KR20190034548A

KR20190034548A - 자가 정렬 멀티 파트 카메라 시스템

Info

Publication number: KR20190034548A
Application number: KR1020197002926A
Authority: KR
Inventors: 마르코 에로마에키; 우르호 콘토리; 에로 툴로스
Original assignee: 마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2017-07-20
Publication date: 2019-04-02
Also published as: US20190082086A1; KR102312854B1; US10142526B2; US10469721B2; EP3491481A1; US20180035024A1; CN109564447B; WO2018022389A1; CN109564447A

Abstract

멀티 파트 전자 디바이스는 적어도 2개의 디바이스 파트들이 오버랩되는 모드를 갖고, 제 1 디바이스 파트에 마운팅되는 제 1 카메라 파트 및 제 2 디바이스 파트에 마운팅되는 제 2 카메라 파트를 포함한다. 제 1 카메라 파트 및 제 2 카메라 파트 중 적어도 하나는, 제 1 디바이스 파트와 제 2 디바이스 파트가 서로 오버랩될 때의 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트 사이의 접촉이 카메라 파트들의 각각의 광학축들 간의 선택된 각도 편차 내에서 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트를 정렬시키도록 탄성적으로 마운팅된다. 바디 및 플렉서블 마운트를 갖는 카메라 파트, 및 경사 오차를 감소시키는 방법이 또한 설명된다.

Description

자가 정렬 멀티 파트 카메라 시스템

본 발명은 자가 정렬 멀티 파트 카메라 시스템에 관한 것이다.

많은 종류의 오늘날의 전자 디바이스들은 디지털 카메라를 포함한다. 그러한 카메라들은 전자 디바이스들의 피처(feature)들 및 기능을 부가한다.

일 유형의 전자 디바이스는, 일반적으로 함께 물리적으로 커플링되는 서로 연관되어 사용되는 다수의 파트들이 있는 멀티 파트 전자 디바이스이다. 예를 들어, 제 1 파트 및 제 2 파트가 힌지, 슬라이딩 배열 또는 다른 구성에 의해 함께 커플링되는 2 파트 전자 디바이스들이 있다. 그러한 전자 디바이스들은 (모바일 폰들을 포함한) 모바일 디바이스들, 태블릿들, 랩탑 컴퓨터들, 다른 유형들의 컴퓨팅 디바이스들, 게임 컨트롤러들 등을 포함할 수 있다.

일부 멀티 파트 전자 디바이스들에서, 다수의 파트들 중 적어도 2개의 파트들이 서로 오버랩되어 카메라에 대한 특정 동작을 제공하도록 위치될 수 있다. 단지 하나의 예시로서, 오버랩된 모드는, 디바이스의 제 1 파트와 제 2 파트가 오버랩될 때, 디바이스의 제 1 파트 내의 메인 카메라 파트와 디바이스의 제 2 파트 내의 광학 소자들을 사용하는 것에 기반하여 부가적인 포커싱 옵션들을 제공할 수 있다.

실제로, 서로에 대해 이동될 수 있는 멀티 파트 전자 디바이스의 다수의 카메라 파트들 간의 적절한 정렬을 달성하는 것은 어렵다.

본 요약은 아래의 상세한 설명에서 추가로 설명되는 개념들의 선택을 단순한 형태로 소개하기 위해 제공된다. 본 요약은 청구된 발명 대상의 중요한 피처들 또는 필수적인 피처들을 식별시키려는 의도는 없으며, 또한 청구된 발명 대상의 범위를 제한하는데 사용되도록 의도되지도 않는다.

카메라 파트에서의 경사축 오차(tilt axis error)가 선택된 각도 범위 내로 감소되어 적절한 정렬을 가능하게 할 수 있도록 조절가능하게 마운팅될 수 있는 멀티 파트 전자 디바이스의 카메라 파트를 제공하기 위한 기술들이 설명된다. 일 구현예에서, 멀티 파트 전자 디바이스는 적어도 2개의 디바이스 파트들이 오버랩되는 모드를 갖고, 제 1 디바이스 파트에 마운팅되는 제 1 카메라 파트 및 제 2 디바이스 파트에 마운팅되는 제 2 카메라 파트를 포함한다. 제 1 카메라 파트 및 제 2 카메라 파트 중 적어도 하나는, 제 1 디바이스 파트와 제 2 디바이스 파트가 서로 오버랩될 때의 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트 사이의 접촉이 각각의 광학축들 간의 선택된 각도 편차 내에서 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트를 정렬시키도록 탄성적으로 마운팅된다.

일 구현예에서, 제 1 카메라 파트는 제 1 디바이스 파트에 부착되는 제 1 탄성 카메라 마운트를 포함하고, 제 2 카메라 파트는 제 2 디바이스 파트에 부착되는 제 2 탄성 카메라 마운트를 포함한다. 제 1 카메라 파트 및 제 2 카메라 파트는 각각의 주위의 표면들에 대해 돌출되는 각각의 돌출된 위치들에서 휴면 상태로(at rest) 위치된다. 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트 사이의 접촉은 카메라 파트들 중 적어도 하나를 자신의 돌출된 위치에 대해 내측으로 물러나도록 추동한다(urge).

일 구현예에서, 탄성 마운트는 각각의 카메라 파트에 맞도록 그리고 각각의 카메라 파트와, 이 카메라 파트에 대한 각각의 디바이스 파트 내에 형성되는 개구부 사이의 공간을 시일(seal)하도록 사이즈화된다. 탄성 마운트는 각각의 디바이스 파트의 내측 표면에의 접착 마운팅을 위해 구성될 수 있다. 또한, 탄성 마운트는 각각의 카메라 파트의 광학축에 대략 수직인 측방 방향들로의 각각의 카메라 파트의 병진이동(translation)을 가능하게 하도록 구성될 수 있다.

일 구현예에서, 탄성 마운트는, 마운트가 각각의 디바이스 파트에 설치된 상태에서 측방 방향들로의 각각의 카메라 파트의 병진이동을 가능하게 하도록 구성된 폴드 재료(fold of material)를 포함한다.

일 구현예에서, 제 1 카메라 파트 및 제 2 카메라 파트 각각은 보호 윈도우를 포함하고, 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트 사이의 접촉이 각각의 보호 윈도우들 간에 발생한다.

일 구현예에서, 멀티 파트 전자 디바이스는 적어도 한 쌍의 제 1 정렬 부재 및 제 2 정렬 부재를 포함하며, 제 1 정렬 부재는 제 1 디바이스 파트에 위치되고 제 2 정렬 부재는 제 2 디바이스 파트에 위치된다. 제 1 정렬 부재 및 제 2 정렬 부재는 서로 상호작용하여 제 1 카메라 파트 및 제 2 카메라 파트 중 적어도 하나를 측방으로 그리고 제 1 카메라 파트 및 제 2 카메라 파트 중 다른 하나와 정렬되게 이동시키도록 구성된다.

일 구현예에서, 제 1 정렬 부재 및 제 2 정렬 부재는 자석이다. 제 1 정렬 부재 및 제 2 정렬 부재는, 제 1 디바이스 파트와 제 2 디바이스 파트가 서로 오버랩될 때 제 1 카메라 파트 또는 제 2 카메라 파트 중 적어도 하나를 이동시킬 수 있는 자력이 생성되도록 서로에 대해 위치된다. 일 구현예에서, 제 1 자기 부재는 고정형이고 제 2 자기 부재는 이동형이다.

일 구현예에서, 전자 디바이스용 카메라 파트는 멀티 파트 전자 디바이스의 일 파트 내의 위치지정을 위한 바디 - 바디는 파트 내의 개구부를 관통하여 연장되고 주위의 외측 표면에 대해 돌출되도록 위치지정 가능한 외측 단부를 가짐 - , 및 바디를 파트의 내측 표면에 조절가능하게 커플링하기 위한 플렉서블 마운트를 포함한다.

일 구현예에서, 멀티 파트 전자 디바이스의 카메라에 있어서의 경사 오차를 감소시키는 방법은, 카메라 파트가 제 1 디바이스 파트에 대해 이동가능하도록 제 1 카메라 파트를 제 1 디바이스 파트에 마운팅하는 단계, 제 2 카메라 파트를 제 2 디바이스 파트에 마운팅하는 단계, 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트가 서로 접촉하도록 제 1 디바이스 파트와 제 2 디바이스 파트를 오버랩시키는 단계, 및 적어도 제 1 카메라 파트를 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트 사이의 접촉에 기반하여 이동시켜 경사 오차를 감소시키도록 추동하는 단계를 포함한다.

이전의 그리고 다른 목적들, 피처들, 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 진행되는 다음의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1a 및 도 1b는 부분적으로 열린 위치(도 1a)에서 그리고 닫힌 위치(도 1b)에서 도시된 다수의 카메라 파트들을 갖는 멀티 파트 전자 디바이스의 일부분의 개략적인 측면도들이다.
도 2는, 서로 조금 분리되고 정렬 전에 도시된 다수의 카메라 파트들을 갖는 멀티 파트 전자 디바이스의 일부분의 측면도이다.
도 3은 다수의 카메라 파트들 간의 접촉이 카메라 파트들을 서로에 대해 정렬시킨 닫힌 위치에서의 도 2의 멀티 파트 전자 디바이스의 측면도이다.
도 4는 홀도 도시된 자가 정렬 마운트를 갖는 카메라 파트의 측면도이다.
도 5는 다수의 카메라 파트들 중 하나로서 사용하기에 적합한 다른 구현예에 따른 카메라 파트의 측면도이다.
도 6a 및 도 6b는 부분적으로 열린 위치(도 6a) 및 닫힌 위치(도 6b)에서 도시된 다수의 카메라 파트들을 갖는 다른 구성의 멀티 파트 전자 디바이스의 개략적인 측면도들이다.
도 7a 및 도 7b는 열린 위치(도 7a) 및 닫힌 위치(도 7b)에서 도시된 서로에 대해 병진이동하는 다수의 카메라 파트들을 갖는 다른 구성의 멀티 파트 전자 디바이스의 개략적인 측면도들이다.
도 8은 멀티 파트 전자 디바이스에서의 경사축 오차를 감소시키는 대표적인 방법의 흐름도이다.
도 9는 본원에서 설명되는 기술들과 관련하여 사용될 수 있는 전자 또는 모바일 디바이스의 개략도이다.

도 1a 및 도 1b는 다수의 카메라 파트들을 갖는 대표적인 멀티 파트 전자 디바이스(100)의 측면도들이다. 도 1a 및 도 1b의 대표적인 구현예에서, 멀티 파트 전자 디바이스(100)의 다수의 파트들은, 예를 들어 힌지(106)에 의해 서로 커플링되는 제 1 디바이스 파트(102) 및 제 2 디바이스 파트(104)를 포함한다. 제 1 디바이스 파트(102)는 제 1 카메라 파트(110)를 갖는다. 제 2 디바이스 파트(104)는 제 2 카메라 파트(112)를 갖는다.

제 1 카메라 파트(110) 및 제 2 카메라 파트(112)는, 도 1b에 도시된 바와 같이 가령 디바이스(100)의 닫힌 위치에서 이들이 서로 커플링되는 적어도 하나의 동작 모드를 갖는다. 선택적으로, 제 1 카메라 파트(110) 및 제 2 카메라 파트(112) 중 하나 또는 둘 다는, 이들이 개별적으로 사용되는 동작 모드를 가질 수 있다. 편의를 위해 도 1a 및 도 1b에 2개의 디바이스 파트들이 예시되지만, 멀티 파트 디바이스(100)는 2개보다 많은 파트들을 포함할 수 있다. 유사하게, 멀티 파트 디바이스는 2개보다 많은 카메라 파트들을 포함할 수 있다. 용어들 "제 1" 및 "제 2"가 명확성을 위해서만 사용되며, 파트들 간의 어떤 논리적 우위(precedence)를 암시하는 것은 아니라는 점에 유념한다. 오히려, 파트들은 상호교환가능하며, 따라서, 예를 들어 제 1 디바이스 파트가 제 2 카메라 파트를 가질 수 있고, 제 2 디바이스 파트가 제 1 카메라 파트를 가질 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, "카메라 파트"는, 디지털 이미지들을 재생산하고 디스플레이하기 위해 사용될 수 있는 이미지 데이터를 포함하는 디지털 이미지 프레임들을 캡처할 수 있는 적어도 하나의 이미지 센서가 있는, 디바이스, 모듈, 유닛, 소자, 또는 이들의 파트를 지칭한다. 그러한 카메라는, 예를 들어 적절한 외부 파워 서플라이 및 제어 유닛(들)에 연결되고 적절한 하우징 및 광학 시스템이 구비된 플레인(plain) 디지털 이미지 센서로서 구현될 수 있다. 다른 구현예들에서, 카메라는 디지털 센서 소자에 추가하여 임의의 적절한 기계적 및 광학 소자들 뿐만 아니라 제어 전자장치를 자체적으로 포함할 수 있는 이미징 모듈 또는 카메라 모듈로서 구성될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "제 1 카메라 파트" 및 "제 2 카메라 파트"는 모든 또는 일부 서브세트의 다양한 카메라 컴포넌트들을 함께 포함한다. 제 1 카메라 파트 및 제 2 카메라 파트 각각은, 제 1 카메라 파트 및 제 2 카메라 파트가 아래에서 매우 상세히 설명되는 동작 모드에서의 사용을 위해 함께 커플링될 때 동작을 달성하는(effecting) 적어도 하나의 컴포넌트를 포함한다.

도 2는, 서로 조금 분리되어 도시되고 정렬이 일어나기 전의 다수의 카메라 파트들을 갖는 멀티 파트 전자 디바이스의 일부분의 측면도이다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 디바이스 파트(202) 내의 제 1 카메라 파트(210)에 대한 OA1로서의 광학축이 제 2 디바이스 파트(204) 내의 제 2 카메라 파트(212)의 제 2 광학축(OA2)과의 정렬을 조금 벗어나 있다. 제 1 디바이스 파트(202)에서, 제 1 카메라 파트(210)는 제 1 카메라 파트 개구부(214)를 관통하여 연장되고, 인접한 표면(206A)에 대해 돌출 거리(PI)만큼 조금 돌출되도록 구성된다. 예시된 구현예에서, 제 1 카메라 파트(210)는 주위의 구조물에 대해 돌출되는 보호 윈도우(228) 또는 다른 최외측 컴포넌트를 갖는다.

도 2의 구현예에서, 제 2 카메라 파트(204)는 유사하게 구성된다. 즉, 제 2 카메라 파트(204)는 제 2 카메라 개구부(216)를 관통하여 연장되고, 인접한 디바이스 파트 표면(206B)에 대해 돌출 거리(P2)만큼 조금 돌출되도록 구성된다. 일부 구현예들에서, 카메라 파트들(210, 212) 각각에 대한 돌출 거리(P1, P2)는 약 0.15 mm 내지 0.20 mm이다.

제 1 카메라 파트(210)는 제 1 카메라 마운트(218)에 의해 제 1 디바이스 파트(202)에 탄성적으로 커플링된다. 제 1 카메라 파트 마운트(218)의 적어도 일부분은, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 제 1 카메라 파트(210)가 제 1 디바이스 파트(202)에 대해 이동하게 하도록 조절가능하다. 예시된 구현예에서, 제 1 카메라 파트 마운트는 적어도 부분적으로 탄성적인 형태로 조절가능하다. 유사하게, 제 2 카메라 파트(212)는 제 2 카메라 마운트 파트(240)에 의해 제 2 디바이스 파트(204)에 대해 조절가능하게 마운팅될 수 있다. 제 2 카메라 마운트 파트(240)는 아래에서 또한 설명되는 바와 같이, 제 2 카메라 파트(212)가 제 2 디바이스 파트(204)에 대해 이동하게 하는 탄성부를 적어도 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 카메라 파트들(210, 212) 중 하나만이 탄성적으로 마운팅되고, 다른 하나가 고정된다는 점에 유념해야 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 멀티 파트 전자 디바이스가 닫힌 위치로 이동했을 때, 제 1 카메라 파트(210)와 제 2 카메라 파트(212)가 서로 접촉한다. 접촉은 서로에 대해 공지 관계(known relationship)를 갖는 기하학적 피처들 간에 정밀하게 발생하도록 구성되기 때문에, 각각의 카메라 파트가 자가 정렬되고, 결과적으로 한 쌍의 카메라 파트들이 상호 정렬된다. 더 구체적으로, 제 1 카메라 파트(210)와 제 2 카메라 파트(212) 사이의 접촉은 보호 윈도우(228) 및 보호 윈도우(250)의 각각의 표면들과 같은 정밀 표면들을 따라 발생하도록 구성될 수 있고, 카메라 파트들(210, 212) 사이의 이 접촉은 각각 자신의 카메라 파트 마운트(218, 240)의 탄성 때문에 각각 조금 움직이는 경향이 있다.

보호 윈도우 또는 다른 최외측 컴포넌트용으로 사용되는 유리, 플라스틱 또는 다른 재료의 평탄도(flatness grade) 및 안정성은, 표면이 충분한 정렬 정확도를 제공하는 것을 보장하도록 선택될 수 있다. 그러한 응용들용으로 사용되는 종래의 유리 및 플라스틱 재료들은 이 점에 있어서 충분하다. 예시로서, 10 mm 직경 윈도우에 대해, 윈도우의 일 측은, 이 윈도우에 대한 경사축에 있어서의 편차가 약 10 분(minutes)(10'로도 쓰임) 또는 그 이하인 것을 보장하도록, 동일한 윈도우의 다른 측의 대략 29 μm 이내에 있을 필요가 있다. 보호 윈도우는 카메라 파트의 어셈블리 동안 데이텀면(datum surface)으로서 사용될 수 있으며, 따라서 전자 디바이스의 동작에 있어서 이들의 공지된 속성들에 의존하는 이점들도 있다.

카메라 마운트들(218, 240)은 특정 응용에 대한 충분한 유연성 및 탄성을 갖는 고무, 소프트 폼(soft foam), 실리콘, 라텍스 또는 다른 적절한 재료로 제조될 수 있다. 카메라 마운트들(218, 240)은 또한, 먼지, 습기 및 다른 원치않는 물질들이 침입하지 못하도록 각각의 개구부들을 시일하는 역할을 한다.

예시의 목적으로 인해, 광학축(OA1) 및 광학축(OA2)이 도 3에서 완벽히 정렬된 것으로 보일 것이다. 그러나 실제로는, 선택된 각도 편차 범위 내에서의 정렬이면 충분하다. 예를 들어, 일부 구현예들에서, 광학축들(OA1, OA2)이 10'로(즉, 이들의 각각의 경사 각도들이 0 내지 10'의 경사 오차로 함께 결합되도록) 정렬되면 충분하다. 일부 구현예들에서, 본원에서 설명되는 물리적 자가 정렬 접근법은 위치 오차들을 보상하기 위해 카메라 출력의 하나 이상의 파라미터를 조절하는 디지털 기술들과 관련하여 사용된다.

도 4는 명확성을 위해 홀로 도시된 제 1 카메라 파트(210)의 측면도이다. 카메라 마운트(218)는 내측 주변부(220) 및 외측 주변부(222)를 갖는다. 카메라 마운트(218)는 디바이스 파트의 내부 표면(226)(도 3) 상의 제 위치에 적절한 접착제(224)로 고정될 수 있다. 일부 구현예들에서, 접착 테이프가 사용될 수 있다. 보호 윈도우(228)는 하우징(260)(또는 바디)에 고정된다. 하우징(260)은, 262로 개략적으로 도시된 하나 이상의 렌즈, 필터 등을 포함하는 광학 소자들, 및 이미지 센서(264)를 하우징할 수 있다. 이미지 센서(264)는 커넥터(230)를 갖는 인쇄 회로 보드 또는 인쇄 와이어 보드(266)에 의해 지지될 수 있다.

도 5는 2개의 추가 선택 피처들을 갖는 다른 구현예의 측면도이다. 일부 시나리오들에서, 카메라 파트들 중 하나 또는 둘 다를, 하나가 다른 하나에 대해 측방으로 이동되도록 시프팅하는 것 뿐만 아니라 광학축들의 경사를 조절하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 보호 윈도우들을 서로 접촉되게 하는 것이 광학축들을 서로 평행하게 접근하도록 하는 것이 가능하지만, 이들은 서로 측방향으로 겹치고(offset) 따라서 동축이 아니다. 따라서, 하나의 또는 두 카메라 마운트들이 도 5에 도시된 이중 화살표의 방향으로의 측방 그리고 동일한 평면에서 수직 방향들로의 이동을 제공하도록 구성될 수 있다.

도 5의 예시에서, 제 1 카메라 파트(310)는 위에서 설명된 카메라 마운트(218)와 유사한 카메라 마운트(318)를 갖지만, 보호 윈도우(228) 및 부착된 하우징이 시일이 유지되면서 측방으로 이동하는 것을 허용하도록 변형될 수 있는, 자신의 주변부의 적어도 일부분들을 따르는 폴드(fold), 배플(baffle) 또는 다른 구조물(325)을 포함한다.

둘째로, 제 1 카메라 파트는 정렬을 위해 필요한 측방 이동을 달성하는 것을 돕는 하나 이상의 쌍의 자석들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이동가능 하우징에 마운팅되는 자석(360) 및 제 2 카메라 파트(제 2 카메라 파트 및 제 2 디바이스 파트는 명확성을 위해 도 5에서 생략됨)의 자석(362)과 같은 제 1 쌍의 자석들이 있을 수 있다. 예시된 예시에서, 제 2 자석(362)은 고정된 위치를 갖고, 제 2 디바이스 파트가 도시된 바와 같이 제 1 디바이스 파트(310)와 오버랩될 때, 자석(360)과 자석(362) 사이의 인력이 보호 윈도우(228) 및 부착된 하우징을 도면에서 좌측으로 이동시키는 경향이 있다. 제공된다면, 도면의 좌측에 도시된 폴드(325)가 압축되고, 도면의 우측에 있는 폴드가 펴지면서 좌측 방향으로의 이동을 수용하는 경향이 있다. 선택적으로, 자석들(364 및 366)과 같은 하나 이상의 쌍의 자석들이 제공될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는, 제 1 디바이스 파트(402) 및 제 2 디바이스 파트(404)가 계단 형상이고(step-shaped) 함께 포개어지는(nest) 상이한 기하구조를 갖는 전자 디바이스(400)를 도시한다. 전자 디바이스(400)에서, 제 1 카메라 파트(410) 및 제 2 카메라 파트(412)는 힌지(406)에 대해 서로 반대측에 위치된다.

멀티 파트 전자 디바이스의 다른 대표적인 기하구조가 도 7a 및 도 7b에 도시된다. 디바이스(500)는 제 1 카메라 파트(510) 및 제 2 카메라 파트(512)를 오버랩되는 구성으로(도 7b) 위치하도록 서로에 대해 슬라이딩하거나 또는 병진이동하는 제 1 디바이스 파트(502) 및 제 2 디바이스 파트(504)를 갖는다. 다른 구성들이 또한 가능하다. 또한, (예를 들어, 카메라 범위의 범위를 확장하기 위해) 전자 디바이스 내의 카메라 파트에 맞춰지는 분리된 액세서리 렌즈에 자가 정렬을 제공하기 위해 동일한 접근법이 적용될 수 있다.

도 8을 참조하면, 멀티 파트 전자 디바이스 내의 다수의 카메라 파트들 간의 경사 오차를 감소시키는 방법의 구현예가 설명될 수 있다. 단계(810)에서, 제 1 카메라 파트가 제 1 디바이스 파트에 조절가능하게 마운팅된다. 단계(820)에서, 제 2 카메라 파트가 제 2 디바이스 파트에 마운팅된다. 카메라 파트들 중 하나 또는 둘 다가 조절가능하게 마운팅될 수 있다. 카메라 파트들 중 하나가 원하는 정렬을 달성하기에 충분한 정밀도로 마운팅되면, 다른 카메라 파트만이 조절가능하게 마운팅될 필요가 있을 수 있다. 단계(830)에서, 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트가 서로 접촉하도록 제 1 디바이스 파트와 제 2 디바이스 파트가 오버랩된다. 단계(840)에서, 그리고 제 1 카메라 파트만이 조절가능하게 마운팅되었다고 가정하면, 카메라 파트들 간의 접촉은 제 1 카메라 파트를 자신의 경사축 및/또는 측방 위치를 조절하여 선택된 범위의 정확도 내로 제 2 카메라 파트와의 정렬을 달성하게 이동하도록 추동한다.

설명된 접근법에 따르면, 정밀 표면들(예를 들어, 보호 윈도우들 또는 다른 적절한 기하학적 피처들)이 서로 접촉하게 되기 때문에, (이 표면에 대해 수직으로 규정된) 각각의 정밀 표면의 광학축이 다른 정밀 표면의 광학축과 면밀하게 정렬된다. 카메라 파트들이 서로 정렬을 달성하는데 있어서 다른 하나에 대해 서로 반대 방향들로 이동하는 한, 각각의 카메라 파트 및 이들의 각각의 디바이스 파트 사이의 정렬에 있어서의 오차들이 감소된다. 결과적으로, 광학 시스템의 전체 정렬이 향상된다.

도 9는 일반적으로 902로 도시된 다양한 선택적 하드웨어 및 소프트웨어 컴포넌트들을 포함하는, 위에서의 구현예들 중 임의의 구현예에 따른 대표적인 전자 또는 모바일 디바이스(900)를 도시하는 시스템도이다. 모바일 디바이스 내의 임의의 컴포넌트들(902)은 임의의 다른 컴포넌트와 통신할 수 있지만, 예시의 편의를 위해 모든 연결들이 도시되지는 않았다. 모바일 디바이스는 다양한 컴퓨팅 디바이스들 중 임의의 컴퓨팅 디바이스[예를 들어, 모바일 폰, 스마트폰, 태블릿, 핸드헬드 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant), 랩탑 컴퓨터, 게임 컨트롤러 등]일 수 있고, 셀룰러, 위성 또는 다른 네트워크와 같은 하나 이상의 모바일 통신 네트워크(904)와의 무선 양방향(two-way) 통신들을 허용할 수 있다.

예시된 모바일 디바이스(900)는 신호 코딩, 데이터 프로세싱, 입력/출력 프로세싱, 파워 제어, 및/또는 다른 기능들과 같은 테스크들을 수행하기 위해 컨트롤러 또는 프로세서(910)(예를 들어, 신호 프로세서, 마이크로프로세서, ASIC, 또는 다른 제어 및 프로세싱 논리 회로)를 포함할 수 있다. 운영 체제(912)는 컴포넌트들(902)의 할당과 사용량 및 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(914)에 대한 지원을 제어할 수 있다. 애플리케이션 프로그램들은 공동 모바일 컴퓨팅 애플리케이션들(예를 들어, 이메일 애플리케이션들, 캘린더들, 접촉 매니저들, 웹 브라우저들, 메시징 애플리케이션들), 또는 임의의 다른 컴퓨팅 애플리케이션을 포함할 수 있다. 애플리케이션 프로그램들(914)을 획득하고 업데이트하기 위해 애플리케이션 스토어에 액세스하기 위한 기능이 또한 사용될 수 있다.

예시된 모바일 디바이스(900)는 메모리(920)를 포함할 수 있다. 메모리(920)는 비탈착가능 메모리(922) 및/또는 탈착가능 메모리(924)를 포함할 수 있다. 비탈착가능 메모리(922)는 RAM, ROM, 플래시 메모리, 하드 디스크, 또는 다른 잘 알려진 메모리 저장 기술들을 포함할 수 있다. 탈착가능 메모리(924)는 플래시 메모리 또는 GSM 통신 시스템들에서 잘 알려진 SIM(Subscriber Identity Module) 카드, 또는 "스마트 카드들"과 같은 다른 잘 알려진 메모리 저장 기술들을 포함할 수 있다. 메모리(920)는 운영 체제(912) 및 애플리케이션들(914)을 실행하기 위한 데이터 및/또는 코드를 저장하기 위해 사용될 수 있다. 예시적인 데이터는 하나 이상의 유선 또는 무선 네트워크를 통해 하나 이상의 네트워크 서버 또는 다른 디바이스들에 전송되고/전송되거나 이들로부터 수신될, 웹 페이지들, 텍스트, 이미지들, 사운드 파일들, 비디오 데이터, 또는 다른 데이터 세트들을 포함할 수 있다. 메모리(920)는 IMSI(International Mobile Subscriber Identity)과 같은 가입자 식별자 및 IMEI(International Mobile Equipment Identifier)와 같은 장비 식별자를 저장하는데 사용될 수 있다. 그러한 식별자들은 사용자들 및 장비를 식별하도록 네트워크 서버에 전송될 수 있다.

모바일 디바이스(900)는 터치스크린(932), 마이크로폰(934), 카메라(936), 물리적 키보드(938) 및/또는 트랙볼(940)과 같은 하나 이상의 입력 디바이스(930) 및 스피커(952) 및 디스플레이(954)와 같은 하나 이상의 출력 디바이스(950)를 지원할 수 있다. 다른 가능한 출력 디바이스들은 피에조 전기 엘리먼트(130)(또는 다른 유형의 햅틱 디바이스)를 포함할 수 있다. 일부 디바이스들은 하나보다 많은 입력/출력 기능을 역할할 수 있다. 예를 들어, 터치스크린(932) 및 디스플레이(954)는 단일 입력/출력 디바이스로 결합될 수 있다.

입력 디바이스들(930)은 NUI(Natural User Interface)를 포함할 수 있다. NUI는 마우스들, 키보드들, 원격 컨트롤들 등과 같은 입력 디바이스들에 의해 부과되는 인공적인 제약들로부터 벗어나, 사용자가 디바이스와 "내추럴" 방식으로 상호작용할 수 있도록 하는 임의의 인터페이스 기술이다. NUI 방법들의 예시들은 말(speech) 인식, 터치 및 스타일러스 인식, 온 스크린 및 스크린 근방 둘 다의 제스처 인식, 에어 제스처들, 머리 및 눈 트랙킹, 음성 및 말, 비전, 터치, 제스처들, 및 기계 지능에 의존하는 것들을 포함한다. NUI의 다른 예시들은 모두 전계 감지 전극(electric field sensing electrode)들[EEG 및 관련 방법들]을 사용하는 뇌 활동을 감지하기 위한 과학 기술들뿐만 아니라, 모두가 보다 내추럴한 인터페이스를 제공하는 가속도계들/자이로스코프들을 사용하는 모션 제스처 감지, 안면 인식, 3D 디스플레이들, 머리, 눈, 및 시선 트랙킹, 실감 증강 현실(immersive augmented reality) 및 가상 현실 시스템들을 포함한다. 따라서, 하나의 특정 예시에서, 운영 체제(912) 또는 애플리케이션들(914)은 사용자가 목소리 명령(command)들을 통해 디바이스(900)를 동작시키도록 하는 목소리 사용자 인터페이스의 일부로서 음성 인식 소프트웨어를 포함할 수 있다. 또한, 디바이스(900)는 게이밍 애플리케이션에 입력을 제공하도록 제스처들을 검출하고 해석하는 것과 같이, 사용자의 공간적 제스처들을 통한 사용자 상호작용을 가능하게 하는 입력 디바이스들 및 소프트웨어를 포함할 수 있다.

무선 모뎀(960)은 안테나(도시 생략)에 커플링될 수 있고, 본 분야에서 잘 이해되는 바와 같이 프로세서(910)와 외부 디바이스들 사이의 양방향 통신들을 지원할 수 있다. 모뎀(960)은 포괄적으로 도시되었으며, 이동 통신 네트워크(904)와 통신하기 위한 셀룰러 모뎀 및/또는 다른 무선 기반(radio-based) 모뎀들[예를 들어, 블루투스(964) 또는 와이파이(962)]을 포함할 수 있다. 무선 모뎀(960)은 일반적으로 단일 셀룰러 네트워크 내에서의, 셀룰러 네트워크들 사이에서의, 또는 모바일 디바이스와 PSTN(public switched telephone network) 사이에서의 데이터 및 목소리 통신들을 위한 GSM 네트워크와 같은 하나 이상의 셀룰러 네트워크와 통신하기 위해 구성된다.

모바일 디바이스는 적어도 하나의 입력/출력 포트(980), 파워 서플라이(982), GPS(global positioning system) 수신기와 같은 위성 네비게이션 시스템 수신기(984), 가속도계(986) 및/또는 USB 포트, IEEE 1394[파이어와이어(FireWire)] 포트 및/또는 RS-232 포트일 수 있는 물리적 커넥터(990)를 더 포함할 수 있다. 어떤 컴포넌트들이 제거될 수 있고 다른 컴포넌트들이 추가될 수 있으므로 예시된 컴포넌트들(902)이 필요되지 않거나 또는 모두 포함되지 않는다.

다음의 단락들은 멀티 파트 전자 디바이스, 카메라 파트 및 연관된 방법의 구현예들을 더 설명한다:

A. 적어도 2개의 디바이스 파트들이 오버랩되는 모드를 갖는 멀티 파트 전자 디바이스에 있어서,

제 1 디바이스 파트에 마운팅되는 제 1 카메라 파트; 및

제 2 디바이스 파트에 마운팅되는 제 2 카메라 파트를 포함하고,

제 1 카메라 파트 또는 제 2 카메라 파트 중 적어도 하나는, 제 1 디바이스 파트와 제 2 디바이스 파트가 서로 오버랩될 때의 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트 사이의 접촉이 각각의 광학축들 간의 선택된 각도 편차 내에서 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트를 정렬시키도록 조절가능하게 마운팅되는 것인, 멀티 파트 전자 디바이스.

B. 제 1 카메라 파트는 제 1 디바이스 파트에 부착되는 제 1 탄성 카메라 마운트를 포함하고, 제 2 카메라 파트는 제 2 디바이스 파트에 부착되는 제 2 탄성 카메라 마운트를 포함하며, 제 1 카메라 파트 및 제 2 카메라 파트는 각각의 주위의 표면들에 대해 돌출되는 각각의 돌출된 위치들에서 휴면 상태로 위치되고, 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트 사이의 접촉은 카메라 파트들 중 적어도 하나를 자신의 돌출된 위치에 대해 내측으로 물러나도록 추동하는 것인, 단락 A의 멀티 파트 전자 디바이스.

C. 제 1 카메라 파트 및 제 2 카메라 파트 중 적어도 하나는, 각각의 카메라 파트에 맞도록 그리고 각각의 카메라 파트와, 카메라 파트에 대한 각각의 디바이스 파트 내에 형성되는 개구부 사이의 공간을 시일하도록 사이즈화되는 탄성 마운트를 포함하는 것인, 단락 A 및 단락 B 중 어느 단락의 멀티 파트 전자 디바이스.

D. 탄성 마운트는 각각의 디바이스 파트의 내측 표면에의 접착 마운팅을 위해 구성되는 것인, 단락 B 및 단락 C 중 어느 단락의 멀티 파트 전자 디바이스.

E. 탄성 마운트는 각각의 카메라 파트의 광학축에 대략 수직인 측방 방향들로의 각각의 카메라 파트의 병진이동을 가능하게 하도록 구성되는 것인, 단락 B 내지 단락 D 중 어느 단락의 멀티 파트 전자 디바이스.

F. 탄성 마운트는, 탄성 마운트가 각각의 디바이스 파트에 설치된 상태에서 측방 방향들로의 각각의 카메라 파트의 병진이동을 가능하게 하도록 구성된 폴드 재료를 포함하는 것인, 단락 B 내지 단락 E 중 어느 단락의 멀티 파트 전자 디바이스.

G. 제 1 카메라 파트 및 제 2 카메라 파트 각각은 보호 윈도우를 포함하고, 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트 사이의 접촉이 각각의 보호 윈도우들 간에 발생하는 것인, 단락 A 내지 단락 F 중 어느 단락의 멀티 파트 전자 디바이스.

H. 적어도 한 쌍의 제 1 정렬 부재 및 제 2 정렬 부재를 더 포함하고, 제 1 정렬 부재는 제 1 디바이스 파트에 위치되고 제 2 정렬 부재는 제 2 디바이스 파트에 위치되며, 제 1 정렬 부재 및 제 2 정렬 부재는 서로 상호작용하여 제 1 카메라 파트 및 제 2 카메라 파트 중 적어도 하나를 측방으로 그리고 제 1 카메라 파트 및 제 2 카메라 파트 중 다른 하나와 정렬되게 이동시키도록 구성되는 것인, 단락 A 내지 단락 G 중 어느 단락의 멀티 파트 전자 디바이스.

I. 제 1 정렬 부재 및 제 2 정렬 부재는 자석이며, 제 1 정렬 부재 및 제 2 정렬 부재는 자력이 생성되도록 위치되는 것인, 단락 A 내지 단락 H 중 어느 단락의 멀티 파트 전자 디바이스.

J. 제 1 정렬 부재는 고정형이고 제 2 정렬 부재는 이동형이며, 제 1 디바이스 파트와 제 2 디바이스 파트가 오버랩될 때의 제 1 정렬 부재와 제 2 정렬 부재 사이의 자력은 제 2 정렬 부재가 제 1 정렬 부재에 대해 이동하게 하기에 충분한 것인, 단락 A 내지 단락 J 중 어느 단락의 멀티 파트 전자 디바이스.

K. 전자 디바이스용 카메라 파트에 있어서,

멀티 파트 전자 디바이스의 일 파트 내의 위치지정을 위한 바디 - 바디는 일 파트 내의 개구부를 관통하여 연장되고 주위의 외측 표면에 대해 돌출되도록 위치지정 가능한 외측 단부를 가짐 - ; 및

바디를 일 파트의 내측 표면에 조절가능하게 커플링하기 위한 플렉서블 마운트를 포함하는, 카메라 파트.

L. 외측 단부는 카메라 파트용 데이텀면을 포함하는 것인, 단락 K의 카메라 파트.

M. 외측 단부는 보호 윈도우를 포함하고, 플렉서블 마운트는 바디를 일 파트에 대해 탄성적으로 지지하도록 구성되는 것인, 단락 K 및 단락 L 중 어느 단락의 카메라 파트.

N. 바디 내에 하우징되는 적어도 하나의 이미지 센서를 더 포함하는, 단락 K 내지 단락 M 중 어느 단락의 카메라 파트.

O. 바디 내에 하우징되는 적어도 하나의 광학 소자를 더 포함하는, 단락 K 내지 단락 N 중 어느 단락의 카메라 파트.

P. 전기 연결부 - 전기 연결부에 의해 카메라 파트가 전력을 수신하고 카메라 동작들에서 카메라 파트를 동작시키기 위한 신호들을 제어하는 전기 회로에 연결될 수 있음 - 를 더 포함하는, 단락 K 내지 단락 O 중 어느 단락의 카메라 파트.

Q. 플렉서블 마운트는 일 파트의 내측 표면에 부착되도록 구성되는 것인, 단락 K 내지 단락 P 중 어느 단락의 카메라 파트.

R. 제 11 항에 있어서, 멀티 파트 전자 디바이스의 다른 파트의 대응하는 자기 엘리먼트와 커플링가능한 적어도 하나의 자기 엘리먼트를 더 포함하는, 단락 K 내지 단락 Q 중 어느 단락의 카메라 파트.

S. 멀티 파트 전자 디바이스의 카메라에서의 경사 오차를 감소시키는 방법에 있어서,

제 1 카메라 파트가 제 1 디바이스 파트에 대해 이동가능하도록 제 1 카메라 파트를 제 1 디바이스 파트에 마운팅하는 단계;

제 2 카메라 파트를 제 2 디바이스 파트에 마운팅하는 단계;

제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트가 서로 접촉하도록 제 1 디바이스 파트와 제 2 디바이스 파트를 오버랩시키는 단계; 및

적어도 제 1 카메라 파트를 제 1 카메라 파트와 제 2 카메라 파트 사이의 접촉에 기반하여 이동시켜 경사 오차를 감소시키도록 추동하는 단계를 포함하는, 방법.

T. 제 1 카메라 파트를 제 1 디바이스 파트에 마운팅하는 단계는 제 1 디바이스 파트에 탄성 카메라 파트 마운트를 고정하는 단계를 포함하는 것인, 단락 S의 방법.

개시된 원리들이 적용될 수 있는 많은 가능한 실시예들의 관점에서, 예시된 실시예들이 바람직한 예시들일뿐이며, 범위를 제한하는 것으로 받아들여서는 안된다는 점이 인식되어야 한다. 오히려, 보호의 범위는 다음의 청구범위에 의해 규정된다. 우리는 따라서 이 청구범위의 범위 및 사상 내에 있는 모든 것을 청구한다.

Claims

적어도 2개의 디바이스 파트(part)들이 오버랩되는 모드를 갖는 멀티 파트(multi-part) 전자 디바이스에 있어서,
제 1 디바이스 파트에 마운팅되는 제 1 카메라 파트; 및
제 2 디바이스 파트에 마운팅되는 제 2 카메라 파트를 포함하고,
상기 제 1 카메라 파트 또는 상기 제 2 카메라 파트 중 적어도 하나는, 상기 제 1 디바이스 파트와 상기 제 2 디바이스 파트가 서로 오버랩될 때의 상기 제 1 카메라 파트와 상기 제 2 카메라 파트 사이의 접촉이 각각의 광학축들(OA1, OA2) 간의 선택된 각도 편차 내에서 상기 제 1 카메라 파트와 상기 제 2 카메라 파트를 정렬시키도록 조절가능하게 마운팅되는 것인, 멀티 파트 전자 디바이스.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 카메라 파트는 상기 제 1 디바이스 파트에 부착되는 제 1 탄성 카메라 마운트를 포함하고, 상기 제 2 카메라 파트는 상기 제 2 디바이스 파트에 부착되는 제 2 탄성 카메라 마운트를 포함하며, 상기 제 1 카메라 파트 및 상기 제 2 카메라 파트는 각각의 주위의 표면들에 대해 돌출되는 각각의 돌출된 위치들에서 휴면 상태로(at rest) 위치되고, 상기 제 1 카메라 파트와 상기 제 2 카메라 파트 사이의 접촉은 상기 카메라 파트들 중 적어도 하나를 자신의 돌출된 위치에 대해 내측으로 물러나도록 추동하는(urge) 것인, 멀티 파트 전자 디바이스.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 카메라 파트 및 상기 제 2 카메라 파트 중 적어도 하나는, 상기 각각의 카메라 파트에 맞도록 그리고 상기 각각의 카메라 파트와, 상기 카메라 파트에 대한 상기 각각의 디바이스 파트 내에 형성되는 개구부 사이의 공간을 시일(seal)하도록 사이즈화되는 탄성 마운트를 포함하는 것인, 멀티 파트 전자 디바이스.
제 3 항에 있어서, 상기 탄성 마운트는 상기 각각의 디바이스 파트의 내측 표면에의 접착 마운팅을 위해 구성되는 것인, 멀티 파트 전자 디바이스.
제 3 항에 있어서, 상기 탄성 마운트는 상기 각각의 카메라 파트의 광학축(OA1, OA2)에 대략 수직인 측방 방향들로의 상기 각각의 카메라 파트의 병진이동(translation)을 가능하게 하도록 구성되는 것인, 멀티 파트 전자 디바이스.
제 3 항에 있어서, 상기 탄성 마운트는, 상기 탄성 마운트가 상기 각각의 디바이스 파트에 설치된 상태에서 측방 방향들로의 상기 각각의 카메라 파트의 병진이동을 가능하게 하도록 구성된 폴드 재료(fold of material)를 포함하는 것인, 멀티 파트 전자 디바이스.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 카메라 파트 및 상기 제 2 카메라 파트 각각은 보호 윈도우를 포함하고, 상기 제 1 카메라 파트와 상기 제 2 카메라 파트 사이의 접촉이 상기 각각의 보호 윈도우들 간에 발생하는 것인, 멀티 파트 전자 디바이스.
제 1 항에 있어서, 적어도 한 쌍의 제 1 정렬 부재 및 제 2 정렬 부재를 더 포함하고, 상기 제 1 정렬 부재는 상기 제 1 디바이스 파트에 위치되고 상기 제 2 정렬 부재는 상기 제 2 디바이스 파트에 위치되며, 상기 제 1 정렬 부재 및 상기 제 2 정렬 부재는 서로 상호작용하여 상기 제 1 카메라 파트 및 상기 제 2 카메라 파트 중 적어도 하나를 측방으로 그리고 상기 제 1 카메라 파트 및 상기 제 2 카메라 파트 중 다른 하나와 정렬되게 이동시키도록 구성되는 것인, 멀티 파트 전자 디바이스.
제 8 항에 있어서, 상기 제 1 정렬 부재 및 상기 제 2 정렬 부재는 자석이며, 상기 제 1 정렬 부재 및 상기 제 2 정렬 부재는 자력이 생성되도록 위치되는 것인, 멀티 파트 전자 디바이스.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 정렬 부재는 고정형이고 상기 제 2 정렬 부재는 이동형이며, 상기 제 1 디바이스 파트와 상기 제 2 디바이스 파트가 오버랩될 때의 상기 제 1 정렬 부재와 상기 제 2 정렬 부재 사이의 자력은 상기 제 1 정렬 부재가 상기 제 2 정렬 부재에 대해 이동하게 하기에 충분한 것인, 멀티 파트 전자 디바이스.
전자 디바이스용 카메라 파트에 있어서,
멀티 파트 전자 디바이스의 일 파트 내의 위치지정을 위한 바디 - 상기 바디는 상기 일 파트 내의 개구부를 관통하여 연장되고 주위의 외측 표면에 대해 돌출되도록 위치지정 가능한 외측 단부를 가짐 - ; 및
상기 바디를 상기 일 파트의 내측 표면에 조절가능하게 커플링하기 위한 플렉서블 마운트를 포함하는, 카메라 파트.
제 11 항에 있어서, 상기 외측 단부는 보호 윈도우를 포함하고, 상기 플렉서블 마운트는 상기 바디를 상기 일 파트에 대해 탄성적으로 지지하도록 구성되며, 상기 바디 내에 하우징되는 적어도 하나의 이미지 센서, 상기 바디 내에 하우징되는 적어도 하나의 광학 소자, 및 전기 연결부 - 상기 전기 연결부에 의해 상기 카메라 파트가 전력을 수신하고 카메라 동작들에서 상기 카메라 파트를 동작시키기 위한 신호들을 제어하는 전기 회로에 연결될 수 있음 - 를 더 포함하는 것인, 카메라 파트.
제 11 항에 있어서, 상기 멀티 파트 전자 디바이스의 다른 파트의 대응하는 자기 엘리먼트와 커플링가능한 적어도 하나의 자기 엘리먼트를 더 포함하는, 카메라 파트.
멀티 파트 전자 디바이스의 카메라에서의 경사 오차(tilt error)를 감소시키는 방법에 있어서,
제 1 카메라 파트가 제 1 디바이스 파트에 대해 이동가능하도록 상기 제 1 카메라 파트를 상기 제 1 디바이스 파트에 마운팅하는 단계;
제 2 카메라 파트를 제 2 디바이스 파트에 마운팅하는 단계;
상기 제 1 카메라 파트와 상기 제 2 카메라 파트가 서로 접촉하도록 상기 제 1 디바이스 파트와 상기 제 2 디바이스 파트를 오버랩시키는 단계; 및
적어도 상기 제 1 카메라 파트를 상기 제 1 카메라 파트와 상기 제 2 카메라 파트 사이의 접촉에 기반하여 이동시켜 경사 오차를 감소시키도록 추동하는 단계를 포함하는, 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 제 1 카메라 파트를 상기 제 1 디바이스 파트에 마운팅하는 단계는 상기 제 1 디바이스 파트에 탄성 카메라 파트 마운트를 고정하는 단계를 포함하는 것인, 방법.