KR102422882B1 - 단순한 2축 손떨림보정 구조를 가진 카메라 장치 - Google Patents

단순한 2축 손떨림보정 구조를 가진 카메라 장치 Download PDF

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Abstract

카메라의 손떨림 보정 구조에 관한 기술이 개시된다. 단일의 손떨림보정 캐리어가 하우징에 대해 적어도 3개의 볼에 의해 지지되고, 2축 방향으로 구동된다. 손떨림보정 캐리어의 바닥면에 형성된 상부 볼 가이드 홈들과 그 아래 쪽에 형성된 하부 볼 가이드 홈들은 그 사이에 갇힌 볼의 직경보다 큰 폭을 가지도록 형성된다.

Description

단순한 2축 손떨림보정 구조를 가진 카메라 장치{camera apparatus with simple 2-axis optical image stabilization structure}
카메라, 특히 그 손떨림 보정 구조에 관한 기술이 개시된다.
카메라의 손떨림보정 구조에는 와이어 방식과 볼 방식이 있다. 와이어 방식 손떨림 보정 구조는 렌즈베럴이 탑재된 한 손떨림보정 캐리어가 와이어들에 의해 하우징에 매달려 하우징에 대해 2축 방향으로 움직이도록 구동된다. 이에 반해 볼 방식 손떨림 보정 구조는 렌즈베럴이 탑재된 손떨림보정 캐리어가 볼을 개재하여 중간 가이드(middle guide)에 대해 제1축 방향으로 구동된다. 중간 가이드는 또 다른 볼을 개재하여 하우징에 대해 제2축 방향으로 구동된다. 볼 방식 손떨림 보정 구조는 각 방향을 위한 2층 구조를 가지고 있어 높이를 줄이는데 불리하다.
제안된 발명은 단순한 볼 방식 손떨림 보정 구조를 제시하는 것을 목적으로 한다.
나아가 제안된 발명은 내구성을 가지면서도 단순한 구조를 가진 볼 방식 손떨림 보정 구조를 제시하는 것을 목적으로 한다.
제안된 발명의 일 양상에 따르면, 단일의 손떨림보정 캐리어가 하우징에 대해 적어도 3개의 볼에 의해 지지되고, 2축 방향으로 구동된다.
추가적인 양상에 따르면, 손떨림보정 캐리어의 바닥면에 형성된 상부 볼 가이드 홈들과 그 아래 쪽에 형성된 하부 볼 가이드 홈들은 그 사이에 갇힌 볼의 직경보다 큰 폭을 가지도록 형성된다.
추가적인 양상에 따르면, 상부 볼 가이드 홈과 하부 볼 가이드 홈은 바닥이 평평한 오목홈으로 형성될 수 있다. 이때 하부 볼 가이드 홈의 바닥에는 금속판을 더 포함할 수 있다.
추가적인 양상에 따르면, 상부 볼 가이드 홈은 바닥이 평평한 오목홈으로 형성되고, 하부 볼 가이드 홈은 바닥이 볼의 곡률보다 큰 곡률을 가진 원호 형태를 가진 오목홈으로 형성될 수 있다. 이때 하부 볼 가이드 홈의 바닥에는 금속판을 더 포함할 수 있다.
추가적인 양상에 따르면, 상부 볼 가이드 홈은 제1 축 방향으로 길게 연장되고 하부 볼 가이드 홈은 제1 축과 수직인 제2 축 방향으로 길게 연장되며, 상부 볼 가이드 홈과 하부 볼 가이드 홈은 모두 볼이 양측 모서리에 걸쳐 올라서서 2점 접촉하도록 볼의 중심에서 홈의 바닥까지 깊이가 볼의 반경보다 큰 장홈으로 형성될 수 있다.
제안된 발명에 따라, 볼 방식 손떨림 보정 구조가 단일의 구동 프레임을 가지도록 설계된다. 이에 따라 부품의 개수를 줄이고 카메라 모듈의 높이를 낮추는 것이 가능해진다. 나아가 제조 공정에서 공정 수를 줄일 수 있으며, 재료비를 낮출 수 있다.
제안된 발명에 따라 볼들은 일정한 범위에서 자유롭게 구를 수 있는 여유를 필요로 한다. 렌즈베럴의 무게가 볼에 분산되어 외부에서 충격이 가해질 경우 볼이나 바닥면의 영구적인 손상 혹은 변형을 초래할 수 있다. 볼 가이드 홈의 적절한 구조 설계를 통해 외부에서 가해진 충격은 볼 가이드 홈 내에서 흡수되거나 분산되어 이러한 영구적인 손상 혹은 변형이 회피될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 카메라 장치의 구조를 도시한 X축 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 카메라 장치의 구조를 도시한 Y축 단면도이다.
도 3은 상부 볼 가이드 홈과 하부 볼 가이드 홈의 일 실시예의 구성을 설명하는 단면도이다.
도 4는 볼 가이드 홈의 폭과 손떨림보정 스트로크 양 사이의 관계를 설명하는 도면이다.
도 5는 상부 볼 가이드 홈과 하부 볼 가이드 홈의 또 다른 실시예의 구성을 설명하는 단면도이다.
도 6은 상부 볼 가이드 홈과 하부 볼 가이드 홈의 또 다른 실시예의 구성을 설명하는 단면도들이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 카메라 장치의 구조를 도시한 X축 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 실시예에 따른 카메라 장치의 구조를 도시한 Y축 단면도이다.
전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시예들을 통해 구체화된다. 각 실시예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시예 내에서 또는 타 실시예의 구성 요소들과 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다. 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 기재 내용 혹은 제안된 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
제안된 발명의 일 양상에 따르면, 단일의 손떨림보정 캐리어가 하우징에 대해 적어도 3개의 볼에 의해 지지되고, 2축 방향으로 구동된다. 도 1은 이러한 양상이 적용된 일 실시예에 따른 카메라 장치의 구조를 도시한 X축 단면도이고, 도 2는 그 Y축 단면도이다. 도시된 실시예에서, 카메라 장치는 하우징(110)과, 자동초점 캐리어(330)와, 자동초점 구동부(310,350)와, 손떨림보정 캐리어(430)와, 볼들(471)과, 손떨림보정 구동부(411,451,413,453)와, 렌즈 베럴(210) 및 구동 제어부(900)를 포함한다.
하우징(110)은 각 부품을 수용하며 이들을 외부로부터 보호한다. 하우징(110)의 저면에는 이미지 센서(710)가 실장된 회로기판(730)이 고정된다. 하우징(110)은 상부 하우징 및 하부 하우징을 포함하는 몇 개의 부품으로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 자동초점 캐리어(330)는 볼(ball)들(370)을 개재하여 하우징(110)에 승강 가능하게 수용된다. 일 양상에 따라 자동초점 캐리어(330)의 내측 저면의 가장 자리에는 적어도 3개의 하부 볼 가이드 홈이 형성되어 있다.
자동초점 구동부(310,350)는 자동초점 캐리어(330)를 하우징(110) 내에서 승강하도록 구동한다. 도시된 실시예에서, 자동초점 구동부(310,350)는 자동초점 캐리어(330)의 일측 벽에 매립 고정된 자동초점 영구자석(350)과, 하우징의 대향하는 면에 매립 고정된 자동초점 권선(310)을 포함한다. 자동초점 권선(310)의 요크와 영구자석(350) 간의 인력에 의해 자동초점 캐리어(330)는 하우징(110)의 권선 방향으로 밀착되고, 그 사이에 개재된 볼들(370)에 의해 마찰이 저감된 상태로 승강할 수 있다.
손떨림보정 캐리어(430)는 자동초점 캐리어(330)에 수용된다. 일 양상에 따라, 손떨림보정 캐리어(430)의 가장자리 저면에는 하부 볼 가이드 홈에 각각 대응하는 밑면 위치에 상부 볼 가이드 홈들이 형성되어 있다. 볼들(471)이 각각의 하부 볼 가이드 홈과 대응하는 상부 볼 가이드 홈 사이에 갇혀 구름 운동한다. 이에 대해서는 후술한다. 손떨림보정 캐리어(430)는 자동초점 캐리어(330) 내부에 볼들(471)을 개재하여 2축, 여기서는 x축 및 y축 방향으로 움직이도록 수용된다.
손떨림보정 구동부(411,451,413,453)는 손떨림보정 캐리어(430)가 자동초점 캐리어(330) 내부에서 2축 방향으로 움직이도록 구동한다. 일 실시예에서, 손떨림보정 구동부(411,451,413,453)는 x축 손떨림보정 권선(413)과, x축 손떨림보정 영구자석(453)을 포함하는 x축 손떨림보정 구동부(413,453)와, y축 손떨림보정 권선(411)과, y축 손떨림보정 영구자석(451)을 포함하는 y축 손떨림보정 구동부(411,451)를 포함한다. 도 1과 도 2를 참조하면, 도시된 실시예에 있어서 대략 사각형의 형태를 가진 하우징(110)의 4면 중 1면에는 자동초점 권선(310)이, 그 대향하는 면에는 y축 손떨림보정 권선(411)이, 그 오른쪽 인접면에는 x축 손떨림보정 권선(413)이 고정되고, 그리고 그 왼쪽 인접면은 비어 있다. 2축 손떨림보정에는 일반적으로 2축 방향의 손떨림보정 구동계가 필요하고 추가로 자동초점 구동계가 필요하다.
렌즈베럴(210)은 내부에 복수의 렌즈를 수용하며, 손떨림보정 캐리어(430)에 탑재된다. 일 실시예에서, 렌즈베럴(210)은 손떨림보정 캐리어(430)에 끼움 결합된다. 손떨림보정 캐리어(430)가 y축 방향으로 움직이면 탑재된 렌즈 베럴(210)도 함께 y축 방향으로 움직인다. 손떨림보정 캐리어(430)가 x축 방향으로 움직이면 일체로 형성된 렌즈 베럴(210)도 함께 x축 방향으로 움직인다. 예를 들어 도 1에서 손떨림보정 캐리어(430)가 y축 방향으로 움직이면, 도 2에서 손떨림보정 캐리어(430)에 탑재된 렌즈 베럴(210)은 오른쪽으로 이동한다.
구동 제어부(900)는 자동초점 구동부(310,350) 및 손떨림보정 구동부(411,451,413,453)를 포함하여 카메라 장치의 각부의 구동을 제어한다. 도시된 실시예에서 구동 제어부(900)는 이미지 센서(910)가 실장된 기판(930)에 함께 실장된 하나 혹은 복수의 반도체 칩으로 구현된다. 그러나 이미지 센서(910)에 함께 집적될 수도 있다. 도시된 실시예에서, 구동 제어부(900)는 내부에 마이크로프로세서와 메모리를 내장하여 제어를 위한 컴퓨터 프로그램이 펌웨어로 저장되고 실행된다.
구동 제어부(900)는 이미지 센서에서 촬상된 영상을 분석하여 초점 방향으로 자동초점 캐리어(330)를 구동한다. 나아가 구동 제어부(900)는 2축 가속도 센서(미도시)로부터 움직임 신호를 입력 받아 보상하는 방향으로 손떨림보정 구동부(411,451,413,453)의 손떨림보정 권선들(411,413)의 구동 전류들을 제어하여 손떨림보정 캐리어(430)에 고정된 렌즈 베럴(210)이 자동초점 캐리어(330)의 손떨림보정 이동 범위 내에서 적절한 위치로 수평으로 움직이도록 제어한다.
도 3은 상부 볼 가이드 홈과 하부 볼 가이드 홈의 일 실시예의 구성을 설명하는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 상부 볼 가이드 홈(433)과 하부 볼 가이드 홈(333)은 그 사이에 갇힌 하나의 볼의 직경보다 2개의 직교하는 축 방향으로 큰 폭을 가지도록 형성된다. 도시된 실시예에서, 상부 볼 가이드 홈(433)과 하부 볼 가이드 홈(333)은 그 사이에 갇힌 하나의 볼의 직경보다 큰 직경을 가지고 바닥이 평평한 원형홈의 형상을 가진다. 상부 볼 가이드 홈(433)과 하부 볼 가이드 홈(333)의 폭은 동일할 필요는 없다. 상부 볼 가이드 홈(433)과 하부 볼 가이드 홈(333)이 그 사이에 갇힌 그 볼의 직경보다 큰 폭을 가지도록 형성되므로, 볼(371)은 폭 방향으로 구를 수 있고, 손떨림보정 캐리어(430)는 자동초점 캐리어(330)에 대해 그 폭 방향으로 적은 마찰력을 가지고 움직이는 것이 가능해진다. 나아가 상부 볼 가이드 홈(433)과 하부 볼 가이드 홈(333)이 그 사이에 갇힌 볼의 직경보다 적어도 2개의 직교하는 축 방향으로 큰 폭을 가지도록 형성되므로, 볼(371)은 적어도 2개의 직교하는 축 방향으로 구를 수 있고, 손떨림보정 캐리어(430)는 자동초점 캐리어(330)에 대해 그 2개의 직교하는 축 방향으로 적은 마찰력을 가지고 움직이는 것이 가능해진다. 나아가 도시된 실시예에서 상부 볼 가이드 홈(433)이 볼의 직경보다 더 큰 직경을 가진 원형홈의 형상을 가지므로, 볼(371)은 임의의 방향으로 구를 수 있고, 손떨림보정 캐리어(430)는 자동초점 캐리어(330)에 대해 임의의 축 방향으로 적은 마찰력을 가지고 움직이는 것이 가능해진다.
도 4는 볼 가이드 홈의 폭과 손떨림보정 스트로크 양 사이의 관계를 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 상부 볼 가이드 홈(433)의 폭을 d2, 하부 볼 가이드 홈(333)의 폭을 d1, 볼의 직경을 R이라 하면 손떨림보정 캐리어(430)의 자동초점 캐리어(330)에 대한 가동 범위, 즉 손떨림보정을 위해 렌즈베럴이 이미지 센서에 대해 상대적으로 움직일 수 있는 가동폭은 대략 d1+2d2-R 이 된다. 이를 통해 이미지 센서와 같은 위치를 유지하는 하부 볼 가이드 홈(333)의 폭보다 손떨림보정을 위해 렌즈 베럴과 함께 움직이는 상부 볼 가이드 홈(433)의 폭을 넓게 하는 것이 손떨림보정 스트로크를 키우는데 유리하다는 것을 알 수 있다.
추가적인 양상에 따르면, 상부 볼 가이드 홈(433)과 하부 볼 가이드 홈(333)은 바닥이 평평한 오목홈으로 형성될 수 있다. 이때 하부 볼 가이드 홈(333)의 바닥에는 금속판(335)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 상부 볼 가이드 홈(433)의 바닥에도 금속판(435)을 더 포함할 수 있다. 상부 볼 가이드 홈(433)과 하부 볼 가이드 홈(333)의 바닥이 평평한 오목홈으로 형성됨에 따라 그 사이에 갇힌 하나의 볼(471)은 보다 자유롭게 구를 수 있게 된다. 그러나 볼과 볼 가이드 홈(433,333) 간에 점 접촉이 이루어지면서 외부로부터 충격 인가 시 응력 집중으로 인해 볼 안착면의 변형 또는 손상이 발생할 수 있다. 제안된 발명의 일 양상에 따라, 하부 볼 가이드 홈(333) 나아가 추가로 상부 볼 가이드 홈(433)의 평평한 바닥에 금속판들(435,335)이 구비되어 이렇게 변형 또는 파손되는 경우가 감소될 수 있다.
추가적인 양상에 따라, 상부 볼 가이드 홈(433)과 하부 볼 가이드 홈(333)의 평평한 바닥에 구비되는 금속판들(435,335)은 비자성 소재로 이중사출(insert mold)에 의해 고정될 수 있다. 도시된 실시예에서, 자동초점 구동부(310,350)나 손떨림보정 구동부(411,413,451,453)는 영구자석 및 권선 코일들을 포함하며 의도된 구동력의 방향과 크기를 가지도록 정교하게 설계되어 있다. 금속판들(435,335)을 비자성 소재로 선택함으로써 이러한 주변의 자성 부품에 미치는 영향을 최소로 할 수 있다. 추가적으로, 금속판들을 이중 사출에 의해 가이드 홈들(433,333)의 바닥에 노출 혹은 매립시켜 고정함으로써 접촉면의 평탄도를 향상시킬 수 있다.
도 5는 상부 볼 가이드 홈과 하부 볼 가이드 홈의 또 다른 실시예의 구성을 설명하는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 상부 볼 가이드 홈(433)은 그 사이에 갇힌 하나의 볼의 직경보다 적어도 2개의 직교하는 축 방향으로 큰 폭을 가지도록 형성된다. 도시된 실시예에서, 상부 볼 가이드 홈(433)은 그 사이에 갇힌 하나의 볼의 직경보다 큰 직경을 가지고 바닥이 평평한 원형홈의 형상을 가진다. 상부 볼 가이드 홈(433)이 그 볼의 직경보다 큰 폭을 가지도록 형성되므로, 볼(371)은 폭 방향으로 구를 수 있고, 손떨림보정 캐리어(430)는 자동초점 캐리어(330)에 대해 그 폭 방향으로 적은 마찰력을 가지고 움직이는 것이 가능해진다. 나아가 도시된 실시예에서 상부 볼 가이드 홈(433)이 볼의 직경보다 더 큰 직경을 가진 원형홈의 형상을 가지므로, 볼(371)은 임의의 방향으로 구를 수 있고, 손떨림보정 캐리어(430)는 자동초점 캐리어(330)에 대해 임의의 축 방향으로 적은 마찰력을 가지고 움직이는 것이 가능해진다.
하부 볼 가이드 홈(333)은 볼의 곡률보다 큰 곡률을 오목 구면 홈으로 형성된다. 이에 의해 오목홈과 볼의 접촉 면적을 증가시켜 외부에서 충격이 인가될 경우 충격을 분산시킬 수 있다.
추가적인 양상에 따르면, 하부 볼 가이드 홈(333)은 바닥이 평평한 오목홈으로 형성될 수 있다. 이때 하부 볼 가이드 홈(333)의 바닥에 금속판(335)을 더 포함할 수 있다. 상부 볼 가이드 홈(433)의 평평한 바닥에 금속판(435)이 구비되어 이렇게 변형 또는 파손되는 경우가 감소될 수 있다.
추가적인 양상에 따라, 상부 볼 가이드 홈(433) 의 평평한 바닥에 구비되는 금속판들(435)은 비자성 소재로 이중사출(insert mold)에 의해 고정될 수 있다. 금속판(435)을 비자성 소재로 선택함으로써 이러한 주변의 자성 부품에 미치는 영향을 최소로 할 수 있다. 추가적으로, 금속판들을 이중 사출에 의해 가이드 홈들(433,333)의 바닥에 노출 혹은 매립시켜 고정함으로써 접촉면의 평탄도를 향상시킬 수 있다.
도 6은 상부 볼 가이드 홈과 하부 볼 가이드 홈의 또 다른 실시예의 구성을 설명하는 단면도들이다. 도 6(b)는 도 6(a)에서 절단선 X-X'를 따라 절단한 단면도이다. 도시된 실시예에서, 상부 볼 가이드 홈(439)은 제1 축 방향으로 길게 연장된 장홈으로 형성되고, 하부 볼 가이드 홈(339)은 제1 축과 수직인 제2 축 방향으로 길게 연장된 장홈으로 형성된다. 상부 볼 가이드 홈(439)과 하부 볼 가이드 홈(339)이 직교하는 방향을 가지는 장홈들로 형성됨에 따라 그 사이에 갇힌 하나의 볼은 제1 축 방향이나 제2 축 방향 중 하나의 방향으로는 매우 적은 마찰력을 가지고 구를 수 있다. 그러나 제1 축 방향이나 제2 축 방향이 아닌, 예를 들면 그 대각 방향으로 움직이고자 할 경우 큰 마찰력을 만나게 된다. 이는 손떨림보정 구동시 한번에 한 방향으로 보상하도록 구동해야 함을 의미한다.
추가적인 양상에 따라 상부 볼 가이드 홈(439)과 하부 볼 가이드 홈(339)은 모두 볼이 양측 모서리에 2점 접촉하도록 볼의 중심에서 홈의 바닥까지 깊이가 볼의 반경보다 큰 장홈으로 형성된다. 도 6(a)의 원형 점선을 확대한 부분 확대도에서 명확한 바와 같이, 볼(471)은 볼 가이드 홈(339)의 양측 모서리에 걸쳐지고 2점 접촉한다. 외부에서 충격이 인가되면 볼(471)의 탄성 변형이나 가이드 홈(339)의 탄성 변형에 의해 볼은 가이드 홈(339)의 바닥에 닿을 때까지 충격을 흡수할 수 있다.
제안된 발명의 일 양상에 따르면, 단일의 손떨림보정 캐리어가 하우징에 대해 적어도 3개의 볼에 의해 지지되고, 2축 방향으로 구동된다. 도 7은 이러한 양상이 적용된 일 실시예에 따른 카메라 장치의 구조를 도시한 X축 단면도이고, 도 8은 그 Y축 단면도이다. 도시된 실시예에서, 카메라 장치는 렌즈 베럴(210)과, 하우징(110)과, 손떨림보정 캐리어(430)와, 볼들(471)과, 손떨림보정 구동부(411,451,413,453) 및 구동 제어부(900)를 포함한다.
렌즈베럴(210)은 내부에 복수의 렌즈를 수용한다. 하우징(110)은 각 부품을 수용하며 이들을 외부로부터 보호한다. 하우징(110)의 저면에는 이미지 센서(710)가 실장된 회로기판(730)이 고정된다. 하우징(110)은 상부 하우징 및 하부 하우징을 포함하는 몇 개의 부품으로 구성될 수 있다. 일 양상에 따라 하우징(110)의 내측 저면의 가장 자리에는 적어도 3개의 하부 볼 가이드 홈이 형성되어 있다.
손떨림보정 캐리어(430)는 하우징(110)에 수용되고 렌즈베럴(210)을 수용한다. 일 양상에 따라, 손떨림보정 캐리어(430)의 가장자리 저면에는 하부 볼 가이드 홈에 각각 대응하는 밑면 위치에 상부 볼 가이드 홈들이 형성되어 있다. 볼들(471)이 각각의 하부 볼 가이드 홈과 대응하는 상부 볼 가이드 홈 사이에 갇혀 구름 운동한다. 손떨림보정 캐리어(430)는 하우징(110) 내부에 볼들(471)을 개재하여 적어도 2축, 여기서는 x축 및 y축 방향으로 움직이도록 수용된다.
손떨림보정 구동부(411,451,413,453)는 손떨림보정 캐리어(430)가 하우징(110) 내부에서 2축 방향으로 움직이도록 구동한다. 일 실시예에서, 손떨림보정 구동부(411,451,413,453)는 x축 손떨림보정 권선(413)과, x축 손떨림보정 영구자석(453)을 포함하는 x축 손떨림보정 구동부(413,453)와, y축 손떨림보정 권선(411)과, y축 손떨림보정 영구자석(451)을 포함하는 y축 손떨림보정 구동부(411,451)를 포함한다.
도시된 실시예에서, 렌즈 베럴(210)은 자동초점 캐리어(330)에 탑재된다. 자동초점 캐리어(330)는 볼(ball)들(370)을 개재하여 손떨림보정 캐리어(430)에 승강 가능하게 수용된다. 자동초점 구동부(310,350)는 자동초점 캐리어(330)를 손떨림보정 캐리어(430) 내에서 승강하도록 구동한다. 도시된 실시예에서, 자동초점 구동부(310,350)는 자동초점 캐리어(330)의 일측 벽에 매립 고정된 자동초점 영구자석(350)과, 손떨림보정 캐리어(430)의 대향하는 면에 매립 고정된 자동초점 권선(310)을 포함한다. 자동초점 권선(310)의 요크와 영구자석(350) 간의 인력에 의해 자동초점 캐리어(330)는 손떨림보정 캐리어(430)의 권선 방향으로 밀착되고, 그 사이에 개재된 볼들(370)에 의해 마찰이 저감된 상태로 승강할 수 있다.
구동 제어부(900)는 자동초점 구동부(310,350) 및 손떨림보정 구동부(411,451,413,453)를 포함하여 카메라 장치의 각부의 구동을 제어한다. 도시된 실시예에서 구동 제어부(900)는 이미지 센서(710)가 실장된 기판(730)에 함께 실장된 하나 혹은 복수의 반도체 칩으로 구현된다. 그러나 이미지 센서(710)에 함께 집적될 수도 있다. 도시된 실시예에서, 구동 제어부(900)는 내부에 마이크로프로세서와 메모리를 내장하여 제어를 위한 컴퓨터 프로그램이 펌웨어로 저장되고 실행된다.
구동 제어부(900)는 이미지 센서에서 촬상된 영상을 분석하여 초점 방향으로 자동초점 캐리어(330)를 구동한다. 나아가 구동 제어부(900)는 2축 가속도 센서(미도시)로부터 움직임 신호를 입력 받아 보상하는 방향으로 손떨림보정 구동부(411,451,413,453)의 손떨림보정 권선들(411,413)의 구동 전류들을 제어하여 손떨림보정 캐리어(430)에 수평 방향으로는 고정된 렌즈 베럴(210)이 자동초점 캐리어(330)의 손떨림보정 이동 범위 내에서 적절한 위치로 수평으로 움직이도록 제어한다.
도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 관련하여 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명된 양상들은 도 7 및 도 8에 도시된 전술한 실시예에도 유사하게 적용될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 본 발명을 첨부된 도면을 참조하는 실시예들을 통해 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 이들로부터 당업자라면 자명하게 도출할 수 있는 다양한 변형예들을 포괄하도록 해석되어야 한다. 특허청구범위는 이러한 변형예들을 포괄하도록 의도되었다.
110 : 하우징 210 : 렌즈베럴
310 : 자동초점 권선 330 : 자동초점 캐리어
331 : 자동초점 캐리어 저부 350 : 자동초점 영구자석
370, 471 : 볼들
411 : y축 손떨림보정 권선 413 : x축 손떨림보정 권선
430 : 손떨림보정 캐리어
451 y축 손떨림보정 영구자석 453 : x축 손떨림보정 영구자석
710 : 이미지 센서 730 : 기판
900 : 구동 제어부

Claims (9)

  1. 저면에 이미지 센서가 실장된 회로기판이 고정되는 하우징과;
    상기 하우징에 승강 가능하게 수용되고 내측 저면의 가장 자리에 형성된 적어도 3개의 하부 볼 가이드 홈을 포함하는 자동초점 캐리어와;
    자동초점 캐리어를 하우징 내에서 승강하도록 구동하는 자동초점 구동부와;
    자동초점 캐리어에 수용되고, 상기 적어도 3개의 하부 볼 가이드 홈에 각각 대응하는 밑면 위치에 상부 볼 가이드 홈들이 형성된 손떨림보정 캐리어와;
    상기 각각의 하부 볼 가이드 홈과 대응하는 상부 볼 가이드 홈 사이에 한 개씩 갇혀 구름 운동하는 볼들과;
    상기 손떨림보정 캐리어를 이미지 센서에 수평인 적어도 2축 방향으로 손떨림 보정 구동하는 손떨림보정 구동부;
    상기 손떨림보정 캐리어에 탑재되는 렌즈베럴과;
    상기 자동초점 구동부 및 손떨림보정 구동부의 구동을 제어하는 구동 제어부;
    를 포함하는 카메라 장치.
  2. 렌즈베럴과;
    저면에 이미지 센서가 실장된 회로기판이 고정되고 내측 저면의 가장 자리에 형성된 적어도 3개의 하부 볼 가이드 홈을 포함하는 하우징과;
    상기 하우징에 수용되고 상기 렌즈베럴을 수용하며, 상기 적어도 3개의 하부 볼 가이드 홈에 각각 대응하는 밑면 위치에 상부 볼 가이드 홈들이 형성된 손떨림보정 캐리어와;
    상기 각각의 하부 볼 가이드 홈과 대응하는 상부 볼 가이드 홈 사이에 한 개씩 갇혀 구름 운동하는 볼들과;
    상기 손떨림보정 캐리어를 이미지 센서에 수평인 2축 방향으로 손떨림 보정 구동하는 손떨림보정 구동부와;
    상기 손떨림보정 구동부의 구동을 제어하는 구동 제어부;
    를 포함하는 카메라 장치.
  3. 저면에 이미지 센서가 실장된 회로기판이 고정되는 하우징과;
    상기 하우징에 승강 가능하게 수용되고 내측 저면의 가장 자리에 형성된 적어도 3개의 하부 볼 가이드 홈을 포함하는 자동초점 캐리어와;
    자동초점 캐리어를 하우징 내에서 승강하도록 구동하는 자동초점 구동부와;
    자동초점 캐리어에 수용되고, 상기 적어도 3개의 하부 볼 가이드 홈에 각각 대응하는 밑면 위치에 상부 볼 가이드 홈들이 형성된 손떨림보정 캐리어와;
    상기 각각의 하부 볼 가이드 홈과 대응하는 상부 볼 가이드 홈 사이에 한 개씩 갇혀 구름 운동하는 볼들과;
    상기 손떨림보정 캐리어를 이미지 센서에 수평인 적어도 2축 방향으로 손떨림 보정 구동하는 손떨림보정 구동부;
    상기 손떨림보정 캐리어에 탑재되는 렌즈베럴과;
    상기 자동초점 구동부 및 손떨림보정 구동부의 구동을 제어하는 구동 제어부;를 포함하며,
    상부 볼 가이드 홈과 하부 볼 가이드 홈 중 적어도 하나는 그 사이에 갇힌 볼의 직경보다 적어도 2개의 직교하는 축 방향으로 큰 폭을 가지도록 형성되는 카메라 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    하부 볼 가이드 홈과 상부 볼 가이드 홈은 바닥이 평평한 오목홈으로 형성되고,
    하부 볼 가이드 홈의 바닥에 금속판을 더 포함하는 카메라 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 금속판은 비자성 소재로 이중사출에 의해 고정되는 카메라 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상부 볼 가이드 홈은 바닥이 평평한 오목홈으로 형성되고,
    하부 볼 가이드 홈은 바닥이 상기 볼의 곡률보다 큰 곡률을 가진 오목 구면 홈으로 형성되는 카메라 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상부 볼 가이드 홈의 바닥에 금속판을 더 포함하는 카메라 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 금속판은 비자성 소재로 이중사출에 의해 고정되는 카메라 장치.
  9. 청구항 2 또는 청구항 3 중의 어느 한 항에 있어서,
    상부 볼 가이드 홈은 제1 축 방향으로 길게 연장되고 하부 볼 가이드 홈은 제1 축과 수직인 제2 축 방향으로 길게 연장되며, 상부 볼 가이드 홈과 하부 볼 가이드 홈은 모두 볼이 2점 접촉하도록 볼의 중심에서 홈의 바닥까지 깊이가 볼의 반경보다 큰 장홈으로 형성되는 카메라 장치.
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