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KR100646560B1 - Stabilizer of shift type using the image sensor - Google Patents

Stabilizer of shift type using the image sensor Download PDF

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Publication number
KR100646560B1
KR100646560B1 KR1020050061551A KR20050061551A KR100646560B1 KR 100646560 B1 KR100646560 B1 KR 100646560B1 KR 1020050061551 A KR1020050061551 A KR 1020050061551A KR 20050061551 A KR20050061551 A KR 20050061551A KR 100646560 B1 KR100646560 B1 KR 100646560B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frame
driving
guide bar
image sensor
coil
Prior art date
Application number
KR1020050061551A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김희승
정영빈
이경용
Original Assignee
자화전자(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 자화전자(주) filed Critical 자화전자(주)
Priority to KR1020050061551A priority Critical patent/KR100646560B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100646560B1 publication Critical patent/KR100646560B1/en

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Abstract

A shift type hand tremor compensating unit is provided to realize a clear image in spite of minute vibration of a user by synchronizing a driving frame, on which an image sensor is mounted, with minute vibration due to the tremor of a photographing apparatus. A main frame has an outer frame(2), in which a space for containing a driving frame is provided. The driving frame is disposed in the main frame and transfers a camera element(16). The camera element(16) projects an image into an image sensor without scatter of the image by transferring first and second frames(11a,12a). A pair of driving permanent magnets(13,13-1) are installed at one of the main frame and the driving frame, and prevents the deviation of the main frame and the driving frame. A pair of coils(5-1,5-1-1) are installed at the other of the main frame and the driving frame, and disposed to face the pair of driving permanent magnets. The pair of coils(5-1,5-1-1) move the pair of magnets by an electromagnetic force. Guide bars(4,4-1) are configured to guide the movement of the driving frame. A connector(17) transmits an electric signal to the camera element(16).

Description

이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치{Stabilizer of shift type using the image sensor}Stabilizer of shift type using the image sensor {Stabilizer of shift type using the image sensor}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 손 떨림 보정장치의 평면도 및 단면도.1 is a plan view and a cross-sectional view of the hand shake correction apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 손 떨림 보정장치의 분해사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of a hand shake correction device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 손 떨림 보정장치에서 구동프레임의 조립 사시도. Figure 3 is an assembled perspective view of the drive frame in the hand shake correction device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 손 떨림 보정장치에서 메인프레임의 조립 사시도. Figure 4 is an assembled perspective view of the main frame in the hand shake correction device according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 손 떨림 보정장치의 조립 사시도. Figure 5 is an assembled perspective view of the hand shake correction apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

1...메인 프레임 1-1...개방부 2...외각부        1 ... Main frame 1-1 ... Opening part 2 ... Outer part

3...제1 가이드바 고정부 4, 4-1...가이드바        1st guide bar fixing part 4, 4-1 ... guide bar

5...코일부 5-1, 5-1-1...코일        Coil part 5-1, 5-1-1 Coil

5-2...인쇄기판 5-3...센서        5-2 ... Printed Board 5-3 ... Sensor

5-4...요크 10...구동프레임       5-4 ... York 10 ... Drive frame

11...제1 프레임 11a...제1 가이드바 슬라이드부       11 ... 1st frame 11a ... 1st guide bar slide section

11b...제2 가이드바 고정부 12...제2 프레임       11b ... 2nd guide bar fixing part 12 ... 2nd frame

12a...제2 가이드바 슬라이드부 13, 13-1...구동용 영구자석        12a ... 2nd guide bar slide section 13, 13-1 ... Drive permanent magnet

14...센서용 영구자석 15...구동프레임 요크       14 ... permanent magnet for sensor 15 ... drive frame yoke

16...카메라소자 17...커넥터부        16 Camera element 17 Connector part

17-1...와이어 18...손 떨림 보정장치       17-1 ... Wire 18 ... Stabilizer

본 발명은 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치에 관한 것으로서, 특히 더욱 상세하게는 초소형 디지털카메라 및 광학장치를 내장한 이동통신 단말기에 장착되어 이동시에 피사체를 촬영하여도 영상의 흐트러짐이 없고 인체의 미세 진동에도 영상의 흐트러짐을 없도록 촬영장치의 흔들림에 따라 이미지센서를 탑재하고 있는 구동프레임을 미세 진동에 동기화하여 이동시킴으로써 선명한 영상을 얻을 수 있도록 하는 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치에 관한 것이다. The present invention relates to a shift image stabilization device using an image sensor, and more particularly, is mounted on a mobile communication terminal having a small digital camera and an optical device. Shift image stabilization device using image sensor to obtain a clear image by moving the drive frame equipped with the image sensor in synchronization with the micro vibrations according to the shaking of the recording device so that the image is not disturbed even in the minute vibration of the human body It is about.

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 손 떨림 등에 의한 영상 흐트러짐이 심화됨과 아울러, 이동 중에 촬영이 많아지면서 선명한 영상을 촬영하기 위해서는 손 떨림 등의 진동을 보정해야 할 필요성이 증대 되고 있다. 또한 광학기술의 발전으로 고해상도 카메라가 출현하고 있으나 떨림 진동에 의한 영상 흐트러짐으로 인하여 고해상도 카메라를 장착하는 효과가 반감되고 있어 손 떨림 보정장치의 필요성이 가중되고 있는 것이다. Recently, with the development of compact and lightweight digital cameras, camera devices can be mounted in mobile communication terminals, and mobile communication terminals equipped with optical lenses and camera devices are becoming more common. As the camera lens assembly mounted on the mobile communication terminal further increases its fluidity, image disturbance due to minute vibration or hand shaking generated from the human body is intensified. There is an increasing need to correct vibrations. In addition, high-definition cameras have appeared due to the development of optical technology, but the effect of mounting a high-resolution camera is halved due to the image disturbance caused by the vibration of vibration, thereby increasing the necessity of a hand shake correction device.

현재 손 떨림을 보정하는 기술은 크게 두 가지로 분류된다. 손 떨림 보정 기술 중 하나는 전자식 손 떨림 보정 기술인 DIS(Digital Image Stabilization)와 EIS(Electronic Image Stabilization) 방식으로서 촬영한 영상의 결과물로부터 손 떨림을 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.Currently, there are two main techniques for compensating for camera shake. One of the image stabilization techniques is digital image stabilization (DIS) and electronic image stabilization (EIS), which are electronic image stabilization techniques, which detect hand shake from the result of captured images and correct data stored in the camera element or memory. The camera device accepts the distracted image as it is, and adjusts the position and color using an electronic method or a program to produce a distorted image. Such electronic image stabilization technology has the advantage of low cost and low structural constraints, which are easy to employ because there is no need for a separate mechanical and physical configuration, but there is a disadvantage that a separate memory or a high performance camera element is required because it is corrected by a program. In addition, since the time required to correct the already disturbed image is longer, the shooting speed may be slower, and the correction rate may be lowered because there is a limitation in removing afterimages through a program.

다른 형태의 손 떨림 보정 기술로서, 광학식 손 떨림 보정장치(OIS; Optical Image Stabilization)가 있다. 광학식 손 떨림 보정 장치는 사용자의 손 떨림을 검출하여 광학 렌즈 또는 카메라 소자의 위치를 변경함으로써, 촬영 기기의 떨림이 있더라도 카메라 소자 상에 형성되는 피사체의 영상은 흔들림이 없도록 보정하는 방법이다. 이러한 광학식 손 떨림 보정장치는 별도의 보정장치가 설치되어 제조비 용이 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 손 떨림 보정장치를 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. Another type of image stabilization technique is an optical image stabilization apparatus (OIS). The optical image stabilizer is a method of correcting an image of a subject formed on a camera element without shaking by detecting a hand shake and changing the position of an optical lens or a camera element. The optical image stabilization device has a separate correction device installed to increase the manufacturing cost and the difficulty of providing an installation space, but the correction rate is 90% or more because it can remove the afterimage by imaging the image without disturbance on the camera element If the conditions are maintained and use the same performance camera element, there is an advantage that can shoot relatively clear image compared to the device using the electronic image stabilization device. Therefore, the optical image stabilization device is used more often than the electronic image stabilization device in the imaging device requiring a high resolution.

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 손 떨림 등을 보정하는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. On the other hand, a technique for moving and correcting an optical lens can be adopted in a digital camera having a sufficient space to include a driving unit for driving the optical lens, but there are limitations in employing a small digital camera or a mobile communication terminal with a limited space. Therefore, researches on techniques for compensating for hand shake by moving camera elements have been actively conducted.

일본특허공보 특개평10-39350호는 광학식 손 떨림 보정 장치를 개시하고 있다. 개시된 손 떨림 보정장치는 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 일정 중량을 갖는 광학 렌즈를 구동시키기 위해서 상당한 구동력을 발생시켜야 하기 때문에 구동 장치를 소형화하는데 한계가 있으며, 상 당한 소비전력이 요구되므로 충전용 전지를 사용하는 휴대용 촬영 장치에 장착하는데 제한이 따르고 있다. 또한 소형 구동장치 설계의 어려움, 부품수의 증가에 따른 제조 원가의 상승은 손 떨림 보정장치를 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 제조비용이 가중되고, 촬영 기기의 간소화에 제약이 따르고 있다.Japanese Patent Laid-Open No. 10-39350 discloses an optical image stabilization device. The disclosed image stabilization device uses a frictional force by placing an X-axis piezoelectric element and a Y-axis piezoelectric element on the outer side of the optical lens, and providing a separate support portion for supporting them, by contacting the optical lens with the driving shaft of the piezoelectric element according to the degree of distorting. It is a structure which moves by a predetermined distance. As described above, in order to install a driving device such as a piezoelectric element on the outer side of the optical lens, the outer diameter of the optical lens must be sufficiently secured, so that it is difficult to install in a mobile communication terminal in which the length and the outer diameter of the camera lens assembly are extremely limited. . In addition, there is a limit to downsizing the driving device because a considerable driving force must be generated in order to drive an optical lens having a certain weight, and since a considerable power consumption is required, mounting on a portable photographing device using a rechargeable battery is limited. . In addition, the difficulty in designing a small drive device and the increase in manufacturing cost due to the increase in the number of parts are obstacles to securing the price competitiveness of a photographing device having an image stabilizer. In addition, in the case of a contact drive device using a frictional force with a drive shaft, such as a piezoelectric element, not only there is a difficulty in managing the tolerance of the contact surface, but there is a problem in that reliability occurs due to a malfunction when the contact surface is worn. In addition, a driving circuit for generating and applying a specific voltage waveform is required to drive a driving device such as a piezoelectric element, which increases manufacturing cost and restricts the simplification of the photographing apparatus.

따라서 초소형 디지털카메라 및 광학장치를 내장한 이동통신 단말기에 장착되어 이동시에 피사체를 촬영하여도 영상의 흐트러짐이 없고 인체의 미세 진동에도 영상의 흐트러짐을 없도록 촬영장치의 흔들림에 따라 이미지센서를 탑재하고 있는 구동프레임을 미세 진동에 동기화하여 이동시킴으로써 선명한 영상을 얻을 수 있도록 하는 손 떨림 보정장치의 개발이 절실한 실정이다.Therefore, it is mounted on a mobile communication terminal with a small digital camera and an optical device, and the image sensor is mounted according to the shaking of the photographing device so that the image is not disturbed even when the subject is taken while moving and the image is not disturbed even by the minute vibration of the human body. In order to obtain a clear image by moving the drive frame in synchronization with the micro-vibration, the development of the image stabilization device is urgently needed.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 초소형 디지털 카메라, 이동통신 단말기와 같은 소형화, 경량화 된 촬영기기에도 내장이 가능하고, 손 떨림 등에 의한 촬영기기의 떨림에도 선명한 영상의 촬영을 가능하게 하는 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, it is possible to be built in a miniaturized, lightweight camera such as a small digital camera, a mobile communication terminal, to enable the recording of a clear image even in the shaking of the imaging device by hand shaking, etc. An object of the present invention is to provide a shift stabilization device using an image sensor.

본 발명의 다른 목적은 코일과 영구 자석을 이용하여 사용자의 손 떨림에 따 라 카메라 소자를 유동시킴으로써 구조가 간소화되고 제어가 용이하며, 제조비용을 절감할 수 있는 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to move the camera element according to the user's hand shake using a coil and a permanent magnet, the structure is simplified, the control is easy, and the shift-type hand shake using an image sensor that can reduce the manufacturing cost It is to provide a correction device.

본 발명의 또 다른 목적은 고정체와 구동체 사이에 가이드바를 설치하여 손 떨림 보정 동작에서 구동체의 이동을 원활하게 할 수 있는 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치를 제공하는데 있다. Still another object of the present invention is to provide a shift stabilization device using a shift image sensor that can smoothly move the drive in the hand shake correction operation by installing a guide bar between the fixed body and the drive body.

본 발명의 또 다른 목적은 손 떨림 보정에 동작에서 구동체의 구동시 적어도 두 개의 방향으로 유동 가능하게 구성함으로써 보정률을 향상시킬 수 있는 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a shift stabilization device using a shift sensor that can improve a correction rate by allowing the camera to move in at least two directions when driving the driving body in motion. .

이하, 상기한 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라 질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. The following terms are terms set in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the producer, and the definitions should be made based on the contents throughout the present specification.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치는 내부에 구동프레임을 포함할 수 있도록 공간을 형성하며 외형을 이루는 메인프레임과; 상기 메인프레임 내부에 배치되어 소정의 거리만큼 이동 이 가능하여 카메라소자를 이송하는 구동프레임과; 상기 구동프레임의 제2프레임의 상단에 노출된 상태로 탑재되어 제2방향의 흐트러짐에 대해 제2프레임의 이동으로 보정하고 제1방향의 흐트러짐에 대해서는 제2슬라이드를 내장하고 있는 제1프레임의 이동으로 입사되는 영상을 흐트러짐이 없이 상기 이미지센서에 착상되도록 하는 카메라소자와; 상기 메인프레임 또는 구동프레임 중 어느 한 쪽에 설치되어 코일에 자력을 공급하거나 상기 메인프레임의 일면에 설치된 투자율을 갖는 요크와의 흡인력을 발생시켜 촬영장치에 설치되는 위치나 촬영장치의 기우림 또는 중력의 의한 하중에 의한 Z축 방향으로 일탈되는 것을 방지하는 한 쌍의 구동용 영구자석들과; 다른 한 쪽에 설치되어 상기 한 쌍의 구동용 영구자석들에 각각 대면하며, 메인프레임의 내면에 배치되어 전류의 인가시 발생되는 전자력으로 자력을 갖는 영구자석을 이동시키는 한 쌍의 코일들과; 상기 구동프레임의 이동을 가이드하기 위한 가이드바와; 상기 카메라소자에 전기신호를 전달하기 위한 커넥터부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, there is provided a shift compensation device using an image sensor of the present invention, comprising: a main frame forming a space so as to include a drive frame therein; A driving frame disposed inside the main frame and movable to a predetermined distance to move the camera element; Movement of the first frame mounted on the upper end of the second frame of the driving frame, corrected by the movement of the second frame for the disturbance in the second direction, and the first frame having the second slide for the disturbance in the first direction. A camera element configured to be imaged onto the image sensor without disturbing the incident image; It is installed on either of the main frame or the drive frame to supply magnetic force to the coil or to generate a suction force with a yoke having a permeability installed on one surface of the main frame, so that A pair of permanent magnets for driving to prevent deviation in the Z-axis direction due to the load; A pair of coils installed on the other side to face each of the pair of driving permanent magnets, the pair of coils being disposed on an inner surface of the main frame to move the permanent magnet having magnetic force to an electromagnetic force generated when an electric current is applied; A guide bar for guiding the movement of the drive frame; A connector unit for transmitting an electrical signal to the camera element; Characterized in that comprises a.

또한 상기 본 발명에 있어서, 상기 구동프레임은 제1프레임과 제2프레임으로 구분되어 이루어지며 제1프레임은 제2프레임을 포함하여 제1방향으로 이동 시 활용되고, 제2프레임은 제1프레임에서 분리되어 제2방향으로 이동 시 활용되며, 제2프레임의 일측에 카메라소자가 탑재되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the drive frame is divided into a first frame and a second frame, the first frame is used to move in the first direction, including the second frame, the second frame in the first frame Is separated and utilized when moving in the second direction, characterized in that the camera element is mounted on one side of the second frame.

또한 상기 본 발명에 있어서, 상기 가이드바는 제1 가이드바와 제2 가이드바로 구성되며, 동일 평면상에 서로 수직되게 배치하여 구동프레임의 두께를 최소화할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the guide bar is composed of a first guide bar and a second guide bar, characterized in that made to be perpendicular to each other on the same plane to minimize the thickness of the drive frame.

또한 상기 본 발명에 있어서, 상기 제1 가이드바는 상기 메인프레임의 외각부에 고정 지지되며 제1프레임에 형성되어 있는 복수의 가이드바 접촉부에 의해 접촉 슬라이드 되도록 이루어지고, 제2 가이드바는 상기 제1프레임에 고정 지지되며 제2프레임에 형성되어 있는 복수의 가이드바 접촉부에 의해 접촉 슬라이드 되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the first guide bar is fixed to the outer portion of the main frame and made to slide in contact by a plurality of guide bar contact portion formed in the first frame, the second guide bar is the first It is fixed and supported in one frame, characterized in that the contact slide is made by a plurality of guide bar contact portion formed in the second frame.

또한 상기 본 발명에 있어서, 상기 코일과 영구자석은 상기 구동프레임이 제1방향 및 제2방향으로 구동되도록 제1방향 코일과 영구자석이, 제2방향 코일과 영구자석이 직각으로 배치된 것을 특징으로 한다. In the present invention, the coil and the permanent magnet is characterized in that the first direction coil and the permanent magnet, the second direction coil and the permanent magnet is disposed at right angles so that the drive frame is driven in the first direction and the second direction. It is done.

또한 상기 본 발명에 있어서, 상기 메인프레임의 내면에 영구자석이 배치되고 상기 영구자석과 대면되는 상기 구동프레임의 일면에는 코일을 배치하여 구동력을 발생시키도록 이루어지는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, a permanent magnet is disposed on the inner surface of the main frame, characterized in that the driving force is generated by arranging a coil on one surface of the drive frame facing the permanent magnet.

또한 상기 본 발명에 있어서, 상기 구동프레임의 일면에 영구자석이 배치되고 상기 영구자석과 대면되는 상기 메인프레임의 내면에는 권선코일과 투자율을 갖는 요크를 배치하여 자력을 집중시키는 동시에 흡인력을 발생시켜 피사체상이 입력되는 방향으로 유동되는 것을 방지하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다. In the present invention, a permanent magnet is disposed on one surface of the drive frame, and a yoke having a permeability with a winding coil is disposed on an inner surface of the main frame facing the permanent magnet to concentrate magnetic force and generate a suction force. Characterized in that the phase is prevented from flowing in the input direction.

또한 상기 본 발명에 있어서, 상기 코일과 영구자석 외측면으로 투자율을 갖는 요크를 배치하여 자계차폐 구조를 형성하여 외부자계에 의한 간섭 및 전파장애를 방지하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다. In the present invention, it is characterized in that the yoke having a permeability to the coil and the permanent magnet outer surface to form a magnetic shield structure to prevent interference and radio wave interference by an external magnetic field.

이하, 본 발명에 따른 실시예에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment according to the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 손 떨림 보정장치의 평면도 및 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 손 떨림 보정장치의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 손 떨림 보정장치에서 구동프레임의 조립 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 손 떨림 보정장치에서 메인프레임의 조립 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 손 떨림 보정장치의 조립 사시도이다. 1 is a plan view and a cross-sectional view of a hand shake correction apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a hand shake correction apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention 4 is an assembled perspective view of the driving frame in the hand shake correction apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an assembled perspective view of the main frame in the hand shake correction apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a hand shake according to an embodiment of the present invention. Assembly perspective view of the compensator.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치(18)는 내부에 구동프레임을 포함할 수 있도록 공간을 형성하며 외형을 이루는 메인프레임(1)과; 상기 메인프레임 내부에 배치되어 소정의 거리만큼 이동이 가능하여 카메라소자를 이송하는 구동프레임(10)과; 상기 구동프레임 상에 장착되는 카메라소자(16)와; 상기 메인프레임 또는 구동프레임 중 어느 한 쪽에 설치되는 한 쌍의 구동용 영구자석들(13, 13-1)과; 다른 한 쪽에 설치되어 상기 한 쌍의 구동용 영구자석들에 각각 대면하는 한 쌍의 코일들(5-1, 5-1-1)과; 상기 구동프레임의 이동을 가이드하기 위한 가이드바(4, 4-1)와; 상기 카메라소자에 전기신호를 전달하기 위한 커넥터부(17); 로 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 5, the shift compensation device 18 using an image sensor includes a main frame 1 that forms a space to include a drive frame therein and forms an appearance; A drive frame (10) disposed inside the main frame to move the camera device by a predetermined distance and to transfer the camera elements; A camera element (16) mounted on the drive frame; A pair of driving permanent magnets 13 and 13-1 installed on either the main frame or the driving frame; A pair of coils (5-1, 5-1-1) installed on the other side and facing the pair of driving permanent magnets, respectively; Guide bars 4 and 4-1 for guiding movement of the drive frame; A connector unit 17 for transmitting an electrical signal to the camera element; It consists of.

상기 본 발명인 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치를 구성하는 기술적 수단을 설명하면 다음과 같으며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.The technical means for constituting a shift compensation device using the image sensor of the present invention is as follows. In the following description of the present invention, a detailed description of related known functions or configurations is provided. If it is determined that can be unnecessarily blurred, the detailed description will be omitted.

상기 메인프레임(1)은 피사체상이 이미지센서로 입사되도록 상면의 적어도 일부가 개방되도록 이루어진 개방부(1-1)와, 내부 공간을 형성하는 외각부(2)와, 상기 외각부에 형성되는 제1 가이드바 고정부(3)와, 상기 메인프레임의 하면을 폐쇄하는 코일부(5)로 구성되어 있다. The main frame 1 may include an opening part 1-1 configured to open at least a part of the upper surface so that the subject image is incident on the image sensor, an outer part 2 forming an inner space, and a second part formed in the outer part. 1 guide bar fixing portion 3, and the coil portion 5 for closing the lower surface of the main frame.

이를 구체적으로 살펴보면, 상기 메인프레임의 외주를 이루는 외각부(2)는 구동프레임(10)의 형상에 맞추어 형상 지어지며 구동프레임의 외주 가이드 역할을 수행하도록 이루어져 있고, 상기 구동프레임(10)이 상기 제1가이드바(4)를 따라 제1방향으로 슬라이드 이동되도록 상기 외각부를 관통하여 설치되는 제1가이드바(4)를 고정하기 위한 고정부가 형성되어 있다.Looking at this in detail, the outer shell portion 2 forming the outer circumference of the main frame is formed in accordance with the shape of the drive frame 10 and serves to guide the outer circumference of the drive frame, the drive frame 10 is A fixing part is formed to fix the first guide bar 4 installed through the outer portion so as to slide in the first direction along the first guide bar 4.

상기 제1가이드바 고정부(3)는 상기 외각부의 일측면과 그와 대면하고 있는 타측면에 한 쌍의 고정 홈을 형성하고 상기 제1가이드바(4)의 일단과 타단이 끼워 맞춤되어 고정되도록 이루어져 있으며, 제1가이드바(4)의 중단에는 상기 구동프레임(10)이 슬라이드 이동되도록 이루어져 있다. 또한 상기 구동프레임이 제1방향으로 슬라이드 이동하는데 있어 기울어짐이 없이 원활한 이동이 가능하도록 한 쌍의 제1가이드바(4)와 제1가이드바 고정부(3)를 상기 외각부 양편측에 설치하는 것이 바람직하나, 일편측에 제1가이드바(4)를 설치하고 타편측에는 상기 구동프레임(10)의 하면을 받치는 것과 같이 구동프레임을 단순 지지하기 위한 수단을 설치하여 타편측의 제1가이드바(4)를 삭제할 수 있다.The first guide bar fixing portion 3 forms a pair of fixing grooves on one side of the outer portion and the other side facing the outer portion, and one end and the other end of the first guide bar 4 are fitted and fixed. The drive frame 10 is slidably moved at the stop of the first guide bar 4. In addition, a pair of first guide bars 4 and first guide bar fixing parts 3 are installed on both sides of the outer shell so that the driving frame can be smoothly moved without being inclined while sliding in the first direction. Preferably, the first guide bar 4 is installed on one side and the first guide bar on the other side is provided with means for simply supporting the drive frame such as supporting the lower surface of the drive frame 10 on the other side. (4) can be deleted.

상기 제1가이드바(4)는 상기 메인프레임(1)의 내부 공간을 관통하도록 충분히 연장되어 설치되고, 상기 구동프레임(10)의 원활인 이동이 가능하도록 휨이 적고 표면조도가 좋은 금속재질을 사용하는 것이 바람직하다. The first guide bar 4 is installed to extend sufficiently to penetrate the inner space of the main frame 1, and the metal material has a low warpage and good surface roughness to allow the drive frame 10 to move smoothly. It is preferable to use.

상기 코일부(5)는 상기 구동프레임(10)과 대면하는 상면에 위치하여 전자력을 발생시키는 코일(5-1, 5-1-1)과, 상기 코일의 하면에 배치되어 외부단자로부터 코일에 전류를 공급하는 인쇄기판(5-2)과, 상기 인쇄기판을 지지하는 요크(5-4)와, 구동프레임의 이동 위치를 추적하기 위한 센서(5-3)로 구성되어, 상기 메인프레임(1)의 하면을 폐쇄하도록 이루어져 있다.The coil unit 5 is disposed on the upper surface facing the drive frame 10 to generate the electromagnetic force (5-1, 5-1-1), and disposed on the lower surface of the coil to the coil from the external terminal A main board (5-2) for supplying current, a yoke (5-4) for supporting the printed board, and a sensor (5-3) for tracking the movement position of the drive frame. It is made to close the lower surface of 1).

상기 코일(5-1, 5-1-1)은 메인프레임(1)의 내면에 배치되어 전류의 인가시 발생되는 전자력으로 자력을 갖는 영구자석을 이동시키는 역할을 수행하고 구동프레임(10)을 제1방향과 제2방향의 양방향으로 이동시키는 구동력을 발생시키기 위해 제1방향용 코일(5-1)과 이와 근접한 위치에 제2방향용 코일(5-1-1)을 수직 방향으로 배치하고 있으며, 상기 코일은 권선기로 권선된 권선코일을 사용할 수 있고 MEMS 기술을 이용하여 인쇄기판상에 적층코일을 형성하여 사용하는 것도 가능하다. The coils 5-1 and 5-1-1 are disposed on the inner surface of the main frame 1 and serve to move the permanent magnet having magnetic force to the electromagnetic force generated when the current is applied, and to drive the drive frame 10. In order to generate a driving force to move in both directions of the first direction and the second direction, the second direction coil 5-1-1 is disposed in a vertical direction at a position close to the first direction coil 5-1. The coil may use a winding coil wound by a winding machine, and may also use a laminated coil on a printed board by using MEMS technology.

상기 센서(5-3)는 구동프레임(10)의 이동 위치를 추적하기 위한 것으로 코일에서 발생되는 전자력에 의한 에러를 방지하기 위해 코일에서 일정거리만큼 이격시키는 것이 바람직하고, 손 떨림 보정장치에 적용할 수 있는 센서로는 광센서, 홀센서, 등이 적당하다. 광센서는 고정도의 검출을 요하는 경우에 사용될 수 있으나 고가인 단점이 있고 홀센서는 광센서에 비해 검출감도는 떨어지나 비용이 저렴하므로 손 떨림에 대한 보정되는 정도에 따라 적당한 센서를 선정하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 한 쌍의 홀센서를 사용하여 구동프레임의 이동 위치를 검출하는 방법을 예시하고 있다. The sensor (5-3) is for tracking the movement position of the drive frame (10) is preferably spaced apart from the coil by a certain distance in order to prevent errors caused by the electromagnetic force generated in the coil, applied to the hand shake correction device Suitable sensors are light sensor, hall sensor, etc. The optical sensor can be used when high accuracy detection is required, but there is an expensive disadvantage, and the Hall sensor has a lower detection sensitivity than the optical sensor, but it is inexpensive, so it is preferable to select an appropriate sensor according to the degree of correction for hand shaking. Do. In the present invention, a method of detecting a moving position of the drive frame using a pair of Hall sensors is illustrated.

상기 메인프레임(1) 하부에 배치되어 있는 인쇄기판(5-2)은 상기 구동프레임 (10)과 대면하고 있는 상면에 상기 코일과 센서를 납땜 결선하도록 전기 배선되어 있고 일측으로 외부단자와 전기신호를 입출입하도록 결선단자가 마련되어 있으며, 플렉시블기판 또는 하드기판으로 이루어질 수 있다.The printed board 5-2 disposed below the main frame 1 is electrically wired to solder and connect the coil and the sensor to an upper surface facing the drive frame 10, and to an external terminal and an electric signal to one side. The connection terminal is provided to the entry and exit, and may be made of a flexible substrate or a hard substrate.

상기 요크(5-4)는 상기 코일에서 발생되는 자속의 자로를 형성하여 구동력의 효율을 높이는 동시에 상기 구동프레임(10)에 구비되는 영구자석에서 발생되는 자속의 누설을 차폐하도록 투자율이 높은 강자성체의 재질을 사용할 수 있고 상기 구동프레임에 구비되는 영구자석(13, 14)과 상기 요크(5-4)와의 흡인력이 과도한 경우에는 연자성체의 재질을 사용하는 것이 바람직하다.The yoke (5-4) of the ferromagnetic material having a high permeability to form a magnetic path of the magnetic flux generated in the coil to increase the efficiency of the driving force and to shield the leakage of the magnetic flux generated in the permanent magnet provided in the drive frame (10) When a material may be used and the suction force between the permanent magnets 13 and 14 and the yoke 5-4 provided in the drive frame is excessive, it is preferable to use a soft magnetic material.

상기 구동프레임(10)은 상기 메인프레임(1)과 소정의 거리만큼 이격되어 제1방향으로 슬라이드 가능한 제1프레임(11)과, 상기 제1프레임에 고정되어 있는 제2가이드바(4-1)에 지지 배치되어 제2방향으로 슬라이드 되는 제2프레임(12)으로 이루어져 있고, 상기 제2프레임(12)은 코일에 자력을 공급하는 한 쌍의 영구자석(13)과, 상기 영구자석에 중첩되어 자로를 형성하는 요크(15)와, 이동위치를 검출하기 위한 한 쌍의 센서용 영구자석(14)과, 카메라 소자(16)와, 상기 이미지센서에 전기신호를 전달하기 위한 커넥터부(17)로 구성되어 있다. The driving frame 10 is spaced apart from the main frame 1 by a predetermined distance and is slidable in a first direction 11, and a second guide bar 4-1 fixed to the first frame. It consists of a second frame 12 which is disposed in the support and slides in a second direction, the second frame 12 is a pair of permanent magnets 13 for supplying a magnetic force to the coil, overlapping the permanent magnets And a yoke 15 for forming a magnetic path, a pair of permanent magnets 14 for detecting a moving position, a camera element 16, and a connector 17 for transmitting an electrical signal to the image sensor. It consists of).

이를 구체적으로 살펴보면, 상기 제1프레임(11)은 제1가이드바(4)에 접촉 슬라이드 되는 제1가이드바 슬라이드부(11a)와 제2가이드바(4-1)를 고정하기 위한 제2가이드바 고정부(11b)를 갖는 한 쌍의 프레임과 상기 프레임을 연결하며 제2프레임을 지지하는 한 쌍의 제2가이드바(4-1)로 이루어져 있다.In detail, the first frame 11 has a second guide for fixing the first guide bar slide portion 11a and the second guide bar 4-1 sliding in contact with the first guide bar 4. It consists of a pair of frames having a bar fixing part (11b) and a pair of second guide bars (4-1) for connecting the frame and supporting the second frame.

상기 구동프레임(10)은 상기 메인프레임(1)에 고정되어 있는 제1가이드바(4) 에 지지되어 접촉 슬라이딩 되도록 제1방향으로 원형, 타원형, 또는 일측이 개방된 형상의 관통 홀을 갖는 슬라이드부로 이루어지고, 제2방향으로는 제2가이드바(4-1)를 고정하기 위한 고정부로 이루어져 있다. The drive frame 10 is a slide having a through hole of a circular, elliptical, or one side open in the first direction to be supported by the first guide bar (4) fixed to the main frame (1) and sliding in contact. And a fixing part for fixing the second guide bar 4-1 in the second direction.

상기 구동프레임의 제1가이드바 슬라이드부(11a)는 제1가이드바와 접촉 슬라이드에 의한 마모를 방지하기 위해 내마모성이 좋은 사출수지를 사용하거나 오일을 함유하는 베어링을 포함하는 것이 가능하다. 또한 상기 메인프레임에 고정되는 제1가이드바(4)와, 상기 제1프레임에 고정되는 제2가이드바(4-1)는 적층됨이 없이 유사 평면, 바람직하게는 동일평면 상에 배치되도록 하여 상기 구동프레임 두께의 두꺼워짐이 없이 손 떨림 보정장치를 구성하도록 이루어져 있다. The first guide bar slide portion 11a of the drive frame may use an injection-resisting injection resin or a bearing containing oil to prevent wear by the first guide bar and the contact slide. In addition, the first guide bar 4 fixed to the main frame and the second guide bar 4-1 fixed to the first frame may be disposed on a similar plane, preferably on the same plane, without being stacked. It is configured to configure the hand shake correction device without the thickness of the drive frame.

상기 제2프레임(12)은 내측으로 코일에 자력을 공급하는 한 쌍의 영구자석과 홀센서에 자력을 공급하는 한 쌍의 센서용 영구자석(14)으로 구성되며 제2슬라이드 상면으로는 피사체상의 영상을 전기적신호로 변환하는 카메라 소자(16)와 전기적신호를 컨트롤 구동장치로 전달하는 커넥터부(17)가 탑재 가능하도록 형성되어 있고 제2프레임 외측으로는 제2가이드바(4-1)를 따라 지지 슬라이드 되도록 제2가이드바 슬라이드부(12a)가 형성되어 있다. 상기 제2프레임(12)은 제1프레임(11)의 내측에 배치되어 제1방향으로의 이동은 제1프레임과 일체로 이동되며 제2방향으로의 이동은 제1프레임의 이동은 없이 제2프레임만으로 소정의 거리만큼 이동되도록 이루어져 있다. The second frame 12 is composed of a pair of permanent magnets for supplying magnetic force to the coil inward and a pair of permanent magnets for sensor 14 for supplying magnetic force to the hall sensor. A camera element 16 for converting an image into an electrical signal and a connector 17 for transmitting an electrical signal to a control driving device are mounted to be mounted, and the second guide bar 4-1 is disposed outside the second frame. The second guide bar slide portion 12a is formed to support the slide. The second frame 12 is disposed inside the first frame 11 so that the movement in the first direction is integral with the first frame and the movement in the second direction is second without the movement of the first frame. It is made to move by a predetermined distance only by the frame.

상기 제2프레임의 제2가이드바 슬라이드부(12a)는 제2가이드바(4-1)에 의해 가이드되어 슬라이드 이동되도록 제2방향으로 원형, 타원형의 형상의 관통홀로 형 성되고, 조립의 용이성을 위해 일측이 개방된 관통홈으로 형성될 수 있으며, 상기 슬라이드부와 제2가이드바(4-1)의 접촉에 의한 마모를 방지하기 위해 내모모성이 좋은 사출수지를 사용하거나 오일을 함유하는 베어링을 포함하도록 이루어질 수 있다. The second guide bar slide part 12a of the second frame is formed as a through hole having a circular or elliptical shape in a second direction so as to be slid and moved by the second guide bar 4-1. One side may be formed as a through groove for opening, to prevent wear due to contact between the slide portion and the second guide bar (4-1) using a good wear resistance injection resin or bearing containing oil It may be made to include.

상기 한 쌍의 영구자석(13, 13-1)은 상기 메인프레임에 구비되어 있는 코일에 자력을 공급하는 역할을 수행하는 것으로 코일과 쇄교하는 유효자속을 증가시키기 위해 상기 코일과 직접 대면하게 하는 것이 바람직하며 상기 코일의 중심과 일치시켜 제1방향용 영구자석(13)과 제2방향용 영구자석(13-1)을 수직으로 배치하고 있다. 상기 영구자석은 코일에 자력을 공급하는 역할 이외에 상기 메인프레임의 일면에 설치된 투자율을 갖는 요크(5-4)와의 흡인력을 발생시켜 촬영장치에 설치되는 위치나 촬영장치의 기우림 또는 중력의 의한 하중에 의한 Z축 방향으로 일탈되는 것을 방지하고 있다. 또한 상기 메인프레임의 일측에 투자율을 갖는 요크 또는 별도의 영구자석을 배치하는 경우 구동프레임의 영구자석과의 흡인력과 반발력으로 구동프레임의 정지 위치를 일정하게 유지함으로써 용이한 제어 알고리즘의 구현이 가능하고 보정속도를 높일 수 있다.The pair of permanent magnets 13 and 13-1 serve to supply magnetic force to the coils provided in the main frame so that the pair of permanent magnets 13 and 13-1 face the coil in order to increase the effective magnetic flux that links with the coil. Preferably, the first direction permanent magnets 13 and the second direction permanent magnets 13-1 are vertically aligned with the center of the coil. The permanent magnet generates a suction force with the yoke (5-4) having a permeability installed on one surface of the main frame in addition to the role of supplying magnetic force to the coil, the position of the installation device or the load of the tilting or gravity of the imaging device Is prevented from deviating in the Z-axis direction. In addition, when a yoke having a permeability or a separate permanent magnet is disposed on one side of the main frame, it is possible to implement a control algorithm easily by maintaining a constant stop position of the drive frame by suction and repulsion with the permanent magnet of the drive frame. The speed of correction can be increased.

상기 영구자석의 상면에 중첩되어 자극의 자로를 형성하는 요크(5-4)는 영구자석에서 발생하는 자속의 자기저항을 감소시켜 코일에 공급하는 자력의 세기를 증가시키는 역할을 수행하고 있는 것으로 투자율이 높은 금속재질을 사용하는 것이 바람직하며 상기 영구자석의 위치에 맞추어 분리 중첩시키는 것도 가능하고 일체로 성형하여 중첩시키는 것도 가능하다.The yoke (5-4) overlapping the upper surface of the permanent magnet to form a magnetic path of the magnetic pole serves to increase the strength of the magnetic force supplied to the coil by reducing the magnetic resistance of the magnetic flux generated in the permanent magnet It is preferable to use this high metal material, and it is also possible to separate and superimpose according to the position of the permanent magnet or to form and superimpose integrally.

상기 카메라 소자(16)는 촬영대상인 피사체상을 입사 받아 피사체상의 색상 및 밝기 등의 영상정보를 디지털처리가 가능한 전기신호로 변환하는 소자로 CCD 센서, C-MOS 센서, 등의 이미지센서를 사용하는 것이 가능하고, 상기 이미지센서는 상기 구동프레임(10)의 제2프레임(12)의 상단에 노출된 상태로 탑재되어 제2방향의 흐트러짐에 대해 제2프레임의 이동으로 보정하고 제1방향의 흐트러짐에 대해서는 제2슬라이드를 내장하고 있는 제1프레임(11)의 이동으로 입사되는 영상을 흐트러짐이 없이 상기 이미지센서에 착상되도록 이루어져 있다. The camera element 16 receives an image of a subject to be photographed and converts image information such as color and brightness of the subject into an electric signal capable of digital processing, and uses an image sensor such as a CCD sensor, a C-MOS sensor, or the like. The image sensor may be mounted in an exposed state on the upper end of the second frame 12 of the driving frame 10 to compensate for the disturbance in the second direction by the movement of the second frame, and the disturbance in the first direction. In this case, the image incident on the movement of the first frame 11 having the second slide is imaged without disturbing the image sensor.

상기 커넥터부(17)는 상기 카메라 소자(16)의 하면에 배치되어 이미지센서를 고정지지하며 단자 결선시키는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판과 컨트롤 구동장치에 전기신호를 전달하는 와이어(17-1)로 이루어져 있다. 상기 인쇄회로기판은 상기 구동프레임의 제2프레임(12)과, 상기 이미지센서 사이에 배치되며 이미지센서의 지지정도에 따라 경도를 갖는 하드기판과 유연성을 갖는 플렉시블 기판을 적용할 수 있다. 상기 와이어(17-1)는 상기 구동프레임을 이동시켜 떨림에 의한 영상 흐트러짐을 보정하는데 있어 구동프레임(10)의 이동을 억제하는 부하로서 작용할 수 있으므로 유연성이 뛰어난 재질의 플렉시블 기판 내지는 미소 외경을 갖는 와이어를 사용하는 것이 좋고 상기 인쇄기판을 유연성을 갖는 플렉시블 기판으로 형성한 경우에는 이를 연장하여 와이어로 일체화시키는 것도 가능하다.The connector unit 17 is disposed on a lower surface of the camera element 16 to fix and support an image sensor and to connect a terminal, and a wire for transmitting an electrical signal to the printed circuit board and a control driving device. It consists of 1). The printed circuit board may be disposed between the second frame 12 of the driving frame and the image sensor, and a flexible substrate having flexibility and a hard board having hardness according to the degree of support of the image sensor. The wire 17-1 may serve as a load that suppresses the movement of the drive frame 10 in correcting image disturbance caused by shaking by moving the drive frame, and thus has a flexible substrate having a high flexibility or a small outer diameter. In the case where the wire is used and the printed board is formed of a flexible substrate having flexibility, it is also possible to extend it to integrate the wire.

한편, 상기 실시예에서 메인프레임의 코일과 구동프레임의 영구자석을 제외한 다른 구성은 동일하게 구성하고 상기 구동부의 코일과 영구자석의 배치를 대치하여 보정장치를 구성하는 것도 가능하다. 즉, 메인프레임의 내면에 영구자석을 배 치하고 상기 영구자석과 대면되는 상기 구동프레임(10)의 일면에 코일을 배치하여 구동부를 형성하는 것이며, 상기 메인프레임(1)과 상기 구동프레임(10) 사이에 스프링과 같은 일탈 방지수단를 삽입하거나, 상기 구동프레임에 투자율을 갖는 요크를 배치하고 상기 메인프레임에 배치된 영구자석과의 흡인력을 발생시켜 피사체상이 입력되는 방향(Z축 방향)으로 유동되는 것을 방지하도록 이루어질 수 있다.Meanwhile, in the above embodiment, other configurations except for the permanent magnet of the main frame coil and the driving frame may be configured in the same manner, and a correction device may be configured by replacing the coil and the permanent magnet of the driving unit. That is, a permanent magnet is disposed on an inner surface of the main frame, and a coil is disposed on one surface of the drive frame 10 facing the permanent magnet to form a driving unit, and the main frame 1 and the drive frame 10 are disposed. A deviation prevention means, such as a spring, is inserted between the beams, or a yoke having a permeability is disposed in the drive frame, and a suction force is generated with the permanent magnets disposed in the main frame to flow in the direction in which the subject image is input (Z-axis direction). Can be made to prevent.

상기 실시예에 다른 동작원리에 대해 살펴보면 다음과 같다. 초소형 디지털카메라 또는 광학시스템이 내장된 휴대폰과 같은 이동통신용 단말기를 이용하여 동영상 내지 정지영상을 촬영하는데 있어 피사체의 영상이 카메라렌즈를 통과하여 이미지센서로 입사되어 착상될 시 인체의 미세한 맥동이나 움직임 또는 이동시에 발생되는 연동으로 촬영장치가 흔들림에 따라 피사체상의 흐트러짐 또는 촬영시 촬영대상의 움직임으로 발생되는 피사체상의 흐트러짐을 보정하기 위하여 본 발명에서는 이미지센서를 탑재한 구동프레임을 피사체상의 흐트러짐 방향으로 이동시켜 이미지센서에 착상되는 영상에는 변형이 없도록 이루어져 있다. 상기 구동프레임을 구동하는 구동부는 VCM(Voice Coil Motor)으로 전자력을 발생시키는 코일과 자력을 공급하는 영구자석을 기본적으로 사용하여 상기 영구자석에서 발생하는 자기장내에 상기 코일을 배치하고 전류를 인가함으로써 발생되는 구동력으로 상기 구동프레임을 보정 위치로 변위시키고 있는 것이다.Looking at the other principle of operation in the above embodiment. When shooting a moving picture or a still image using a mobile communication terminal such as a small digital camera or a mobile phone with an optical system, when the image of the subject passes through the camera lens and is incident on the image sensor and is implanted, minute pulsation or movement of the human body or In order to compensate for the disturbance on the subject caused by the movement of the photographing device due to the movement of the photographing device due to the movement caused by the movement, in the present invention, the drive frame equipped with the image sensor is moved in the direction of the disturbance on the subject. The image imaged on the image sensor is constructed so that there is no deformation. The driving unit for driving the drive frame is generated by placing the coil in the magnetic field generated by the permanent magnet and applying a current by using a coil that generates an electromagnetic force to a VCM (Voice Coil Motor) and a permanent magnet that supplies the magnetic force. The driving frame is displaced to the corrected position by the driving force.

도 2에 도시한 바와 같이, 코일을 일측으로 연장하여 구동력을 발생시킬 수 있는 유효 코일변을 크게 하여 최대의 구동력을 발생시키도록 직각형상으로 이루어져 있고, 제1방향 및 제2방향의 양방향으로 구동될 수 있도록 각각의 제1방향 및 제2방향의 코일과 영구자석을 수직되게 배치하고 제1방향 및 제2방향으로 독립적인 이동을 가능하도록 이루어져 제1방향의 보정위치로 수렴된 후 제2방향의 보정위치로의 변위 시에 제1방향의 보정위치에서 유동이 없이 제어가 가능하도록 이루어져 있다. 즉, 제1방향 및 제2방향의 구동부를 별도로 마련하여 독립적으로 변위시키는 것이 가능하므로 보정위치로 수렴시키기 위한 제어부의 알고리즘 구현이 용이하고 각 구동부의 코일을 이동방향의 수직방향으로 연장시킴으로써 최대의 구동력을 발생시켜 상기 커넥터부(17), 상기 제1, 제2프레임에서 유발되는 기구적 부하 및 구동프레임의 하중에도 구동되는데 어려움이 없도록 이루어져 있다.As shown in FIG. 2, the coil is formed in a right angle shape so as to generate the maximum driving force by increasing the effective coil side that can generate the driving force by extending the coil to one side, and driving in both directions in the first direction and the second direction. The first direction and the second direction of the coil and the permanent magnet is arranged vertically to enable independent movement in the first and second directions are made to converge to the correction position of the first direction and then to the second direction Control at the correction position in the first direction at the time of displacement to the correction position. That is, since it is possible to separately displace the drive unit in the first direction and the second direction, it is easy to implement the algorithm of the control unit to converge to the correction position, and by extending the coil of each drive unit in the vertical direction of the movement direction By generating a driving force, the connector portion 17, the mechanical load caused in the first and second frames and the load of the drive frame is made so that there is no difficulty in driving.

또한 본 발명에서는 제1방향 및 제2방향으로 독립적인 이동이 가능하도록 상기 구동프레임(10)에서 제1프레임(11)과 제2프레임(12)을 분리시킨 것이며, 제1프레임은 상기 메인프레임(1)에 지지되어 제1방향으로 이동이 가능한 슬라이드 구조로 이루어져 있고 상기 카메라 소자(16)를 탑재하고 있는 제2프레임(12)은 제1프레임(11)에 지지되어 제2방향으로 이동이 가능한 슬라이드 구조로 이루어져 상기 카메라 소자를 보정 위치로 배송하는데 있어 제1방향의 이동은 제2프레임을 내장하고 있는 제1프레임을 이용하고 제2방향의 이동은 제1프레임(11)과 구조적으로 분리되어 있는 제2프레임(12)을 이용하여 피사체상의 흐트러짐 정도와 주기에 맞추어 상기 구동프레임(10)을 상기 피사체상과 동기화시켜 보정함으로써 잔상이 없는 영상을 제공할 수 있는 것이다. 또한 상기 보정장치의 구동프레임을 피사체상의 흐트러짐과 동기화시켜 보정률을 높이기 위해서는 연동되는 피사체상의 흐트러짐 주기보다 빠른 반응속도를 갖는 것이 중요하며, 회전자의 무게와 메인프레임으로 연결되 는 커넥터부의 텐션을 줄이고 구동부에서 발생되는 구동력을 증가시킴으로써 구동프레임의 반응속도를 높이는 것이 가능하다.In addition, in the present invention, the first frame 11 and the second frame 12 are separated from the driving frame 10 to allow independent movement in the first and second directions, and the first frame is the main frame. The second frame 12 having a slide structure supported by (1) and movable in the first direction and on which the camera element 16 is mounted is supported by the first frame 11 and moved in the second direction. It is composed of a slide structure capable of delivering the camera element to the corrected position, the movement in the first direction uses a first frame that contains a second frame and the movement in the second direction is structurally separated from the first frame (11). By using the second frame 12, the driving frame 10 is synchronized with the subject image and corrected according to the degree of disturbance and the period on the subject, thereby providing an image having no afterimage. In addition, in order to increase the correction rate by synchronizing the drive frame of the compensator with the disturbance on the subject, it is important to have a response speed faster than the disturbance cycle on the subject to be linked, and to increase the weight of the rotor and the tension of the connector part connected to the main frame. It is possible to increase the reaction speed of the drive frame by reducing and increasing the driving force generated in the drive unit.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail through the specific Example, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible for a person with ordinary knowledge within the scope of the technical idea of this invention. .

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명인 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치는 다음과 같은 효과를 가진다.As described above, the shift correction apparatus using the image sensor of the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명은 초소형 디지털 카메라, 이동통신 단말기와 같은 소형화, 경량화 된 촬영기기에도 내장이 가능하고, 손 떨림 등에 의한 촬영기기의 떨림에도 선명한 영상의 촬영을 가능하게 한다. First, the present invention can be embedded in a miniaturized and lightweight photographing device such as an ultra-small digital camera and a mobile communication terminal, and enables a clear image of the photographing device to be shaken by a hand shake.

둘째, 본 발명은 코일과 영구 자석을 이용하여 사용자의 손 떨림에 따라 카메라 소자를 유동시킴으로써 구조가 간소화되고 제어가 용이하며, 제조비용을 절감할 수 있다. Second, the present invention by using a coil and a permanent magnet to flow the camera element in accordance with the user's hand shake, the structure is simplified, easy to control, it is possible to reduce the manufacturing cost.

셋째, 본 발명은 고정체와 구동체 사이에 가이드바를 설치하여 손 떨림 보정 동작에서 구동체의 이동을 원활하게 할 수 있다. Third, the present invention can provide a guide bar between the fixed body and the driving body to facilitate the movement of the driving body in the hand shake correction operation.

넷째, 본 발명은 손 떨림 보정에 동작에서 구동체의 구동시 적어도 두 개의 방향으로 유동 가능하게 구성함으로써 보정률을 향상시킬 수 있다. Fourthly, the present invention can improve the correction rate by allowing the camera to move in at least two directions when driving the driving body in the hand shake correction operation.

Claims (8)

이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치에 있어서,In the camera shake correction device of the shift method using an image sensor, 내부에 구동프레임을 포함할 수 있도록 공간을 형성하며 외형을 이루는 메인프레임과; A main frame forming a space so as to include a drive frame therein and forming an appearance; 상기 메인프레임 내부에 배치되어 소정의 거리만큼 이동이 가능하여 카메라소자를 이송하는 구동프레임과; A driving frame disposed inside the main frame and movable to a predetermined distance to move the camera element; 상기 구동프레임의 제2프레임의 상단에 노출된 상태로 탑재되어 제2방향의 흐트러짐에 대해 제2프레임의 이동으로 보정하고 제1방향의 흐트러짐에 대해서는 제2슬라이드를 내장하고 있는 제1프레임의 이동으로 입사되는 영상을 흐트러짐이 없이 상기 이미지센서에 착상되도록 하는 카메라소자와; Movement of the first frame mounted on the upper end of the second frame of the driving frame, corrected by the movement of the second frame for the disturbance in the second direction, and the first frame having the second slide for the disturbance in the first direction. A camera element configured to be imaged onto the image sensor without disturbing the incident image; 상기 메인프레임 또는 구동프레임 중 어느 한 쪽에 설치되어 코일에 자력을 공급하거나 상기 메인프레임의 일면에 설치된 투자율을 갖는 요크와의 흡인력을 발생시켜 촬영장치에 설치되는 위치나 촬영장치의 기우림 또는 중력의 의한 하중에 의한 Z축 방향으로 일탈되는 것을 방지하는 한 쌍의 구동용 영구자석들과; It is installed on either of the main frame or the drive frame to supply magnetic force to the coil or to generate a suction force with a yoke having a permeability installed on one surface of the main frame, so that A pair of permanent magnets for driving to prevent deviation in the Z-axis direction due to the load; 다른 한 쪽에 설치되어 상기 한 쌍의 구동용 영구자석들에 각각 대면하며,메인프레임의 내면에 배치되어 전류의 인가시 발생되는 전자력으로 자력을 갖는 영구자석을 이동시키는 한 쌍의 코일들과; A pair of coils installed on the other side to face the pair of driving permanent magnets, respectively, and disposed on an inner surface of the main frame to move the permanent magnet having magnetic force to an electromagnetic force generated when an electric current is applied; 상기 구동프레임의 이동을 가이드하기 위한 가이드바와; A guide bar for guiding the movement of the drive frame; 상기 카메라소자에 전기신호를 전달하기 위한 커넥터부; 를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치. A connector unit for transmitting an electrical signal to the camera element; Device shift correction device using a shift sensor, characterized in that made, including. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동프레임은 제1프레임과 제2프레임으로 구분되어 이루어지며 제1프레임은 제2프레임을 포함하여 제1방향으로 이동 시 활용되고, 제2프레임은 제1프레임에서 분리되어 제2방향으로 이동 시 활용되며, 제2프레임의 일측에 카메라소자가 탑재되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치. The driving frame is divided into a first frame and a second frame, and the first frame is used to move in the first direction including the second frame, and the second frame is separated from the first frame and moves in the second direction. And a camera element mounted on one side of the second frame. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가이드바는 제1 가이드바와 제2 가이드바로 구성되며, 동일 평면상에 서로 수직되게 배치하여 구동프레임의 두께를 최소화할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치. The guide bar is composed of a first guide bar and a second guide bar, a shift compensation device using a shift image sensor using an image sensor, characterized in that to be arranged perpendicular to each other on the same plane to minimize the thickness of the drive frame. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제1 가이드바는 상기 메인프레임의 외각부에 고정 지지되며 제1프레임에 형성되어 있는 복수의 가이드바 접촉부에 의해 접촉 슬라이드 되도록 이루어지고, 제2 가이드바는 상기 제1프레임에 고정 지지되며 제2프레임에 형성되어 있는 복수의 가이드바 접촉부에 의해 접촉 슬라이드 되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치. The first guide bar is fixedly supported on the outer portion of the main frame and made to slide in contact by a plurality of guide bar contacts formed on the first frame, the second guide bar is fixedly supported on the first frame The image shift correction device using a shift image sensor, characterized in that the contact slide is made by a plurality of guide bar contacts formed in two frames. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 코일과 영구자석은 상기 구동프레임이 제1방향 및 제2방향으로 구동되도록 제1방향 코일과 영구자석이, 제2방향 코일과 영구자석이 직각으로 배치된 것을 특징으로 하는 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치. The coil and the permanent magnet are shifted using an image sensor, characterized in that the first direction coil and the permanent magnet, the second direction coil and the permanent magnet are arranged at right angles so that the drive frame is driven in the first direction and the second direction. Image stabilization device. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 메인프레임의 내면에 영구자석이 배치되고 상기 영구자석과 대면되는 상기 구동프레임의 일면에는 코일을 배치하여 구동력을 발생시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치. Permanent magnets are disposed on the inner surface of the main frame and a shift stabilization device using an image sensor, characterized in that for generating a driving force by placing a coil on one surface of the drive frame facing the permanent magnet. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 구동프레임의 일면에 영구자석이 배치되고 상기 영구자석과 대면되는 상기 메인프레임의 내면에는 권선코일과 투자율을 갖는 요크를 배치하여 자력을 집중시키는 동시에 흡인력을 발생시켜 피사체상이 입력되는 방향으로 유동되는 것을 방지하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치. A permanent magnet is disposed on one surface of the drive frame, and a yoke having a permeability and a winding coil is disposed on an inner surface of the main frame facing the permanent magnet to concentrate the magnetic force and generate a suction force to flow in the direction in which the subject image is input. The shift compensation device using a shift image sensor, characterized in that the prevention is made. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 코일과 영구자석 외측면으로 투자율을 갖는 요크를 배치하여 자계차폐 구조를 형성하여 외부자계에 의한 간섭 및 전파장애를 방지하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이미지센서를 이용한 시프트 방식의 손 떨림 보정장치. And a yoke having a permeability to the outer surface of the coil and the permanent magnet to form a magnetic shielding structure to prevent interference and radio wave interference by an external magnetic field.
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