KR20190072690A - 소형의 접이식 카메라의 롤 보정에 의한 자동 초점 및 광학식 손떨림 방지 - Google Patents

소형의 접이식 카메라의 롤 보정에 의한 자동 초점 및 광학식 손떨림 방지 Download PDF

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Abstract

제1 광축을 구비한 제1 광 경로로부터 제1 광축에 수직인 제2 광축을 구비한 제2 광 경로까지 광을 구부리기(folding) 위한 광 경로 폴딩 소자(OPFE), 및 제2 광축에 평행인 대칭 축을 구비한 렌즈를 운반하는 렌즈 모듈을 포함하는 접이식 디지털 카메라 모듈이 개시된다. 카메라 모듈은 OPFE 기울기가 이미지 롤 운동 및 이동 운동, 접이식 카메라 모듈-유도식 롤 운동을 보상하는 OPFE 기울기-생성된 이미지 롤 운동 및 렌즈 모듈의 운동에 의해 취소할 수 있는 이동 운동을 생성하도록 축 주위로 OPFE 적어도 하나의 기울기 동작을 포함하는 광학식 손떨림 방지(OIS)를 수행하도록 구성된다.

Description

소형의 접이식 카메라의 롤 보정에 의한 자동 초점 및 광학식 손떨림 방지{AUTO FOCUS AND OPTICAL IMAGE STABILIZATION WITH ROLL COMPENSATION IN A COMPACT FOLDED CAMERA}
여기에 개시된 실시예는 일반적으로 디지털 카메라에 관한 것으로 특히 줌 및/또는 자동 초점 및/또는 광학식 손떨림 방지(optical image stabilization, OIS) 메커니즘을 구비한 얇은 접이식 렌즈 이중-조리개("이중 광학 모듈") 디지털 카메라에 관한 것이다.
최근 몇 해 동안, 휴대전화(및 특히 스마트폰), 태블릿 및 랩톱(laptop)과 같은 모바일 장치는 어디에나 존재하게 되었다. 이들 장치 대부분은 하나 또는 둘의 소형 카메라: 메인 후방 카메라(즉, 사용자를 등지고 가벼운 사진촬영을 위해 종종 사용되는 장치 뒷면의 카메라) 및 부차적인 전방 카메라(즉, 장치 전면상에 배치되고 영상 회의를 위해 종종 사용되는 카메라)를 포함한다.
사실상 상대적으로 소형임에도 불구하고, 이들 카메라 대부분의 디자인은 디지털 스틸 카메라의 전통적인 구조와 매우 유사한데, 즉, 이미지 센서의 상단에 위치하는 광학 부품(또는 복수의 광학 소자 및 메인 조리개의 열)을 포함한다. 광학 부품("광학(optics)"이라고도 불리는)은 입사 광선을 굴절시키고 휘게 하여 센서상에 장면의 이미지를 생성하도록 한다. 이 카메라들의 크기는 센서의 크기 및 광학의 높이에 의해 주로 결정된다. 이들은 렌즈의 초점 거리("f") 및 그 화각(field of view, FOV)을 통해 보통 연관되어 있는데, 특정 FOV를 특정 크기의 센서상에 이미지화해야 하는 렌즈는 특정 초점 거리를 갖는다. FOV를 일정하게 유지하면, 센서 크기는 더욱 커지고(예를 들어, X-Y 평면에서) 초점 거리 및 광학 높이는 더욱 커진다.
모바일 장치의 치수(및 특히 스마트폰과 같은 장치의 두께)가 줄어들면, 소형 카메라 치수는 모바일 장치 두께에 대해 더욱더 제한하는 요소가 된다. 이 제약을 완화하기 위해 소형 카메라 두께를 감소시키기 위한 복수의 접근법 제안되었다. 이러한 접근법 하나는 "접이식 렌즈"를 포함하는 일명 "접이식(folded)" 카메라 모듈을 사용한다. 접이식 카메라 모듈 구조에서, 광학 경로 폴딩 소자(optical path folding element)(이하 "OPFE"라고 불림), 예를 들어 프리즘 또는 거울,는 전화기 후면에 대해 수직 방향으로부터 전화기 후면에 대해 평행인 방향으로 광 전파 방향을 기울어지게 하기 위해 추가된다. 접이식 카메라 모듈이 이중-조리개 카메라의 일부인 경우, 이것은 하나의 렌즈 모듈(일반적으로 "망원(tele)" 렌즈 모듈)을 통하는 접이식 광학 경로를 제공한다. 이러한 카메라는 여기에서 접이식-렌즈 이중-조리개 카메라 또는 접이식 렌즈를 구비한 이중-조리개 카메라라고 불린다. 접이식 렌를 구비한 줌 이중-조리개 및 다중-조리개 카메라는 예를 들어 본 출원인의 미국 특허출원 제20160044250호에 개시되어 있다. 접이식 렌즈를 구비한 줌 이중-조리개 카메라는 휴대형 전자 장치(예를 들어, 스마트폰)에 포함되어 있는 것으로 도시되어 있다.
광학 및 센서에 더하여, 현대의 카메라는 보통, 센서상에 이미지의 초점을 맞추고 광학식 손떨림 방지(OIS)하는 두 개의 주요 목적을 위해 기계적인 동작(구동) 메커니즘을 포함한다. 더욱 진보된 카메라에서, 초점을 맞추기 위해, 렌즈 모듈(또는 렌즈 모듈의 적어도 하나의 렌즈 소자)의 위치는 액추에이터에 의해 변경될 수 있고 초점 거리는 포착된 물체 또는 장면에 따라 변경될 수 있다. 이 카메라들에서 매우 가까운 거리(예를 들어 10㎝)로부터 무한대까지의 물체를 포착하는 것이 가능하다. 디지털 스틸 카메라의 추세는 확대축소(zooming) 능력(예를 들어 5x, 10x 또는 그 이상까지)을 증가시키는 것이고, 휴대폰(특히 스마트폰) 카메라에서, 픽셀 크기를 감소시키고 픽셀 수를 증가시키는 것이다. 이 추세는 손떨림(hand-shake)에 대한 더욱 큰 민감도 또는 더욱 긴 노출 시간에 대한 필요에서 야기된다. 이 추세의 필요에 응답하기 위해 OIS 메커니즘이 필요하다. 소형 접이식 카메라의 자동-초점 및 OIS에 대한 더욱 많은 정보는 본 출원인의 국제특허출원 PCT/IB2016/052143(2016년 4월 14일 출원), PCT/IB2016/052179(2016년 4월 15일 출원) 및 PCT/IB2016/053335(2016년 6월 7일 출원)에서 찾아볼 수 있다.
OIS-가능 카메라에서, 렌즈 또는 카메라 모듈은 이미지 캡쳐 도중에 손떨림을 취소하기 위해 측면 위치 또는 경사각(tilt angle)을 빠른 방식으로 변경시킬 수 있다. 손떨림은 카메라 모듈을 6 자유도, 즉 수직 방향 X-Y-Z으로의 선형 운동, 롤(roll)(X 축 주위로 기울어짐), 요(yaw)(Z축 주위로 기울어짐), 및 피치(pitch)(Y 축 주위로 기울어짐)로 이동(shift)시킨다. 이하 단순화를 위해, 용어 "X축 주위로", "Y축 주위로", 및 "Z축 주위로"는 각각 "X 주위로", "Y 주위로", 및 "Z 주위로"라는 용어로 대체된다. 이 명세서에서 사용되는 것처럼 롤, 요 및 피치의 정의는 예시적인 스마트폰(100)을 전면 투시도 및 후면 투시도로 도시하는 도1을 참고로 도시되는데, 후면은 두 개의 후방 카메라(102 및 104)를 도시한다. 이하, 손떨림 또는 다른 원치않은 운동으로부터 야기되는 카메라 모듈의 바람직하지 않은 롤 동작은 "카메라 모듈-유도식 롤 운동" 또는 "카메라 모듈-유도식 롤"(그외에 간단히 "롤")로 불린다. "롤"은 또한 디스플레이된 이미지를 제공하는 카메라 모듈의 광학 축 주위의 기울기에 관련된다. 롤은 이미지 중심 주위로의 이미지의 회전을 초래한다(그리고 따라서 "이미지 롤"이라고 불린다). X-Y-Z으로의 선형 동작은 이미지 품질에 무시해도 좋을 정도의 영향을 갖는다.
도2는 AF 및 OIS 모두의 메커니즘을 구비하고 200으로 번호 매겨진 접이식 카메라 모듈의 실시예를 도시하며, 본 출원인의 국제 특허 출원 PCT/IB2016/053335에 개시되어 있다. 카메라 모듈(200)은 렌즈를 운반하는 렌즈 모듈(202), OPFE(여기에서는 거울)(204) 및 이미지 센서(206)를 포함한다. 렌즈는 예를 들어 4-20mm의 유효 초점 거리(effective focal length, EFL)를 갖고, "망원" 렌즈의 역할을 하고, 예를 들어 3-5mm EFL("광각 렌즈(wide lens)")의 렌즈 및 제2 이미지 센서를 갖는 제2 카메라 모듈과 함께 이중-조리개 카메라 안에 포함될 수 있다.
렌즈 모듈 및 거울은 서로 독립적으로 운동하며, 그 운동은 화살표에 의해 도시된다. 즉, 렌즈 모듈(202)은 두 가지 운동을 수행하는데, Z-축을 따라 AF를 위한 운동 및 Y 축을 따라 OIS를 위한 운동이다. OIS를 위한 다른 운동은 Y 주위의 거울의 기울기에 의해 달성된다. OIS를 위한 두 운동은 피치 및 요에 대해 보상하지만 롤에 대해서는 보상하지 않는다.
따라서, 특히 접이식 카메라 모듈을 포함하는 이중-조리개 또는 다중-조리개 카메라에서 및 이러한 카메라를 포함하는 호스트 장치(스마트폰과 같은)에서, 피치 및 요 이외에 이미지 롤에 대한 보상하는 장치, 시스템 및 방법을 갖는 것이 바람직할 것이다.
여기에 개시된 실시예는 OIS 기능성이 두 개의 광학 소자-(접이식) 렌즈 모듈 및 OPFE 사이에서 분할되는 접이식 카메라 모듈 및 접이식-렌즈 이중-조리개 카메라를 교시한다. 여기에 개시된 실시예는 접이식 카메라 모듈 및 접이식-렌즈 이중 조리개 카메라를 포함하는 스마트폰과 같은 호스트 전자 장치를 추가로 교시한다. 하나의 접이식 카메라 모듈을 구비한 이중-조리개 카메라에 설명의 초점이 맞춰져 있지만, 여기에 개시된 내용은 적어도 하나의 카메라 모듈이 접이식 카메라 모듈인 다중-조리개 카메라(3개 이상의 카메라 모듈을 구비한)에 동일하게 적용된다는 것을 이해할 것이다. 이러한 다중-조리개 카메라는 공동-발명하고 공동-소유한 미국특허출원 제20160044250에 예를 들어 개시되어 있다.
이하의 설명에서(도3-5 참조) X-Y-Z 좌표계는 예시적으로 오직 설명 목적으로 선택된다 : Z 축은 접이식 카메라 모듈의 렌즈 모듈(및 렌즈)의 광축(이하 "제2 광축"으로 불림)에 평행이고; Y 축은 렌즈의 광축에 수직이고 틸팅 OPFE가 구동의 영점에 존재할 때 OPFE의 평면의 45°에 존재한다. X축은 또한 제2 광축에 직교하는 "제1 광축"에 평행이다.
예시적인 실시예에서, 제1 광축을 구비한 제1 광 경로로부터 제1 광축에 수직인 제2 광축을 구비한 제2 광 경로까지 광을 접기 위한 OPFE; 및 제2 광축에 평행인 대칭축을 구비한 렌즈를 운반하는 렌즈 모듈을 포함하는 접이식 카메라 모듈이 제공되는데, OPFE는 하나의 축 주위로 기울어져 OPFE 기울기가 이미지 롤 운동 및 이동(shift) 운동, 접이식 카메라 모듈-유도식 롤 운동에 대해 보상하는 OPFE 기울기-생성 이미지 롤 운동을 생성하도록 디자인되어, OPFE의 기울기 및 렌즈 모듈의 운동은 이미지 롤 보상을 포함하는 OIS를 제공한다.
예시적인 실시예에서, 축 주위로 기울어지는 OPFE 디자인은 제1 및 제2 광축에 의해 형성된 평면에 포함되는 제1 축 주위로 기울어지는 디자인을 포함한다.
예시적인 실시예에서, 움직이는 렌즈 모듈 디자인은 제1 및 제2 광축 모두에 직교하는 제1 방향으로 움직이는 디자인을 포함한다.
예시적인 실시예에서, 움직이는 렌즈 모듈 디자인은 제1 광축에 평행인 제2 방향으로 움직이는 디자인을 추가로 포함한다.
예시적인 실시예에서, OPFE는 제1 및 제2 광축 모두에 직교하는 제2 기울기 축 주위로 기울어지도록 추가로 디자인된다.
예시적인 실시예에서, 렌즈 모듈은 제2 광축에 평행인 방향으로 자동-초점을 위해 움직이도록 추가로 디자인된다.
예시적인 실시예에서, 렌즈 모듈은 제2 광축에 평행인 방향으로 자동-초점을 위해 움직이도록 추가로 디자인된다.
예시적인 실시예에서, 렌즈 모듈은 제2 광축에 평행인 방향으로 자동-초점을 위해 움직이도록 추가로 디자인된다.
예시적인 실시예에서, 전술된 바와 같이 롤 보상에 의한 OIS 뿐만 아니라, 자동초점을 수행하도록 디자인된 적어도 하나의 접이식 카메라 모듈을 포함하는 이중-조리개 또는 다중-조리개 디지털 카메라가 제공된다.
예시적인 실시예에서, 제1 광축을 구비한 제1 광 경로로부터 제1 광축에 수직인 제2 광축을 구비한 제2 광 경로까지 광을 폴딩하기 위한 OPFE를 포함하는 접이식 카메라 모듈 및 제2 광축에 평행인 대칭축을 구비한 렌즈를 운반하는 렌즈 모듈을 제공하는 단계; OPFE 기울기가 이미지 롤 운동 및 이동 운동, 접이식 카메라 모듈-유도식 롤 운동에 대해 보상하는 OPFE 기울기-생성된 이미지 롤 운동을 생성하도록 축 주위로 OPFE를 틸팅하는 단계; 및 OPFE 기울기-생성된 이동 운동에 대해 보상하도록 렌즈 모듈을 움직이는 단계를 포함하고, 그로 인해 OPFE의 기울기 및 렌즈 모듈의 운동은 이미지 롤 보상을 포함하는 OIS를 제공하는 방법이 제공된다.
예시적인 실시예에서, 축 주위로 OPFE를 틸팅하는 단계는 제1 및 제2 광축에 의해 형성된 평면에 포함된 제1 축 주위로 OPFE를 틸팅하는 단계를 포함한다.
예시적인 실시예에서, 렌즈 모듈을 움직이는 단계는 제1 및 제2 광축 모두에 직교하는 제1 방향으로 렌즈 모듈을 움직이는 단계를 포함한다.
예시적인 실시예에서, 렌즈 모듈을 움직이는 단계는 제1 광축에 평행인 제2 방향으로 렌즈 모듈을 움직이는 단계를 포함한다.
예시적인 실시예에서, 이 방법은 제1 및 제2 광축 모두에 직교하는 제2 기울기 축 주위에 OPFE를 틸팅하는 단계를 추가로 포함한다.
예시적인 실시예에서, 이 방법은 제2 광축에 평행인 방향으로 자동-초점을 위해 렌즈 모듈을 움직이는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명은 임의의 축 주위의 OPFE의 기울기 운동(또는 "회전")(이러한 기울기는 이미지 롤 및 이동을 모두 유발함)은 롤, 피치 및 요 보상을 포함하는 완전한 OIS를 위해 접이식 렌즈 모듈 운동과 함께 유리하게 사용될 수 있다.
여기에 개시된 실시예의 비제한적인 예는 이 단락 이후에 나열되고 첨부되는 도면을 참고로 서술된다. 도면 및 설명은 여기에 개시된 실시예를 밝히고 명확하게 하기 위한 것이며, 어떤 방식으로든 제한하기 위한 것으로 이해되어서는 안 된다. 상이한 도면에서 동일한 구성요소는 동일한 숫자로 표시될 수 있다.
도1은 후방 이중-조리개 카메라를 갖는 스마트폰에서 롤, 피치 및 요 운동의 정의를 도시한다.
도2는 렌즈 모듈의 AF 및 OIS 운동 및 Y 주위의 OPFE의 OIS 기울기 운동을 구비한 공지된 접이식 카메라 모듈의 실시예를 개략적으로 도시한다.
도3은 (a) X 및 Y 주위의 두 개의 OIS 기울기 운동을 수행하도록 구성되는 OPFE의 등각 투영도, (b) 측면도 및 (c) OPFE 구동 서브-어셈블리의 분해도를 도시한다.
도4는 렌즈 모듈의 AF 및 하나의 OIS 운동 및 OPFE의 하나의 기울기 운동을 써서 여기에 개시된 접이식 카메라 모듈을 개략적으로 도시한다.
도5는 렌즈 모듈의 AF 및 두 개의 OIS 운동 및 OPFE의 하나의 기울기 운동을 써서 여기에 개시된 접이식 카메라 모듈을 개략적으로 도시한다.
본 발명은 임의의 축 주위의 OPFE의 기울기 운동(또는 "회전")(이러한 기울기는 이미지 롤 및 이동을 모두 유발함)은 롤, 피치 및 요 보상을 포함하는 완전한 OIS를 위해 접이식 렌즈 모듈 운동과 함께 유리하게 사용될 수 있다고 결정하였다. OPFE-기울기 유발 이동은 렌즈 모듈의 적절한 반대쪽의 이동 운동에 의해 보상되지만, OPFE 기울기 유발 롤은 이미지 롤을 보상하는 OIS를 위한 것이다. 롤 보상은 Y 주위의 OPFE의 회전이 X 방향으로의 이미지 이동을 유발하지만, X 또는 Z 와 같은 다른 축 주위의 OPFE의 회전은 Y 방향으로의 이미지 이동 및 Z 축 주위의 이미지 회전 둘 다를 유발한다는 사실을 기반으로 한다. 예를 들어, XZ 평면 내의 하나의 축 주위의 OPFE의 임의의 기울기는 Y 방향으로의 롤 + 이미지 이동을 유발할 것이다. 단순함 및 전형성을 위해, OPFE는 이하의 설명에서 "프리즘"이라고 불린다. 렌즈 모듈의 운동은 출원인의 국제 특허 출원 PCT/IB2016/052143(2016년 4월 14일 출원)에 상세하게 기재된 액추에이터를 사용하여 수행될 수 있다.
예시적인 실시예에서, OPFE 기울기 운동은 XZ 평면의 한 축 주위로 이뤄진다. 구체적으로, 도3a-3c에 도시된 프리즘 조립체(300)는 도2 및 PCT/IB2016/052143에 기재된 것처럼 Y 축 주위로 제어가능하게 회전하고 있는 것 이외에 X 축 주위로 제어가능하게 회전할 수 있다. 회전은 예를 들어 구동의 영점 주위로 최대 ±1도일 수 있다. 프리즘 조립체(300)는 프리즘 운반체(302')상에 장착된 프리즘(302) 및 도3c의 분해도에 도시된, 두 개의 액추에이터(304 및 306)를 구비한 프리즘 구동 서브-어셈블리(303)를 포함한다. 각각의 액추에이터는 코일-자석 쌍을 포함한다. 액추에이터(304)는 코일(304a) 및 자석(304b)을 포함하고 액추에이터(306)는 코일(306a) 및 자석(306b)을 포함한다. 두 코일은 판(310) 상에 위치한다(예를 들어, 단단하게 조립/장착/접착). 자석(304a 및 306a)은 프리즘 운반체(302') 상에 위치한다(예를 들어, 단단하게 조립/장착/접착). 프리즘 구동 서브-어셈블리(303)가 조립될 때, 자석(304b 및 306b)은 각각 코일(304a 및 306a) 옆에 배치된다. 액추에이터(304 및 306)와 같은 전자기 액추에이터의 동작은 잘 알려져 있고 예를 들어 PCT/IB2016/052143에 기재되어 있다. 코일에 인가된 로렌츠 힘은 X 및 Y축을 따라 자석에 적용되고 따라서 이 축들 주위로 프리즘을 회전시킨다. 더욱 구체적으로, 프리즘 회전과 관련하여, 액추에이터(304)는 Y(축(310)) 주위로 프리즘(302)을 회전시키고 액추에이터(306)는 X(축(308)) 주위로 프리즘을 회전시킨다. X 주위의 프리즘의 회전 운동은 Z 주위의 카메라 모듈의 기울기 더하기 X 주위의 카메라 모듈의 기울기와 동일한 이미지에 영향을 야기한다. Y 방향으로의 렌즈의 선형 운동은 Z 주위의 카메라 모듈의 기울기와 동일한 우수한 근사치를 야기한다. Y를 따르는 렌즈 운동 및 X 주위의 프리즘 회전의 조합은 X 주위의 카메라 모듈의 조합된 회전 및 Z 주위의 기울기와 동일한 효과를 야기한다. Y 주위의 프리즘의 회전은 Y 주위의 카메라 모듈의 기울기와 동일한 효과를 야기한다. X 및 Y 방향으로의 프리즘 구동 서브-어셈블리(303)의 동작은 자석(304a 및 304b) 각각에 의해 생성된 자기장에 결합된 위치 센서, 예를 들어 홀-바(Hall-bar) 센서(또는 단지 "홀-바(Hall-bars)")(312a 및 312b)에 의해 측정될 수 있다.
요약하면, 두 축(Y 및 X) 주위의 프리즘의 회전을 조합하고, Y 방향으로 렌즈를 이동시킴으로써, X-방향 블러(blur), Y-방향 블러 및 접선의 블러(롤)에 대한 OIS 보상을 달성할 수 있다.
일 구현 예에서, 가속도계 또는 자이로스코프와 같은 관성 장치로부터 수신한 정보의 분석으로부터 이미지가 X 방향을 따라 X㎛만큼 이동시키고 Z 축 주위로 A 도(A°)만큼 회전(롤)한다는 것을 알았다고 가정한다. 우리는 위의 X 및 Y를 따르는 이동과 롤에 반대 방향으로 이동 및 회전을 도입함으로써 이 운동을 조정하고자 한다. 프리즘 조립체(300)를 사용하면, 프리즘은 이미지가 X㎛만큼 이동할 때까지 Y 주위로 회전하고 이미지가 A°만큼 Z 주위로 회전할 때까지 X(또는 Z) 주위로 회전할 것이다. X 회전의 결과로서, 이미지는 또한 Y 방향으로 이동할 것이다. 이동 크기 또는 마이크론 단위의 "잔류 전이(residual transition, RT)"는 Y 방향으로 필요한 Y㎛ 이동을 달성하도록 회전 각도, 렌즈 초점거리 등에 의해 결정된다. 예를 들어, RT = EFL x Tan(A)이며, EFL은 렌즈 유효 초점거리이고, A는 회전 각도이다. EFL은 3mm 내지 20mm이고 A는 0-5도이다. 렌즈는 (Y㎛ + RT㎛)만큼 이동되어 이미지 이동에 대해 보상할 것이다.
대조적으로, 카메라 모듈(200)과 같은 공지된 카메라 모듈에서, OPFE는 이미지가 X㎛만큼 이동되고 렌즈가 Y㎛ 만큼 이동될 때까지 Y 주위로 회전할 것이다. 크기 A°의 롤은 보상되지 않을 것이다.
도4는 여기에 개시된 접이식 카메라 모듈의 실시예(400')를 개략적으로 도시한다. 카메라 모듈(400')은 요, 피치 및 롤 동작을 수정하는 OIS를 수행하도록 디자인된다. 또한, 카메라 모듈(400')은 예를 들어 PCT/IB2016/052143에 개시된 자동초점(AF)을 수행하도록 디자인된다. 카메라 모듈(400')에서, OIS는 렌즈모듈의 하나의 운동(Y 방향으로의)에 의해 수행되고 OPFE의 두 기울기 운동(Y 및 X 주위로)에 의해 수행되며, 두 기울기 운동은 도3(a)의 OPFE(300)를 참고로 설명된다. 예시적으로, 접이식 카메라 모듈(400')이 직립식(비접이식) 카메라 모듈(400")과 함께 도시되어 있는데, 두 카메라 모듈은 이중-조리개 카메라(400)를 형성한다. 접이식 카메라 모듈(100 및 200)과 마찬가지로, 접이식 카메라 모듈(400')은 광축(402')을 구비한 렌즈 모듈(402), OPFE(여기서는 프리즘) 및 이미지 센서(406)를 포함한다. 직립식 카메라 모듈(400")은 광축(410')을 구비한 렌즈 모듈(410), 뿐만 아니라 이미지 센서(도시되지 않음)를 포함한다. 프리즘(404)은 광축(410')에 평행인 광 경로(408)로부터 광축(402')에 평행인 광 경로까지 광을 구부리는 동작을 한다. 광축(402')은 광축(410')에 수직이다.
도5는 여기에 개시된 접이식 카메라 모듈의 실시예(500')를 개략적으로 도시한다. 카메라 모듈(500')은 요, 피치 및 롤 동작을 수정하는 OIS를 수행하도록 디자인된다. 또한, 카메라 모듈(500')은 자동초점(AF)을 수행하도록 디자인된다. 카메라 모듈(500')에서, OIS는 렌즈 모듈의 두 운동(X 및 Y 방향을 따르는)에 의해 수행되고 X 주위로 OPFE의 한 기울기 운동에 의해 수행되며, 한 기울기 운동은 도3(b)의 OPFE(300)를 참고로 설명된다. 예시적으로, 접이식 카메라 모듈(500')이 직립식(비접이식) 카메라 모듈(500")과 함께 도시되어 있는데, 두 카메라 모듈은 이중-조리개 카메라(500)를 형성한다. 접이식 카메라 모듈(100 및 200)과 마찬가지로, 접이식 카메라 모듈(500')은 광축(502')을 구비한 렌즈 모듈(502), OPFE(여기서는 프리즘)(504) 및 이미지 센서(506)를 포함한다. 직립식 카메라 모듈(500")은 광축(510')을 구비한 렌즈 모듈(510) 및 이미지 센서(도시되지 않음)를 포함한다. 프리즘(504)은 광축(510')에 평행인 광 경로(508)로부터 광축(502')에 평행인 광 경로까지 광을 구부리는 동작을 한다. 광축(502')은 광축(510')에 수직이다.
이 게시물이 특정 실시예 및 일반적으로 연관된 방법에 대해 설명되었지만, 실시예 및 방법의 변경 및 치환은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 여기에 개시된 접이식 카메라 모듈의 이중-조리개 카메라로의 통합이 일부 상세히 설명되었지만, 접이식 카메라 모듈은 둘 이상의 카메라 모듈을 갖는 다중-조리개 카메라에 통합될 수 있다. 이 게시물은 여기에 설명된 특정 실시예에 제한되지 않을 뿐만 아니라 첨부된 청구범위에 의해서만 이해되어야 한다.
300 : 프리즘 조립체 302 : 프리즘
303 : 프리즘 작동 서브-어셈블리
304, 306 : 액추에이터
304b, 306b : 자석 304a, 306a : 코일
400', 500' : 카메라 모듈 402, 410, 502, 510 : 렌즈 모듈
404, 504 : 프리즘 406, 506 : 이미지 센서

Claims (25)

  1. a) 제1 광축을 구비한 제1 광 경로로부터 제2 광축을 구비한 제2 광 경로까지 광을 구부리기(folding) 위한 광 경로 폴딩 소자(OPFE)로서, OPFE는 하나의 축 주위로 기울어지도록(tilt) 구성되어 접이식 카메라 모듈의 이미지안에 OPFE 기울어짐으로 인한 롤(OPFE tilt-caused Roll) 및 OPFE 기울기로 인한 이동(OPFE tilt-caused Shift)를 생성하는, OPFE; 및
    b) 제2 광축에 평행인 대칭축을 구비한 렌즈를 운반하는 렌즈 모듈로서, 렌즈 모듈은 OPFE 기울어짐으로 인한 이동을 보상하기 위해 움직이도록 구성되어, OPFE 기울기 및 렌즈 모듈 움직임은 이미지 롤 보상을 포함하는 광학식 손떨림 방지(OIS)를 제공하는, 렌즈 모듈을 포함하는
    접이식 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    하나의 축 주위로 기울어지도록 구성되는 OPFE는 제1 및 제2 광축에 의해 형성되는 하나의 평면안에 포함된 제1 축 주위로 기울어지도록 구성되는
    접이식 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    움직이도록 구성되는 렌즈 모듈은 제1 및 제2 광축 모두에 직교하는 제1 방향으로 움직이도록 구성되는
    접이식 카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    움직이도록 구성되는 렌즈 모듈은 제1 광축에 평행인 제2 방향으로 움직이도록 추가로 구성되는
    접이식 카메라 모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    OPFE는 제1 및 제2 광축 모두에 직교하는 제2 기울기 축 주위로 기울어지도록 추가로 구성되는
    접이식 카메라 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    제1 및 제2 기울기 축 주위로 OPFE가 기울어질 수 있도록 하는 OPFE 구동 서브-어셈블리를 추가로 포함하는
    접이식 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    각각의 액추에이터는 자석-코일 쌍을 포함하는
    접이식 카메라 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    각각의 자석-코일 쌍은 각각의 자석-코일 쌍과 연관된 위치 센서를 포함하는
    접이식 카메라 모듈.
  9. 제6항에 있어서,
    위치 센서를 홀-바(Hall-bar) 센서인
    접이식 카메라 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    렌즈 모듈은 제2 광축에 평행인 방향으로 자동-초점을 위해 움직이도록 추가로 구성되는
    접이식 카메라 모듈.
  11. 제2항에 있어서,
    렌즈 모듈은 제2 광축에 평행인 방향으로 자동-초점을 위해 움직이도록 추가로 구성되는
    접이식 카메라 모듈.
  12. 제3항에 있어서,
    렌즈 모듈은 제2 광축에 평행인 방향으로 자동-초점을 위해 움직이도록 추가로 구성되는
    접이식 카메라 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    OPFE는 프리즘, 거울 및 금속성 반사 표면으로 덮인 프리즘으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는
    접이식 카메라 모듈.
  14. 제1항 내지 제9항 중 어느 항에 따르는 접이식 카메라 모듈을 포함하는
    디지털 카메라.
  15. a) 제1 광축을 구비한 제1 광 경로로부터 제2 광축을 구비한 제2 광 경로까지 광을 구부리기 위한 광 경로 폴딩 소자(OPFE) 및 제2 광축에 평행인 대칭 축을 구비한 렌즈를 운반하는 렌즈 모듈을 포함하는 접이식 카메라 모듈을 제공하는 단계;
    b) 접이식 카메라 모듈의 이미지 안에 OPFE 광 모듈 안에 OPFE 기울어짐으로 인한 롤(OPFE tilt-caused Roll) 및 OPFE 기울어짐으로 한 이동(OPFE tilt-caused Shift)를 생성하도록 하나의 축 주위로 OPFE를 기울어지게하는(tilting) 단계; 및
    c) OPFE 기울어짐으로 인한 이동을 보상하도록 렌즈 모듈을 움직이는 단계를 포함하여,
    OPFE 기울어짐 및 렌즈 모듈 움직임은 이미지 롤 보상을 포함하는 광학식 손떨림 방지(OIS)를 제공하는
    방법.
  16. 제15항에 있어서,
    하나의 축 주위로 OPFE를 기울어지게 하는(tilting) 단계는 제1 및 제2 광축에 의해 형성된 한 평면에 포함된 제1 축 주위로의 OPFE를 기울어지게 하는 단계를 포함하는
    방법.
  17. 제16항에 있어서,
    렌즈 모듈을 움직이는 단계는 제1 및 제2 광 축 모두에 직교하는 제1 방향으로 렌즈 모듈을 움직이는 단계를 포함하는
    방법.
  18. 제17항에 있어서,
    렌즈 모듈을 움직이는 단계는 제1 광축에 평행인 제2 방향으로 렌즈 모듈을 움직이는 단계를 포함하는
    방법.
  19. 제15항에 있어서,
    제1 및 제2 광축 모두에 직교하는 제2 기울기 축 주위로 OPFE가 기울어지도록 하는 단계를 추가로 포함하는
    방법.
  20. 제19항에 있어서,
    제1 및 제2 기울기 축 주위로의 OPFE 기울어짐은 두 액추에이터를 포함하는 OPFE 구동 서브-어셈블리에 의해 수행되는
    방법.
  21. 제20항에 있어서,
    각각의 액추에이터는 자석-코일 쌍을 포함하는
    방법.
  22. 제21항에 있어서,
    각각의 자석-코일 쌍은 각각의 자석-코일 쌍과 연관된 위치 센서를 포함하는
    방법.
  23. 제22항에 있어서,
    각각의 위치 센서를 홀-바 센서인
    방법.
  24. 제15항에 있어서,
    제2 광축에 평행인 방향으로 자동-초점을 위해 렌즈 모듈을 움직이는 단계를 추가로 포함하는
    방법.
  25. 제16항에 있어서,
    제2 광축에 평행인 방향으로 자동-초점을 위해 렌즈 모듈을 움직이는 단계를 추가로 포함하는
    방법.
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