KR20100061229A - 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치 - Google Patents

카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 카메라 또는 이동통신 단말기 등에 장착된 광학 장치에서 피사체를 촬영하는 중에 손떨림에 의해 흐트러지는 영상을 보정하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치에 관한 것으로, 이를 위해 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치에 있어서, 이미지 센서와, 상기 이미지 센서의 광축 상에 장착된 렌즈 조립체와, 상기 렌즈 조립체를 구비하는 하우징과, 상기 하우징과 상기 렌즈 조립체 사이에 구비되어, 상기 렌즈 조립체를 감쌈과 아울러 상기 렌즈 조립체와 맞물려 상기 렌즈 조립체를 광축 방향의 수직방향의 제1축과, 상기 제1축의 수직 방향의 제2축을 중심으로 각각 회전 가능하게 장착된 회전체 및 상기 회전체를 상기 제1축 및 상기 제2축을 중심으로 회전되게 하는 구동부재를 포함하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치를 개시하며, 이로 인해, 초소형 디지털 카메라, 이동통신 단말기왕 같은 소형, 경량화 된 촬영기기에도 내장이 가능함과 아울러 손떨림 등으로 인한 촬영 기기의 떨림에도 선명한 영상의 촬영을 가능하게 하는 이점이 있다.
카메라, 손떨림, 보정, 회전체, 제1축회전체, 제2축회전체, 피에죠 엑츄에이터

Description

카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치 {OPTICAL IMAGE STABILIZER FOR CAMERA LENS ASSEMBLY}
본 발명은 카메라 렌즈 어셈블리에 관한 것으로서, 특히, 디지털 카메라 또는 이동통신 단말기 등에 장착된 광학 장치에서 피사체를 촬영하는 중에 손떨림에 의해 흐트러지는 영상을 보정하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치에 관한 것이다.
최근 디지털 카메라의 소형, 경량화 기술의 발달로 이동통신 단말기에도 카메라 소자를 장착할 수 있게 되면서, 광학 렌즈 및 카메라 소자가 장착된 이동통신 단말기가 보편화되고 있는 추세이다.
이동통신 단말기에 장착되는 카메라 렌즈 어셈블리는 그 유동성이 더욱 증가됨에 따라 미세한 진동이나 인체에서 발생되는 손떨림 등에 의한 영상 흐트러짐이 심화됨과 아울러, 이동 중에 촬영이 많아지면서 선명한 영상을 촬영하기 위해서는 손떨림 등의 진동을 보정해야 할 필요성이 증대되고 있다.
또한, 광학기술의 발전으로 고해상도 카메라가 출현하고 있으나 떨림 진동에 의한 영상 흐트러짐으로 인하여 고해상도 카메라를 장착하는 효과가 반감되고 있어 손떨림 보정 장치의 필요성이 가중되고 있는 것이다.
현재 손떨림을 보정하는 기술은 크게 두 가지로 분류된다. 손떨림 보정 기술 중 하나는 전자식 손떨림 보정 기술인 DIS(Digital Image Stabilization), EIS(Electronic Image Stabilization) 방식으로서 촬영한 영상의 결과물로부터 손떨림을 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 손떨림 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 단점이 있다. 또한, 이미 흐트러진 영상을 보정하는데 소요되는 시간이 길어지기 때문에 촬영속도가 느려질 수 있고, 프로그램을 통해 잔상을 제거하는데 한계가 있기 때문에 보정률이 떨어지는 단점이 있다.
다른 형태의 손떨림 보정 기술로서, 광학식 손떨림 보정 장치(OIS; Optical Image Stabilization)가 있다. 광학식 손떨림 보정 장치는 사용자의 손떨림을 검출하여 광학 렌즈 또는 카메라 소자의 위치를 변경함으로써, 촬영 기기의 떨림이 있더라도 카메라 소자 상에 형성되는 피사체의 영상은 흔들림이 없도록 보정하는 방법이다.
이러한 광학식 손떨림 보정 장치는 별도의 보정 장치가 설치되어 제조 비용 이 증가하고 설치 공간을 마련해야 하는 어려움은 있으나, 카메라 소자 상에 흐트러짐이 없는 영상을 착상시켜 잔상을 제거할 수 있으므로 보정률을 90%이상 유지할 수 있고 동일한 성능의 카메라 소자를 사용하는 조건이라면 전자식 손떨림 보정 장치를 사용하는 기기에 비해 상대적으로 선명한 영상을 촬영할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 고해상도를 요하는 촬영 기기에는 전자식 손떨림 보정 장치보다 광학식 손떨림 보정 장치가 더 많이 사용되고 있다.
한편, 광학 렌즈를 이동시켜 보정하는 기술은 광학 렌즈를 구동시키기 위한 구동부를 내장할 만큼 충분한 공간을 갖는 디지털 카메라에 채용이 가능하나 공간상 제약이 많은 소형 디지털 카메라 또는 이동통신 단말기 등에 채용하는데 한계가 있기 때문에 카메라 소자를 이동시켜 손떨림 등을 보정하는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
일본특허공보 특개평10-39350호는 광학식 손떨림 보정 장치를 개시하고 있다. 개시된 손떨림 보정 장치는 광학렌즈의 외곽에 X축용 압전소자와 Y축용 압전소자를 배치하고 이들을 지지하는 별도의 지지부를 마련하여 흐트러짐 정도에 따라 광학 렌즈를 압전소자의 구동축에 접촉시켜 마찰력을 이용하여 소정의 거리만큼 이동시키는 구성이다. 이와 같이 광학렌즈의 외곽에 압전소자와 같은 구동장치를 설치하기 위해서는 광학 렌즈 등의 외경이 충분히 확보되어야 하기 때문에 카메라 렌즈 어셈블리의 길이 및 외경 등이 극히 제한되는 이동통신 단말기에 장착하는데 어려움이 있는 것이다.
또한, 소형 구동장치 설계의 어려움, 부품수의 증가에 따른 제조 원가의 상 승은 손떨림 보정 장치를 내장하는 촬영 기기의 가격 경쟁력을 확보하는데 장애가 되고 있다.
또한, 압전소자와 같이 구동축과의 마찰력을 이용하는 접촉식 구동 장치의 경우 접촉면의 공차 관리에 어려움이 있을 뿐만 아니라, 접촉면의 마모가 있는 경우 오동작이 발생하여 신뢰성 확보하는데 문제점이 있다. 더욱이, 압전소자와 같은 구동 장치를 구동시키기 위해 특정한 전압파형을 생성, 인가하는 구동회로가 요구되어 제조 비용이 가중되고, 촬영 기기의 간소화에 제약이 따르고 있다.
따라서, 휴대용 단말기 등의 휴대용 전자 기기에 장착되는 카메라 렌즈 어셈블리는 소형화를 구현할 수 있게 함과 아울러 떨림에 의한 해상도 저하 문제를 해결 할 수 있도록 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치의 필요성이 요구되어 지고 있다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 초소형 디지털 카메라, 이동통신 단말기와 같은 소형, 경량화된 촬영 기기에도 내장이 가능하고, 손떨림 등으로 인한 촬영 기기의 떨림에도 선명한 영상의 촬영을 가능하게 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 피에조 액츄에이터(PIEZO ACTUATOR)를 이용하여 카메라 렌즈 어셈블리 전체를 X축, Y축을 기준으로 회전 운동 가능하게 하여, 사용자의 손떨림에 따라 렌즈 조립체를 유동시킴으로써 구조가 간소화되고, 제어가 용이하며, 제조 비용을 절감할 수 있는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 제품의 소형화가 용이하면서 동시에 견고성, 신뢰성을 확보할 수 있는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정 장치를 제공함에 있다.
이를 위해, 본원 발명은 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치에 있어서,
이미지 센서;
상기 이미지 센서의 광축 상에 장착된 렌즈 조립체;
상기 렌즈 조립체를 구비하는 하우징;
상기 하우징과 상기 렌즈 조립체 사이에 구비되어, 상기 렌즈 조립체를 감쌈과 아울러 상기 렌즈 조립체와 맞물려 상기 렌즈 조립체를 광축 방향의 수직방향의 제1축과, 상기 제1축의 수직 방향의 제2축을 중심으로 각각 회전 가능하게 장착된 회전체; 및
상기 회전체를 상기 제1축 및 상기 제2축을 중심으로 회전되게 하는 구동부재를 포함하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치를 개시한다.
상기 진술한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 카메라 렌즈 어셈블리를 제1축 및 제1축과 수직한 방향의 제2축을 중심으로 회전가능하게 제1,2축회전체를 구비하여, 카메라 렌즈 어셈블리의 위치를 변경할 수 있게 되므로 렌즈계를 유동시켜 손떨림 보정을 실시하는 종래의 기술보다 소형화를 구현할 수 있게 되는 효과가 있다. 따라서, 초소형 디지털 카메라, 이동통신 단말기 등 소형화된 촬영 기기에 장착하여 선명한 영상을 촬영하기 용이한 장점이 있다.
또한, 자이로 센서등에 의해 손떨림을 감지하여 이에 따른 위치를 보정하도록 카메라 렌즈 어셈블리 전체를 제1,2축을 중심으로 회동되도록 함으로써, 제어가 용이함과 아울러 제품의 신뢰도를 향상시킴과 아울러 보정률을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 제1,2축회전체의 회전을 감지하는 위치센서부를 각각 구비시킴으로써, 자이로 센서에 의해 감지된 손떨림 보정시 그 보정에 따른 위치변화값을 정확하게 감지할 수 있게 되어, 더욱 선명한 영상을 얻을 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한, 본원 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본원 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 손떨림 보정장치를 구비한 카메라 렌즈 어셈블리(100)는 이미지 센서(110)와, 렌즈 조립체(120)와, 하우징(130)과, 회전체(140) 및 구동부재(150)를 포함하고 있다.
상기 렌즈 조립체(120)는 상기 이미지 센서(110)의 광축(Z) 상에 장착되어 있고, 상기 하우징(130)은 상기 렌즈 조립체(120)를 구비하고 있다.
상기 회전체(140)는 상기 렌즈 조립체(120)를 상기 광축(Z) 방향의 수직방향의 제1축(Y)과, 상기 제1축(Y)의 수직 방향의 제2축(X)을 중심으로 각각 회전 가능하게 장착되도록 상기 렌즈 조립체(120)를 감쌈과 아울러 상기 렌즈 조립체(120)와 맞물리게 상기 하우징(130)과 상기 렌즈 조립체(120) 사이에 구비되어 있다.
상기 구동부재(150)는 상기 회전체(140)를 상기 제1축(Y) 및 상기 제2축(X)을 중심으로 회전시키도록 구비되어 있다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 회전체(140)는 제1축회전체(141)와, 제2축회전체(142)로 구성되어 있다.
상기 제1축회전체(141)는 상기 제1축(Y)을 중심으로 회전하도록 상기 렌즈 조립체(120)와 맞물리게 구비되어 있고, 후술하는 상기 제2축회전체(142)와 상기 렌즈 조립체(120) 사이에 안착되어 있다.
상기 제2축회전체(142)는 상기 제2축(X)을 중심으로 상기 하우징(130)에서 회전하도록 상기 제1축회전체(141)와 상기 하우징(130) 사이에 구비되어 있다.
도 1, 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1축(Y)을 중심으로 상기 제1축회전체(141)를 상기 제2축회전체(142)에서 회전가능하게 하도록 제1회전부(160)가 구비되어 있으며, 상기 제1회전부(160)는 상기 제1축회전체(141)와 상기 제2축회전체(142)를 결합시키게 구비되어 있다.
도 1, 도 2, 도 6, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2축(X)을 중심으로 상기 제2축회전체(142)를 상기 하우징(130)에서 회전가능하게 하도록 제2회전부(170)가 구비되어 있으며, 상기 제2회전부(170)는 상기 제1축회전체(141)와 상기 하우징(130)을 결합시키게 구비되어 있다.
도 1, 도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1회전부(160)는 한쌍의 제1회전홈(161)들과, 한쌍의 제1회전홀(162)들과, 한쌍의 제1결합부재(163)로 구성되어 있다.
상기 제1회전홈(161)들은 상기 제1축(Y)방향으로 서로 대향한 위치로 형성되도록 상기 제1축회전체(141)의 외주연에 구비되어 있다.
상기 제1회전홀(162)들은 상기 제1회전홈(161)들과 대면되도록 상기 제2축회전체(142)에 서로 대향한 위치에 구비되어 있다.
상기 제1결합부재(163)는 상기 제1회전홀(162)을 관통하여 상기 제1회전홈(161)들에 장착되도록 구비되어 진다.
상기 제1결합부재(163)가 상기 제1회전홀(162)을 관통하여 상기 제1회전홈(161)들에 각각 장착되어 상기 제1축회전체(141)는 상기 제2축회전체(142)에서 상기 제1축(Y)을 중심으로 회전하게 된다.
도 1, 도 7, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2회전부(170)는 한쌍의 제2회전홈(171)들과, 한쌍의 제2회전홀(172)들과, 한쌍의 제2결합부재(173)로 구성되어 있다.
상기 제2회전홈(171)들은 서로 대향한 위치로 상기 제2축(X)방향에 형성되도록 상기 제2축회전체(142)의 외주연에 구비되어 있다.
상기 제2회전홀(172)들은 상기 제2회전홈(171)들과 대면되도록 상기 하우징(130)에 구비되어 있다.
상기 제2결합부재(173)는 상기 제2회전홀(172)을 관통하여 상기 제2회전홈(171)들에 장착되어 진다.
상기 제2결합부재(173)가 상기 제2회전홀(172)을 관통하여 상기 제2회전홈(171)들에 각각 장착되어, 상기 제2축회전체(142)는 상기 하우징(130)에서 상기 제2축(X)을 중심으로 회전하게 된다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제1위치감지부(180)는 상기 제2축회전 체(142)에서 상기 제1축회전체(141)의 회전을 감지함과 아울러 제어하도록 상기 제1축회전체(141)와 상기 제2축회전체(142)에 구비되어 있고, 제2위치감지부(190)는 상기 하우징(130)에서 상기 제2축회전체(142)의 회전을 감지함과 아울러 제어하도록 상기 제2축회전체(142)와 상기 하우징(130)에 구비되어 있다.
도 1, 도 3, 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1위치감지부(180)는 제1영구자석(181)과, 제1위치센서(182)로 구성되어 있다.
상기 제1영구자석(181)은 상기 제1축(Y)을 중심으로 수직한 위치의 상기 제1축회전체(141)의 외주연에 구비되어 있다.
상기 제1위치센서(182)는 상기 제1영구자석(181)의 대향한 위치의 상기 제2축회전체(142)에 구비되어 있다.
도 1, 도 6, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제2위치감지부(190)는 제2영구자석(191)과, 제2위치센서(192)로 구성되어 있다.
상기 제2영구자석(191)은 상기 제2축(X)을 중심으로 수직한 위치의 상기 제2축회전체(142)의 외주연에 구비되어 있다.
상기 제2위치센서(192)는 상기 제2영구자석(191)의 대향한 위치의 상기 하우징(130)에 구비되어 있다.
도 1, 도 3, 도 5, 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 구동부재(150)는 제1구동부(151)와, 제2구동부(152)로 구성되어 있다.
상기 제1구동부(151)는 상기 제1축회전체(141)를 상기 제2축회전체(142)에서 회전시키는 구성이며, 상기 제2구동부(152)는 상기 제2축회전체(142)를 상기 하우 징(130)에서 회전시키도록 구비된 구성이다.
도 1 및 도 4, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1구동부(151)는 제1피에죠 엑츄에이터(151a)와 제1회전팁(151b)으로 구성된다.
상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)는 상기 제2축회전체(142)에 구비됨과 아울러 상기 제1축회전체(141)에 맞물리도록 구비되어 있다.
상기 제1회전팁(151b)은 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)와 상기 제1축회전체(141) 사이에 적어도 하나 이상 구비되어 있으며, 원통형상으로 형성되어 있다.
또한, 상기 제2축회전체(142)의 외측면에는 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)를 상기 제1축회전체(141)로 가압하는 제1탄성부재(151c)를 더 포함하고 있다.
도 1, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1회전팁(151b)은 적어도 두개 이상 구비되는 것이 바람직하다. 상기 제1회전팁(151b)은 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)에 전원의 공급에 따라 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)의 일면에서 서로 다른 타원 형태로 구동되어 진다.
도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1탄성부재(151c)는 판 스프링으로 이루어진다.
도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2구동부(152)는 제2피에죠 엑츄에이터(152a)와, 제2회전팁(152b)으로 구성되어 있다.
상기 제2피에죠 엑츄에이터(152a)는 상기 하우징(130)에 구비됨과 아울러 상기 제2축회전체(142)에 맞물리도록 구비되어 있다.
상기 제2회전팁(152b)은 상기 제2피에죠 엑츄에이터(152a)와 상기 제2축회전체(142) 사이에 적어도 하나 이상 구비되어 있고, 원통형상으로 형성되어 있다.
또한, 상기 제2피에죠 엑츄에이터(152a)를 상기 제2축회전체(142)로 가압하는 제2탄성부재(152c)를 더 포함하고 있다.
도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2회전팁(152b)은 적어도 두개 이상 구비되는 것이 바람직하다. 상기 제2회전팁(152b)은 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)에 전원의 공급에 따라 상기 제2피에죠 엑츄에이터(152a)의 일면에서 서로 다른 타원 형태로 구동되어 진다.
도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2탄성부재(152c)는 판 스프링으로 이루어져 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 방지장치의 동작 과정을 첨부된 도 1 내지 도 9를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 휴대용 단말기나, 소형 카메라 등의 휴대용 전자 기기에 구비되어 손떨림 보정장치를 구비한 카메라 렌즈 어셈블리(100)는 이미지 센서(110)와, 상기 이미지 센서(110)의 광축(Z)방향에 구비되는 렌즈 조립체(120)와, 제1축회전체(141)와 제2축회전체(142)로 구성된 회전체(140)와, 상기 렌즈 조립체(120) 및 상기 회전체(140)를 감싸는 하우징(130)과, 상기 회 전체(140)를 상기 하우징(130)에서 제1축(Y) 및 상기 제1축(Y)의 수직방향의 제2축(X)방향을 중심으로 회전할 수 있도록 하는 구동부재(150)를 포함한다.
여기서 도 1에 도시됨과 아울러 설명의 편의상 상기 광축(Z)을 Z축, 상기 광축(Z)의 수직방향인 상기 제1축(Y)을 Y축, 상기 광축(Z) 및 상기 제1축(Y)과도 수직방향인 상기 제2축(X)을 X축으로 나타내며, 도면부호는 각각 상기 광축(Z)은 Z로, 상기 제1축(Y)은 Y로, 상기 제2축(X)은 X로 부여하여 설명한다.
도 1 및 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 회전체(140)는 상기 제1축회전체(141)와, 상기 제2축회전체(142)로 구성된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1축회전체(141)는 상기 렌즈 조립체(120)의 외주연으로 상기 렌즈 조립체(120)와 맞물리게 형성된다.
도 2, 도 3, 도 4 및 도 7에 도시된 봐와 같이, 상기 제1축회전체(141)의 상기 제1축(Y)상으로 외주연에는 상기 제1축회전체(141)의 회전축을 이루도록 한쌍의 상기 제1회전홈(161)이 형성되고, 상기 제1회전홈(161)은 서로대향하게 형성된다.
도 2, 도 3, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1축회전체(141)의 상기 제2축(X)상으로 외주연의 일면에는 상기 제1영구자석(181)이 구비되고, 타면에는 상기 제1구동부(151)의 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)에 의해 밀착되는 상기 제1회전팁(151b)이 안착된다.
여기서, 상기 제1회전팁(151b)은 원통형의 금속막대로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 제1회전팁(151b)은 상기 제1축(Y)방향으로 놓여 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)의 밀착 및 구동에 따라 원통형상의 외주연이 타원형태로 회전하여 구 동됨으로써 상기 제1축회전체(141)를 회전시키게 된다.
또한, 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)는 후술하는 상기 제2축회전체(142)를 관통하여 상기 제1축회전체(141)에 구비되는 구성이며, 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)의 일면에는 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)를 상기 제1축회전체(141) 방향으로 밀착가능하게 하도록 상기 판스프링(151c)이 형성된다.
따라서, 상기 제1회전팁(151b)은 상기 판스프링의 탄성력에 의해 상기 제1축회전체(141)에 밀착되므로, 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)로 전원이 인가되면, 상기 제1회전팁(151b)가 회전되면서 상기 제1축회전체를 회전시키게 된다.
도 3, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2축회전체(142)의 상기 제1축(Y)상으로 외주연에는 각각 제1회전홀(162)이 형성된다.
도 3, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2축회전체(142)의 상기 제2축(X)상으로 외주연의 일면에는 상기 제1위치센서(152)가 구비된다. 상기 위치센서(152)는 상기 제1축회전체(141)의 회전에 따른 상기 제1영구자석(181)의 회전을 감지할 수 있도록 상기 제1영구자석(181)에 대면된다.
상기에도 언급했듯이, 상기 제2축회전체(142)의 상기 제2축(X)상으로 외주연의 일면에는 상기 제1구동부(151)의 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)를 안착함과 아울러 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)를 상기 제1축회전체(141)로 밀착시키도록 상기 판스프링(151c)이 구비된다.
따라서, 상기 판스프링(151c)에 의해 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)가 밀착되어, 상기 제1회전팁(151b)은 상기 제1축회전체(141)에 밀착된 상태로 구비된 다. 이로 인해, 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)로 전원이 인가되면, 상기 제1회전팁(151b)은 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)와 상기 제1축회전체(141) 사이에서 밀착된 상태로 타원형태로 회동됨으로써 상기 제1축회전체(141)를 회전시키게 된다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2축회전체(142)의 외주연에 형성된 상기 제1회전홀(162) 중 적어도 하나의 제1회전홀(162)에는 상기 제2영구자석(191)이 구비되며, 상기 제1회전홀(162)에 상기 제1결합부재(163)가 장착된 상태에서 상기 하우징(130)에 구비되는 상기 제2위치센서(192)와 대면되게 형성된다.
또한, 상기 제2축회전체(142)의 상기 제2축(X)상으로 외주연에는 상기 제2축회전체(142)의 회전축을 이루도록 한쌍의 상기 제2회전홈(171)이 형성되고, 상기 제2회전홈(172)은 서로 대향하게 형성된다. 또한, 상기 제2회전홈(172) 중 적어도 하나는 상기 제2축(X)상으로 상기 제1위치센서(182)에서 소정길이 이격되어 형성된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2축회전체(142)가 상기 제1축회전체(141)를 감싼상태에서, 상기 제1회전홈(161)들은 상기 제1회전홀(162)들과 연결되도록 구비된다. 이 상태에서, 상기 제1결합부재(163)가 상기 제1회전홀(162)을 관통하여 상기 제1회전홈(161)까지 장착되어 상기 제1축회전체(141)를 상기 제2축회전체(142)에서 상기 제1축(Y)을 중심으로 회전가능하게 장착된다.
도 6, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2축회전체(142)의 외측으로 상기 하우징(130)이 구비되어 상기 하우징(130)은 상기 제2축회전체(142)를 감싸게 형성된다.
상기 하우징(130)의 상기 제1축(Y)상으로 외주연에는 상기 제2영구자석(191)과 대면되도록 상기 제2위치센서(192)가 구비된다. 상기 제2위치센서(192)는 상기 제2축회전체(142)의 회전시 함께 회전되는 상기 제2영구자석(191)의 위치 변화를 감지할 수 있게 된다.
상기 제2위치센서(192)와 대향한 방향의 상기 하우징(130)의 상기 제1축(Y)상으로 외주연에는 상기 제2축회전체(142)를 상기 제2축(X)을 중심으로 회전시키는 제2구동부(152)가 상기 제2축회전체(142)와 맞물리게 구비된다.
상기 제2구동부(152)의 제2회전팁(152b)은 상기 제2축회전체(142)에 맞물리고, 상기 제2회전팁(152b)은 상기 제2피에죠 엑츄에이터(152a)에 의해 타원형으로 회전운동하면서 상기 제2축회전체(142)를 상기 제2축(X)방향을 중심으로 회전가능하게 하는 것이다.
따라서, 상기 제2회전팁(152b)은 원통형의 금속막대로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 제2회전팁(152b)은 상기 제2축(X)방향으로 놓여 상기 제2피에죠 엑츄에이터(152a)의 밀착 및 구동에 따라 원통형상의 외주연이 타원형상으로 회전되어 구동됨으로써 상기 제2축회전체(142)를 회전시키게 된다.
또한, 상기 제2피에죠 엑츄에이터(152a)의 일면에는 상기 제2피에죠 엑츄에이터(152a)를 상기 제2축회전체(142) 방향으로 밀착가능하게 하도록 상기 판스프링(152c)이 형성된다.
따라서, 상기 판스프링(152c)에 의해 상기 제2피에죠 엑츄에이터(152a)가 밀 착되어, 상기 제2회전팁(152b)은 상기 제2축회전체(142)에 밀착된 상태로 구비된다. 이로 인해, 상기 제2피에죠 엑츄에이터(152a)로 전원이 인가되면, 상기 제2회전팁(152b)은 상기 제2피에죠 엑츄에이터(152a)와 상기 제2축회전체(142) 사이에서 밀착된 상태로 타원형태로 회동됨으로써 상기 제2축회전체(142)를 회전시키게 된다.
상기 하우징(130)의 상기 제2축(X)상으로 외주연에는 상기 제2회전홈(171)의 위치와 동일 위치에 형성되어 상기 제2회전홈(171)까지 관통되도록 상기 제2회전홀(172)이 형성된다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(130)이 상기 제2축회전체(142)를 감싼상태에서, 상기 제2회전홈(171)들은 상기 제2회전홀(172)들과 연결되도록 구비되며, 상기 제2결합부재(173)가 상기 제2회전홀(172)을 관통하여 상기 제2회전홈(171)까지 장착되어 상기 제2축회전체(142)를 상기 하우징(130)에서 상기 제2축(X)을 중심으로 회전가능하게 장착된다.
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 휴대용 전자 기기에 구비된 카메라 렌즈 어셈블리를 이용하여 촬영시, 상기 카메라 렌즈 어셈블리(100)를 구동시키면, 상기 휴대용 전자 기기의 내측에 구비된 센서부에 의해 상기 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림을 감지하게 된다.
이때, 상기 센서부는 자이로 센서 등을 일컫는 것이다.
상기 자이로 센서등의 센서부는 상기 손떨림 정도에 따른 위치변화값을 감지 하게 되고, 상기 제어부는 상기 위치변화값에 따라 상기 회전체(140)가 상기 제1축(Y) 및 상기 제2축(X)을 중심으로 회전하도록 제어하게 된다. 이로 인해, 상기 제1구동부(151) 및 상기 제2구동부(152)로 전원이 인가되고, 손떨림 정도에 따른 상기 렌즈 조립체(120)를 상기 제1축(Y) 및 상기 제2축(X)을 중심으로 회전체(140)를 회전하게 된다.
상기 제1구동부(151) 및 상기 제2구동부(152)로 전원이 인가됨으로 인해, 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a)의 형태가 변하게 됨과 아울러 상기 제1피에죠 엑츄에이터(151a) 및 상기 제1축회전체(141)에 맞물린 상기 제1회전팁(151b)은 타원형으로 회전운동하게 되고, 상기 제1회전팁(151b)의 회전에 따라 상기 제1축회전체(141)는 상기 제1축(Y)을 중심으로 회전한다.
또한, 상기 제2피에죠 엑츄에이터(152a)의 형태가 변하게 됨과 아울러 상기 제2피에죠 엑츄에이터(152a) 및 상기 제2축회전체(142)에 맞물린 상기 제2회전팁(152b)은 타원형으로 회전운동하게 되고, 상기 제2회전팁(152b)의 회전에 따라 상기 제2축회전체(142)는 상기 제2축(X)을 중심으로 회전한다.
또한, 상기 제1축(Y) 및 상기 제2축(X)을 중심으로 상기 제1축회전체(141)와 상기 제2축회전체(142)가 상기 하우징(130)에서 회전운동시, 상기 제1위치센서(182)와 상기 제2위치센서(192)는 상기 제1축회전체(141)의 상기 제1영구자석(181)의 위치 변화값을 감지함과 아울러 상기 제2축회전체(142)의 상기 제2영구자석(191)의 위치 변화값을 감지하게 된다.
따라서, 상기 자이로 센서에 의한 변화값 만큼 상기 제1축회전체(141)와 상 기 제2축회전체(142)의 변화값을 상기 제1위치센서(182)와 상기 제2위치센서(192)에 의해 감지하게 되므로, 정확한 이미지 상의 위치로 상기 렌즈 조립체(120)를 위치시킬 수 있게 된다.
따라서, 손떨림의 변화값을 통해 상기 렌즈 조립체(120)를 상기 제1축(Y) 및 상기 제2축(X)을 중심으로 두방향으로 회동가능하게 함으로써, 좀더 보정을 용이하게 함은 물론, 선명한 영상을 촬영할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치를 나타내는 분리 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치에서 렌즈 조립체에 제1축회전체가 결합된 상태를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치에서 렌즈 조립체, 제1축회전체 및 제2축회전체가 결합된 상태를 나타내는 사시도.
도 4는 도 3의 A-A' 단면도.
도 5는 도 3의 B-B' 단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치에서 렌즈 조립체, 제1축회전체와, 제2축회전체 및 하우징이 결합된 상태를 나타내는 평면도.
도 7은 도 4의 C-C' 단면도.
도 8은 도 4의 D-D' 단면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치의 동작상태를 나타내는 흐름도.

Claims (16)

  1. 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치에 있어서,
    이미지 센서;
    상기 이미지 센서의 광축 상에 장착된 렌즈 조립체;
    상기 렌즈 조립체를 구비하는 하우징;
    상기 하우징과 상기 렌즈 조립체 사이에 구비되어, 상기 렌즈 조립체를 감쌈과 아울러 상기 렌즈 조립체와 맞물려 상기 렌즈 조립체를 광축 방향의 수직방향의 제1축과, 상기 제1축의 수직 방향의 제2축을 중심으로 각각 회전 가능하게 장착된 회전체; 및
    상기 회전체를 상기 제1축 및 상기 제2축을 중심으로 회전되게 하는 구동부재를 포함함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전체는,
    상기 렌즈 조립체와 맞물리고, 상기 제1축을 중심으로 회전하는 제1축회전체와,
    상기 제1축회전체와 상기 하우징 사이에 구비되어, 상기 제2축을 중심으로 회전하는 제2축회전체로 구성됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1축회전체 및 상기 제2축회전체에 구비되고, 상기 제1축을 중심으로 상기 제1축회전체를 상기 제2축회전체에서 회전가능하게 하는 제1회전부와,
    상기 제1축회전체 및 상기 하우징에 구비되고, 상기 제2축을 중심으로 상기 제2축회전체를 상기 하우징에서 회전가능하게 하는 제2회전부가 구비됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1회전부는,
    상기 제1축회전체의 외주연에 구비되고, 상기 제1축방향으로 서로 대향한 위치로 형성되는 한쌍의 제1회전홈들과,
    상기 제2축회전체에 구비되고, 상기 제1회전홈들과 대면되는 한쌍의 제1회전홀들과,
    상기 제1회전홀을 관통하여 상기 제1회전홈들에 장착되는 한쌍의 제1결합부재로 구성되어,
    상기 제1결합부재가 상기 제1회전홀을 관통하여 상기 제1회전홈들에 각각 장 착되어 상기 제1축회전체는 상기 제2축회전체에서 상기 제1축을 중심으로 회전함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2회전부는,
    상기 제2축회전체의 외주연에 구비되고, 서로 대향한 위치로 상기 제2축방향에 형성되는 한쌍의 제2회전홈들과,
    상기 하우징에 구비되고, 상기 제2회전홈들과 대면되는 한쌍의 제2회전홀들과,
    상기 제2회전홀을 관통하여 상기 제2회전홈들에 장착되는 한쌍의 제2결합부재로 구성되어,
    상기 제2결합부재가 상기 제2회전홀을 관통하여 상기 제2회전홈들에 각각 장착되어 상기 제2축회전체는 상기 하우징에서 상기 제2축을 중심으로 회전함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1축회전체와 상기 제2축회전체에 구비되고, 상기 제2축회전체에서 상기 제1축회전체의 회전을 감지함과 아울러 제어하는 제1위치감지부와,
    상기 제2축회전체와 상기 하우징에 구비되고, 상기 하우징에서 상기 제2축회전체의 회전을 감지함과 아울러 제어하는 제2위치감지부를 더 구비함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1위치감지부는,
    상기 제1축회전체에 구비되고, 상기 제1축을 중심으로 수직한 위치의 상기 제1축회전체의 외주연에 구비되는 제1영구자석과,
    상기 제2축회전체에 구비되고, 상기 제1영구자석의 대향한 위치의 상기 제2축회전에 구비되는 제1위치센서를 구비함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2위치감지부는,
    상기 제2축회전체에 구비되고, 상기 제2축을 중심으로 수직한 위치의 상기 제2축회전체의 외주연에 구비되는 제2영구자석과,
    상기 하우징에 구비되고, 상기 제2영구자석의 대향한 위치의 상기 하우징에 구비되는 제2위치센서를 구비함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 구동부재는,
    상기 제1축회전체를 상기 제2축회전체에서 회전시키는 제1구동부와,
    상기 제2축회전체를 상기 하우징에서 회전시키는 제2구동부로 구성됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1구동부는,
    상기 제2축회전체에 구비됨과 아울러 상기 제1축회전체에 맞물리는 제1피에죠 엑츄에이터와,
    상기 제1피에죠 엑츄에이터와 상기 제1축회전체 사이에 구비되는 원통형상의 적어도 하나 이상의 제1회전팁으로 구성되고,
    상기 제1피에죠 엑츄에이터를 상기 제1축회전체로 가압하는 제1탄성부재를 더 포함함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1회전팁은 적어도 두개 이상 구비되고,
    상기 제1회전팁은 상기 제1피에죠 엑츄에이터에 전원의 공급에 따라 상기 제1피에죠 엑츄에이터의 일면에서 서로 다른 타원 형태로 구동됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1탄성부재는 판 스프링으로 이루어짐을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제2구동부는
    상기 하우징에 구비됨과 아울러 상기 제2축회전체에 맞물리는 제2피에죠 엑츄에이터와,
    상기 제2피에죠 엑츄에이터와 상기 제2축회전체 사이에 구비되는 원통형상의 적어도 하나 이상의 제2회전팁으로 구성되고,
    상기 제2피에죠 엑츄에이터를 상기 제2축회전체로 가압하는 제2탄성부재를 더 포함함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2회전팁은 적어도 두개 이상 구비되고,
    상기 제2회전팁은 상기 제1피에죠 엑츄에이터에 전원의 공급에 따라 상기 제2피에죠 엑츄에이터의 일면에서 서로 다른 타원 형태로 구동됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2탄성부재는 판 스프링으로 이루어짐을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
  16. 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치에 있어서,
    렌즈 조립체;
    상기 렌즈 조립체를 감쌈과 아울러 상기 렌즈 조립체와 맞물려 상기 렌즈 조립체를 광축 방향의 수직방향의 제1축과, 상기 제1축의 수직 방향의 제2축을 중심으로 각각 회전 가능하게 장착된 회전체; 및
    상기 회전체를 상기 제1축 및 상기 제2축을 중심으로 회전되게 하는 구동부 재를 포함함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치.
KR1020080120147A 2008-11-28 2008-11-28 카메라 렌즈 어셈블리의 손떨림 보정장치 KR101509256B1 (ko)

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