KR20110088249A

KR20110088249A - 카메라 어셈블리를 위한 손떨림 보정장치 및 그를 포함하는 이동 단말기

Info

Publication number: KR20110088249A
Application number: KR1020100008070A
Authority: KR
Inventors: 윤기탁
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-01-28
Filing date: 2010-01-28
Publication date: 2011-08-03
Also published as: KR101661359B1

Abstract

본 발명은 우수한 품질의 광학식 보정기능을 구비한 카메라 모듈 어셈블리를 위한 손떨림 보정장치 및 그를 구비한 이동단말기를 제공한다. 본 발명은 하우징; 상기 하우징 안에 배치되며, 회로보드를 구비한 카메라 모듈; 및 상기 회로보드와 실질적으로 동일한 높이에 배치되기 위해 상기 회로보드에 밀착되며, 내부적으로 적어도 하나의 라인 형태의 홈을 가지고, 상기 회로보드와 외부를 전기적으로 연결하기 위한 유연 PCB를 포함하는 카메라 어셈블리의 손떨림 보정장치를 제공한다.

Description

카메라 어셈블리를 위한 손떨림 보정장치 및 그를 포함하는 이동 단말기{OPTICAL IMAGE STABILIZER FOR CAMERA MODULE ASSEMBLY AND MOBILE TERMINAL HAVING THE SAME}

본 발명은 카메라에 관한 것으로, 보다 자세하게는 카메라 모듈을 틸트시킴으로써 손떨림을 보정할 수 있는 카메라 어셈블리의 손떨림 보정장치 및 그를 포함하는 이동 단말기에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다. 이와 같은 단말기는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

또한, 단말기에 카메라 모듈이 장착되면서, 디지털 카메라 및 디지털 캠코더로서의 기능을 구현하게 되었다. 이러한 이동 단말기를 통해, 촬영을 하는 경우, 사용자의 손떨림에 의한 손떨림이 발생하기 때문에 영상의 품질을 저하시키는 현상이 나타난다.

이와 같은 사용자의 손떨림을 보정하는 방식으로는 크게 2가지로 구분되어 진다. 첫 번째 방식은 영상을 이용하는 방법이다. 이는 영상신호에 디지털 화상처리 기술을 이용하여 화면의 손떨림을 검출하여 손떨림의 보정한다. 두 번째 방식은 촬영장치의 손떨림을 광학계 조정을 통하여 보정하는 방법이다. 이러한 광학계 조정을 통한 보정방법은 보정방식에 따라서 나눌 수 있다. 즉, 렌즈를 움직이는 방식, 이미지 센서를 움직이는 방식과 액정 프리즘 방식이 있다.

본 발명은 우수한 품질의 광학식 보정기능을 구비한 카메라 모듈 어셈블리를 위한 손떨림 보정장치 및 그를 구비한 이동단말기를 제공한다.

본 발명은 하우징; 상기 하우징 안에 배치되며, 회로보드를 구비한 카메라 모듈; 및 상기 회로보드와 실질적으로 동일한 높이에 배치되기 위해 상기 회로보드에 밀착되며, 내부적으로 적어도 하나의 라인 형태의 홈을 가지고, 상기 회로보드와 외부를 전기적으로 연결하기 위한 유연 PCB를 포함하는 카메라 어셈블리의 손떨림 보정장치를 제공한다.

또한, 상기 유연 PCB와 상기 카메라 모듈의 보드는 상기 하우징의 하단면에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유연 PCB를 외부와 전기적으로 연결하기 위한 소켓을 더 구비하고, 소켓은 상기 하우징의 상단 측면에 부착되고, 상기 회로보드에 밀착된 유연 PCB는 상기 소켓에 연결되도록 연장되며, 연장된 영역은 하우징의 외부로 돌출되지 않도록 상기 하우징의 측면에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 라인 형태의 홈은 'ㄷ' 형태인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유연 PCB에 형성된 상기 라인 형태의 홈이 2개인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 손떨림 보정장치를 구비하는 카메라 장치; 및 상기 카메라 장치에 의해 촬영된 이미지를 처리하기 위한 처리부를 포함하며, 상기 손떨림 보정장치는 하우징; 상기 하우징 안에 배치되며, 회로보드를 구비한 카메라 모듈; 및 상기 회로보드와 실질적으로 동일한 높이에 배치되기 위해 상기 회로보드에 밀착되며, 내부적으로 적어도 하나의 라인 형태의 홈을 가지고, 상기 회로보드와 외부를 전기적으로 연결하기 위한 유연 PCB를 포함하는 이동 단말기를 제공한다.

본 실시예에 따른 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 분리된 유연 PCB를 적용함에 따라 기존의 광축 중심에서 이동하지 않음을 구현함과 동시에 유연 PCB의 유연부가 손떨림보정 동작을 수행하는 카메라 모듈 어셈블리 외부로 도출되지 않아도 된다. 그러므로, 본 실시예에 따른 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 기존에 문제가 되었던 설계상의 자유도를 해치지 않으면서도, 손떨림 보정 동작을 수행할 때에도 회전 중심 이동 방지효과가 있다. 또한, 본 실시예에 따른 손떨림 보정장치는 고정된 회전중심을 통한 회전중심 이동방지를 수행하는 경우와는 달리 마찰특성을 가지는 구조를 회피하여 되먹임 제어 없이도 손떨림보정을 효과적으로 수행할 수 있다.

도1은 본 발명의 일실시예와 관련된 이동 단말기의 블록도.
도2는 본 발명을 설명하기 위해 도시된 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치를 나타내는 사시도.
도3은 본 발명을 설명하기 위해 도시된 것으로, 도2의 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치를 개선한 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치를 나타내는 사시도.
도4는 도3에 도시된 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치의 분해사시도.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치의 사시도.
도6은 도5에 도시된 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치의 회전중심 이동 방지 효과를 나타내는 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 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.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, 디지털 카메라, 디지털 캠코더 등이 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 방송 신호는 TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 또는 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

방송 관련 정보는 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 방송 관련 정보는 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다. 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다. 이동통신 모듈(112)은 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 무선 신호는 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(카메라 모듈 어셈블리)(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141), 손떨림 감지센서(142)를 포함할 수 있다. 손떨림 감지센서는 이동 단말기의 손떨림(기준축에 대한 기울기 변화)를 감지하기 위한 구성요소로서, 자이로 센서나 가속도 센서가 이용될 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

인터페이스부는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

본 발명은 카메라모듈 어셈블리를 위한 손떨림 보정장치에 관한 것으로 틸트(Tilt)형 손떨림보정장치에서 모듈에 연결되는 유연 PCB를 분리형으로 적용하여, 회전중심의 평형을 모듈내에서 독립적으로 구현하는 방법에 관한 것이다.

카메라, 캠코더 등의 영상 촬영장치에서는 사용자의 손떨림에 의하여 영상의 품질을 저하시키는 현상이 나타난다. 이와 같은 사용자의 손떨림에 의한 화상의 손떨림을 보정하는 방법으로 촬영장치의 손떨림을 광학계 조정을 통하여 보정하는 방법이 널리 사용되고 있다.

광학계를 조정하는 방법으로는 렌즈나 이미지 센서 혹은 카메라 모듈 전체를 VCM, Piezo, Stepping motor 등을 이용한 구동기로 움직여 손떨림을 보정하는 것이 일반적인 방법이다. 이중에서 모듈 전체를 움직여 손떨림을 보정하는 방법을 모듈 틸트형 손떨림보정장치라고 정의한다. 이러한 모듈 틸트형 손떨림보정장치의 경우 틸트의 대상이 되는 모듈내에 이미지센서, 모듈구동부 단자 등이 배치되어 있어 이들을 유연하게 연결해 줄 유연 PCB가 반드시 필요하다.

연성회로기판(FPCB-Flexible Printed Circuit Board)이라고도 불리우는 유연 PCB는 유연한 폴리이미드(PL:Polyimide) 재질의 박판 필름에 미세 회로가 인쇄된 유동 가능한 인쇄 회로로서 각종 전자기기의 인쇄회로기판(PCB-Printed Circuit Board)을 대체하거나, PCB 보드와 전자부품 및 모듈 등의 데이터 이동에 사용되기도 한다.

그러나 이러한 유연 PCB를 기존 모듈에서 적용하게 되면, 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다. 유연 PCB로 인해 회전중심이 이동하게 된다. 이는 유연 PCB가 모듈의 편측에서 인출되므로, 인출되는 방향만 강성이 증가하게 되어 발생하는 문제이다. 회전 중심이 이동하게 되는 현상을 방지하기 위해 볼 조인트(Ball Joint)와 같은 고정된 회전 중심을 지정하여 해결하는 방법이 제안되었는데, 이는 고정된 회전 중심 구조에 의한 마찰 강성으로 인해 회전강성의 추가적인 증대가 발생함과 동시에 비정규적인 마찰특성으로 인해 회전각을 항상 되먹임 제어해야 하는 문제점이 추가로 발생한다.

도2는 본 발명을 설명하기 위해 도시된 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치를 나타내는 사시이다.

도2를 참조하여 살펴보면, 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 카메라 모듈(1), 판스프링(2), 유연 PCB(3), 가동부(4), 회전 중심부(5), 하측 고정부(6)를 포함한다.

도2에 도시된 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 전술한 바와 같이, 회전중심의 이동을 막기 위해 별도의 고정된 회전 중심(도면부호 5 참조)을 지정하는 방식의 구조를 나타낸 것이다. 이 방식은 2축 틸트의 회전 중심이 모듈의 광축 중심과 일치되게 지정된다는 장점이 있어 조립 및 방향별 편차는 물론 편측으로만 도출된 유연 PCB(3)에 의한 회전 중심의 이동에 의한 문제가 발생되지 않는다. 또한 도시된 방와 같이, 유연된 움직임 확보를 위한 카메라 모듈 어셈블리의 외부공간 확보 역시 불필요하므로 대상 모듈의 설계 자유도를 해치지 않는다는 이점을 가지게 된다.

그러나, 고정된 회전 중심 구조에 의해 마찰강성이 증가하여 회전강성에 영향을 미치게 되며, 주변조건에 의해 가변되는 마찰강성 자체의 특성상 반드시 되먹임 제어를 해야하므로 이를 위한 추가적인 공간이 필요하다는 단점이 생긴다. 또한, 유연 PCB(3)가 편측으로만 도출되어 발생하는 축간 회전강성의 차이를 보상하기 위한 판스프링(2)의 설계가 매우 어렵다는 단점이 있다. 그래서, 회전 중심이 이동하게 되는 현상을 방지하기 위해 유연 PCB의 형상을 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치 외부까지 연장하여 유연한 움직임을 구현하는 방법이 제안되었다.

도3은 본 발명을 설명하기 위해 도시된 것으로, 도2의 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치를 개선한 손떨림 보정장치를 나타내는 사시도이다. 도3에 도시된 바와 같이, 개선된 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 유연 PCB(60)가 보정장치의 외부에까지 연장되어 있다.

도4는 도3에 도시된 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치에 관한 분해사시도이다.

도시된 바와 같이. 본 발명의 일실시예인 이동 단말기에 적용되는 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치(200)는 상부 및 하부 하우징(11, 12), 제 1 액츄에이터(21, 22), 제 2 액츄에이터(31, 32), 판스프링(40), 카메라 모듈(50), 전원 FPCB(60)(Flexible Printed Circuit Board)를 포함한다.

하우징(11, 12)은 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치(200)의 외관을 형성하는 부재로서, 그 내부에는 카메라 모듈(50)이 내장될 수 있는 공간을 구비한다. 하우징은 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12)이 결합되는 구조를 가진다.

제 1 액츄에이터(21, 22)는 카메라 모듈(50)의 일측에 부착된 제 1 마그넷(21)과 마그넷(21)의 외주면과 소정 간격을 두고 배치되어 권선되는 제 1 코일(22)을 포함한다. 제 1 액츄에이터(21, 22)는 제 1축으로 카메라 모듈(50)을 회전(틸트)시키기 위한 구성요소이다.

제 2 액츄에이터(31, 32)는 카메라 모듈(50)의 타측에 부착된 제 2 마그넷(31)과 마그넷(31)의 외주면에 권선되는 제 2 코일(32)를 포함한다. 제 2액츄에이터(31, 32)는 제 2축으로 카메라 모듈(50)을 회전(틸트)시키기 위한 구성요소이다. 여기서, 제 2 마그넷(31)은 제 1 마그넷(21)과 동일하지 않은 평면상에 부착된다. 즉, 제 1 코일과 제 2 코일에 의해 발생하는 자기력이 상호 간섭되는 것을 방지하기 위해, 제 1 마그넷(31)과 제 2 마그넷(32)은 소정의 수직 간격을 두고 배치될 수 있다. 또는, 제 1 마그넷(31)과 제 2 마그넷(32)이 동일한 평면에 배치될 수 있다. 이 경우에는 카메라 모듈 어셈블리 손떨림 보정장치의 박형화에 기여할 수 있게 된다. 제 1 마그넷(31) 및 제 2 마그넷(32)의 위치는 다양하게 변경될 수 있으며, 카메라 모듈(50)을 틸트시킬 수 있는 위치에 배치되면 족하다. 한편, 본 실시예에서는 마그넷을 중심으로 코일이 둘러싸는 구조가 개시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 코일이 카메라 모듈에 부착되고, 마그넷이 이 코일을 둘러싸는 구조가 될 수도 있다.

판스프링(40)는 카메라 모듈(50)을 지지하기 위한 부재로서, 하우징에 부착되는 지지부(41)와 카메라 모듈(50)을 회동가능하게 지지하는 가동부(42)를 구비한 판스프링(40)이 이용될 수 있다. 이 탄성 부재는 판스프링에 한정되지 않고, 카메라 모듈(50)이 틸트된 후, 액츄에이터에 입력되는 전원이 중단되면, 카메라 모듈(50)이 정위치로 복귀되도록 하는 복원력을 가진 부재이면 족하다. 예를 들면, 와이어 스프링이 이용될 수 있다. 판스프링(40)의 지지부(41)는 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12)에 의해 고정된다.

카메라 모듈(50)은 렌즈부(51)와 이미지 센서(도시되지 않음)을 포함하는 부재이다. 렌즈부(51)로부터 입사되는 광신호는 이미지 센서를 통해 전기적 신호로 변경된다. 이 전기적 신호는 아날로그/디지털 컨버터를 통해 디지털 신호로 변경된다. 이 카메라 모듈(50)에는 AF(Auto Focusing:오토 포커싱)을 위한 별도의 액츄에이터가 포함될 수 있다.

한편, 하우징(11, 12)이 없는 구조의 카메라 모듈 어셈블리 손떨림 보정장치의 구성도 가능하다. 즉, 카메라 모듈에 마그넷과 코일이 부탁되어서, 카메라 모듈을 손떨림 정보에 따라 틸트 시키는 구조가 개시될 수 있다.

도3과 도4에 도시된 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 모듈 틸트형 손떨림보정장치에서 회전중심의 이동을 최소화 하기 위해 유연 PCB의 유연구조를 판스프링 인근까지 끌어올린 후 외부로 도출시킨 방식의 구조를 나타낸 것이다(도3의 X 부분 참고). 이 방식은 구현된 유연 PCB(60)의 구조가 회전중심 이동을 최소화 할 수 있는 구조이다. 또한, 도2에 도시된 고정된 회전 중심이 있는 구조와는 달리 마찰강성에 의한 회전강성의 증가와 이로 인한 되먹임 제어의 필요성이 없다는 장점과 유연 PCB에 의한 축간 회전강성 편차가 발생하지 않는다는 장점이 있다.

그러나, 유연 PCB를 판스프링 인근까지 끌어올리기 위한 추가적인 구조 및 방향전환 작업이 필요하다는 단점이 발생한다. 또한, 장치의 구성상 유연PCB의 유연구조부가 장치외부로 도출되게 되므로 이를 부착하는 제품에 이 유연구조부의 특성을 확보하기 위한 공간을 필요로 하게 된다. 이는 해당 제품의 설계적인 자유도를 제한하는 단점을 발생시킨다.

도3과 도4에 도시된 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 광축이 항상 잘 맞춰져 있고, 복원력이 있는 지지수단으로 이루어져 있다는 장점이 있기 때문에, 위의 제시된 문제점에도 불구하고 모듈의 회로구성품 전원연결 및 데이터/제어 신호 송수신을 위해 도시된 바와 같이 유연 PCB를 사용하는 것은 많은 장점이 있다.

본 발명은 회전중심의 이동을 발생시키지 않으면서도, 틸트형 손떨림 보정장치 외부에 공간확보가 불필요하면서도, 마찰을 발생시키는 별도의 고정된 회전 중심이 불필요한 새로운 유연 PCB의 구조를 제시하고자 한다. 즉, 회전중심의 이동을 발생시키지 않으면서도, 틸트형 손떨림보정장치 외부에 공간확보가 불필요하면서도, 마찰을 발생시키는 별도의 고정된 회전 중심이 불필요한 분리형 유연 PCB의 구조를 제안한다.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치 사시도이다. 도5의 <a>는 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치를 위에서 바라본 것이며, 도5의 <b>는 밑에서 바라본 사시도이다.

도5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 유연PCB(110), 판스프링(120), 렌즈(140), 카메라 모듈(130)을 포함한다.

본 실시예에 따른 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 유연 PCB(110)를 외부로 도출시키지 않고, 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치의 측면에 부착한다. 또한 도5의 <b>에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 하단 바닥에 카메라 모듈의 회로보드와 같은 높이로 유연 PCB(110)를 배치한다. 즉, 본 실시예에 제시된 분리된 유연 PCB(110)는 카메라 모듈 회로보드와 동일한 높이에서 유연 PCB를 배치시켜 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치 외부로 유연 PCB(110)가 도출되지 않도록 한다.

특히, 유연 PCB(110)는 'ㄷ' 형태의 홈을 따라 분리시키고, 그 홈에 카메라 모듈의 회로보드와 밀착시킨다. 이와 같이 함으로서, 유연 PCB(110)가 편측으로 회전 중심의 이동이 되었던 기존의 구조에 의해 생기는 문제점을 해결하고, 모듈 틸트의 유연한 움직임을 확보할 수 있다.

여기서는 유연 PCB(110)를 2개로 분리한 그림을 예시로 하였으나, 분리형으로 회전중심으로 이동을 방지한다는 것이 본 발명의 요지로써 3개 이상의 분리형 구조를 가질 수도 있으며, 경우에 따라서 더 많은 홈을 가질 수 있다.

도6은 도5에 도시된 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 회전중심 이동 방지 효과를 나타내는 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.

도6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 분리된 유연 PCB를 적용함에 따라 회전 중심 이동 방지효과가 있음을 알 수 있다. 구현하고자 하는 각 축별 끝단의 해석된 이동 변위를 보면 2%미만의 오차를 보여주고 있음을 확인할 수 있다. 이를 통해 회전중심이 기존의 광축 중심에서 이동하지 않음을 구현하면서도 유연 PCB(110)가 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치 외부로 도출되지 않는 분리된 유연부 구조를 가지는 유연 PCB 구조의 탁월한 효과를 확인할 수 있다.

지금까지 살펴본 바와 같이, 본 실시예에 따른 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 분리된 유연 PCB를 적용함에 따라 광축 중심에서 이동하지 않음을 구현함과 동시에 유연 PCB의 유연부가 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치 외부로 도출되지 않아도 된다.

그러므로, 본 실시예에 따른 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 기존에 문제가 되었던 설계상의 자유도를 해치지 않으면서도, 손떨림 보정장치가 손떨림 보정 동작을 수행할 때에도 회전 중심 이동 방지효과가 있다. 또한, 본 실시예에 따른 카메라 모듈 어셈블리의 손떨림 보정장치는 고정된 회전중심을 통한 회전중심 이동방지를 수행하는 경우와는 달리 마찰 특성을 가지는 구조를 회피하여 되먹임 제어 없이도 손떨림보정을 효과적으로 수행할 수 있다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

110: 유연 PCB 120: 판스프링
130: 가동부 140: 카메라 모듈

Claims

하우징;
상기 하우징 안에 배치되며, 회로보드를 구비한 카메라 모듈; 및
상기 회로보드와 실질적으로 동일한 높이에 배치되기 위해 상기 회로보드에 밀착되며, 내부적으로 적어도 하나의 라인 형태의 홈을 가지고, 상기 회로보드와 외부를 전기적으로 연결하기 위한 유연 PCB
를 포함하는 카메라 어셈블리의 손떨림 보정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 유연 PCB와 상기 카메라 모듈의 보드는 상기 하우징의 하단면에 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라 어셈블리의 손떨림 보정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 유연 PCB를 외부와 전기적으로 연결하기 위한 소켓을 더 구비하고, 소켓은 상기 하우징의 상단 측면에 부착되고, 상기 회로보드에 밀착된 유연 PCB는 상기 소켓에 연결되도록 연장되며, 연장된 영역은 하우징의 외부로 돌출되지 않도록 상기 하우징의 측면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 카메라 어셈블리의 손떨림 보정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 라인 형태의 홈은 'ㄷ' 형태인 것을 특징으로 하는 카메라 어셈블리의 손떨림 보정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 유연 PCB에 형성된 상기 라인 형태의 홈이 2개인 것을 특징으로 하는 카메라 어셈블리의 손떨림 보정장치.
손떨림 보정장치를 구비하는 카메라 장치; 및
상기 카메라 장치에 의해 촬영된 이미지를 처리하기 위한 처리부를 포함하며,
상기 손떨림 보정장치는
하우징;
상기 하우징 안에 배치되며, 회로보드를 구비한 카메라 모듈; 및
상기 회로보드와 실질적으로 동일한 높이에 배치되기 위해 상기 회로보드에 밀착되며, 내부적으로 적어도 하나의 라인 형태의 홈을 가지고, 상기 회로보드와 외부를 전기적으로 연결하기 위한 유연 PCB
를 포함하는 이동 단말기.
제 6 항에 있어서,
상기 유연 PCB와 상기 카메라 모듈의 보드는 상기 하우징의 하단면에 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 6 항에 있어서,
상기 유연 PCB를 외부와 전기적으로 연결하기 위한 소켓을 더 구비하고, 소켓은 상기 하우징의 상단 측면에 부착되고, 상기 회로보드에 밀착된 유연 PCB는 상기 소켓에 연결되도록 연장되며, 연장된 영역은 하우징의 외부로 돌출되지 않도록 상기 하우징의 측면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 6 항에 있어서,
상기 라인 형태의 홈은 'ㄷ' 형태인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 6 항에 있어서,
상기 유연 PCB에 형성된 상기 라인 형태의 홈이 2개인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.