KR101865071B1 - 떨림 보정장치 및 이를 포함하는 카메라 렌즈 모듈 - Google Patents

떨림 보정장치 및 이를 포함하는 카메라 렌즈 모듈 Download PDF

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Abstract

상 흔들림이 없는 화상을 촬영할 수 있는 떨림 보정장치 및 이를 포함하는 카메라 렌즈 모듈이 개시된다. 개시된 떨림 보정장치는, 중앙부에 광 통과공이 형성된 상부 및 하부 베이스, 상부 베이스와 하부 베이스 사이에 삽입되고 광 통과공의 둘레를 따라 복수의 마그넷들이 각각 실장되는 마그넷 수용부들을 가지는 가동 프레임, 가동 프레임의 일측면과 대면하도록 배치된 코일들을 고정하고 코일들 중 적어도 일부 코일에 전류를 인가하는 기판, 상부 베이스 및 하부 베이스 사이에 위치하여 가동 프레임이 평면 이동하도록 지지하는 세 개의 볼들을 포함하고, 가동 프레임은, 기판을 통해 적어도 일부 코일에 전류가 인가되는 경우, 전류가 인가되는 일부 코일 및 일부 코일과 대면하는 마그넷에 의해 평면 이동한다.

Description

떨림 보정장치 및 이를 포함하는 카메라 렌즈 모듈{Optical Image Stabilizer Device and Camera Module Having The Same}
본 발명은 촬영 시 발생되는 카메라의 떨림을 보정하여 상 흔들림이 없는 화상을 촬영할 수 있는 떨림 보정장치 및 이를 포함하는 카메라 렌즈 모듈에 관한 것이다.
최근에는 디지털 카메라의 소형, 경량화 기술이 발달함에 따라, 광학 렌즈 및 카메라 소자가 장착된 이동통신 단말기가 보편화되고 있다. 이러한 이동통신 단말기에 장착되는 카메라 렌즈 어셈블리에는 선명한 영상을 촬영하기 위해서 떨림 등의 진동을 보정하는 떨림 보정장치가 적용되고 있다.
일반적으로, 떨림 보정장치는 전자식 떨림 보정 기술인 DIS(Digital Image Stabilization) 및 EIS(Electronic Image Stabilization) 방식과 광학식 떨림 보정 기술인 OIS(Optical Image Stabilization)로 구분될 수 있다.
전자식 떨림 보정 기술은 촬영한 영상의 결과물로부터 떨림을 검출해서 카메라 소자 내지 메모리에 저장된 데이터를 보정하는 것으로, 흐트러진 영상을 그대로 카메라 소자가 받아들여, 그것을 전자식 방법 또는 프로그램으로 위치와 색 등을 조정해서 흐트러짐이 없는 영상을 만들어내는 방식이다.
이러한 전자식 떨림 보정 기술은 별도의 기계적, 물리적 구성이 불필요하여 가격이 저렴하고 구조적 제약이 적어 채용이 용이한 장점이 있으나, 프로그램으로 보정하기 때문에 별도의 Memory 또는 고성능 카메라 소자가 요구되는 문제점이 있었다.
또한, 전자식 떨림 보정 기술은 이미 흐트러진 영상을 보정하는데 소요되는 시간이 길어지기 때문에 촬영속도가 느려질 수 있고, 프로그램을 통해 잔상을 제거하는데 한계가 있기 때문에 보정률이 떨어지는 문제점이 있었다.
광학식 떨림 보정 장치는 사용자의 떨림을 검출하여 광학 렌즈 또는 카메라 소자의 위치를 변경함으로써, 촬영 기기의 떨림이 있더라도 카메라 소자 상에 형성되는 피사체의 영상을 흔들림 없도록 보정하는 방법이다.
이러한 광학식 떨림 보정장치는 별도의 보정장치가 설치되어 제조비용이 증가하고, 별도의 설치 공간을 마련해야 하는 어려움은 있으나, 카메라 소자 상에 흐트러짐이 없는 영상을 착상시켜 잔상을 제거할 수 있으므로, 보정률을 90% 이상 유지할 수 있다.
또한, 광학식 떨림 보정장치는 동일한 성능의 카메라 소자를 사용하는 조건이라면 전자식 떨림 보정장치를 사용하는 기기에 비해 상대적으로 선명한 영상을 촬영할 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 최근에는 고해상도를 요하는 촬영기기에는 전자식 떨림 보정 장치보다 광학식 떨림 보정장치가 더 많이 사용되고 있다.
본 발명의 목적은 상 흔들림이 없는 화상을 촬영할 수 있는 떨림 보정장치 및 이를 포함하는 카메라 렌즈 모듈을 제공하는 데 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 떨림 방지장치는, 중앙부에 광 통과공이 형성된 상부 및 하부 베이스; 상기 상부 베이스와 상기 하부 베이스 사이에 삽입되고 상기 광 통과공의 둘레를 따라 복수의 마그넷들이 각각 실장되는 마그넷 수용부들을 가지는 가동 프레임; 상기 가동 프레임의 일측면과 대면하도록 배치된 코일들을 고정하고 상기 코일들 중 적어도 일부 코일에 전류를 인가하는 기판; 상기 상부 베이스 및 상기 하부 베이스 사이에 위치하여 상기 가동 프레임이 평면 이동하도록 지지하는 세 개의 볼들;을 포함하고, 상기 가동 프레임은, 상기 기판을 통해 상기 적어도 일부 코일에 전류가 인가되는 경우, 상기 전류가 인가되는 일부 코일 및 상기 일부 코일과 대면하는 마그넷에 의해 평면 이동한다.
상기 세 개의 볼들의 중심은 가상의 정삼각형의 꼭지점 상에 각각 위치할 수 있다.
상기 가동 프레임은 상기 볼들이 각각 회전 가능하도록 지지하는 볼 수용부들을 가질 수 있다.
상기 마그넷들은 상기 광 통과공의 광축과 수직 방향을 따라 나란하게 배열될 수 있다.
상기 볼들은 이웃하는 상기 마그넷들 사이에 위치하고, 상기 마그넷들은 서로 편심되도록 위치할 수 있다.
상기 가동 프레임은, 상기 볼들이 각각 회전 가능하도록 지지하는 볼 수용부들; 상기 광 통과공의 광축과 수직 방향을 따라 배치되는 가동 플레이트; 및
상기 가동 플레이트 상에 돌출되어 상기 마그넷 수용부들과 상기 볼 수용부들을 형성하는 리브를 포함할 수 있다.
상기 코일들의 상부에 각각 위치하는 제1 요크; 및 상기 마그넷들의 하부에 각각 위치하는 제2 요크를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 요크 및 제2 요크는 스틸 재질의 자성체일 수 있다.
상기 제1 요크 및 제2 요크는 상기 마그넷과 같거나 큰 단면적을 가질 수 있다.
상기 가동 프레임은 상기 하부 베이스의 상면에 돌출 형성되는 복수의 돌출돌기에 의해 평면 이동이 제한될 수 있다.
상기 하부 베이스의 상면은 상기 돌출돌기에 의해 상기 가동 프레임이 놓여지는 안착면이 형성되고, 상기 가동 프레임은 상기 안착면을 따라 평면 이동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 떨림 보정장치를 포함하는 카메라 렌즈 모듈을 제공한다.
이상과 같은 본 발명의 실시 예에 따른 떨림 보정장치의 구조적 설계를 통해 소형화 및 슬림화가 가능하다. 또한, 외부의 충격이나 전자파 간섭(electro magnetic interference)을 차폐함과 동시에 내부에서 발생하는 전자기력이 외부로 방출되는 것도 함께 차단할 수 있다. 아울러, 코일과 마그넷 사이의 자계 흐름을 원활하게 하여 효율성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 떨림 보정장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 떨림 보정장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 떨림 보정장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 떨림 보정장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 떨림 보정장치의 구동부 및 볼의 배치관계를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시한 A-A선 방향에서 바라본 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시한 B-B선 방향에서 바라본 단면도이다.
도 8은 도 6에 도시한 제1 및 제2 요크와 구동부와의 작용관계를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 대하여 구체적으로 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 도면의 기재 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 발명의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.
또한, 본 명세서에 첨부된 각 도면에 기재된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 설명 및 이해의 편의를 위해서 서로 다른 실시 예들에서도 동일한 참조번호 또는 부호를 사용하여 설명한다. 즉, 복수의 도면에서 동일한 참조 번호를 가지는 구성요소를 모두 도시되어 있다고 하더라도, 복수의 도면들이 하나의 실시 예를 의미하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에서는 구성요소들 간의 구별을 위하여 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 사용될 수 있다. 이러한 서수는 동일 또는 유사한 구성요소들을 서로 구별하기 위하여 사용하는 것이며 이러한 서수 사용으로 인하여 용어의 의미가 한정 해석되어서는 안 된다. 일 예로, 이러한 서수와 결합된 구성요소는 그 숫자에 의해 사용 순서나 배치 순서 등이 제한되어서는 안 된다. 필요에 따라서는, 각 서수들은 서로 교체되어 사용될 수도 있다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결뿐 아니라, 다른 매체를 통한 간접적인 연결의 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다는 의미는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 떨림 보정장치는 무인 드론(drone)(예를 들어, 무인 항공기, 무인 비행체, 무인 로봇 등)에 장착되는 카메라 렌즈 모듈이나 모바일용 초소형 카메라 렌즈 모듈에 적용될 수 있다.
먼저, 무인 드론은 사람이 탑승하지 아니하고 지상에서 원격 조작에 의해 이동하는 기기로서, 일반적으로 하늘을 나는 비행체를 의미하나, 본 발명에서 적용되는 떨림 보정장치는 비행체 이외에도 물 위를 이동하는 배나 물 속을 이동하는 잠수체도 포함할 수 있다.
또한, 떨림 보정장치가 적용된 모바일용 초소형 카메라 렌즈 모듈은 정지 화상 또는 동영상을 촬영할 때에 생기는 떨림을 보정하여 상 흔들림이 없는 선명한 화질의 사진 또는 동영상을 얻을 수 있도록 한 것으로, 렌즈 또는 이미지 센서에 각각 광축과 수직한 방향으로 상대 변위를 부여하여 떨림에 대한 보정을 구현한다.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 떨림 보정장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 떨림 보정장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 떨림 보정장치를 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 떨림 보정장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 떨림 보정장치(100)는 하부 베이스(10)와, 하부 베이스(10)에 삽입되는 가동 프레임(20)과 가동 프레임을 구동하는 구동부(40, 60), 가동 프레임(20)의 상부에 위치하는 상부 베이스(80) 및 상부 베이스(80)과 하부 베이스(10) 사이에 위치하는 볼들(50)을 포함할 수 있다. 여기서, 구동부(40, 60)는 복수의 마그넷들(40)과 복수의 코일들(60)일 수 있다.
하부 베이스(10) 및 상부 베이스(80)에는 중앙부에 광 통과공(15)이 형성될 수 있다. 하부 베이스(10)와 상부 베이스(80)는 체결에 의해 일체로 결합될 수 있으며, 내부에는 상술한 가동 프레임(20), 구동부(40, 60) 및 볼들(50)이 실장되는 공간을 제공할 수 있다.
하부 베이스(10)의 상면에는 복수의 돌출돌기들(16)이 형성될 수 있다. 하부 베이스(10)의 상면은 복수의 돌출돌기들(16)에 의해 가동 프레임(20)이 놓여지는 안착면(13)이 형성될 수 있다. 안착면(13)은 돌출돌기들(16)에 의해 가동 프레임(20)이 이동 가능하도록 가동 프레임(20)과 대응되는 형상을 가질 수 있고, 가동 프레임(20)보다 큰 단면적을 가질 수 있다. 이로 인해, 가동 프레임(20)은 하부 베이스(10)에 형성된 돌출돌기들(16)에 의해 지지되어 하부 베이스(10)로부터 외부로 이탈되지 않는다.
가동 프레임(20)은 복수의 마그넷들(40)이 각각 실장되는 마그넷 수용부들(23)과 볼들(50)을 각각 회전 가능하도록 지지하는 볼 수용부들(25)을 가질 수 있다.
일례로, 가동 프레임(20)은 광 통과공(15)의 광축(C)과 수직 방향을 따라 배치되는 가동 플레이트(21) 및 가동 플레이트(21) 상에 돌출되는 복수의 리브들(24)을 포함할 수 있다. 복수의 리브들(24)은 각각의 마그넷 수용부들(23)과 볼 수용부들(25)이 구획되도록 경계선을 제공함으로써, 마그넷 수용부들(23)과 볼 수용부들(25)을 형성할 수 있다.
여기서, 마그넷 수용부들(23)은 서로 대향되도록 마련되어 후술하는 마그넷들(40)이 마그넷 수용부들(23)에 실장되어 서로 대향되도록 배치할 수 있다. 아울러, 볼 수용부들(25)은 떨림 보정장치(100)의 두께가 최소화되도록 마그넷 수용부들(23) 사이에 마련될 수 있다.
한편, 하부 베이스(10)와 가동 프레임(20) 및 상부 베이스(80)는 사출 성형을 통해 제조할 수 있다.
마그넷들(40)은 마그넷 수용부들(23)에 삽입되어 가동 프레임(20)에 고정될 수 있다. 마그넷들(40)은 광 통과공(15)의 광축(C)과 수직 방향(또는 가동 플레이트와 나란한 방향)을 따라 나란하게 배열될 수 있다. 마그넷 수용부들(23)은 각각의 마그넷들(40)과 대응되는 형상 및 개수로 마련되고, 마그넷 수용부들(23)을 형성하는 리브들(24)의 상단은 마그넷들(40)의 상단과 같거나 높게 형성될 수 있다.
코일들(60)은 마그넷들(40)과 대향하는 위치에 배치될 수 있다. 일례로, 서로 마주 보는 방향에 위치하는 한 쌍의 코일(60)에 의해 X축 방향을 따라 가동 프레임(20)을 진퇴 이동할 수 있고, 다른 한 쌍의 마주 보는 방향에 위치하는 코일(60)에 의해 Y축 방향을 따라 가변 프레임을 진퇴 이동시킬 수 있다.
기판(70)은 가동 프레임(20)의 일측면과 대면하도록 배치된 코일들(60)을 후술하는 제1 요크들(30b)에 의해 고정되고, 제1 요크들(30b)들은 상부 베이스(80)에 고정될 수 있다. 기판(70)은 플렉서블 기판(FPCB)일 수 있으며, 후술하는 검출 센서와 코일들(60)을 전기적으로 연결할 수 있다. 기판(70)은 본 발명의 떨림 보정장치(100)를 탑재한 카메라 렌즈 모듈의 외부로 연장되어, 드론 또는 모바일 기기의 메인 기판(도시안함)과 전기적으로 연결되어 코일들(60)에 전류를 인가할 수 있다.
한편, 코일(60) 중 적어도 이웃하는 한 쌍의 코일(60)의 중앙부에는 X축 또는 Y축 코일에 대응되는 마그넷(40)의 위치 변화를 검출하는 검출 센서들(도시 안함)이 실장될 수 있다. 검출 센서들은 각 센서에 대응되는 자석의 자기장 변화를 통해 가동 프레임(20)의 위치를 실시간으로 인식 가능하며, 초기 위치에 대한 인식된 위치 값에 기초하여 떨림에 대한 보정이 정확하고 세밀하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 검출 센서는 홀 센서일 수 있다.
가동 프레임(20)은 광 경로를 형성하는 렌즈 홀더(28)를 구비할 수 있으며, 렌즈 홀더(28)에는 렌즈 배럴(도시안함)이 탑재될 수 있다. 한편, 가동 프레임(20)은 코일(60)에 대응하여 둘레면에 자성체가 장착되는 떨림 보정 캐리어가 구비될 수 있다. 또한, 렌즈 배럴에는 다수의 렌즈로 이루어진 렌즈군(도시 안함)이 정착될 수 있으며, 떨림 보정 캐리어에는 렌즈 배럴의 광축(C) 방향을 따라 진퇴 가능하게 수용되는 자동 초점 캐리어를 구비할 수도 있다.
이에 따라 렌즈 배럴의 X, Y 방향으로의 이동 시, 검출 센서와 마그넷(40)은 X, Y 이동에 의해서 자기력 변화를 받게 되고, 이에 대한 검출 신호가 변화되어 그 위치를 검출하게 된다. 한편, 검출 센서는 코일들(60)의 내부에 배치되는 점에 한정하지 않고, 떨림 보정장치(100)의 설계형태에 따라 코일의 외부에 배치되어, 자기장 세기를 통해 렌즈군의 X, Y 방향 또는 원근감 등을 감지할 수 있다. 이 경우, 검출 센서는 코일(60)의 두께보다 작게 형성함으로써, 떨림 방지장치(100)의 전체면적이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
떨림 보정장치(100)는 코일들(60)의 상부에 각각 위치하는 제1 요크들(30b)과 마그넷들(40)의 하부에 각각 위치하는 제2 요크들(30a)을 더 포함할 수 있다. 코일들(60)은 제1 요크들(30b)에 의해 기판(70)에 고정된 상태를 유지할 수 있다.
제2 요크들(30a)은 마그넷 수용부들(23)의 상면과 각각의 마그넷 수용부들(23)에 삽입되는 마그넷들(40) 사이에 위치할 수 있다. 제2 요크들(30a)은 코일(60)과 마그넷(40) 사이의 자계 흐름을 원활하게 하여 효율성을 높일 수 있다. 여기서 제1 요크(30b) 및 제2 요크(30a)는 순철 또는 규소강 등의 스틸 재질일 수 있다.
제1 요크들(30b) 및 제2 요크들(30a)은 코일들(60)과 마그넷들(40) 사이에 발생하는 전자기력에 영향을 미치지 않도록 외부 전자파를 차단하여, 떨림 보정의 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 떨림 보정장치(100)에 설치된 코일들(60)과 마그넷들(40) 사이에 발생하는 전자기력을 외부로 방출되는 것도 함께 차단할 수 있다.
제1 요크들(30b)은 기판(70)에 고정되어 마그넷들(40)로부터 인력을 받는다. 제1 요크들(30b)들과 마그넷들(40)들 사이의 인력은 마그넷들(40)을 원래 위치로 복귀시키려는 힘으로 작용할 수 있다. 상부 베이스(80)는 하부 베이스(10)에 체결되어 인력에 의해 마그넷들(40)이 상부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 마그넷들(40)에 수평 구동력이 인가되면, 마그넷들(40)과 제1 요크들(30b)과의 인력에 의해 안정되게 이동할 수 있다. 아울러, 마그넷들(40)에 수평 구동력이 인가되지 않을 경우에는 마그넷들(40)과 제1 요크들(30b)와의 인력에 의해 원래 위치로 복귀될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 떨림 보정장치의 구동부 및 볼의 배치관계를 설명하기 위한 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시한 A-A선 방향에서 바라본 단면도이고, 도 7은 도 5에 도시한 B-B선 방향에서 바라본 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 복수의 마그넷들(40) 및 복수의 코일들(60)은 광 통과공(15)을 중심으로 가동 프레임(20)의 둘레를 따라 복수로 위치한다. 또한, 복수의 볼들(50)은 광 통과공(15)을 중심(C)으로 가동 프레임(20)의 가상의 정삼각형(T)의 꼭지점에 각각 위치한다.
전술한 바와 같이, 복수의 마그넷들(40) 및 코일들(60)은 서로 대향되도록 위치한다. 복수의 볼들(50)과 복수의 마그넷들(40)은 떨림 보정장치(100)가 슬림화되도록 대체로 동일 평면상에 놓여질 수 있다. 이 경우, 하나의 볼(50)은 이웃하는 마그넷들(40) 사이에 위치하며, 마그넷들(40)은 서로 편심 배치될 수 있다.
아울러, 복수의 볼들(50)이 광 통과공(15)을 중심(C)으로 가상의 정삼각형(T)의 꼭지점 상에 위치함으로써, 상부 베이스(80)는 가동 프레임(20)에 균일하게 접촉된 상태를 유지하여 안정적으로 회전 가능하게 지지할 수 있다. 즉, 코일(60)에 전원을 인가하여 마그넷(40)과 코일(60) 사이에 인력을 발생시킬 경우, 가동 프레임(20)은 복수의 볼들(60)에 안정적으로 접촉된 상태에서 X축 또는 Y축으로 이동하여 떨림을 보정할 수 있다.
한편, 드론 또는 모바일 기기는 검출 센서들에 의해 떨림이 검출될 경우, 떨림을 보정될 수 있도록 가동 프레임의 X축 또는 Y축 방향으로 이동하는 떨림 보상값을 산출하는 제어부(도시안함)를 더 포함할 수 있다. 떨림 보상값이 산출되면, 제어부는 보상값에 따라 각 코일의 전류값 및 전류 방향을 제어할 수 있다.
이에 따라, 제어부는 떨림에 의한 움직임 방향 및 움직인 거리에 따른 가동 프레임을 X축 또는 Y축 방향으로 이동시켜 떨림을 보정할 수 있다.
도 8은 도 6에 도시한 제1 및 제2 요크와 구동부와의 작용관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 마그넷(40)은 렌즈 홀더(28)로부터 가까운 어느 한쪽이 S극을 가지고 다른 반대쪽이 N극을 가지도록 배치될 수 있다. 마그넷(40)은 서로 다른 극이 가지도록 두 겹으로 겹쳐지도록 적층될 수 있다. 여기서, 제2 요크(30a)는 코일(60)의 상부에 위치한다.
마그넷(40)과 코일(60) 사이에서 발생하는 자계에 주는 간섭이나 영향이 제2 요크(30a)에 의해 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다. 제2 요크(30a)는 마그넷들(40)과 코일들(60) 사이의 자력선의 통로를 형성할 수 있도록 자성체로 형성된다. 즉, 제2 요크(30a)는 마그넷들(40)과 코일들(60) 사이의 원활한 자계 흐름을 제공하고, 구동력을 향상시키는 효과가 있다.
아울러, 마그넷(40)의 N극으로부터 자력선이 나와서 S극으로 들어가는 과정에서, 제1 요크(30b)에 의해 코일(60)을 지나는 자력선의 직선 성분을 증가시킬 수 있다. 따라서, 마그넷(40)과 코일(60) 간의 작용에 의해 발생하는 수평 구동력을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 수평 구동력을 극대화하기 위해서는 제1 요크(30b)는 마그넷(40)과 같거나 더 큰 단면적을 가지는 것이 바람직할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 떨림 보정장치(100)를 적용한 카메라 렌즈 모듈은 떨림 보정장치에 구비된 가동 프레임(20) 및 가동 프레임(20)에 각각 실장되는 마그넷들(40)과 볼들(50)의 구조적 설계를 통해 소형화 및 슬림화가 가능하다. 또한, 떨림 보정장치(100)에 구비된 제1 및 제2 요크(30b, 30a)의 구성을 통해 외부의 충격이나 전자파 간섭(electro magnetic interference)을 차폐함과 동시에 내부에서 발생하는 전자기력이 외부로 방출되는 것도 함께 차단할 수 있고, 코일(60)과 마그넷(40) 사이의 자계 흐름을 원활하게 하여 효율성을 증대시킬 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 떨림 보정장치 및 이를 포함하는 카메라 렌즈 모듈은 무인 드론(drone)(예를 들어, 무인 항공기, 무인 비행체, 무인 로봇 등)에 장착되는 카메라 렌즈 모듈이나 모바일용 초소형 카메라 렌즈 모듈 이외에도 본 발명의 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실시될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어져서는 안될 것이다.
10 : 하부 베이스 13 : 안착면
15 : 광 통과공 16 : 돌출돌기
20 : 가동 프레임 21 : 가동 플레이트
23 : 마그넷 수용부 24 : 리브
25 : 볼 수용부 28 : 렌즈 홀더
30a : 제2 요크 30b : 제1 요크
40 : 마그넷 50 : 볼
60 : 코일 70 : 기판
80 : 상부 베이스

Claims (12)

  1. 중앙부에 광 통과공이 형성된 상부 및 하부 베이스;
    상기 상부 베이스와 상기 하부 베이스 사이에 삽입되고 상기 광 통과공의 둘레를 따라 복수의 마그넷들이 각각 실장되는 마그넷 수용부들을 가지는 가동 프레임;
    상기 가동 프레임의 일측면과 대면하도록 배치된 코일들을 고정하고 상기 코일들 중 적어도 일부 코일에 전류를 인가하는 기판;
    상기 상부 베이스 및 상기 하부 베이스 사이에 위치하여 상기 가동 프레임이 평면 이동하도록 지지하는 세 개의 볼들;을 포함하고,
    상기 하부 베이스의 상면에는,
    상기 가동 프레임을 지지하는 복수의 돌출돌기;와,
    상기 돌출돌기들에 의해 상기 가동 프레임이 이동 가능하도록 상기 가동 프레임과 대응되는 형상을 가지는 안착면;이 형성되고,
    상기 가동 프레임은,
    상기 안착면에 놓여지고, 상기 기판을 통해 상기 적어도 일부 코일에 전류가 인가되는 경우, 상기 전류가 인가되는 일부 코일 및 상기 일부 코일과 대면하는 마그넷에 의해 상기 안착면을 따라 X축 방향 또는 Y축 방향으로 평면 이동하는, 떨림 보정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세 개의 볼들의 중심은 가상의 정삼각형의 꼭지점 상에 각각 위치하는, 떨림 보정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가동 프레임은 상기 볼들이 각각 회전 가능하도록 지지하는 볼 수용부들을 가지는, 떨림 보정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷들은 상기 광 통과공의 광축과 수직 방향을 따라 나란하게 배열되는, 떨림 보정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 볼들은 이웃하는 상기 마그넷들 사이에 위치하고,
    상기 마그넷들은 서로 편심되도록 위치하는, 떨림 보정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가동 프레임은,
    상기 볼들이 각각 회전 가능하도록 지지하는 볼 수용부들;
    상기 광 통과공의 광축과 수직 방향을 따라 배치되는 가동 플레이트; 및
    상기 가동 플레이트 상에 돌출되어 상기 마그넷 수용부들과 상기 볼 수용부들을 형성하는 리브를 포함하는, 떨림 보정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코일들의 상부에 각각 위치하는 제1 요크; 및
    상기 마그넷들의 하부에 각각 위치하는 제2 요크를 더 포함하는, 떨림 보정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 요크 및 제2 요크는 스틸 재질의 자성체인, 떨림 보정장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 요크 및 제2 요크는 상기 마그넷과 같거나 큰 단면적을 가지는, 떨림 보정장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가동 프레임은 상기 하부 베이스의 상면에 돌출 형성되는 상기 복수의 돌출돌기에 의해 평면 이동이 제한되는, 떨림 보정장치.
  11. 삭제
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 기재된 떨림 보정장치를 포함하는, 카메라 렌즈 모듈.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015084035A (ja) * 2013-10-25 2015-04-30 株式会社タムロン 防振アクチュエータ、及びそれを備えたレンズユニット、カメラ
JP2016109889A (ja) * 2014-12-08 2016-06-20 株式会社シグマ 手振れ補正ユニット

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