KR101573073B1 - 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치에 있어서, 상기 카메라 렌즈 모듈의 케이스에 고정되는 하우징; 상기 하우징에 고정되는 적어도 하나의 압전 액추에이터; 및 상기 하우징에 수용되는 이미지 센서 조립체를 포함하고, 상기 압전 액추에이터의 구동 단부(driving tip)가 곡면으로 형성되어 상기 이미지 센서 조립체에 점접촉되며, 상기 압전 액추에이터가 구동하면 상기 구동 단부가 상기 이미지 센서 조립체와 마찰함으로써, 촬영 방향에 대하여 수직인 평면상에서 상기 이미지 센서 조립체가 유동하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치를 개시한다. 이러한 손떨림 보정 장치는 그 구조가 간단하고 제어가 용이하여 초소형 디지털 카메라나 이동통신 단말기와 같이 실장공간의 확보가 어려운 기기에도 장착할 수 있는 이점이 있다.
카메라, 손떨림, 손떨림 보정 장치, 압전 액추에이터, 방열판

Description

카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치 {OPTICAL IMAGE STABILIZER FOR CAMERA LENS MODULE}
본 발명은 카메라 렌즈 모듈에 관한 것으로서, 특히, 디지털 카메라 또는 이동통신 단말기 등에 장착된 카메라 렌즈 모듈을 통해 피사체를 촬영하는 중 손떨림에 의해 흐트러지는 영상을 보정하는 손떨림 보정 장치에 관한 것이다.
최근 디지털 카메라의 소형, 경량화되면서 광학 렌즈 및 이미지 센서가 장착된 이동통신 단말기와 같이 소형화된 촬영 기기가 보편화되고 있는 추세이다.
이동통신 단말기에 장착되는 카메라 렌즈 모듈은 그 유동성이 더욱 증가됨에 따라 이미지 또는 동영상을 촬영할 때 미세한 진동이나 인체에서 발생되는 손떨림 등에 의한 영상 흐트러짐이 심화됨과 아울러, 이동 중에도 촬영이 많아지면서 선명한 영상을 촬영하기 위해서는 손떨림 등으로 인한 촬영 이미지의 흐트러짐을 보정해야 할 필요성이 증대되고 있다.
또한, 광학기술의 발전으로 고해상도 카메라가 출현하고 있으나 손떨림과 같은 진동에 의한 영상 흐트러짐으로 인하여 고해상도 카메라를 장착하는 효과가 반 감되고 있어 손떨림 보정 장치의 필요성이 가중되고 있다.
현재 손떨림을 보정하는 기술은 크게 두 가지로 분류된다. 손떨림 보정 기술 중 하나는 전자식 손떨림 보정 기술인 DIS(Digital Image Stabilization), EIS(Electronic Image Stabilization) 방식으로서 촬영한 영상의 결과물로부터 손떨림을 검출해서 이미지 센서 내지 메모리에 저장된 데이터를 보정하는 것으로, 흐트러진 영상을 그대로 이미지 센서가 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, 소프트웨어를 통해 보정하기 때문에 별도의 메모리(memory) 또는 고성능 이미지 센서가 요구되는 단점이 있다. 또한, 이미 흐트러진 영상을 보정하는데 소요되는 시간이 길어지기 때문에 촬영속도가 느려질 수 있고, 소프트웨어를 통해 잔상을 제거하는데 한계가 있기 때문에 보정률이 떨어지는 단점이 있다.
다른 형태의 손떨림 보정 기술로서, 광학식 손떨림 보정 기술인 OIS(Optical Image Stabilization)가 있다. 광학식 손떨림 보정 장치는 사용자의 손떨림을 검출하여 광학 렌즈 또는 이미지 센서의 위치를 변경함으로써, 촬영 기기의 떨림이 있더라도 이미지 센서 상에 결상되는 피사체의 영상은 흔들림이 없도록 보정하는 방법이다.
이러한 광학식 손떨림 보정 장치는 별도의 구동 장치가 설치되어 제조 비용이 증가하고 설치 공간을 마련해야 하는 어려움은 있으나, 이미지 센서 상에 흐트 러짐이 없는 영상을 결상시켜 잔상을 제거할 수 있으므로 보정률을 90%이상 유지할 수 있고 동일한 성능의 이미지 센서를 사용하는 조건이라면 전자식 손떨림 보정 장치를 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.
한편, 광학 렌즈를 이동시켜 보정하는 기술은 광학 렌즈를 구동시키기 위한 구동부를 내장할 만큼 충분한 공간을 갖는 디지털 카메라에 장착하는 것은 용이하다 할 수 있지만, 공간상 제약이 많은 소형 디지털 카메라 또는 이동통신 단말기 등에 채용하는데 한계가 있기 때문에 이미지 센서를 이동시켜 손떨림 등을 보정하는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
일본특허공보 특개평10-39350호는 광학식 손떨림 보정 장치를 개시하고 있다. 개시된 손떨림 보정 장치는 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 광학 렌즈의 외곽에 압전소자와 같은 구동장치를 설치하기 위해서는 광학 렌즈계 등의 외경이 증가하기 때문에 카메라 렌즈 모듈의 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, 많은 소비전력이 요구되므로 충전용 전지를 사용하는 휴대용 촬영 기기에 장착하는데 제한이 따르고 있다.
또한, 소형 구동장치 설계의 어려움, 부품수의 증가에 따른 제조 원가의 상승은 손떨림 보정 장치를 내장하는 촬영 기기의 가격 경쟁력을 확보하는데 장애가 되고 있다.
이에, 본 발명은 초소형 디지털 카메라, 이동통신 단말기와 같은 소형, 경량화된 촬영 기기에도 내장이 가능하고, 손떨림 등으로 인한 촬영 기기의 떨림에도 선명한 영상의 촬영을 가능하게 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 간단한 구조를 가지며 제어가 용이한 손떨림 보정 장치를 제공하고자 한다.
따라서 본 발명은, 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치에 있어서,
상기 카메라 렌즈 모듈의 케이스에 고정되는 하우징;
상기 하우징에 고정되는 적어도 하나의 압전 액추에이터; 및
상기 하우징에 수용되는 이미지 센서 조립체를 포함하고,
상기 압전 액추에이터의 구동 단부(driving tip)가 곡면으로 형성되어 상기 이미지 센서 조립체에 점접촉되며, 상기 압전 액추에이터가 구동하면 상기 구동 단부가 상기 이미지 센서 조립체와 마찰함으로써, 촬영 방향에 대하여 수직인 평면 상에서 상기 이미지 센서 조립체가 유동하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치를 개시한다.
이때, 상기 이미지 센서 조립체는, 방열판; 상기 방열판에 부착되는 제1 인쇄회로 기판; 및 상기 제1 인쇄회로 기판에 장착되는 이미지 센서를 포함하고, 상 기 제1 인쇄회로 기판은 상기 방열판을 둘러싸는 형태로 연장될 수 있다.
또한, 상기 손떨림 보정 장치는 상기 하우징에 장착되는 적어도 하나의 자성체를 더 포함하고, 상기 자성체는 상기 방열판을 상기 하우징에 밀착시키는 방향으로 작용하는 인력을 제공할 수 있다.
상기 이미지 센서가 방열판을 포함한다면, 상기 구동 단부는 상기 방열판에 접촉됨이 바람직하다.
또한, 상기 손떨림 보정 장치는 상기 하우징 일면에 부착되어 상기 하우징의 가장자리에 인접하는 제2 인쇄회로 기판을 더 포함할 수 있으며, 상기 압전 액추에이터는 상기 제2 인쇄회로 기판에 장착될 수 있다.
아울러, 상기 손떨림 보정 장치는 상기 하우징에 형성되는 관통홀을 더 포함할 수 있으며, 상기 압전 액추에이터는 상기 관통홀에 수용되며, 상기 구동 단부가 상기 하우징의 타면으로 돌출됨이 바람직하다. 이때, 상기 압전 액추에이터는 상기 관통홀의 내벽에 고정될 수 있다.
한편, 상기 압전 액추에이터는 상기 하우징의 원주 방향을 따라 등각도 간격으로 3개가 배치될 수 있다.
또한, 상기 손떨림 보정 장치는, 상기 제2 인쇄회로 기판에 장착되는 홀센서(hall sensor); 및 상기 이미지 센서 조립체에 부착되어 상기 홀센서에 대면하는 센서용 자성체를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 이미지 센서 조립체는, 방열판; 상기 방열판에 부착되는 제1 인쇄회로 기판; 및 상기 제1 인쇄회로 기판에 장착되는 이미지 센서를 포함하고, 상 기 센서용 자성체는 상기 방열판에 부착됨이 바람직하다.
아울러, 상기 손떨림 보정 장치는 상기 하우징의 양면을 관통하게 형성되는 촬영용 개구를 더 포함할 수 있으며, 상기 이미지 센서는 상기 촬영용 개구에 수용됨이 바람직하다.
한편, 상기 압전 액추에이터의 구동에 의해 상기 이미지 센서 조립체는 상기 촬영 방향의 수직인 평면 내에서 적어도 제1 방향 및 상기 제1 방향에 대하여 수직하는 제2 방향으로 각각 유동 가능하며, 또한, 상기 이미지 센서 조립체는 상기 촬영 방향의 수직인 평면 내에서 자전할 수 있다.
본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치는 하나의 평면상에 배치되는 적어도 하나의 압전 액추에이터를 이용하여 이미지 센서 조립체, 궁극적으로는 이미지 센서의 위치를 보정할 수 있으므로, 소형화에 용이한 장점이 있다.
또한, 압전 액추에이터가 이미지 센서 조립체에 접촉된 상태로 적어도 2 개의 방향으로 구동하는 것이 가능하기 때문에, 촬영 방향에 대하여 수직인 평면 내에서 제1 방향 및 제1 방향에 대하여 수직하는 제2 방향으로 이미지 센서 조립체를 유동시킬 수 있다. 따라서 하나의 압전 액추에이터만으로도 손떨림 보정 동작을 구현할 수 있으므로, 손떨림 보정 장치의 구조를 간소화할 수 있다. 이와 같이 소형화되고 구조가 간단한 손떨림 보정 장치를 제공함으로써, 초소형 디지털 카메라나 이동통신 단말기와 같이 실장공간을 확보하기 어려운 촬영 기기에도 손떨림 보정 장치를 장착하는데 기여할 수 있다.
더욱이, 이미지 센서 조립체를 구성함에 있어서, 방열판 상에 이미지 센서를 장착하고, 방열판을 압전 액추에이터의 구동 단부에 접촉하게 구성한다면, 압전 액추에이터를 이용하여 방열판을 적어도 두 개의 방향으로 유동하게 할 수 있으므로, 손떨림 보정 장치를 더욱 단순한 구조로 제작할 수 있다.
또한, 종래에는 X축용 압전소자와 Y축용 압전소자를 배치하고 이들을 지지하는 별도의 지지부를 설치하여 두 방향으로의 손떨림 보정 동작을 구현하였지만, 본 발명에 따른 손떨림 보정 장치는 하나의 압전 액추에이터만으로도 두 방향으로의 손떨림 보정 동작을 가능하게 구현함으로써, 하우징에 이미지 센서 조립체를 직접 유동 가능하게 수용할 수 있다. 따라서 손떨림 보정 장치의 구조를 단순화할 수 있을 뿐만 아니라, 손떨림 보정 동작에 요구되는 전력의 소모를 절감함으로써, 손떨림 보정 장치를 장착하면서도 소형화된 촬영 기기의 휴대성을 높이는데 기여할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치(100)는, 하우징(101) 상에 압전 액추에이터(133)를 설치함과 아울러 이미지 센서 조립체(102)를 상기 하우징(101)에 수용하고 있으며, 상기 압전 액 추에이터(133)가 구동함에 따라 상기 이미지 센서 조립체(102)가 상기 하우징(101) 내에서 유동하게 된다. 이때, 상기 압전 액추에이터(133)의 구동 단부(driving tip)(139)가 곡면으로 형성되어 상기 이미지 센서 조립체(102)에 점접촉되며, 상기 압전 액추에이터(133)가 구동하면 상기 구동 단부(139)가 상기 이미지 센서 조립체(102)와 마찰함으로써, 촬영 방향(z)에 대하여 수직인 평면상에서 상기 이미지 센서 조립체(102)가 유동하게 된다.
상기 하우징(101)은 카메라 렌즈 모듈의 케이스(11; 도 3에 도시됨)에 고정되며, 상기 압전 액추에이터(133)를 포함하는 구동부 조립체(103)와 자성체(119)를 구비할 수 있다. 상기 하우징(101)은 일면에 상기 구동부 조립체(103)가 설치되며, 타면에는 상기 이미지 센서 조립체(102)를 수용할 수 있는 공간을 형성하고 있다.
상기 하우징(101)에는 상기 이미지 센서 조립체(102)에 장착된 이미지 센서(123)를 수용하는 촬영용 개구(111)가 양면을 관통하게 형성되어 있으며, 상기 촬영용 개구(111)의 주변으로 관통홀(113)이 형성되어 있다. 상기 관통홀(113)은 상기 압전 액추에이터(133)를 수용하기 위한 것으로서, 상기 구동부 조립체(103)에 설치되는 압전 액추에이터(133)의 수에 상응하는 수만큼 형성됨은 자명하다. 또한, 상기 촬영용 개구(111)의 주변에는 센서용 개구(115)들이 상기 하우징(101)의 양면을 관통하게 형성되어 있는데, 이는 상기 구동부 조립체(103)에 설치된 홀센서(135)들을 수용하기 위한 것이다. 아울러, 상기 하우징(101)의 타면에는 상기 관통홀(113)과 그에 인접하는 다른 관통홀(113) 사이에 안착면(117)이 형성되어 상기 자성체(119)를 설치할 수 있다.
상기 이미지 센서 조립체(102)는, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 하우징(101)의 타면에 대면하게 수용된 상태로 촬영 방향(z)에 대하여 수직인 평면 내에서 유동하게 된다. 이때, 상기 압전 액추에이터(133)의 구동 단부(139)가 상기 이미지 센서 조립체(102)에 점접촉하게 되며, 상기 압전 액추에이터(133)가 구동하면 상기 구동 단부(139)가 상기 이미지 센서 조립체(102)와 마찰하면서 상기 이미지 센서 조립체(102)를 유동시키게 된다.
도 5를 참조하면, 상기 이미지 센서 조립체(102)는 원형 판(plate) 형상의 방열판(121)과 그 일면에 장착되는 이미지 센서(123)를 구비한다. 이때, 상기 이미지 센서(123)에 전원을 공급하고, 촬영된 화상 신호를 전달하기 위한 제1 인쇄회로 기판(129)이 상기 방열판(121)의 일면에 부착되고, 상기 이미지 센서(123)는 상기 제1 인쇄회로 기판(129)의 일면에 장착된다. 상기 제1 인쇄회로 기판(129)은 가요성 인쇄회로가 바람직하며, 상기 방열판(121)의 직경 방향으로 일부 연장된 후, 상기 방열판(121)의 외측에서 상기 방열판(121)의 주변을 둘러싸는 형태로 연장된다. 이때, 상기 이미지 센서 조립체(102)가 상기 하우징(101)에 수용되면, 상기 제1 인쇄회로 기판(129)은 상기 하우징(101)의 둘레를 둘러싸는 형태로 배치된다. 이로써, 상기 이미지 센서 조립체(102)가 유동하는 동안, 상기 제1 인쇄회로 기판(129)은 상기 이미지 센서 조립체(102)가 유동할 수 있는 충분한 여유 길이를 확보하게 되며, 그 자체의 탄력이 상기 이미지 센서 조립체(102)의 유동에 영향을 미치는 것을 최소화할 수 있다.
아울러, 상기 이미지 센서 조립체(102)는 상기 방열판(121)의 일면에 부착되 는 센서용 자성체(125)를 구비할 수 있다. 상기 이미지 센서 조립체(102)가 상기 하우징(101)에 수용되면, 상기 이미지 센서(123)는 상기 촬영용 개구(111)에 수용되며, 상기 센서용 자성체(125)는 상기 하우징(101)의 센서용 개구(115)들 중 하나에 대면하게 된다.
한편, 상기 방열판(121)은 자성을 가질 수 있는 금속성 재질로 제작됨으로써, 상기 이미지 센서(123) 등으로부터 발생되는 열을 발산시킴과 아울러, 상기 하우징(101)에 부착되는 자성체(119)에 의해 상기 하우징(101)에 밀착되는 방향으로 인력을 제공받게 된다. 따라서 별도의 결속 수단을 설치하지 않더라도 상기 이미지 센서 조립체(102)는 상기 하우징(101)에 수용된 상태를 유지할 수 있다.
상기 구동부 조립체(103)는 상기 압전 액추에이터(133)와, 상기 압전 액추에이터(133)에 구동 신호를 제공하기 위한 제2 인쇄회로 기판(131)을 구비한다. 또한, 상기 센서용 개구(115)에는 홀센서(135)가 각각 배치되는데, 상기 홀센서(135)에 연결되는 배선 또한 상기 제2 인쇄회로 기판(131)을 통해 제공된다. 즉, 상기 구동부 조립체(103)는 상기 제2 인쇄회로 기판(131)을 구비함으로써, 상기 압전 액추에이터(133) 및 홀센서(135)들에 제공되는 전원 및 신호 라인을 제공하게 되는 것이다. 상기 제2 인쇄회로 기판(131)은 상기 촬영용 개구(111)의 둘레를 따라, 상기 하우징(101)의 가장자리에 인접하게 배치된다.
상기 압전 액추에이터(133)는 하나만 설치되더라도 상기 이미지 센서 조립체(102), 더 구체적으로는 상기 방열판(121)을 적어도 2개의 방향으로 유동시킬 수 있다. 즉, 상기 압전 액추에이터(133)에 두 쌍의 전극을 동시에 제공하고, 각각의 전극에 제공되는 전류를 제어함으로써 상기 방열판(121)을 제1의 방향(x) 및 상기 제1 방향(x)에 대하여 수직하는 제2의 방향(y)으로 유동하게 할 수 있는 것이다. 결국, 상기 방열판(121)은 상기 이미지 센서(123)의 촬영 방향(z)에 대하여 수직인 평면 내에서 2 개의 방향으로 유동하게 된다.
다만, 본 발명의 구체적인 실시 예에서, 상기 압전 액추에이터(133)는 상기 촬영용 개구(111)의 주변을 따라 3개가 등각도 간격으로 배치된 구성이 예시되고 있음에 유의한다. 또한, 이러한 3개의 상기 압전 액추에이터(133)가 동시에 상기 방열판(121)의 원주 방향을 따라 한 방향으로 구동하게 되면, 상기 이미지 센서 조립체(102)는 상기 하우징(101) 내에서 자전하는 것도 가능함에 유의한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 구동부 조립체(103)가 상기 하우징(101)의 일면에 설치되면, 상기 압전 액추에이터(133)는 상기 관통홀(113)들 중 하나에 수용되며, 상기 홀센서(135)들은 상기 센서용 개구(115)에 각각 수용된다. 상기 구동부 조립체(103)가 상기 하우징(101)의 일면에 설치된 상태에서, 에폭시 등의 접착제를 이용하여 상기 압전 액추에이터(133)는 상기 관통홀(113)의 내벽에, 상기 홀센서(135)들은 상기 센서용 개구(115) 내부에 고정하는 것이 바람직하다.
상기 구동부 조립체(103)를 상기 하우징(101)의 일면에 설치하고, 상기 압전 액추에이터(133) 등을 고정하면, 상기 압전 액추에이터(133)의 구동 단부(139)는 상기 하우징(101)의 타면으로 돌출된다. 상기 이미지 센서 조립체(102)는 상기 자성체(119)들에 의해 상기 하우징(101)에 밀착되는 인력을 제공받게 되고, 상기 구동 단부(139)가 상기 하우징(101)의 타면으로 돌출되므로, 상기 방열판(121)은 상 기 구동 단부(139)에 접촉된다. 이때, 상기 구동 단부(139)는 곡면 형상, 구체적으로, 반구형 또는 구형으로 형성됨으로써 상기 방열판(121)과 점접촉할 수 있다.
상기 압전 액추에이터(133)가 구동하면, 상기 압전 액추에이터(133)에 인가된 신호에 따라 상기 구동 단부(139)는 특정 방향으로는 빠른 속도의 운동을, 그 역방향으로는 완만한 속도의 운동을 하게 된다. 상기 구동 단부(139)가 빠른 속도의 운동을 할 때 상기 방열판(121)은 관성에 의해 정지 상태를 유지하지만, 완만한 속도의 운동을 할 때 마찰력에 의해 상기 방열판(121) 또한 상기 구동 단부(139)가 운동하는 방향으로 유동하게 된다. 이때, '빠른 속도의 운동'과 '완만한 속도의 운동'에 대하여 본 발명의 상세한 설명에서 구체적으로 설명하지는 않겠지만, 이러한 압전 액추에이터의 구동 원리는 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 구동부 조립체(103)가 상기 하우징(101)에 설치되고, 상기 이미지 센서 조립체(102)가 상기 하우징(101)에 수용되면, 상기 자성체(119)에 의해 상기 방열판(121)이 상기 하우징(101)의 타면에 밀착되는 인력을 제공받게 되므로, 상기 압전 액추에이터(133)의 구동 단부(139)는 상기 방열판(121)에 접촉된 상태를 유지할 수 있으며, 상기 센서용 자성체(125)들은 상기 센서용 개구(115), 구체적으로 상기 홀센서(135)들과 각각 대면하게 된다.
이때, 상기 센서용 자성체(125)들은 한 쌍이 배치되며, 상기 센서용 자성체(125)들 중 하나는 상기 제1 방향을 따라 엔(N)극과 에스(S)극이 배열되고, 다른 하나는 상기 제2 방향을 따라 엔극과 에스극이 배열됨이 바람직하다. 이로써 상기 홀센서(135)들은 상기 센서용 자성체(125)들의 이동을 감지함으로써, 상기 이미지 센서 조립체(102)가 상기 제1, 제2 방향 중 어느 방향으로 얼마만큼 이동했는지 검출할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 손떨림 보정 장치(100)에서, 상기 압전 액추에이터(133)에 구동신호가 인가되어 상기 이미지 센서 조립체(102)를 유동시키는 경우, 상기 이미지 센서 조립체(102)는 상기 압전 액추에이터(133)의 구동 방향으로 유동하게 되나, 구동 환경에 따라서는 그 구동 방향에 대하여 좌우로 흔들리는 요잉(yawing) 현상이 발생될 수 있다. 이는 하나의 평면 내에서 별도의 안내 수단을 제공하지 않고 상기 이미지 센서 조립체(102), 궁극적으로는 상기 이미지 센서(123)를 상기 제1, 제2 방향(x, y)으로 이동 가능하게 구성함으로써 불가피하게 발생될 수 있는 것이다. 그러나 상기 압전 액추에이터(133)를 등각도 간격으로 3개를 배치함으로써 손떨림 보정 동작에서 발생되는 요잉 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 홀센서(135)들을 이용하여 상기 이미지 센서 조립체(102)의 이동 방향과 그 이동 거리를 검출함으로써, 상기 압전 액추에이터(133)에 인가된 신호에 부합하도록 상기 이미지 센서 조립체(102)가 이동하였는지를 감시할 수 있다. 상기 이미지 센서 조립체(102)의 이동 방향이나 이동 거리가 상기 압전 액추에이터(133)에 인가된 신호에 부합되지 않는 경우, 상기 이미지 센서 조립체(102)를 다시 의도한 방향으로 이동시키는 새로운 신호를 상기 압전 액추에이터(133)에 인가할 수 있다.
즉, 상기 이미지 센서 조립체(102)는 상기 이미지 센서(123)의 촬영 방향(z)에 대하여 수직인 평면 내에서 상기 제1, 제2 방향(x, y), 즉, 2 개의 방향으로 유 동 가능한데, 구동 환경에 따라 요잉 현상 등 상기 압전 액추에이터(133)의 구동과 무관하게 회전하는 경우에는, 이를 다시 의도한 방향으로 제어할 수 있도록 상기 압전 액추에이터(133)에 새로운 구동 신호를 인가하여 상기 이미지 센서 조립체(102)를 회전시킬 수 있는 것이다.
상기 이미지 센서 조립체(102)는 상기 하우징(101)에 수용되어 촬영 방향(z)에 대하여 수직인 평면 내에서 적어도 2개의 방향으로 유동할 수 있을 뿐만 아니라, 자전도 가능한 구성으로서, 상기 압전 액추에이터(133)에 의해 상기 제1, 제2 방향(x, y)으로만 유동하는 것이 바람직하지만, 구동 과정에서 불가피하게 요잉 현상 등이 발생될 경우, 상기 압전 액추에이터(133)에 새로운 구동 신호를 인가하여 이러한 요잉 현상을 억제할 수 있는 것이다.
결국, 본 발명에 따른 손떨림 보정 장치(100)는 이미지 센서(123)가 설치된 이미지 센서 조립체(102)를 하우징(101)에 유동 가능하게 수용하되, 하우징(101)에 설치된 압전 액추에이터(133)로 이미지 센서 조립체(102)를 다양한 방향으로 유동시키거나 자전시킴으로써 손떨림 등으로 인한 촬영 화상의 흐트러짐을 보정할 수 있는 것이다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치를 나타내는 분리 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 손떨림 보정 장치를 나타내는 조립 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 손떨림 보정 장치를 절개하여 나타내는 단면 구성도,
도 4는 도 1에 도시된 손떨림 보정 장치의 하우징을 나타내는 조립 사시도,
도 5는 도 1에 도시된 손떨림 보정 장치의 이미지 센서 조립체를 나타내는 사시도.

Claims (13)

  1. 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치에 있어서,
    상기 카메라 렌즈 모듈의 케이스에 고정되는 하우징;
    상기 하우징에 고정되는 적어도 하나의 압전 액추에이터; 및
    상기 하우징에 수용되는 이미지 센서 조립체를 포함하고,
    상기 압전 액추에이터의 구동 단부(driving tip)가 곡면으로 형성되어 상기 이미지 센서 조립체에 점접촉되며, 상기 압전 액추에이터가 구동하면 상기 구동 단부가 상기 이미지 센서 조립체와 마찰함으로써, 촬영 방향에 대하여 수직인 평면상에서 마찰력에 의해 상기 구동 단부가 운동하는 방향으로 상기 이미지 센서 조립체가 유동함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 이미지 센서 조립체는,
    방열판;
    상기 방열판에 부착되는 제1 인쇄회로 기판; 및
    상기 제1 인쇄회로 기판에 장착되는 이미지 센서를 포함하고,
    상기 제1 인쇄회로 기판은 상기 방열판을 둘러싸는 형태로 연장됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 하우징에 장착되는 적어도 하나의 자성체를 더 포함하고,
    상기 자성체는 상기 방열판을 상기 하우징에 밀착시키는 방향으로 작용하는 인력을 제공함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치.
  4. 제2 항 또는 제3 항에 있어서, 상기 구동 단부는 상기 방열판에 접촉됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 하우징 일면에 부착되며, 상기 하우징의 가장자리에 인접하는 제2 인쇄회로 기판을 더 포함하고,
    상기 압전 액추에이터는 상기 제2 인쇄회로 기판에 장착됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 하우징에 형성되는 관통홀을 더 포함하고,
    상기 압전 액추에이터는 상기 관통홀에 수용되며, 상기 구동 단부가 상기 하우징의 타면으로 돌출됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 압전 액추에이터는 상기 관통홀의 내벽에 고정됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치.
  8. 제1 항 또는 제5 항에 있어서, 상기 압전 액추에이터는 상기 하우징의 원주 방향을 따라 등각도 간격으로 3개가 배치됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 인쇄회로 기판에 장착되는 홀센서(hall sensor); 및
    상기 이미지 센서 조립체에 부착되어 상기 홀센서에 대면하는 센서용 자성체를 더 포함함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 이미지 센서 조립체는,
    방열판;
    상기 방열판에 부착되는 제1 인쇄회로 기판; 및
    상기 제1 인쇄회로 기판에 장착되는 이미지 센서를 포함하고,
    상기 센서용 자성체는 상기 방열판에 부착됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치.
  11. 제2 항 또는 제10 항에 있어서, 상기 하우징의 양면을 관통하게 형성되는 촬영용 개구를 더 포함하고,
    상기 이미지 센서는 상기 촬영용 개구에 수용됨을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 이미지 센서 조립체는 상기 촬영 방향의 수직인 평면 내에서 적어도 제1 방향 및 상기 제1 방향에 대하여 수직하는 제2 방향으로 각각 유동 가능함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 이미지 센서 조립체는 상기 촬영 방향의 수직인 평면 내에서 자전함을 특징으로 하는 카메라 렌즈 모듈의 손떨림 보정 장치.
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