KR20150118310A - 방향감지센서를 구비하는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈 및 이의 제어방법 - Google Patents

방향감지센서를 구비하는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈 및 이의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방향감지센서를 구비하는 모바일 기기용 흔들림 보정(OIS, Optical Image Stabilizer) 카메라모듈 및 이의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈은 적어도 하나의 렌즈와 이미지센서를 포함하는 광학모듈; 상기 광학모듈의 방향을 감지하는 방향감지센서; 상기 광학모듈의 흔들림을 감지하는 공간감지센서; 상기 광학모듈의 흔들림을 보정하기 위한 OIS 구동부; 및 상기 방향감지센서에서 감지된 상기 광학모듈의 방향에 따라 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하고, 상기 공간감지센서에서 감지된 상기 광학모듈의 흔들림에 따라 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 흔들림을 보정하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

방향감지센서를 구비하는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈 및 이의 제어방법{OPTICAL IAMGE STABILIZER CAMERA MODULE FOR MOBILE DEVICE INCLUDING GRAVITY SENSOR AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 방향감지센서를 구비하는 모바일 기기용 흔들림 보정(OIS, Optical Image Stabilizer) 카메라모듈 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
스마트폰은 단순한 통화기능을 벗어나 다양한 멀티미디어 기능을 갖추면서, 카메라 기능이 내장된 스파트 폰은 이미 사용자들 사이에서 큰 인기를 누리고 있다.
일반적으로 촬영 시 카메라가 고정되지 못하고 흔들리게 되면 선명한 영상을 얻을 수가 없다. 그래서 카메라에는 카메라의 떨림이나 흔들림을 보정하기 위한 장치가 마련되어 있어서, 가능한 한 선명한 영상이 보장될 수 있도록 하고 있다. 이와 같은 흔들림 보정 기능을 갖는 카메라모듈의 대표적인 선행기술로는 한국 공개특허 제2011-0050210호("흔들림 보정모듈 및 이를 구비한 카메라모듈")가 공개된 바 있다.
스마트폰의 경우 그 구조적인 측면에서 볼 때 일반적인 카메라보다 촬영시 떨림이나 흔들림이 더욱 심할 수 있다. 따라서 최근에는 자이로센서가 탑재되어 흔들림을 보정하도록 한 스마트폰이 개발되기도 했다.
그러나 이와 같이 카메라모듈의 흔들림을 보정하기 위해서는 초기 카메라모듈의 기울어짐이 어느정도 보정되어야 할 필요가 있으며, 특히 스마트 폰 등과 같은 모바일 기기에 탑재된 카메라모듈의 경우에는 모바일 기기의 방향에 따라 카메라모듈이 거꾸로 위치하는 등 그 위치가 매우 크게 변하기 때문에, 모바일 기기의 방향에 따라 카메라모듈의 초기 기울어짐을 보정할 필요성이 더 커지게 된다.
종래의 일반적인 카메라모듈의 경우에는 광학모듈 주위에 광학모듈과의 거리를 감지하는 홀센서를 다수개 위치시키고, 이러한 다수의 홀센서 각각에서 감지된 광학모듈의 거리에 따라 광학모듈의 기울어짐을 감지하였으나, 이와 같이 다수의 홀센서를 이용하여 광학모듈의 기울어짐을 감지하도록 구성하는 것은 홀센서가 고가이어서 비용이 증가하는 원인이 된다.
특히, 스마트 폰 등과 같은 모바일 기기에 장착되는 카메라모듈의 경우에는 종래의 일반적인 카메라모듈과 같이 다수의 홀센서를 사용하여 광학모듈의 기울어짐을 보정하게 되면 그 만큼 전체적인 모바일 기기의 가격이 상승하게 되기 때문에, 종래의 다수의 홀센서를 이용하여 광학모듈의 기울어짐을 보정하는 기술을 대체할 수 있는 저가의 새로운 기술이 요구된다.
본 발명은 종래의 홀센서를 이용하여 광학모듈의 기울어짐을 보정하는 기술을 대체할 수 있는 저가의 새로운 기술을 제공하기 위한 것으로서, 방향감지센서를 이용하여 광학모듈의 기울어짐을 보정할 수 있는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈 및 이의 제어방법을 제공한다.
본 발명에 따른 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈은 적어도 하나의 렌즈와 이미지센서를 포함하는 광학모듈; 상기 광학모듈의 방향을 감지하는 방향감지센서; 상기 광학모듈의 흔들림을 감지하는 공간감지센서; 상기 광학모듈의 흔들림을 보정하기 위한 OIS 구동부; 및 상기 방향감지센서에서 감지된 상기 광학모듈의 방향에 따라 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하고, 상기 공간감지센서에서 감지된 상기 광학모듈의 흔들림에 따라 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 흔들림을 보정하는 제어부;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 방향감지센서에서 감지된 방향과 기 설정된 상기 광학모듈의 초기 설정방향을 비교하여 상기 감지된 방향이 상기 초기 설정방향과 다른 경우에는 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하고, 상기 감지된 방향이 상기 초기 설정방향과 동일하거나 상기 광학모듈의 기울어짐이 보정된 경우에는 상기 공간감지센서에서 감지된 상기 광학모듈의 흔들림에 따라 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 흔들림을 보정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈은 상기 광학모듈의 초기 설정방향과, 상기 감지된 각각의 방향에 따른 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하기 위한 보정값이 각각 기 설정되어 저장되는 메모리부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 감지된 방향과 상기 초기 설정방향이 다른 경우에 상기 메모리부에 저장된 상기 보정값 중 상기 감지된 방향에 따른 보정값에 따라 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈은, 상기 광학모듈의 적어도 2가지 이상의 방향과, 상기 적어도 2가지 이상의 방향 중 어느 하나의 초기 설정방향과, 상기 적어도 2가지 이상의 방향 중 상기 초기 설정방향을 제외한 나머지 방향 각각에 대한 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하기 위한 보정값이 각각 기 설정되어 저장된 메모리부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 감지된 방향이 상기 메모리부에 저장된 방향 중 어느 방향에 해당하는지를 판단하고, 상기 판단 방향과 상기 초기 설정방향이 다른 경우에는 상기 메모리부에 저장된 상기 보정값 중 상기 판단 방향에 해당하는 보정값에 따라 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정할 수 있다.
또한, 상기 OIS 구동부는 서로 마주하는 코일과 마그네트를 포함하는 구동모터로 이루어져 상기 코일에 인가되는 전류에 따라 상기 광학모듈을 구동하도록 구비되고, 상기 메모리부에 저장된 보정값은 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하기 위해 상기 코일에 인가되는 전류값일 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈의 제어방법은 카메라모듈이 작동되면 상기 방향감지센서가 상기 광학모듈의 방향을 감지하는 단계; 상기 감지된 광학모듈의 방향과 기 설정된 상기 광학모듈의 초기 설정방향을 비교하는 단계; 상기 감지된 방향이 상기 초기 설정방향과 다른 경우에는 상기 제어부가 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하는 단계; 상기 감지된 방향이 상기 초기 설정방향과 동일하거나 상기 광학모듈의 기울어짐이 보정된 경우에는 상기 공간감지센서가 상기 광학모듈의 흔들림을 감지하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 감지된 광학모듈의 흔들림에 따라 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 흔들림을 보정하는 단계;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 기울어짐 보정 단계는 상기 감지된 각각의 방향에 따른 기 설정된 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하기 위한 보정값 중 상기 감지된 방향에 따른 보정값에 따라 상기 제어부가 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정할 수 있다.
또한, 상기 비교 단계는 상기 감지된 방향이 기 설정된 방향 중 어느 방향에 해당하는지를 판단한 후 상기 판단 방향과 상기 초기 설정단계를 비교하고, 상기 기울어짐 보정 단계는 상기 기 설정된 방향 각각에 따른 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하기 위한 보정값 중 상기 판단 방향에 해당하는 보정값에 따라 상기 제어부가 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정할 수 있다.
또한, 상기 OIS 구동부는 서로 마주하는 코일과 마그네트를 포함하는 구동모터로 이루어져 상기 코일에 인가되는 전류에 따라 상기 광학모듈을 구동하도록 구비되고, 상기 보정값은 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하기 위해 상기 코일에 인가되는 전류값이고, 상기 기울어짐 보정 단계는 상기 전류값 중 상기 판단 방향에 해당하는 전류값을 상기 코일에 인가함으로써 행해질 수 있다.
본 발명에 따른 방향감지센서를 구비하는 흔들림 보정 카메라모듈 및 이의 제어방법은 종래에서와 같이 광학모듈의 기울어짐을 보정하기 위하여 고가의 홀센서를 사용하지 않고 저가의 방향감지센서만을 이용하여 광학모듈의 기울어짐을 보정할 수 있기 때문에 그 만큼 제조비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위와 상세한 설명의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 실시예에 따른 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈의 구성을 나타낸 블록도이고,
도 2는 광학모듈의 초기 설정방향의 일 예를 나타내는 도면이고,
도 3은 초기 설정방향과 다른 광학모듈 방향의 일 예를 나타내는 도면이고,
도 4는 초기 설정방향과 다른 광학모듈 방향의 다른 일 예를 나타내는 도면이고,
도 5는 본 실시예에 따른 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈의 제어방법을 나타낸 순서도이고,
도 6은 본 실시예에 따른 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈의 자동 초점 제어동작을 나타낸 개념도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 방향감지센서를 구비하는 모바일 기기용 흔들림 보정(OIS, Optical Image Stabilizer) 카메라모듈의 실시 예들에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
다만, 본 명세서에서 '수직', '수평', '좌우', '상하' 등과 같은 상대적인 용어는 도면에 도시된 방향을 기준으로 구성들간의 관계를 설명하기 위하여 사용될 수 있으며, 본 발명은 그러한 용어에 의해 한정되지 않는다. 또한, 첨부도면에서, 두께 및 크기는 명세서의 명확성을 위해 과장되어질 수 있으며, 본 발명은 첨부도면에 도시된 상대적인 크기나 두께에 의해 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈은 광학모듈(10), 영상처리부(20)를 포함할 수 있다.
광학모듈(10)은 적어도 하나의 렌즈(11)와 이미지센서(12)를 포함할 수 있다. 렌즈(11)는 피사체로부터 오는 빛을 모으거나 발산시켜 이미지센서(12)에 상(像)이 맺히도록 한다. 이미지센서(12)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 영상처리부(20)는 이미지센서(12)에 맺힌 영상을 처리한다.
또한, 본 실시예에 따른 모바일 기기용 OIS 카메라모듈은 방향감지센서(30), 공간감지센서(40), OIS(Optical Image Stabilizer) 구동부(50), 메모리부(60), 제어부(100)를 포함할 수 있다.
방향감지센서(30)는 광학모듈(10)의 방향을 감지하며, 공간감지센서(40)는 광학모듈(10)의 흔들림을 감지하며, OIS 구동부(50)는 광학모듈(10)을 구동하여 광학모듈(10)의 흔들림을 보정한다. 방향감지센서(30)로는 중력을 이용하여 광학모듈(10)의 방향을 감지하는 이른바 G센서로 불리우는 그래비티 센서(gravity sensor)가 사용될 수 있으며, 공간감지센서(40)로는 각속도를 이용하여 광학모듈(10)의 흔들림을 감지하는 자이로센서(gyro sensor)가 사용될 수 있다.
제어부(100)는 방향감지센서(30)에서 감지된 광학모듈(10)의 방향에 따라 OIS 구동부(50)를 구동하여 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정하며, 또한 공간감지센서(40)에서 감지된 광학모듈(10)의 흔들림에 따라 OIS 구동부(50)를 구동하여 광학모듈(10)의 흔들림을 보정한다.
제어부(100)는 방향감지센서(30)에서 감지된 방향과 기 설정된 광학모듈(10)의 초기 설정방향을 비교하여 광학모듈(10)의 기울어짐을 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지된 방향이 상기 초기 설정방향과 다른 경우에는 광학모듈(10)이 기울어진 것으로 판단하여 OIS 구동부(50)를 구동함으로써 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정할 수 있으며, 상기 감지된 방향이 상기 초기 설정방향과 동일한 경우에는 광학모듈(10)이 기울어지지 않은 것으로 판단하여 OIS 구동부(50)를 별도로 구동하지 않을 수 있다.
또한, 제어부(100)는 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정한 경우와 상기 감지된 방향과 상기 초기 설정방향이 동일하여 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정할 필요가 없는 경우에는, 공간감지센서(40)에서 감지된 광학모듈(10)의 흔들림에 따라 OIS 구동부(50)를 구동하여 광학모듈(10)의 흔들림을 보정할 수 있다.
메모리부(60)에는 광학모듈(10)의 초기 설정방향과, 상기 감지된 각각의 방향에 따른 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정하기 위한 보정값이 각각 기 설정되어 저장될 수 있다.
따라서, 제어부(100)는 상기 감지된 방향과 상기 초기 설정방향이 다른 경우에, 메모리부(60)에 기 설정되어 저장된 보정값 중 상기 감지된 방향에 따른 보정값에 따라 OIS 구동부(50)를 구동함으로써 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정할 수 있다.
OIS 구동부(50)는 서로 마주하는 코일과 마그네틱을 포함하는 구동모터의 형태로 구성되어 코일에 인가되는 전류에 따라 광학모듈(10)의 흔들림이 보정되도록 광학모듈(10)을 구동시킬 수 있다. 이 경우, 메모리부(60)에 저장된 상기 감지된 각각의 방향에 따른 광학모듈(10)의 기울어짐 보정값은 상기 코일에 인가되는 전류값일 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 방향감지센서를 이용한 광학모듈의 기울어짐 보정 제어동작에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 광학모듈의 초기 설정방향의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 광학모듈(10)의 초기 설정방향은 렌즈(11)가 상부에 위치하고 이미지센서(12)가 하부에 위치한 상태로 광학모듈(10)이 수직한 상태를 유지하고 있는 방향일 수 있다.
본 발명에 따른 모바일 기기용 OIS 카메라모듈은 스마트 폰 등과 같은 모바일 기기에 카메라모듈이 고정된 상태로 장착되기 때문에, 카메라 촬영시 사용자가 모바일 기기를 들고 있는 상태에 따라 모바일 기기에 장착 고정된 카메라모듈의 광학모듈(10)은 여러 방향으로 기울어지게 되며, 이러한 광학모듈(10)의 기울어진 방향은 방향감지센서(30)에서 감지가 가능하다.
도 3은 초기 설정방향과 다른 광학모듈 방향의 일 예를 나타내는 도면으로서, 본 발명에 따른 방향감지센서(30)를 이용한 광학모듈(10)의 기울어짐 보정 제어동작을 나타내는 개념도이다.
도 3을 참조하면, 방향감지센서(30)에서 감지된 광학모듈(10)의 방향은 렌즈(11)가 좌측에 위치하고 이미지센서(12)가 우측에 위치한 수평한 상태를 유지하고 있는 방향일 수 있다. 이는 도 2에 도시된 광학모듈(10)의 초기 설정방향과는 다른 방향이며, 광학모듈(10)은 중력에 의해 소정각도(θ1) 기울어진 상태가 되기 때문에, 제어부(100)는 OIS 구동부(50)를 구동하여 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정하게 된다.
이때, 도 3에 도시된 광학모듈(10)의 방향에 따른 광학모듈(10)의 기울어짐 보정값은 광학모듈(10)을 기울어진 각도(θ1)만큼 반대로 구동시키기 위한 값이며, 이러한 보정값은 메모리부(60)에 기 저장된 값일 수 있다.
따라서, 제어부(100)는 방향감지센서(30)에서 감지된 광학모듈(10)의 방향이 초기 설정방향과 다르고, 상기 다른 방향이 도 3에 도시된 상태의 방향임을 판단하게 되면, 광학모듈(10)을 기울어진 각도(θ1)만큼 반대로 구동하기 위하여 메모리부(60)에 저장된 상기 방향에 따른 기울어짐 보정값에 따라 OIS 구동부(50)를 구동함으로써 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정할 수 있다.
한편, 메모리부(60)에는 광학모듈(10)의 방향이 적어도 2가지 이상으로 기 설정되어 저장될 수 있으며, 그에 따라 상기 각각의 방향에 따른 광학모듈(10)의 기울어짐 보정값도 적어도 2가지 이상으로 기 설정되어 저장될 수 있다.
예를들어, 광학모듈(10)의 방향은 기본적으로 수직방향(도 2에 따른 방향) 또는 수평방향(도 3에 따른 방향)의 2가지 방향으로 기 설정되어 저장될 수 있으며, 상기 2가지 방향 중 어느 한 방향(도 2에 따른 방향)은 초기 설정방향일 수 있다. 따라서, 메모리부(60)에는 상기 2가지 방향 중 초기 설정방향과 다른 어느 한 방향(도 3에 따른 방향)에 대한 광학모듈(10)의 기울어짐(θ1)을 보정하기 위한 하나의 보정값만이 기 설정되어 저장될 수 있다.
이 경우, 제어부(100)는 방향감지센서(30)에서 감지된 광학모듈(10)의 방향이 메모리부(60)에 저장된 2가지 방향 중 어느 방향에 해당하는지 또는 어느 방향에 더 근접하고 있는 방향인지를 판단하고, 상기 판단 방향이 초기 설정방향과 동일하면 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정하지 않고, 상기 판단 방향이 초기 설정방향과 다르면, 메모리부(60)에 저장된 하나의 보정값에 따라 OIS 구동부(50)를 구동함으로써, 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정할 수 있다.
또한, 광학모듈(10)의 보다 정밀한 기울어짐 보정을 위해서는 메모리부(60)에 저장된 방향은 대략 6가지 방향으로 기 설정되어 저장될 수 있으며, 상기 6가지 방향 중 어느 한 방향은 초기 설정방향일 수 있다. 예를 들어, 메모리부(60)에 저장된 6가지 방향은, 도 2에 따른 방향(상하 수직한 방향), 도 2와 반대 방향(렌즈(11)와 이미지센서(12)가 상하로 역전된 방향), 도 3에 따른 방향(좌우 방향), 도 3과 반대방향(렌즈(11)와 이미지센서(12)가 좌우로 변경된 방향) 및 도면에는 도시되지 않지만, 전후 방향과 렌즈(11)와 이미지센서(12)의 위치가 역전된 전후방향 등 대략 6가지 방향으로 기 설정되어 저장될 수 있으며, 이 중 어느 한 방향(도 2에 따른 방향)이 초기 설정방향으로 설정되어 저장될 수 있다. 따라서, 메모리부(60)에는 상기 6가지 방향 중 초기 설정방향과 다른 5가지 방향 각각에 대한 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정하기 위한 5개의 보정값이 기 설정되어 저장될 수 있다.
이 경우, 제어부(100)는 방향감지센서(30)에서 감지된 광학모듈(10)의 방향이 메모리부(60)에 기 저장된 6가지 방향 중 어느 방향에 해당하는지 또는 어느 방향에 근접하고 있는 방향인지를 판단하고, 상기 판단 방향이 초기 설정방향과 다른 경우에는 상기 판단 방향에 따른 메모리부(60)에 저장된 보정값에 따라 OIS 구동부(50)를 구동함으로써 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정할 수 있다.
도 4는 초기 설정방향과 다른 광학모듈 방향의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4에서 보이는 바와 같이, 광학모듈(10)의 방향은 도 2 및 도 3에서와 같이 수직 또는 수평한 방향뿐만 아니라 소정각도(θ') 기울어진 방향일 수도 있으며, 이 경우 도 3에 따른 광학모듈(10)의 기울어짐(θ1)과 상이한 광학모듈(10)의 기울어짐(θ2)을 보다 정밀하게 보정하기 위해서는, 상술한 바와 같은 6가지 방향 이상의 n가지 방향이 기 설정되어 메모리부(60)에 저장될 수 있다. 또한, n가지 방향 중 어느 한 방향은 초기 설정방향이 되며, 메모리부(60)에는 나머지 각각의 (n-1)가지 방향에 대한 광학모듈(10) 기울어짐을 보정하기 위한 (n-1) 보정값이 기 설정되어 저장될 수 있다.
따라서, 메모리부(60)에는 광학모듈(10)의 적어도 2가지 이상의 방향과, 상기 적어도 2가지 이상의 방향 중 어느 하나의 초기 설정방향과, 상기 적어도 2가지 이상의 방향 중 상기 초기 설정방향을 제외한 나머지 방향 각각에 대한 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정하기 위한 보정값이 각각 기 설정되어 저장될 수 있다.
이 경우, 제어부(100)는 방향감지센서(30)에서 감지된 방향이 메모리부(60)에 저장된 방향 중 어느 방향에 해당하는지를 판단하고, 상기 판단 방향과 상기 초기 설정방향이 다른 경우에는 메모리부(60)에 저장된 보정값 중 상기 판단 방향에 해당하는 보정값에 따라 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정할 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 모바일 기기용 OIS 카메라모듈은 자동초점 조절을 위한 AF 구동부(70)를 더 포함할 수 있다. AF 구동부(70)는 OIS 구동부(50)와 마찬가지로 서로 마주하는 코일과 마그네틱을 포함하는 구동모터의 형태로 구성될 수 있으며, 따라서 코일에 인가되는 전기신호에 따라 이미지센서(12)에 대한 렌즈(11)의 거리가 조절되어 자동 초점 동작되도록 광학모듈(10)을 구동시킬 수 있다.
제어부(100)는 OIS 드라이브(102), OIS 제어부(104), AF 드라이브(105), AF 제어부(107)를 포함할 수 있다.
OIS 드라이브(102)는 OIS 구동부(50)에 연결되어 OIS 구동부(50)의 코일로 전류를 인가시키며, AF 드라이브(105)는 AF 구동부(70)에 연결되어 AF 구동부(70)의 코일로 전류를 인가시킬 수 있다. OIS 제어부(104)는 OIS 드라이브(102)에 연결되어 OIS 드라이브(102)를 제어하며, AF 제어부(107)는 AF 드라이브(105)에 연결되어 AF 드라이브(105)를 제어할 수 있다. 즉, OIS 제어부(104)는 방향감지센서(30)와 공간감지센서(40)의 감지결과에 따라 OIS 구동부(50)의 코일로 인가하여야 할 전류값을 결정하여 OIS 드라이브(102)로 전송하는 방법으로 광학모듈(10)의 기울어짐과 흔들림을 보정할 수 있으며, AF 제어부(107)는 AF 구동부(70)의 코일로 인가하여야 할 전류값을 결정하여 AF 드라이브(105)로 전송하는 방법으로 카메라모듈의 초점을 자동으로 조절할 수 있다.
OIS 드라이브(102)와 AF 드라이브(105)는 개별 IC의 형태로 마련될 수 있으며, 단일 칩의 내부에 내장될 수 있다. 또한, OIS 제어부(104)와 AF 제어부(107)는 개별 IC의 형태로 마련될 수 있으며, 단일 칩의 내부에 내장될 수 있다.
또한, 메모리부(60)에는 광학모듈(10)의 초기 방향설정값과 광학모듈(10)의 기울어짐 보정값 외에, 광학모듈(10)의 흔들림에 대한 기준값, 초기 초점거리 설정값 등이 저장될 수 있다.
이하, 상술한 바와 같이 구성을 가지는 본 발명에 따른 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈의 제어방법에 대하여 상세히 설명하다.
도 5는 본 발명에 따른 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 카메라모듈의 제어방법은 먼저, 모바일 기기용 카메라모듈의 작동이 개시되면, 방향감지센서(30)가 광학모듈(10)의 방향을 감지하고(S10), 제어부(100)는 상기 감지된 광학모듈(10)의 방향과 기 설정된 광학모듈(10)의 초기 설정방향을 비교하여(S20), 상기 감지된 방향이 상기 초기 설정방향과 다른 경우에는 제어부(100)가 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정하고(S30), 상기 감지된 방향이 상기 초기 설정방향과 동일하거나 광학모듈(10)의 기울어짐이 보정된 경우에는 공간감지센서(40)가 광학모듈(10)의 흔들림을 감지하고(S40), 제어부(100)는 상기 감지된 광학모듈(10)의 흔들림에 따라 광학모듈(10)의 흔들림을 보정할 수 있다(S50).
여기서, 상기 기울어짐 보정 단계(S30)는 제어부(100)가 상기 감지된 각각의 방향에 따른 기 설정된 광학모듈(10)의 기울어짐 보정값 중 상기 감지된 방향에 따른 보정값을 이용하여 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정할 수 있다.
또한, OIS 구동부(50)가 코일과 마그네트를 포함하는 구동모터로 구성되는 경우에, 상기 감지된 각각의 방향에 따른 기 설정된 기울어짐 보정값은 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정하기 위해 코일에 인가되는 전류값일 수 있으며, 이 경우 상기 기울어짐 보정 단계(S30)는 제어부(100)가 상기 감지된 각각의 방향에 따른 기 설정된 전류값 중 상기 감지된 방향에 따른 전류값을 코일에 인가함으로써 행해질 수 있다.
상기 비교 단계(S20)는 상기 감지된 방향이 기 설정된 방향 중 어느 방향에 해당하는지를 판단한 후 상기 판단 방향과 상기 초기 설정단계를 비교할 수 있으며, 이 경우 상기 기울어짐 보정 단계(S30)는 상기 기 설정된 방향 각각에 따른 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정하기 위한 보정값 중 상기 판단 방향에 해당하는 보정값에 따라 제어부(100)가 OIS 구동부(50)를 구동하여 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정할 수 있다.
상기 흔들림 보정 단계(S50)는 OIS 제어부(104)가 공간감지센서(40)로부터 입력되는 광학모듈(10)의 흔들림 정보에 따라 OIS 드라이브(102)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 카메라모듈의 흔들림에 의해 광학모듈(10)이 흔들리면 공간감지센서(40)는 흔들림 변이값을 OIS 제어부(104)로 전송하며, OIS 제어부(104)는 흔들림 변이값이 기준값의 범위 내이면, 현재 전류가 유지되도록 OIS 드라이브(104)를 제어하며, 반대로 흔들림 변이값이 기준값의 범위를 초과하면, 기준값에 대한 변이값에 따른 반대 전류가 인가되도록 OIS 드라이브(102)를 제어할 수 있다. 이에 따라 OIS 구동부(50)는 광학모듈(10)을 구동시키고, 광학모듈(10)은 흔들림이 보정된 자세를 유지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 카메라모듈 제어방법은 상기 흔들림 보정 단계(S50)와 별도로 자동 초점 제어단계(S60)를 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 실시예에 따른 자동 초점 제어동작을 나타낸 개념도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 자동 초점 제어단계(S60)는 기울어짐 보정 단계(S30)에서 제어부(100)에 의해 광학모듈(10)의 기울어짐이 보정되거나 방향감지센서(30)에서 감지된 광학모듈(10)의 방향과 광학모듈(10)의 초기 설정방향이 동일하여 광학모듈(10)의 기울어짐을 보정할 필요가 없는 경우에 자동 초점이 제어가 개시되며, 이미지센서(12)에 취득되는 영상은 영상처리부(12)에 의해 AF 제어부(107)로 입력될 수 있다(S62).
영상처리부(12)로부터 입력된 영상의 초점이 기 설정된 초기 초점거리 설정값과 동일하여 선명한 영상이 입력되면, AF 제어부(107)에는 선명한 영상이 입력될 수 있다. 이때, AF 제어부(107)는 현재의 전류값이 유지되도록 AF 드라이브(70)를 제어할 수 있다. 반대로, 영상처리부(12)로부터 입력된 영상의 초점이 초기 초점거리 설정값과 다르거나, 피사체가 이동하여 초점이 맞지 않을 경우, AF 제어부(107)에는 흐린 영상이 입력될 수 있다. 이때, AF 제어부(107)는 초점거리 무조정 변이값(α)만큼 전류가 인가되도록 AF 드라이브(105)를 제어한다(S64). 그리고, 이와 같이 자동 초점 제어된 영상은 다시 AF 제어부(107)로 입력되고(S65), AF 구동부(70)는 렌즈(11)를 구동시켜 초점거리를 보정하여 선명한 영상이 취득되도록 한다(S67).
이와 같이 자동 초점 제어가 완료되면 피사체에 대한 촬영이 종료되어 선명한 화질의 영상을 취득할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 방향감지센서를 이용하여 광학모듈의 기울어짐을 보정할 수 있는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈에 관한 것으로서, 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
10 : 광학모듈 11 : 렌즈
12 : 이미지센서 20 : 영상처리부
30 : 방향감지센서 40 : 공간감지센서
50 : OIS 구동부 60 : 메모리부
70 : AF 구동부 100 : 제어부

Claims (9)

  1. 적어도 하나의 렌즈와 이미지센서를 포함하는 광학모듈;
    상기 광학모듈의 방향을 감지하는 방향감지센서;
    상기 광학모듈의 흔들림을 감지하는 공간감지센서;
    상기 광학모듈의 흔들림을 보정하기 위한 OIS 구동부; 및
    상기 방향감지센서에서 감지된 상기 광학모듈의 방향에 따라 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하고, 상기 공간감지센서에서 감지된 상기 광학모듈의 흔들림에 따라 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 흔들림을 보정하는 제어부;를 포함하는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 방향감지센서에서 감지된 방향과 기 설정된 상기 광학모듈의 초기 설정방향을 비교하여 상기 감지된 방향이 상기 초기 설정방향과 다른 경우에는 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하고, 상기 감지된 방향이 상기 초기 설정방향과 동일하거나 상기 광학모듈의 기울어짐이 보정된 경우에는 상기 공간감지센서에서 감지된 상기 광학모듈의 흔들림에 따라 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 흔들림을 보정하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 카메라모듈은 상기 광학모듈의 초기 설정방향과, 상기 감지된 각각의 방향에 따른 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하기 위한 보정값이 각각 기 설정되어 저장되는 메모리부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 감지된 방향과 상기 초기 설정방향이 다른 경우에 상기 메모리부에 저장된 상기 보정값 중 상기 감지된 방향에 따른 보정값에 따라 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 카메라모듈은 상기 광학모듈의 적어도 2가지 이상의 방향과, 상기 적어도 2가지 이상의 방향 중 어느 하나의 초기 설정방향과, 상기 적어도 2가지 이상의 방향 중 상기 초기 설정방향을 제외한 나머지 방향 각각에 대한 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하기 위한 보정값이 각각 기 설정되어 저장된 메모리부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 감지된 방향이 상기 메모리부에 저장된 방향 중 어느 방향에 해당하는지를 판단하고, 상기 판단 방향과 상기 초기 설정방향이 다른 경우에는 상기 메모리부에 저장된 상기 보정값 중 상기 판단 방향에 해당하는 보정값에 따라 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 OIS 구동부는 서로 마주하는 코일과 마그네트를 포함하는 구동모터로 이루어져 상기 코일에 인가되는 전류에 따라 상기 광학모듈을 구동하도록 구비되고,
    상기 메모리부에 저장된 보정값은 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하기 위해 상기 코일에 인가되는 전류값인 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈.
  6. 적어도 하나의 렌즈와 이미지센서를 포함하는 광학모듈, 상기 광학모듈의 방향을 감지하는 방향감지센서, 상기 광학모듈의 흔들림을 감지하는 공간감지센서, 상기 광학모듈의 흔들림을 보정하기 위한 OIS 구동부 및 제어부를 포함하는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈의 제어방법에 있어서,
    카메라모듈이 작동되면 상기 방향감지센서가 상기 광학모듈의 방향을 감지하는 단계;
    상기 감지된 광학모듈의 방향과 기 설정된 상기 광학모듈의 초기 설정방향을 비교하는 단계;
    상기 감지된 방향이 상기 초기 설정방향과 다른 경우에는 상기 제어부가 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하는 단계;
    상기 감지된 방향이 상기 초기 설정방향과 동일하거나 상기 광학모듈의 기울어짐이 보정된 경우에는 상기 공간감지센서가 상기 광학모듈의 흔들림을 감지하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 감지된 광학모듈의 흔들림에 따라 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 흔들림을 보정하는 단계;를 포함하는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기울어짐 보정 단계는 상기 감지된 각각의 방향에 따른 기 설정된 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하기 위한 보정값 중 상기 감지된 방향에 따른 보정값에 따라 상기 제어부가 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈 제어방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 비교 단계는 상기 감지된 방향이 기 설정된 방향 중 어느 방향에 해당하는지를 판단한 후 상기 판단 방향과 상기 초기 설정단계를 비교하고,
    상기 기울어짐 보정 단계는 상기 기 설정된 방향 각각에 따른 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하기 위한 보정값 중 상기 판단 방향에 해당하는 보정값에 따라 상기 제어부가 상기 OIS 구동부를 구동하여 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈 제어방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 OIS 구동부는 서로 마주하는 코일과 마그네트를 포함하는 구동모터로 이루어져 상기 코일에 인가되는 전류에 따라 상기 광학모듈을 구동하도록 구비되고,
    상기 보정값은 상기 광학모듈의 기울어짐을 보정하기 위해 상기 코일에 인가되는 전류값이고,
    상기 기울어짐 보정 단계는 상기 전류값 중 상기 판단 방향에 해당하는 전류값을 상기 코일에 인가함으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 모바일 기기용 흔들림 보정 카메라모듈 제어방법.
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