KR20140084971A - 광학식 손떨림 보정 장치 - Google Patents
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Abstract
광학식 손떨림 보정 장치가 개시된다. 고정부와; 상기 고정부에 결합되는 가동부와; 상기 가동부가 상기 고정부에 대해 이동 가능하도록 상기 가동부를 지지하는 서스펜션부를 포함하되, 상기 가동부와 상기 서스펜션부는 일체로 형성되는 광학식 손떨림 보정 장치는, 서스펜션 부재를 가동부 본체와 일체형으로 제작함으로써 조립 공정을 단순화 시킬 수 있으며, 가동부와 서스펜션 부재의 일체화 제작을 통하여 위치 정밀도를 향상시켜 제품 산포를 최소화 할 수 있다.
Description
본 발명은 광학식 손떨림 보정 장치에 관한 것이다.
기존의 렌즈 이동형 광학식 손떨림 보정 기능을 갖는 카메라 모듈은 가동부의 지지 역할을 하는 복수개의 서스펜션 와이어 부재를 구비함으로써 조립 공정 및 부품 증가에 의한 비용 증가가 발생한다.
종래의 광학식 손떨림 보정 장치, 즉 OIS(Optical Image Stabilization)의 지지 구조를 살펴보면, 고정부와 가동부 사이에 서스펜션 부재가 위치하며, 서스펜션 부재는 가동부가 고정부에 평행한 상태로 광축에 수직한 방향으로 움직일 수 있도록 지지하는 역할을 한다.
종래의 광학식 손떨림 보정 장치에서 서스펜션 부재의 조립을 위해서는 가동부와 서스펜션 부재, 그리고 서스펜션 부재와 고정부 사이에 일반적으로 UV 에폭시를 적용하여 고정한다.
또한, 서스펜션 부재의 조립을 용이하게 하고 정밀하게 하기 위한 지그의 고안이 필요하며, 이로 인하여 복잡한 조립 공정이 필요하다.
유사특허1(한국특허)에는 손떨림 보정장치를 렌즈부의 옆면에 구비하여 자동초점 구동부를 작동시키기 위한 소모전류의 양을 최소화하기 위해, 렌즈부가 광축방향으로 구동되도록 렌즈부를 수용하는 하우징, 하우징이 광축방향에 직교하는 방향으로 유동가능하도록 광축방향에 나란히 하우징을 지지하는 서스펜션부재를 포함하는 손떨림 보정장치를 구비한 카메라 모듈에 관한 기술이 개시되어 있으며, 유사특허2(한국특허)에는 광학 유니트의 X, Y축 방향 이동이 개별적으로 감지되어 광학유니트의 구동 제어가 용이하도록 광학 유니트, 광학 유니트를 하우징의 저면으로부터 부양된 상태로 지지하는 서스펜션 와이어를 포함하는 손떨림 보정장치가 구비된 영상촬상 장치에 관한 기술이 개시되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 가동부에 서스펜션 기능을 갖는 일체형 부재를 구비함으로써 조립 공정의 단순화 및 제품 가격을 저감시킬 수 있는 광학식 손떨림 보정 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 고정부와; 상기 고정부에 결합되는 가동부와; 상기 가동부가 상기 고정부에 대해 이동 가능하도록 상기 가동부를 지지하는 서스펜션부를 포함하되, 상기 가동부와 상기 서스펜션부는 일체로 형성되는 광학식 손떨림 보정 장치가 제공된다.
상기 가동부에는 소정의 광축을 가지는 렌즈가 포함되고, 상기 고정부에는 상기 렌즈를 통해 획득되는 영상을 처리하는 이미지 센서가 포함되며, 상기 가동부는 상기 렌즈의 광축에 대해 수직한 방향으로 움직이도록 상기 고정부에 결합될 수 있다.
상기 서스펜션부는 상기 가동부로부터 광축 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 서스펜션부는 복수로 형성되어, 상기 고정부와 복수의 지점에서 결합될 수 있다.
상기 서스펜션부는 상기 가동부가 상기 고정부와 평행을 유지하며 상대적으로 이동 가능하도록 소정의 유연성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
상기 가동부와 상기 서스펜션부는 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 가동부와 상기 서스펜션부는 이종(異種) 재질로 이루어지며, 이종 재질 사출법 또는 인서트 사출법으로 제조될 수 있다.
상기 서스펜션부는, 상기 가동부가 상기 고정부에 대해 이동하는 과정에서 탄성 변형이 이루어지도록, 재질, 영률, 단면형상, 단면적 등을 선정하여 설계될 수 있다.
상기 가동부의 표면에는 선택적으로 전도성 패턴이 형성될 수 있다.
상기 가동부 내에는 자동 초점용 액추에이터가 구비되고, 상기 전도성 패턴은 상기 액추에이터와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 가동부는 플라스틱 재질로 이루어지고, 상기 전도성 패턴은 표면 전극 코팅법으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 광학식 손떨림 보정 장치에 의하면, 서스펜션 부재를 가동부 본체와 일체형으로 제작함으로써 조립 공정을 단순화 시킬 수 있으며, 가동부와 서스펜션 부재의 일체화 제작을 통하여 위치 정밀도를 향상시켜 제품 산포를 최소화 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 가동부를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 구조를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 구조를 나타낸 분해사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 단계는 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 일체형 가동부를 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 구조를 나타낸 분해사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 고정부(10), 가동부(20), 서스펜션부(22)가 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치는 서스펜션 부재를 가동부와 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 서스펜션부는 가동부에 일체형으로 구성되는 복수의 부재의 형태로 구현될 수 있다.
본 실시예에 따른 일체형 지지 구조의 형상은 가동부의 수평 방향 이동을 원활하게 할 수 있도록 다양한 형태로 고려해 볼 수 있다.
예를 들면, 가동부의 몸체와 서스펜션부를 서로 다른 이종의 재질로 구성하여, 서스펜션부의 탄성계수를 적절히 설정함으로써, 가동부의 이동 및 이동에 의한 처짐 현상 등을 억제할 수 있으며, 이 과정에서 서스펜션부가 적절한 탄성 변형을 가지도록 설계할 수 있다.
본 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치는 고정부(10), 가동부(20) 및 서스펜션부(22)로 이루어지는데, 이 중 가동부(20)와 서스펜션부(22)가 일체로 구성되는 것을 특징으로 한다.
가동부(20)는 고정부(10)에 결합된 상태에서 이동하는 부재로서, 손떨림 방지를 위해 가동부(20) 내에 구비된 자동 초점용 액추에이터가 작동하면 그 결과로서 가동부(20)가 이동하게 된다.
이처럼 가동부(20)가 이동 가능하도록 하기 위해서는, 고정부(10)에 대하여 가동부(20)를 지지하는 구성요소가 필요한데, 본 실시예에 따른 서스펜션부(22)는 가동부(20)를 지지하여 가동부(20)가 약간씩 이동할 수 있도록 하는 역할을 한다.
광학식 손떨림 보정 장치의 가동부(20)에는 렌즈가 포함되어 있고, 고정부(10)에는 렌즈를 통해 획득되는 영상을 처리하는 이미지 센서가 포함되어 있다.
손떨림 방지 기능이 활성화되면, 가동부(20)는 렌즈의 광축(도 2의 'z'축 참조)에 대해 수직한 방향(도 2의 'x' 축, 'y'축 참조)으로 움직여 손떨림에도 불구하고 선명한 화상이 획득되도록 한다.
이를 위해, 본 실시예에 따른 서스펜션부(22)는 마치 다리처럼 가동부(20)로부터 광축 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
예를 들면, 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 가동부(20)로부터 복수(4개)의 서스펜션부(22)가 연장되어 고정부(10)에 복수(4개)의 지점에서 결합될 수 있다.
이처럼, 가동부(20)로부터 서스펜션부(22)가 연장되어 고정부(10)에 결합됨으로써, 가동부(20)는 고정부(10)와 평행을 유지한 상태로 상대적으로 이동될 수 있다.
가동부(20)가 고정부(10)에 대해 상대적으로 이동할 수 있기 위해서는, 서스펜션부(22)가 지나치게 견고해서는 안되며, 어느 정도의 유연성을 갖는 재질로 이루어져야 한다.
이를 위해, 본 실시예에 따른 서스펜션부(22)는, 가동부(20)가 고정부(10)에 대해 상대적으로 이동할 수 있도록, 나아가 가동부(20)가 이동 후 다시 제 위치로 복귀할 수 있도록(가동부(20)의 이동 과정에서 서스펜션부(22)에 탄성 변형이 이루어질 수 있도록), 재질, 영률, 단면형상, 단면적 등을 선정하여 설계될 수 있다.
즉, 가동부(20)를 지지하는 서스펜션부(22)는 재질의 영률 및 단면형상, 단면적 등을 변경시켜 가면서 적절한 탄성 변형을 가지는 재질로 설계할 수 있다. 이는 3D 모델링 및 유한요소해석(Finite Element Analysis)을 통하여 탄성 변형량을 예측하고 변수를 결정하고, 실험을 통하여 검증할 수 있다.
예를 들면, 본 실시예에 따른 서스펜션부(22)는 가동부(20)와는 다른 유연한 이종의 재질로 이루어질 수 있는데, 이러한 이종 재질은 이종 재질 사출법이나 인서트 사출법 등을 통해 일체로 제조될 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 가동부(20)와 서스펜션부(22)가 반드시 이종의 재질로 제조되어야 하는 것은 아니며, 동일한 재질로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
가동부(20)는 일반적으로 사출 재질로 이루어질 수 있으며, 경우에 따라서는 가동부(20)와 지지부를 철제(steel 재질)로 구성할 수도 있다.
통상, 가동부(20) 내부에는 자동 초점용 엑추에이터가 구비되고, 자동 초점을 구동하기 위한 전원이 필요한데, 가동부(20)와 서스펜션부(22)를 일체형 철제로 구성할 경우에는 전원의 연결에 문제가 발생할 우려가 있다.
이에 대해, 본 실시예에 따른 가동부(20)와 서스펜션부(22)를 일체형 사출 재질(예를 들면, 플라스틱 재질)로 구성할 수 있으며, 전술한 전원 연결 문제는 플라스틱 표면에 전극 패턴을 형성하는 기술로서 극복이 가능하다.
즉, 본 실시예에 따른 가동부(20)의 표면에 전도성 패턴을 형성하여, 가동부(20) 내에 구비된 자동 초점용 액추에이터에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 이로서, 전술한 전원 연결 문제를 해결할 수 있다.
플라스틱 표면에 전도성 패턴을 형성시키는 방법으로는, 이미 상용화된 표면 전극 코팅법 등을 이용할 수 있다. 여기에는 전극 형성 표면 처리, 스퍼터링(sputtering) 또는 인젝션 몰딩(injection molding) - 레이저에 의한 표면 활성화(surface activation by laser) - 전극 도금(electrode plating) 등의 공정을 갖는 MID(Molded Interconnect Devices) 기술도 들 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 고정부
20 : 가동부
22 : 서스펜션부
20 : 가동부
22 : 서스펜션부
Claims (11)
- 고정부와;
상기 고정부에 결합되는 가동부와;
상기 가동부가 상기 고정부에 대해 이동 가능하도록 상기 가동부를 지지하는 서스펜션부를 포함하되,
상기 가동부와 상기 서스펜션부는 일체로 형성되는 광학식 손떨림 보정 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 가동부에는 소정의 광축을 가지는 렌즈가 포함되고,
상기 고정부에는 상기 렌즈를 통해 획득되는 영상을 처리하는 이미지 센서가 포함되며,
상기 가동부는 상기 렌즈의 광축에 대해 수직한 방향으로 움직이도록 상기 고정부에 결합되는 광학식 손떨림 보정 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 서스펜션부는 상기 가동부로부터 광축 방향으로 연장되도록 형성되는 광학식 손떨림 보정 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 서스펜션부는 복수로 형성되어, 상기 고정부와 복수의 지점에서 결합되는 광학식 손떨림 보정 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 서스펜션부는 상기 가동부가 상기 고정부와 평행을 유지하며 상대적으로 이동 가능하도록 소정의 유연성을 갖는 재질로 이루어진 광학식 손떨림 보정 장치.
- 제 5 항에 있어서,
상기 가동부와 상기 서스펜션부는 동일한 재질로 이루어진 광학식 손떨림 보정 장치.
- 제 5 항에 있어서,
상기 가동부와 상기 서스펜션부는 이종(異種) 재질로 이루어지며, 이종 재질 사출법 또는 인서트 사출법으로 제조되는 광학식 손떨림 보정 장치.
- 제 5 항에 있어서,
상기 서스펜션부는, 상기 가동부가 상기 고정부에 대해 이동하는 과정에서 탄성 변형이 이루어지도록, 재질, 영률, 단면형상 및 단면적으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 선정하여 설계되는 광학식 손떨림 보정 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 가동부의 표면에는 선택적으로 전도성 패턴이 형성되는 광학식 손떨림 보정 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 가동부 내에는 자동 초점용 액추에이터가 구비되고, 상기 전도성 패턴은 상기 액추에이터와 전기적으로 연결되는 광학식 손떨림 보정 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 가동부는 플라스틱 재질로 이루어지고, 상기 전도성 패턴은 표면 전극 코팅법으로 형성되는 광학식 손떨림 보정 장치.
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Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |