KR101769385B1 - 듀얼 카메라 모듈 및 그 제어 방법 - Google Patents

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권영만
권성두
홍삼열
이자용
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Abstract

보이스 코일 모터 액츄에이터를 포함하는 듀얼 카메라 모듈 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 제1 렌즈부를 포함하는 제1 카메라와, 제2 렌즈부를 포함하고 제1 카메라에 인접하여 배치되는 제2 카메라와, 제1 카메라 및 제2 카메라를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 카메라 실행 명령이 수신되면, 제1 카메라가 상기 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인하고, 제1 카메라가 제1 센싱부를 포함하면, 제2 카메라가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인하며, 제2 카메라가 제2 센싱부를 포함하면, 제1 카메라의 제1 센싱부와 제2 카메라의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인하고, 제1 센싱부와 제2 센싱부가 동일한 타입이면, 제1 카메라와 제2 카메라를 서로 다른 시간대에 제어할 수 있다.

Description

듀얼 카메라 모듈 및 그 제어 방법{DUAL CAMERA MODULE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 듀얼 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보이스 코일 모터 액츄에이터를 포함하는 듀얼 카메라 모듈 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근 기술의 발전에 수반하여, 다양한 기능들을 고밀도로 집약시킨 멀티 기능의 이동 단말기들이 출시되고 있으며, 기능의 복잡 다양화에도 불구하고, 이동 환경에 적합하도록 이동 단말기들이 소형화 및 경량화되는 경향이 있다.
따라서, 휴대 전화기, 노트북 컴퓨터 등과 같은 이동 단말기에 장착되는 카메라 모듈, 역시 렌즈의 초소형화 및 고정밀화 경향으로 소형화되고 있다.
카메라 모듈의 광학계에서는, 피사체가 되는 대상 물체를 선명하게 보기 위한 오토 포커스 기능을 필요로 한다.
이러한 오토 포커스 기능은, 렌즈 모듈을 최적의 초점 위치로 이동시키기 위해, 다양한 방식의 액츄에이터를 사용하고 있는데, 카메라 모듈의 오토 포커스의 성능은, 렌즈 모듈을 이송시키는 액츄에이터의 특성에 따라, 달라질 수 있다.
또한, 오토 포커스 액츄에이터는, 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM) 액츄에이터, 압전력에 의해 구동되는 액츄에이터, 정전용량 방식에 의해 구동되는 멤스(MEMS) 액츄에이터 등과 같이 다양한 방식의 액츄에이터를 포함할 수 있다.
여기서, 보이스 코일 모터 액츄에이터를 사용하는 카메라 모듈은, 카메라 모듈의 고정부에 영구 자석을 위치시키고, 구동할 렌즈 모듈에 코일을 부착하여, 자기 회로를 구성함으로써, 코일에 흐르는 로렌쯔 힘에 의해, 렌즈 모듈을 구동하는 방식이다.
이와 같이, 보이스 코일 모터 방식의 카메라 모듈은, 홀 센서를 이용하여, 렌즈 모듈의 변위에 따른 자속(magnetic flux)값의 차이를 추출함으로써, 렌즈 모듈의 오토 포커스 최적값을 산출할 수 있다.
최근에는, 2개의 카메라를 포함하는 듀얼 카메라 모듈이 이동 단말기 등에 적용되고 있는데, 듀얼 카메라 모듈에 홀 센서를 포함하는 카메라 모듈을 적용할 경우, 카메라 모듈의 자력이 인접하는 카메라 모듈에 영향을 미침으로 인하여, 카메라 모듈들 사이에서 신호 간섭이 발생함으로써, 렌즈의 이동 위치를 정확하게 센싱할 수 없을 뿐만 아니라, 렌즈의 오토 포커스 위치 에러가 발생하였다.
따라서, 향후, 신호 간섭이 제거될 수 있는 듀얼 카메라 모듈이 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은, 제1, 제2 카메라의 센서 타입 동일 여부에 따라, 제1, 제2 카메라의 제어 시간을 조정함으로써, 제1, 제2 카메라 사이에서 발생하는 신호 간섭을 제거할 수 있는 듀얼 카메라 모듈 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
또 다른 목적은, 카메라의 사양 정보를 메모리, 외부서버, 장착 카메라 중 어느 하나로부터 수신하여 카메라의 센서 타입을 정확하게 식별할 수 있는 듀얼 카메라 모듈 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
또 다른 목적은, 제1, 제 2 카메라 중 적어도 어느 하나에 OIS(Optical Image Stabilization) 보정부를 배치하여, 렌즈부의 흔들림을 보정할 수 있는 듀얼 카메라 모듈 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
또 다른 목적은, 스프링과 렌즈부 사이에 댐퍼를 배치하여, 스프링의 고유 진동을 줄임으로써, 오토 포커스의 에러를 방지할 수 있고, 오토 포커스 시간을 줄일 수 있는 듀얼 카메라 모듈 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 의한 듀얼 카메라 모듈은, 제1 렌즈부를 포함하는 제1 카메라와, 제2 렌즈부를 포함하고 제1 카메라에 인접하여 배치되는 제2 카메라와, 제1 카메라 및 제2 카메라를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 카메라 실행 명령이 수신되면, 제1 카메라가 상기 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인하고, 제1 카메라가 제1 센싱부를 포함하면, 제2 카메라가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인하며, 제2 카메라가 제2 센싱부를 포함하면, 제1 카메라의 제1 센싱부와 제2 카메라의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인하고, 제1 센싱부와 제2 센싱부가 동일한 타입이면, 제1 카메라와 제2 카메라를 서로 다른 시간대에 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 듀얼 카메라 모듈 제어 방법은, 카메라 실행 명령이 수신되는지를 확인하는 단계와, 카메라 실행 명령이 수신되면 제1 카메라가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인하는 단계와, 제1 카메라가 제1 센싱부를 포함하면 제2 카메라가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인하는 단계와, 제2 카메라가 제2 센싱부를 포함하면 제1 카메라의 제1 센싱부와 제2 카메라의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인하는 단계와, 제1 센싱부와 제2 센싱부가 동일한 타입이면 제1 카메라와 제2 카메라를 서로 다른 시간대에 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 카메라 모듈 및 그 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 제1, 제2 카메라의 센서 타입 동일 여부에 따라, 제1, 제2 카메라의 제어 시간을 조정함으로써, 제1, 제2 카메라 사이에서 발생하는 신호 간섭을 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 카메라의 사양 정보를 메모리, 외부서버, 장착 카메라 중 어느 하나로부터 수신하여 카메라의 센서 타입을 정확하게 식별할 수 있다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 제1, 제 2 카메라 중 적어도 어느 하나에 OIS(Optical Image Stabilization) 보정부를 배치하여, 렌즈부의 흔들림을 보정할 수 있다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 스프링과 렌즈부 사이에 댐퍼를 배치하여, 스프링의 고유 진동을 줄임으로써, 오토 포커스의 에러를 방지할 수 있고, 오토 포커스 시간을 줄일 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼 카메라 모듈을 설명하기 위한 블럭 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 듀얼 카메라 모듈이 장착되는 이동 단말기를 보여주는 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명 제1 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명 제2 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 서로 동일한 제1, 제 2 카메라를 갖는 듀얼 카메라 모듈을 보여주는 단면도이다.
도 11 및 도 12는 제1, 제2 카메라 사이의 신호 간섭을 보여주는 단면도이다.
도 13은 서로 다른 제1, 제 2 카메라를 갖는 듀얼 카메라 모듈을 보여주는 단면도이다.
도 14 내지 도 19는 본 발명의 듀얼 카메라 모듈에 적용 가능한 카메라를 보여주는 단면도이다.
도 20 및 도 21은 자기 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라의 구성을 보여주는 도면이다.
도 22는 자기 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라의 구동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 도 21의 스프링을 보여주는 평면도이다.
도 24 내지 도 26은 도 22의 코일 이동에 따른 자속의 변화를 보여주는 도면이다.
도 27은 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 28은 도 27의 코일 센서과 이동 코일 사이의 전자기 유도 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 29는 도 27의 스프링을 보여주는 평면도이다.
도 30은 스프링의 댐퍼 적용 전후에 대한 고유진동 주파수 특성을 보여주는 그래프이다.
도 31은 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라의 오토 포커싱 제어부를 보여주는 블럭 구성도이다.
도 32는 본 발명에 따른 듀얼 카메라 모듈의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 카메라 모듈은, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등에 적용될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 카메라 모듈의 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼 카메라 모듈을 설명하기 위한 블럭 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 듀얼 카메라 모듈(100)은, 제1 카메라(110), 제2 카메라(120), 메모리부(130), 통신부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 카메라(110)는, 제1 렌즈부를 포함하고, 제2 카메라(120)는, 제1 카메라(110)에 인접하여 배치되고 제2 렌즈부를 포함할 수 있다.
일 예로, 제1, 제2 카메라(110, 120) 중 적어도 어느 하나는, 고정 포커스 카메라일 수 있다.
여기서, 고정 포커스 카메라는, 관통 홀이 형성되는 고정부, 적어도 하나의 렌즈를 포함하고 고정부의 관통 홀 내에서 고정되는 렌즈부, 그리고 렌즈부의 렌즈를 통해 입사되는 이미지를 센싱하는 이미지 센서를 포함할 수 있다.
경우에 따라, 고정 포커스 카메라는, 렌즈부의 흔들림을 보정하는 OIS(Optical Image Stabilization) 보정부를 더 포함할 수도 있다.
다른 일 예로, 제1, 제2 카메라(110, 120) 중 적어도 어느 하나는, 자기 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라일 수 있다.
여기서, 자기 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라는, 관통 홀이 형성되는 고정부, 적어도 하나의 렌즈를 포함하고 고정부의 관통 홀 내에서 선형 이동하는 렌즈부, 렌즈부의 외면을 감싸는 이동 코일, 고정부의 관통 홀 내측면에 배치되는 다수의 자석, 고정부의 관통 홀 내측면에 배치되어 렌즈부의 이동에 따른 자속의 변화를 센싱하는 자기 센서, 렌즈부의 외면으로부터 돌출되어 렌즈부의 이동에 따른 자속의 흐름을 왜곡시키는 자속 왜곡 돌기, 그리고 렌즈부의 렌즈를 통해 입사되는 이미지를 센싱하는 이미지 센서를 포함할 수 있다.
경우에 따라, 자기 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라는, 렌즈부의 흔들림을 보정하는 OIS(Optical Image Stabilization) 보정부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 일 예로, 제1, 제2 카메라 중 적어도 어느 하나는, 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라일 수 있다.
여기서, 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라는, 관통 홀이 형성되는 고정부, 적어도 하나의 렌즈를 포함하고 고정부의 관통 홀 내에서 선형 이동하는 렌즈부, 렌즈부의 외면을 감싸는 이동 코일, 고정부에 배치되어 이동 코일과의 거리에 따라 가변하는 전류 또는 전압을 이동 코일로부터 수신하는 코일 센서, 그리고 렌즈부의 렌즈를 통해 입사되는 이미지를 센싱하는 이미지 센서를 포함할 수 있다.
경우에 따라, 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라는, 렌즈부의 흔들림을 보정하는 OIS(Optical Image Stabilization) 보정부를 더 포함할 수 있다.
한편, 제어부(150)는, 카메라 실행 명령이 수신되면, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인하고, 제1 센싱부와 제2 센싱부가 동일한 타입이면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 서로 다른 시간대에 제어할 수 있다.
그 이유는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입이면, 제1 카메라(110) 구동시, 제2 카메라(120)의 자석 이동에 따른 신호 간섭이 발생되어 제1 카메라(110)의 포커스 위치 센싱 신호에 악영향을 미칠 수 있고, 제2 카메라(120) 구동시, 제1 카메라(110)의 자석 이동에 따른 신호 간섭이 발생되어 제2 카메라(120)의 포커스 위치 센싱 신호에 악영향을 미칠 수 있기 때문이다.
따라서, 제어부(150)는, 제1, 제2 카메라(110, 120)의 포커스 위치를 센싱하는 센서의 타입을 확인하여, 확인된 센서 타입이 서로 동일하면, 제1, 제2 카메라(110, 120)의 구동 제어를 서로 다른 시간대에 수행하고, 확인된 센서 타입이 서로 다르면, 제1, 제2 카메라(110, 120)의 구동 제어를 동시에 수행함으로써, 두 카메라간의 신호 간섭을 최소화하여 정확하고 빠른 오토 포커스를 수행할 수 있다.
일 실시예로서, 본 발명의 듀얼 카메라 모듈(100)은, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)가 고정되어 장착되는 안착 홈을 갖는 바디부와, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)에 대한 사양(specification) 정보 및 식별 정보 중 적어도 어느 하나를 저장하는 메모리부(130)와, 외부 서버와 통신을 수행하는 통신부(140)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 메모리부(130)에 저장된 제1 카메라(110)의 사양 정보를 토대로, 제1 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
경우에 따라, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 메모리부(130)에 저장된 제1 카메라(110)의 식별 정보를 외부 서버로 전송하고, 외부 서버로부터 제1 카메라(110)에 대한 사양 정보를 수신하며, 수신된 제1 카메라(110)의 사양 정보를 토대로, 제1 센싱부의 포함 여부를 확인할 수도 있다.
또한, 제어부(150)는, 제2 카메라(120)가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 메모리부(130)에 저장된 제2 카메라(120)의 사양 정보를 토대로, 제2 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
경우에 따라, 제어부(150)는, 제2 카메라(120)가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 메모리부(130)에 저장된 제2 카메라(120)의 식별 정보를 외부 서버로 전송하고, 외부 서버로부터 제2 카메라(120)에 대한 사양 정보를 수신하며, 수신된 제2 카메라(120)의 사양 정보를 토대로, 제2 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
또한, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 메모리부(130)에 저장된 제1, 제2 카메라(110, 120)의 사양 정보를 토대로, 제1, 제2 센싱부의 타입을 확인할 수 있다.
경우에 따라, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 메모리부(130)에 저장된 제1, 제2 카메라(110, 120)의 식별 정보를 외부 서버로 전송하고, 외부 서버로부터 제1, 제2 카메라(110, 120)에 대한 사양 정보를 수신하며, 수신된 제1, 제2 카메라(110, 120)의 사양 정보를 토대로, 제1, 제2 센싱부의 타입을 확인할 수도 있다.
다른 실시예로서, 본 발명의 듀얼 카메라 모듈(100)은, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)가 분리 또는 장착되는 안착 홈을 갖는 바디부와, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)에 대한 사양(specification) 정보를 저장하는 메모리부(130)와, 외부 서버와 통신을 수행하는 통신부(140)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제1 카메라(110)로부터 식별 정보를 수신하고, 수신된 식별 정보에 상응하는 제1 카메라(110)의 사양 정보를 메모리부(130)로부터 추출하고, 추출된 제1 카메라(110)의 사양 정보를 토대로, 제1 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
경우에 따라, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제1 카메라(110)로부터 식별 정보를 수신하고, 수신된 식별 정보를 외부 서버로 전송하고, 외부 서버로부터 제1 카메라(110)에 대한 사양 정보를 수신하며, 수신된 제1 카메라(110)의 사양 정보를 토대로, 제1 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
또한, 제어부(150)는, 제2 카메라(120)가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제2 카메라(120)로부터 식별 정보를 수신하고, 수신된 식별 정보에 상응하는 제2 카메라(120)의 사양 정보를 메모리부(130)로부터 추출하고, 추출된 제2 카메라(120)의 사양 정보를 토대로, 제2 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
경우에 따라, 제어부(150)는, 제2 카메라(120)가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제2 카메라(120)로부터 식별 정보를 수신하고, 수신된 식별 정보를 외부 서버로 전송하고, 외부 서버로부터 제2 카메라(120)에 대한 사양 정보를 수신하며, 수신된 제2 카메라(120)의 사양 정보를 토대로, 제2 센싱부의 포함 여부를 확인할 수도 있다.
또한, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 제1, 제2 카메라(110, 120)로부터 식별 정보를 수신하고, 수신된 식별 정보에 상응하는 제1, 제2 카메라(110, 120)의 사양 정보를 메모리부(130)로부터 추출하고, 추출된 제1, 제2 카메라(110, 120)의 사양 정보를 토대로, 제1, 제2 센싱부의 타입이 서로 동일한지를 확인할 수 있다.
경우에 따라, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 제1, 제2 카메라(110, 120)로부터 식별 정보를 수신하고, 수신된 식별 정보를 외부 서버로 전송하고, 외부 서버로부터 제1, 제2 카메라(110, 120)에 대한 사양 정보를 수신하며, 수신된 제1, 제2 카메라(110, 120)의 사양 정보를 토대로, 제1, 제2 센싱부의 타입이 서로 동일한지를 확인할 수 있다.
일 예로, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 제1, 제2 센싱부가 모두 코일 센서이면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 서로 다른 시간대에 제어할 수 있다.
여기서, 코일 센서는, 제1 렌즈부 또는 제2 렌즈부와의 거리에 따라 가변하는 전류 또는 전압을 센싱하는 센서일 수 있다.
즉, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 서로 다른 시간대에 제어할 때, 제1 렌즈부의 이동을 제어하는 구동 신호를 제1 카메라(110)로 인가하는 시간대와 제2 렌즈부의 이동을 제어하는 구동 신호를 제2 카메라(120)로 인가하는 시간대가 서로 다를 수 있다.
다른 일 예로, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 제1, 제2 센싱부가 모두 자기 센서이면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 서로 다른 시간대에 제어할 수 있다.
여기서, 자기 센서는, 제1 렌즈부 또는 제2 렌즈부의 이동에 따른 자속의 변화를 센싱하는 센서일 수 있는데, 홀 센서, 자기 저항 센서, 서치 코일 센서 중 적어도 어느 하나일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
즉, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 서로 다른 시간대에 제어할 때, 제1 렌즈부의 이동을 제어하는 구동 신호를 제1 카메라(110)로 인가하는 시간대와 제2 렌즈부의 이동을 제어하는 구동 신호를 제2 카메라(120)로 인가하는 시간대가 서로 다를 수 있다.
또한, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제1 카메라(110)가 제1 센싱부를 포함하지 않으면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 동시에 구동시킬 수 있다.
다른 경우로서, 제어부(150)는, 제2 카메라(120)가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제2 카메라(120)가 제2 센싱부를 포함하지 않으면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 동시에 구동시킬 수 있다.
또 다른 경우로서, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 제1 센싱부와 제2 센싱부가 동일한 타입이 아니면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 동시에 구동시킬 수도 있다.
이와 같이, 본 발명은, 제1, 제2 카메라(110, 120)의 센서 타입 동일 여부에 따라, 제1, 제2 카메라(110, 120)의 제어 시간을 조정함으로써, 제1, 제2 카메라(110, 120) 사이에서 발생하는 신호 간섭을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은, 카메라의 사양 정보를 메모리, 외부서버, 장착 카메라 중 어느 하나로부터 수신하여 카메라의 센서 타입을 정확하게 식별할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 듀얼 카메라 모듈이 장착되는 이동 단말기를 보여주는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 듀얼 카메라 모듈(100)은, 이동 단말기(10)의 본체 일부에 장착되어 소정 영상을 촬영할 수 있다.
여기서, 듀얼 카메라 모듈(100)은, 제1 렌즈부를 포함하는 제1 카메라(110)와, 제2 렌즈부를 포함하여 제1 카메라(110)에 인접하여 배치되는 제2 카메라(120)를 포함할 수 있다.
그리고, 제어부는, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)를 제어할 수 있는데, 듀얼 카메라 모듈(100)이나 또는 이동 단말기(10) 내에 포함될 수 있다.
또한, 제1, 제2 카메라(110, 120)는, 듀얼 카메라 모듈(100)의 안착부에 고정되는 고정형일 수도 있고, 경우에 따라서는, 듀얼 카메라 모듈(100)의 안착부로부터 분리되거나 장착될 수 있는 분리형일 수도 있다.
따라서, 제어부는, 듀얼 카메라 모듈(100)에 장착되는 제1, 제2 카메라(110, 120)의 타입에 따라, 구동 제어 방식을 다르게 수행함으로써, 카메라들간의 신호 간섭을 최소화시킬 수 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명 제1 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 제1 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈은, 고정형으로서, 바디부(102)의 안착 홈(104) 내에 제1, 제2 카메라(110, 120)가 고정되는 타입이다.
여기서, 듀얼 카메라 모듈의 바디부(102)에는, 발광부(106)가 추가적으로 배치될 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 고정형의 듀얼 카메라 모듈에서, 제어부(150)는, 카메라 실행 명령이 수신되면, 제1 카메라(110)가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인하고, 제1 카메라(110)가 제1 센싱부를 포함하면, 제2 카메라(120)가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 수 있다.
여기서, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 메모리부(130)에 저장된 제1 카메라의 사양 정보를 토대로, 제1 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
이때, 메모리부(130)에는, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)에 대한 사양 정보가 미리 저장될 수 있다.
또한, 제어부(150)는, 제2 카메라(120)가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 메모리부(130)에 저장된 제2 카메라(120)의 사양 정보를 토대로, 제2 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
다른 경우로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부는, 제1 카메라(110)가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 메모리부(130)에 저장된 제1 카메라(110)의 식별 정보를 통신부(140)를 통해, 외부 서버로 전송하고, 외부 서버로부터 제1 카메라(110)에 대한 사양 정보를 통신부(140)를 통해, 수신하며, 수신된 제1 카메라(110)의 사양 정보를 토대로, 제1 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
이때, 메모리부(130)에는, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)에 대한 식별 정보가 미리 저장될 수 있다.
또한, 제어부(150)는, 제2 카메라(120)가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 메모리부(130)에 저장된 제2 카메라(120)의 식별 정보를 통신부(140)를 통해, 외부 서버로 전송하고, 외부 서버로부터 제2 카메라(120)에 대한 사양 정보를 통신부(140)를 통해, 수신하며, 수신된 제2 카메라(120)의 사양 정보를 토대로, 제2 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
다음, 제어부(150)는, 제2 카메라(120)가 제2 센싱부를 포함하면, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인하고, 제1 센싱부와 제2 센싱부가 동일한 타입이면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 서로 다른 시간대에 제어할 수 있다.
여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 메모리부(130)에 저장된 제1, 제2 카메라(110, 120)의 사양 정보를 토대로, 제1, 제2 센싱부의 타입을 확인할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 메모리부(130)에 저장된 제1, 제2 카메라(110, 120)의 식별 정보를 통신부(140)를 통해, 외부 서버로 전송하고, 외부 서버로부터 제1, 제2 카메라(110, 120)에 대한 사양 정보를 통신부(140)를 통해, 수신하며, 수신된 제1, 제2 카메라(110, 120)의 사양 정보를 토대로, 제1, 제2 센싱부의 타입을 확인할 수 있다.
다음, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제1 카메라(110)가 제1 센싱부를 포함하지 않으면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 동시에 구동시킬 수 있다.
경우에 따라, 제어부(150)는, 제2 카메라(120)가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제2 카메라(120)가 제2 센싱부를 포함하지 않으면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 동시에 구동시킬 수 있다.
다른 경우로서, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 제1 센싱부와 제2 센싱부가 동일한 타입이 아니면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 동시에 구동시킬 수 있다.
그 이유는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 서로 다른 타입이면, 카메라들간에 신호 간섭이 발생하지 않기 때문이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명 제2 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈의 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명 제2 실시예에 따른 듀얼 카메라 모듈은, 분리형으로서, 바디부(102)의 안착 홈(104)으로부터 제1, 제2 카메라(110, 120)가 분리되거나 또는 바디부(102)의 안착 홈(104) 내에 제1, 제2 카메라(110, 120)가 장착되는 타입이다.
여기서, 듀얼 카메라 모듈의 바디부(102)에는, 발광부(106)가 추가적으로 배치될 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 고정형의 듀얼 카메라 모듈에서, 제어부(150)는, 카메라 실행 명령이 수신되면, 제1 카메라(110)가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인하고, 제1 카메라(110)가 제1 센싱부를 포함하면, 제2 카메라(120)가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 수 있다.
여기서, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제1 카메라(110)로부터 식별 정보를 수신하고, 수신된 식별 정보에 상응하는 제1 카메라(110)의 사양 정보를 메모리부(130)로부터 추출하고, 추출된 제1 카메라(110)의 사양 정보를 토대로, 제1 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
이때, 메모리부(130)에는, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)에 대한 사양 정보가 미리 저장될 수 있다.
또한, 제어부(150)는, 제2 카메라(120)가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제2 카메라(120)로부터 식별 정보를 수신하고, 수신된 식별 정보에 상응하는 제2 카메라(120)의 사양 정보를 메모리부(130)로부터 추출하고, 추출된 제2 카메라(120)의 사양 정보를 토대로, 제2 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
다른 경우로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 제어부는, 제1 카메라(110)가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제1 카메라(110)로부터 식별 정보를 수신하고, 수신된 식별 정보를 통신부(140)를 통해, 외부 서버로 전송하고, 외부 서버로부터 제1 카메라(110)에 대한 사양 정보를 수신하며, 수신된 제1 카메라(110)의 사양 정보를 토대로, 제1 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
또한, 제어부(150)는, 제2 카메라(120)가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제2 카메라(120)로부터 식별 정보를 수신하고, 수신된 식별 정보를 통신부(140)를 통해, 외부 서버로 전송하고, 외부 서버로부터 제2 카메라(120)에 대한 사양 정보를 통신부(140)를 통해, 수신하며, 수신된 제2 카메라(120)의 사양 정보를 토대로, 제2 센싱부의 포함 여부를 확인할 수 있다.
다음, 제어부(150)는, 제2 카메라(120)가 제2 센싱부를 포함하면, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인하고, 제1 센싱부와 제2 센싱부가 동일한 타입이면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 서로 다른 시간대에 제어할 수 있다.
여기서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 제1, 제2 카메라(110, 120)로부터 식별 정보를 수신하고, 수신된 식별 정보에 상응하는 제1, 제2 카메라(110, 120)의 사양 정보를 메모리부(130)로부터 추출하고, 추출된 제1, 제2 카메라(110, 120)의 사양 정보를 토대로, 제1, 제2 센싱부의 타입이 서로 동일한지를 확인할 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 제1, 제2 카메라(110, 120)로부터 식별 정보를 수신하고, 수신된 식별 정보를 통신부(140)를 통해, 외부 서버로 전송하고, 외부 서버로부터 제1, 제2 카메라(110, 120)에 대한 사양 정보를 통신부(140)를 통해, 수신하며, 수신된 제1, 제2 카메라(110, 120)의 사양 정보를 토대로, 제1, 제2 센싱부의 타입이 서로 동일한지를 확인할 수 있다.
다음, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제1 카메라(110)가 제1 센싱부를 포함하지 않으면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 동시에 구동시킬 수 있다.
경우에 따라, 제어부(150)는, 제2 카메라(120)가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 제2 카메라(120)가 제2 센싱부를 포함하지 않으면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 동시에 구동시킬 수 있다.
다른 경우로서, 제어부(150)는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 제1 센싱부와 제2 센싱부가 동일한 타입이 아니면, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 동시에 구동시킬 수 있다.
그 이유는, 제1 카메라(110)의 제1 센싱부와 제2 카메라(120)의 제2 센싱부가 서로 다른 타입이면, 카메라들간에 신호 간섭이 발생하지 않기 때문이다.
도 9 및 도 10은 서로 동일한 제1, 제 2 카메라를 갖는 듀얼 카메라 모듈을 보여주는 단면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 듀얼 카메라 모듈은, 제1, 제2 카메라(110, 120)가, 동일한 센서를 갖는 오토 포커스 카메라일 경우, 구동시에, 신호 간섭이 발생할 수 있다.
도 9는, 제1, 제2 카메라(110, 120)가, 모두 코일 센서를 갖는 오토 포커스 카메라이다.
도 9와 같이, 제1 카메라(110)는, 관통 홀이 형성되는 고정부(1100), 적어도 하나의 제1 렌즈(1210)를 포함하고 고정부(1100)의 관통 홀 내에서 선형 이동하는 제1 렌즈부(1200), 렌즈부(1200)의 외면을 감싸는 이동 코일(1220), 고정부(1100)에 배치되어 이동 코일(1220)과의 거리에 따라 가변하는 전류 또는 전압을 이동 코일(1220)로부터 수신하는 제1 코일 센서(1120), 그리고 렌즈부(1200)의 렌즈(1210)를 통해 입사되는 이미지를 센싱하는 이미지 센서(1510)를 포함할 수 있다.
그리고, 적어도 하나의 제2 렌즈(2210)를 포함하는 제2 렌즈부(2200)와 제2 코일 센서(2120)를 포함하는 제2 카메라(120)의 구조도 제1 카메라(110)와 동일할 수 있다.
추가적으로, 제1, 제2 카메라(110, 120)는, 제1, 제2 렌즈부(1200, 2200)의 흔들림을 보정하는 OIS(Optical Image Stabilization) 스프링(1360)을 포함할 수 있다.
제1, 제2 카메라(110, 120)가, 모두 코일 센서를 갖는 오토 포커스 카메라일 경우, 듀얼 카메라 모듈의 제어부는, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 서로 다른 시간대에 구동시킬 수 있다.
즉, 제어부는, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)의 구동 시간을 시분할하여 교대로 구동시킬 수 있다.
그 이유는, 제1 카메라(110) 구동시, 제2 카메라(120)의 자석(1110)과 제1 카메라(110)의 제1 코일 센서(1120) 사이에 신호 간섭이 발생되어 제1 카메라(110)의 포커스 위치 센싱 신호에 악영향을 미칠 수 있고, 제2 카메라(120) 구동시, 제1 카메라(110)의 자석(1110)과 제2 카메라(120)의 제2 코일 센서(2120) 사이에 신호 간섭이 발생되어 제2 카메라(120)의 포커스 위치 센싱 신호에 악영향을 미칠 수 있기 때문이다.
따라서, 제어부(150)는, 제1, 제2 카메라(110, 120)의 포커스 위치를 센싱하는 센서의 타입을 확인하여, 확인된 센서 타입이 서로 동일하면, 제1, 제2 카메라(110, 120)의 구동 제어를 서로 다른 시간대에 수행하고, 확인된 센서 타입이 서로 다르면, 제1, 제2 카메라(110, 120)의 구동 제어를 동시에 수행함으로써, 두 카메라간의 신호 간섭을 최소화하여 정확하고 빠른 오토 포커스를 수행할 수 있다.
다른 일 예로, 도 10은, 제1, 제2 카메라(110, 120)가, 모두 자기 센서를 갖는 오토 포커스 카메라이다.
도 10와 같이, 제1 카메라(110)는, 관통 홀이 형성되는 고정부(3100), 적어도 하나의 제1 렌즈(3210)를 포함하고 고정부(3100)의 관통 홀 내에서 선형 이동하는 제1 렌즈부(3200), 제1 렌즈부(3200)의 외면을 감싸는 이동 코일(3330), 고정부(3100)의 관통 홀 내측면에 배치되는 다수의 자석(3310), 고정부(3100)의 관통 홀 내측면에 배치되어 제1 렌즈부(3200)의 이동에 따른 자속의 변화를 센싱하는 제1 자기 센서(3320), 제1 렌즈부(3200)의 외면으로부터 돌출되어 제1 렌즈부(3200)의 이동에 따른 자속의 흐름을 왜곡시키는 자속 왜곡 돌기, 그리고 제1 렌즈부(3200)의 제1 렌즈(3210)를 통해 입사되는 이미지를 센싱하는 이미지 센서(3510)를 포함할 수 있다.
그리고, 적어도 하나의 제2 렌즈(4210)를 포함하는 제2 렌즈부(4200)와 제2 자기 센서(4320)를 포함하는 제2 카메라(120)의 구조도 제1 카메라(110)와 동일할 수 있다.
추가적으로, 제1, 제2 카메라(110, 120)는, 제1, 제2 렌즈부(1200, 2200)의 흔들림을 보정하는 OIS(Optical Image Stabilization) 스프링(3360)을 포함할 수 있다.
제1, 제2 카메라(110, 120)가, 모두 자기 센서를 갖는 오토 포커스 카메라일 경우, 듀얼 카메라 모듈의 제어부는, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)를 서로 다른 시간대에 구동시킬 수 있다.
즉, 제어부는, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120)의 구동 시간을 시분할하여 교대로 구동시킬 수 있다.
그 이유는, 제1 카메라(110) 구동시, 제2 카메라(120)의 자석(3310)과 제1 카메라(110)의 제1 자기 센서(3320) 사이에 신호 간섭이 발생되어 제1 카메라(110)의 포커스 위치 센싱 신호에 악영향을 미칠 수 있고, 제2 카메라(120) 구동시, 제1 카메라(110)의 자석(3310)과 제2 카메라(120)의 제2 자기 센서(4320) 사이에 신호 간섭이 발생되어 제2 카메라(120)의 포커스 위치 센싱 신호에 악영향을 미칠 수 있기 때문이다.
따라서, 제어부(150)는, 제1, 제2 카메라(110, 120)의 포커스 위치를 센싱하는 센서의 타입을 확인하여, 확인된 센서 타입이 서로 동일하면, 제1, 제2 카메라(110, 120)의 구동 제어를 서로 다른 시간대에 수행하고, 확인된 센서 타입이 서로 다르면, 제1, 제2 카메라(110, 120)의 구동 제어를 동시에 수행함으로써, 두 카메라간의 신호 간섭을 최소화하여 정확하고 빠른 오토 포커스를 수행할 수 있다.
도 11 및 도 12는 제1, 제2 카메라 사이의 신호 간섭을 보여주는 단면도이다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 카메라(110, 120)가, 동일한 센서를 갖는 오토 포커스 카메라일 경우, 제1 카메라(110) 또는 제2 카메라(120)의 자석(3310)의 이동에 따라 센서(4320)의 신호 수신에 영향을 미칠 수 있다.
카메라의 자석(3310)은, OIS 스프링(3360)에 연결되어 있으므로, 카메라의 흔들림에 따라 자석(3310)이 이동될 수 있다.
여기서, 도 11과 같이, 제1 카메라(110)의 자석(3310)이 이동하여, 인접하는 제2 카메라(120)의 제2 자기 센서(4320)에 가까워질 경우, 제2 자기 센서(4320)가 제2 렌즈부(4200)의 이동을 센싱할 때, 자석(3310)의 자력 변화로 인하여 센싱 신호에 오류를 일으킬 수 있어, 제2 렌즈부(4200)의 이동을 정확하게 측정할 수 없다.
또한, 도 12와 같이, 제1 카메라(110)의 자석(3310)이 이동하여, 인접하는 제2 카메라(120)의 제2 자기 센서(4320)로부터 멀어질 경우, 제2 자기 센서(4320)가 제2 렌즈부(4200)의 이동을 센싱할 때, 자석(3310)의 자력 변화로 인하여 센싱 신호에 오류를 일으킬 수 있어, 제2 렌즈부(4200)의 이동을 정확하게 측정할 수 없다.
따라서, 본 발명은, 동일한 센서를 갖는 제1, 제2 카메라가 장착될 경우, 제1, 제2 카메라(110, 120)의 구동 제어를 서로 다른 시간대에 수행함으로써, 신호 간섭으로 인한 오토 포커스의 오류를 제거할 수도 있고, 서로 다른 센서를 갖는 제1, 제2 카메라를 장착하여 신호 간섭을 제거함으로써, 제1, 제2 카메라(110, 120)의 구동 제어를 동시에 수행하여 정확하고 빠른 오토 포커스를 수행할 수도 있다.
도 13은 서로 다른 제1, 제 2 카메라를 갖는 듀얼 카메라 모듈을 보여주는 단면도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 듀얼 카메라 모듈은, 제1, 제2 카메라(110, 120)가, 다른 센서를 갖는 오토 포커스 카메라일 경우, 구동 시에, 신호 간섭을 최소화할 수 있다.
여기서, 제1 카메라(110)는, 코일 센서를 갖는 오토 포커스 카메라이고, 제2 카메라(120)는, 자기 센서를 갖는 오토 포커스 카메라이다.
일 예로, 제1 카메라(110)는, 제1 렌즈부(1200)의 이동 코일(1220)과의 거리에 따라 가변하는 전류 또는 전압을 이동 코일(1220)로부터 수신하는 제1 코일 센서(1120)를 포함하고, 제2 카메라(120)는, 제2 렌즈부(4200)의 이동에 따른 자속의 변화를 센싱하는 자기 센서(4320)를 포함할 수 있다.
서로 다른 센서를 갖는 제1, 제2 카메라(110, 120)는, 제1, 제2 카메라(110, 120)를 동시에 구동시켜도, 그들 사이에 신호 간섭이 최소화되므로, 정확하고 빠른 오토 포커스를 수행할 수 있다.
도 14 내지 도 19는 본 발명의 듀얼 카메라 모듈에 적용 가능한 카메라를 보여주는 단면도이다.
도 14 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명의 듀얼 카메라 모듈은, 고정 포커스 카메라, OIS 스프링을 포함하는 고정 포커스 카메라, 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라, 코일 센서 및 OIS 스프링을 포함하는 오토 포커스 카메라, 자기 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라, 자기 센서 및 OIS 스프링을 포함하는 오토 포커스 카메라로부터 선택되는 카메라가 적용될 수 있다.
일 예로, 듀얼 카메라 모듈은, 제1, 제2 카메라가 모두 고정 포커스 카메라인 제1 타입, 제1 카메라가 고정 포커스 카메라이고 제2 카메라가 OIS 스프링을 포함하는 고정 포커스 카메라인 제2 타입, 제1 카메라가 고정 포커스 카메라이고 제2 카메라가 오토 포커스 카메라인 제3 타입, 제1 카메라가 OIS 스프링을 포함하는 고정 포커스 카메라이고 제2 카메라가 오토 포커스 카메라인 제4 타입, 제1, 제2 카메라가 모두 오토 포커스 카메라인 제5 타입, 제1 카메라가 OIS 스프링을 포함하는 오토 포커스 카메라이고 제2 카메라가 오토 포커스 카메라인 제6 타입, 제1 카메라가 고정 포커스 카메라이고 제2 카메라가 OIS 스프링을 포함하는 오토 포커스 카메라인 제7 타입, 제1 카메라가 OIS 스프링을 포함하는 고정 포커스 카메라이고 제2 카메라가 OIS 스프링을 포함하는 오토 포커스 카메라인 제8 타입, 제1 카메라가 ㅇ토 포커스 카메라이고 제2 카메라가 OIS 스프링을 포함하는 오토 포커스 카메라인 제9 타입, 제1 카메라가 OIS 스프링을 포함하는 오토 포커스 카메라이고 제2 카메라가 OIS 스프링을 포함하는 오토 포커스 카메라인 제10 타입을 포함할 수 있다.
도 14와 같이, 고정 포커스 카메라(5000)는, 관통 홀이 형성되는 고정부(5100), 적어도 하나의 렌즈(5120)를 포함하고 고정부(5100)의 관통 홀 내에서 고정되는 렌즈부(5200), 그리고 렌즈부(5200)의 렌즈(5120)를 통해 입사되는 이미지를 센싱하는 이미지 센서(5510)를 포함할 수 있다.
또한, 도 15와 같이, 고정 포커스 카메라(5000)는, 렌즈부의 흔들림을 보정하는 OIS(Optical Image Stabilization) 스프링(5360)을 더 포함할 수 있다.
도 16과 같이, 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라(6000)는, 관통 홀이 형성되는 고정부(6100), 적어도 하나의 렌즈(6210)를 포함하고 고정부(6100)의 관통 홀 내에서 선형 이동하는 렌즈부(6200), 렌즈부(6200)의 외면을 감싸는 이동 코일(6220), 고정부에 배치되어 이동 코일(6220)과의 거리에 따라 가변하는 전류 또는 전압을 이동 코일로부터 수신하는 코일 센서(6120), 그리고 렌즈부(6200)의 렌즈(6210)를 통해 입사되는 이미지를 센싱하는 이미지 센서(6510)를 포함할 수 있다.
또한, 도 17과 같이, 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라(6000)는, 렌즈부(6200)의 흔들림을 보정하는 OIS(Optical Image Stabilization) 스프링(6360)을 더 포함할 수 있다.
도 18과 같이, 자시 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라(7000)는, 관통 홀이 형성되는 고정부(7100), 적어도 하나의 렌즈(7210)를 포함하고 고정부(7100)의 관통 홀 내에서 선형 이동하는 렌즈부(7200), 렌즈부(7200)의 외면을 감싸는 이동 코일(7220), 고정부(7100)의 관통 홀 내측면에 배치되는 다수의 자석(7110), 고정부(7100)의 관통 홀 내측면에 배치되어 렌즈부(7200)의 이동에 따른 자속의 변화를 센싱하는 자기 센서(7320), 렌즈부(7200)의 외면으로부터 돌출되어 렌즈부(7200)의 이동에 따른 자속의 흐름을 왜곡시키는 자속 왜곡 돌기, 그리고 렌즈부(7200)의 렌즈(7210)를 통해 입사되는 이미지를 센싱하는 이미지 센서(7510)를 포함할 수 있다.
또한, 도 19와 같이, 자기 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라(7000)는, 렌즈부(7200)의 흔들림을 보정하는 OIS(Optical Image Stabilization) 스프링(7360)을 더 포함할 수 있다.
도 20 및 도 21은 자기 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라의 구성을 보여주는 도면으로서, 도 20은 평면도이고, 도 21은 Ⅰ-Ⅰ선상에 따른 단면도이다.
도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명의 오토 포커스 카메라는, 고정부(7100), 렌즈부(7200), 그리고, 구동부(7300)로 크게 구성될 수 있다.
여기서, 고정부(7100)는, 중앙 영역에 관통 홀(7110)이 형성될 수 있다.
그리고, 렌즈부(7200)는, 적어도 하나의 렌즈(7210)를 포함하고, 고정부(7100)의 관통 홀(7110) 내에서 선형 이동할 수 있다.
여기서, 렌즈부(7200)는, 렌즈(7210)들을 포함하는 렌즈 모듈일 수 있다.
이어, 구동부(7300)는, 렌즈부(7200)가 상부 방향 및 하부 방향으로 선형 이동하도록, 렌즈부(7200)를 구동시킬 수 있다.
여기서, 구동부(7300)는, 렌즈부(7200)를 이동시키기 위한 액츄에이터(actuator)로서, 다수의 자석들(7310), 자기 센서(7320), 코일(7330), 그리고 자속 왜곡 돌기(7340)를 포함할 수 있다.
이때, 다수의 자석(7310)들은, 고정부(7100)의 관통 홀(7110) 내측면에 배치될 수 있다.
일 예로, 다수의 자석(7310)들은, 서로 동일한 간격으로 배치될 수 있지만, 경우에 따라, 서로 다른 간격으로 배치될 수도 있다.
그리고, 다수의 자석(7310)들은, 고정부(7100)의 관통 홀(7110) 중심을 지나는 좌표축(7400)에 대해 대칭으로 배치될 수 있다.
여기서, 다수의 자석(7310)들을, 고정부(7100)의 관통 홀(7110) 중심을 지나는 좌표축(7400)에 대해 대칭으로 배치하는 이유는, 렌즈부(7200)의 이동에 따른 자속 변화를 외부의 영향 없이, 안정적으로 센싱할 수 있기 때문이다.
경우에 따라, 서로 인접하는 자석(7310)들은, 제1 간격으로 떨어져 배치되고, 자석(7310)과 코일(7330)은, 제2 간격으로 떨어져 배치될 수 있다.
여기서, 제1 간격은 제2 간격보다 더 멀 수 있다.
또한, 다수의 자석(7310)들은, 관통 홀(7110)의 내측면으로부터 돌출되는 자석 지지체(7230)에 의해, 각각 지지될 수 있다.
다음, 자기 센서(7320)는, 고정부(7100)의 관통 홀(7110) 내측면에 배치되어, 렌즈부(7200)의 이동에 따른 자속의 변화를 센싱할 수 있다.
여기서, 자기 센서(7320)는, 서로 인접하는 자석(7310)들 사이에 배치될 수 있다.
이때, 자기 센서(7320)는, 홀 센서, 자기 저항 센서, 서치 코일 센서 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
그리고, 자기 센서(7320)는, 관통 홀(7110)의 내측면으로부터 돌출되는 센서 지지체(7220)에 의해, 지지될 수 있다.
여기서, 센서 지지체(7220)는, 고정부(7100)의 관통 홀(7110) 중심을 지나는 좌표축(7400)에 대해 대칭으로 배치될 수 있다.
그 이유는, 렌즈부(7200)의 이동에 따른 자속 변화를 외부의 영향 없이, 안정적으로 센싱할 수 있기 때문이다.
다음, 코일(7330)은, 렌즈부(7200)의 외면을 감싸도록 배치되어, 렌즈부(7200)와 함께 이동될 수 있다.
이어, 자속 왜곡 돌기(7340)는, 렌즈부(7200)의 외면으로부터 돌출되어, 렌즈부(7200)의 이동에 따른 자속의 흐름을 왜곡시킬 수 있다.
여기서, 자속 왜곡 돌기(7340)는, 자기 센서(7320)를 마주보도록 배치될 수 있다.
이때, 자속 왜곡 돌기(7340)와 자기 센서(7320)는, 일정 간격 떨어져 배치될 수 있는데, 일 예로, 자속 왜곡 돌기(7340)와 자기 센서(7320) 사이의 간격은, 약 0.05 - 0.5mm일 수 있다.
그리고, 자속 왜곡 돌기(7340)는, 렌즈부(7200)의 가장 자리 영역에 배치될 수 있는데, 이에 제한되지는 않는다.
경우에 따라, 자속 왜곡 돌기(7340)는, 코일(7330) 위에 배치될 수도 있다.
이어, 자속 왜곡 돌기(7340)는, 고정부(7100)의 관통 홀(7110) 중심을 지나는 좌표축(7400)에 대해 대칭으로 배치될 수 있다.
여기서, 자속 왜곡 돌기(7340)를, 고정부(7100)의 관통 홀(7110) 중심을 지나는 좌표축(7400)에 대해 대칭으로 배치하는 이유는, 렌즈부(7200)의 이동에 따른 자속 변화를 외부의 영향 없이, 안정적으로 센싱할 수 있기 때문이다.
또한, 구동부(7300)는, 고정부(7100)와 렌즈부(7200) 사이에 연결되어, 렌즈부(7200)의 이동에 따른 탄성력을 제공하는 스프링(7350)을 포함할 수 있다.
그리고, 스프링(7350)과 고정부(7100) 사이에는, 댐퍼(damper)(도시하지 않음)가 배치될 수 있다.
여기서, 댐퍼는, 스프링(7350)과 고정부(7100)의 연결단에 인접하여 배치될 수 있다.
이때, 댐퍼를 형성하는 이유는, 스프링(7350)의 고유 진동을 억제시키기 위한 것으로, 히스테리시스(hysteresis) 특성을 줄임으로써, 오토 포커스의 에러를 방지할 수 있다.
또한, 자기 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라는, 렌즈부의 오토 포커싱을 제어하는 오토 포커싱 제어부를 더 포함할 수 있는데, 오토 포커싱 제어부는, 이미지 센서, 이미지 신호 처리부, 포커스 위치 산출부, 그리고 구동 제어부를 더 포함할 수도 있다.
여기서, 이미지 센서는, 렌즈(7210)를 통해 입사되는 이미지를 센싱하고, 이미지 신호 처리부는, 이미지 센서로부터 센싱된 이미지 신호를 처리한다.
그리고, 포커스 위치 산출부는, 이미지 신호 처리부로부터 처리된 이미지 신호와, 고정부(7100)에 배치된 자기 센서(7320)로부터 센싱된 렌즈부(7200)의 이동에 따른 자속의 변화값을 수신하여, 최적의 포커스 위치값을 산출할 수 있다.
이어, 구동 제어부는, 산출된 최적의 포커스 위치값으로 렌즈부(7200)가 이동하도록, 구동부를 제어할 수 있다.
도 22는 자기 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라의 구동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 22에 도시된 바와 같이, 자석 지지체(7230)에 의해, 각각 지지되는 다수의 자석(7310)들이, 코일(7330)의 주변을 둘러싸도록 배치되고, 자속 왜곡 돌기(7340)가 돌출된 코일(7330)이 렌즈부에 의해, 상부 방향 또는 하부 방향으로 이동할 수 있다.
그리고, 자속 왜곡 돌기(7340)를 마주하는 곳에는, 센서 지지체(7220)에 의해 지지되는 자기 센서(7320)가 배치되어, 자속의 변화를 센싱할 수 있다.
여기서, 코일(7330)의 이동에 따라, 자속의 흐름에는 변화가 나타나는데, 코일(7330)로부터 돌출된 자속 왜곡 돌기(7340)에 의해, 자속의 흐름에 왜곡이 가해져, 자속의 흐름에 큰 변화가 나타난다.
따라서, 자기 센서(7320)는, 자속의 흐름에 대한 변화를 센싱함으로써, 렌즈부의 이동 위치를 정확하게 알 수 있다.
즉, 자속 왜곡 돌기(7340)는, 렌즈부의 이동에 따른, 자속의 변화를 증폭시키는 역할을 수행함으로써, 자기 센서(7320)로부터 센싱된 신호를 통해, 렌즈부의 이동 위치를 정확하게 알아낼 수 있다.
도 23은 도 21의 스프링을 보여주는 평면도이다.
도 23에 도시된 바와 같이, 스프링(7350)은, 고정부(7100)와 렌즈부(7200) 사이에 연결되어, 렌즈부(7200)의 이동에 따른 탄성력을 제공할 수 있다.
여기서, 스프링(7350)은, 렌즈부(7200)에 연결되는 제1 연결부(7350a)와, 고정부(7100)에 연결되는 제2 연결부(7350b)를 포함할 수 있다.
일반적으로, 스프링(7350)은, 고유 진동수를 가지는데, 스프링의 고유 진동수에 의해, 렌즈부(7200)는, 이동 후, 안정화될 때까지 소정 시간 기다려야 하는 시간 손실이 발생할 수 있다.
따라서, 스프링(7350)과 고정부(7100) 사이에는, 댐퍼(damper)(7360)를 배치함으로써, 스프링의 고유 진동을 억제시킬 수 있다.
여기서, 댐퍼(7360)의 위치는, 스프링(7350)과 고정부(7100) 사이 중, 모든 영역에 배치 가능하다.
일 예로, 댐퍼(7360)는, 스프링(7350)과 고정부(7100)를 연결하는 제2 연결부(7350b)에 인접하여 배치될 수 있다.
따라서, 스프링(7350)과 고정부(7100) 사이에, 댐퍼를 형성함으로써, 스프링(7350)의 고유 진동을 억제시키고, 히스테리시스(hysteresis) 특성을 줄임으로써, 오토 포커스의 에러를 방지할 수 있고, 오토 포커스 시간을 줄일 수 있다.
도 24 내지 도 26은 도 22의 코일 이동에 따른 자속의 변화를 보여주는 도면으로, 설명의 편의상, 도 22의 코일을 90도 회전시켜 표시한 도면이다.
먼저, 도 24에 도시된 바와 같이, 자속 왜곡 돌기(7340)를 포함하는 코일(7330)이, 중앙 영역에 정위치하는 경우, 자석(7310)으로부터 생성된 자속 중, 일부 자속은, 코일(7330)을 거쳐, 자기 센서(7320)로 향하고, 다른 일부 자속은, 자속 왜곡 돌기(7340)에 의해, 왜곡되어, 자기 센서(7320)로 가는 대신에 자속 왜곡 돌기(7340) 방향으로 향한다.
여기서, 자기 센서(7320)로 향하는 자속의 양은, 자속 왜곡 돌기(7340)로 향하는 자속의 양보다 더 클 수 있는데, 자기 센서(7320)는, 이러한 자속의 변화량을 센싱할 수 있다.
이어, 도 25에 도시된 바와 같이, 자속 왜곡 돌기(7340)를 포함하는 코일(7330)이, 상부 방향으로 이동하는 경우, 자석(7310)으로부터 생성된 자속은, 모두 코일(7330)을 거쳐, 자기 센서(7320)로 향한다.
여기서, 자기 센서(7320)로 향하는 자속의 양은, 도 24에 비해, 크게 늘어나는데, 자기 센서(7320)는, 이러한 자속의 변화량을 센싱할 수 있다.
다음, 도 26에 도시된 바와 같이, 자속 왜곡 돌기(7340)를 포함하는 코일(7330)이, 하부 방향으로 이동하는 경우, 자석(7310)으로부터 생성된 자속 중, 일부 자속은, 코일(7330)을 거쳐, 자기 센서(7320)로 향하고, 다른 일부 자속은, 자속 왜곡 돌기(7340)에 의해, 왜곡되어, 자기 센서(7320)로 가는 대신에 자속 왜곡 돌기(7340) 방향으로 향한다.
여기서, 자기 센서(7320)로 향하는 자속의 양은, 자속 왜곡 돌기(7340)로 향하는 자속의 양보다 더 작을 수 있는데, 자기 센서(7320)는, 이러한 자속의 변화량을 센싱할 수 있다.
도 27은 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 27에 도시된 바와 같이, 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라는, 자석(2110)과 코일 센서(1220)가 배치되는 고정부(2100)와, 렌즈(2210)와 이동 코일(2220)이 배치되는 렌즈부(2200)을 포함할 수 있다.
여기서, 고정부(2100)는, 중앙 영역에 관통 홀이 형성되는 홀더(holder)일 수 있다.
이때, 자석(2110)은, 고정부(2100)의 관통 홀 내측면에 배치될 수 있다.
일 예로, 자석(2110)은, 한 개일 수도 있고, 경우에 따라, 다수 개일 수도 있다.
자석(2110)이 다수 개인 경우, 다수의 자석(2110)들은, 서로 동일한 간격으로 배치될 수 있지만, 경우에 따라, 서로 다른 간격으로 배치될 수도 있다.
그리고, 다수의 자석(2110)들은, 고정부(2100)의 관통 홀 중심을 지나는 좌표축에 대해 대칭으로 배치될 수 있다.
여기서, 다수의 자석(2110)들을, 고정부(2100)의 관통 홀 중심을 지나는 좌표축에 대해 대칭으로 배치하는 이유는, 렌즈부(2200)의 이동에 따른 전류 또는 전압의 변위값을 외부의 영향 없이, 안정적으로 검출할 수 있기 때문이다.
그리고, 렌즈부(2200)는, 적어도 하나의 렌즈(2210)를 포함하고, 고정부(2100)의 관통 홀 내에서 선형 이동할 수 있다.
이어, 이동 코일(2220)은, 렌즈부(2200)의 외면을 감싸도록 배치되어, 렌즈부(2200)와 함께 이동될 수 있다.
여기서, 이동 코일(2220)과 자석(2110)은, 렌즈부(2200)를 이동시키기 위한 액츄에이터(actuator)로서, 렌즈부(2200)가 상부 방향 및 하부 방향으로 선형 이동하도록, 렌즈부(2200)를 구동시킬 수 있다.
다음, 코일 센서(2120)는, 고정부(2100)에 배치되어, 이동 코일(2220)과의 거리에 따라 가변하는 전류 또는 전압을 이동 코일(2220)로부터 수신할 수 있다.
여기서, 코일 센서(2120)는, 렌즈부(2100)의 일측으로부터 일정 간격 떨어져 배치되고, 렌즈부(2100)의 이동 방향 선상에 위치할 수 있다.
따라서, 코일 센서(2120)와 이동 코일(2220)은, 전자기 상호 유도 현상에 의해, 전류 또는 전압이 이동 코일(2220)로부터 코일 센서(2120)로 유도될 수 있다.
이때, 유도되는 전류 또는 전압값은, 코일 센서(2120)와 이동 코일(2220) 사이의 거리에 따라 가변될 수 있다.
즉, 코일 센서(2120)에 유도된 전류 또는 전압값은, 코일 센서(2120)과 이동 코일(2220)과의 수직간 거리에 따라 변하며, 이 변위값을 이용하여, 렌즈부(2200)의 위치값을 예측할 수 있다.
그리고, 예측된 렌즈부의 위치값을 이용하여, 최적의 오토 포커스 위치값을 찾아내고, 렌즈부의 실제 위치값을 최적의 오토 포커스 위치값으로 이동하도록, 렌즈부(2200)의 이동을 제어할 수 있다.
또한, 코일 센서(2120)는, 렌즈부(2200)의 선형 이동 방향에 위치하는데, 렌즈부(2200)의 하부에 배치될 수도 있고, 렌즈부(2200)의 상부에 배치될 수도 있다.
여기서, 코일 센서(2120)는, 렌즈부(2200)가 선형 이동할 때, 코일 센서(2120)과 이동 코일(2220) 사이의 최소 간격이, 0 이상을 유지하도록, 배치되어야 한다.
그 이유는, 코일 센서(2120)과 이동 코일(2220) 사이의 최소 간격이, 0보다 작으면, 코일 센서(2120)에 수신되는 전류 또는 전압이 양에서 음으로 바뀌거나 또는 음에서 양으로 바뀌므로, 거리에 따른 전류 또는 전압의 변위값이 정확하게 검출되지 않을 수 있기 때문이다.
또한, 코일 센서(2120)과 이동 코일(2220) 사이의 간격이 가까워질수록, 거리에 따른 전류 또는 전압의 변화율이 줄어들기 때문에, 코일 센서(2120)에 수신되는 유도 신호의 비선형성이 증가되어, 거리에 따른 전류 또는 전압의 변위값이 정확하게 검출되지 않을 수 있다.
즉, 코일 센서(2120)과 이동 코일(2220)이 기구적으로 서로 중첩되면, 코일 센서(2120)에 수신되는 유도 신호의 선형성이 열화되고, 유도 신호의 부호가 반전되어 오토 포커스 에러가 발생할 수 있다.
그리고, 코일 센서(2120)은, 고정부(2100)의 홀더의 상부면, 하부면, 그리고 상기 상부면과 하부면 사이의 외측면 중 적어도 어느 한 표면의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
또한, 코일 센서(2120)의 권선수와 이동 코일(2220)의 권선수는, 서로 다를 수 있다.
일 예로, 코일 센서(2120)의 권선수는, 이동 코일(220)의 권선수보다 더 적을 수 있다.
여기서, 코일 센서(2120)의 권선수가, 이동 코일(2220)의 권선수보다 더 적은 이유는, 전체적인 카메라 모듈의 크기를 줄일 수 있고, 코일 센서(2120)에 유도되는 전류 또는 전압에 대한 주파수 신호를 증폭시킬 수 있기 때문이다.
경우에 따라, 코일 센서(2120)의 권선수와 이동 코일(2220)의 권선수는, 서로 동일할 수도 있다.
그리고, 이동 코일(2220)은, 저주파 신호에 고주파 신호가 실린 구동 신호를 인가받아, 구동 신호를 코일 센서(2120)로 전송할 수 있다.
즉, 렌즈부(2200)의 이동 코일(2220)에 인가되는 구동 신호는, 저주파의 구동 신호에 임의의 고주파 신호가 합성된 신호일 수 있다.
따라서, 코일 센서(2120)는, 전자기 유도 현상에 의해, 이동 코일(2220)로부터 유도되는 전류 또는 전압에 대한 주파수 신호를 수신하는데, 수신되는 주파수 신호는, 저주파 신호에 고주파 신호가 합성된 신호일 수 있다.
여기서, 저주파 신호에 고주파 신호가 합성된 구동 신호를 이동 코일(2220)에 인가하는 이유는, 전자기 유도 현상에 의해, 코일 센서(2120)에 유도되는 전류 또는 전압에 대한 주파수 신호를 크게 함으로써, 전류 또는 전압의 변위값을 쉽게 검출할 수 있기 때문이다.
즉, 구동 신호의 저주파 신호는, 렌즈부(2200)를 이동시키는 위한 신호 성분이고, 구동 신호에 합성되는 고주파 신호는, 렌즈부(2200)의 이동 위치를 센싱하기 위한 신호 성분이며, 구동 신호보다 더 높은 주파수 신호일 수 있다.
일 예로, 구동 신호에 합성되는 고주파 신호는, 약 100kHZ - 5MHz일 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라는, 고정부(2100)와 렌즈부(2200) 사이에 연결되어, 렌즈부(2200)의 이동에 따른 탄성력을 제공하는 스프링(2350)을 포함할 수 있다.
그리고, 스프링(2350)과 고정부(2100) 사이에는, 댐퍼(damper)(도시하지 않음)가 배치될 수 있다.
여기서, 댐퍼는, 스프링(2350)과 고정부(2100)의 연결단에 인접하여 배치될 수 있다.
이때, 댐퍼를 형성하는 이유는, 스프링(2350)의 고유 진동을 억제시키기 위한 것으로, 히스테리시스(hysteresis) 특성을 줄임으로써, 오토 포커스의 에러를 방지할 수 있다.
또한, 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라는, 고정 코일(2120)로부터 수신된 전류 또는 전압의 변위값을 검출하는 검출부(2400)를 포함할 수 있다.
여기서, 검출부(2400)는, 고정 코일(2120)로부터 수신되는 전류 또는 전압에 대한 주파수 신호를 반파 신호로 정류하는 반파 정류부(2422)와, 반파 정류부(2422)로부터 수신되는 반파 신호를 전류 또는 전압으로 변환하는 변환부(2424)와, 변환부(2424)로부터 변환된 전류 또는 전압에 대한 주파수 신호를 증폭하는 증폭부(2426)와, 증폭부(2426)로부터 증폭된 주파수 신호의 피크를 검출하는 피크 검출부(2428)를 포함할 수 있다.
또한, 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라는, 렌즈부(2200)의 오토 포커싱을 제어하는 오토 포커싱 제어부를 더 포함할 수 있는데, 오토 포커싱 제어부는, 이미지 센서(2510), 이미지 신호 처리부, 포커스 위치 산출부, 그리고 구동 제어부를 더 포함할 수도 있다.
여기서, 이미지 센서(2510)는, 렌즈부(2200)의 렌즈(2210)를 통해 입사되는 이미지를 센싱할 수 있다.
그리고, 이미지 신호 처리부(도시하지 않음)는, 이미지 센서(2510)로부터 센싱된 이미지 신호를 처리할 수 있다.
다음, 포커스 위치 산출부(도시하지 않음)는, 이미지 신호 처리부로부터 처리된 이미지 신호와, 고정부에 배치된 고정 코일로부터 수신된 전류 또는 전압의 변위값을 토대로, 최적의 포커스 위치값을 산출할 수 있다.
이어, 구동 제어부(도시하지 않음)는, 산출된 최적의 포커스 위치값으로 이동부의 이동을 제어할 수 있다.
이와 같이, 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라는, 고정부에 코일 센서를 배치하고, 렌즈부에 이동 코일을 배치하며, 코일 센서와 이동 코일 사이의 거리에 따른 전류 또는 전압의 변위값을 검출하여, 오토 포커스 위치를 신속하고 정확하게 찾을 수 있다.
도 28은 도 27의 코일 센서과 이동 코일 사이의 전자기 유도 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 28에 도시된 바와 같이, 코일 센서는, 전자기 유도 현상에 의해, 이동 코일로부터 유도되는 전류 또는 전압에 대한 주파수 신호를 수신하는데, 수신되는 주파수 신호는, 저주파 신호에 고주파 신호가 합성된 신호일 수 있다.
여기서, 저주파 신호에 고주파 신호가 합성된 구동 신호를 이동 코일에 인가하는 이유는, 전자기 유도 현상에 의해, 코일 센서에 유도되는 전류 또는 전압에 대한 주파수 신호를 크게 함으로써, 전류 또는 전압의 변위값을 쉽게 검출할 수 있기 때문이다.
즉, 구동 신호의 저주파 신호는, 렌즈부를 이동시키는 위한 신호 성분이고, 구동 신호에 합성되는 고주파 신호는, 렌즈부의 이동 위치를 센싱하기 위한 신호 성분이며, 구동 신호보다 더 높은 주파수 신호일 수 있다.
일 예로, 구동 신호에 합성되는 고주파 신호는, 약 100kHZ - 5MHz일 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
따라서, 코일 센서에 수신되는 전자기 유도 고주파 응답 신호는, 코일 센서와 이동 코일 사이의 거리가 멀어질수록 작아지고, 코일 센서와 이동 코일 사이의 거리가 근접할수록 커진다.
이처럼, 코일 센서와 이동 코일 사이의 거리에 따라, 코일 센서에 수신되는 전자기 유도 고주파 응답 신호가 달라지므로, 검출부는, 고정 코일에 수신된 전류 또는 전압의 변위값을 검출하고, 오토 포커싱 제어부는, 이 변위값을 이용하여, 렌즈부의 위치값을 예측할 수 있다.
그리고, 오토 포커싱 제어부는, 예측된 렌즈부의 위치값을 이용하여, 최적의 오토 포커스 위치값을 찾아내고, 렌즈부의 실제 위치값을 최적의 오토 포커스 위치값으로 이동하도록, 렌즈부의 이동을 제어할 수 있다.
도 29는 도 27의 스프링을 보여주는 평면도이다.
도 29에 도시된 바와 같이, 스프링(2350)은, 고정부(2100)와 렌즈부(2200) 사이에 연결되어, 렌즈부(2200)의 이동에 따른 탄성력을 제공할 수 있다.
여기서, 스프링(2350)은, 렌즈부(2200)에 연결되는 제1 연결부(2350a)와, 고정부(2100)에 연결되는 제2 연결부(2350b)를 포함할 수 있다.
일반적으로, 스프링(2350)은, 고유 진동수를 가지는데, 스프링의 고유 진동수에 의해, 렌즈부(2200)는, 이동 후, 안정화될 때까지 소정 시간 기다려야 하는 시간 손실이 발생할 수 있다.
따라서, 스프링(2350)과 고정부(2100) 사이에는, 댐퍼(damper)(2360)를 배치함으로써, 스프링의 고유 진동을 억제시킬 수 있다.
여기서, 댐퍼(2360)의 위치는, 스프링(2350)과 고정부(2100) 사이 중, 모든 영역에 배치 가능하다.
일 예로, 댐퍼(2360)는, 스프링(2350)과 고정부(2100)를 연결하는 제2 연결부(2350b)에 인접하여 배치될 수 있다.
따라서, 스프링(2350)과 고정부(2100) 사이에, 댐퍼를 형성함으로써, 스프링(2350)의 고유 진동을 억제시키고, 히스테리시스(hysteresis) 특성을 줄임으로써, 오토 포커스의 에러를 방지할 수 있고, 오토 포커스 시간을 줄일 수 있다.
도 30은 스프링의 댐퍼 적용 전후에 대한 고유진동 주파수 특성을 보여주는 그래프이다.
도 30에 도시된 바와 같이, 스프링에 댐퍼를 적용하지 않은 경우, 렌즈부가 이동한 후, 렌즈부가 안정화될 때까지, 긴 시간이 걸리므로, 불필요한 시간 손실이 발생할 수 있다.
그러나, 스프링에 댐퍼를 적용하면, 렌즈부가 이동한 후, 렌즈부는, 매우 짧은 시간 내에 안정화되므로, 렌즈부가 안정화될 때까지 기다리는 불필요한 시간 손실을 제거할 수 있다.
따라서, 본 발명은, 스프링에 댐퍼를 적용함으로써, 스프링의 고유 진동을 억제시키고, 히스테리시스(hysteresis) 특성을 줄임으로써, 오토 포커스의 에러를 방지할 수 있고, 오토 포커스 시간을 줄일 수 있다.
도 31은 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라의 오토 포커싱 제어부를 보여주는 블럭 구성도이다.
도 31에 도시된 바와 같이, 코일 센서를 포함하는 오토 포커스 카메라는, 렌즈부의 오토 포커싱을 제어하는 오토 포커싱 제어부를 포함할 수 있는데, 오토 포커싱 제어부는, 이미지 센서(2510), 이미지 신호 처리부(2520), 포커스 위치 산출부(2530), 그리고 구동 제어부(2540)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 이미지 센서(2510)는, 스프링(2350)으로 고정부에 연결되어 오토 포커싱 이동되는 렌즈부의 렌즈를 통해 입사되는 피사체의 이미지를 센싱한다.
그리고, 이미지 신호 처리부(2520)는, 이미지 센서(2510)로부터 센싱된 이미지 신호를 처리한다.
이어, 포커스 위치 산출부(2530)는, 이미지 신호 처리부(2520)로부터 처리된 이미지 신호와, 검출부(2400)로부터 검출된 이동 코일과 코일 센서 사이의 거리에 따른 전류 또는 전압의 변위값을 수신하여, 최적의 포커스 위치값을 산출할 수 있다.
다음, 구동 제어부(2540)는, 산출된 최적의 포커스 위치값으로 렌즈부가 이동하도록, 구동부를 제어할 수 있다.
도 32는 본 발명에 따른 듀얼 카메라 모듈의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 32에 도시된 바와 같이, 듀얼 카메라 모듈의 제어부는, 카메라 실행 명령이 수신되는지를 확인한다.(S10)
그리고, 제어부는, 카메라 실행 명령이 수신되면, 제1 카메라가 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인한다.(S20)
여기서, 제어부는, 제1 카메라가 제1 센싱부를 포함하지 않으면, 제1 카메라와 제2 카메라를 동시에 구동시킬 수 있다.(S60)
이어, 제어부는, 제1 카메라가 제1 센싱부를 포함하면, 제2 카메라가 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인한다.(S30)
여기서, 제어부는, 제2 카메라가 제2 센싱부를 포함하지 않으면, 제1 카메라와 제2 카메라를 동시에 구동시킬 수 있다.(S60)
다음, 제어부는, 제2 카메라가 제2 센싱부를 포함하면, 제1 카메라의 제1 센싱부와 제2 카메라의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인한다.(S40)
여기서, 제어부는, 제1 센싱부와 제2 센싱부가 동일한 타입이 아니면, 제1 카메라와 제2 카메라를 동시에 구동시킬 수 있다.(S60)
그리고, 제어부는, 제1 센싱부와 제2 센싱부가 동일한 타입이면, 제1 카메라와 제2 카메라를 서로 다른 시간대에 제어한다.(S50)
이와 같이, 본 발명은, 제1, 제2 카메라의 센서 타입 동일 여부에 따라, 제1, 제2 카메라의 제어 시간을 조정함으로써, 제1, 제2 카메라 사이에서 발생하는 신호 간섭을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은, 카메라의 사양 정보를 메모리, 외부서버, 장착 카메라 중 어느 하나로부터 수신하여 카메라의 센서 타입을 정확하게 식별할 수 있다.
또한, 본 발명은, 제1, 제 2 카메라 중 적어도 어느 하나에 OIS(Optical Image Stabilization) 보정부를 배치하여, 렌즈부의 흔들림을 보정할 수 있다.
또한, 본 발명은, 스프링과 렌즈부 사이에 댐퍼를 배치하여, 스프링의 고유 진동을 줄임으로써, 오토 포커스의 에러를 방지할 수 있고, 오토 포커스 시간을 줄일 수 있다.
이상, 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 듀얼 카메라 모듈
110: 제1 카메라
120: 제2 카메라
130: 메모리부
140: 통신부
150: 제어부

Claims (10)

  1. 제1 렌즈부를 포함하는 제1 카메라;
    제2 렌즈부를 포함하고, 상기 제1 카메라에 인접하여 배치되는 제2 카메라; 그리고,
    상기 제1 카메라 및 제2 카메라를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    카메라 실행 명령이 수신되면, 상기 제1 카메라가 상기 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인하고, 상기 제1 카메라가 제1 센싱부를 포함하면, 상기 제2 카메라가 상기 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인하며, 상기 제2 카메라가 제2 센싱부를 포함하면, 상기 제1 카메라의 제1 센싱부와 상기 제2 카메라의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인하고, 상기 제1 센싱부와 제2 센싱부가 동일한 타입이면, 상기 제1 카메라와 제2 카메라를 서로 다른 시간대에 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 카메라 및 제2 카메라가 고정되어 장착되는 안착 홈을 갖는 바디부; 그리고,
    상기 제1 카메라 및 제2 카메라에 대한 사양(specification) 정보 및 식별 정보 중 적어도 어느 하나를 저장하는 메모리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라 모듈.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 카메라가 상기 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 상기 메모리부에 저장된 제1 카메라의 사양 정보를 토대로, 상기 제1 센싱부의 포함 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라 모듈.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2 카메라가 상기 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 상기 메모리부에 저장된 제2 카메라의 사양 정보를 토대로, 상기 제2 센싱부의 포함 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라 모듈.
  5. 제2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 카메라의 제1 센싱부와 상기 제2 카메라의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 상기 메모리부에 저장된 제1, 제2 카메라의 사양 정보를 토대로, 상기 제1, 제2 센싱부의 타입을 확인하는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라 모듈.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 카메라의 제1 센싱부와 상기 제2 카메라의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 상기 제1, 제2 센싱부가 모두 코일 센서이면, 상기 제1 카메라와 제2 카메라를 서로 다른 시간대에 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라 모듈.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 카메라의 제1 센싱부와 상기 제2 카메라의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 상기 제1, 제2 센싱부가 모두 자기 센서이면, 상기 제1 카메라와 제2 카메라를 서로 다른 시간대에 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라 모듈.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 카메라가 상기 제1 렌즈부의 이동을 센싱하는 제1 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 상기 제1 카메라가 제1 센싱부를 포함하지 않으면, 상기 제1 카메라와 제2 카메라를 동시에 구동시키는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라 모듈.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2 카메라가 상기 제2 렌즈부의 이동을 센싱하는 제2 센싱부를 포함하는지를 확인할 때, 상기 제2 카메라가 제2 센싱부를 포함하지 않으면, 상기 제1 카메라와 제2 카메라를 동시에 구동시키는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라 모듈.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 카메라의 제1 센싱부와 상기 제2 카메라의 제2 센싱부가 동일한 타입인지를 확인할 때, 상기 제1 센싱부와 제2 센싱부가 동일한 타입이 아니면, 상기 제1 카메라와 제2 카메라를 동시에 구동시키는 것을 특징으로 하는 듀얼 카메라 모듈.
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