KR20120047384A - 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치 - Google Patents

손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치에 관한 것이다.
본 발명의 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치는 광학 유니트; 상기 광학 유니트의 외주면에 결합되는 마그네트; 상기 광학 유니트와 마그네트가 삽입되며, 상기 마그네트와 대응되는 위치에 코일이 배치된 하우징; 상기 광학 유니트의 네 모서리측에 배치되고, 상단부와 하단부가 각각 상기 광학 유니트와 상기 하우징에 결합되어 상기 광학 유니트를 상기 하우징의 저면으로부터 부양된 상태로 지지하며, 임의 지점에 소정의 굴곡부가 형성된 서스펜션 와이어; 상기 하우징의 외주면을 감싸며, 상기 코일에 전류를 인가하는 연성인쇄회로기판; 및 상면에 이미지센서가 실장되어 상기 하우징의 하부에 결합된 기판;을 포함한다.

Description

손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치{IMAGE PHOTOGRAPHING DEVICE HAVING FUNCTION FOR COMPENSATION HAND VIBRATION}
본 발명은 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 광학 유니트를 지지하는 서스펜션 와이어의 형상과 지지 구조를 변경하여 외부 충격에 따른 서스펜션 와이어의 변형이 최소화될 수 있도록 한 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치에 관한 것이다.
최근에 이르러, 휴대폰을 비롯하여 노트북이나 테블릿 PC 등의 모바일 기기에 모바일용 초소형 카메라 모듈의 채용이 점차적으로 확대되고 있으며, 모바일 기기에 채용되는 초소형 카메라도 고객의 요구에 따라 500만 화소 이상의 고화소와 줌(Zoom) 기능 및 자동 초점(AF;Auto focus) 등의 고기능이 요구되고 있다.
일반적으로, 모바일 기기에 채용되는 카메라 모듈은 렌즈가 포함된 광학계, 광학계를 광축 방향으로 이동시켜 초점을 조절하는 렌즈 구동부, 광학계를 통해 유입되는 광을 촬상하여 화상 신호로 변환하는 이미지센서로 구성될 수 있다.
이와 같이 구성된 카메라 모듈은 고화소와 고기능이 구현될수록 픽셀의 크기가 작아짐과 아울러 광이 경유하는 부품 수가 증가됨에 따라 이미지센서에 촬상되는 광의 수신 감도가 민감해질 수 밖에 없으며, 카메라 또는 모바일 기기의 셔터를 작동시키는 순간 작은 손떨림에도 이미지센서에 촬상되는 화상의 초점이 틀어지게 됨으로써, 화질이 저하되어 선명한 사진을 얻을 수 없는 문제점이 있다.
이와 같은 손떨림에 의한 화질 저하를 방지하기 위해서는 광학계의 렌즈를 경유하는 광이 렌즈의 광축과 틀어짐에 의해서 발생됨에 따라 렌즈를 광축과 수직한 방향으로 이동시켜 렌즈의 광축을 광의 입사 경로와 일치시키거나, 이미지센서를 광축과 수직한 방향으로 이동시켜 광축과 이미지센서에 수신되는 광의 입사 경로를 일치시켜 손떨림 보정이 이루어지도록 한다.
즉, 렌즈 또는 이미지센서에 각각 광축과 수직한 방향으로 상대 변위를 부여함으로써 손떨림 보정이 이루어지도록 할 수 있다.
이와 같이 렌즈 또는 이미지센서의 상대 변위를 부여하여 손떨림 보정이 이루어지도록 하는 방식에는 일반적으로 T자형 또는 L자형으로 렌즈를 지지하는 2축 가이드를 설치하여 렌즈가 2축 가이드를 따라 광축과 수직한 방향으로 구동되면서 손떨림에 의해 발생된 구동 변위의 상대적인 방향으로 이동되어 손떨림 보정이 이루어지게 된다.
이때, 렌즈가 2축 가이드를 따라 이동될 대 2축 가이드와 렌즈 간의 마찰에 의해 보정 성능이 저하될 수 있으며, 2축 가이드와 렌즈 또는 2축 가이드의 구동시 다른 구성부재와의 마찰에 의해 소음이나 이물이 발생될 수 있는 문제점이 지적되고 있다.
또한, 렌즈의 주위를 2축 가이드가 지지하고 있기 때문에 2축 가이드가 설치되는 공간만큼 카메라 모듈의 크기가 커질 수 밖에 없는 단점이 있다.
한편, 소음이나 이물을 감소시키기 위하여 광학 유니트가 서스펜션 와이어를 통해 지지되어 부양(浮揚)된 상태에서 광축과 수직한 방향으로 구동되는 방식이 채용될 수 있는 데, 광학 유니트가 서스펜션 와이어에 지지된 상태에서 전자기력에 의해 손떨림에 의해 발생된 구동 변위의 상대적인 방향으로 이동되어 손떨림 보정이 이루어지게 된다.
이와 같은 방식의 손떨림 보정 장치는 광학 유니트의 구동 중에 광학 유니트와 다른 구성부재와의 마찰이 발생되지 않음에 따라 작동 소음이 없고, 마찰에 의한 이물이 발생되지 않음에 따라 성능 저하가 최소화될 수 있다.
그러나, 실제 모바일 기기에 장착되어 낙하 등의 외부 충격이 가해지게 되면 광학 유니트를 지지하고 있는 서스펜션 와이어에 압축 응력이 가해지게 되고, 압축 응력이 와이어 자체가 가지고 있는 항복 응력을 벗어나게 되면 와이어가 휘어지거나 파단되는 등의 변형이 발생하게 된다.
즉, 광학 유니트를 지지하고 있는 서스펜션 와이어의 한 축 이상이 변형되면 손떨림 보정의 기능이 저하되거나 와이어가 파단되었을 경우 광학 유니트가 기울어질 수 있는 문제점이 있다.
이를 방지하기 위해서는 서스펜션 와이어의 직경을 크게 하여 항복 응력을 증가시킬 수 있으나, 서스펜션 와이어의 직경을 크게 할 경우에는 광축과 직교되는 방향으로 스프링 강성이 증가되어 손떨림 보정의 구동 성능이 저하될 수 있으며, 구동부재의 크기가 증가될 수 있어 손떨림 보정 기능이 구비된 촬상장치의 전체적인 크기가 증가될 수 있는 문제점이 지적되고 있다.
본 발명에 따른 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치는 광학 유니트를 지지하는 서스펜션 와이어의 임의 지점에 굴곡부가 형성되거나 서스펜션 와이어가 판스프링에 의해 광학 유니트에 결합됨으로써, 외부 충격에 의한 서스펜션 와이어의 변형이 방지될 수 있도록 한 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치가 제공됨에 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은, 광학 유니트; 상기 광학 유니트의 외주면에 결합되는 마그네트; 상기 광학 유니트와 마그네트가 삽입되며, 상기 마그네트와 대응되는 위치에 코일이 배치된 하우징; 상기 광학 유니트의 네 모서리측에 배치되고, 상단부와 하단부가 각각 상기 광학 유니트와 상기 하우징에 결합되어 상기 광학 유니트를 상기 하우징의 저면으로부터 부양된 상태로 지지하며, 임의 지점에 소정의 굴곡부가 형성된 서스펜션 와이어; 상기 하우징의 외주면을 감싸며, 상기 코일에 전류를 인가하는 연성인쇄회로기판; 및 상면에 이미지센서가 실장되어 상기 하우징의 하부에 결합되는 기판;을 포함하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치가 제공됨에 의해서 달성된다.
상기 광학 유니트는 렌즈군이 장착된 렌즈배럴을 포함하며, 상기 렌즈배럴이 보빈 내에 장착되어 상기 보빈 내에서 구동부에 의해 렌즈배럴이 상, 하로 구동될 수 있도록 한다. 상기 구동부는 피에죠(Piezo)를 이용한 방식이나 코일과 마그네트를 이용하여 전자기력이 발생되는 방식 및 형상기억합금을 이용한 방식등을 통해 구현될 수 있다.
이때, 상기 연성인쇄회로기판은 상기 기판과 전기적으로 연결되어 상기 기판을 통해 인가된 전원을 상기 하우징에 장착된 코일에 전달한다.
또한, 본 발명의 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치는 상기 광학 유니트의 외부에 장착되는 마그네트가 결합되는 요크를 더 포함하며, 상기 요크는 마그네트에서 발생되는 자기력이 상기 코일에 집중되도록 하는 역할을 한다.
그리고, 본 발명의 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치는 상기 하우징의 외측에 결합되는 실드 케이스를 더 포함하며, 상기 실드 케이스는 상기 하우징을 비롯한 그 내부에 삽입된 광학 유니트를 보호하며 전자파를 차단할 수 있도록 한다.
상기 서스펜션 와이어는 수직지지부와, 상기 수직지지부의 상단부에서 직각으로 절곡되어 일단부가 상기 광학 유니트에 결합되는 수평지지부 및 상기 수직지지부의 임의 지점에 형성된 굴곡부로 구성될 수 있다.
이때, 상기 굴곡부는 스프링의 형태로 구성될 수 있으며, 일방향으로 돌출되게 굴곡진 형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 서스펜션 와이어는 상기 수직지지부의 상단부에 절곡된 수평지지부가 단차를 형성하여 충격이 흡수될 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 목적은 광학 유니트; 상기 광학 유니트의 외주면에 결합되는 마그네트; 상기 광학 유니트와 마그네트가 삽입되며, 상기 마그네트와 대응되는 위치에 코일이 배치된 하우징; 상기 광학 유니트의 네 모서리측에 배치되고, 상단부와 하단부가 각각 상기 광학 유니트에 장착된 판스프링과 상기 하우징 저면에 결합된 서스펜션 와이어;상기 하우징의 외주면을 감싸며, 상기 코일에 전류를 인가하는 연성인쇄회로기판; 및 상면에 이미지센서가 실장되어 상기 하우징의 하부에 결합되는 기판;을 포함하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치가 제공됨에 의해서 달성된다.
이때, 상기 서스펜션 와이어의 상단부가 결합되는 판스프링은 주로 직사각형의 형태로 구성될 수 있으며 임의 지점의 양측부에 오목부가 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 상기 목적은 광학 유니트; 상기 광학 유니트의 외주면에 결합되는 마그네트; 상기 광학 유니트와 마그네트가 삽입되며, 상기 마그네트와 대응되는 위치에 코일이 배치된 하우징; 상기 광학 유니트의 네 모서리측에 배치되고, 상단부와 하단부가 각각 상기 광학 유니트와 상기 하우징의 저면에 결합되어 외주면에 탄성부재가 장착된 서스펜션 와이어;상기 하우징의 외주면을 감싸며, 상기 코일에 전류를 인가하는 연성인쇄회로기판; 및 상면에 이미지센서가 실장되어 상기 하우징의 하부에 결합되는 기판;을 포함하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치가 제공됨에 의해서 달성된다.
상기 서스펜션 와이어는 수직지지부와 그 상단부에 직각으로 절곡된 수평지지부로 구성될 수 있으며, 상기 수직지지부의 상단부가 광학 유니트에 관통되어 수평지지부가 광학 유니트의 상면에 밀착되게 결합된다. 이때, 상기 서스펜션 와이어의 수직지지부에는 코일 형태의 스프링이 장착될 수 있으며, 상기 광학 유니트를 관통한 수직지지부의 상단부에도 코일 형태의 스프링이 장착될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치는 광학 유니트를 지지하는 서스펜션 와이어의 임의 지점에 굴곡부가 형성되거나 서스펜션 와이어가 판스프링에 의해 광학 유니트에 결합됨으로써, 광학 유니트에 가해지는 충격이 서스펜션 와이어에 전달될 때 서스펜션 와이어에 발생되는 응력이 굴곡부 또는 판스프링 등을 통해 분산 또는 흡수됨에 따라 서스펜션 와이어의 변형이나 파단이 방지될 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 서스펜션 와이어의 변형이나 파단이 방지됨에 따라 영상촬영 장치의 수명을 연장시킬 수 있으며, 서스펜션 와이어 외에 광학 유니트를 하우징 내에서 부양(浮揚)시키기 위한 별도의 가이드나 볼 베어링의 구성이 배제됨에 따라 영상촬상 장치의 소형화가 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬영 장치의 분해사시도.
도 2는 본 발명의 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬영 장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 영상촬상 장치에 채용되는 서스펜션 와이어의 구조가 도시된 단면도.
도 4와 도 5는 본 발명의 영상촬영 장치에 채용되는 서스펜션 와이어의 지지방식이 도시된 단면도.
도 6은 본 발명의 영상촬영 장치에 채용되는 서스펜션 와이어의 지지방식의 다른 예가 도시된 단면도.
본 발명에 따른 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬영 장치의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
먼저, 도 1은 본 발명에 따른 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬영 장치의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬영 장치의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬영 장치(100)는 이미지센서(111)가 실장된 기판(110)과, 기판(110) 상에 설치되는 하우징(120), 상기 하우징(120)의 내부에 삽입되는 광학 유니트(130)와 마그네트(140), 상기 하우징(120) 내부에서 광학 유니트(130)를 지지하는 서스펜션 와이어(150) 및 상기 하우징(120)의 상부에 복개되는 실드 케이스(160)로 구성될 수 있다.
이때, 상기 하우징(120)의 외측에는 하우징(120)을 감싸며 연성인쇄회로기판(125)이 결합되고, 상기 연성인쇄회로기판(125)은 하우징(120) 하부에 장착되는 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 기판(110)은 상면 중앙부에 이미지센서(111)가 실장되어 와이어 본딩 또는 접착제 등의 접속수단을 통해 전기적으로 연결될 수 있으며, 인쇄회로기판 또는 세라믹 기판으로 구성될 수 있다.
상기 기판(110) 상에 안착되는 하우징(120)은 이미지센서(111)가 실장된 기판(110) 상면과 평행하게 조립되며, 상면과 하면이 개방된 함체형으로 구성되어 개방된 상면을 통해 광학 유니트(130)와 마그네트(140)가 삽입되고, 개방된 하면을 통해 이미지센서(111)가 내입되게 구성될 수 있다.
또한, 상기 하우징(120)은 함체형의 사면(四面)에 각각 일방향으로 권취된 코일(121)이 장착될 수 있으며, 내부 중앙부에 광학 유니트(130)가 수평 이동 가능하게 장착될 수 있다. 이때, 하우징(120)의 내부에는 광학 유니트(130)의 외측으로 소정 간격을 이루어 마그네트(140)가 삽입 장착될 수 있으며, 마그네트(140)는 하우징(120)의 사면에 장착된 코일(121)과 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 코일(121)과 마그네트(140)를 상호 대응되는 위치에 배치하는 이유는, 코일에 인가된 전류에 의해 생성되는 전기장과 마그네트(140)에 의해 생성되는 자기장으로 인하여 발생되는 전자기력으로 마그네트(140) 내측에 장착된 광학 유니트(130)의 구동 변위에 대한 상대적인 수평 이동이 이루어지도록 하기 위함이다.
이때, 상기 코일(121)에 인가되는 전류는 하우징(120)의 외주면을 감싸고 있는 연성인쇄회로기판(125)을 통해 인가될 수 있다.
한편, 하우징(120) 내에 수평 이동 가능하게 장착된 광학 유니트(130)는 네 모서리가 서스펜션 와이어(150)에 의해 지지되어 하우징(120) 내에서 부양된 상태로 장착될 수 있다. 서스펜션 와이어(150)는 하우징(120) 내에서 광학 유니트(130)를 탄성적으로 지지하는 역할을 함과 동시에 광학 유니트(130)의 광축과 직교하는 방향, 즉 광학 유니트(130)에 일방향 또는 복수의 방향으로 구동 변위가 발생되었을 때 그 구동 변위에 상대적인 반대측의 X, Y축 방향으로 이동량을 제어할 수 있도록 함으로써, 손떨림에 대한 보정이 이루어질 수 있다.
이때, 서스펜션 와이어(150)는 하우징(120)의 저면에 하단부가 결합될 때 하우징(120) 하부에 장착된 기판(110)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 상단부가 광학 유니트(130)에 결합되어 광학 유니트(130)의 구동 전원을 인가할 수 있도록 구성된다.
이와 같이, 광학 유니트(130)를 하우징(120) 내에서 공중에 부양(浮揚)된 상태로 지지하여 수평 이동시키는 서스펜션 와이어(150)의 구체적인 광학 유니트(130)의 지지 구조와 지지 방식에 대해서는 아래에서 좀 더 자세하게 후술하기로 한다.
상기 광학 유니트(130)는 보빈(131)과, 보빈(131) 내에 장착된 렌즈배럴(132) 및 렌즈배럴(132)을 수직 구동시키는 구동부(도면 미도시)로 구성될 수 있으며, 상기 서스펜션 와이어(150)를 통해 구동부에 전원이 인가되어 보빈(131) 내에 장착된 렌즈배럴(132)을 상, 하로 구동시켜 기판(110)에 실장된 이미지센서(111)와의 간격 조절로 자동 초점이 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 상기 광학 유니트(130)에 설치되는 구동부는 코일과 자석 사이에 발생된 전자기력에 의해 렌즈배럴(132)를 상, 하로 구동시키는 방식인 VCM(Voice Coli Moter) 방식, 압전소자(Piezo)를 이용한 초음파 모터 방식 및 형상기억합금에 전류를 가하여 렌즈배럴을 수직 구동시키는 방식 등이 채용되어 렌즈배럴(132)을 보빈(131) 내에서 광축 방향으로 구동시킬 수 있다.
상기 마그네트(140)는 요크(145)에 결합되어 하우징(120) 내에 삽입될 수 있는 바, 요크(145)는 광학 유니트(130)의 외주면을 감싸는 형태로 구성되어 그 사면(四面)에 마그네트(140)가 용이하게 부착될 수 있는 돌기가 형성될 수 있으며, 마그네트(140)에서 발생되는 자기력의 발생 방향을 하우징(120)에 장착된 코일(121)측으로 유도함으로써, 자기력이 코일(121)에 집중될 수 있도록 한다.
그리고, 광학 유니트(130)와 마그네트(140)가 삽입된 하우징(120)의 외부에는 실드 케이스(160)가 결합되어 하우징(120) 내의 구성부재들을 보호함과 동시에 외부 전자파를 차단시켜 코일(121)과 마그네트(140) 사이에 발생된 전자기력에 영향이 미치지 않도록 할 수 있다.
본 발명의 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 하부에 기판(110)이 장착된 하우징(120) 내부에 광학 유니트(130)가 삽입될 때, 광학 유니트(130)가 하우징(120)의 저면 및 내벽과 소정의 간격을 유지하며 하우징(120) 내에서 부양(浮揚)된 상태로 지지되도록 한다.
광학 유니트(130)는 하우징 저면에 하단부가 고정된 서스펜션 와이어(150)에 의해 지지되며, 서스펜션 와이어(150)의 상단부가 광학 유니트(130)를 구성하는 보빈(131)을 지지함에 따라 하우징(120) 내부에서 서스펜션 와이어(150)를 통해 수평 방향으로 탄성 유동이 가능하게 장착될 수 있다.
이때, 광학 유니트(130)의 측부와 하우징(120)의 내측 벽면 사이의 간격은 통상적으로 200㎛ 내외로 형성될 수 있고, 광학 유니트(130)의 하면과 하우징(120)의 저면 사이의 간격은 50 내지 100㎛의 간격으로 형성될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 영상촬상 장치는, 셔터 구동 또는 충격 등과 같이 영상촬상 장치의 외부에서 가해질 수 있는 외력에 의해 하우징(120) 내에 서스펜션 와이어(150)에 지지되는 광학 유니트(130)가 흔들리거나, 영상촬영 장치가 일측으로 기울어졌을 경우 광학 유니트(130)의 자중에 의한 자세차로 인하여 광축이 이미지센서의 수광면과 일치하지 않게 됨으로써, 화질이 흐려지는 블러링(blurring) 현상이 발생할 수 있으며, 이를 해결하기 위하여 하우징(120)에 장착된 코일(121)과 광학 유니트(130)에 장착된 마그네트(140) 사이에서 발생되는 전자기력에 의해 광학 유니트(130)를 구동 변위가 발생된 반대 방향으로 구동시켜 광축이 항상 이미지센서의 수광면과 일치될 수 있도록 할 수 있다. 따라서 손떨림과 같이 X, Y축 방향의 복합적인 광학 유니트(130)의 흔들림에 의한 복합적인 구동 변위가 발생되더라도 코일(121)과 마그네트(140) 사이의 전자기력에 의해 구동 변위의 상대적인 방향으로 광학 유니트(130)를 이동시키고, 이때, 서스펜션 와이어(150)에 의해 광학 유니트(130)의 구동이 탄성적으로 제어될 수 있도록 한다.
다음, 이와 같이 구성된 본 발명의 영상촬상 장치에 채용되는 서스펜션 와이어는 그 지지 구조와 지지 방식에 있어서 아래와 같이 다양한 형태로 구성될 수 있는 바, 서스펜션 와이어의 구조에 대하여 아래 도면을 참조하여 좀 더 자세하게 설명하면 다음과 같다.
서스펜션 와이어의 구조
도 3은 본 발명의 영상촬상 장치에 채용되는 서스펜션 와이어의 구조가 도시된 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 실시예의 영상촬상 장치에 채용되는 서스펜션 와이어(150)는 수직지지부(151)와, 상기 수직지지부(151)의 상단부에서 직각으로 절곡된 수평지지부(152) 및 상기 수직지지부(151)의 임의 지점에 형성된 굴곡부(153)로 구성될 수 있다.
상기 수직지지부(151)는 하단부가 하우징(120, 도면에는 하우징의 일부만 표시됨)에 고정되며, 상단부에서 절곡된 수평지지부(152)의 일단부가 광학 유니트(130, 도면에는 광학 유니트의 일부만 표시됨)에 결합되어 앞서 언급된 도 2와 같이 광학 유니트(130)를 하우징(120) 내에서 부양(浮揚)된 상태로 지지할 수 있다.
서스펜션 와이어(150)의 수직지지부(151)와 수평지지부(152)는 동일한 직경 또는 두께로 형성될 수 있으며, 수직지지부(151)에 형성된 굴곡부(153)는 수직지지부(151)와 동일하거나 큰 직경 또는 두께로 형성됨에 따라 서스펜션 와이어(150)에 작용하는 하중이 굴곡부(153)에 집중되어 서스펜션 와이어(150)에 충격 전달시 굴곡부(153)를 통해 대부분의 응력이 흡수될 수 있도록 할 수 있다.
이때, 상기 서스펜션 와이어(150)의 수직지지부(151)에 형성된 굴곡부(153)는 도 3의 (a)와 같이 스프링의 형태로 구성되거나, (b), (c)와 같이 일방향으로 돌출되게 굴곡진 형태로 구성될 수 있다.
도 3의 (a) 내지 (c)에 도시된 형태의 서스펜션 와이어(150)는 외부 충격에 의해 응력 발생시 수평지지부(152)와 수직지지부(151)의 절곡 부위를 통해 1차적으로 응력이 집중되고, 대부분의 압축 응력은 수직지지부(151)에 스프링 또는 일방향으로 돌출되게 굴곡진 형태의 굴곡부(153)에 집중됨으로써, 더 우수한 항복 응력치를 가질 수 있다.
한편, 본 실시예에 채용되는 서스펜션 와이어(150)는 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 일단부가 광학 유니트(130)에 결합된 수평지지부(152)에 단차를 형성함으로써, 광학 유니트(130)에 가해지는 충격이 서스펜션 와이어(150)에 전달될 때 발생되는 응력이 수직지지부(151)와 더불어 수평지지부(152)의 단차부(154)에 분산됨에 따라 수직지지부(151)의 변형이나 파단을 방지할 수 있다.
이 경우, 수직지지부(151)의 상단부에 형성된 수평지지부(152)의 절곡 길이(L)와 굴곡부(153)의 길이(Y)와 돌출 폭(X)은 서스펜션 와이어(150)의 규격화된 직경 또는 두께에 대하여 항복 응력을 계산할 수 있는 사전 시뮬레이션을 통해 적절하게 설계될 수 있다.
서스펜션 와이어 지지 방식의 일예
다음, 도 4와 도 5는 본 발명의 영상촬영 장치에 채용되는 서스펜션 와이어의 지지방식이 도시된 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 실시예의 영상촬상 장치에 채용되는 서스펜션 와이어(150)는 광학 유니트(130, 도면에는 광학 유니트의 일부만 표시됨)에 수평 결합된 판스프링(155)에 상단부가 결합되고, 하단부가 하우징(120, 도면에는 하우징의 일부만 표시됨)에 고정될 수 있다.
이때, 상기 판스프링(155)은 광학 유니트(130)에 가해질 수 있는 충격을 일차적으로 흡수하여 일단부에 관통 결합된 서스펜션 와이어(150)에 전달되는 충격이 최소화되도록 함으로써, 서스펜션 와이어(150)에 집중될 수 있는 응력이 판스프링(155)에 의해 분산될 수 있도록 할 수 있다.
상기 판스프링(155)은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 주로 직사각형의 형태로 구성될 수 있으며, 탄성력을 높이고 임의 지점에 응력이 집중되어 서스펜션 와이어(150)로 전달될 수 있는 충격이 저하될 수 있도록 도 5의 (b)와 같이 측면 양측부에 오목부(155a)가 구비된 직사각형의 형태로 구성될 수 있다.
한편, 판스프링(155)은 도 4와 도 5에 도시된 형태 외에도 광학 유니트에 가해질 수 있는 충격 조건 등을 고려하여 다양한 형상을 가진 판스프링으로 구성될 수 있으며, 광학 유니트(130)에 가해지는 외부 충격에 의해 판스프링(155)이 탄성 변형됨에 따라 그 잔진동만이 서스펜션 와이어(150)에 전달됨으로써, 서스펜션 와이어(150)가 과도한 응력 집중에 의해 굽힘 변형이 발생되거나 파단되는 것을 방지할 수 있다.
서스펜션 와이어 지지 방식의 다른예
한편, 도 6은 본 발명의 영상촬영 장치에 채용되는 서스펜션 와이어의 지지방식의 다른 예가 도시된 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 실시예의 영상촬상 장치에 채용되는 서스펜션 와이어(150)는 수직지지부(151)와 그 상단부에서 직각으로 절곡된 수평지지부(152)로 구성될 수 있으며, 수직지지부(151)의 외주면에 탄성부재인 코일 형태의 스프링(S)이 결합될 수 있다.
이때, 수직지지부(151)의 하단부는 하우징(120, 도면에는 하우징의 일부만 표시됨)에 고정되고, 상단부는 광학 유니트(130, 도면에는 광학 유니트의 일부만 표시됨)를 관통하여 결합될 수 있으며, 상단부에서 일측으로 절곡된 수평지지부(152)가 광학 유니트(130)의 상면에 밀착되게 결합될 수 있다. 이 경우 수평지지부(152)는 수직지지부(151)의 외주면에 결합된 스프링(S)의 상단부가 광학 유니트(130)의 하면에 탄성적으로 밀착됨에 의해 광학 유니트(130) 상면에 밀착될 수 있다.
따라서, 도 6의 (a)와 같이 광학 유니트(130)와 하우징(120)에 결합된 상태에서 광학 유니트(130)에 외부 충격이 가해지게 되면 충격량의 대부분은 스프링(S)에 전달됨에 따라 스프링(S)을 통해 광학 유니트(130)에 인가된 충격이 일차적으로 흡수되어 도 6의 (b)와 같이 스프링(S)이 압축되며, 서스펜션 와이어(150)에 전달되는 충격량을 최소화할 수 있기 때문에 서스펜션 와이어(150)의 변형이나 파단을 원천적으로 방지할 수 있다.
이와 더불어, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 광학 유니트(130)에 관통 결합된 부위를 제외한 서스펜션 와이어(150)의 외주면, 즉 광학 유니트(130) 하부측의 서스펜션 와이어 외주면과 광학 유니트(130) 상부측의 서스펜션 와이어 외주면에 각각 스프링(S, S')이 결합될 수 있다.
이와 같이 광학 유니트(130)를 관통한 서스펜션 와이어(150)의 상단부측에 별도의 스프링(S')을 장착하는 이유는, 서스펜션 와이어(150)의 인장 방향으로 충격이 클 경우 이중으로 충격이 흡수될 수 있도록 함과 아울러 광학 유니트(130)의 하부에서 충격이 발생될 경우 서스펜션 와이어(150) 상단부에 결합된 스프링(S')을 통해 충격이 흡수될 수 있도록 하기 위함이다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
110. 기판 111. 이미지센서
120. 하우징 121. 코일
130. 광학 유니트 140. 마그네트
145. 요크 150. 서스펜션 와이어
160. 실드 케이스

Claims (25)

  1. 광학 유니트;
    상기 광학 유니트의 외주면에 결합되는 마그네트;
    상기 광학 유니트와 마그네트가 삽입되며, 상기 마그네트와 대응되는 위치에 코일이 배치된 하우징;
    상기 광학 유니트의 네 모서리측에 배치되고, 상단부와 하단부가 각각 상기 광학 유니트와 상기 하우징에 결합되어 상기 광학 유니트를 상기 하우징의 저면으로부터 부양된 상태로 지지하며, 임의 지점에 소정의 굴곡부가 형성된 서스펜션 와이어;
    상기 하우징의 외주면을 감싸며, 상기 코일에 전류를 인가하는 연성인쇄회로기판; 및
    상면에 이미지센서가 실장되어 상기 하우징의 하부에 결합된 기판;
    을 포함하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 유니트는, 보빈과, 상기 보빈 내에 장착된 렌즈배럴 및 상기 렌즈배럴을 수직 구동시키는 구동부로 구성된 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동부는, 피에죠(Piezo)를 이용한 초음파 모터 방식, 코일과 마그네트를 이용하여 전자기력이 발생되는 VCM(Voice Coil Motor) 방식 또는 형상기억합금을 이용한 방식을 통해 상기 렌즈배럴을 수직 구동시켜 자동 초점이 수행될 수 있도록 한 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연성인쇄회로기판은, 상기 기판과 전기적으로 연결되어 상기 기판을 통해 인가된 전원을 상기 하우징에 장착된 코일에 전달하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상촬상 장치는, 상기 광학 유니트의 외부에 장착된 상기 마그네트가 결합되는 요크를 더 포함하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영상촬상 장치는, 상기 하우징의 외측에 결합되는 실드 케이스를 더 포함하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 서스펜션 와이어는, 하단부가 상기 하우징에 고정되는 수직지지부와, 상기 수직지지부의 상단부에서 직각으로 절곡되어 일단부가 상기 광학 유니트에 결합되는 수평지지부 및 상기 수직지지부의 임의 지점에 형성된 굴곡부로 구성된 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 굴곡부는, 스프링의 형태로 구성된 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 굴곡부는, 일방향으로 돌출되게 굴곡진 형태로 구성된 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 서스펜션 와이어는. 상기 수직지지부의 상단부에서 절곡된 수평지지부가 단차를 형성한 형태로 구성된 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  11. 광학 유니트;
    상기 광학 유니트의 외주면에 결합되는 마그네트;
    상기 광학 유니트와 마그네트가 삽입되며, 상기 마그네트와 대응되는 위치에 코일이 배치된 하우징;
    상기 광학 유니트의 네 모서리측에 배치되고, 상단부와 하단부가 각각 상기 광학 유니트에 장착된 판스프링과 상기 하우징 저면에 결합되어 상기 광학 유니트를 상기 하우징의 저면으로부터 부양된 상태로 지지하는 서스펜션 와이어;
    상기 하우징의 외주면을 감싸며, 상기 코일에 전류를 인가하는 연성인쇄회로기판; 및
    상면에 이미지센서가 실장되어 상기 하우징의 하부에 결합되는 기판;
    을 포함하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광학 유니트는, 보빈과, 상기 보빈 내에 장착된 렌즈배럴 및 상기 렌즈배럴을 수직 구동시키는 구동부로 구성된 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 구동부는, 피에죠(Piezo)를 이용한 초음파 모터 방식, 코일과 마그네트를 이용하여 전자기력이 발생되는 VCM(Voice Coil Motor) 방식 또는 형상기억합금을 이용한 방식을 통해 상기 렌즈배럴을 수직 구동시켜 자동 초점이 수행될 수 있도록 한 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 연성인쇄회로기판은, 상기 기판과 전기적으로 연결되어 상기 기판을 통해 인가된 전원을 상기 하우징에 장착된 코일에 전달하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 영상촬상 장치는, 상기 광학 유니트의 외부에 장착된 상기 마그네트가 결합되는 요크를 더 포함하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 영상촬상 장치는, 상기 하우징의 외측에 결합되는 실드 케이스를 더 포함하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 판스프링은, 직사각형의 형태로 구성되거나 측면 양측부에 오목부가 구비된 직사각형의 형태로 구성된 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  18. 광학 유니트;
    상기 광학 유니트의 외주면에 결합되는 마그네트;
    상기 광학 유니트와 마그네트가 삽입되며, 상기 마그네트와 대응되는 위치에 코일이 배치된 하우징;
    상기 광학 유니트의 네 모서리측에 배치되고, 상단부와 하단부가 각각 상기 광학 유니트와 상기 하우징의 저면에 결합되어 외주면에 탄성부재가 장착된 서스펜션 와이어;
    상기 하우징의 외주면을 감싸며, 상기 코일에 전류를 인가하는 연성인쇄회로기판; 및
    상면에 이미지센서가 실장되어 상기 하우징의 하부에 결합되는 기판;
    을 포함하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 광학 유니트는, 보빈과, 상기 보빈 내에 장착된 렌즈배럴 및 상기 렌즈배럴을 수직 구동시키는 구동부로 구성된 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 구동부는, 피에죠(Piezo)를 이용한 초음파 모터 방식, 코일과 마그네트를 이용하여 전자기력이 발생되는 VCM(Voice Coil Motor) 방식 또는 형상기억합금을 이용한 방식을 통해 상기 렌즈배럴을 수직 구동시켜 자동 초점이 수행될 수 있도록 한 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 연성인쇄회로기판은, 상기 기판과 전기적으로 연결되어 상기 기판을 통해 인가된 전원을 상기 하우징에 장착된 코일에 전달하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 영상촬상 장치는, 상기 광학 유니트의 외부에 장착된 상기 마그네트가 결합되는 요크를 더 포함하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 영상촬상 장치는, 상기 하우징의 외측에 결합되는 실드 케이스를 더 포함하는 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 서스펜션 와이어는, 하단부가 상기 하우징에 고정되고 상부가 상기 광학 유니트에 관통 결합된 수직지지부와, 상기 광학 유니트에 관통된 상기 수직지지부의 상단부가 직각으로 절곡되어 상기 광학 유니트의 상면에 밀착 결합된 수평지지부로 구성되며, 상기 서스펜션 와이어의 수직지지부 외주면에는 코일 형태의 스프링이 장착된 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 서스펜션 와이어는, 상기 광학 유니트에 관통 결합된 상기 수직지지부의 상단부에 스프링이 결합된 손떨림 보정 기능이 구비된 영상촬상 장치.
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