KR20140074166A - imaging apparatus and camera using the same - Google Patents

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KR20140074166A
KR20140074166A KR1020130066059A KR20130066059A KR20140074166A KR 20140074166 A KR20140074166 A KR 20140074166A KR 1020130066059 A KR1020130066059 A KR 1020130066059A KR 20130066059 A KR20130066059 A KR 20130066059A KR 20140074166 A KR20140074166 A KR 20140074166A
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imaging
optical element
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준 고마다
시로노 마사히로
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삼성전자주식회사
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Abstract

Disclosed is a case storing an electronic component inside. The disclosed case includes a plurality of parts, wherein at least one pair of parts is coupled by a coupling unit of a fitting structure. The width of a groove part becomes narrower as it gets further from the coupling unit and the groove part is formed on the inner surface of at least one of the parts.

Description

촬상 장치 및 이를 채용한 카메라{imaging apparatus and camera using the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an imaging apparatus and a camera employing the same,

촬상 장치 및 이를 채용한 카메라가 개시된다.An imaging device and a camera employing the same are disclosed.

렌즈를 투과한 광속(光束)을 CCD 이미지 센서(Charge Coupled Device Image Sensor) 등의 촬상 소자로 수광하고, 촬상 소자의 광전 변환 출력을 처리(processing)하여 화상 데이터를 생성하는 촬상 장치가 알려져 있다.There is known an imaging device for receiving a light flux (light flux) transmitted through a lens by an imaging element such as a CCD image sensor and processing the photoelectric conversion output of the imaging element to generate image data.

최근에는 촬상 소자의 화소 피치(pitch)가 미소화되어, 촬상 장치에 의하여 제공되는 화상의 화질이 현저히 향상되었다. 따라서 촬상 소자의 표면이나 촬상 소자의 앞면에 위치한 투명 부재의 표면에 먼지가 부착됨으로써, 생성되는 화상에 먼지에 의한 그림자가 생기는 것이 큰 문제가 되고 있다.In recent years, the pixel pitch of the image pickup device has become minute, and the image quality of the image provided by the image pickup device has been remarkably improved. Therefore, dust adheres to the surface of the transparent member located on the surface of the image pickup device or the front surface of the image pickup device, so that a shadow due to dust is generated on the generated image.

(특허문헌1) 일본특개2012-134818호 공보(Patent Document 1) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-134818

특허문헌1에는, CCD에 입사되는 광이 투과하는 판형의 저면부와, 저면부의 한 변에서 소정 각도만큼 경사져서 저면부와 접촉되지 않도록 연장 돌출된 벽면부를 가진 방진(防塵) 필터와, 방진 필터의 벽면부 위에 고정된 압전 소자를 구비한 진동 장치가 개시되어 있다.Patent Document 1 discloses a dustproof filter having a plate-like bottom face portion through which light incident on a CCD is transmitted and a wall face portion which is inclined by a predetermined angle at one side of the bottom face portion and extends so as not to come into contact with the bottom face portion, And a piezoelectric element fixed on a wall portion of the piezoelectric element.

또 촬상 장치에서, 촬상 소자를 수광면에 대해 평행하게 미소 변위시킴으로써 화상의 해상도를 높이거나 로우패스 필터 효과를 나타내는 기술이 알려져 있다. 화상의 해상도를 높이고자 할 때에는, 촬영시에 촬상 소자의 위치를 수광면에 대해 평행하게 화소의 피치보다 작게(예를 들면 화소 피치의 1/2 정도) 변위시켜 촬영한 화상과, 촬상 소자를 변위시키기 전의 원래 위치에서 촬영한 화상을 합성 처리한다. 또 로우패스 필터 효과를 나타내고자 할 때에는, 촬상 소자를 촬상 면에 대해 평행하게 소정 주파수로 미소 변위시킨다.Further, in the image pickup apparatus, there is known a technique for increasing the resolution of an image or exhibiting a low-pass filter effect by slightly displacing the image pickup device in parallel with the light receiving surface. In order to increase the resolution of the image, an image obtained by displacing the position of the image pickup element in parallel with the light receiving surface while being displaced by a pitch smaller than the pixel pitch (for example, about 1/2 of the pixel pitch) The image taken at the original position before displacement is synthesized. When the low pass filter effect is to be exhibited, the imaging device is slightly displaced to a predetermined frequency in parallel with the imaging surface.

(특허문헌2) 일본특개2008-148178호 공보(Patent Document 2) Japanese Patent Laying-Open No. 2008-148178

특허문헌2에는, 피사체로부터의 광속(光束)을 수광하여 광전 변환하는 촬상 소자와, 촬상 소자를 미소 변위시키기 위한 액츄에이터와, 액츄에이터의 변위를 확대하여 촬상 소자에 전달하고 촬상 소자를 그 수광면에 따르는 방향으로 미소 변위시키는 확대 기구를 가진 촬상 장치가 개시되어 있다.Patent Document 2 discloses an image pickup device which includes an image pickup element for receiving a light beam (light beam) from a subject and photoelectrically converting the same, an actuator for slightly displacing the image pickup element, an actuator for expanding the displacement of the actuator to transmit the image pickup element to the light receiving surface And an enlarging mechanism for slightly displacing in a following direction.

특허문헌1에 개시된 기술에서는, 방진 유리를 방진 유리면에 대해 파도(wave)형상으로 진동시키는 것이다. 그러나 특허문헌1에 기재된 기술에서는, 촬상 소자의 위치를 변위시킬 수 없어 촬상 소자를 변위시키기 위한 기구를 별도로 설치해야 한다는 문제가 있다.In the technique disclosed in Patent Document 1, the vibration proof glass is vibrated in a wave form with respect to the vibration proof glass face. However, in the technique described in Patent Document 1, there is a problem that the position of the imaging element can not be displaced and a mechanism for displacing the imaging element must be separately provided.

특허문헌2에 기재된 기술에서는, 변위 확대 기구에 의해 촬상 소자를 수광면에 대해 미소 변위시킨다. 또 액츄에이터의 미소 변위를 반복함으로써 촬상 소자의 앞면에 배치된 보호 유리에 부착된 먼지를 털어낸다. 그러나 특허문헌2에 기재된 기술에서는, 액츄에이터의 신축에 의한 진동은 보호 유리면에 대해 평행한 방향으로 보호 유리가 진동하는 것이므로 먼지를 털어내는 효과가 낮다는 문제가 있다.In the technique described in Patent Document 2, the imaging element is slightly displaced with respect to the light receiving surface by the displacement increasing mechanism. Further, by repeating minute displacement of the actuator, the dust adhering to the protective glass disposed on the front surface of the image pickup element is shaken off. However, in the technique described in Patent Document 2, there is a problem that the vibration caused by elongation and contraction of the actuator vibrates the protective glass in a direction parallel to the protective glass surface, so that the effect of dust-out is low.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 촬상 소자의 앞면에 위치한 광학 소자의 표면에 붙은 먼지를 보다 효율적으로 제거하고, 또한 촬상 소자의 위치를 변위시킬 수 있는 촬상 장치 및 이를 채용한 카메라를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an image pickup apparatus capable of more effectively removing dust adhering to the surface of an optical element located on the front surface of an image pickup device and capable of displacing the position of the image pickup device and a camera employing the same .

본 발명의 일 측면에 따른 촬상 장치는, 촬상 광속이 통과하는 광학 소자가 일체화된 촬상 소자; 제1 압전 소자; 상기 제1 압전 소자 및 상기 촬상 소자에 연결되고 상기 제1 압전 소자의 신축을 확대하여 상기 촬상 소자를 변위시키는 변위 확대 기구;를 구비하며, 상기 제1 압전 소자는 그 길이 적어도 일부가 상기 광학 소자에 접착된다.An imaging device according to an aspect of the present invention includes: an imaging device in which an optical element through which an imaging light beam passes is integrated; A first piezoelectric element; And a displacement magnifying mechanism connected to the first piezoelectric element and the imaging element and enlarging the elongation and contraction of the first piezoelectric element to displace the imaging element, wherein at least a part of the first piezoelectric element has a length .

상기 제1 압전 소자는, 직류 전원으로 구동 제어됨으로써 상기 촬상 소자의 위치를 변위시키고, 교류 전원으로 구동 제어됨으로써 상기 광학 소자를 변형 진동시킬 수 있다.The first piezoelectric element is driven and controlled by a DC power source to displace the position of the image pickup element and is driven and controlled by an AC power source so that the optical element can be deformed and vibrated.

상기 촬상 장치는, 상기 변위 확대 기구가 지지되는 제1 프레임; 제2 프레임; 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 연결하며, 상기 변위 확대 기구의 변위 방향에 대해 대략 직각 방향을 따라 신축되는 제2 압전 소자;를 더 구비할 수 있다.The image pickup apparatus includes a first frame supported by the displacement increasing mechanism; A second frame; And a second piezoelectric element which connects the first frame and the second frame and is expanded and contracted along a direction substantially perpendicular to the displacement direction of the displacement increasing mechanism.

상기 변위 확대 기구는, 상기 촬상 소자를 사이에 두고 서로 평행하게 설치된 제1, 제2링크; 상기 제1, 제2링크와 상기 촬상 소자를 각각 연결하는 한 쌍의 접속 링크;를 구비하며, 상기 제1 압전 소자는 상기 제1, 제2링크 중 어느 한 쪽에 접속될 수 있다.The displacement increasing mechanism includes first and second links provided parallel to each other with the imaging element interposed therebetween; And a pair of connection links connecting the first and second links and the imaging device, respectively, wherein the first piezoelectric element can be connected to either the first or second link.

상기 광학 소자는 보호 유리를 구비할 수 있다. 상기 광학 소자는 로우패스 필터를 구비할 수 있다.The optical element may include a protective glass. The optical element may include a low-pass filter.

본 발명의 일 측면에 따른 카메라는 상술한 촬상 장치를 포함할 수 있다.The camera according to one aspect of the present invention may include the imaging device described above.

본 발명에 의하면, 촬상 소자의 앞면에 위치한 광학 소자의 표면에 붙은 먼지를 보다 효율적으로 제거하고, 또한 촬상 소자의 위치를 변위시킬 수 있는 촬상 장치 및 카메라를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an imaging device and a camera capable of more effectively removing dust adhered to the surface of the optical element located on the front surface of the imaging element and displacing the position of the imaging element.

도 1은 본 발명에 따른 카메라의 일 실시예의 외관 사시도이다.
도 2는 제1실시형태에 따른 촬상 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 제1실시형태에 따른 촬상 장치의 압전 소자를 교류 전원으로 구동 제어한 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 제1실시형태에 따른 변위 확대 기구에 의해 촬상 소자 유닛의 위치가 변위된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 제2실시형태에 관한 촬상 장치를 도시한 도면이다.
도 6은 제3실시형태에 관한 촬상 장치를 도시한 도면이다. 1 is an external perspective view of an embodiment of a camera according to the present invention.
2 is a diagram showing an image pickup apparatus according to the first embodiment.
3 is a diagram showing a state in which the piezoelectric element of the image pickup apparatus according to the first embodiment is driven and controlled by an AC power source.
4 is a diagram showing a state in which the position of the imaging element unit is displaced by the displacement increasing mechanism according to the first embodiment.
5 is a diagram showing an image pickup apparatus according to the second embodiment.
6 is a diagram showing an image pickup apparatus according to the third embodiment.

이하에 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가진 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, elements having substantially the same functional configuration in the present specification and drawings are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라의 외관 사시도이다. 도 1을 참조하면, 카메라(100)는 케이스(110)와, 렌즈 유닛(120)과, 케이스(110) 내부에 배치되는 촬상 장치(미도시)를 구비한다. 촬상 장치는, 도시되지 않은 렌즈 유닛(120)을 투과한 촬상 광속을 촬상 소자(도 2의 11)를 이용하여 수광하고, 촬상 소자(도 2의 11)로부터 출력되는 광전 변환 신호를 처리하여 화상 데이터를 생성한다.1 is an external perspective view of a camera according to an embodiment of the present invention. 1, a camera 100 includes a case 110, a lens unit 120, and an imaging device (not shown) disposed inside the case 110. [ The imaging device receives the imaging light flux transmitted through the lens unit 120 (not shown) using an imaging element (11 of FIG. 2), processes the photoelectric conversion signal output from the imaging element (11 of FIG. 2) And generates data.

이하에서, 도 1에 도시된 카메라(100)에 적용되는 촬상 장치의 실시 형태에 관하여 설명한다.
Hereinafter, an embodiment of an image pickup apparatus applied to the camera 100 shown in Fig. 1 will be described.

<제1실시형태>&Lt; First Embodiment >

도 2 내지 도 4는 제1실시형태에 관한 촬상 장치(1)를 도시한 도면들이다. 도 2를 참조하면, 제1프레임(15)과, 고정 프레임(15)에 변위 가능하게 지지된 촬상 소자 유닛(10)과, 제1프레임(15)과 촬상 소자 유닛(10)을 연결하는 변위 확대 기구(14)와, 촬상 소자 유닛(10)과 변위 확대 기구(14) 사이에 접속된 제1 압전 소자로서의 압전 소자(13)가 도시되어 있다.Figs. 2 to 4 are diagrams showing an image pickup apparatus 1 according to the first embodiment. Fig. 2, there are shown a first frame 15, an imaging element unit 10 displaceably supported on the fixed frame 15, a displacement connecting the first frame 15 and the imaging element unit 10 A magnifying mechanism 14 and a piezoelectric element 13 as a first piezoelectric element connected between the imaging element unit 10 and the displacement increasing mechanism 14 are shown.

제1 프레임(15)은 예를 들어 내측에 중공부를 가지는 직사각형의 프레임 구조일 수 있다. 촬상 소자 유닛(10)과 변위 확대 기구(14)는 제1 프레임(15)의 내측에 배치될 수 있다. The first frame 15 may be, for example, a rectangular frame structure having a hollow portion on the inner side. The imaging element unit 10 and the displacement increasing mechanism 14 can be disposed inside the first frame 15. [

촬상 소자 유닛(10)은, 촬상 소자(11)와, 촬상 소자(11)와 일체화된 광학 소자(12)를 구비한다. 촬상 소자(11)는 판형으로 배치된 광전 변환 소자들을 구비한다. 예를 들어, 촬상 소자(11)는 2차원 형상의 CCD 이미지 센서나 2차원 형상의 CMOS 이미지 센서(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor) 등일 수 있다.The image pickup element unit 10 includes an image pickup element 11 and an optical element 12 integrated with the image pickup element 11. [ The imaging element 11 has photoelectric conversion elements arranged in a plate shape. For example, the image pickup device 11 may be a two-dimensional CCD image sensor, a two-dimensional CMOS image sensor (Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor), or the like.

광학 소자(12)는, 예를 들어 수정 등으로 제조된 판형의 로우패스 필터를 포함할 수 있다. 또한, 광학 소자(12)는 촬상 소자(11)를 보호하는 보호 유리를 포함할 수도 있다. 광학 소자(12)는 촬상 소자(11)의 앞면 즉 렌즈 유닛(120) 측에 촬상 소자(11)와 대략 평행하게 배치된다. 렌즈 유닛(120)을 투과한 광은 광학 소자(12)를 투과하여 촬상 소자(11) 상에 결상된다.The optical element 12 may include a plate-shaped low-pass filter manufactured by, for example, a quartz crystal. In addition, the optical element 12 may include a protective glass for protecting the image pickup element 11. The optical element 12 is arranged substantially parallel to the imaging element 11 on the front surface of the imaging element 11, that is, on the lens unit 120 side. The light transmitted through the lens unit 120 passes through the optical element 12 and is imaged on the imaging element 11. [

압전 소자(13)는 단층 구조 또는 적층 구조의 압전 소자로서, 대략 직사각형 모양이다. 압전 소자(13)는 그 길이 일부(여기에서는 한쪽 단부측 부분)가 광학 소자(12)에 접착되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이 압전 소자(13)의 접착 부분(131)은 광학 소자(12)에 접착된다. 여기에서는, 광학 소자(12)의 앞면 즉 렌즈 유닛(120) 측의 면에 접착된다. 압전 소자(13)는 광학 소자(12)의 측면, 또는 앞면과 측면에 접착되어 있어도 좋다.The piezoelectric element 13 is a piezoelectric element having a single-layer structure or a stacked-layer structure and has a substantially rectangular shape. The piezoelectric element 13 is adhered to the optical element 12 by a part of its length (here, one end side portion). The bonded portion 131 of the piezoelectric element 13 is bonded to the optical element 12 as shown in Fig. Here, it is bonded to the front surface of the optical element 12, that is, the surface on the lens unit 120 side. The piezoelectric element 13 may be bonded to the side surface or the front surface and the side surface of the optical element 12. [

압전 소자(13)에서, 광학 소자(12)에 접착되어 있는 부분을 접착 부분(131)으로 하고, 광학 소자(12)에 접착되지 않은 부분을 신축 부분(132)으로 하여 이후에 설명하기로 한다. 도 2에 도시된 실시형태에서는 압전 소자(13)의 길이의 약 9/10 정도가 광학 소자(12)에 접착된 접착 부분(131)이나, 이에 의하여 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 접착 부분(131)의 길이는 후술하는 바와 같이 광학 소자(12)에 충분한 굴곡 진동을 가할 수 있도록 결정될 수 있다. 예를 들어, 접착 부분(131)의 길이는 압전 소자(13)의 길이의 약 2/3, 약 1/2 정도로 할 수도 있다. 압전 소자(13)은 장변이 x축과 대략 평행하게 배치되어 전원의 구동 제어에 의해 x축 방향으로 신축한다. 신축 부분(132)측 단부는 변위 확대 기구(14)에 접속되어 있다.A description will be made below with respect to the piezoelectric element 13 in which the portion bonded to the optical element 12 is the bonding portion 131 and the portion not bonded to the optical element 12 is the stretching portion 132 . In the embodiment shown in Fig. 2, about 9/10 of the length of the piezoelectric element 13 is the bonded portion 131 bonded to the optical element 12, and thus the scope of the invention is not limited thereto. The length of the adhesive portion 131 can be determined so as to apply sufficient bending vibration to the optical element 12 as described later. For example, the length of the adhesive portion 131 may be about 2/3, about 1/2 of the length of the piezoelectric element 13. The piezoelectric element 13 is arranged so that its long side is substantially parallel to the x-axis and is expanded and contracted in the x-axis direction by drive control of the power source. And the end portion on the side of the expansion and contraction portion 132 is connected to the displacement increasing mechanism 14. [

여기서 설명을 위해 도 2에서 좌우 방향을 x축으로 하고, 상하 방향을 y축으로 한다. 아울러 y축의 양방향을 위쪽으로 하고 y축의 음방향을 아래쪽으로 칭하며, x축의 양방향을 오른쪽으로 하고 x축의 음방향을 왼쪽으로 칭하기로 한다.For the sake of explanation, the left-right direction in FIG. 2 is defined as the x-axis, and the vertical direction is defined as the y-axis. It is also assumed that both directions of the y-axis are upward and the negative direction of the y-axis is downward, and both directions of the x-axis are right and the negative direction of the x-axis is left.

변위 확대 기구(14)는 압전 소자(13)의 단부에 연결되어 압전 소자(13)의 신축을 확대하고 촬상 소자 유닛(10)을 변위시킨다. 변위 확대 기구(14)는 제1 프레임(15)의 범위 내에 설치될 수 있다. 예를 들어, 변위 확대 기구(14)는 제1 프레임(15)의 내측 중공부에 설치될 수 있다. 도 2에 도시된 변위 확대 기구(14)는 제1 링크(141)와 제2 링크(142)와 접속 링크(143)(144)를 구비한다. The displacement increasing mechanism 14 is connected to the end of the piezoelectric element 13 to expand and contract the piezoelectric element 13 and displace the imaging element unit 10. [ The displacement increasing mechanism 14 can be installed within the range of the first frame 15. [ For example, the displacement increasing mechanism 14 may be installed in the inner hollow portion of the first frame 15. 2 has a first link 141, a second link 142, and connection links 143, 144. The first link 141, the second link 142,

제1 링크(141)와 제2 링크(142)는 서로 평행하다. 제1 링크(141)의 일단(141-1)에 접속 링크(143)의 일단이 접속되고, 제2 링크(142)의 일단(142-1)에 접속 링크(144)의 일단이 접속된다. 접속 링크(143)의 타단은 촬상 소자 유닛(10)의 한쪽 측면(10-1)에 접속되고, 접속 링크(144)의 타단은 촬상 소자 유닛(10)의 다른쪽 측면(10-2)에 접속된다. 즉, 제1 링크(141)의 타단(141-2)은 제1 프레임(15)의 상부 프레임(15-1) 안쪽에 접속되고, 일단(141-1)은 접속 링크(143)의 일단에 접속된다. 접속 링크(143)의 타단은 촬상 소자 유닛(10)의 한쪽 측면(10-1)에 접속되고, 촬상 소자 유닛(10)의 다른쪽 측면(10-2)에는 접속 링크(144)의 타단이 접속된다. 접속 링크(144)의 일단은 제2 링크(142)의 일단(142-1)에 접속되고, 제2 링크(142)의 타단(142-2)은 제1 프레임(15)의 상부 프레임(15-1) 안쪽에 접속된다.The first link 141 and the second link 142 are parallel to each other. One end of the connection link 143 is connected to one end 141-1 of the first link 141 and one end of the connection link 144 is connected to one end 142-1 of the second link 142. [ The other end of the connection link 143 is connected to one side 10-1 of the imaging element unit 10 and the other end is connected to the other side 10-2 of the imaging element unit 10 Respectively. That is, the other end 141-2 of the first link 141 is connected to the inside of the upper frame 15-1 of the first frame 15, and the one end 141-1 is connected to one end of the connection link 143 Respectively. The other end of the connection link 143 is connected to one side 10-1 of the imaging element unit 10 and the other end of the connection link 144 is connected to the other side 10-2 of the imaging element unit 10 Respectively. One end of the connection link 144 is connected to one end 142-1 of the second link 142 and the other end 142-2 of the second link 142 is connected to the upper frame 15 -1).

압전 소자(13)의 신축 부분(132) 측의 단부가 제2 링크(142)의 일단(142-1)에 접속된다.The end of the piezoelectric element 13 on the side of the expansion and contraction portion 132 is connected to one end 142-1 of the second link 142. [

도 3은 도 2에 도시된 제1실시형태에 따른 촬상 장치(1)의 압전 소자(13)를 교류 전원으로 구동 제어한 상태를 도시한 도면이다. 압전 소자(13)에 소정 주파수로 전압을 인가하면, 전압의 변화에 따라 압전 소자(13)가 고속으로 신축 진동한다. 압전 소자(13)의 소정 길이(즉, 접착 부분(131))가 광학 소자(12)에 접착되어 있기 때문에 이러한 압전 소자(13)의 신축 진동에 의해 광학 소자(12)의 면에 고속의 굴곡이 발생한다.Fig. 3 is a diagram showing a state in which the piezoelectric element 13 of the image pickup apparatus 1 according to the first embodiment shown in Fig. 2 is driven and controlled by an AC power source. When a voltage is applied to the piezoelectric element 13 at a predetermined frequency, the piezoelectric element 13 expands and contracts at high speed according to the change of the voltage. Since the predetermined length (i.e., the adhesive portion 131) of the piezoelectric element 13 is bonded to the optical element 12, the surface of the optical element 12 is subjected to high-speed bending Lt; / RTI &gt;

본 실시형태에 따르면, 광학 소자(12)에 압전 소자(13)의 길이 일부가 접착되어 있다. 압전 소자(13)를 교류 전원으로 구동 제어하면, 광학 소자(12)에 그 수광면에 대해 수직인 방향으로 변위되는 진동을 발생시킬 수 있다. 이로써 광학 소자(12)에 붙은 먼지를 보다 효율적으로 털어낼 수 있다.According to the present embodiment, a part of the length of the piezoelectric element 13 is adhered to the optical element 12. When the piezoelectric element 13 is driven and controlled by an AC power source, the optical element 12 can generate vibration displaced in a direction perpendicular to the light receiving surface. As a result, dust adhering to the optical element 12 can be removed more efficiently.

도 4는 도 2에 도시된 제1실시형태에 따른 촬상 장치(1)의 변위 확대 기구(14)에 의해 촬상 소자 유닛(10)의 위치가 변위된 상태를 도시한 도면이다. 촬상 소자 유닛(10)의 위치를 변위시키고자 할 경우에는, 압전 소자(13)를 직류 전원으로 구동 제어한다. 압전 소자(13)는 직류 전원으로 구동 제어되면 신축 부분(132)이 신장된다. 신축 부분(132)이 신장되면 광학 소자(12)와, 제2 링크(142)에서의 압전 소자(13)가 접속된 부분과의 거리가 넓어진다. 그러면, 제1 링크(141) 및 제2 링크(142)가 각각 제1 프레임(15)과 접속된 부분을 지지점으로 하여 일단(141-1)(142-1)이 x축의 음방향으로 이동하도록 기울어진다. 이로써 압전 소자(13)에 접속된 촬상 소자 유닛(10)은 x축의 음방향으로 변위된다..Fig. 4 is a diagram showing a state in which the position of the imaging element unit 10 is displaced by the displacement increasing mechanism 14 of the imaging apparatus 1 according to the first embodiment shown in Fig. In order to displace the position of the imaging element unit 10, the piezoelectric element 13 is driven and controlled by a DC power source. When the piezoelectric element 13 is driven and controlled by a DC power source, the stretchable and contractible portion 132 is stretched. When the stretchable and contractible portion 132 is elongated, the distance between the optical element 12 and the portion to which the piezoelectric element 13 is connected at the second link 142 is widened. The first link 141 and the second link 142 are connected to the first frame 15 so that the first ends 141-1 and 142-1 move in the negative direction of the x-axis It tilts. Thereby, the imaging element unit 10 connected to the piezoelectric element 13 is displaced in the negative direction of the x-axis.

본 실시형태에 관한 촬상 장치(1)는, 압전 소자(13)가 직류 전원으로 구동 제어됨으로써 촬상 소자 유닛(10)의 위치를 x축 방향으로 변위시킬 수 있다. The imaging apparatus 1 according to the present embodiment can displace the position of the imaging element unit 10 in the x-axis direction when the piezoelectric element 13 is driven and controlled by a DC power source.

상술한 바와 같이, 제1실시형태에 관한 촬상 장치(1)는 압전 소자(13) 하나로 광학 소자(12)의 먼지를 확실하게 털어낼 수 있으며, 촬상 소자(11)를 이동시킬 수도 있다.
As described above, the image pickup apparatus 1 according to the first embodiment can reliably remove dust from the optical element 12 by one piezoelectric element 13, and can also move the image pickup element 11.

<제2실시형태>&Lt; Second Embodiment >

도 5는 제2실시형태에 따른 촬상 장치(2)를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 촬상 장치(2)는 제1 프레임(15)의 바깥쪽에, 제2 압전 소자로서의 압전 소자(17)와 지지부로서의 제2 프레임(18)을 더 구비한다. 일 예로서, 제2 프레임(18)은 제1 프레임(15)보다 큰 직사각형 프레임의 형상이다. 제1 프레임(15)은 지지 프레임(18)의 내측에 배치될 수 있다. 압전 소자(17)의 일단은 제1 프레임(15)의 상부 프레임(15-1)의 바깥쪽에 접속되고, 타단은 제2 프레임(18)의 상부 프레임(18-1) 안쪽에 접속된다. 압전 소자(17)는 직류 전원으로의 구동 제어에 의해 y축 방향으로 신축된다.5 is a diagram showing an image pickup apparatus 2 according to the second embodiment. 5, the image pickup device 2 further includes a piezoelectric element 17 as a second piezoelectric element and a second frame 18 as a supporting portion, outside the first frame 15. As shown in Fig. As an example, the second frame 18 is in the shape of a rectangular frame larger than the first frame 15. The first frame 15 may be disposed inside the support frame 18. One end of the piezoelectric element 17 is connected to the outside of the upper frame 15-1 of the first frame 15 and the other end is connected to the inside of the upper frame 18-1 of the second frame 18. [ The piezoelectric element 17 is expanded and contracted in the y-axis direction by driving control to a DC power source.

본 실시형태에 의하면, 촬상 장치(2)의 압전 소자(17)를 직류 전원으로 구동 제어함으로써 압전 소자(17)가 신축되어 촬상 소자 유닛(10)을 y축 방향으로 더 변위시킬 수 있다.
According to this embodiment, the piezoelectric element 17 of the image pickup device 2 is driven and controlled by the DC power source to expand and contract to further displace the image pickup element unit 10 in the y-axis direction.

변위 확대 기구(14)는, 도 2 내지 도 5에 도시된 평행 링크 기구로 한정되지 않으며, 광학 소자(12)에 압전 소자(13)의 길이 일부가 접착되고 또한 압전 소자(13)의 신축에 의해 y축 방향 혹은 x축 방향 또는 그 양쪽으로 변위 가능한 구조를 갖는 것이면 된다.
The displacement increasing mechanism 14 is not limited to the parallel link mechanism shown in Figs. 2 to 5, and may be configured such that part of the length of the piezoelectric element 13 is adhered to the optical element 12, Axis direction or the x-axis direction or both of them.

<제3실시형태>&Lt; Third Embodiment >

도 6은 제3실시형태에 따른 촬상 장치(3)를 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 촬상 장치(3)는 제1 프레임(21)과, 제1 프레임(21)의 안쪽에 변위 가능하게 지지된 촬상 소자 유닛(10)과, 제1 프레임(21)의 안쪽에 위치되어 제1 프레임(21)과 촬상 소자 유닛(10)을 연결하는 변위 확대 기구(16)와, 촬상 소자 유닛(10)과 변위 확대 기구(16) 사이에 접속된 제1 압전 소자로서의 압전 소자(19)를 구비한다.Fig. 6 is a diagram showing an image pickup apparatus 3 according to the third embodiment. 6, the image pickup device 3 includes a first frame 21, an image pickup device unit 10 supported in a displaceable manner inside the first frame 21, And a piezoelectric actuator as a first piezoelectric element connected between the image pickup device unit 10 and the displacement increasing mechanism 16. The image pickup device unit 10 includes a first frame 21, And a device 19.

변위 확대 기구(16)는 제1 링크(161)와 제2 링크(162)와 지지 링크(163)와 제1 작용 링크(164)와 제2 작용 링크(165)와 작용 부재(166)를 가진다. 변위 확대 기구(16)는 지지 링크(163)를 저변(低邊)으로 하는 대략 오각형 모양이다.The displacement increasing mechanism 16 has a first link 161 and a second link 162 and a support link 163 and a first action link 164 and a second action link 165 and an operation member 166 . The displacement increasing mechanism 16 has a substantially pentagonal shape with the support link 163 at the lower side.

제1 링크(161) 및 제2 링크(162)는 대략 사다리꼴 모양이며, 평행한 2변(161-1)(161-2)과 2변(162-1)(162-2)은 y축에 평행하다. 또 제1 링크(161) 및 제2 링크(162)의 평행한 2변(161-1)(161-2)과 2변(162-1)(162-2)을 각각 연결하는 2변(161-3)(161-4) 및 2변(162-3)(162-4) 중 아래쪽에 있는 변(161-4)(162-4)은 x축에 평행하다. 그리고 제1 링크(161) 및 제2 링크(162)는 각각의 평행한 2변(161-1)(161-2)과 2변(162-1)(162-2) 중 짧은 쪽 변(이후, 단변이라고 한다)(161-2)(162-2)을 안쪽으로 하여 대향하도록 배치된다.The first link 161 and the second link 162 are substantially trapezoidal in shape and the two parallel sides 161-1 and 161-2 and the two sides 162-1 and 162-2 are disposed on the y- It is parallel. The two sides 161-1 and 161-2 of the first link 161 and the second link 162 that connect the two parallel sides 161-1 and 161-2 and the two sides 162-1 and 162-2, -3) 161-4 and the two sides 161-4, 162-4 of the two sides 162-3, 162-4 are parallel to the x-axis. The first link 161 and the second link 162 are disposed on the shorter sides of the two parallel sides 161-1 and 161-2 and the two sides 162-1 and 162-2 , Short side) 161-2 (162-2) facing inward.

지지 링크(163)는 제1 링크(161)와 제2 링크(162)를 접속한다. 지지 링크(163)는 대략 직사각형 모양으로서, 장변이 x축을 따라 평행하게 설치되어 제1 링크(161)의 단변(161-2) 아래쪽과 제2 링크(162)의 단변(162-2) 아래쪽에 접속된다. The support link 163 connects the first link 161 and the second link 162. The support link 163 is formed in a substantially rectangular shape and has a long side parallel to the x axis so as to be located below the short side 161-2 of the first link 161 and below the short side 162-2 of the second link 162 Respectively.

제1 작용 링크(164)는 일단(164-1)은 제1 링크(161)의 위쪽 단부에 접속되고 타단(164-2)은 작용 부재(166)의 저면에 접속되는데, 일단(164-1)이 타단(164-2)에 비해 낮아지도록 기울어져 접속된다. 제2 작용 링크(165)는 일단(165-1)은 제2 링크(162)의 위쪽 단부에 접속되고 타단(165-2)은 작용 부재(166)의 저면에 접속되는데, 일단(165-1)이 타단(165-2)에 비해 낮아지도록 기울어져 접속된다.One end 164-1 of the first action link 164 is connected to the upper end of the first link 161 and the other end 164-2 of the first action link 164 is connected to the bottom surface of the operation member 166. One end 164-1 Is lower than the other end 164-2. One end 165-1 of the second action link 165 is connected to the upper end of the second link 162 and the other end 165-2 of the second action link 165 is connected to the bottom surface of the operation member 166. One end 165-1 Is lower than the other end 165-2.

작용 부재(166)는 상면이 제1 프레임(21)의 상부 프레임(21-1) 안쪽에 접속되고 하면이 제1 작용 링크(164)의 타단(164-2)과 제2 작용 링크(165)의 타단(165-2)과 접속된다.The upper surface of the operation member 166 is connected to the inside of the upper frame 21-1 of the first frame 21 and the lower surface thereof is connected to the second end 164-2 of the first action link 164 and the second action link 165, And is connected to the other end 165-2.

압전 소자(19)는 제1 링크(161)의 단변(161-2) 위쪽과 제2 링크(162)의 단변(162-2) 위쪽 사이에 지지 링크(163)와 대략 평행하게 접속된다. 또 압전 소자(19)는, 대략 직사각형 모양으로서, 전원으로 구동 제어됨으로써 x축에 평행한 방향으로 신축된다.The piezoelectric element 19 is connected substantially parallel to the support link 163 between the upper side of the short side 161-2 of the first link 161 and the short side 162-2 of the second link 162. [ Further, the piezoelectric element 19 has a substantially rectangular shape and is driven and controlled by a power source, thereby being expanded and contracted in a direction parallel to the x-axis.

압전 소자(19)는 길이의 일부(여기에서는 중간 부분)가 광학 소자(12)에 접착되어 있다. 이하, 압전 소자(19)가 광학 소자(12)에 접착되어 있는 부분을 접착 부분(192)으로 하고, 광학 소자(12)에 접착되지 않은 부분을 신축 부분(191)(193)으로 한다. 아울러 제1, 제2실시형태와 마찬가지로 접착 부분(192)의 길이는 압전 기구(19)의 길이의 약 9/10로 해도 좋고, 약 2/3나 약 1/2로 해도 좋다.The piezoelectric element 19 is adhered to the optical element 12 at a part of its length (here, the middle part). Hereinafter, the portion where the piezoelectric element 19 is bonded to the optical element 12 is referred to as an adhesion portion 192, and the portion that is not bonded to the optical element 12 is referred to as a stretchable portion 191 or 193. The length of the adhesive portion 192 may be about 9/10 of the length of the piezoelectric device 19, or about 2/3 or about 1/2 of the length of the piezoelectric device 19, as in the first and second embodiments.

압전 소자(19)를 교류 전원에 의해 구동 제어하면, 압전 소자(19)가 교류 전원의 주기로 신축된다. 그러면, 접착 부분(192)이 광학 소자(12)에 접착된 채로 신축되기 때문에 광학 소자(12)의 수광면에 대해 수직 방향으로 변위되는 진동 즉 광학 소자(12)의 수광면에 대한 굴곡이 발생한다. 이로써 광학 소자(12)에 붙은 먼지를 효율적으로 제거할 수 있다.When the piezoelectric element 19 is driven and controlled by an AC power source, the piezoelectric element 19 is expanded and contracted in the period of the AC power source. Since the adhesive portion 192 is stretched or contracted while being adhered to the optical element 12, a vibration displaced in a direction perpendicular to the light receiving surface of the optical element 12, that is, a bending on the light receiving surface of the optical element 12 do. As a result, dust adhering to the optical element 12 can be efficiently removed.

또 압전 소자(19)를 직류 전원에 의해 구동 제어하면, 압전 소자(19)가 신장되고 특히 광학 소자(12)에 접착되지 않은 부분인 신축 부분(191)(193)이 신장된다. 그러면 제1 링크(161)와 제2 링크(162)가 각각 지지 링크(163)와 접속되어 있는 점을 중심으로 하여 좌우로 벌어진다. 제1 링크(161)와 제2 링크(162)가 좌우로 벌어지면, 제1 링크(161)와 제2 링크(162)의 상단부 간격이 넓어진다. 그러면 제1 작용 링크(164) 및 제2 작용 링크(165)의 x축에 대한 기울기가 작아져 압전 소자(19) 및 지지 링크(163)가 위쪽으로 이동한다. 바꾸어 말하면, 압전 소자(19)를 직류 전원으로 구동 제어하면 변위 확대 기구(16)가 구성하는 오각형이 위아래로 약간 눌린 형상이 되어 촬상 소자 유닛(10)을 y축 양의 방향으로 변위시킬 수 있다.Further, when the piezoelectric element 19 is driven and controlled by a DC power source, the piezoelectric elements 19 are elongated, and particularly the stretchable portions 191 and 193 which are not bonded to the optical element 12 are elongated. Then, the first link 161 and the second link 162 are opened to the left and the right with respect to the point where they are connected to the support link 163, respectively. When the first link 161 and the second link 162 are opened to the left and right, the distance between the upper ends of the first link 161 and the second link 162 is widened. Then, the inclination of the first action link 164 and the second action link 165 with respect to the x-axis is reduced, and the piezoelectric element 19 and the support link 163 move upward. In other words, when the piezoelectric element 19 is driven and controlled by the DC power source, the pentagon constituted by the displacement increasing mechanism 16 becomes a shape slightly pressed upward and downward, and the imaging element unit 10 can be displaced in the y axis positive direction .

아울러 본 발명은 상기 실시형태로 한정되지 않으며 취지를 벗어나지 않는 범위에서 적절히 변경할 수 있다.In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

1, 2, 3...촬상 장치 10...촬상 소자 유닛
11...촬상 소자 12...광학 소자
13, 17, 19...압전 소자 131, 191, 193...접착 부분
132, 192...신축 부분 14, 16...변위 확대 기구
141, 161..제1 링크 142, 162...제2 링크
143, 144...접속 링크 15...21 제1 프레임
제2...지지 프레임 163...지지 링크
164...제1 작용 링크 165...제2 작용 링크
166...작용 부재1, 2, 3 ... imaging device 10 ... imaging element unit
11 ... imaging element 12 ... optical element
13, 17, 19 piezoelectric elements 131, 191, 193,
132, 192 ... stretching portions 14, 16 ... displacement increasing mechanism
141, 161 .. First link 142, 162 ... Second link
143, 144 ... connection link 15 ... 21 first frame
Second ... support frame 163 ... support link
164 ... first action link 165 ... second action link
166 ... operative member

Claims (11)

촬상 광속이 통과하는 광학 소자가 일체화된 촬상 소자;
제1 압전 소자;
상기 제1 압전 소자 및 상기 촬상 소자에 연결되고 상기 제1 압전 소자의 신축을 확대하여 상기 촬상 소자를 변위시키는 변위 확대 기구;를 구비하며,
상기 제1 압전 소자는 그 길이 적어도 일부가 상기 광학 소자에 접착된 촬상 장치.An imaging element in which an optical element through which an imaging light flux passes is integrated;
A first piezoelectric element;
And a displacement magnifying mechanism connected to the first piezoelectric element and the imaging element, for expanding the elongation and contraction of the first piezoelectric element to displace the imaging element,
Wherein at least a part of the first piezoelectric element is bonded to the optical element. 제1항에 있어서,
상기 제1 압전 소자는,
직류 전원으로 구동 제어됨으로써 상기 촬상 소자의 위치를 변위시키고,
교류 전원으로 구동 제어됨으로써 상기 광학 소자를 변형 진동시키는 촬상 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first piezoelectric element comprises:
A position of the imaging element is displaced by being driven and controlled by a DC power source,
And the optical element is deformed and vibrated by being driven and controlled by an AC power source. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 변위 확대 기구가 지지되는 제1 프레임;
제2 프레임;
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 연결하며, 상기 변위 확대 기구의 변위 방향에 대해 대략 직각 방향을 따라 신축되는 제2 압전 소자;를 구비하는 촬상 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
A first frame supporting the displacement increasing mechanism;
A second frame;
And a second piezoelectric element that connects the first frame and the second frame and is expanded and contracted along a direction substantially perpendicular to a displacement direction of the displacement increasing mechanism. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 변위 확대 기구는,
상기 촬상 소자를 사이에 두고 서로 평행하게 설치된 제1, 제2링크;
상기 제1, 제2링크와 상기 촬상 소자를 각각 연결하는 한 쌍의 접속 링크;를 구비하며,
상기 제1 압전 소자는 상기 제1, 제2링크 중 어느 한 쪽에 접속된 촬상 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The displacement increasing mechanism includes:
First and second links provided parallel to each other with the imaging element interposed therebetween;
And a pair of connection links connecting the first and second links and the imaging element, respectively,
And the first piezoelectric element is connected to one of the first and second links. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광학 소자는 보호 유리를 구비하는 촬상 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the optical element includes a protective glass. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광학 소자는 로우패스 필터를 구비하는 촬상 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the optical element includes a low-pass filter. 제1항 또는 제2항에 기재된 촬상 장치를 구비하는 카메라.A camera comprising the imaging device according to claim 1 or 2. 제7항에 있어서,
상기 변위 확대 기구가 지지되는 제1 프레임;
제2 프레임;
상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 연결하고 상기 변위 확대 기구의 변위 방향에 대해 대략 직각 방향을 따라 신축되는 제2 압전 소자;를 구비하는 카메라.8. The method of claim 7,
A first frame supporting the displacement increasing mechanism;
A second frame;
And a second piezoelectric element which connects the first frame and the second frame and is expanded and contracted along a direction substantially perpendicular to a displacement direction of the displacement increasing mechanism. 제7항에 있어서,
상기 변위 확대 기구는,
상기 촬상 소자를 사이에 두고 서로 평행하게 설치된 제1, 제2링크;
상기 제1, 제2링크와 상기 촬상 소자를 각각 연결하는 한 쌍의 접속 링크;를 구비하며,
상기 제1 압전 소자는 상기 제1, 제2링크 중 어느 한 쪽에 접속된 카메라.8. The method of claim 7,
The displacement increasing mechanism includes:
First and second links provided parallel to each other with the imaging element interposed therebetween;
And a pair of connection links connecting the first and second links and the imaging element, respectively,
Wherein the first piezoelectric element is connected to one of the first and second links. 제7항에 있어서,
상기 광학 소자는 보호 유리를 구비하는 카메라.8. The method of claim 7,
Wherein the optical element comprises a protective glass. 제7항에 있어서,
상기 광학 소자는 로우패스 필터를 구비하는 카메라.8. The method of claim 7,
Wherein the optical element comprises a low pass filter.
KR1020130066059A 2012-12-07 2013-06-10 imaging apparatus and camera using the same KR20140074166A (en)

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