KR20210002825A - 카메라 장치 및 광학 기기 - Google Patents

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KR20210002825A KR1020190078588A KR20190078588A KR20210002825A KR 20210002825 A KR20210002825 A KR 20210002825A KR 1020190078588 A KR1020190078588 A KR 1020190078588A KR 20190078588 A KR20190078588 A KR 20190078588A KR 20210002825 A KR20210002825 A KR 20210002825A
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박상옥
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예는 기판, 기판 상에 배치되는 하우징, 기판 상에 배치되는 보빈, 하우징 및 보빈과 결합하는 제1 탄성 부재, 제1 탄성 부재와 기판 사이에 배치되는 제2 탄성 부재, 및 하우징의 자세 변동에 의한 보빈의 변위를 고려하여 광축 방향으로 보빈의 이동 거리를 결정하는 제어부를 포함한다.

Description

카메라 장치 및 광학 기기{A CAMERA MODULE AND AN OPTICAL INSTRUMENT INCLUDING THE SAME}
실시 예는 카메라 장치 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 중력에 기인한 OIS 가동부의 처짐 또는 이동에 기인하는 AF 동작 성능의 감소를 방지할 수 있고, 해상력을 향상시킬 수 있는 카메라 장치, 및 이를 포함하는 광학 기기를 제공한다.
실시 예에 따른 카메라 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 하우징; 상기 기판 상에 배치되는 보빈; 상기 하우징 및 상기 보빈과 결합하는 제1 탄성 부재; 상기 제1 탄성 부재와 상기 기판 사이에 배치되는 제2 탄성 부재; 및 상기 하우징의 자세 변동에 의한 상기 보빈의 변위를 고려하여 광축 방향으로 상기 보빈의 이동 거리를 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 하우징의 처짐은 중력 작용에 의한 이동일 수 있다.
상기 하우징의 상기 변동은 상기 하우징의 자세에 따라 발생될 수 있다.
다른 실시 예에 다른 카메라 장치는 베이스; 보빈을 포함하는 제1 이동부; 하우징을 포함하는 제2 이동부; 상기 제1 이동부 및 상기 제2 이동부와 결합하는 제1 탄성부; 상기 베이스에 대하여 상기 제2 이동부를 지지하는 제2 탄성부; 상기 제1 이동부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2 이동부의 기준 자세와 상기 제2 이동부의 현재 자세 간의 차이에 따른 상기 제1 이동부의 변위를 고려하여 상기 보빈의 이동 거리를 제어할 수 있다.
상기 제1 이동부의 상기 변위는 상기 제2 이동부의 상기 기준 자세에 대응되는 상기 제1 이동부의 위치와 상기 제2 이동부의 상기 현재 자세에 대응되는 상기 제1 이동부의 위치 간의 광축 방향으로의 갭(gap)일 수 있다.
상기 제1 이동부의 상기 변위는 상기 제2 이동부의 변동에 의해 발생될 수 있다.
상기 제어부는 상기 광축 방향으로 상기 보빈의 변위를 보정하기 위한 보정값을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 보정값을 획득하기 위한 함수, 알고리즘, 또는 프로그램을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.
상기 카메라 장치는 모션 센서를 포함할 수 있고, 상기 제어부는 상기 모션 센서의 센싱 정보를 이용하여 상기 하우징의 자세 정보를 획득하고, 상기 자세 정보에 기초하여 상기 보정값을 획득할 수 있다.
상기 하우징의 상기 자세 정보는 상기 하우징의 기준 위치를 기준으로 현재 위치에서 상기 하우징의 기울어진 각도이고, 상기 기준 위치는 상기 광축 방향이 중력 방향과 동일한 경우의 상기 하우징의 위치일 수 있다.
상기 제2 이동부는 상기 보빈과 상기 하우징 중 어느 하나에 배치되는 마그네트; 및 상기 보빈과 상기 하우징 중 나머지 다른 하나에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 이동부를 상기 광축 방향으로 이동시키기 위하여 상기 코일에 구동 신호를 제공하고, 상기 제1 이동부의 상기 광축 방향으로의 상기 변위를 보정하기 위하여 상기 구동 신호를 제어할 수 있다.
상기 카메라 장치는 상기 보빈과 상기 하우징 중 상기 어느 하나에 배치되는 센싱 마그네트; 및 상기 센싱 마그네트에 대응하여 상기 보빈과 상기 하우징 중 나머지 다른 하나에 배치되는 위치 센서를 포함할 수 있고, 상기 제어부는 상기 광축 방향으로 상기 보빈의 변위를 고려하여 상기 보빈의 위치에 대응되는 타겟 코드값을 결정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 보빈의 위치에 따른 상기 위치 센서의 기준 코드값들을 저장할 수 있고, 상기 타겟 코드값은 상기 기준 코드값들을 이용하여 산출할 수 있다.
또는 상기 제어부는 상기 보빈의 위치에 따른 상기 위치 센서의 기준 코드값들을 저장할 수 있고, 상기 타겟 코드값은 상기 기준 코드값들 및 상기 보정값을 이용하여 산출할 수 있다.
상기 자세 정보와 상기 중력에 의한 상기 하우징의 변동 사이의 관계는 2차 이상의 방정식에 따른 비선형적인 그래프로 표현될 수 있다.
상기 카메라 장치는 상기 보빈과 상기 하우징 중 상기 어느 하나에 배치되는 센싱 마그네트; 및 상기 센싱 마그네트에 대응하여 상기 보빈과 상기 하우징 중 나머지 다른 하나에 배치되는 위치 센서를 포함할 수 있고, 상기 제어부는 상기 제1 이동부의 변위에 대응하는 상기 위치 센서의 기준 코드값들을 저장하고, 상기 보정값에 기초하여 상기 기준 코드값들을 보정할 수 있다.
상기 카메라 장치는 상기 베이스 상에 배치되는 회로 기판을 포함할 수 있고, 상기 제1 탄성부는 상기 보빈과 결합되는 내측부, 상기 하우징과 결합되는 외측부, 및 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있고, 상기 제2 탄성부는 상기 회로 기판과 상기 외측부를 연결하는 와이어일 수 있다.
다른 실시 예에 따른 카메라 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 하우징; 상기 기판 상에 배치되는 보빈; 상기 하우징 및 상기 보빈과 결합하는 제1 탄성 부재; 상기 제1 탄성 부재와 상기 기판 사이에 배치되는 제2 탄성 부재; 상기 하우징의 자세 정보를 출력하는 모션 센서; 및 상기 모션 센서로부터 상기 하우징의 자세 정보를 획득하고, 상기 자세 정보에 기초하여 보정값을 획득하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 보정값을 이용하여 중력의 영향에 의한 상기 하우징의 이동에 기인한 상기 보빈의 변위를 보정하도록 상기 보빈의 이동을 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따른 카메라 장치는 회로 기판; 상기 회로 기판 상에 배치되는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 보빈; 상기 보빈에 배치된 렌즈; 상기 보빈에 결합되는 내측부, 상기 하우징에 결합되는 외측부, 및 상기 외측부와 상기 내측부를 연결하는 연결부를 포함하는 제1 탄성 부재; 상기 제1 탄성 부재의 상기 외측부와 상기 회로 기판을 연결하는 제2 탄성 부재; 및 중력의 영향에 의한 상기 하우징의 이동에 기인한 상기 보빈의 광축 방향으로의 변위를 보정하도록 상기 보빈의 이동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
실시 예는 중력에 기인한 OIS 가동부의 처짐 또는 이동에 기인하는 카메라 장치의 AF 동작 성능의 감소를 방지할 수 있고, 카메라 장치의 해상력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 카메라 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 렌즈 이동부의 일 실시 예에 따른 단면도를 나타낸다.
도 3은 커버 부재를 제외한 도 2의 렌즈 이동부의 사시도이다.
도 4a는 렌즈 이동부의 도 3의 AB 방향의 단면도이다.
도 4b는 렌즈 이동부의 도 3의 CD 방향의 단면도이다.
도 4c는 렌즈 이동부의 도 3의 EF 방향의 단면도이다.
도 5는 도 2의 상부 탄성 부재의 사시도이다.
도 6은 실시 예에 따른 렌즈 이동부, 모션 센서, 및 제어부의 블록도를 나타낸다.
도 7은 실시 예에 따른 제어부의 AF 동작의 제어 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 8a는 기준 위치에서의 OIS 가동부의 이동량을 나타낸다.
도 8b는 OIS 가동부의 자세차가 90도일 때 OIS 가동부의 이동량을 나타낸다.
도 8c는 OIS 가동부의 자세차가 180도일 때 OIS 가동부의 이동량을 나타낸다.
도 9는 도 6의 제어부의 일 실시 예에 따른 구성도이다.
도 10은 OIS 가동부의 자세차에 따른 OIS 가동부의 이동량에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 11은 도 10의 이상적인 추세선에 기초하여 산출된 보정값을 나타낸다.
도 12는 AF 가동부의 변위에 대한 AF 위치 센서의 기준 코드값을 나타내는 그래프이다.
도 13은 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도를 나타낸다.
도 14는 도 13에 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 장치 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 장치는 '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 장치는 '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 구동 장치는 VCM(Voice Coil Motor), 렌즈 구동부, 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.
또한 카메라 장치는 카메라 모듈을 포함할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 카메라 장치(200)의 분해 사시도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 카메라 장치(200)는 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. 필터(610)는 홀더(600)의 안착부(500)에 배치 또는 안착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 렌즈 이동부(100)의 베이스(210)의 하면에 형성되는 홈에 배치 또는 안착될 수도 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 광축 방향 또는 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 장치(200)의 움직임에 의한 회전 각속도 정보 및/또는 가속도 정보를 출력한다.
모션 센서(820)는 카메라 장치(200)의 움직임에 대한 각속도의 변화와 카메라 장치(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 장치(200)에서 생략되고, 광학 기기에 장착될 수도 있다. 또 다른 실시 예에서는 모션 센서는 카메라 장치 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 코일(230)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 제어부(830)는 렌즈 이동부(100)의 AF 위치 센서(170, 도 4 참조) 및 OIS(Optical Image Stabilizer) 위치 센서(240, 도 4 참조)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제어부(830)는 제1 코일(120) 및 제2 코일(230) 각각에 구동 신호를 제공할 수 있다. 또한 제어부(830)는 AF 위치 센서(170) 및 OIS 위치 센서(240) 각각에 구동 신호를 제공할 수 있고, AF 위치 센서(170) 및 OIS 위치 센서(240) 각각의 출력을 수신할 수 있다.
예컨대, 제어부(830)는 모션 센서(820)로부터 제공되는 각속도 데이터, 및 렌즈 이동부(100)의 AF 위치 센서(170)로부터 제공되는 출력 신호에 기초하여, 제1 코일(120)에 제공되는 구동 신호를 제어할 수 있고, 이로 인하여 제어부(830)는 렌즈 이동부(100)의 AF 가동부(또는 AF 유닛)의 AF 동작을 수행할 수 있다.
또한 예컨대, 제어부(830)는 모션 센서(820)로부터 제공되는 각속도 데이터, 및 렌즈 이동부(100)의 OIS 위치 센서(240)로부터 제공되는 출력 신호에 기초하여, 제2 코일(230)에 제공되는 구동 신호를 제어할 수 있고, 이로 인하여 제어부(830)는 렌즈 이동부(100)의 OIS 가동부(또는 OIS 유닛)에 대한 손떨림 보정을 수행할 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 나타내고, 도 3은 커버 부재(300)를 제외한 도 2의 렌즈 이동부(100)의 사시도이고, 도 4a는 렌즈 이동부(100)의 도 3의 AB 방향의 단면도이고, 도 4b는 렌즈 이동부(100)의 도 3의 CD 방향의 단면도이고, 도 4c는 렌즈 이동부(100)의 도 3의 EF 방향의 단면도이고, 도 5는 도 2의 상부 탄성 부재(150)의 사시도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 렌즈 이동부(100)는 렌즈 모듈(400)을 이동시킬 수 있다.
렌즈 이동부(100)는 OIS 가동부(10), 고정부(20), 및 탄성부(30)를 포함할 수 있다.
OIS 가동부(10)는 손떨림 보정을 위하여 광축(OA)과 수직한 방향으로 이동되거나 또는 틸팅(titling)될 수 있다.
OIS 가동부(10)는 AF 가동부(10A), 및 하우징(140)을 포함할 수 있다.
예컨대, OIS 가동부(10)는 AF 동작을 위하여 광축(OA) 방향으로 이동될 수 있는 AF 가동부(10A)를 포함할 수 있다.
AF 가동부(10A)는 “제1 가동부”"또는 "제1 이동부"로 대체하여 표현될 수 있고, OIS 가동부(10)는 “제2 가동부”또는 "제2 이동부"로 대체하여 표현될 수 있다.
예컨대, AF 가동부(10A)는 보빈(110), 및 보빈(110)에 결합된 구성들을 포함할 수 있다.
예컨대, 보빈(110)에 결합된 구성들은 렌즈 모듈(400), 제1 코일(120), 또는 센싱 마그네트(180) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또 다른 실시 예에서는 AF 가동부(10A)는 밸런싱 마그네트(185)를 더 포함할 수도 있다.
또는 제1 코일(120)이 하우징(140)에 배치되고, 마그네트(130)가 보빈에 배치되는 다른 실시 예에서는 AF 가동부(10A)는 제1 코일(120) 대신에 마그네트(130)를 포함할 수 있다. 또한 센싱 마그네트(180)가 하우징(140)에 배치되고, AF 위치 센서(170)가 보빈(110)에 배치되는 다른 실시 예에서는 AF 가동부(10A)는 센싱 마그네트(180) 대신에 AF 위치 센서(170)를 더 포함할 수도 있다.
OIS 가동부(10)는 제1 가동부(10A), 및 하우징(140)에 장착되는 구성 요소들을 포함할 수 있다. 예컨대, 하우징(140)에 장착되는 구성 요소는 AF 위치 센서(170) 및 마그네트(130) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1 내지 도 3에서는 AF 가동부(10A)가 내측에 배치되고 OIS 가동부(10)의 하우징(140)이 외측에 배치되는 구조이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에서는 OIS 가동부의 하우징이 내측에 배치될 수 있고, AF 가동부가 외측에 배치될 수도 있다.
고정부(20)는 AF 가동부(10A) 및 OIS 가동부(10)와 비교할 때, 움직이지 않거나 고정된 부분일 수 있다. 예컨대, 고정부(20)는 제2 코일(230), 회로 기판(250), 베이스(210), 및 커버 부재(300) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
탄성부(30)는 하우징(140)에 대하여 AF 가동부(10A)를 탄성적으로 지지하는 제1 탄성 부재(30A), 및 고정부(20)에 대하여 OIS 가동부(10)를 탄성적으로 지지하는 제2 탄성 부재(30B)를 포함할 수 있다.
제1 탄성 부재(30A)는 "제1 탄성부"로 대체하여 표현될 수 있고, 제2 탄성 부재(30B)는 "제2 탄성부"로 대체하여 표현될 수 있다.
예컨대, 탄성부(30)는 상부 탄성 부재(150), 하부 탄성 부재(160), 및 지지 부재(220) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 카메라 장치는 기판(250), 기판(250) 상에 배치되는 하우징(140), 기판(250) 상에 배치되는 보빈(110), 하우징(140) 및 보빈(110)과 결합하는 제1 탄성 부재(30A), 제1 탄성 부재(30A)와 기판(250) 사이에 배치되는 제2 탄성 부재(30B), 및 중력 작용에 따른 하우징(140)의 변동, 움직임, 변동, 또는 처짐에 의한 보빈(110)의 변위를 보정하는 제어부(830)를 포함할 수 있다.
예컨대, 제어부(830)는 하우징(140)의 자세 변동에 의한 보빈(110)의 변위를 고려하여 광축 방향으로 보빈(110)의 이동 거리를 결정할 수 있다. 이때 하우징(140)의 처짐은 중력 작용에 의한 이동일 수 있으며, 하우징(140)의 변동은 하우징의 자세에 따라 발생될 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. 보빈은 “렌즈 홀더(lens holder)”로 대체하여 표현될 수도 있다.
보빈(110)은 렌즈 또는 렌즈 배럴을 장착하기 위한 개구를 가질 수 있다.
보빈(110)은 상면으로부터 돌출되는 제1 스토퍼(116)를 포함할 수 있다. 또한 보빈(110)은 하면으로부터 돌출되는 제2 스토퍼(미도시)를 포함할 수 있다.
보빈(110)의 상부 또는 상면에는 상부 탄성 부재(150)가 결합 및 고정되기 위한 제1 결합부(113)가 형성될 수 있고, 보빈(110)의 하부 또는 하면에는 하부 탄성 부재(160)가 결합 및 고정되기 위한 제2 결합부(미도시)를 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(10A)는 광축 방향 또는 제1 방향(예컨대, z축 방향)으로 이동되거나 AF 가동부(10A)가 틸트(tilt)될 수 있다.
AF 가동부(10A)의 초기 위치에서, AF 가동부(10A)는 상측 방향 또는 하측 방향으로 이동될 수 있으며, 이를 AF 가동부(10A)의 양방향 구동이라 한다. 또는 AF 가동부(10A)의 초기 위치에서, AF 가동부(10A)는 상측 방향 또는 전방으로 이동될 수 있으며, 이를 AF 가동부(10A)의 단방향 구동이라 한다.
이때 AF 가동부(10A)의 초기 위치는 제1 코일(120)에 전원을 인가하지 않은 상태에서 AF 가동부(10A)의 최초 위치이거나 또는 상부 및 하부 탄성 부재들(150,160)이 단지 AF 가동부(10A)의 무게에 의해서만 탄성 변형됨에 따라 AF 가동부(10A)가 놓이는 위치일 수 있다.
이와 더불어 AF 가동부(10A)의 초기 위치는 중력이 보빈(110)에서 베이스(210) 방향으로 작용할 때, 또는 이와 반대로 중력이 베이스(210)에서 AF 가동부(10A) 방향으로 작용할 때의 AF 가동부(10A)가 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 측부들 및 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 스토퍼(145)가 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 스토퍼(미도시)가 형성될 수 있다.
하우징(140)의 상부, 상단, 또는 상면에는 상부 탄성 부재(150)의 제1 외측 프레임과 결합하는 적어도 하나의 제1 결합부(143)가 구비될 수 있고, 하우징(140)의 하부, 하단, 또는 하면에는 하부 탄성 부재(160)의 제2 외측 프레임에 결합 및 고정되는 제2 결합부(미도시)가 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 코너부들 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 또는 다른 실시 예에서는 예컨대, 마그네트(130)는 하우징(140)의 측부들 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 예컨대, 마그네트(130)는 하우징(140)의 4개의 코너부들에 배치되는 마그네트들(130-1 내지 130-4)을 포함할 수 있다.
하우징(140)은 코너부들에는 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.
센싱 마그네트(180)는 보빈(110)에 배치될 수 있고, AF 위치 센서(170)는 하우징(140)에 배치될 수 있다. 밸런싱 마그네트(185)는 센싱 마그네트(180)가 배치된 보빈(110)의 외측면의 반대편인 외측면에 배치될 수 있으며, 센싱 마그네트(180)와 무게 균형을 맞추고 센싱 마그네트(180)의 자계 영향을 상쇄하는 역할을 할 수 있다.
또한 렌즈 이동부(100)는 하우징(140)에 배치되고 AF 위치 센서(170)가 배치 또는 실장되는 회로 기판(190)을 더 포함할 수도 있다. 이때 회로 기판(190)은 AF 위치 센서(170)와 전기적으로 연결되는 단자들을 포함할 수 있다.
센싱 마그네트(180)는 보빈(110)과 함께 광축 방향으로 이동될 수 있고, AF 위치 센서(170)는 보빈(110)의 이동에 따라 변화하는 센싱 마그네트(180)의 자기장의 세기를 감지한 결과에 따른 감지 신호(예컨대, 감지 전압)을 출력할 수 있다.
다른 실시 예에서는 센싱 마그네트(180)는 하우징(140)에 배치되고, AF 위치 센서(170)는 보빈(110)에 배치될 수도 있다.
AF 위치 센서(170)는 홀 센서(Hall sensor) 단독으로 구현되거나 또는 홀 센서와 드라이버를 포함하는 드라이버 IC(Driver Integrated Circuit) 형태로 구현될 수도 있다.
탄성부(30)는 고정부(20)에 대하여 OIS 가동부(10)를 탄성적으로 지지할 수 있고, 하우징(140)에 대하여 AF 가동부(10A)를 탄성적으로 지지할 수 있다.
제1 탄성 부재(30A)는 상부 탄성 부재(150) 및 하부 탄성 부재(160)를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 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.
상부 탄성 부재(150)는 서로 분리 또는 이격된 복수의 상부 탄성 유닛들(150-1, 150-4)을 포함할 수 있으며, 복수의 상부 탄성 유닛들(150-1 내지 150-4)은 AF 위치 센서(170)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 5에서는 전기적으로 분리된 4개의 상부 탄성 유닛들을 도시하나, 그 개수가 이에 한정되는 것은 아니며, 2개 이상일 수도 있다.
예컨대, 상부 탄성 부재(150)는 제1 내지 제4 상부 탄성 유닛들(150-1 내지 150-4)을 포함할 수 있으며, 제1 내지 제4 상부 탄성 유닛들(150-1 내지 150-4) 각각은 회로 기판(190)의 단자들 중 대응하는 어느 하나와 전기적을 연결될 수 있고, 회로 기판(190)의 단자들을 통하여 AF 위치 센서(170)와 전기적으로 연결될 수 있다.
다른 실시 예에서는 상부 탄성 부재(150)는 하나의 일체로된 탄성 유닛으로 구현될 수도 있다.
상부 탄성 부재(150)는 하우징(140)과 결합되는 제1 외측 프레임(152)을 포함할 수 있다. 예컨대, 복수의 상부 탄성 유닛들(150-1 내지 150-4) 중 적어도 하나는 하우징(140)과 결합되는 제1 외측 프레임(152)을 포함할 수 있다.
또한 예컨대, 상부 탄성 부재(150)는 보빈(110)과 결합되는 제1 내측 프레임(151), 하우징(140)과 결합되는 제1 외측 프레임(152), 및 제1 내측 프레임(151)과 제1 외측 프레임(152)을 연결하는 프레임 연결부(153)를 포함할 수 있다.
도 5의 실시 예에서는 제1 및 제2 상부 탄성 유닛들(150-1, 150-2) 각각은 하우징(140)과 결합되는 제1 외측 프레임만을 구비할 수 있고, 제1 내측 프레임 및 제1 프레임 연결부는 구비하지 않을 수 있고, 제1 및 제2 상부 탄성 유닛들(150-1, 150-2) 각각은 보빈(110)으로부터 이격될 수 있다.
제3 및 제4 상부 탄성 유닛들(150-3, 150-4) 각각은 제1 내측 프레임(151), 제1 외측 프레임, 및 제1 프레임 연결부(153)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 제3 및 제4 상부 탄성 유닛들(150-3, 150-4)의 제1 내측 프레임(151)에는 보빈(110)의 제1 결합부(113)와 결합되기 위한 홀(151a)이 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 내지 제4 상부 탄성 부재들(150-1 내지 150-4)의 제1 외측 프레임(152)에는 하우징(140)의 제1 결합부(143)와 결합되기 위한 홀(152a)이 마련될 수 있다.
제1 내지 제4 상부 탄성 유닛들(150-1 내지 150-4) 각각의 제1 외측 프레임(151)은 하우징(140)과 결합되는 몸체부, 및 회로 기판(190)의 제1 내지 제4 단자들(B1 내지 B4) 중 대응하는 어느 하나와 연결되는 연결 단자(P1 내지 P4)를 포함할 수 있다. 여기서 연결 단자(P1 내지 P4)는 "연장부"로 대체하여 표현될 수도 있다.
제1 내지 제4 상부 탄성 유닛들(150-1 내지 150-4) 각각의 제1 외측 프레임(151)은 하우징(140)과 결합되는 제1 결합부(520), 제2 탄성 부재(30)인 지지 부재(220)와 결합되는 제2 결합부(510), 제1 결합부(520)와 제2 결합부(510)를 연결하는 연결부(530), 및 제2 결합부(510)와 연결되고 회로 기판(190)으로 연장되어 회로 기판(190)의 단자와 결합되는 연장부(P1 내지 P4)를 포함할 수 있다.
제1 결합부(520)는 하우징(140)(예컨대, 하우징(140)의 코너부)와 결합되는 적어도 하나의 결합 영역(예컨대, 5a, 5b)을 포함할 수 있다. 예컨대, 결합 영역들(5a, 5b) 각각은 1개 이상의 홀을 구비할 수 있으며, 하우징(140)의 코너부(142-1 내지 142-4)에는 이에 대응하여 1개 이상의 제1 결합부(143)가 마련될 수 있다.
제1 내지 제4 상부 탄성 유닛들(150-1 내지 150-4) 각각의 몸체부는 제1 결합부(520)를 포함할 수 있다. 또한 제1 내지 제4 상부 탄성 유닛들(150-1 내지 150-4) 각각의 몸체부는 제2 결합부(510), 및 연결부(530) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
제2 결합부(510)는 제2 탄성 부재(30B)인 지지 부재(220)가 통과하는 홀(52)을 구비할 수 있다. 홀(52)을 통과한 지지 부재(220)의 일단은 전도성 접착 부재 또는 솔더(910, 도 4a 참조)에 의하여 제2 결합부(510)에 직접 결합될 수 있고, 제2 결합부(510)와 지지 부재(220)는 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 연결부(530)는 제2 결합부(510)와 제1 결합부(520)의 결합 영역(5a, 5b)을 연결할 수 있다.
예컨대, 연결부(530)는 제1 결합부(520)의 제1 결합 영역(5a)과 제2 결합부(510)를 연결하는 제1 연결부(530a), 및 제1 결합부(520)의 제2 결합 영역(5b)과 제2 결합부(510)를 연결하는 제2 연결부(530b)를 포함할 수 있다.
제2 탄성 부재(30B)는 고정부(30)에 대하여 OIS 가동부(10)를 탄성적으로 지지할 수 있다.
예컨대, 제2 탄성 부재(30B)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.
예컨대, 제2 탄성 부재(30B)는 지지 부재(220)를 포함하거나 또는 지지 부재(200)일 수 있다.
지지 부재(220)는 복수의 지지 부재들(220-1 내지 220-4)을 포함할 수 있고, 복수의 지지 부재들(220-1 내지 220-4) 각각은 복수의 상부 탄성 유닛들(150-1 내지 150-4) 중 대응하는 어느 하나와 회로 기판(250)의 단자들(251) 중 대응하는 어느 하나를 전기적으로 연결할 수 있다.
실시 예에선 지지 부재들의 수는 4개이나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 2개 이상일 수 있다. 예컨대, 다른 실시 예에서 지지 부재들의 수는 6개 또는 8개일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 지지 부재들(220)은 하우징(140)의 코너부들에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 지지 부재들(220) 각각은 하우징(140)의 코너부들 중 대응하는 어느 하나에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서는 지지 부재들은 하우징(140)에 측부에 배치될 수도 있다.
예컨대, 솔더(901) 또는 전도성 접착 부재에 의하여 지지 부재(220)의 일단은 상부 탄성 부재(150) 또는 상부 탄성 유닛(150-1 내지 150-4)의 제1 외측 프레임(151)의 제2 결합부(520)에 결합될 수 있다. 또한 지지 부재(220)의 타단은 회로 기판(250)에 결합될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 지지 부재(220)의 타단은 제2 코일(230)의 회로 부재(231), 또는 베이스(210)에 결합될 수도 있다.
지지 부재(220)는 전도성이고, 탄성에 의하여 지지할 수 있는 부재, 예컨대, 서스펜션와이어(suspension wire), 판스프링(leaf spring), 또는 코일 스프링(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 포함하도록 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시 예에서는 하나의 하부 탄성 유닛으로 구현될 수도 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, 제2 탄성 부재(30B) 또는 지지 부재(220)는 “와이어(wire)로 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.
예컨대, AF 위치 센서(170)가 홀 센서를 포함하는 드라이버 IC형일 때에는 AF 위치 센서(170)는 제1 코일(120)이 전기적으로 연결되는 2개의 하부 탄성 부재들과 전기적으로 연결될 수 있고, 제1 코일(120)에 구동 신호를 제공할 수 있다.
예컨대, AF 위치 센서(170)가 홀 센서 단독으로 구현될 때에는, 제1 코일(120)은 2개의 하부 탄성 유닛들(또는 2개의 상부 탄성 유닛들) 및 2개의 지지 부재들을 통하여 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
AF 위치 센서(170)는 상부 탄성 유닛들(150-1 내지 150-4), 및 지지 부재들(220-1 내지 220-4)을 통하여 회로 기판(250)과 전기적으로 연결될 수 있다.
AF 위치 센서(170)가 하우징(140)에 배치된 회로 기판(190)에 장착될 때에는 상부 탄성 유닛들(150-1 내지 150-4)은 AF 위치 센서(170)가 장착된 회로 기판(190)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 센서(240)가 배치될 수 있는 안착홈(215-1, 215-2)이 마련될 수 있다. 베이스(210)의 하면에는 카메라 장치(200)의 필터(610)가 설치되는 안착부가 형성될 수도 있다.
제2 코일(230)은 회로 기판(250)의 상부에 배치될 수 있고, OIS 위치 센서(240)는 회로 기판(250) 아래에 위치하는 베이스(210)의 안착홈(215-1, 215-2) 내에 배치될 수 있다. 제1 코일(120)은 “AF 코일”로 대체하여 표현될 수 있고, 제2 코일(230)은 “OIS 코일”로 대체하여 표현될 수 있다.
OIS 위치 센서(240)는 제1 센서(240a) 및 제2 센서(240b)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 센서들(240a, 240b)은 광축과 수직인 방향으로 OIS 가동부(10)의 변위를 감지할 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 상면으로부터 절곡되어 베이스의 외측면에 배치되는 적어도 하나의 단자면(253)을 구비할 수 있다. 회로 기판(250)은 외부로부터 전기적 신호들을 공급받는 복수 개의 단자들(terminals, 251)을 포함할 수 있다. 예컨대, 복수 개의 단자들(251)은 회로 기판(250)의 단자면(253)에 형성될 수 있다.
제2 코일(230)은 보빈(110)의 아래에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 코일(230)은 하우징(140)에 배치된 마그네트(130; 130-1 내지 130-4)와 광축 방향으로 대응하거나 또는 마주보는 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)을 포함할 수 있다.
제2 코일(230)의 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)은 회로 기판(250)의 상부 또는 회로 기판(250)의 상면 상에 배치될 수 있다.
예컨대, 제2 코일(230)은 회로 부재(231)와 회로 부재(231)에 형성되는 복수 개의 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)을 포함할 수 있다. 여기서 회로 부재(231)는 "기판", "회로 기판", 또는 "코일 기판" 등으로 표현될 수 있다. 회로 부재(231)에는 지지 부재(220)가 통과하기 위한 홀(23)이 형성되거나 지지 부재(220)와의 공간적 간섭을 회피하기 위한 도피홈이 마련될 수 있다.
예컨대, 제2 코일(230)은 제1 수평 방향(또는 제1 대각선 방향)으로 마주보는 2개의 코일 유닛들(230-1, 230-3) 및 제2 수평 방향(또는 제2 대각선 방향)으로 마주보는 2개의 코일 유닛들(230-2, 230-4)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 제1 수평 방향으로 마주보는 2개의 코일 유닛들(230-1, 230-3)은 서로 직렬 연결될 수 있고, 제2 수평 방향으로 마주보는 2개의 코일 유닛들(230-2, 230-4)은 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, 230-3)은 이에 대응하는 제1 및 제3 마그네트들(130-1, 130-3)과의 상호 작용에 의하여 OIS 가동부(10)를 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 유닛들(230-2, 230-4)은 제2 및 제4 마그네트들(130-2, 130-4)와의 상호 작용에 의하여 OIS 가동부(10)를 Y축 방향으로 이동시킬 수 있으며, "Y축 방향 OIS 코일"이라고 대체하여 표현될 수 있다.
예컨대, 제1 수평 방향은 하우징(140)의 서로 대향하는 2개의 코너부들이 서로 마주보는 방향일 수 있고, 제2 수평 방향은 하우징(140)의 서로 대향하는 다른 2개의 코너부들이 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.
또는 마그네트들이 하우징(140)에 측부에 배치되는 실시 예에서는 제1 수평 방향은 하우징(140)의 서로 대향하는 2개의 측부들이 마주보는 방향일 수 있고, 제2 수평 방향은 하우징(140)의 서로 대향하는 다른 2개의 측부들이 서로 마주보는 방향일 수 있다.
다른 실시 예에서 제2 코일(230)은 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 코일(230)에는 회로 기판(250)으로부터 전원 또는 구동 신호가 제공될 수 있다. 예컨대, 직렬 연결된 2개의 코일 유닛들(230-1, 230-3)에 제1 OIS 구동 신호가 제공될 수 있고, 직렬 연결된 다른 2개의 코일 유닛들(230-2, 230-4)에 제2 OIS 구동 신호가 제공될 수 있다.
제1 OIS 구동 신호와 제2 OIS 구동 신호는 직류 신호 또는 교류 신호이거나 또는 직류 신호와 교류 신호를 포함할 수 있고, 전류 또는 전압 형태일 수 있다.
제1 및 제3 마그네트들(130-1, 130-3)과 제1 및 제3 코일 유닛들(230-1, 230-3) 간의 상호 작용에 의한 전자기력에 의하여 OIS 가동부(10)는 제2 방향(X축 방향)으로 움직일 수 있다. 또한 제2 및 제4 마그네트들(130-2, 130-4)과 제2 및 제4 코일 유닛들(230-2, 230-4) 간의 상호 작용에 의해 OIS 가동부(10)는 제3 방향(Y축 방향)으로 움직일 수 있다. 이러한 제2 및/또는 제3 방향으로의 OIS 가동부(10)의 움직임을 통하여 카메라 장치(200)에 대한 손떨림 보정이 수행될 수 있다.
제2 코일(230)의 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)은 회로 기판(250)으로부터 구동 신호를 제공받기 위하여 회로 기판(250)의 단자들 중 대응하는 단자들과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 코일(230)의 코일 유닛들(230-1 내지 230-4)은 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 코일(230)의 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 수도 있다.
예컨대, 제1 센서(240a)는 제1 수평 방향으로 서로 마주보는 2개의 마그네트들(130-2,130-4) 중 어느 하나(예컨대, 130-4)와 광축 방향으로 오버랩될 수 있고, 제2 센서(240b)는 제2 수평 방향으로 서로 마주보는 2개의 마그네트들(130-1, 130-3) 중 어느 하나(예컨대, 130-3)와 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 단자들(151)이 마련되는 단자면(253)을 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 수도 있다.
커버 부재(300)는 베이스(210)와 함께 형성되는 수용 공간 내에 OIS 가동부(10), 고정부(20), 및 탄성부(30)를 수용할 수 있다.
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.
OIS 위치 센서(240a, 240b)는 고정부(20)에 배치될 수 있고, 광축과 수직한 방향으로의 이동부의 이동을 감지한 결과에 따른 출력 신호를 출력할 수 있다.
제어부(830)는 OIS 위치 센서(240a, 240b)의 출력 신호에 기초하여 OIS 가동부(10)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 이하 "획득하다"의 의미는 수신하다, 산출하다, 계산하다, 추출하다, 또는 검출하다 중 어느 하나의 의미를 포함할 수 있다.
도 6은 실시 예에 따른 렌즈 이동부(100), 모션 센서(601), 및 제어부(602)의 블록도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 모션 센서(601)는 도 1의 카메라 장치(200)의 모션 센서(820)이거나 또는 단말기(200A)의 모션 센서(778)일 수 있다.
또한 제어부(602)는 도 1의 카메라 장치(200)의 제어부(830)이거나 또는 단말기(200A)의 제어부(780)일 수 있다.
모션 센서(601)는 카메라 장치(200)(또는 단말기(200A))의 움직임에 따른 카메라 장치(200)(또는 단말기(200A))의 위치 또는 자세를 감지한 결과에 따른 센싱 정보(GI)를 제어부(602)에 제공한다.
모션 센서(601)의 센싱 정보(GI)는 카메라 장치(200)(또는 단말기(200A))의 움직임에 따른 카메라 장치(200)(또는 단말기(200A))의 위치 정보를 포함할 수 있다.
예컨대, 센싱 정보(GI)는 카메라 장치(200)(또는 단말기(200A))의 움직임에 따른 각속도 정보 및 가속도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또는 예컨대, 센싱 정보(GI)는 카메라 장치(200)(또는 단말기(200A))의 자세 정보(또는 자세차)를 포함할 수 있다.
센싱 정보(GI)에 따른 카메라 장치(200)(또는 단말기(200A))의 자세 정보(또는 자세차)는 OIS 가동부(10)의 자세 정보로 사용될 수 있다.
예컨대, 모션 센서(601)의 각속도 정보는 X축 각속도, Y축 각속도, 및 Z축 각속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 예컨대, 모션 센서(601)의 가속도 정보는 X축 가속도, Y축 가속도, 및 Z축 가속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(602)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)에 제공되는 OIS 구동 신호, 및 AF 위치 센서(170)를 구동 또는 제어하기 위한 AF 센서 제어 신호를 포함할 수 있다.
또한 제어 신호(CS)는 OIS 위치 센서(240a, 240b)를 구동 또는 제어하기 위한 OIS 센서 제어 신호를 포함할 수 있다.
또한 제어부(602)는 렌즈 이동부(100)의 AF 위치 센서(170)로부터 출력되는 제1 출력 신호(V1)를 수신할 수 있다. 제1 출력 신호(V1)는 AF 가동부(10A)의 변위를 감지할 결과에 따른 출력 값일 수 있으며, 전압(또는 전류) 형태이거나 또는 디지털 코드값 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(602)는 렌즈 이동부(100)의 제1 센서(240a)로부터 출력되는 제2 출력 신호(V2), 및 제2 센서(240b)로부터 출력되는 제3 출력 신호(V3)를 수신할 수 있다.
제어부(602)는 렌즈 이동부(100)의 AF 동작을 수행하기 위한 AF 제어부를 포함할 수 있다.
AF 제어부는 중력에 의해 OIS 가동부(10)가 이동될 때, OIS 가동부(10)의 이동량에 대응하는 보정값을 획득하고, 획득된 보정값을 이용하거나(또는 보정값에 기초하여) AF 가동부(10A)의 이동을 제어할 수 있다. 이때 OIS 가동부(10)의 "이동량"은 처짐량으로 대체하여 표현될 수도 있으며, 보정값은 “보상값”으로 대체하여 표현될 수도 있다.
예컨대, 제어부(602)는 OIS 가동부(10)의 자세 정보(또는 자세차)를 이용하여, 중력의 영향에 의한 "OIS 가동부(10)"의 중력 방향으로의 이동량(또는 처짐량)에 대응하는 보정값을 획득할 수 있고, 획득된 보정값에 기초하여 광축 방향으로의 "AF 가동부(10A)"의 이동을 제어할 수 있고, 이로 인하여 중력에 기인한 AF 동작의 오류를 방지할 수 있고, AF 동작의 정확성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 실시 예에 따른 제어부(602)의 AF 동작의 제어 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 7을 참조하면, 먼저 OIS 가동부(10)의 자세 정보를 획득한다(S10).
예컨대, 제어부(602)는 모션 센서(601)로부터 출력되는 센싱 정보(GI)를 수신하고, 수신된 센싱 정보(GI)를 이용하여 OIS 가동부(10)의 자세 정보를 획득할 수 있다.
예컨대, 모션 센서(601)의 센싱 정보(GI)는 카메라 장치(200)(또는 단말기(200A)의 위치 정보, 자세 정보, 또는 움직임 정보일 수 있으며, 또한 이는 OIS 가동부(10)의 자세 정보일 수 있다.
예컨대, 제어부(602)는 모션 센서(601)의 센싱 정보(GI)를 이용하여 카메라 장치(또는 단말기)의 위치 정보, 자세 정보, 또는 움직임 정보를 획득할 수 있고, 획득된 카메라 장치(또는 단말기)의 위치 정보, 자세 정보, 또는 움직임 정보를 이용하여 “OIS 가동부(10)”의 자세 정보를 획득할 수 있다.
또는 예컨대, 모션 센서(601)는 카메라 장치(200)(또는 단말기(200A)의 자세 정보(또는 자세차)를 제어부(602)에 제공할 수도 있다.
예컨대, OIS 가동부(10)의 자세 정보(또는 자세차)는 중력 방향 또는/및 광축을 기준으로 설정되는 OIS 가동부의 현재 위치일 수 있다. 이때 중력 방향은 카메라 장치(200, 또는 단말기(200A)에 미치는 중력의 방향일 수 있다. 또한 OIS 가동부(10)의 현재 위치는 OIS 가동부의 "현재 자세"로 표현될 수도 있다.
예컨대, OIS 가동부(10)의 자세 정보(또는 자세차)는 OIS 가동부(10)의 기준 위치와 OIS 가동부(10)의 현재 위치와의 차이를 의미할 수 있다.
예컨대, OIS 가동부(10)의 자세 정보(또는 자세차)는 OIS 가동부(10)의 기준 위치를 기준으로 현재 위치에서 OIS 가동부(10)의 기울어진 각도로 표현될 수 있다.
기준 위치는 중력 방향(301)과 광축(OA)(또는 기준축(201))이 수평 또는 평행인 OIS 가동부(10)의 위치일 수 있다. 또는 기준 위치는 OIS 가동부(10), 예컨대, 하우징(140)의 "기준 자세"로 표현될 수도 있다. 예컨대, 기준 위치는 도 8a에 도시된 바와 같이, 탑 뷰(top view) 방향에서의 OIS 가동부(10)(예컨대, 하우징(140))의 위치일 수 있다.
다른 실시 예에서 기준 위치는 중력 방향(301)과 기준축(201)(또는 광축(OA))이 수직인 OIS 가동부(10)의 위치일 수도 있다. 예컨대, 기준 위치는 도 8b의 사이드 뷰(side view) 방향에서의 OIS 가동부(10)의 위치일 수 있다.
또 다른 실시 예에서 기준 위치는 도 8c에 도시된 바와 같이, 바텀 뷰(bottom view) 방향에서의 OIS 가동부(10)의 위치일 수도 있다.
예컨대, OIS 가동부(10)의 자세 정보(또는 자세차)는 기준 위치에서의 OIS 가동부(10)의 광축(OA)(또는 기준축(201))과 현재 위치에서의 OIS 가동부(10)의 광축(OA)(또는 기준축(201)) 간의 기울기 또는 각도일 수 있다.
예컨대, 기준축(201)은 이미지 센서(810)의 센서면(예컨대, 액티브 영역(AR) 또는 유효 영역)과 수직한 직선축일 수 있다.
예컨대, 중력 방향(301)과 평행한 축을 Z축이라고 할 때, 기준 위치에서 Z축을 기준으로 기준축(201)의 틸트 각도가 기준 위치에서의 OIS 가동부(10)의 자세차일 수 있고, 기준 위치에서 OIS 가동부(10)의 자세차는 0도일 수 있다.
제1 탄성 부재(30A)에 의하여 OIS 가동부(10)에 대하여 지지되는 AF 가동부(10A)는 중력의 영향에 의하여 중력 방향으로 이동될 수 있다.
또한 제1 및 제2 탄성 부재들(30A, 30B)에 의하여 고정부(20)에 대하여 지지되는 OIS 가동부(10)는 중력의 영향에 의하여 중력 방향으로 이동될 수 있다.
AF 가동부(10A)의 이동량은 AF 가동부(10A)의 무게와 제1 탄성 부재(30A)의 스프링 상수에 영향을 받을 수 있고, OIS 가동부(10)의 이동량은 OIS 가동부(10)의 무게, 제1 탄성 부재(30A)의 스프링 상수, 제2 탄성 부재(30B)의 와이어의 길이와 두께 등에 영향을 받을 수 있다.
또한 OIS 가동부(10)의 자세차에 따라, 중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 이동량은 달라지거나 영향을 받을 수 있다.
OIS 가동부(10)의 자세차(θz)는 0도보다 크거나 같고, 360도보다 작을 수 있다(0도≤θz<360도).
또는 예컨대, θz가 180도 ~ 360도인 구간일 때의 OIS 가동부(10)의 이동량이 θz가 0도 ~ 180도인 구간일 때의 OIS 가동부(10)의 이동량과 동일하거나 또는 유사할 때에는 θz 를 0도보다 크거나 같고 180도보다 작거나 같도록 설정할 수도 있다. 그리고 θz가 180도 ~ 360도인 구간일 때의 OIS 가동부(10)의 이동량은 θz가 180도 ~ 360도인 구간일 때의 OIS 가동부(10)의 이동량이 적용 또는 준용될 수 있다.
중력의 영향에 의한 AF 가동부(10A)의 광축 방향으로의 움직임, 이동, 변동, 또는 처짐, 및 중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 광축 방향으로의 움직임, 이동, 변동, 또는 처짐에 기인하여, 카메라 장치(200)의 AF 동작에 오류가 발생될 수 있다. 따라서 정확한 AF 동작을 위해서는 이러한 중력의 영향에 의한 광축 방향으로의 AF 가동부(10A)의 이동 및 OIS 가동부(10)의 이동을 보상하기 위한 구성, 또는 제어(예컨대, 알고리즘)가 필요하다.
AF 위치 센서(170)는 광축 방향으로의 AF 가동부(10A)의 변위를 감지하기 때문에, AF 위치 센서(170)의 출력을 이용하여 중력의 영향에 의한 AF 가동부(10A)의 이동은 보상될 수 있다.
즉 중력의 영향에 의하여 AF 가동부(10A)가 광축 방향으로 이동되더라도, AF 위치 센서(170)의 출력값과 AF 가동부(10A)의 변위 간의 캘리브레이션(calibration)을 이용하여 광축 방향으로의 AF 가동부(10A)의 현재 변위에 대한 정보가 획득될 수 있기 때문에, 중력의 영향에 의한 AF 가동부(10A)의 광축 방향으로의 이동에 대한 자동 보상이 가능할 수 있다.
그러나 AF 위치 센서(170)는 중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 광축 방향으로의 이동을 보상할 수는 없다. 이는 AF 위치 센서(170)가 OIS 가동부(10)에 배치되기 때문이다. 즉 OIS 가동부(10)에 배치된 AF 위치 센서(170)는 고정부(20)에 대한 OIS 가동부(10)의 광축 방향으로의 변위를 감지할 수 없으며, OIS 가동부(10)의 광축 방향으로의 이동을 감지하기 위해서는 고정부(20)에 배치되는 별도의 AF 위치 센서가 필요하다.
실시 예에서는 고정부(20)에 배치된 별도의 AF 위치 센서를 이용하지 않고, OIS 가동부(10)의 자세차에 따라 중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 광축 방향으로의 변동, 움직임, 이동, 또는 처짐을 보상하기 위한 구성 또는 제어(알고리즘)를 제공할 수 있다.
또한 중력에 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 광축과 수직한 방향으로의 이동은 고정부(20)에 배치된 OIS 위치 센서(240)의 출력값과 OIS 가동부(10)의 변위 간의 캘리브레이션(calibration)을 이용하여 광축과 수직한 방향으로의 OIS 가동부(10)의 현재 변위에 대한 정보가 획득될 수 있기 때문에, 중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 광축과 수직한 방향으로의 이동에 대한 자동 보상이 가능할 수 있다.
도 8a는 기준 위치에서의 OIS 가동부(10)의 이동량(d1)을 나타내고, 도 8b는 OIS 가동부(10)의 자세차(θz)가 90도일 때 OIS 가동부(10)의 이동량(d2)을 나타내고, 도 8c는 OIS 가동부(10)의 자세차(θz)가 180도일 때 OIS 가동부(10)의 이동량(d3)을 나타낸다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, OIS 가동부(10)의 자세차(θz)가 0도일 때 OIS 가동부(10)의 이동량은 d1[㎛]일 수 있다. OIS 가동부(10)의 자세차(θz)가 90도일 때 OIS 가동부(10)의 이동량은 d2[㎛]일 수 있다. OIS 가동부(10)의 자세차(θz)가 180도일 때 OIS 가동부(10)의 이동량은 d3[㎛]일 수 있다.
OIS 가동부(10)의 자세차(θz)가 90도일 때에는 중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 이동량은 거의 없을 수 있다. 예컨대, θz가 90도일 때에는 OIS 가동부(10)의 이동량은 0일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 OIS 가동부(10)의 자세차(θz)가 0도일 때에는 중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 이동량이 최대일 수 있다.
예컨대, d1>d2일 수 있고, d1은 d3와 동일하거나 또는 유사할 수 있다.
다만 제1 탄성 부재(30A)의 스프링 상수(K)의 산포, 및 제2 탄성 부재(30B)의 와이어의 길이, 틸트, 및/또는 조립 공차에 의하여 OIS 가동부(10)의 이동량은 미세한 차이가 발생될 수 있다.
또한 AF 가동부(10A)의 초기 위치에서 도 8a의 렌즈 모듈(400)과 고정부(20)(또는 이미지 센서(810)) 사이의 거리를 A1이라 하고, AF 가동부(10A)의 초기 위치에서 도 8b의 렌즈 모듈(400)과 고정부(20)(또는 이미지 센서(810)) 사이의 거리를 A2이라 하고, AF 가동부(10A)의 초기 위치에서 도 8c의 렌즈 모듈(400)과 고정부(20)(또는 이미지 센서(810)) 사이의 거리를 A3이라 할 때, A1 < A2 < A3일 수 있다.
제1 및 제2 탄성 부재들(30A, 30B)의 스프링 상수를 증가시키면 중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 이동량을 줄일 수 있고 제2 탄성 부재(30B)의 와이어가 단선되는 것을 억제할 수 있고, 진동을 억제하여 발진을 억제할 수 있으나, 탄성부(30)의 스트레스(stress)가 증가될 수 있고, AF 동작을 위한 전류가 증가하여 전력 소모가 증가될 수 있다.
이러한 점을 고려하여 제1 및 제2 탄성 부재들(30A, 30B)의 스프링 상수가 결정될 수 있고, 이와 같이 결정된 제1 및 제2 탄성 부재들(30A, 30B)의 스프링 상수에 의하여 OIS 가동부(10)의 자세차(θz)가 0도보다 크거나 같고 180도보다 작거나 같을 때, OIS 가동부(10)의 이동량은 2[㎛] ~ 20[㎛]일 수 있다.
다음으로 OIS 가동부(10)의 자세 정보를 이용하여 보정값을 획득한다(S20).
보정값은 중력의 영향에 기인하는 OIS 가동부(10)의 이동(또는 처짐)을 보상하기 위한 값일 수 있다.
예컨대, 제어부(602)는 OIS 가동부(10)의 자세 정보에 따른 OIS 가동부(10)의 보정값을 저장할 수 있다.
다음으로 제어부(602)는 획득된 보정값을 이용하거나 또는 획득된 보정값을 반영하여 AF 가동부(10A)의 오토 포커싱 동작을 수행한다(S30).
제어부(602)는 보정값을 이용하여 광축 방향으로의 AF 가동부(10A)의 이동을 제어할 수 있다.
도 9는 도 6의 제어부의 일 실시 예에 따른 구성도이다.
도 9를 참조하면, 제어부(602)는 메모리(401), 보정값 생성부(402), 및 구동 신호 생성부(403)를 포함할 수 있다.
예컨대, 메모리(401)는 OIS 가동부(10)의 자세 정보(또는 자세차)에 대응하는 보정값을 저장할 수 있다.
다른 실시 예에서는 보정값을 메모리(401)는 제어부(602)와 별로도 구비될 수도 있으며, 카메라 장치(200)에 구비되거나 또는 광학 기기(예컨대, 단말기(200A))에 구비될 수도 있다.
예컨대, 메모리(401)는 미리 설정된 범위 또는 미리 설정된 값을 갖는 자세 정보(또는 자세차)에 대응하는 보정값을 저장할 수 있다.
시뮬레이션 또는 실험을 통하여 미리 기설정된 범위 또는 미리 설정된 값을 갖는 OIS 가동부(10)의 자세 정보(또는 자세차)에 따른 중력 방향으로의 이동량을 측정할 수 있고, 측정된 이동량에 대응하는 보정값을 설정할 수 있고, 이렇게 설정된 보정값은 메모리(401)에 룩업 테이블 형태로 저장될 수 있다.
도 10은 OIS 가동부(10)의 자세 정보(또는 자세차)에 따른 OIS 가동부(10)의 이동량에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 10의 X축은 0도 ~ 180도 범위로 설정된 OIS 가동부(10)의 자세차(θz)를 나타내고, Y축은 중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 중력 방향으로의 이동량(또는 처짐량)을 나타낸다. 그래프에서 (-)는 부방향 이동량을 나타내고, (+)는 정방향 이동량을 나타내며, 정방향은 렌즈 모듈(400)에서 피사체를 향하는 방향 또는 AF 가동부(10A)의 포워드 스트로크(forward stroke) 방향일 수 있고, 부방향은 정방향의 반대 방향일 수 있다.
도 10에서, 삼각형(△)은 시뮬레이션 데이터를 나타내고, g1은 시뮬레이션 결과에 기초하여 획득된 이상적인 추세선이다.
시뮬레이션 결과에 따르면 추세선은 2차 방정식 또는 3차 이상의 방정식으로 표현될 수 있으며, 비선형적일 수 있다.
예컨대, 추세선은 도 10에 도시된 바와 같이 표현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 10의 추세선 방정식에서 x는 자세차를 나타내고, y는 중력의 영향에 의한 이동량(또는 처짐량)을 나타낸다. 도 10에서 R2은 시뮬레이션 결과에 따른 데이터와 추세선 사이의 근사도를 나타낸다.
도 11은 도 10의 이상적인 추세선에 기초하여 산출된 보정값(A1 내지 AN)을 나타낸다. 도 11의 AM과 AN에서 M과 N 각각은 1보다 큰 자연수이고, N은 M보다 클 수 있다.
도 11을 참조하면, 보정값(A1 내지 AN)은 도 10의 추세선의 자세차(θz) 및 이동량(d1 ~ d3)에 기초하여 설정될 수 있다.
예컨대, 메모리(401)는 도 10의 추세선의 자세차(θz)에 대응하는 보정값(A1 내지 AN)을 저장하는 룩업 테이블(look-up table)을 포함할 수 있고, 이때 자세차(θz)는 0도 내지 180도 범위 내에 속하는 값들로 설정될 수 있다.
도 10의 추세선에 기초하면, 0도에서 90도까지의 제1 이동량과 180도에서 90도까지의 제2 이동량은 90도를 기준으로 원점 대칭이거나 거의 원점 대칭일 수 있다.
따라서 다른 실시 예에서는 자세차(θz)는 0도 ~ 90도 범위(또는 90도 ~ 180도) 내에 속하는 값들로 설정될 수도 있고, 메모리(401)는 제1 이동량(또는 제2 이동량)에 대응하는 보정값(예컨대, A1 내지 AM, 또는 AM 내지 AN)을 저장할 수 있고, 저장된 제1 이동량(또는 제2 이동량)에 대응하는 보정값을 이용하여 저장되지 않은 90도 ~ 360도 범위의 자세차에 해당하는 보정값이 산출될 수도 있다.
또 다른 실시 예에서는 메모리(401)는 상술한 룩업 테이블 형식이 아니라, 도 10의 시뮬레이션 결과를 이용하여 자세차에 대응하는 보정값을 획득하기 위한 함수, 알고리즘, 또는 프로그램을 저장할 수 있다.
보정값 생성부(402)는 메모리(401)에 저장된 함수, 알고리즘, 또는 프로그램을 이용하여 모션 센서(601)로부터 제공된 센싱 정보(GI)에 기초하여 획득된 OIS 가동부(10)의 현재 자세 정보를 적용하여 보정값을 산출할 수 있다.
예컨대, 보정값 생성부(402)는 도 10의 시뮬레이션 또는 실험에 의한 데이터 또는 추세선 방정식에 기초하여 보정값을 산출할 수 있다.
보정값 생성부(402)는 모션 센서(601)로부터 센싱 정보(GI)를 수신하고, 수신된 센싱 정보(GI)에 기초하여 OIS 가동부(10)의 자세 정보를 획득하고, 메모리(401)로부터 OIS 가동부(10)의 자세 정보에 대응하는 보정값을 획득할 수 있다.
구동 신호 생성부(403)는 렌즈 이동부(100)의 AF 위치 센서(170)의 출력값(V1), 및 보정값 생성부(402)에서 생성된 보정값에 기초하여, 제1 코일(120)에 공급하기 위한 구동 신호(DS)를 생성할 수 있다.
OIS 가동부(10)의 자세차(θz)에 따른 중력의 영향에 의하여 OIS 가동부(10)가 중력 방향으로 이동될 수 있다. 이로 인하여 중력 방향으로 AF 가동부(10A)의 변위가 변화 또는 변경될 수 있고, 제어부(601)는 이러한 AF 가동부(10A)의 변화 또는 변경된 변위를 보상 또는 보정해주는 함수, 알고리즘, 또는 프로그램을 포함할 수 있다.
예컨대, 제어부(601)는 OIS 가동부(10)의 자세 정보에 대응하는 보정값을 획득하기 위한 함수, 알고리즘, 또는 프로그램을 포함할 수 있다.
중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 이동(또는 처짐)에 기인하는 AF 가동부(10A)의 변위의 변경 또는 변화를 보정 또는 보상함으로써, 중력의 영향에 기인하는 오토 포커싱 동작의 오류를 방지할 수 있고, 오토 포커싱의 정확도를 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 이동(또는 처짐)에 기인하는 AF 가동부(10A)의 변위의 변경 또는 변화를 보정 또는 보상하기 위하여, 제어부(602)는 자세차에 따른 OIS 가동부(10)의 중력 방향으로의 이동량에 기초하여 제1 코일(120)에 제공되는 구동 신호를 보정할 수 있다.
예컨대, 제어부(602)는 자세차에 따른 OIS 가동부(10)의 중력 방향으로의 이동량에 기초하여 제1 코일(120)에 제공되는 구동 신호를 보정하기 위한 함수, 알고리즘, 또는 프로그램을 포함할 수 있다.
예컨대, 제어부(602)는 도 11에서 설명한 추세선에 기초하여 제1 코일(120)에 제공되는 구동 신호를 제어하거나 또는 보정할 수 있다.
또는 예컨대, 제어부(602)는 메모리(401)에 저장된 보정값(A1 내지 AM)에 기초하여 OIS 가동부(10)의 제1 코일(120)에 제공되는 구동 신호를 제어하거나 보정할 수 있다. 이때 보정값(A1 내지 AM)은 OIS 가동부(10)의 제1 코일(120)에 제공되는 구동 신호를 보정하기 위한 값일 수 있다.
구동 신호(DS)는 전류이거나 전압일 수 있으며, 보정값은 전류값 또는 전압값 형태일 수 있다.
제어부(602)는 AF 위치 센서(170)의 출력값을 이용하여 오토 포커스 동작을 위한 타겟 위치로 AF 가동부(10A)를 이동시키도록 제1 코일(120)에 제공되는 구동 신호를 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(602)는 보정값에 기초하여 제1 코일(120)에 제공되는 구동 신호를 추가적으로 보정함으로써, 중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 이동(또는 처짐)에 기인하는 AF 가동부(10A)의 이동(또는 처짐)을 보상 또는 보정할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 이동(또는 처짐)에 기인하는 AF 가동부(10A)의 변위의 변경 또는 변화를 보정 또는 보상하기 위하여, 제어부(602)는 자세차에 따른 OIS 가동부(10)의 중력 방향으로의 이동량에 기초하여 AF 가동부(10A)의 타겟 위치에 대응하는 AF 위치 센서(170)의 타겟 출력값을 보정할 수 있다.
예컨대, 캘리브레이션을 통하여 AF 가동부(10A)의 변위(또는 위치)에 대응하는 AF 위치 센서(170)의 출력값(또는 기준 코드값)은 미리 설정되어 있으며, 기준 코드값은 메모리(401)에 저장될 수 있다. 여기서 AF 가동부(10A)의 변위(또는 위치)는 광축 방향으로의 AF 가동부(10A)의 기설정된 변위 또는 기설정된 위치일 수 있다.
예컨대, 제어부(602)는 자세차에 따른 OIS 가동부(10)의 중력 방향으로의 이동량에 기초하여 AF 가동부(10A)의 타겟 위치에서의 AF 위치 센서(170)의 기준 코드값을 보정 또는 보상하기 위한 함수, 알고리즘, 또는 프로그램을 포함할 수 있다.
예컨대, 제어부(602)는 도 11에서 설명한 추세선에 기초하여 타겟 위치에서의 AF 위치 센서(170)의 출력값 또는 기준 코드값을 보정할 수 있다.
또는 예컨대, 제어부(602)는 메모리(401)에 저장된 보정값(A1 내지 AM)에 기초하여 AF 위치 센서(170)의 기설정된 출력값(예컨대, 기준 코드값)을 보정할 수 있다. 이때 보정값(A1 내지 AM)은 AF 가동부(10A)의 타겟 위치에서의 AF 위치 센서(170)의 기설정된 출력값(예컨대, 기준 코드값)을 보정하기 위한 값일 수 있고, 코드값으로 표현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 12는 AF 가동부(10A)의 변위에 대한 AF 위치 센서(170)의 기준 코드값을 나타내는 그래프이다.
도 12의 그래프는 중력에 의한 영향이 없을 때의 AF 가동부(10A)의 변위(또는 타겟 위치)에 대한 AF 위치 센서(170)의 기준 코드값을 나타낸다.
기준 코드값은 AF 가동부(10A)(예컨대, 보빈(110))의 광축 방향으로의 변위에 따른 AF 위치 센서의 출력값을 이용한 캘리브레이션(calibration) 결과에 따라 설정될 수 있다.
예컨대, 도 12의 그래프는 중력의 영향이 없는 경우, 예컨대, OIS 가동부(10)의 자세차가 90도일 때의 AF 가동부(10A)의 변위(또는 타겟 위치)에 대응하는 AF 위치 센서(170)의 기설정된 기준 코드값일 수 있다.
도 12를 참조하면, AF 가동부(10A)를 포커스를 위한 타겟 위치(예컨대, A1)로 이동시키기 위하여 구동 신호 생성부(403)는 AF 위치 센서(170)로부터 현재 출력되는 출력값에 대응하는 기준 코드값이 타겟 위치(A1)에 대응하는 AF 위치 센서(170)의 기설정된 기준 코드값(TC1, 예컨대, "타겟 코드값")과 일치하도록 제1 코일(120)에 제공되는 구동 신호를 제어하며, 이를 통하여 실질적으로 AF 가동부(10A)의 위치는 타겟 위치(A1)로 수렴 또는 도달하게 될 수 있다.
그런데, 예컨대, OIS 가동부(10)의 자세차가 45도일 때에는 중력의 영향에 기인하여 OIS 가동부(10)의 이동(또는 처짐)이 발생될 수 있으며, 이러한 이동(또는 처짐)을 보상하기 위하여, 제어부(602)는 보정값(예컨대, 제1 보정값) 또는 보정 알고리즘에 기초하여 AF 가동부(10A)의 변위에 따른 AF 위치 센서(170)의 기준 코드값들을 보정할 수 있고, 보정된 결과에 의하여 타겟 위치(A1)에 대응하는 타겟 코드값(TC1)이 타겟 코드값(TC2)으로 변경될 수 있다.
그리고 구동 신호 생성부(403)는 AF 위치 센서(170)로부터 현재 출력되는 출력값에 대응하는 기준 코드값이 타겟 코드값(TC2)과 일치하도록 제1 코일(120)에 제공되는 구동 신호를 제어할 수 있고, 이를 통하여 실질적으로 AF 가동부(10A)의 위치는 타겟 위치(A2)로 수렴 또는 도달하게 될 수 있으며, 이를 통하여 OIS 가동부(10)의 이동(또는 처짐)이 보상될 수 있다.
또는 예컨대, OIS 가동부(10)의 자세차가 135도일 때에는 제어부(602)는 보정값(예컨대, 제2 보정값) 또는 보정 알고리즘에 기초하여 AF 가동부(10A)의 변위에 대응하는 AF 위치 센서(170)의 기준 코드값들을 보정할 수 있고, 보정된 결과에 의하여 타겟 위치(A1)에 대응하는 타겟 코드값(TC1)이 타겟 코드값(TC3)으로 변경될 수 있다. 또한 구동 신호 생성부(403)에 의하여 실질적으로 AF 가동부(10A)의 타겟 위치는 타겟 위치(A3)로 수렴 또는 도달하게 될 수 있으며, 이를 통하여 OIS 가동부(10)의 이동(또는 처짐)이 보상될 수 있다.
즉 중력의 영향에 기인하여 OIS 가동부(10)의 이동(또는 처짐)을 보정 또는 보상하기 위하여 OIS 가동부(10)의 자세차에 따른 보정값에 의하여 기준 코드값들이 보정됨으로써, 타겟 위치(A1)에 대한 타겟 코드값이 변경될 수 있고(TC1--> TC2 또는 TC3), AF 가동부(10A)의 변위(또는 위치)가 새로운 타겟 위치(A1--> A2 또는 A3)로 변경될 수 있고, 이로 인하여 중력의 영향에 기인한 OIS 가동부(10)의 이동(또는 처짐)에 따른 AF 가동부(10A)의 이동(또는 처짐)이 보상 또는 보정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 실시 예는 자세차별 중력의 영향에 의한 OIS 가동부(10)의 중력 방향으로의 이동(또는 처짐)에 기인하는 AF 가동부(10A)의 변위의 변화를 보상 또는 보정함으로써, 오토 포커싱 동작의 정확성을 향상시킬 수 있다.
실시 예에 따른 카메라 장치는 베이스(210), 보빈(110)을 포함하는 제1 이동부(10A), 및 하우징(140)을 포함하는 제2 이동부(10), 제1 이동부(10A) 및 제2 이동부(10)와 결합하는 제1 탄성부(30A), 베이스(210)에 대하여 제2 이동부(10)를 지지하는 제2 탄성부(30B), 제1 이동부(10A)를 제어하는 제어부(830)를 포함하고, 제어부(830)는 제2 이동부(10)의 기준 자세와 제2 이동부(10)의 현재 자세 간의 차이에 따른 제1 이동부(10A)의 변위를 고려하여 보빈(10)의 이동 거리를 제어할 수 있다.
예컨대, 제1 이동부(10A)의 변위는 제2 이동부(10)의 기준 자세에 대응되는 제1 이동부(10A)의 위치와 제2 이동부(10)의 현재 자세에 대응되는 제1 이동부(10A)의 위치 간의 광축 방향으로의 갭(gap), 또는 차이일 수 있다.
또한 예컨대, 제1 이동부(10A)의 변위는 제2 이동부(10)의 변동에 의해 발생될 수 있다.
제어부(830)는 광축 방향으로 보빈(110)의 변위를 보정하기 위한 보정값을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 또한 제어부(830)는 보정값을 획득하기 위한 함수, 알고리즘, 또는 프로그램을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.
제어부(830)는 모션 센서(820)의 센싱 정보를 이용하여 하우징(140)의 자세 정보를 획득할 수 있고, 자세 정보에 기초하여 보정값을 획득할 수 있다. 예컨대, 하우징(140)의 자세 정보는 하우징(140)의 기준 위치를 기준으로 현재 위치에서 하우징(140)의 기울어진 각도일 수 있고, 기준 위치는 광축 방향이 중력 방향과 동일한 경우의 하우징(140)의 위치일 수 있다.
예컨대, 제2 이동부(10)는 보빈과 하우징 중 어느 하나에 배치되는 마그네트(130) 및 보빈과 하우징 중 나머지 다른 하나에 배치되는 코일(120)을 포함할 수 있다. 그리고 제어부(830)는 제1 이동부(10A)를 광축 방향으로 이동시키기 위하여 코일(120)에 구동 신호를 제공할 수 있고, 제1 이동부(10A)의 광축 방향으로의 변위를 보정하기 위하여 구동 신호를 제어할 수 있다.
또한 카메라 장치는 보빈(110)과 하우징(140) 중 어느 하나에 배치되는 센싱 마그네트(180 및 센싱 마그네트(180)에 대응하여 보빈(110)과 하우징(140) 중 나머지 다른 하나에 배치되는 위치 센서(170)를 포함할 수 있고, 제어부(830)는 광축 방향으로 보빈(110)의 변위를 고려하여 보빈(110)의 위치에 대응되는 타겟 코드값을 결정할 수 있다.
예컨대, 제어부(830)는 보빈(110)의 위치에 따른 위치 센서(170)의 기준 코드값들을 저장하고, 타겟 코드값은 기준 코드값들을 이용하여 산출, 결정, 또는 계산할 수 있다.
또는 예컨대, 제어부(830)는 보빈(110)의 위치에 따른 위치 센서(170)의 기준 코드값들을 저장하고, 타겟 코드값은 기준 코드값들 및 자세 정보에 기초하여 획득된 보정값을 이용하여 산출, 결정, 또는 계산할 수 있다.
하우징(140)의 자세 정보와 중력에 의한 하우징(140)의 변동 사이의 관계는 2차 이상의 방정식에 따른 비선형적인 그래프로 표현될 수 있다.
또한 예컨대, 제어부(830)는 보정값에 기초하여 제1 이동부(10A)의 타겟 위치에 대응하는 위치 센서(170)의 타겟 코드값을 보정할 수 있고, 보정된 결과에 따른 새로운 타겟 코드값을 획득할 수 있고, 제1 이동부(10A)를 새로운 타겟 코드값에 대응되는 타겟 위치로 이동시킬 수 있다.
실시 예에 따른 카메라 장치는 베이스(210) 상에 배치되는 회로 기판(250)을 포함할 수 있고, 제1 탄성부(30A)는 보빈(110)과 결합되는 내측부(151), 하우징(150)과 결합되는 외측부(152), 및 내측부(151)와 외측부(152)를 연결하는 연결부(153)를 포함할 수 있고, 제2 탄성부(30B)는 회로 기판(250)과 외측부(152)를 연결하는 와이어일 수 있다.
다른 실시 예에 따른 카메라 장치는 기판(250), 기판(250) 상에 배치되는 하우징(140), 기판(250) 상에 배치되는 보빈(110), 하우징(140) 및 보빈(110)과 결합하는 제1 탄성 부재(30A), 제1 탄성 부재(150)와 기판(250) 사이에 배치되는 제2 탄성 부재(30B), 하우징(140)의 자세 정보를 출력하는 모션 센서(820), 및 모션 센서(820)로부터 하우징(140)의 자세 정보를 획득하고, 자세 정보에 기초하여 보정값을 획득하는 제어부(830)를 포함하고, 제어부(830)는 보정값을 이용하여 중력의 영향에 의한 하우징(140)의 이동에 기인한 보빈(110)의 변위를 보정하도록 보빈(110)의 이동을 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따른 카메라 장치는 회로 기판(250), 회로 기판(250) 상에 배치되는 하우징(140), 하우징(140) 내에 배치되는 보빈(110), 보빈(110)에 배치된 렌즈, 보빈(110)에 결합되는 내측부(151), 하우징(140)에 결합되는 외측부(152), 및 외측부(151)와 내측부(152)를 연결하는 연결부(153)를 포함하는 제1 탄성 부재(30A), 제1 탄성 부재(30A)의 외측부(152)와 회로 기판(250)을 연결하는 제2 탄성 부재(30B), 및 중력의 영향에 의한 하우징(140)의 이동에 기인한 보빈(110)의 광축 방향으로의 변위의 변화를 보정하도록 보빈(110)의 이동을 제어하는 제어부(830)를 포함할 수 있다.
제2 탄성 부재(30B)는 제1 탄성 부재(30A)의 외측부(152)와 회로 기판(250)을 물리적으로 연결할 수 있다. 또한 제2 탄성 부재(30B)는 제1 탄성 부재(30A)의 외측부(152)와 회로 기판(250)을 전기적으로 연결할 수 있다.
또한 실시 예에 따른 카메라 장치(200)는 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 13은 실시 예에 따른 휴대용 단말기(200A)의 사시도를 나타내고, 도 14는 도 13에 도시된 휴대용 단말기의 구성도를 나타낸다.
도 13 및 도 14를 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. 단말기(200A)는 모션 센서(778)를 더 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 장치(200)를 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.
모션 센서(778)는 휴대용 단말기(200A)의 움직임에 의한 회전 각속도 정보 및 가속도 정보를 출력할 수 있다. 카메라 장치(200)의 모션 센서(820)에 대한 설명은 모션 센서(778)에 적용 또는 준용될 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.
또한 상술한 바와 같이, 제어부(780)는 도 6의 제어부(602)의 기능을 할 수도 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 (19)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 하우징;
    상기 기판 상에 배치되는 보빈;
    상기 하우징 및 상기 보빈과 결합하는 제1 탄성 부재;
    상기 제1 탄성 부재와 상기 기판 사이에 배치되는 제2 탄성 부재; 및
    상기 하우징의 자세 변동에 의한 상기 보빈의 변위를 고려하여 광축 방향으로 상기 보빈의 이동 거리를 결정하는 제어부를 포함하는 카메라 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 처짐은 중력 작용에 의한 이동인 카메라 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 변동은 상기 하우징의 자세에 따라 발생되는 카메라 장치.
  4. 베이스;
    보빈을 포함하는 제1 이동부;
    하우징을 포함하는 제2 이동부;
    상기 제1 이동부 및 상기 제2 이동부와 결합하는 제1 탄성부;
    상기 베이스에 대하여 상기 제2 이동부를 지지하는 제2 탄성부;
    상기 제1 이동부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제2 이동부의 기준 자세와 상기 제2 이동부의 현재 자세 간의 차이에 따른 상기 제1 이동부의 변위를 고려하여 상기 보빈의 이동 거리를 제어하는 카메라 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 이동부의 상기 변위는 상기 제2 이동부의 상기 기준 자세에 대응되는 상기 제1 이동부의 위치와 상기 제2 이동부의 상기 현재 자세에 대응되는 상기 제1 이동부의 위치 간의 광축 방향으로의 갭(gap)인 카메라 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 이동부의 상기 변위는 상기 제2 이동부의 변동에 의해 발생되는 카메라 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 광축 방향으로 상기 보빈의 변위를 보정하기 위한 보정값을 저장하는 메모리를 포함하는 카메라 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 보정값을 획득하기 위한 함수, 알고리즘, 또는 프로그램을 저장하는 메모리를 포함하는 카메라 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    모션 센서를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 모션 센서의 센싱 정보를 이용하여 상기 하우징의 자세 정보를 획득하고, 상기 자세 정보에 기초하여 상기 보정값을 획득하는 카메라 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 자세 정보는 상기 하우징의 기준 위치를 기준으로 현재 위치에서 상기 하우징의 기울어진 각도이고, 상기 기준 위치는 상기 광축 방향이 중력 방향과 동일한 경우의 상기 하우징의 위치인 카메라 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 제2 이동부는,
    상기 보빈과 상기 하우징 중 어느 하나에 배치되는 마그네트; 및
    상기 보빈과 상기 하우징 중 나머지 다른 하나에 배치되는 코일을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 이동부를 상기 광축 방향으로 이동시키기 위하여 상기 코일에 구동 신호를 제공하고, 상기 제1 이동부의 상기 광축 방향으로의 상기 변위를 보정하기 위하여 상기 구동 신호를 제어하는 카메라 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 보빈과 상기 하우징 중 상기 어느 하나에 배치되는 센싱 마그네트; 및
    상기 센싱 마그네트에 대응하여 상기 보빈과 상기 하우징 중 나머지 다른 하나에 배치되는 위치 센서를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 광축 방향으로 상기 보빈의 변위를 고려하여 상기 보빈의 위치에 대응되는 타겟 코드값을 결정하는 카메라 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 보빈의 위치에 따른 상기 위치 센서의 기준 코드값들을 저장하고,
    상기 타겟 코드값은 상기 기준 코드값들을 이용하여 산출하는 카메라 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 보빈의 위치에 따른 상기 위치 센서의 기준 코드값들을 저장하고,
    상기 타겟 코드값은 상기 기준 코드값들 및 상기 보정값을 이용하여 산출하는 카메라 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 자세 정보와 상기 중력에 의한 상기 하우징의 변동 사이의 관계는 2차 이상의 방정식에 따른 비선형적인 그래프로 표현되는 카메라 장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 보빈과 상기 하우징 중 상기 어느 하나에 배치되는 센싱 마그네트; 및
    상기 센싱 마그네트에 대응하여 상기 보빈과 상기 하우징 중 나머지 다른 하나에 배치되는 위치 센서를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 제1 이동부의 변위에 대응하는 상기 위치 센서의 기준 코드값들을 저장하고, 상기 보정값에 기초하여 상기 기준 코드값들을 보정하는 카메라 장치.
  17. 제4항에 있어서,
    상기 베이스 상에 배치되는 회로 기판을 포함하고,
    상기 제1 탄성부는 상기 보빈과 결합되는 내측부, 상기 하우징과 결합되는 외측부, 및 상기 내측부와 상기 외측부를 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 제2 탄성부는 상기 회로 기판과 상기 외측부를 연결하는 와이어인 카메라 장치.
  18. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 하우징;
    상기 기판 상에 배치되는 보빈;
    상기 하우징 및 상기 보빈과 결합하는 제1 탄성 부재;
    상기 제1 탄성 부재와 상기 기판 사이에 배치되는 제2 탄성 부재;
    상기 하우징의 자세 정보를 출력하는 모션 센서; 및
    상기 모션 센서로부터 상기 하우징의 자세 정보를 획득하고, 상기 자세 정보에 기초하여 보정값을 획득하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 보정값을 이용하여 중력의 영향에 의한 상기 하우징의 이동에 기인한 상기 보빈의 변위를 보정하도록 상기 보빈의 이동을 제어하는 카메라 장치.
  19. 회로 기판;
    상기 회로 기판 상에 배치되는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 보빈;
    상기 보빈에 배치된 렌즈;
    상기 보빈에 결합되는 내측부, 상기 하우징에 결합되는 외측부, 및 상기 외측부와 상기 내측부를 연결하는 연결부를 포함하는 제1 탄성 부재;
    상기 제1 탄성 부재의 상기 외측부와 상기 회로 기판을 연결하는 제2 탄성 부재; 및
    중력의 영향에 의한 상기 하우징의 이동에 기인한 상기 보빈의 광축 방향으로의 변위를 보정하도록 상기 보빈의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 카메라 장치.
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