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KR101204892B1 - 상 흔들림 보정 장치 - Google Patents

상 흔들림 보정 장치 Download PDF

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KR101204892B1
KR101204892B1 KR1020100107030A KR20100107030A KR101204892B1 KR 101204892 B1 KR101204892 B1 KR 101204892B1 KR 1020100107030 A KR1020100107030 A KR 1020100107030A KR 20100107030 A KR20100107030 A KR 20100107030A KR 101204892 B1 KR101204892 B1 KR 101204892B1
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South Korea
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lens
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요시오 카쿠타
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삼성테크윈 주식회사
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Abstract

본 발명은, 전원 오프 시에도 렌즈 홀더를 소정의 위치에 안정적으로 보관 유지할 수 있는 상 흔들림 보정 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더; 구동원을 지지하는 커버; 각각 상기 렌즈 홀더에 상기 렌즈의 광축 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 연장되도록 배치되는 제1 및 제2 가이드 핀; 상기 커버에 지지되고, 각각 상기 제1 및 제2 가이드 핀과 결합되어 상기 제1 및 제2 가이드 핀이 움직이는 범위를 제한하는 제1 및 제2 가이드 홀이 형성되는 지지 프레임; 및 상기 지지 프레임에 설치되어 상기 렌즈 홀더를 지정된 위치로 탄성 바이어스 시키는 탄성 부재를 구비하는 상 흔들림 보정 장치를 제공한다.

Description

상 흔들림 보정 장치{Apparatus for correcting image shake}
본 발명은 상 흔들림 보정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카메라 등의 광학 기기에서 발생하는 상 흔들림을 보정하는 상 흔들림 보정 장치에 관한 것이다.
영상 처리 장치는 필름 대신 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)와 같은 이미지 센서를 사용하여 이미지를 촬영할 수 있다. 이미지 센서를 갖는 영상 처리 장치는 동영상 전송 및 사진 촬영이 가능한 모바일 기기, 예를 들어, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 스마트 폰, 태블릿 PC, PDA, 감시용 카메라 등의 다양한 전자기기에 채용되는 카메라 모듈이 될 수 있다.
일반적으로 휴대용 전자기기에 채용되는 카메라 모듈로 채용되는 영상 처리 장치는 복합화, 다기능화, 소형화 및 경량화 되고 있다. 따라서, 영상 처리 장치에 사용되는 렌즈가 초소형화 및 고정밀화 될 수 있다.
그에 따라, 카메라 모듈의 렌즈 어셈블리도 소형화 될 수 있다. 이처럼 소형화되는 영상 처리 장치의 광학계에는 피사체를 선명하게 촬영하기 위하여 흔들림 보정 기능이 포함될 수 있다.
본 발명은, 전원 오프 시에도 렌즈 홀더를 소정의 위치에 안정적으로 보관 유지할 수 있는 상 흔들림 보정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더; 구동원을 지지하는 커버; 각각 상기 렌즈 홀더에 상기 렌즈의 광축 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 연장되도록 배치되는 제1 및 제2 가이드 핀; 상기 커버에 지지되고, 각각 상기 제1 및 제2 가이드 핀과 결합되어 상기 제1 및 제2 가이드 핀이 움직이는 범위를 제한하는 제1 및 제2 가이드 홀이 형성되는 지지 프레임; 및 상기 지지 프레임에 설치되어 상기 렌즈 홀더를 지정된 위치로 탄성 바이어스 시키는 탄성 부재;를 구비하는 상 흔들림 보정 장치를 제공한다.
상기 탄성 부재가, 상기 제1 가이드 홀에 설치되어 상기 제1 가이드 핀의 제1 방향으로의 움직임을 제1 위치로 탄성 바이어스 시키는 제1 탄성 부재, 및 상기 제2 가이드 홀에 설치되어 상기 제2 가이드 핀의 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로의 움직임을 제2 위치로 탄성 바이어스 시키는 제2 탄성 부재를 구비할 수 있다.
상기 제1 및 제2 탄성 부재가, 각각 상기 제1 및 제2 가이드 핀을 양측에서 탄성 지지하는 와이어 스프링이 될 수 있다.
상기 지지 프레임으로부터 돌출되어, 상기 와이어 스프링의 머리 부분이 끼워지는 지지 핀, 상기 지지 프레임으로부터 돌출되어, 상기 와이어 스프링의 양 다리 사이에 끼워지는 제1 지지부, 및 상기 지지 프레임으로부터 돌출되어, 상기 와이어 스프링의 양 다리 끝단부의 외측을 지지하는 제2 지지부를 구비할 수 있다.
상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부 각각이, 상기 와이어 스프링을 상기 지지 프레임에 대하여 외측에서 지지하는 지지 머리를 구비할 수 있다.
상기 커버에 고정되도록 설치되어, 각각 상기 렌즈 홀더의 서로 다른 방향으로의 움직임을 검출하는 제1 및 제2 센서를 더 구비할 수 있다.
각각 상기 렌즈 홀더를 서로 다른 방향으로 구동하는 제1 및 제2 구동부를 더 구비할 수 있다.
상기 제1 및 제2 구동부 각각이, 상기 커버에 설치되는 구동 코일, 및 상기 렌즈 홀더에 설치되는 구동 자석을 구비할 수 있다.
상기 제1 및 제2 구동부 각각의 상기 구동 코일이 상기 커버으로부터 중앙 부분이 빈 형상으로 돌출되도록 배치되고, 각각 상기 렌즈 홀더의 서로 다른 방향으로의 움직임을 검출하는 제1 및 제2 센서가, 상기 커버의 상기 중앙 부분에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 센서가 상기 커버의 상기 중앙 부분에 대응되는 위치에 상기 구동 코일 위로 노출되지 않도록 배치될 수 있다.
상기 지지 프레임에 설치되어, 상기 렌즈 홀더가 상기 광축에 실질적으로 수직인 상기 일 평면상에서 움직이도록 제한하는 가이드 축을 구비할 수 있다.
상기 가이드 축이 각각 상기 지지 프레임에 상기 광축에 수직인 방향으로 연장되도록 고정되는 제1 및 제2 가이드 축을 구비할 수 있다.
상기 제1 및 제2 가이드 축 각각이, 각각 상기 렌즈 홀더의 상기 일 평면상에 홈으로 형성되는 제1 및 제2 가이드 홈에 끼워지도록 설치될 수 있다.
상기 제1 가이드 홀이 제1 방향으로 연장된 형상의 장공이고, 상기 제1 가이드 핀이 상기 장공의 상대적으로 긴 적어도 일 변과 접촉할 수 있다.
상기 제2 가이드 홀이 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향에 대하여 수직인 제2 방향에 대하여 상기 제2 가이드 핀보다 클 수 있다.
상기 렌즈 홀더의 움직임이, 상기 제1 가이드 핀이 상기 제1 가이드 홀 내부에서 상기 제1 방향으로 움직이는 제1 자유도, 및 상기 제2 가이드 핀이 상기 제1 가이드 핀의 중심에 대하여 상기 제2 가이드 홀 내부에서 회전하는 제2 자유도를 가질 수 있다.
중립 상태에서, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서가 각각의 중심을 연결한 선상에 상기 광축이 위치되도록 배치될 수 있다.
중립 상태에서, 상기 제1 가이드 핀의 중심이 상기 렌즈 홀더의 제1 방향으로의 움직임을 검출하는 상기 제1 센서의 실질적으로 중심에 위치될 수 있다.
중립 상태에서, 상기 제1 가이드 핀의 중심이 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서 각각의 중심을 연결한 선상에 위치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 상 흔들림 보정 장치를 구비하는 영상 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 상 흔들림 보정 장치에 의하면, 전원 오프 시에도 렌즈 홀더를 소정의 위치에 안정적으로 보관 유지할 수 있도록 함으로써, 전원 오프 시에도 렌즈를 안정적으로 지지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예로서, 상 흔들림 보정 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 상 흔들림 보정 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 상 흔들림 보정 장치에서, 렌즈 홀더를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 상 흔들림 보정 장치에서, 렌즈 홀더를 구동하는 구동 코일을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 상 흔들림 보정 장치에서, 탄성 부재가 지지 프레임에 지지되는 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 상 흔들림 보정 장치에서, 가이드 핀들의 이동에 따른 와이어 스프링의 탄성 바이어스 방향을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 상 흔들림 보정 장치가 장착된 영상 처리 장치의 일 실시예로서 카메라 폰을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예인 상 흔들림 보정 장치(10)가 개략적으로 도시되어 있다. 도 2에는 도 1의 상 흔들림 보정 장치(10)의 내부 구조가 도시되어 있다. 도 3에는 도 1의 상 흔들림 보정 장치(10)에서 렌즈 홀더가 도시되어 있다. 도 4에는 도 1의 상 흔들림 보정 장치(10)에서, 렌즈 홀더를 구동하는 구동 코일이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상 흔들림 보정 장치(10)는 커버(100); 렌즈 홀더(200); 제1 및 제2 가이드 핀(210, 220); 지지 프레임(300); 및 탄성 부재(910, 920)를 구비할 수 있다.
상 흔들림 보정 장치(10)는 렌즈 홀더(200)에 지지되는 렌즈(201)를 통하여 입력되는 이미지가 흔들리는 것을 감지하고, 렌즈(201)의 위치를 움직여서 이미지가 흔들리는 것을 보상한다. 따라서, 손떨림 등에 의하여 입력되는 이미지가 흔들리는 경우에도 영상 처리 장치가 흔들림 없는 이미지를 얻을 수 있도록 한다.
커버(100)은 렌즈 홀더(200)를 적어도 일 평면에서 운동 가능하도록 지지한다. 렌즈 홀더(200)는 렌즈(201)를 지지한다. 제1 및 제2 가이드 핀(210, 220)은 각각 렌즈 홀더(200)에 렌즈(201)의 광축 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 연장되도록 배치된다.
지지 프레임(300)은 커버(100)에 지지되고, 제1 및 제2 가이드 홀(310, 320)이 마련된다. 지지 프레임(300)은 커버(100)와의 사이에 렌즈 홀더(200)를 수납한다. 제1 및 제2 가이드 홀(310, 320)은 각각 제1 및 제2 가이드 핀(210, 220)과 결합되어 제1 및 제2 가이드 핀(210, 220)이 움직이는 범위를 제한한다.
탄성 부재(910, 920)는 지지 프레임(300)에 설치되어 렌즈 홀더(200)를 지정된 위치로 탄성 바이어스 시킨다.
상 흔들림 보정 장치(10)에서는 렌즈(201)를 지지하는 렌즈 홀더(200)가 제1 및 제2 가이드 홀(310, 320)에 의하여 가이드 되어, 일 평면상의 정해진 범위 내에서 움직인다. 따라서, 렌즈 홀더(200)가 일 평면상에서 움직이도록 지지 프레임(300)에 대한 상대 운동을 제한함으로써, 상 흔들림 보정 장치(10)의 소형화를 용이하게 구현할 수 있게 된다.
또한, 탄성 부재(910, 920)가 전원 오프 시에도 렌즈 홀더(200)를 소정의 위치에 안정적으로 보관 유지할 수 있도록 함으로써, 전원 오프 시에도 렌즈(201)를 안정적으로 지지할 수 있도록 한다.
한편, 상의 흔들림을 보정하는 렌즈(201)는 광축 예를 들어 Z 축에 직교하는 일 평면인 X-Y 평면상에서 움직일 필요가 있다.
이를 위하여, 종래의 경우에는 상 흔들림 보정 장치가 고정된 지지 부재에 대하여 X 방향으로 움직이는 X 스테이지가 가이드 축에 의하여 지지되고, X 스테이지 안에서 Y 방향으로 움직이는 Y 스테이지가 가이드 축에 의하여 지지를 받는 이중 구조로 구현되었다. 따라서, 구조가 복잡하고 결과적으로 기구부가 커질 수 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 상 흔들림 보정 장치를 1개의 X-Y 스테이지로 구현할 수 있다. 하지만, 이 경우 X-Y 스테이지가 회전하는 자유도가 남아 있으므로, 위치를 검출하는 센서가 검출하는 스테이지의 위치에 대한 오차로 인하여 정확도가 떨어질 수 있다.
하지만, 상 흔들림 보정 장치(10)에서는 제1 및 제2 가이드 홀(310, 320)이 각각 제1 및 제2 가이드 핀(210, 220)과 결합되어 제1 및 제2 가이드 핀(210, 220)이 움직이는 범위를 제한한다. 따라서, 렌즈(201)가 광축에 직교하는 X-Y 평면상에서 안정적으로 움직일 수 있도록 함으로써, 렌즈(201)를 통하여 입력되는 이미지가 흔들리는 것을 보정할 수 있게 된다.
이때, 제2 방향(Y)의 이동은 렌즈 홀더(200)에 형성된 제1 가이드 핀(210)이 제1 방향(X) 방향으로 늘어난 장공의 지지를 받아 렌즈 홀더(200)가 축 회전하는 X-Y 프리 스테이지 구조로 구현될 수 있다.
한편, 종래의 상 흔들림 보정 장치에서는 구동 수단으로 리니어 액츄에이터(linear actuator) 등 자기 보관 유지력을 가지지 않는 액츄에이터를 사용할 수 있다. 이 경우, 상 흔들림 보정 장치의 전원이 오프되면, 보정 렌즈의 위치가 정해지지 않게 되고, 결과적으로 광학 성능이 열화될 수 있다.
또한, 보정 렌즈가 고정되어 있지 않으므로 강한 충격 등이 가해질 경우에는 파손이 발생할 수 있다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 상 흔들림 보정 장치(10)는 별도로 구비되는 탄성 부재(910, 920)에 의하여 렌즈 홀더(200)를 지정된 위치로 탄성 바이어스 시킬 수 있다. 따라서, 복잡한 장치를 사용하지 않고서도 비교적 단순한 수단에 의하여, 전원이 오프되는 경우에도 렌즈(201)의 불안정함을 해소할 수 있다. 그에 따라, 적은 비용으로도 소형의 안정적인 상 흔들림 보정 장치를 구현할 수 있다.
탄성 부재(910, 920)는 제1 가이드 핀(210) 및 제2 가이드 핀(220) 각각을 미리 설정된 소정 위치를 향하여 탄성 지지하도록 지지 프레임(300)에 설치될 수 있다. 이를 위하여, 탄성 부재(910, 920)는 각각 제1 가이드 핀(210) 및 제2 가이드 핀(220)을 탄성 지지하는 제1 탄성 부재(910), 및 제2 탄성 부재(920)를 구비할 수 있다.
제1 탄성 부재(910)는 제1 가이드 홀(310)에 설치되어 제1 가이드 핀(210)의 제1 방향으로의 움직임을 제1 위치로 탄성 바이어스 시킬 수 있다. 제2 탄성 부재(920)는 제2 가이드 홀(320)에 설치되어 제2 가이드 핀(220)의 제1 방향과 다른 제2 방향으로의 움직임을 제2 위치로 탄성 바이어스 시킬 수 있다.
여기서, 제2 방향은 제1 방향 예를 들어 X 방향에 대하여 실질적으로 수직인 Y 방향이 될 수 있다.
제1 탄성 부재(910) 및 제2 탄성 부재(920)는 도 1에 도시된 바와 같이 각각 제1 가이드 핀(210) 및 제2 가이드 핀(220)을 양측에서 탄성 지지하는 와이어 스프링이 될 수 있다.
한편, 제1 탄성 부재(910) 및 제2 탄성 부재(920)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 지지 핀(331)에 끼워지는 머리 부분(911)과, 제1 가이드 핀(210) 및/또는 제2 가이드 핀(220)과 탄성 접촉하는 다리 부분(912) 구비할 수 있다.
이 경우, 지지 프레임(300)에는 지지핀(331), 제1 지지부(332), 및 제2 지지부(333)가 돌출되어 형성될 수 있다.
지지핀(331)은 와이어 스프링의 머리 부분(911)이 끼워질 수 있다. 제1 지지부(332)는 와이어 스프링의 양 다리 부분(912) 사이에 끼워져 지지될 수 있다. 제2 지지부(333)는 와이어 스프링의 양 다리 부분(912) 끝단부의 외측을 지지할 수 있다.
한편, 지지 프레임(300)에는 제1 지지부(332) 및 제2 지지부(333)를 지지 프레임(300)로 이탈되는 것을 방지할 수 있는 지지 머리(332a, 333a)가 형성될 수 있다. 지지 머리(332a, 333a)는 제1 지지 머리(332a)와 제2 지지 머리(333a)를 구비할 수 있다.
제1 지지부(332)에는 와이어 스프링을 지지 프레임(300)에 대하여 외측에서 지지하는 제1 지지 머리(332a)가 형성될 수 있다. 또한, 제2 지지부(333)에는 와이어 스프링을 지지 프레임(300)에 대하여 외측에서 지지하는 제2 지지 머리(333a)가 형성될 수 있다.
제1 가이드 핀(210)은 제1 가이드 홀(310)과 결합되어, 제1 가이드 홀(310)에 의하여 움직임이 제한되어, 제1 방향 예를 들어 X 방향으로의 움직임을 구현할 수 있도록 가이드 된다. 제2 가이드 핀(220)은 제2 가이드 홀(320)과 결합되어, 제2 가이드 홀(320)에 의하여 움직임이 제한되어, 제1 방향에 대하여 실질적으로 수직인 제2 방향 예를 들어 Y 방향으로의 움직임을 구현할 수 있도록 제한된다.
이때, 제2 방향(Y)의 움직임은, 제1 가이드 핀(210)의 제2 방향(Y)으로의 움직임이 제한되므로, 제1 가이드 핀(210)을 중심으로 하는 회전 운동에 의하여 구현될 수 있다.
제1 가이드 홀(310)은 제1 방향으로 연장된 형상의 장공이 될 수 있다. 이 경우, 제1 가이드 핀(210)이 제1 가이드 홀(310) 내에서 장공의 상대적으로 긴 적어도 일 변과 접촉하면서 가이드 될 수 있다.
제2 가이드 홀(320)은 제1 방향(X)과 제2 방향(Y) 각각에 대하여 제2 가이드 핀(220)보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 제2 가이드 핀(220)이 제2 가이드 홀(320)에 의하여 제한되는 범위 내에서 제2 방향(Y)의 움직일 수 있게 된다.
따라서, 렌즈 홀더(200)의 움직임이 제1 자유도, 및 제2 자유도를 가질 수 있다. 제1 자유도는 제1 가이드 핀(210)이 제1 가이드 홀(310) 내부에서 제1 방향으로 움직이는 자유도이다. 제2 자유도는 제2 가이드 핀(220)이 제1 가이드 핀(210)의 중심에 대하여 제2 가이드 홀(320) 내부에서 회전하는 자유도이다.
이때, 렌즈(201)의 제1 방향 및/또는 제2 방향의 움직임은 렌즈(201)가 지지되는 렌즈 홀더(200)의 움직임에 의하여 구현될 수 있다.
한편, 상 흔들림 보정 장치(10)는 렌즈 홀더(200)가 광축에 실질적으로 수직인 일 평면상에서 움직이도록 제한하는 가이드 축(610, 620)을 더 구비할 수 있다. 가이드 축(610, 620)은 지지 프레임(300)에 설치되어, 렌즈 홀더(200)가 움직이는 평면을 제한할 수 있다.
가이드 축(610, 620)은 각각 지지 프레임(300)에 광축에 수직인 방향으로 연장되도록 고정되는 제1 가이드 축(610) 및 제2 가이드 축(620)을 구비할 수 있다. 이때, 제1 가이드 축(610) 및 제2 가이드 축(620) 각각은, 각각 렌즈 홀더(200)의 일 평면상에 홈으로 형성되는 제1 가이드 홈(610) 및 제2 가이드 홈(620)에 끼워지도록 설치될 수 있다.
따라서, 렌즈 홀더(200)가 제1 가이드 축(610) 및 제2 가이드 축(620)과 제1 가이드 홈(610) 및 제2 가이드 홈(620)에 의하여 제한되는 일 평면상에서 움직일 수 있게 된다.
한편, 상 흔들림 보정 장치(10)는 각각 렌즈 홀더(200)를 서로 다른 방향으로 구동하는 제1 구동부(410, 510) 및 제2 구동부(420, 520)를 더 구비할 수 있다.
이때, 제1 구동부(410, 510)는 렌즈 홀더(200)를 제1 방향(X 방향)으로 움직이도록 구동할 수 있다. 또한, 제2 구동부(420, 520)는 렌즈 홀더(200)를 제2 방향(Y 방향)으로 움직이도록 구동할 수 있다.
제1 구동부(410, 510) 및 제2 구동부(420, 520) 각각은, 커버(100)에 설치되는 제1 및 제2 구동 코일(410, 420), 및 렌즈 홀더(200)에 설치되는 제1 및 제2 구동 자석(510, 520)을 구비될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 제1 및 제2 구동 코일(410, 420)이 렌즈 홀더(200)에 설치되고, 제1 및 제2 구동 자석(510, 520)이 커버(100)에 설치되는 실시예도 가능하다.
제1 구동부(410, 510) 및 제2 구동부(420, 520)는 제1 및 제2 구동 코일(410, 420)에 흐르는 전류와 제1 및 제2 구동 자석(510, 520)에 의하여 형성되는 자기장에 의하여 플레밍의 왼손 법칙에 따라 형성되는 힘에 의하여 렌즈 홀더(200)를 이동시킬 수 있다. 이때, 제1 및 제2 구동 코일(410, 420)에 흐르는 전류의 방향에 따라 렌즈 홀더(200)를 움직이는 힘의 방향이 달라질 수 있다.
상 흔들리 보정 장치(10)가 작동하고 있을 때는, 제1 구동부(410, 510) 및 제2 구동부(420, 520)에 의한 구동력에 의하여 제1 가이드 핀(210) 및 제2 가이드 핀(220)이 와이어 스프링의 탄성력에 저항하여 움직일 수 있다.
상 흔들리 보정 장치(10)가 작동하고 있지 않을 때는, 제1 구동부(410, 510) 및 제2 구동부(420, 520)에 의한 구동력이 제1 가이드 핀(210) 및 제2 가이드 핀(220)에 작용하지 않으므로, 와이어 스프링의 탄성력에 의하여 복원력이 제1 가이드 핀(210) 및 제2 가이드 핀(220)에 작용하게 된다. 따라서, 그 복원력에 의하여 렌즈 홀더(200)가 원래 위치로 복귀하게 된다.
이때, 제1 탄성 부재(910) 및 제2 탄성 부재(920)는 도 6에 도시된 바와 같이 가이드 핀들(210, 220)이 이동되는 방향과 반대 방향으로 탄성 바이어스 되어 복원력을 제1 가이드 핀(210) 및 제2 가이드 핀(220)에 가하게 된다.
제1 탄성 부재(910)는 제1 가이드 핀(210)이 X 방향으로 움직이면 -X 방향으로 제1 가이드 핀(210)에 복원력을 가하게 된다. 제2 탄성 부재(920)는 제2 가이드 핀(220)이 Y 방향으로 움직이면 -Y 방향으로 제2 가이드 핀(220)에 복원력을 가하게 된다.
따라서, 탄성 부재(910, 920)가 전원 오프 시에도 렌즈 홀더(200)를 소정의 위치에 안정적으로 보관 유지할 수 있게 된다. 그에 따라, 전원 오프 시에도 렌즈(201)를 안정적으로 지지할 수 있게 된다.
한편, 상 흔들림 보정 장치(10)는 커버(100)에 고정되도록 설치되어, 각각 렌즈 홀더의 서로 다른 방향으로의 움직임을 검출하는 제1 및 제2 센서(810, 820)를 더 구비할 수 있다.
제1 센서(810)는 제1 가이드 핀(210)의 중심이 렌즈 홀더(200)의 제1 방향으로의 움직임을 검출할 수 있다. 이때, 제1 센서(810)는 전류 변화를 감지하는 홀 센서를 포함할 수 있다. 제1 센서(810)는 제1 구동 코일(410)에 흐르는 전류의 변화를 감지하여 렌즈 홀더(200)에 장착되는 렌즈(201)의 X 방향으로의 위치 변화를 감지할 수 있다.
제2 센서(820)는 제2 가이드 핀(220)의 중심이 렌즈 홀더(200)의 제2 방향으로의 움직임을 검출할 수 있다. 이때, 제2 센서(820)는 전류 변화를 감지하는 홀 센서를 포함할 수 있다. 제2 센서(820)는 제2 구동 코일(420)에 흐르는 전류의 변화를 감지하여 렌즈 홀더(200)에 장착되는 렌즈(201)의 Y 방향으로의 위치 변화를 감지할 수 있다.
제1 및 제2 센서(810, 820)로 홀 센서를 사용할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 다양한 종류의 위치 변화를 감지할 수 있는 센서들 중의 하나가 렌즈(201)의 위치 변화를 감지하기 위하여 사용될 수 있다.
한편, 제1 및 제2 센서(810, 820)는 각각 제1 및 제2 구동 코일(410, 420)의 안쪽에 배치될 수 있다. 이를 위하여, 제1 및 제2 구동 코일(410, 420) 각각은 커버(100)로부터 중앙 부분이 빈 형상으로 돌출되도록 배치될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 센서(810, 820)는 각각 커버(100)의 제1 및 제2 구동 코일(410, 420) 중앙 부분의 빈 공간에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 센서(810, 820) 각각이 커버(100)의 중앙 부분에 대응되는 위치에 제1 및 제2 구동 코일(410, 420) 위로 노출되지 않도록 배치될 수 있다.
따라서, 제1 및 제2 센서(810, 820)를 설치하기 위한 공간을 절약할 수 있다. 그에 따라, 상 흔들림 보정 장치(10)의 소형화를 더욱 용이하게 구현할 수 있게 된다.
또한, 커버(100)에는 회로 기판(110)이 설치될 수 있다. 회로 기판(110)에는 제1 및 제2 센서(810, 820) 및/또는 제1 및 제2 구동 코일(410, 420)이 장착될 수 있다. 이때, 회로 기판(110)은 상 흔들림 보정 장치(10)가 영상 처리 장치 내에 용이하게 설치될 수 있도록 연성 회로 기판이 될 수 있다.
한편, 제1 가이드 핀(210)은, 중립 상태에 제1 가이드 핀의 중심이 렌즈 홀더(200)의 제1 방향(X)으로의 움직임을 검출하는 제1 센서(810)의 실질적으로 중심에 위치될 수 있다. 이때, 중립 상태는 제1 구동 코일(410) 및/또는 제2 구동 코일(420)에 전류를 흘리지 않는 상태가 될 수 있다.
만약, 제1 가이드 핀(210)의 중심이 제1 센서(810)의 중심 위치와 크게 어긋나 있으면, 제2 구동 코일(420)을 작동시켜 제2 구동 자석(520)을 움직이는 구동에 의하여 제1 구동 자석(510)의 위치가 움직여 버릴 수 있다.
이 경우, 제2 구동부(420, 520)의 작동에 대하여, 렌즈(201)가 제1 가이드 핀(210)의 중심(210a)에 대하여 회전된 위치(201a)로 이동되고, 제1 센서(810)에서는 렌즈(201)가 제1 방향(X)으로 이동된 것으로 인식될 수 있다. 그에 따라, 잘못된 위치 인식으로 인하여 상 흔들림 보정 제어에 오류가 발생할 수 있다.
하지만, 상 흔들림 보정 장치(10)에서는 제1 가이드 핀(210)이 중립 상태에 제1 가이드 핀의 중심이 제1 센서(810)의 실질적으로 중심에 위치되도록 배치되도록 함으로써, 렌즈 홀더(200)에 대한 제2 방향(Y)의 구동에 대하여 제1 방향(X)의 변위가 작아지게 할 수 있다.
한편, 제1 가이드 핀의 중심을 제1 센서(810)의 중심에 정확히 위치시키기 어려울 수 있다. 이 경우, 제1 센서(810) 및 제2 센서(820)는 각각의 중심을 연결한 선상에 렌즈(201)의 광축이 위치되도록 배치될 수 있다. 이러한 제1 센서(810) 및 제2 센서(820)의 배치는 제1 구동 코일(410) 및/또는 제2 구동 코일(420)에 전류를 흘리지 않는 중립 상태의 경우가 될 수 있다.
이때, 제1 가이드 핀(210)의 중심이 중립 상태에 제1 센서(810) 및 제2 센서(820) 각각의 중심을 연결한 선상에 위치될 수 있다.
상 흔들림 보정 장치(10)에서는 제1 센서(810) 및 제2 센서(820)는 각각의 중심을 연결한 선상에 렌즈(201)의 광축이 위치되도록 배치되도록 함으로써, 렌즈 홀더(200)에 대한 제2 방향(Y)의 구동에 대하여 제1 방향(X)의 변위가 작아지게 할 수 있다.
여기서, 렌즈(201) 중심의 광축이 제1 센서(810) 및 제2 센서(820) 각각의 중심을 연결한 선상에 위치되는 경우에는 제2 방향(Y) 변위량에 대하여 제1 방향(X) 변위량이 작아진다.
하지만, 렌즈(201) 중심의 광축이 제1 센서(810) 및 제2 센서(820) 각각의 중심을 연결한 선상에 위치되지 않도록 제1 센서(81)가 배치되는 경우에는 제2 방향(Y) 변위량에 대하여 제1 방향(X) 변위량이 상대적으로 크게 된다.
따라서, 제1 센서(810) 및 제2 센서(820)는 각각의 중심을 연결한 선상에 렌즈(201)의 광축이 위치되도록 배치되도록 함으로써, 렌즈 홀더(200)에 대한 제2 방향(Y)의 구동에 대하여 제1 방향(X)의 변위가 작아지게 할 수 있다. 따라서, 상 흔들림 보정 장치(10)에서 잘못된 위치 인식으로 인하여 상 흔들림 보정 제어에 오류가 커지는 것을 방지할 수 있다.
도 7에는 도 1의 상 흔들림 보정 장치(10)가 장착된 영상 처리 장치의 일 실시예로서 카메라 폰(1)을 개략적인 모습이 도시되어 있다. 카메라 폰(1)은 본체(20)에 본 발명의 일 실시예에 따른 상 흔들림 보정 장치(10)가 일부가 노출되도록 장착되어 있다.
상 흔들림 보정 장치(10)에서는 렌즈(201)를 지지하는 렌즈 홀더(200)가 제1 및 제2 가이드 홀(310, 320)에 의하여 가이드 되어, 일 평면상의 정해진 범위 내에서 움직인다. 따라서, 렌즈 홀더(200)가 일 평면상에서 움직이도록 지지 프레임(300)에 대한 상대 운동을 제한함으로써, 상 흔들림 보정 장치(10)의 소형화를 용이하게 구현할 수 있게 된다. 그에 따라, 영상 처리 장치의 소형화 추세에 용이하게 대응할 수 있게 된다.
또한, 제1 가이드 핀의 중심(210a)이 제1 센서(810)의 실질적으로 중심에 위치되도록 하거나, 제1 센서(810) 및 제2 센서(820)가 각각의 중심을 연결한 선상에 렌즈(201)의 광축이 위치되도록 배치되도록 할 수 있다. 그에 따라, 렌즈 홀더(200)에 대한 제2 방향(Y)의 구동에 대하여 제1 방향(X)의 변위가 작아지게 할 수 있다.
따라서, 상 흔들림 보정 장치(10)에서 잘못된 위치 인식으로 인하여 상 흔들림 보정 제어에 오류가 커지는 것을 방지할 수 있다. 그에 따라, 영상 처리 장치의 상 흔들리 보정 성능을 향상시킴으로써, 획득되는 영상을 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
탄성 부재(910, 920)는 지지 프레임(300)에 설치되어 렌즈 홀더(200)를 지정된 위치로 탄성 바이어스 시킨다. 따라서, 탄성 부재(910, 920)가 전원 오프 시에도 렌즈 홀더(200)를 소정의 위치에 안정적으로 보관 유지할 수 있게 된다. 그에 따라, 전원 오프 시에도 렌즈(201)를 안정적으로 지지할 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 전원 오프 시에도 렌즈 홀더를 소정의 위치에 안정적으로 보관 유지할 수 있도록 함으로써, 전원 오프 시에도 렌즈를 안정적으로 지지할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 상 흔들림 보정 장치, 100: 커버,
200: 렌즈 홀더, 210, 220: 가이드 핀,
310, 320: 가이드 홀, 410, 420: 구동 코일,
510, 520: 구동 자석, 610, 620: 가이드 축,
710, 720: 가이드 홈, 810, 820: 센서,
910, 920: 탄성 부재.

Claims (11)

  1. 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더;
    구동원을 지지하는 커버;
    각각 상기 렌즈 홀더에 상기 렌즈의 광축 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 연장되도록 배치되는 제1 및 제2 가이드 핀;
    상기 커버에 지지되고, 각각 상기 제1 및 제2 가이드 핀과 결합되어 상기 제1 및 제2 가이드 핀이 움직이는 범위를 제한하는 제1 및 제2 가이드 홀이 형성되는 지지 프레임;
    상기 지지 프레임에 설치되어 상기 렌즈 홀더를 지정된 위치로 탄성 바이어스 시키는 탄성 부재; 및
    상기 지지 프레임에 설치되어, 상기 렌즈 홀더가 상기 광축에 실질적으로 수직인 일 평면상에서 움직이도록 제한하는 가이드 축;을 구비하는 상 흔들림 보정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재가,
    상기 제1 가이드 홀에 설치되어 상기 제1 가이드 핀의 제1 방향으로의 움직임을 제1 위치로 탄성 바이어스 시키는 제1 탄성 부재, 및
    상기 제2 가이드 홀에 설치되어 상기 제2 가이드 핀의 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로의 움직임을 제2 위치로 탄성 바이어스 시키는 제2 탄성 부재를 구비하는 상 흔들림 보정 장치.
  3. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 탄성 부재가, 각각 상기 제1 및 제2 가이드 핀을 양측에서 탄성 지지하는 와이어 스프링이고,
    상기 지지 프레임으로부터 돌출되어, 상기 와이어 스프링의 머리 부분이 끼워지는 지지 핀,
    상기 지지 프레임으로부터 돌출되어, 상기 와이어 스프링의 양 다리 사이에 끼워지는 제1 지지부, 및
    상기 지지 프레임으로부터 돌출되어, 상기 와이어 스프링의 양 다리 끝단부의 외측을 지지하는 제2 지지부를 더 구비하는 상 흔들림 보정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커버에 고정되도록 설치되어, 각각 상기 렌즈 홀더의 서로 다른 방향으로의 움직임을 검출하는 제1 및 제2 센서를 더 구비하는 상 흔들림 보정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    각각 상기 렌즈 홀더를 서로 다른 방향으로 구동하는 제1 및 제2 구동부를 더 구비하는 상 흔들림 보정 장치.
  6. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동부 각각이,
    상기 커버에 설치되는 구동 코일, 및
    상기 렌즈 홀더에 설치되는 구동 자석을 구비하는 상 흔들림 보정 장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 가이드 축이 각각 상기 지지 프레임에 상기 광축에 수직인 방향으로 연장되도록 고정되는 제1 및 제2 가이드 축을 구비하고,
    상기 제1 및 제2 가이드 축 각각이, 각각 상기 렌즈 홀더의 상기 일 평면상에 홈으로 형성되는 제1 및 제2 가이드 홈에 끼워지도록 설치되는 상 흔들림 보정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가이드 홀이 제1 방향으로 연장된 형상의 장공이고,
    상기 제1 가이드 핀이 상기 장공의 상대적으로 긴 적어도 일 변과 접촉하는 상 흔들림 보정 장치.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제9항에 있어서,
    상기 렌즈 홀더의 움직임이,
    상기 제1 가이드 핀이 상기 제1 가이드 홀 내부에서 상기 제1 방향으로 움직이는 제1 자유도, 및
    상기 제2 가이드 핀이 상기 제1 가이드 핀의 중심에 대하여 상기 제2 가이드 홀 내부에서 회전하는 제2 자유도를 갖는 상 흔들림 보정 장치.
  11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제4항에 있어서,
    중립 상태에서, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서가 각각의 중심을 연결한 선상에 상기 광축이 위치되도록 배치되고,
    중립 상태에서, 상기 제1 가이드 핀의 중심이 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서 각각의 중심을 연결한 선상에 위치되는 상 흔들림 보정 장치.
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