KR20090086755A

KR20090086755A - 카메라용 손떨림 보정 장치

Info

Publication number: KR20090086755A
Application number: KR1020080012203A
Authority: KR
Inventors: 정희윤; 이경은
Original assignee: 삼성디지털이미징 주식회사
Priority date: 2008-02-11
Filing date: 2008-02-11
Publication date: 2009-08-14
Also published as: KR101464533B1

Abstract

본 발명에 관한 카메라용 손떨림 보정 장치는, 복수 개의 렌즈들의 광축(光軸) 상에 배치되는 보정 렌즈와, 보정 렌즈를 지지하는 렌즈 지지판과, 렌즈 지지판을 광축에 수직한 제1 방향과, 광축 및 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 이동 가능하게 지지하는 베이스와, 광축에 수직하며 제1 방향과 예각의 각도를 이루는 직선 위에서 보정 렌즈를 중심으로 대칭을 이루며 베이스와 렌즈 지지판의 사이에 배치되어 렌즈 지지판을 구동하는 제1 구동부와, 제2 방향과 일치하는 직선 위의 보정 렌즈의 외측에서 베이스와 렌즈 지지판의 사이에 배치되어 렌즈 지지판을 구동하는 제2 구동부를 구비한다.

Description

카메라용 손떨림 보정 장치{Image stabilizer for camera}

본 발명은 카메라용 손떨림 보정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작은 공간을 차지하므로 소형 카메라에 적합한 경통의 설계를 가능하게 하는 광학식 손떨림 보정 장치에 관한 것이다.

디지털 카메라는 피사체의 영상을 사진이나 동영상의 디지털 파일로 저장할 수 있는 장치로서, 디지털 스틸 카메라(digital still camera; DSC), 디지털 비디오 카메라(digital video camera; DVC), 또는 휴대 전화에 장착되는 디지털 카메라 모듈 등을 포함한다.

최근에는 카메라의 소형화와 박형화를 실현하기 위하여 피사체로부터 촬상 소자(광전변환소자)까지 이르는 데 필요한 광로 길이를 확보할 수 있도록 피사체 영상을 나타내는 빛의 광축(光軸)을 프리즘을 이용하여 직각 방향으로 굴절시키는 굴절 광학계가 사용되고 있다.

한편, 디지털 카메라에 사용되는 손떨림을 보정하는 기술은 크게 전자식 손떨림 보정 기술과 광학식 손떨림 보정 기술(OIS; otical image stabilization)의 두 가지 기술로 분류된다.

굴절 광학계를 채용하는 디지털 카메라에서도 이와 같은 손떨림 보정 기술들이 적용될 수 있다. 광학식 손떨림 보정 기술은 사용자의 손떨림을 검출하여 광학 렌즈나 광전변환소자의 위치를 변경함으로써, 촬영 기기의 떨림이 있더라도 광전변환소자 상에 형성되는 피사체의 영상에는 흔들림이 없도록 보정하는 기술이다.

굴절 광학계에 광학 렌즈의 위치를 변경하는 방식의 광학식 손떨림 보정 기술이 적용될 때에는, 손떨림 보정 모듈의 구조에 따라 경통의 크기가 결정된다. 그런데 굴절 광학계를 채택하는 종래의 디지털 카메라에서는 광학 렌즈를 이동시키기 위해 굴절 광학계의 경통에 배치되는 액추에이터의 구조로 인해 경통의 크기가 증가하므로, 디지털 카메라의 소형화 및 박형화에 제약 요소로 작용하였다.

종래의 손떨림 보정 모듈은 보정 렌즈를 사이에 두고 두 개의 구동수단이 배치되는 구조로 이루어진다. 손떨림 보정 모듈의 하나의 구동수단은 수평 방향(요 방향; yaw direction)으로 추력을 발생시키고, 다른 하나의 구동수단은 수직 방향(피치 방향; pitch direction)으로 추력을 발생시킨다. 이와 같이 두 개의 구동수단이 발생시키는 힘의 크기를 조정함으로써, 카메라에 발생되는 진동의 방향에 따라 보정 렌즈를 이동시키는 방향을 결정할 수 있다.

그러나 이와 같은 종래의 손떨림 보정 모듈에 의하면 두 개의 구동수단이 조합만으로 보정 렌즈를 구동할 수 있어야 하므로, 충분한 힘을 발생시키기 위하여 손떨림 보정 모듈의 구동수단의 크기가 커지는 문제점이 있었다. 즉 보정 렌즈를 구동할 수 있는 힘을 발생시킬 수 있도록, 구동수단을 구성하는 자석과 코일의 크기가 증가함으로 인해 경통의 크기도 커지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 광학 렌즈의 위치를 변경하는 광학식 손떨림 보정 기술을 이용하는 카메라의 손떨림 보정 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 작은 공간을 차지하므로 소형 카메라에 적합한 경통의 설계를 가능하게 하는 손떨림 보정 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 제1 방향으로 보정 렌즈를 이동시키는 제1 구동부가 제1 방향에서 벗어난 사선 방향에 배치되어 소형 경통 설계를 용이하게 하는 카메라용 손떨림 보정 장치를 제공한다.

본 발명에 있어서, 제1 구동부는, 베이스와 렌즈 지지판의 하나에 배치되는 제1 코일들과, 제1 코일들에 대응하도록 베이스와 렌즈 지지판의 다른 하나에 배치 되는 제1 자석부들을 구비하고, 제2 구동부는 베이스와 렌즈 지지판의 하나에 배치되는 제2 코일과 제2 코일에 대응하도록 베이스와 렌즈 지지판의 다른 하나에 배치되는 제2 자석부를 구비할 수 있다.

본 발명에 있어서, 손떨림 보정 장치는, 진동을 검출하는 진동 검출 장치를 더 구비하고, 진동 검출 장치의 검출 결과에 따라 제1 구동부와 제2 구동부가 렌즈 지지판을 이동시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 렌즈 지지판의 위치를 검출하는 위치 검출 장치를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 있어서, 위치 검출 장치는, 렌즈 지지판의 제1 방향에서의 위치를 검출하는 제1 위치 검출 장치와, 제2 방향에서의 위치를 검출하는 제2 위치 검출 장치를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 제1 위치 검출 장치와, 제2 위치 검출 장치는 각각 홀(hall) 센서를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 카메라용 손떨림 보정 장치는, 보정 렌즈를 제1 방향으로 이동시키는 제1 구동부가 보정 렌즈를 중심으로 대칭되는 두 개의 코일들 및 자석부들의 집합을 포함하므로, 작은 크기의 자석부들과 코일들을 사용하여 광학식 손떨림 보정 기술을 구현할 수 있다.

또한 제1 구동부가 제1 방향에서 벗어난 사선 방향에 배치되어 제1 방향으로 보정 렌즈를 이동시키는 제1 구동부가 차지하는 폭이 최소화되므로, 소형 카메라에 적합한 경통의 설계가 가능하다.

이하, 첨부 도면의 실시예들을 통하여, 본 발명에 관한 카메라용 손떨림 보정 장치의 구성과 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 카메라용 손떨림 보정 장치가 사용되는 카메라의 광학계를 개략적으로 도시하는 개략도이다.

최근, 디지털 스틸 카메라 및 비디오 카메라와 같은 촬상 장치의 성능은 현저히 향상되어, 전문가가 아닌 일반 사용자도 고품질과 고효율의 정지 화상 및 동화상을 쉽게 촬영할 수 있게 되었다. 이와 같이 촬상 장치의 성능이 향상된 것은 렌즈, CCD, 및 화상 처리 회로 등과 같은 카메라의 구성 요소들의 기능이 고성능으로 발전하였기 때문이다. 그러나 렌즈, CCD 등의 성능이 향상되더라도, 카메라를 사용하는 사람의 손에 의해 카메라에 흔들림이 발생한다면, 고해상도의 화상에 흐려짐 현상(blurring)이 발생하며 촬영된 화상의 품질이 저하된다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 목적으로 개발된 손떨림 보정 장치는 초기에는 비교적 고가의 카메라에 구비되었으나, 최근에는 보급형의 소형 자동 카메라에도 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 관한 카메라용 손떨림 보정 장치는 소형으로 제작될 수 있어 적은 공간을 차지하므로 소형 카메라에 적합한 경통의 설계를 가능하게 한다.

도 1에 도시된 카메라의 광학계(10)에는, 카메라를 조작하는 사용자의 손떨림 등에 의해 발생하는 진동의 영향으로 상이 흔들리는 현상을 보정하는 손떨림 보 정 장치(20)가 포함된다. 도 1의 카메라의 광학계(10)는 굴절 광학계로서, 하나의 광축(L) 상에 배치되는 복수 개의 렌즈 조립체들(11, 12, 13, 14, 15)과, 광전변환부(18)와, 손떨림 보정 장치(20)를 구비한다.

복수 개의 렌즈 조립체는 제1 내지 제5 렌즈 조립체(11, 12, 13, 14, 15)를 포함하며, 피사체와 광전변환부(18)의 사이에서 광전변환부(18)에 입사되는 피사체의 영상의 줌 및 초점 조정 등의 기능을 수행한다.

광전변환부(18)는 광학 저역통과필터(optical low pass filter; 16)와 촬상 소자(17)를 포함하여, 입사된 빛을 피사체의 영상을 나타내는 전기적인 신호로 변환하는 기능을 한다.

손떨림 보정 장치(20)는, 카메라 사용자의 손떨림과 같은 진동에 의해 카메라 광학계(10)의 상이 흐려지는 현상을 보정하는 기능인, 손떨림 보정 기능을 수행한다.

손떨림이 없는 정상적인 상태에서 손떨림 보정 장치(20)의 보정 렌즈(21)의 광축은 광학계(10)의 광축(L)과 일치한다. 보정 렌즈(21)는 렌즈 지지판(30)에 의해 지지되어, 광축(L)을 가로지르는 방향으로 이동할 수 있다. 그러므로 손떨림 등의 진동이 발생하여 촬상 소자(17)에 결상되는 화상이 흐려지는 경우에는, 보정 렌즈(21)가 광축(L)을 가로지르는 방향으로 이동함으로써 화상의 흔들림을 보정할 수 있다.

복수 개의 렌즈 조립체(11, 12, 13, 14, 15)는 다섯 개의 렌즈 조립체들을 포함한다. 제1 렌즈 조립체(11)와, 제3 렌즈 조립체(13)와, 제5 렌즈 조립체(15)는 고정된 상태로 배치되고, 제2 렌즈 조립체(12) 및 제4 렌즈 조립체(14)는 줌(zooming) 및 자동 초점 조절(auto focusing)을 위하여 이동할 수 있도록 설치된다.

제1 렌즈 조립체(11)는 피사체를 향하도록 배치되는 대물 렌즈인 제1 렌즈(11a)와, 제1 렌즈(11a)에 대하여 약90도의 각도를 이루도록 배치되는 제2 렌즈(11c)와, 제1 렌즈(11a)를 통해 입사되는 광의 경로를 제2 렌즈(11c)로 변환하는 프리즘(11b)을 포함한다. 따라서 제1 렌즈 조립체(11)는 피사체로부터 입사된 영상광의 광 경로를 약90도만큼 변화시킨다.

제1 렌즈 조립체(11)의 제1 렌즈(11a)를 통하여 입사된 빛은 프리즘(11b)에 의해 광축이 90도 변환되어 제2 렌즈(11c)를 통해 제2 렌즈 조립체(12)로 입사된다. 입사된 빛은 제2 렌즈 조립체(12) 및 제4 렌즈 조립체(14)의 이동에 의하여 초점이 조절된 후, 광전변환부(18)로 입사된다.

이와 같이 굴절 광학계는 경통으로 입사된 빛의 광 경로를 프리즘(11b)에 의해 90도 방향으로 변환하도록 구성됨으로써, 빛이 입사되는 방향으로 모든 렌즈들을 배치하지 않아도 되므로 카메라의 두께를 크게 줄일 수 있다.

본 발명은 도 1에 나타나는 광학계(10)에 구비되는 렌즈들의 개수나, 형상이나, 배치 순서나, 고정되는 렌즈 조립체와 이동 가능한 렌즈 조립체들의 종류에 의해 한정되지 않는다. 그러므로 본 발명의 손떨림 보정 장치(20)가 사용될 수 있는 광학계(10)의 범위는 도 1에 도시된 실시예에 한정되지 않고, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 변경하여 실시할 수 있는 범위의 광학계들도 포함할 수 있다.

도 2는 도 1의 손떨림 보정 장치를 구체적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 손떨림 보정 장치가 결합된 상태를 도시한 사시도이며, 도 4는 도 2의 손떨림 보정 장치의 보정 렌즈와 렌즈 지지판을 도시한 평면도이다.

도 2 내지 도 4에 나타난 실시예에 관한 손떨림 보정 장치(20)는, 보정 렌즈(21)와, 렌즈 지지판(30)과, 렌즈 지지판(30)을 이동 가능하게 지지하는 베이스(40)와, 렌즈 지지판(30)을 구동하는 제1 구동부(50)와 제2 구동부(60)를 포함한다.

보정 렌즈(21)는 도 1의 광학계(10)의 광축(L) 상에 배치되는 렌즈이며, 보정 렌즈(21)는 렌즈 지지판(30)에 의해 지지된다. 렌즈 지지판(30)는 보정 렌즈(21)가 결합되도록 렌즈 장착공(31)을 구비한다.

렌즈 지지판(30)은 광축(L)에 수직한 제1 방향(Y축 방향)과 광축(L) 및 제1 방향에 수직한 제2 방향(X축 방향)을 따라 이동 가능하도록 베이스(40)에 의해 지지된다. 베이스(40)는 렌즈 지지판(30)을 제1 방향을 따라 이동 가능하게 지지하는 제1 지지부(41)와, 렌즈 지지판(30)을 제2 방향을 따라 이동 가능하게 지지하는 제2 지지부(45)를 포함한다.

도 3을 참조하면, 광축(L)에 수직한 제1 방향은 Y축의 방향에 해당하고, 광축(L)과 Y축에 수직한 제2 방향은 X축의 방향에 해당한다. X축과 Y축은 각각 보정 렌즈(21)의 중심을 지나며 서로 직교한다.

도 2를 참조하면, 렌즈 지지판(30)과 제1 지지부(41)와 제2 지지부(45)와 함 께 도시된 축들 가운데, Y1, Y2 축은 도 3의 Y 축과 동일한 방향의 축이고, X1, X2, 및 X3 축은 모두 도 3의 X 축과 동일한 방향의 축이다. Y1, Y2 축과, X1, X2, 및 X3 축들은 도 2에서 각 구성 요소들을 분리하여 도시하는 것에 맞추어 편의상 표기한 축의 이름들이다. 따라서 도 2의 렌즈 지지판(30)과 제1 지지부(41)와 제2 지지부(45)를 결합하여 도 3의 결합 상태로 조립하면, 도 2에 도시되었던 Y1 및 Y2 축은 도 3의 Y 축이 되고, X1, X2, 및 X3 축들은 도 3에서의 X 축이 된다.

렌즈 지지판(30)의 외측에는 Y1 축 방향으로 돌출되어 연장되는 제1 미끄럼 레일들(32a, 32b)이 구비된다. 그리고 제1 지지부(41)의 Y2 축 방향의 양측 가장자리의 제1 미끄럼 레일들(32a, 32b)에 대응되는 위치에는 관통 구멍(43a, 43b)을 갖는 제1 미끄럼 지지판들(42a, 42b)이 구비된다. 따라서 렌즈 지지판(30)이 제1 지지부(41)에 결합될 때에는, 제1 미끄럼 레일들(32a, 32b)의 각각이 제1 미끄럼 지지판들(42a, 42b)에 슬라이딩 이동 가능하게 삽입되어, 렌즈 지지판(30)이 제1 지지부(41)에 대하여 Y축 방향으로 이동할 수 있다.

제1 지지부(41)의 외측에는 X2 축 방향으로 돌출되어 연장되는 제2 미끄럼 레일들(44a, 44b)이 구비된다. 그리고 제2 지지부(45)의 제2 미끄럼 레일들(44a, 44b)에 대응되는 위치의 양측 가장자리에는 관통 구멍(미도시)을 갖는 제2 미끄럼 지지판들(47a, 47b)이 구비된다. 따라서 제1 지지부(41)가 제2 지지부(45)에 결합될 때에는, 제2 미끄럼 레일들(44a, 44b)의 각각이 제2 미끄럼 지지판들(47a, 47b)에 슬라이딩 이동 가능하게 삽입되어 제1 지지부(41)가 제2 지지부(45)에 대하여 X축 방향으로 이동할 수 있다.

제1 미끄럼 레일들(32a, 32b)의 이동 방향은 제1 지지부(41)의 슬라이딩 이동 방향인 X축 방향에 수직한 Y축 방향을 향한다. 따라서 제1 지지부(41)가 제2 지지부(45)에 대하여 X축 방향으로 슬라이딩 이동하더라도, 렌즈 지지판(30)의 제1 미끄럼 레일들(32a, 32b)은 제1 지지부(41)의 제1 미끄럼 지지판들(42a, 42b)에 삽입된 상태를 유지하므로 렌즈 지지판(30)은 제1 지지부(41)의 이동에 의한 영향을 받지 않는다.

마찬가지로 렌즈 지지판(30)이 제1 지지부(41)에 대하여 이동할 때에는 제1 지지부(41)의 제2 미끄럼 레일들(44a, 44b)이 제2 지지부(45)에 삽입된 상태를 유지하며 영향을 받지 않는다.

제1 지지부(41)의 중심에는 렌즈 지지판(30)에 결합된 보정 렌즈(21)에 대응되는 크기의 관통공(48)이 형성되고, 제2 지지부(45)의 중심에도 보정 렌즈(21)에 대응되는 크기의 관통공(46)이 형성된다. 따라서 보정 렌즈(21)를 통과한 광이 관통공들(41, 46)을 통과할 수 있다.

베이스(40)와 렌즈 지지판(30)의 사이에는 렌즈 지지판(30)을 구동하는 제1 구동부(50)와 제2 구동부(60)가 배치된다. 제1 구동부(50)는 렌즈 지지판(30)을 제1 방향(Y축 방향)으로 이동시키는 기능을 하고, 제2 구동부(60)는 렌즈 지지판(30)을 제2 방향(X축 방향)으로 이동시키는 기능을 한다.

제1 구동부(50)는 렌즈 지지판(30)의 장착홈들(38a, 38b)에 배치되는 제1 코일들(51a, 51b)과, 이에 대응하여 제1 지지부(41)에 배치되는 제1 자석부들(52a, 52b)을 구비한다. 제1 코일들(51a, 51b)은 광축(L)에 수직하며 제1 방향(Y축 방향) 과 예각(α)을 이루는 직선(M1) 상에서 보정 렌즈(21)의 양측에 배치된다. 즉 제1 코일들(51a, 51b)은 보정 렌즈(21)를 중심으로 직선(M1) 상에 대칭되게 배치된다. 제1 자석부들(52a, 52b)의 위치도 제1 코일들(51a, 51b)의 배치 위치에 대응되므로, 광축(L)에 수직하며 제1 방향과 예각(α)을 이루는 직선(M2) 상에서 보정 렌즈(21)의 양측에 배치된다.

도 2에 도시된 직선들(M1, M2)은, 도 3에서 광축(L)에 수직하며 제1 방향(Y축 방향)과 예각(α)을 이루는 직선(M)과 동일한 방향의 직선이다. 도 2에서는 분리하여 도시된 구성 요소들의 위치를 비교하기 위해 M1과 M2의 다른 부호를 사용하였으며, 도 2의 구성 요소들을 결합하여 도 3의 상태로 조립하면, 도 2의 직선들(M1, M2)은 서로 일치하여 도 3의 직선(M)을 형성한다. 도 3의 직선(M)은 X축과 Y축의 교차점을 지나며, 즉 보정 렌즈(21)의 중심을 지나며 광축(L)에 수직한 직선이다.

상술한 바와 같은 배치 구조를 갖는 제1 구동부(50)에 의하면, 제1 코일들(51a, 51b)에 공급되는 전류값을 제어함으로써 제1 코일들(51a, 51b)과 제1 자석부들(52a, 52b)의 사이에 원하는 크기의 인력 또는 척력이 작용하도록 할 수 있다. 제1 코일들(51a, 51b)과 제1 자석부들(52a, 52b)의 사이에 인력 또는 척력이 작용하면, 렌즈 지지판(30)이 제1 지지부(41)에 대하여 상대 이동한다. 즉 제1 코일들(51a, 51b)과 제1 자석부들(52a, 52b)의 사이에 작용하는 자력의 제1 방향(Y축 방향)의 성분들의 영향으로, 렌즈 지지판(30)이 제1 방향을 따라 전후로 슬라이딩 이동할 수 있다.

제1 미끄럼 레일들(32a, 32b)은 제1 지지부(41)의 제1 미끄럼 지지판들(42a, 42b)에 삽입되어 제2 방향(X축 방향)의 움직임이 제한되므로, 제1 코일들(51a, 51b)과 제1 자석부들(52a, 52b)의 사이에 작용하는 자력의 제2 방향의 성분들은 렌즈 지지판(30)을 제2 방향으로 이동시킬 수 없다.

종래의 손떨림 보정 장치에서는 제1 방향(Y축 방향)으로 보정 렌즈를 구동시키기 위해 자석과 코일이 Y축 상에 배치되었고, 보정 렌즈의 외측으로 하나의 코일 및 자석부의 조합 배치되었으므로, 넓은 범위를 차지하는 코일과 자석부의 크기로 인하여 Y축 방향의 경통의 폭이 증가하는 문제점이 있었다.

그러나 본 발명의 일 실시예에 관한 손떨림 보정 장치에서는, 제1 구동부(50)가 렌즈 지지판(30)을 제1 방향으로 이동시키기 위해 두 개의 제1 코일들(51a, 51b) 및 제1 자석부들(52a, 52b)의 조합을 사용하므로, 하나의 자석부와 코일의 조합을 사용할 때에 필요한 자석부와 코일의 크기에 비하여 작은 크기의 자석부들과 코일을 사용하여 동일한 목적을 달성할 수 있다.

또한 제1 코일들(51a, 51b)과 제1 자석부들(52a, 52b)이 제1 방향(Y축 방향)에서 벗어난 사선 방향(직선 M의 방향)에 배치되므로, 제1 방향(Y축 방향)으로 보정 렌즈를 이동시키기 위한 제1 구동부(50)가 차지하는 폭이 최소화될 수 있다. 이로 인해 보정 렌즈를 이동시키는 기구물의 크기를 소형화할 수 있는 장점이 있다.

제2 구동부(60)는 렌즈 지지판(30)의 장착홈(39)에 배치되는 제2 코일(61)과, 이에 대응하여 제2 지지부(45)에 배치되는 제2 자석부(62)를 구비한다. 제2 코일(61)은 제2 방향(X축 방향)과 일치하는 직선(X1) 위에서 보정 렌즈(21)의 외측에 배치된다. 제2 자석부(62)의 위치도 제2 코일(61)의 배치 위치에 대응되므로, 제2 방향(X축 방향)과 일치하는 직선(X2)의 위에서 보정 렌즈(21)의 외측에 배치된다.

상술한 바와 같은 배치 구조를 갖는 제2 구동부(60)에 의하면, 제2 코일(61)에 공급되는 전류값을 제어함으로써 제2 코일(61)과 제2 자석부(62)의 사이에 원하는 크기의 인력 또는 척력이 작용하도록 할 수 있다. 제2 코일(61)과 제2 자석부(62)의 사이에 인력 또는 척력이 작용하면, 제1 지지부(41)가 제2 지지부(45)에 대하여 상대 이동한다. 즉 제2 코일(61)과 제2 자석부(62)의 사이에 작용하는 자력의 제2 방향(X축 방향)의 성분들의 영향으로, 제1 지지부(41)가 제2 방향을 따라 제2 지지부(45)에 대하여 전후로 슬라이딩 이동할 수 있다.

렌즈 지지판(30)에는 제1 지지부(41)와 제2 지지부(45)에 대한 렌즈 지지판(30)의 위치를 감지하기 위한 위치 검출 장치들(71, 72)이 배치될 수 있다. 위치 검출 장치들(71, 72)에는 자기장(magnetic field)의 세기에 따라 유도되는 전류(또는 전압)의 크기가 변화하는 원리를 이용한 홀(hall) 센서가 사용될 수 있다.

제1 위치 검출 장치(71)는 제1 지지부(41)에 대한 렌즈 지지판(30)의 위치를 검출함으로써, 렌즈 지지판(30)의 제1 방향에서의 위치를 검출할 수 있다. 제2 위치 검출 장치(72)는 제2 지지부(45)에 대한 렌즈 지지판(30)의 위치를 검출함으로써, 렌즈 지지판(30)의 제2 방향에서의 이동 위치를 검출할 수 있다.

도 5는 도 1의 손떨림 보정 장치가 구비된 카메라의 개략적인 구성을 나타내는 블록 다이어그램이다.

도 5에 나타난 카메라는 보정 렌즈(21)를 포함하는 렌즈 유닛(1)과, 촬상 소 자(17)와, 제어부(80)와, 보정 렌즈(21)를 이동시키는 제1 구동부(50) 및 제2 구동부(60) 등을 구비한다.

카메라에 설치되는 렌즈 유닛(1)은 복수 개의 렌즈 조립체들을 포함하여, 피사체의 영상광을 받아들여 화상으로 결상시키는 기능을 한다.

촬상 소자(17)는 렌즈 유닛(1)을 통과한 영상광이 화상으로 결상되는 위치에 배치되어, 렌즈 유닛(1)에 의해 결상된 화상을 전기적 신호로 변환하는 기능을 한다. 그러므로 촬상 소자(17)는 카메라를 이용한 촬영에 있어서 중심적인 기능을 수행한다. 촬상 소자(17)는 제어부(80)와 전기적으로 연결되어 제어부(80)와 신호를 주고 받으며 동작한다.

제어부(80)는 카메라에 내장되어, 촬상 소자(17), 제1 구동부(50), 및 제2 구동부(60) 등의 여러 가지 구성 요소들과 전기적으로 연결되며, 각각의 구성 요소의 작동을 제어하기 위하여 이들 구성 요소와 제어 신호를 주고 받거나, 데이터를 처리하는 등의 기능을 수행한다. 제어부(80)는 화상 처리부(81)와, 메모리 제어부(82)와, 손떨림 보정 연산부(83)와, 구동 회로부(84)와, 복수 개의 증폭부들(85, 86, 87)을 포함한다.

촬상 소자(17)는 피사체의 영상광을 받아들여 전기적 신호인 화상 신호를 생성한다. 제어부(80)의 화상 처리부(81)는 촬상 소자(17)로부터 입력되는 화상 신호를 화상을 나타내는 화상 데이터로 변환한다. 화상 처리부(81)가 변환한 화상 데이터는 메모리 제어부(82)를 통해 메모리(2)에 저장될 수 있다.

손떨림 보정 연산부(83)는 증폭부(85)를 통해 진동 검출 장치(90)에 연결된 다. 진동 검출 장치(90)는 카메라에 작용하는 손떨림 등에 의한 진동을 검출할 수 있는 장치이다. 진동 검출 장치(90)에는 손떨림에 의해 발생하는 변위량을 검출하는 자이로 센서가 사용될 수 있다. 따라서 손떨림 보정 연산부(83)는 진동 검출 장치(90)의 검출 결과에 기초하여, 손떨림을 보정하기 위해 보정 렌즈(21)의 위치를 이동시키기 위한 보정량을 연산한다.

제어부(80)의 구동 회로부(84)에는 증폭부(86)를 통해 제1 위치 검출 장치(71)가 연결되고, 증폭부(87)를 통해 제2 위치 검출 장치(72)가 연결된다. 제1 위치 검출 장치(71)는 도 1 내지 도 4에 도시되었던 베이스(40)에 대한 렌즈 지지판(30)의 제1 방향에서의 위치를 검출하므로, 구동 회로부(84)는 제1 위치 검출 장치(71)의 검출 결과로부터 제1 방향에서의 보정 렌즈(21)의 위치를 확인할 수 있다. 또한 제2 위치 검출 장치(72)는 베이스(40)에 대한 렌즈 지지판(30)의 제2 방향에서의 위치를 검출하므로, 구동 회로부(84)는 제2 위치 검출 장치(72)의 검출 결과로부터 제2 방향에서의 보정 렌즈(21)의 위치를 확인할 수 있다.

구동 회로부(84)는 제1 위치 검출 장치(71) 및 제2 위치 검출 장치(72)의 검출 결과와, 손떨림 보정 연산부(83)의 연산 결과에 기초하여 제1 방향이나 제2 방향으로 보정 렌즈(21)를 이동시킬 구동량을 결정하고, 제1 구동부(50)와, 제2 구동부(60)에 구동 신호를 전달한다. 따라서 보정 렌즈(21)는 제1 구동부(50)와 제2 구동부(60)에 의해 구동되어 렌즈 유닛(1) 내에서의 위치가 조정되므로, 카메라에 발생한 손떨림 현상이 효과적으로 보정될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하 며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 2는 도 1의 손떨림 보정 장치를 구체적으로 도시한 분해 사시도이다.

도 3은 도 2의 손떨림 보정 장치가 결합된 상태를 도시한 사시도이다.

도 4는 도 2의 손떨림 보정 장치의 보정 렌즈와 렌즈 지지판을 도시한 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 렌즈 유닛 46, 48: 관통공

2: 메모리 50: 제1 구동부

10: 광학계 60: 제2 구동부

11a: 제1 렌즈 61: 제2 코일

11c: 제2 렌즈 62: 제2 자석부

11b: 프리즘 32a, 32b: 제1 미끄럼 레일들

11: 제1 렌즈 조립체 42a, 42b: 제1 미끄럼 지지판들

12: 제2 렌즈 조립체 43a, 43b: 관통 구멍

13: 제3 렌즈 조립체 44a, 44b: 제2 미끄럼 레일들

14: 제4 렌즈 조립체 47a, 47b: 제2 미끄럼 지지판들

15: 제5 렌즈 조립체 51a, 51b: 제1 코일들

16: 광학 저역통과필터 52a, 52b: 제1 자석부들

17: 촬상 소자 71: 제1 위치 검출 장치

18: 광전변환부 72: 제2 위치 검출 장치

20: 손떨림 보정 장치 80: 제어부

21: 보정 렌즈 81: 화상 처리부

30: 렌즈 지지판 82: 메모리 제어부

31: 렌즈 장착공 83: 손떨림 보정 연산부

38a, 38b, 39: 장착홈 84: 구동 회로부

40: 베이스 85, 86, 87: 증폭부들

41: 제1 지지부 90: 진동 검출 장치

45: 제2 지지부

Claims

복수 개의 렌즈들의 광축(光軸) 상에 배치되는 보정 렌즈;

상기 보정 렌즈를 지지하는 렌즈 지지판;

상기 렌즈 지지판을 상기 광축에 수직한 제1 방향과, 상기 광축 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 이동 가능하게 지지하는 베이스;

상기 광축에 수직하며 상기 제1 방향과 예각의 각도를 이루는 직선 위에서 상기 보정 렌즈를 중심으로 대칭을 이루며, 상기 베이스와 상기 렌즈 지지판의 사이에 배치되어, 상기 렌즈 지지판을 구동하는 제1 구동부; 및

상기 제2 방향과 일치하는 직선 위의 상기 보정 렌즈의 외측에서 상기 베이스와 상기 렌즈 지지판의 사이에 배치되어 상기 렌즈 지지판을 구동하는 제2 구동부;를 구비하는, 카메라용 손떨림 보정 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 구동부는, 상기 베이스와 상기 렌즈 지지판의 하나에 배치되는 제1 코일들과, 상기 제1 코일들에 대응하도록 상기 베이스와 상기 렌즈 지지판의 다른 하나에 배치되는 제1 자석부들을 구비하고, 상기 제2 구동부는 상기 베이스와 상기 렌즈 지지판의 하나에 배치되는 제2 코일과 상기 제2 코일에 대응하도록 상기 베이스와 상기 렌즈 지지판의 다른 하나에 배치되는 제2 자석부를 구비하는, 카메라용 손떨림 보정 장치.
제1항에 있어서,

상기 손떨림 보정 장치는, 진동을 검출하는 진동 검출 장치를 더 구비하고, 상기 진동 검출 장치의 검출 결과에 따라 상기 제1 구동부와 상기 제2 구동부가 상기 렌즈 지지판을 이동시키는, 카메라용 손떨림 보정 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 렌즈 지지판의 위치를 검출하는 위치 검출 장치를 더 구비하는, 카메라용 손떨림 보정 장치.
제4항에 있어서,

상기 위치 검출 장치는, 상기 렌즈 지지판의 제1 방향에서의 위치를 검출하는 제1 위치 검출 장치와, 제2 방향에서의 위치를 검출하는 제2 위치 검출 장치를 포함하는, 카메라용 손떨림 보정 장치.
제5항에 있어서,

상기 제1 위치 검출 장치와, 상기 제2 위치 검출 장치는 각각 홀(hall) 센서를 포함하는, 카메라용 손떨림 보정 장치.