KR20200122013A

KR20200122013A - 카메라 모듈 및 광학 기기

Info

Publication number: KR20200122013A
Application number: KR1020190044716A
Authority: KR
Inventors: 오영돈
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2020-10-27
Also published as: WO2020213862A1; CN113711581A; CN113711581B; US11997386B2; US20220217278A1

Abstract

실시 예는 이미지 센서, 렌즈를 포함하고 이미지 센서 상에 배치되는 이동부, 고정부, 고정부와 이동부를 연결하는 탄성 부재, 중력에 의해 이동부가 기울어졌을 때, 이동부의 기울어짐량을 보정하기 위한 보정값을 획득하고, 보정값을 이용하여 이동부의 이동을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

카메라 모듈 및 광학 기기{A CAMERA MODULE AND AN OPTICAL INSTRUMENT INCLUDING THE SAME}

실시 예는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학 기기에 관한 것이다.

초소형, 저전력 소모를 위한 카메라 모듈은 기존의 일반적인 카메라 모듈에 사용된 보이스 코일 모터(VCM:Voice Coil Motor)의 기술을 적용하기 곤란하여, 이와 관련 연구가 활발히 진행되어 왔다.

스마트폰 및 카메라가 장착된 휴대폰과 같은 전자 제품의 수요 및 생산이 증가되고 있다. 휴대폰용 카메라는 고화소화 및 소형화 추세이며, 그에 따라 액츄에이터도 소형화, 대구경화, 멀티 기능화되고 있다. 고화소화의 휴대폰용 카메라를 구현하기 위하여 휴대폰용 카메라의 성능 향상 및 오토 포커싱, 셔터 흔들림 개선, 및 줌(Zoom) 기능 등의 추가적인 기능이 요구된다.

실시 예는 손떨림 보정시 중력에 의하여 렌즈 이동부의 광학 중심이 틀어져서 해상력이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 손떨림 보정의 정확도를 향상시킬 수 있는 카메라 모듈, 및 이를 포함하는 광학 기기를 제공한다.

실시 예에 따른 카메라 모듈은 이미지 센서; 렌즈를 포함하고 상기 이미지 센서 상에 배치되는 이동부; 고정부; 상기 고정부와 상기 이동부를 연결하는 탄성 부재; 중력에 의해 상기 이동부가 기울어졌을 때, 상기 이동부의 기울어짐량을 보정하기 위한 보정값을 획득하고, 상기 보정값을 이용하여 상기 이동부의 이동을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 카메라 모듈은 모션 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 모션 센서의 센싱 정보를 이용하여 상기 이동부의 자세 정보를 획득할 수 있다.

상기 이동부의 상기 자세 정보는 기준 위치에서의 기준축을 기준으로 상기 이동부의 현재 위치에서의 상기 기준축의 틸트 각도를 포함하고, 상기 기준 위치는 상기 이미지 센서의 센서면과 수직한 상기 기준축이 상기 중력 방향과 평행하게 되는 위치일 수 있다.

상기 이동부의 상기 자세 정보에 따른 상기 이동부의 보정값 정보가 저장된 메모리를 포함하고, 상기 제어부는 상기 이동부의 상기 자세 정보를 이용하여 상기 보정값을 획득하고, 상기 이동부의 상기 기울어짐량을 보정할 수 있다.

상기 메모리에 저장된 상기 이동부의 상기 보정값 정보는 상기 이동부의 상기 기울어짐량 및 상기 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 제어부는 손떨림 보정을 위해 상기 이동부를 광축과 수직한 방향으로 이동시키도록 상기 이동부를 제어할 수 있다.

상기 손떨림 보정시 상기 보정값을 반영하여 손떨림을 보정할 수 있다.

상기 제어부는 상기 이동부의 상기 기울어짐량을 보정하고, 상기 손떨림을 보정할 수 있다.

또한 상기 제어부는 상기 손떨림 보정을 위하여 상기 보정값을 반영하여 상기 이동부의 타겟 위치 정보를 산출하고, 상기 이동부의 현재 위치 정보를 획득하고, 상기 타겟 위치 정보와 상기 이동부의 상기 현재 위치 정보에 기초하여 손떨림 보정을 위한 오차 정보를 획득하고, 상기 오차 정보에 기초하여 상기 이동부를 상기 광축과 수직한 방향으로 이동시키도록 제어할 수 있다.

상기 제어부는 상기 카메라 모듈의 가속도 정보를 수신하고, 수신된 상기 카메라 모듈의 상기 가속도 정보를 이용하여 상기 이동부의 상기 자세 정보를 획득할 수 있다.

상기 제어부는 상기 카메라 모듈의 Z축 가속도를 이용하여 상기 이동부의 상기 기울어짐량을 획득할 수 있다.

상기 고정부에 배치되고, 상기 광축과 수직한 방향으로의 상기 이동부의 이동을 감지한 결과에 따른 출력 신호를 상기 제어부로 출력하는 OIS 위치 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 OIS 위치 센서의 상기 출력 신호에 기초하여 상기 이동부의 상기 현재 위치 정보를 획득할 수 있다.

상기 제어부는 상기 이동부의 기설정된 자세 정보들 각각에 대응하는 보정값 정보를 저장하는 룩업 테이블을 포함하고, 상기 제어부는 상기 룩업 테이블을 이용하여 상기 획득된 상기 이동부의 자세 정보에 대응하는 상기 이동부의 상기 보정값을 획득할 수 있다.

상기 보정값 정보는 상기 이동부의 기울어진 각도를 포함할 수 있다.

상기 보정값 정보는 상기 이동부의 상기 기준 위치에서의 광학 중심의 위치와 상기 이동부의 상기 현재 위치에서의 광학 중심의 위치 간의 변화량을 포함할 수 있다.

상기 보정값 정보는 상기 기설정된 자세 정보에서 상기 이동부를 중력 방향으로 기준 각도만큼 틸트시킬 때, 상기 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량인 기본 변화량을 포함할 수 있다.

상기 제어부는 획득된 상기 이동부의 상기 자세 정보를 이용하여 상기 보정값을 생성하는 보정값 생성부; 상기 보정값에 기초하여 상기 이동부의 타겟 위치 정보를 산출하는 타겟 위치 산출부; 상기 이동부의 위치 정보를 검출하는 위치 검출부; 상기 이동부의 상기 타겟 위치 정보와 상기 이동부의 상기 위치 정보를 이용하여 구동 제어 신호를 생성하는 구동 신호 생성부; 및 상기 구동 제어 신호에 기초하여 상기 광축과 수직한 방향으로 상기 이동부의 이동을 제어하는 구동부를 포함할 수 있다.

실시 예는 손떨림 보정시 중력에 의하여 렌즈 이동부의 광학 중심이 틀어져서 해상력이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 손떨림 보정의 정확도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 실시 예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 렌즈 이동부의 일 실시 예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 카메라 모듈의 렌즈 이동부, 모션 센서, 및 제어부의 블록도를 나타낸다.
도 4는 실시 예에 따른 손떨림 제어부의 손떨림 제어 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 5는 손떨림 제어부의 일 실시 예를 나타내는 구성도이다.
도 6a는 보정값 생성부에 저장된 보정값 정보의 일 실시 예이다.
도 6b는 보정값 생성부에 저장된 보정값 정보의 다른 실시 예이다.
도 6c는 보정값 생성부에 저장된 보정값 정보의 또 다른 실시 예이다.
도 7은 보정값 생성부에 저장된 보정값을 생성하는 방법을 나타내는 플로챠트이다.
도 8은 도 7의 이동부의 광학 중심의 변화량을 획득하는 방법을 나타낸다.
도 9는 기준 위치에서의 이동부의 자세차 및 이동부의 광학 중심의 위치(CO)의 좌표값을 나타낸다.
도 10은 이동부의 기설정된 자세 정보에 따른 이동부의 자세차, 및 이동부의 광학 중심의 위치의 좌표값을 나타낸다.
도 11은 이동부의 보정값을 획득하기 위한 방법의 일 실시 예를 나타낸다.
도 12는 도 11에 따라 이동부의 광학 중심의 위치의 기본 변화량 측정을 설명하기 위한 도면이다
도 13은 손떨림 제어부에 의하여 이동부의 자세차가 보정된 상태를 나타낸다.
도 14는 다른 실시 예에 따른 손떨림 제어부를 나타낸다.
도 15는 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도를 나타낸다.
도 16은 도 15에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들 간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한개이상)"로 기재되는 경우 A,B,C로 조합할 수 있는 모든 조합중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 의한 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학 기기에 대해 다음과 같이 살펴본다. 설명의 편의상, 데카르트 좌표계(x, y, z)를 사용하여 설명하지만, 다른 좌표계를 사용하여 설명할 수도 있으며, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 각 도면에서 x축과 y축은 광축 방향인 z축에 대하여 수직한 방향을 의미하며, 광축 방향인 z축 방향을 '제1 방향'이라 칭하고, x축 방향을 '제2 방향'이라 칭하고, y축 방향을 '제3 방향'이라 칭할 수 있다.

실시 예에 따른 카메라 모듈은 '오토 포커싱 기능'을 수행할 수 있다. 여기서 오토 포커싱 기능이란 피사체의 화상의 초점을 자동으로 이미지 센서 면에 결상시키는 것을 말한다.

또한 실시 예에 따른 카메라 모듈은 '손떨림 보정 기능'을 수행할 수 있다. 여기서 손떨림 보정 기능이란 정지 화상의 촬영 시 사용자의 손떨림에 의해 기인한 진동으로 인해 촬영된 이미지의 외곽선이 또렷하게 형성되지 못하는 것을 방지할 수 있는 것을 말한다.

이하 렌즈 이동부는 렌즈 구동 장치, VCM(Voice Coil Motor), 또는 액츄에이터(Actuator) 등으로 대체하여 호칭될 수 있고, 이하 "코일"이라는 용어는 코일 유닛(coil unit)으로 대체하여 표현될 수 있고, "탄성 부재"라는 용어는 탄성 유닛, 또는 스프링으로 대체하여 표현될 수 있고, 지지 부재는 와이어 또는 스프링 등으로 대체하여 표현될 수 있다. 또한 "단자(terminal)"는 패드(pad), 전극(electrode), 도전층(conductive layer), 또는 본딩부 등으로 대체하여 표현될 수 있다.

도 1은 실시 예에 따른 카메라 모듈(200)의 분해 사시도를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 카메라 모듈(200)은 렌즈 모듈(lens module, 400), 렌즈 이동부(100), 접착 부재(612), 필터(610), 홀더(600), 회로 기판(800), 이미지 센서(810), 모션 센서(motion sensor, 820), 제어부(830), 및 커넥터(connector, 840)를 포함할 수 있다.

렌즈 모듈(400)은 렌즈 이동부(100)의 보빈(110)에 장착될 수 있다. 렌즈 모듈(400)은 복수의 렌즈들을 포함할 수 있다. 또는 렌즈 모듈(400)은 복수의 렌즈들 및 렌즈들이 장착되기 위한 렌즈 배럴을 포함할 수도 있다.

홀더(600)는 렌즈 이동부(100)의 베이스(210) 아래에 배치될 수 있다.

홀더(600)는 "센서 베이스(sensor base)"로 대체하여 표현될 수도 있으며, 다른 실시 예에서는 생략될 수도 있다.

필터(610)는 홀더(600)에 장착되며, 홀더(600)는 필터(610)가 안착되는 안착부(500)를 구비할 수 있다. 예컨대, 안착부(500)는 홀더(600)의 상면으로부터 돌출된 구조일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 홀더(600)의 상면으로부터 함몰된 홈 형태일 수도 있다.

접착 부재(612)는 렌즈 이동부(100)의 베이스(210)를 홀더(600)에 결합 또는 부착시킬 수 있다. 접착 부재(612)는 상술한 접착 역할 외에 렌즈 이동부(100) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 하는 역할을 할 수도 있다.

예컨대, 접착 부재(612)는 에폭시, 열경화성 접착제, 자외선 경화성 접착제 등일 수 있다.

필터(610)는 렌즈 모듈(400)을 통과하는 광에서의 특정 주파수 대역의 광이 이미지 센서(810)로 입사하는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 필터(610)는 적외선 차단 필터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 필터(610)는 x-y평면과 평행하도록 배치될 수 있다.

필터(610)가 실장되는 홀더(600)의 부위에는 필터(610)를 통과하는 광이 이미지 센서(810)에 입사할 수 있도록 개구가 형성될 수 있다.

회로 기판(800)은 홀더(600)의 하부에 배치되고, 회로 기판(800)에는 이미지 센서(810)가 배치 또는 실장될 수 있다. 이미지 센서(810)는 필터(610)를 통과한 광이 입사하여 광이 포함하는 이미지가 결상되는 부위이다.

회로 기판(800)은 이미지 센서(810)에 결상되는 이미지를 전기적 신호로 변환하여 외부장치로 전송하기 위해, 각종 회로, 소자, 제어부 등이 구비될 수도 있다.

회로 기판(800)에는 회로 패턴 및 복수의 단자들이 형성될 수 있다. 예컨대, 회로 기판(800)은 인쇄회로기판 또는 연성인쇄회로기판으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이미지 센서(810)는 회로 기판(800)과 전기적으로 연결될 수 있고, 렌즈 이동부(100)를 통하여 입사되는 광에 포함되는 이미지를 수신하고, 수신된 이미지를 전기적 신호로 변환하기 위한 액티브 영역(Active Area, AR) 또는 유효 영역을 포함할 수 있다.

필터(610)와 이미지 센서(810)는 제1 방향으로 서로 대향되도록 이격하여 배치될 수 있다.

모션 센서(820)는 회로 기판(800)에 배치 또는 실장될 수 있고, 회로 기판(800)에 마련되는 회로 패턴을 통하여 제어부(830)와 전기적으로 연결될 수 있다.

모션 센서(820)는 카메라 모듈(200)의 움직임에 의한 회전 각속도 정보 및 가속도 정보를 출력한다.

모션 센서(820)는 카메라 모듈(200)의 움직임에 대한 각속도의 변화와 카메라 모듈(200)의 움직임에 따라 이동된 렌즈 이동부(100)의 위치를 감지할 수 있다.

모션 센서(820)는 3축 자이로 센서(Gyro Sensor), 각속도 센서, 또는/및 가속도 센서, 또는 관성 센서(IMU, Inertial Measurement Unit)를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에서는 모션 센서(820)는 카메라 모듈(200)에서 생략되고, 광학 기기에 장착될 수도 있다. 또 다른 실시 예에서는 모션 센서는 카메라 모듈 및 광학 기기에 모두 장착될 수도 있다.

제어부(830)는 회로 기판(800)에 배치 또는 실장된다.

제어부(830)는 회로 기판(800)과 전기적으로 연결될 수 있고, 회로 기판(800)는 렌즈 이동부(100)의 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.

제어부(830)는 렌즈 이동부(100)의 제1 코일(120), 및 제2 코일과 전기적으로 연결될 수 있다.

또한 제어부(830)는 AF 위치 센서 및 OIS(Optical Image Stabilizer) 위치 센서와 전기적으로 연결될 수 있다.

제어부(830)는 제1 코일(120) 및 제2 코일 각각에 구동 신호를 제공할 수 있다. 또한 제어부(830)는 AF 위치 센서 및 OIS 위치 센서 각각에 구동 신호를 제공할 수 있고, AF 위치 센서 및 OIS 위치 센서 각각의 출력을 수신할 수 있다.

예컨대, 제어부(830)는 모션 센서로부터 제공되는 각속도 데이터, 및 렌즈 이동부(100)의 OIS 위치 센서로부터 제공되는 출력 신호에 기초하여, 렌즈 이동부(100)의 OIS 가동부(또는 OIS 유닛)에 대한 손떨림 보정을 수행할 수 있는 구동 신호를 제어할 수 있다.

커넥터(840)는 회로 기판(800)과 전기적으로 연결되며, 외부 장치와 전기적으로 연결되기 위한 포트(port)를 구비할 수 있다.

도 2는 도 1의 렌즈 이동부(100)의 일 실시 예에 따른 단면도를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 렌즈 이동부(100)는 렌즈 모듈(400)을 이동시킬 수 있다.

렌즈 이동부(100)는 보빈(bobbin, 110), 제1 코일(120), 마그네트(130), 하우징(140), 상부 탄성 부재(150), 하부 탄성 부재(160), 지지 부재(220), 제2 코일, OIS(Optical Image Stabilization) 위치 센서(240a, 240b)를 포함할 수 있다.

또한 렌즈 이동부(100)는 베이스(210), 회로 기판(250), 및 커버 부재(300)를 더 포함할 수 있다.

보빈(110)은 하우징(140)의 내측에 배치되고, 제1 코일(120)과 마그네트(130) 간의 전자기적 상호 작용에 의하여 광축(OA) 방향 또는 제1 방향(예컨대, Z축 방향)으로 이동될 수 있다.

보빈(110)은 렌즈 또는 렌즈 배럴을 장착하기 위한 개구을 가질 수 있다.

보빈(110)은 상면으로부터 돌출되는 제1 스토퍼를 포함할 수 있다. 또한 보빈(110)은 하면으로부터 돌출되는 제2 스토퍼를 포함할 수 있다.

보빈(110)의 상부 또는 상면에는 상부 탄성 부재(150)가 결합 및 고정되기 위한 제1 결합부가 형성될 수 있고, 보빈(110)의 하부 또는 하면에는 하부 탄성 부재(160)가 결합 및 고정되기 위한 제2 결합부를 포함할 수 있다. 예컨대, 보빈(110)의 제1 및 제2 결합부들 각각은 돌기, 홈 또는 평면 형상일 수 있다.

예컨대, 보빈(110)의 외측면에는 제1 코일(120)이 안착, 삽입, 또는 배치되는 안착홈이 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 코일(120)은 보빈(110)에 배치된다. 예컨대, 제1 코일(120)은 보빈(110)의 외측면 상에 배치될 수 있다.

예컨대, 제1 코일(120)은 보빈(110)의 외측면에 배치되는 폐루프 형상, 코일 블록 또는 코일 링 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 코일(120)은 광축을 축으로 보빈(110)의 외측면에 감긴 코일 링 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 광축과 수직한 직선을 축으로 감긴 코일 링 형상일 수도 있다.

제1 코일(120)에는 구동 신호가 제공되며, 이때 제공되는 구동 신호는 직류 신호 또는 교류 신호이거나 또는 직류 신호와 교류 신호를 포함할 수 있으며, 전압 또는 전류 형태일 수 있다.

제1 코일(120)에 구동 신호(예컨대, 구동 전류)가 공급되면, 제1 코일(120)과 마그네트(130)와의 상호 작용에 의하여 전자기력이 형성될 수 있으며, 형성된 전자기력에 의하여 AF 가동부(예컨대, 보빈(110))는 제1 방향(예컨대, z축 방향)으로 이동하거나 AF 가동부가 틸트(tilt)될 수 있다.

AF 가동부의 초기 위치에서, AF 가동부(예컨대, 보빈(110))는 상측 방향 또는 하측 방향으로 이동될 수 있으며, 이를 AF 가동부의 양방향 구동이라 한다. 또는 AF 가동부의 초기 위치에서, AF 가동부(예컨대, 보빈(110))는 상측 방향으로 이동될 수 있으며, 이를 AF 가동부의 단방향 구동이라 한다.

예컨대, AF 가동부는 보빈(110), 및 보빈(110)에 결합된 구성들(예컨대, 제1 코일(120))을 포함할 수 있다.

그리고 AF 가동부의 초기 위치는 제1 코일(120)에 전원을 인가하지 않은 상태에서 AF 가동부의 최초 위치이거나 또는 상부 및 하부 탄성 부재들(150,160)이 단지 AF 가동부의 무게에 의해서만 탄성 변형됨에 따라 AF 가동부가 놓이는 위치일 수 있다.

이와 더불어 보빈(110)의 초기 위치는 중력이 보빈(110)에서 베이스(210) 방향으로 작용할 때, 또는 이와 반대로 중력이 베이스(210)에서 보빈(110) 방향으로 작용할 때의 AF 가동부가 놓이는 위치일 수 있다.

하우징(140)은 내측에 보빈(110)을 수용하며, 마그네트(130)를 지지한다.

하우징(140)은 전체적으로 중공 기둥 형상일 수 있다. 예컨대, 하우징(140)은 보빈(110)을 장착 또는 배치시키기 위한 다각형(예컨대, 사각형, 또는 팔각형) 또는 원형의 개구을 구비할 수 있으며, 하우징(140)의 개구는 광축 방향으로 하우징(140)을 관통하는 관통 홀 형태일 수 있다.

하우징(140)은 복수의 측부들및 코너부들을 포함할 수 있다.

하우징(140)의 코너부들 각각은 인접하는 2개의 측부들 사이에 배치 또는 위치할 수 있고, 측부들을 서로 연결시킬 수 있다.

하우징(140)의 측부들 각각은 커버 부재(300)의 측판들 중 대응하는 어느 하나와 평행하게 배치될 수 있다.

커버 부재(300)의 상판의 내면에 직접 충돌하는 것을 방지하기 위하여, 하우징(140)은 상부, 상단, 또는 상면에는 제1 스토퍼가 마련될 수 있다. 그리고 하우징(140)의 하면이 베이스(210) 및/또는 회로 기판(250)과 충돌하는 것을 방지하기 위하여, 하우징(140)의 하부, 하단, 또는 하면에 마련되는 제2 스토퍼가 형성될 수 있다.

하우징(140)의 상부, 상단, 또는 상면에는 상부 탄성 부재(150)의 제1 외측 프레임과 결합하는 적어도 하나의 제1 결합부가 구비될 수 있고, 하우징(140)의 하부, 하단, 또는 하면에는 하부 탄성 부재(160)의 제2 외측 프레임에 결합 및 고정되는 제2 결합부가 구비될 수 있다.

예컨대, 하우징(140)의 제1 결합부 및 제2 결합부 각각은 돌기, 홈 또는 평면 형상일 수 있다.

마그네트(130)는 하우징(140)에 배치될 수 있다.

예컨대, 마그네트(130)는 하우징(140)의 측부들 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 또는 다른 실시 예에서는 예컨대, 마그네트(130)는 하우징(140)의 코너부들 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 하우징(140)은 마그네트(130)를 안착시키기 위한 안착부가 형성될 수 있으며, 안착부는 개구, 홀 또는 홈 형태일 수 있다.

예컨대, 마그네트(130)는 단극착자 마그네트 또는 양극착자 마그네트일 수 있다.

실시 예에 따른 렌즈 이동부(100)는 피드백 AF 구동을 위하여 센싱 마그네트 및 AF 위치 센서를 더 포함할 수 있다.

예컨대, 센싱 마그네트는 보빈(110)에 배치될 수 있고, AF 위치 센서는 하우징(140)에 배치될 수 있다. 또한 렌즈 이동부(100)는 하우징(140)에 배치되고 AF 위치 센서가 배치 또는 실장되는 회로 기판을 더 포함할 수도 있다. 이때 회로 기판은 AF 위치 센서와 전기적으로 연결되는 단자들을 포함할 수 있다.

센싱 마그네트는 보빈(110)과 함께 광축 방향으로 이동될 수 있고, AF 위치 센서는 보빈(110)의 이동에 따라 변화하는 센싱 마그네트의 자기장의 세기를 감지한 결과에 따른 감지 신호(예컨대, 감지 전압)을 출력할 수 있다.

다른 실시 예에서는 센싱 마그네트는 하우징(140)에 배치되고, AF 위치 센서는 보빈(110)에 배치될 수도 있다.

AF 위치 센서는 홀 센서(Hall sensor) 단독으로 구현되거나 또는 홀 센서와 드라이버를 포함하는 드라이버 IC(Driver Integrated Circuit) 형태로 구현될 수도 있다.

상부 탄성 부재(150)는 보빈(110)의 상부, 상단, 또는 상면과 결합될 수 있고, 하부 탄성 부재(160)는 보빈(110)의 하부, 하단, 또는 하면과 결합될 수 있다.

예컨대, 상부 탄성 부재(150)는 보빈(110)의 상부, 상단, 또는 상면과 하우징(140)의 상부, 상단, 또는 상면과 결합될 수 있고, 하부 탄성 부재(160)는 보빈(110)의 하부, 하단, 또는 하면과 하우징(140)의 하부, 하단, 또는 하면과 결합될 수 있다.

상부 탄성 부재(150) 및 하부 탄성 부재(160)는 하우징(140)에 대하여 보빈(110)을 탄성 지지할 수 있다.

지지 부재(220)는 하우징(140)을 베이스(210) 또는/및 회로 기판(250)에 대하여 광축과 수직인 방향으로 이동 가능하게 지지할 수 있고, 상부 또는 하부 탄성 부재들(150,160) 중 적어도 하나와 회로 기판(250)을 전기적으로 연결할 수 있다.

상부 탄성 부재(150)는 서로 전기적으로 분리된 복수의 상부 탄성 유닛들을 포함할 수 있으며, 복수의 상부 탄성 유닛들은 AF 위치 센서가 배치된 회로 기판의 단자들에 전기적으로 연결될 수 있다.

상부 탄성 부재 또는 복수의 상부 탄성 유닛들 중 적어도 하나는 하우징(140)과 결합되는 제1 외측 프레임을 포함할 수 있다. 예컨대, 상부 탄성 부재는 보빈(110)과 결합되는 제1 내측 프레임, 하우징(140)과 결합되는 제1 외측 프레임, 및 제1 내측 프레임과 제1 외측 프레임을 연결하는 제1 프레임 연결부를 포함할 수 있다.

지지 부재(220)는 복수의 지지 부재들을 포함할 수 있으며, 복수의 지지 부재들 각각은 복수의 상부 탄성 유닛들 중 대응하는 어느 하나와 회로 기판(250)의 단자들 중 대응하는 어느 하나를 전기적으로 연결할 수 있다.

지지 부재들(220)은 하우징(140)의 코너부들에 배치될 수 있다. 예컨대, 지지 부재들(220) 각각은 하우징(140)의 코너부들(142-1 내지 142-4) 중 대응하는 어느 하나에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서는 지지 부재들은 하우징(140)에 측부에 배치될 수도 있다.

예컨대, 솔더 또는 전도성 접착 부재에 의하여 지지 부재(220)의 일단은 상부 탄성 부재 또는 상부 탄성 유닛의 제1 외측 프레임에 결합될 수 있고, 지지 부재(220)의 타단은 회로 기판(250)에 결합될 수 있다.

지지 부재(220)는 전도성이고, 탄성에 의하여 지지할 수 있는 부재, 예컨대, 서스펜션와이어(suspension wire), 판스프링(leaf spring), 또는 코일스프링(coil spring) 등으로 구현될 수 있다. 또한 다른 실시 예에 지지 부재(220)는 상부 탄성 부재(150)와 일체로 형성될 수도 있다.

하부 탄성 부재(160)는 복수의 하부 탄성 유닛들을 포함할 수 있다.

하부 탄성 부재(160) 또는 하부 탄성 유닛들 중 적어도 하나는 보빈(110)의 하부, 하면, 또는 하단에 결합 또는 고정되는 제2 내측 프레임, 하우징(140)의 하부, 하면, 또는 하단에 결합 또는 고정되는 제2 외측 프레임, 및 제2 내측 프레임과 제2 외측 프레임을 서로 연결하는 제2 프레임 연결부를 포함할 수 있다.

상부 탄성 부재(150)(또는 상부 탄성 유닛) 및 하부 탄성 부재(160)(또는 하부 탄성 유닛)은 판 스프링으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 코일 스프링 등으로 구현될 수도 있다. 상기 표현된 "탄성 유닛"은 "스프링"으로 대체하여 표현될 수 있고, "외측 프레임"은 "외측부"로 대체하여 표현될 수 있고, "내측 프레임"은 "내측부"로 대체하여 표현될 수 있고, 지지 부재(220)는 와이어로 대체하여 표현될 수 있다.

예컨대, 제1 코일(120)은 하부 탄성 유닛들 중 어느 2개의 제2 내측 프레임에 직접 연결 또는 결합될 수 있다. 또는 제1 코일(120)은 상부 탄성 유닛들 중 어느 2개의 제1 내측 프레임에 직접 연결 또는 결합될 수도 있다.

AF 위치 센서는 상부 탄성 유닛들, 및 지지 부재들을 통하여 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다. AF 위치 센서가 하우징(140)에 배치된 회로 기판에 장착될 때에는 상부 탄성 유닛들은 AF 위치 센서가 장착된 회로 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 코일(120)은 2개의 하부 탄성 유닛들(또는 2개의 상부 탄성 유닛들) 및 지지 부재들을 통하여 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.

베이스(210)는 보빈(110)의 개구, 또는/및 하우징(140)의 개구에 대응하는 개구을 구비할 수 있고, 커버 부재(300)와 일치 또는 대응되는 형상, 예컨대, 사각형 형상일 수 있다. 예컨대, 베이스(210)의 개구는 광축 방향으로 베이스(210)를 관통하는 관통 홀 형태일 수 있다.

베이스(210)의 상면에는 OIS 위치 센서가 배치될 수 있는 안착홈이 마련될 수 있다. 베이스(210)의 하면에는 카메라 모듈(200)의 필터(610)가 설치되는 안착부가 형성될 수도 있다.

제2 코일은 회로 기판(250)의 상부에 배치될 수 있고, OIS 위치 센서는 회로 기판(250) 아래에 위치하는 베이스(210)의 안착홈 내에 배치될 수 있다. 제1 코일은 AF 코일로 대체하여 표현될 수 있고, 제2 코일은 OIS 코일로 대체하여 표현될 수 있다.

OIS 위치 센서는 제1 센서(240a) 및 제2 센서(240b, 도 7 참조)를 포함할 수 있다.

제1 및 제2 센서들(240a, 240b)은 광축과 수직인 방향으로 OIS 가동부의 변위를 감지할 수 있다. 여기서 OIS 가동부(또는 OIS 유닛)은 AF 가동부, 및 하우징(140)에 장착되는 구성 요소들(예컨대, 마그네트(130), AF 위치 센서 등)을 포함할 수 있다.

예컨대, AF 가동부는 보빈(110), 및 보빈(110)에 장착되어 보빈(110)과 함께 이동하는 구성들을 포함할 수 있다. 예컨대 AF 가동부는 보빈(110), 및 보빈(110)에 장착되는 렌즈(미도시), 제1 코일(120), 및 센싱 마그네트 등을 포함할 수 있다.

회로 기판(250)은 베이스(210)의 상면 상에 배치되며, 보빈(110)의 개구, 하우징(140)의 개구, 또는/및 베이스(210)의 개구에 대응하는 개구를 구비할 수 있다. 회로 기판(250)의 개구는 관통홀 형태일 수 있다.

회로 기판(250)의 형상은 베이스(210)의 상면과 일치 또는 대응되는 형상, 예컨대, 사각형 형상일 수 있다.

회로 기판(250)은 외부로부터 전기적 신호들을 공급받는 복수 개의 단자들(terminals)을 포함할 수 있다.

제2 코일은 보빈(110)의 아래에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 코일은 하우징(140)에 배치된 마그네트(130)와 광축 방향으로 대응하거나 또는 마주보는 코일 유닛들(230-1, 230-2)을 포함할 수 있다.

제2 코일의 코일 유닛들(230-1, 230-2)은 회로 기판(250)의 상부 또는 회로 기판(250)의 상면 상에 배치될 수 있다.

예컨대, 제2 코일은 회로 부재(231)와 회로 부재(231)에 형성되는 복수 개의 코일 유닛들(230-1, 230-1)을 포함할 수 있다. 여기서 회로 부재(231)는 "기판", "회로 기판", 또는 "코일 기판" 등으로 표현될 수 있다.

예컨대, 제2 코일은 제1 수평 방향(또는 제1 대각선 방향)으로 마주보는 2개의 코일 유닛들(230-1, 230-2) 및 제2 수평 방향(또는 제2 대각선 방향)으로 마주보는 2개의 코일 유닛들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예컨대, 제1 수평 방향(또는 제1 대각선 방향)으로 마주보는 2개의 코일 유닛들(230-1, 230-2)은 서로 직렬 연결될 수 있고, 제2 수평 방향(또는 제2 대각선 방향)으로 마주보는 2개의 코일 유닛들은 서로 직렬 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1 수평 방향(또는 제1 대각선 방향)과 제2 수평 방향(또는 제2 대각선 방향)은 서로 수직한 방향일 수 있다.

예컨대, 제1 수평 방향(또는 제1 대각선 방향)으로 마주보는 2개의 코일 유닛들(230-1, 230-2)은 마그네트(130)와의 상호 작용에 의하여 OIS 구동부를 X축 방향으로 이동시킬 수 있으며, "X축 방향 OIS 코일"이라고 대체하여 표현될 수 있다.

또한 제2 수평 방향(또는 제2 대각선 방향)으로 마주보는 2개의 코일 유닛들은 마그네트(130)와의 상호 작용에 의하여 OIS 구동부를 Y축 방향으로 이동시킬 수 있으며, "Y축 방향 OIS 코일"이라고 대체하여 표현될 수 있다.

예컨대, 제1 수평 방향은 하우징(140)의 서로 대향하는 2개의 측부들이 서로 마주보는 방향일 수 있고, 제2 수평 방향은 하우징(140)의 서로 대향하는 다른 2개의 측부들이 서로 마주보는 방향일 수 있다. 또한 예컨대, 제1 대각선 방향은 하우징(140)의 서로 대향하는 2개의 코너부들이 서로 마주보는 방향일 수 있고, 제2 대각선 방향은 하우징(140)의 서로 대향하는 다른 2개의 코너부들이 서로 마주보는 방향일 수 있다.

다른 실시 예에서 제2 코일은 제1 수평 방향(또는 제1 대각선 방향)의 1개의 코일 유닛 및 제2 수평 방향(또는 제2 대각선 방향)의 1개의 코일 유닛만을 구비할 수도 있다. 또 다른 실시 예에서는 제2 코일은 4개 이상의 코일 유닛들을 포함할 수도 있다.

제2 코일에는 회로 기판(250)으로부터 전원 또는 구동 신호가 제공될 수 있다. 예컨대, 직렬 연결된 어느 2개의 코일 유닛들(230-1, 230-2)에 제1 구동 신호가 제공될 수 있고, 직렬 연결된 다른 2개의 코일 유닛들에 제2 구동 신호가 제공될 수 있다.

제1 구동 신호와 제2 구동 신호는 직류 신호 또는 교류 신호이거나 또는 직류 신호와 교류 신호를 포함할 수 있고, 전류 또는 전압 형태일 수 있다.

마그네트(130)와 코일 유닛들 간의 상호 작용에 의해 OIS 가동부, 예컨대, 하우징(140)이 제2 방향 및/또는 제3 방향, 예컨대, x축 및/또는 y축 방향으로 움직일 수 있고, 이를 통하여 손떨림 보정이 수행될 수 있다.

제2 코일의 코일 유닛들은 회로 기판(250)으로부터 구동 신호를 제공받기 위하여 회로 기판(250)의 단자들 중 대응하는 단자들과 전기적으로 연결될 수 있다.

제2 코일의 코일 유닛들은 회로 기판(250)과 별도의 회로 부재(231)에 형성되는 회로 패턴 형태, 예컨대, FP 코일 형태로 구현되지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 다른 실시 예에서 제2 코일의 코일 유닛들은 회로 부재(231)가 생략되고 링 형상의 코일 블록들 형태로 구현되거나, 또는 회로 기판(250)에 형성되는 회로 패턴 형태, 예컨대, FP 코일 형태로 구현될 수 있다.

예컨대, 제1 센서(240a)는 제1 수평 방향으로 서로 마주보는 2개의 마그네트들 중 어느 하나와 광축 방향으로 오버랩될 수 있고, 제2 센서(240b)는 제2 수평 방향으로 서로 마주보는 2개의 마그네트들 중 어느 하나와 광축 방향으로 오버랩될 수 있다.

제1 및 제2 센서들(240a, 240b) 각각은 홀 센서일 수 있으며, 자기장 세기를 감지할 수 있는 센서라면 어떠한 것이든 사용 가능하다. 예컨대, 제1 및 제2 센서들(240a, 240b) 각각은 홀 센서 등과 같은 위치 검출 센서 단독으로 구현되거나 또는 홀 센서(Hall sensor)를 포함하는 드라이버 형태로 구현될 수 있다.

회로 기판(250)은 단자들이 마련되는 단자면을 구비할 수 있다.

실시 예에 따르면, 회로 기판(250)은 연성 회로 기판(FPCB)으로 마련될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니며, 회로 기판(250)의 단자들을 베이스(210)의 표면에 표면 전극 방식 등을 이용하여 직접 형성하는 것도 가능하다.

회로 기판(250)은 지지 부재(220)가 통과하는 홀을 포함할 수 있다. 지지 부재(220)는 회로 기판(250)의 홀을 통과하여 회로 기판(250)의 하면에 형성된 패드(또는 회로 패턴)과 납땜 또는 전도성 접착 부재 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

다른 실시 예에서 회로 기판(250)은 홀을 구비하지 않을 수 있으며, 지지 부재들(220)은 회로 기판(250)의 상면에 형성되는 회로 패턴 또는 패드에 납땜 또는 전도성 접착 부재 등을 통하여 전기적으로 연결될 수도 있다.

또는 다른 실시 예에서 지지 부재들(220-1 내지 220-4)은 상부 탄성 유닛들(150-1 내지 150-4)과 회로 부재(231)를 연결할 수 있고, 회로 부재(231)는 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.

커버 부재(300)는 베이스(210)와 함께 형성되는 수용 공간 내에 보빈(110), 제1 코일(120), 마그네트(130), 하우징(140), 상부 탄성 부재(150), 하부 탄성 부재(160), 지지 부재(220), 제2 코일, OIS 위치 센서, 및 회로 기판(250)을 수용한다.

커버 부재(300)는 하부가 개방되고, 상판 및 측판들을 포함하는 상자 형태일 수 있으며, 커버 부재(300)의 하부는 베이스(210)의 상부와 결합될 수 있다.

렌즈 이동부(100)와 렌즈 모듈(400)은 이동부, 고정부, 및 이동부와 고정부를 연결하는 탄성 부재를 포함할 수 있다.

예컨대, 이동부는 OIS 가동부와 렌즈 모듈(400)을 포함할 수 있다.

OIS 가동부는 보빈(110), 제1 코일(120), 하우징(140), 및 마그네트(130)를 포함할 수 있다. 또한 OIS 가동부는 AF 위치 센서를 포함할 수도 있다.

고정부는 베이스(210), 회로 기판(250), 제2 코일 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

탄성 부재는 상부 탄성 부재(150), 하부 탄성 부재(160), 및 지지 부재(220) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

OIS 위치 센서(240a,240b)는 고정부에 배치될 수 있고, 광축과 수직한 방향으로의 이동부의 이동을 감지한 결과에 따른 출력 신호를 출력할 수 있고, 제어부는 OIS 위치 센서(240a,240b)의 출력 신호에 기초하여 이동부의 위치 정보를 획득할 수 있다. 이하 "획득하다"의 의미는 수신하다, 산출하다, 계산하다, 추출하다, 또는 검출하다 중 어느 하나의 의미를 포함할 수 있다.

도 3은 도 1의 카메라 모듈(200)의 렌즈 이동부(100), 모션 센서(820), 및 제어부(830)의 블록도를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 모션 센서(820)는 카메라 모듈(200)의 움직임에 따른 카메라 모듈(200)의 위치 정보(GI)를 제어부(830)에 제공한다.

카메라 모듈(200)의 위치 정보(GI)는 카메라 모듈(200)의 움직임에 따른 각속도 정보 및 가속도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

예컨대, 모션 센서(820)의 각속도 정보는 X축 각속도, Y축 각속도, 및 Z축 각속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예컨대, 모션 센서(820)의 가속도 정보는 X축 가속도, Y축 가속도, 및 Z축 가속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제어부(830)는 렌즈 이동부(100)를 제어하기 위한 제어 신호(CS)를 생성하여 렌즈 이동부(100)에 제공할 수 있다.

예컨대, 제어 신호(CS)는 렌즈 이동부(100)의 제1 코일(120)에 제공되는 AF 구동 신호, 제2 코일(230-1, 230-2)에 제공되는 OIS 구동 신호, 및 OIS 위치 센서(240a, 240b)를 구동 또는 제어하기 위한 OIS 센서 제어 신호를 포함할 수 있다.

또한 제어 신호(CS)는 AF 위치 센서를 구동 또는 제어하기 위한 AF 센서 제어 신호를 더 포함할 수도 있다.

제어부(830)는 렌즈 이동부(100)의 제1 센서(240a)로부터 출력되는 제1 출력 신호(V1), 및 제2 센서(240b)로부터 출력되는 제2 출력 신호(V2)를 수신할 수 있다.

또한 제어부(830)는 렌즈 이동부(100)의 AF 위치 센서로부터 출력되는 제3 출력 신호(V3)를 수신할 수도 있다.

다른 실시 예에서는 카메라 모듈에서 모션 센서가 생략될 수 있고, 모션 센서는 후술하는 광학 기기(예컨대, 단말기(200A))에 포함될 수 있으며, 제어부(830)는 광학 기기(예컨대, 단말기(200A))에 포함된 모션 센서로부터 광학 기기의 회전 각속도 정보를 수신할 수도 있다.

또 다른 실시 예에서는 후술하는 제어부(830)의 동작을 광학 기기(예컨대, 단말기(200A))에 포함된 제어부(78)가 대신하여 수행할 수도 있다.

제어부(830)는 렌즈 이동부(100)의 손떨림 보정을 수행하기 위한 손떨림 제어부를 포함할 수 있다.

손떨림 제어부는 중력에 의해 이동부가 기울어졌을 때, 이동부의 기울어짐량 을 보정하기 위한 보정값을 획득하고, 획득된 보정값을 이용하거나(또는 보정값에 기초하여) 이동부의 이동을 제어할 수 있다. 이때 이동부의 "기울어짐량"은 처짐량 또는 틸트 각도로 대체하여 표현될 수도 있다.

예컨대, 손떨림 제어부는 이동부의 자세 정보(또는 자세차)를 이용하여, 중력 방향 또는 광축을 기준으로 "이동부"의 기울어짐량(또는 처짐량)을 보정하기 위한 보정값을 획득할 수 있고, 획득된 보정값에 기초하여 광축과 수직한 방향으로의 "이동부"의 이동을 제어할 수 있고, 이로 인하여 손떨림 보정의 정확성을 향상시킬 수 있다.

도 4는 실시 예에 따른 손떨림 제어부의 손떨림 제어 방법을 나타내는 플로차트이다.

도 4를 참조하면, 먼저 이동부의 자세 정보를 획득한다(S10).

예컨대, 손떨림 제어부는 모션 센서(820)로부터 출력되는 센싱 정보를 수신하고, 수신된 센싱 정보(GI)를 이용하여 이동부의 자세 정보를 획득할 수 있다. 이때 모션 센서는 카메라 모듈(200) 또는 광학 기기, 예컨대, 단말기(200A)에 장착될 수 있다.

예컨대, 모션 센서(820)의 센싱 정보는 카메라 모듈(200, 광학 기기)의 위치 정보(GI), 자세 정보, 또는 움직임 정보일 수 있다.

예컨대, 손떨림 제어부는 모션 센서(820)의 센싱 정보를 이용하여 카메라 모듈(또는 광학 기기)의 위치 정보, 자세 정보, 또는 움직임 정보를 획득할 수 있고, 획득된 카메라 모듈(또는 광학 기기)의 위치 정보, 자세 정보, 또는 움직임 정보를 이용하여 이동부의 자세 정보를 획득할 수 있다.

이동부(또는 카메라 모듈, 광학 기기)의 자세 정보는 기준 위치에서의 기준축을 기준으로 이동부(또는 카메라 모듈, 광학 기기)의 현재 위치에서의 기준축의 틸트 각도를 포함할 수 있다. 예컨대, 기준 위치는 이미지 센서(810)의 센서면과 수직한 기준축이 중력 방향과 평행하게 되는 위치일 수 있다. 예컨대, 센서면은 이미지 센서(810)의 액티브 영역일 수 있다.

다음으로 이동부의 자세 정보를 이용하여 보정값을 획득한다(S20).

예컨대, 손떨림 제어부는 이동부의 자세 정보에 따른 이동부의 보정값 정보가 저장된 메모리를 포함할 수 있다. 예컨대, 보정값 정보는 이동부의 기울어짐량 및 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 손떨림 제어부는 자세 정보를 이용하여 보정값을 획득할 수 있다.

예컨대, 손떨림 제어부는 카메라 모듈의 Z축 가속도를 이용하여 이동부의 자세 정보를 획득할 수 있고, 이동부의 자세 정보를 이용하여 이동부의 기울어짐량을 획득할 수 있다.

다음으로 보정값을 이용하여 손떨림 보정을 수행한다.

손떨림 제어부는 보정값을 이용하여 이동부의 기울어짐량을 보정할 수 있다.

예컨대, 손떨림 제어부는 손떨림 보정을 위하여 광축과 수직한 방향으로의 이동부의 이동을 제어할 수 있다.

예컨대, 손떨림 제어부는 손떨림 보정시 보정값을 반영하여 손떨림을 보정할 수 있다.

또는 예컨대, 손떨림 제어부는 보정값을 반영하여 이동부의 기울어짐량을 보정한 후에 이동부의 손떨림을 보정할 수 있다.

도 5는 손떨림 제어부(510)의 일 실시 예를 나타내는 구성도이다.

도 5를 참조하면, 손떨림 제어부(510)는 위치 검출부(512), 타겟 위치 산출부(514), 보정값 생성부(515), 구동 신호 생성부(516), 및 구동부(518)를 포함할 수 있다.

위치 검출부(512)는 이동부, 예컨대, 렌즈 이동부(100)의 OIS 위치 센서(240a,240b)로부터 수신되는 출력 신호(V1, V2)를 수신하고, 수신된 출력 신호(V1,V2)에 기초하여 이동부의 위치 정보(또는 위치 데이터)를 생성할 수 있다.

예컨대, 이동부의 위치 정보는 이동부 또는 렌즈 이동부(100)의 렌즈의 현재 위치에 관한 정보 또는 데이터일 수 있다. 예컨대, 이동부의 위치 정보는 X축 및 Y축에 대한 2차원(x,y) 좌표에 관한 정보를 포함할 수 있다.

예컨대, 위치 검출부(512)는 제1 출력 신호(V1) 및 제2 출력 신호(V2)에 기초하여 이동부의 X축 방향으로의 위치 정보 및 Y축 방향으로의 위치 정보를 생성할 수 있다.

예컨대, 위치 검출부(512)는 증폭기(Amplifier), 및 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있다.

예컨대, 위치 검출부(512)의 증폭기에 의하여 제1 출력 신호(V1) 및 제2 출력 신호(V2)는 증폭될 수 있고, 위치 검출부(512)의 아날로그-디지털 변환기는 증폭된 제1 출력 신호(V1) 및 제2 출력 신호(V2)를 디지털 데이터, 또는 디지털 코드(code)로 변환하여 이동부의 위치 정보(PG)를 생성할 수 있다.

타겟 위치 산출부(514)는 모션 센서(820)로부터 제공되는 카메라 모듈(200) (또는 광학 기기)의 위치 정보(GI)를 이용하여 손떨림 보정을 위한 타겟 위치 정보(또는 타겟 위치 데이터)를 산출할 수 있다.

"타겟 위치 정보"는 타겟 정보, 타겟 틸트 각도, 타겟 각도로 대체하여 표현될 수도 있다.

예컨대, 타겟 위치 산출부(514)는 모션 센서(820)로부터 제공되는 각속도 정보 및 가속도 정보 중 적어도 하나를 이용하여, 손떨림 보정을 위한 타겟 위치 정보(TG)를 산출할 수 있다.

타겟 위치 산출부(514)는 카메라 모듈(200)의 위치 정보(GI) 및 보정값 생성부(515)로부터 제공되는 보정값(GA)에 기초하여 타겟 위치 정보(TG)를 산출할 수 있다.

예컨대, 타겟 위치 산출부(514)는 모션 센서(820)로부터 제공되는 카메라 모듈(200)의 각속도 정보 및 가속도 정보 중 적어도 하나를 적분하고, 적분한 결과에 따른 각도(또는 틸트(tilt)) 및 이동 거리(shift)를 산출할 수 있다.

또한 예컨대, 타겟 위치 산출부(514)는 산출된 각도 및/또는 이동 거리와 보정값 생성부(515)로부터 제공되는 보정값에 기초하여 카메라 모듈(200)의 타겟 위치 정보(TG, 또는 타겟 위치 데이터)를 산출할 수 있다.

보정값 생성부(515)는 이동부의 자세 정보에 따른 보정값 정보를 저장할 수 있다.

예컨대, 보정값 생성부(515)는 이동부의 자세 정보에 대응하는 보정값 정보를 저장하는 룩업 테이블을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에서는 보정값 정보를 저장하는 메모리는 손떨림 제어부와 별로도 구비될 수도 있으며, 카메라 모듈(200)에 구비되거나 또는 광학 기기(예컨대, 단말기(200A))에 구비될 수도 있다.

예컨대, 보정값 정보는 이동부의 기울어짐량(또는 보정값), 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량, 및 기본 변화량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 6a는 보정값 생성부(515)에 저장된 보정값 정보의 일 실시 예이다.

도 6a를 참조하면, 보정값 생성부(515)는 이동부의 기설정된 자세 정보에 대응하는 보정값 정보를 저장하는 룩업 테이블(look-up table)을 포함할 수 있다.

예컨대, 이동부의 기설정된 자세 정보는 90도, 15도, 30도, 45도, 60도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 기설정된 자세 정보는 도 6a에 도시된 것보다 더 세분하게 구분될 수도 있다.

룩업 테이블은 기설정된 자세 정보들(예컨대, θz= 15도, 30도, 45도, 60도, 90도) 각각에 대응하는 보정값을 저장할 수 있다.

보정값은 기설정된 자세 정보(예컨대, θz= 15도, 30도, 45도, 60도, 90도)에 대응하는 X축 틸트 각도(A1 ~ A5) 및 Y축 틸트 각도(B1 내지 B5)을 포함할 수 있다.

보정값 생성부(515)는 모션 센서(820)의 센싱 정보, 예컨대, 위치 정보(GI)를 이용하거나 센싱 정보에 기초하여 이동부의 현재 자세 정보를 획득할 수 있다.

보정값 생성부(515)는 모션 센서(820)로부터 제공되는 센싱 정보, 또는 위치 정보(GI)를 이용하여 이동부의 자세 정보를 획득할 수 있다.

보정값 생성부(515)는 모션 센서(820)로부터 제공되는 카메라 모듈(200)(또는 광학 기기)의 위치 정보(GI)를 이용하여, 이동부의 자세차의 존재 여부를 감지할 수 있고, 이동부의 자세차의 정도를 판단할 수 있고, 이동부의 자세차 또는 자세 정보를 획득할 수 있다.

예컨대, 보정값 생성부(515)는 모션 센서(820)로부터 제공되는 Z축 가속도를 이용하여, 이동부의 현재 자세 정보를 획득할 수 있다.

예컨대, 보정값 생성부(515)는 카메라 모듈(200)의 Z축 가속도를 적분한 결과를 이용하여 이동부의 현재 자세 정보를 획득 또는 산출할 수 있다.

보정값 생성부(515)는 룩업 테이블에 저장된 보정값 정보를 이용하여 보정값 생성부(515)에 의하여 산출된 이동부의 현재 자세 정보에 대응하는 보정값을 획득할 수 있다.

예컨대, 도 6a을 참조하면, 보정값 생성부(515)에 의하여 획득된 이동부의 현재 자세 정보가 90도일 때, 보정값 생성부(515)는 중력에 의한 이동부의 처짐을 보상하기 위한 보정값(A1, B1)을 획득 또는 생성할 수 있다.

카메라 모듈(200)의 손떨림 보정을 위한 타겟 위치 정보(TG)를 획득함에 있어서, 손떨림 제어부(510)는 모션 센서(820)로부터 제공되는 카메라 모듈(200)의 Z축 가속도를 이용하여 이동부의 자세 정보를 획득할 수 있고, 획득된 자세 정보에 따른 위치에서 중력에 의한 이동부의 처짐을 보상하기 위한 보정값(GA)을 생성 또는 획득할 수 있다.

손떨림 제어부(510)는 획득된 보정값(GA)을 이용하여 중력의 영향에 기인하는 타겟 위치 정보(TG)의 오차 또는 에러(error)를 보정할 수 있고 이로 인하여 손떨림 보정의 정확도를 향상시킬 수 있다.

구동 신호 생성부(516)는 타겟 위치 정보(TG)와 이동부(예컨대, 렌즈 이동부(100))의 위치 정보(PG)에 기초하거나 또는 이를 이용하여 구동 제어 신호를 생성할 수 있다.

예컨대, 구동 신호 생성부(516)는 타겟 위치 정보(TG)와 이동부(예컨대, 렌즈 이동부(100))의 위치 정보(PG)에 기초하거나 또는 이를 이용하여 손떨림 보정에 관한 오차 정보(또는 오차 데이터)를 획득할 수 있다.

예컨대, 오차 정보는 타겟 위치 정보(TG)와 이동부의 위치 정보(PG) 간의 차이(TG-PG)일 수 있다.

예컨대, 구동 신호 생성부(516)는 오차 정보에 기초하거나 또는 오차 정보를 이용하여, 구동부(518)를 제어하기 위한 구동 제어 신호(DG)를 생성할 수 있다.

예컨대, 구동 신호 생성부(516)는 타겟 위치 정보(TG)와 렌즈 이동부(100)의 위치 정보(PG)를 비교하는 비교기, 비교기의 출력을 PID(Proportional Integral Derivative) 제어하기 위한 PID 제어기를 포함할 수 있다.

구동부(518)는 구동 제어 신호(DG)에 기초하여, 광축과 수직한 방향, 예컨대, X축 방향의 이동 및/또는 Y축 방향으로의 이동부의 이동을 제어할 수 있다.

예컨대, 구동부(518)는 구동 제어 신호(DG)에 기초하여 렌즈 이동부(100)의 X축 방향 OIS 코일을 구동하기 위한 제1 신호 및 Y축 방향 OIS 코일을 구동하기 위한 제2 신호를 생성할 수 있다.

예컨대, 구동부(518)는 구동 신호 생성부(516)의 PID 제어기의 출력을 증폭하기 위한 증폭기, 증폭기의 출력에 기초하여 펄스 신호(예컨대, PWM 신호)를 생성하는 펄스 신호 발생기, 및 펄스 신호에 기초하여 구동 제어 신호(DG)를 생성하는 드라이버를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 6b는 보정값 생성부(515)에 저장된 보정값 정보의 다른 실시 예이다.

도 6b를 참조하면, 보정값 생성부(515)는 이동부의 기설정된 자세 정보에 대응하는 이동부의 광학 중심(OC)의 변화량을 저장하는 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 이동부의 광학 중심의 변화량은 광학 중심의 X축 방향의 변화량과 Y축 방향의 변화량을 포함할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.

도 6b의 룩업 테이블에는 이동부의 기설정된 자세 정보들(예컨대, θz= 15도, 30도, 45도, 60도, 90도)에 대응하는 이동부의 광학 중심의 변화량들(dx ~ dx4, dy ~ dy4)이 저장될 수 있다.

보정값 생성부(515)는 도 6b의 룩업 테이블에 저장된 보정값 정보를 이용하여 이동부의 현재 자세 정보에 대응하는 보정값을 획득하기 위한 함수, 알고리즘, 또는 프로그램을 저장할 수 있다.

즉 보정값 생성부(515)는 도 6b의 룩업 테이블에 저장된 이동부의 광학 중심의 변화량들(dx ~ dx4, dy ~ dy4)을 이용하여 이동부의 현재 자세 정보에 대응하는 보정값을 획득할 수 있다.

도 6c는 보정값 생성부(515)에 저장된 보정값 정보의 또 다른 실시 예이다.

도 6c를 참조하면, 보정값 생성부(515)는 이동부의 기설정된 자세 정보에 대응하는 이동부의 광학 중심(OC)의 변화량, 및 기본 변화량을 저장하는 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 기본 변화량은 X축 방향으로의 기본 변화량 및 Y축 방향으로의 기본 변화량을 포함할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.

보정값 생성부(515)는 도 6c의 룩업 테이블에 저장된 보정값 정보를 이용하여 이동부의 현재 자세 정보에 대응하는 보정값을 획득하기 위한 함수, 알고리즘, 또는 프로그램을 저장할 수 있다.

즉 보정값 생성부(515)는 도 6b의 룩업 테이블에 저장된 이동부의 광학 중심의 변화량들(dx ~ dx4, dy ~ dy4) 및 기본 변화량(dPx ~ dPx4, dPy ~ dPy4)을 이용하여 이동부의 현재 자세 정보에 대응하는 보정값을 획득할 수 있다.

도 7은 보정값 생성부(515)에 저장된 보정값을 생성하는 방법을 나타내는 플로챠트이다.

도 7을 참조하면, 먼저 기설정된 자세차(posture difference)를 갖는 이동부의 광학 중심(optical center, OC)의 변화량을 획득한다(S110).

중력에 의하여 이동부의 자세차가 발생될 수 있으며, 이러한 이동부의 자세차로 인하여 이동부(100)의 광학 중심의 위치가 변화될 수 있다.

예컨대, 이동부(100)의 광학 중심은 이동부(100)의 렌즈의 광학 중심일 수 있다.

이동부의 자세 정보에 따라 판단한 결과 이동부의 자세차의 존재 여부, 및 이동부의 자세차의 정도가 판단될 수 있다.

도 8은 도 7의 이동부의 광학 중심의 변화량을 획득하는 방법을 나타내고,도 9는 기준 위치에서의 이동부의 자세차 및 이동부의 광학 중심의 위치(CO)의 좌표값을 나타내고, 도 10은 이동부의 기설정된 자세 정보에 따른 이동부의 자세차, 및 이동부의 광학 중심의 위치(C1)의 좌표값을 나타낸다.

광학 중심(optical center, OC)의 변화량을 획득하기 위하여 기준 위치에서의 이동부의 광학 중심의 위치를 측정한다(S210).

예컨대, "기준 위치"는 자세차 없을 때의 이동부의 위치(또는 "제1 위치"라 한다)라 할 수 있다.

이동부의 자세차에 따른 이동부의 기울어짐 또는 처짐은 중력에 의하여 발생될 수 있으므로, 예컨대, 기준 위치는 중력 방향(301)을 기준으로 설정될 수 있다.

예컨대, 기준 위치는 기준축(201)이 중력 방향(301)과 수평 또는 평행이 되도록 위치할 때의 이동부의 위치일 수 있다. 예컨대, 기준축(201)은 이미지 센서(810)의 센서면(예컨대, 액티브 영역(AR) 또는 유효 영역)과 수직한 직선축일 수 있다.

또는 예컨대, 기준 위치는 기준축(201)이 이동부의 광축과 수평 또는 평행이 되도록 위치할 때의 이동부의 위치일 수 있다.

예컨대, 중력 방향(301)과 평행한 축을 Z축이라고 할 때, 기준 위치에서 Z축을 기준으로 기준축(201)의 틸트 각도(θz)는 0도, 또는 180도일 수 있다.

틸트 각도(θz)가 0도일 때는 도 8에 도시된 카메라 모듈의 위치와 같이 렌즈 또는 보빈이 상측 방향을 바라본다. 반면에, 틸트 각도(θz)가 180도일 때는 도 8의 카메라 모듈이 180도 회전하여 렌즈 또는 보빈이 하측 방향을 바라본다.

예컨대, 탄성 부재(150, 160) 및 지지 부재(220)에 의하여 이동부는 고정부에 대하여 지지될 수 있다.

이동부가 기준 위치에 있을 때에는 중력에 의하여 이동부, 예컨대, OIS 가동부가 Z축 방향으로만 영향을 받을 뿐이고, X축 또는 Y축 방향으로는 영향을 받지 않을 수 있다. 예컨대, 기준 위치에 있을 때에는 이동부의 광학 중심은 중력에 영향을 받지 않을 수 있으므로, 보정값은 0일 수 있다.

이동부의 광학 중심의 위치는 이미지 센서(810)의 액티브 영역(AR) 또는 유효 역영의 어느 특정 좌표값으로 표현될 수 있다.

기준 위치에서의 이동부의 광학 중심의 위치에 해당하는 이미지 센서(810)의 액티브 영역(AR)의 좌표값은 손떨림 제어부(510)에 저장될 수도 있다.

예컨대, 이동부의 광학 중심의 위치는 이동부의 렌즈를 통과한 빛이 이미지 센서(810)에 의하여 감지될 때, 이미지 센서(810)의 가장 밝은 픽셀의 좌표값으로 정의될 수 있다.

예컨대, 가장 밝은 픽셀은 렌즈를 통과한 빛을 감지한 이미지 센서의 유효 영역의 픽셀들 중에서 픽셀 값이 가장 큰 것일 수 있다. 여기서 픽셀 값은 이미지 센서의 픽셀에 저장된 전압값일 수 있다.

예컨대, 이동부의 자세차는 이동부의 "자세 정보"로 표현될 수 있다.

이동부의 자세 정보는 기준 위치에서의 기준축(201)을 기준으로 이동부의 기설정된 자세차 위치에서의 기준축(201)의 틸트 각도(θz)일 수 있다. 예컨대, 기설정된 자세차 위치는 기설정된 자세차를 갖는 이동부의 위치일 수 있다.

예컨대, 이동부의 자세 정보는 기준 위치에서의 이동부의 자세와 기설정된 자세차를 갖는 이동부의 위치에서의 이동부의 자세의 차이를 의미할 수 있다.

예컨대, 기준 위치에서의 이동부의 광학 중심의 위치(CO)는 제1 좌표값(X0, Y0)을 가질 수 있다.

다음으로 기설정된 자세차를 갖는 이동부의 위치에서의 이동부의 광학 중심의 위치를 측정한다(S220).

도 10을 참조하면, 기설정된 자세차가 90도일 때(θz=90도), 이동부의 탄성 부재(150, 160) 및 지지 부재(220)는 중력의 영향을 받게 되고, 중력에 의하여 도 9에 도시된 바와 같이 탄성 부재(150, 160)와 지지 부재(220)가 변형될 수 있고, 이동부가 기울어질 수 있다.

예컨대, 기설정된 자세차가 90도일 때(θz=90), 중력에 의하여 이동부와 결합되는 지지 부재(220)의 일단이 아래로 쳐지도록 지지 부재(220)가 휘어질 수 있고, 이로 인하여 이동부의 기울어짐 또는 처짐이 발생될 수 있고, 이동부의 광학 중심의 위치가 변경 또는 이동될 수 있다.

예컨대, 지지 부재(220)의 일단(72)은 상부 탄성 부재(150)와 결합되는 부분일 수 있고, 지지 부재(220)의 타단(71)은 회로 기판(250) 또는 베이스(210)와 결합될 수 있다.

예컨대, 자세차가 없는 기준 위치(θz=0도)에서의 지지 부재(220)를 기준으로, 기설정된 자세차 위치(예컨대, θz=90도)에서의 지지 부재(220)의 휘어진 정도를 이동부의 기울어짐량 또는 처짐량이라고 할 수 있다. 이때 이동부의 기울어짐량 또는 처짐량은 이동부의 자세차(θz)에 따라 결정될 수 있으며, 보정값은 이동부의 처짐량에 기초하여 생성될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 이동부의 기설정된 자세차가 90도일 때(θz=90도), 이동부의 광학 중심의 위치(C1)는 제2 좌표값(X1, Y1)을 가질 수 있다.

기준 위치에서의 이동부의 광학 중심의 위치를 "제1 위치"라 할 수 있고, 기설정된 자세차 위치에서의 이동부의 광학 중심의 위치를 "제2 위치"라 할 수 있다.

다음으로 제1 위치와 제2 위치 간의 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량을 산출한다(S230).

예컨대, 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량은 제2 위치에서의 제2 좌표값(X1, Y1)과 제1 위치에서의 제1 좌표값(X0, Y0)의 차이일 수 있다.

예컨대, X축 방향으로의 위치 변화량(dX)은 제2 위치에서의 X축 좌표값(X1)과 제1 위치에서의 X축 좌표값(X0)의 차이(X1-X0)일 수 있다. 또한 Y축 방향으로의 위치 변화량(dY)은 제2 위치에서의 Y축 좌표값(Y1)과 제1 위치에서의 Y축 좌표값(Y0)의 차이(Y1-Y0)일 수 있다.

다음으로 렌즈 이동부(100)의 광학 중심의 위치의 변화량을 이용하여 이동부의 보정값을 획득한다(S120).

예컨대, 보정값은 제1 좌표값과 제2 좌표값에 기초하여 생성 또는 산출될 수 있다.

예컨대, 다른 실시 예에서는 보정값은 X축 방향으로의 위치 변화량(dX), 및 Y축 방향으로의 위치 변화량(dY)에 기초하여 생성 또는 산출될 수 있다.

예컨대, 또 다른 실시 예에서는 보정값은 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량에 대응하는 이동부의 기울어짐량 또는 처짐량에 기초하여 생성 또는 산출될 수 있다.

도 11은 이동부의 보정값을 획득하기 위한 방법의 일 실시 예를 나타내며, 도 12는 도 11에 따라 이동부의 광학 중심의 위치의 기본 변화량 측정을 설명하기 위한 도면이다

도 11 및 도 12를 참조하면, 먼저 기설정된 자세차 위치(기설정된 자세 정보)에서 중력 방향으로 이동부의 자세를 기준 각도만큼 틸트시킬 때, 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량(이하 "기본 변화량"이라 한다)을 측정한다(S310).

예컨대, 기설정된 자세차 위치(기설정된 자세 정보)에서 렌즈 이동부(100)의 지지 부재(220)를 중력 방향으로 기준 각도만큼 틸트시킬 때, 이동부의 광학 중심의 위치의 기본 변화량을 측정할 수 있다.

예컨대, 기설정된 자세차는 90도일 수 있으며(θz=90도), 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서 기설정된 자세차는 0도보다 크고 180도보다 작게 설정될 수 있다. 예컨대, 기설정된 자세차는 도 6a 내지 도 6c에서 설명한 자세 정보(θz)를 포함할 수 있다.

예컨대, 기준 각도는 1도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 기준 각도는 이동부의 기울어짐량(또는 처짐량) 및 보정값을 용이하게 산출하기 위하여 설정될 수 있으며, 1보다 크거나 또는 1보다 작게 설정될 수도 있다.

도 12를 참조하면, 예컨대, θz=90도일 때, 렌즈 이동부(100)의 지지 부재(220)가 A1 위치일 때 이동부의 광학 중심의 위치의 좌표값은 P1(PX1, PY1)일 수 있고, 렌즈 이동부(100)의 지지 부재(200)가 A2 위치일 때의 이동부의 광학 중심의 위치의 좌표값은 P2(PX2, PY2)일 수 있다.

예컨대, A1 위치에서의 지지 부재(220)와 A2 위치에서의 지지 부재(220) 사이의 틸트 각도(dθ)는 기준 각도(예컨대, 1도)일 수 있다.

기본 변화량은 좌표값(P2)과 좌표값(P1) 간의 차이일 수 있다.

기본 변화량은 X축 방향의 변화량(dPx=PX2-PX1)과 Y축 방향의 변화량(dPy=PY2-PY1)을 포함할 수 있다.

다음으로 S230 단계에서의 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량과 S310 단계에서의 기본 변화량에 기초하여, 이동부의 보정값을 산출한다(S320).

예컨대, S310 단계의 기본 변화량에 기초하여, S230 단계에서의 기설정된 자세차 위치에서의 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량을 이동부의 기울어짐량 또는 처짐량(θk, 도 8 참조)으로 변환할 수 있다. 기울어짐량(또는 처짐량)은 기울어진 각도(또는 처짐 각도)로 표현될 수 있고, 보정값은 기울어진 각도(또는 처짐 각도(θk))로 표현되거나 또는 기울어진 각도(또는 처짐 각도(θk))를 포함할 수 있다.

예컨대, 이동부의 기울어진 각도(θk)는 기준 위치(θz=0)에서의 렌즈 이동부(100)의 지지 부재(220)를 기준으로 기설정된 자세차 위치(예컨대, θz=90도)에서의 렌즈 이동부(100)의 지지 부재(220)의 휘어진 또는 기울어진 각도일 수 있다. 예컨대, 처짐 각도(θk)는 지지 부재(220)의 일단(72)에 대한 기울어진 각도일 수 있다.

예컨대, 기울어진 각도(θk)는 기설정된 자세차 위치에서의 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량과 기본 변화량 간의 비율에 기초하여 산출될 수 있다.

손떨림 제어부(510)의 룩업 테이블은 도 8 및 도 11에서 설명한 바와 같이 획득된 보정값(예컨대, 기울어진 각도(θk))을 저장할 수 있다(도 6a 참조).

또는 손떨림 제어부(510)의 룩업 테이블은 도 8에서 설명한 바와 같이 획득된 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량을 저장할 수 있다(도 6b 참조).

또는 손떨림 제어부(510)의 룩업 테이블은 도 8 및 도 11에서 설명한 바와 같이 획득된 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량, 및 이동부의 광학 중심의 기본 변화량을 저장할 수도 있다(도 6c 참조).

보정값 생성부(515)는 룩업 테이블(도 6a, 도 6b, 도 6c)을 이용하여, 보정값 생성부(515)에 의하여 획득된 이동부의 자세 정보(또는 자세차)에 대응하는 보정값을 생성할 수 있다.

예컨대, 보정값 생성부(515)는 룩업 테이블(도 6a, 도 6b, 도 6c)에 저장된 보정값 정보들 중에서 보정값 생성부(515)에 의하여 획득된 이동부의 자세 정보에 대응하는 어느 하나를 선택하여 추출할 수 있고, 추출된 보정값 정보를 타겟 위치 산출부(514)에 제공할 수 있다.

또한 이동부의 획득된 자세 정보(또는 자세차)에 대응하는 보정값 정보가 룩업 테이블(도 6a, 도 6b, 도 6c)에 저장되어 있지 않을 때에는, 보정값 생성부(515)는 룩업 테이블(도 6a, 도 6b, 도 6c)의 보정값 정보를 이용하여 근사 보정값을 산출할 수도 있다.

예컨대, 보정값 생성부(515)는 룩업 테이블을 이용하여 근사 보정값을 산출하기 위한 함수, 알고리즘, 또는 프로그램을 저장할 수 있다.

도 13은 손떨림 제어부(510)에 의하여 이동부의 자세차가 보정된 상태를 나타낸다.

도 13을 참조하면, 손떨림 제어부(510)는 보정값(GA)에 기초하여 이동부를 이동 또는/및 틸트시킴으로써, 이동부의 자세차 위치(예컨대, θz=90도)에서 이동부의 광학 중심의 위치가 기준 위치(예컨대, θz=90도)에서의 이동부의 광학 중심의 위치와 일치되도록 할 수 있다.

예컨대, 손떨림 제어부(510)는 보정값(GA)에 기초하여 이동부의 OIS 코일(230)에 제공되는 구동 신호를 제어하여 OIS 코일(230)과 마그네트(130) 간의 상호 작용에 의한 전자기력를 제어할 수 있고, 제어된 전자기력에 의하여 이동부의 자세차 위치에서의 중력에 기인하는 이동부의 기울어짐 또는 처짐을 보정할 수 있다.

도 5에서 설명한 바와 같이, 손떨림 보상을 하는 과정에서 보정값을 이용하여 중력에 기인한 렌즈 이동부의 처짐에 따른 렌즈 광학 중심의 틀어짐을 보상할 수 있다.

예컨대, 손떨림 제어부(510)는 보정값을 이용하여 손떨림 보상을 위한 타겟 위치 정보를 산출할 수 있고, 이로 인하여 중력에 의한 이동부의 기울어짐에 따른 이동부의 광학 중심이 틀어짐을 보상할 수 있다.

도 14는 다른 실시 예에 따른 손떨림 제어부(510A)를 나타낸다.

도 5와 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 간략하게 하거나 생략한다.

도 14를 참조하면, 손떨림 제어부(510A)는 위치 검출부(512), 보정값 생성부(515), 타겟 위치 산출부(514A), 구동 신호 생성부(516), 및 구동부(518)를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에서는 손떨림 제어부(510)는 보정값 생성부(515)에 의하여 획득된 보정값(GA)에 기초하여 중력에 기인한 이동부(100)의 기울어짐을 먼저 보정한다.

예컨대, 구동 신호 생성부(516)는 보정값(GA)을 이용하여 구동부(518)를 제어하기 위한 제1 제어 신호를 생성할 수 있고, 구동부(518)는 제1 제어 신호에 의하여 렌즈 이동부(100)의 OIS 코일(230)과 마그네트(130) 간의 전자기력을 제어할 수 있고, 이로 인하여 중력에 기인한 이동부의 기울어짐을 보정할 수 있다.

그 다음으로 중력에 기인하는 기울어짐이 보정된 상태에서, 타겟 위치 산출부(514A)는 사용자 등에 의한 손떨림을 보정하기 위하여 모션 센서(820)로부터 제공되는 카메라 모듈(200)(또는 광학 기기)의 위치 정보(GI)를 이용하여 손떨림 보정을 위한 타겟 위치 정보(TG1)를 산출할 수 있다.

그리고 구동 신호 생성부(516)는 이렇게 산출된 타겟 위치 정보(TG1)와 위치 검출부(512)로부터 제공되는 이동부의 위치 정보(PG)를 이용하여, 구동 제어 신호(DG)를 생성할 수 있다. 그리고 구동부(518)는 구동 제어 신호(DG)에 기초하여 렌즈 이동부(100)의 OIS 코일(230)과 마그네트(130) 간의 전자기력을 제어하여 이동부의 X축 방향의 이동 및/또는 Y축 방향의 이동을 제어할 수 있고, 이로 인하여 손떨림 보정이 수행될 수 있다.

카메라 모듈(200)(또는 광학 기기)의 움직임에 따른 이동부의 자세차가 발생하더라도(예컨대, θz=90도), 실시 예는 손떨림 제어부(510)에 의하여 중력에 기인하는 이동부의 기울어짐을 보정할 수 있고, 이로 인하여 손떨림 보정시 중력에 의하여 이동부의 광학 중심이 틀어져서 카메라 모듈(또는 광학 기기)의 광학 특성, 예컨대 해상력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한 OIS 기능을 갖는 렌즈 이동부와 OIS 기능이 없는 렌즈 이동부를 포함하는 듀얼 이상의 카메라 모듈에서, 렌즈 이동부의 자세차가 발생될 때 OIS 기능을 갖는 렌즈 이동부에 대해서만 중력에 의한 이동부의 기울어짐이 발생될 수 있고, 이로 인하여 OIS 기능을 갖는 렌즈 이동부와 OIS 기능이 없는 렌즈 이동부 간의 틸트가 증가될 수 있고, 보케(bokeh) 제어가 가능한 듀얼 카메라 성능 저하가 클 수 있다.

그러나 실시 예에 따른 카메라 모듈은 OIS 렌즈 이동부의 자세차에 따른 기울어짐의 보정이 가능하기 때문에, OIS 기능을 갖는 렌즈 이동부와 OIS 기능이 없는 렌즈 이동부 간의 상대적인 틸트가 개선될 수 있고, 이로 인하여 보케(bokeh) 제어 성능이 개선될 수 있다.

도 6a 내지 도 6c에서 설명한 바와 같이, 룩업 테이블에 저장되는 보정값 정보는 이동부의 보정값, 이동부의 광학 중심의 변화량, 또는/및 기본 변화량일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

다른 실시 예에서는 룩업 테이블에는 기본 변화량 및 기준 위치에서의 이동부의 광학 중심의 위치(예컨대, 제1 좌표값)을 저장할 수 있다. 그리고 손떨림 제어부는 모션 센서(820)로부터 제공되는 센싱 정보를 이용하여 이동부의 자세 정보를 획득할 수 있다.

그리고 손떨림 제어부는 획득된 이동부의 자세 정보(자세차)에서의 이동부의 광학 중심의 위치를 실시간으로 획득하고, 획득된 이동부의 광학 중심의 위치의 좌표값을 메모리에 저장한다. 이동부의 광학 중심의 위치를 실시간으로 획득하는 방법은 도 10에서 설명한 제2 좌표값을 획득하는 방법이 적용 또는 유추 적용될 수 있다.

다음으로 손떨림 제어부는 룩업 테이블에 저장된 기준 위치에서의 이동부의 광학 중심의 위치(예컨대, 제1 좌표값)과 기본 변화량, 및 메모리에 저장된 이동부의 광학 중심의 위치(예컨대, 제2 좌표값)을 이용하여 보정값을 획득할 수 있다.

예컨대, 제1 좌표값과 제2 좌표값을 이용하여 이동부의 광학 중심의 변화량을 회득할 수 있고, 이동부의 광학 중심의 변화량과 기본 변화량을 이용하여 보정값을 획득할 수 있다. 보정값 산출 방법은 도 8 및 도 11에서 설명한 방법이 적용 또는 유추 적용될 수 있다.

또한 실시 예에 따른 카메라 모듈(200)은 빛의 특성인 반사, 굴절, 흡수, 간섭, 회절 등을 이용하여 공간에 있는 물체의 상을 형성시키고, 눈의 시각력 증대를 목표로 하거나, 렌즈에 의한 상의 기록과 그 재현을 목적으로 하거나, 광학적인 측정, 상의 전파나 전송 등을 목적으로 하는 광학 기기(opticla instrument)에 포함될 수 있다. 예컨대, 실시 예에 따른 광학 기기는 핸드폰, 휴대폰, 스마트폰(smart phone), 휴대용 스마트 기기, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 영상 또는 사진을 촬영하기 위한 어떠한 장치도 가능하다.

도 15는 실시 예에 따른 휴대용 단말기(200A)의 사시도를 나타내고, 도 16은 도 15에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 휴대용 단말기(200A, 이하 "단말기"라 한다.)는 몸체(850), 무선 통신부(710), A/V 입력부(720), 센싱부(740), 입/출력부(750), 메모리부(760), 인터페이스부(770), 제어부(780), 및 전원 공급부(790)를 포함할 수 있다.

몸체(850)는 바(bar) 형태일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 서브 몸체(sub-body)들이 상대 이동 가능하게 결합하는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙(swing) 타입, 스위블(swirl) 타입 등 다양한 구조일 수 있다.

몸체(850)는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함할 수 있다. 예컨대, 몸체(850)는 프론트(front) 케이스(851)와 리어(rear) 케이스(852)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(851)와 리어 케이스(852)의 사이에 형성된 공간에는 단말기의 각종 전자 부품들이 내장될 수 있다.

무선 통신부(710)는 단말기(200A)와 무선 통신시스템 사이 또는 단말기(200A)와 단말기(200A)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

예를 들어, 무선 통신부(710)는 방송 수신 모듈(711), 이동통신 모듈(712), 무선 인터넷 모듈(713), 근거리 통신 모듈(714) 및 위치 정보 모듈(715)을 포함하여 구성될 수 있다.

A/V(Audio/Video) 입력부(720)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 카메라(721) 및 마이크(722) 등을 포함할 수 있다.

카메라(721)는 실시 예에 따른 카메라 모듈(200)을 포함할 수 있다.

센싱부(740)는 단말기(200A)의 개폐 상태, 단말기(200A)의 위치, 사용자 접촉 유무, 단말기(200A)의 방위, 단말기(200A)의 가속/감속 등과 같이 단말기(200A)의 현 상태를 감지하여 단말기(200A)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 단말기(200A)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(790)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(770)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다.

또한 센싱부(740)는 휴대용 단말기(200A)의 움직임에 의한 회전 각속도 정보 및 가속도 정보를 출력하는 모션 센서를 포함할 수 있으며, 모션 센서는 3축 자이로 센서(Gyro Sensor), 각속도 센서, 또는/및 가속도 센서를 포함할 수 있다.

입/출력부(750)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 입력 또는 출력을 발생시키기 위한 것이다. 입/출력부(750)는 단말기(200A)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킬 수 있으며, 또한 단말기(200A)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다.

입/출력부(750)는 키 패드부(730), 디스플레이 모듈(751), 음향 출력 모듈(752), 및 터치 스크린 패널(753)을 포함할 수 있다. 키 패드부(730)는 키 패드 입력에 의하여 입력 데이터를 발생시킬 수 있다.

디스플레이 모듈(751)은 전기적 신호에 따라 색이 변화하는 복수 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 모듈(751)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(752)은 호(call) 신호 수신, 통화 모드, 녹음 모드, 음성 인식 모드, 또는 방송 수신 모드 등에서 무선 통신부(710)로부터 수신되는 오디오 데이터를 출력하거나, 메모리부(760)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다.

터치 스크린 패널(753)은 터치 스크린의 특정 영역에 대한 사용자의 터치에 기인하여 발생하는 정전 용량의 변화를 전기적인 입력 신호로 변환할 수 있다.

메모리부(760)는 제어부(780)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 사진, 동영상 등)을 임시 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리부(760)는 카메라(721)에 의해 촬영된 이미지, 예컨대, 사진 또는 동영상을 저장할 수 있다.

인터페이스부(770)는 단말기(200A)에 연결되는 외부 기기와의 연결되는 통로 역할을 한다. 인터페이스부(770)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 단말기(200A) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 단말기(200A) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예컨대, 인터페이스부(770)는 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, 및 이어폰 포트 등을 포함할 수 있다.

제어부(controller, 780)는 단말기(200A)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 제어부(780)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다.

제어부(780)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(781)을 구비할 수 있다. 멀티미디어 모듈(781)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(780)와 별도로 구현될 수도 있다.

제어부(780)는 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(790)는 제어부(780)의 제어에 의해 외부의 전원, 또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성 요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

이미지 센서;
렌즈를 포함하고 상기 이미지 센서 상에 배치되는 이동부;
고정부;
상기 고정부와 상기 이동부를 연결하는 탄성 부재;
중력에 의해 상기 이동부가 기울어졌을 때, 상기 이동부의 기울어짐량을 보정하기 위한 보정값을 획득하고, 상기 보정값을 이용하여 상기 이동부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
모션 센서를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 모션 센서의 센싱 정보를 이용하여 상기 이동부의 자세 정보를 획득하는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 이동부의 상기 자세 정보는 기준 위치에서의 기준축을 기준으로 상기 이동부의 현재 위치에서의 상기 기준축의 틸트 각도를 포함하고,
상기 기준 위치는 상기 이미지 센서의 센서면과 수직한 상기 기준축이 상기 중력 방향과 평행하게 되는 위치인 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 이동부의 상기 자세 정보에 따른 상기 이동부의 보정값 정보가 저장된 메모리를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 이동부의 상기 자세 정보를 이용하여 상기 보정값을 획득하고, 상기 이동부의 상기 기울어짐량을 보정하는 카메라 모듈.
제4항에 있어서,
상기 메모리에 저장된 상기 이동부의 상기 보정값 정보는 상기 이동부의 상기 기울어짐량 및 상기 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량 중 적어도 하나를 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
손떨림 보정을 위해 상기 이동부를 광축과 수직한 방향으로 이동시키도록 상기 이동부를 제어하는 카메라 모듈.
제6항에 있어서,
상기 손떨림 보정시 상기 보정값을 반영하여 손떨림을 보정하는 카메라 모듈,
제6항에 있어서,
상기 제어부는 상기 이동부의 상기 기울어짐량을 보정하고, 상기 손떨림을 보정하는 카메라 모듈.
제6항에 있어서,
상기 제어부는 상기 손떨림 보정을 위하여 상기 보정값을 반영하여 상기 이동부의 타겟 위치 정보를 산출하고, 상기 이동부의 현재 위치 정보를 획득하고,
상기 타겟 위치 정보와 상기 이동부의 상기 현재 위치 정보에 기초하여 손떨림 보정을 위한 오차 정보를 획득하고, 상기 오차 정보에 기초하여 상기 이동부를 상기 광축과 수직한 방향으로 이동시키도록 제어하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 카메라 모듈의 가속도 정보를 수신하고, 수신된 상기 카메라 모듈의 상기 가속도 정보를 이용하여 상기 이동부의 상기 자세 정보를 획득하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 카메라 모듈의 Z축 가속도를 이용하여 상기 이동부의 상기 기울어짐량을 획득하는 카메라 모듈.
제9항에 있어서,
상기 고정부에 배치되고, 상기 광축과 수직한 방향으로의 상기 이동부의 이동을 감지한 결과에 따른 출력 신호를 상기 제어부로 출력하는 OIS 위치 센서를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 OIS 위치 센서의 상기 출력 신호에 기초하여 상기 이동부의 상기 현재 위치 정보를 획득하는 카메라 모듈.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 이동부의 기설정된 자세 정보들 각각에 대응하는 보정값 정보를 저장하는 룩업 테이블을 포함하고,
상기 제어부는,
상기 룩업 테이블을 이용하여 상기 획득된 상기 이동부의 자세 정보에 대응하는 상기 이동부의 상기 보정값을 획득하는 카메라 모듈.
제13항에 있어서,
상기 보정값 정보는 상기 이동부의 기울어진 각도를 포함하는 카메라 모듈.
제13항에 있어서,
상기 보정값 정보는 상기 이동부의 상기 기준 위치에서의 광학 중심의 위치와 상기 이동부의 상기 현재 위치에서의 광학 중심의 위치 간의 변화량을 포함하는 카메라 모듈.
제15항에 있어서,
상기 보정값 정보는,
상기 기설정된 자세 정보에서 상기 이동부를 중력 방향으로 기준 각도만큼 틸트시킬 때, 상기 이동부의 광학 중심의 위치의 변화량인 기본 변화량을 포함하는 카메라 모듈.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
획득된 상기 이동부의 상기 자세 정보를 이용하여 상기 보정값을 생성하는 보정값 생성부;
상기 보정값에 기초하여 상기 이동부의 타겟 위치 정보를 산출하는 타겟 위치 산출부;
상기 이동부의 위치 정보를 검출하는 위치 검출부;
상기 이동부의 상기 타겟 위치 정보와 상기 이동부의 상기 위치 정보를 이용하여 구동 제어 신호를 생성하는 구동 신호 생성부; 및
상기 구동 제어 신호에 기초하여 상기 광축과 수직한 방향으로 상기 이동부의 이동을 제어하는 구동부를 포함하는 카메라 모듈.