KR20210093565A - 카메라 모듈 - Google Patents

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KR20210093565A
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민경중
김서형
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 흔들림 데이터를 생성하는 자이로 센서; 상기 자이로 센서로부터 제공되는 상기 흔들림 데이터에 따라, 제1 렌즈 배럴을 광축 방향에 수직한 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 구동 신호를 생성하는 제1 드라이버 IC; 및 상기 제1 드라이버 IC를 통해, 상기 자이로 센서로부터 제공되는 상기 흔들림 데이터에 따라 제2 렌즈 배럴을 상기 광축 방향에 수직한 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 구동 신호를 생성하는 제2 드라이버 IC; 를 포함하고, 상기 제1 드라이버 IC 및 상기 제2 드라이버 IC 각각은 정상 모드 및 저전력 모드 중 하나의 모드로 동작하고, 상기 제1 드라이버 IC가 상기 저전력 모드로 동작하는 경우, 상기 제2 드라이버 IC의 모드에 따라, 상기 제1 드라이버 IC 내의 상기 흔들림 데이터의 통신 경로의 활성화 여부가 결정될 수 있다.

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}
본 발명은 카메라 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰, PDA, 휴대용 PC 등과 같은 휴대 통신단말기는 최근 문자 또는 음성 데이터를 전송하는 것뿐만 아니라 화상 데이터 전송까지 수행하는 것이 일반화되어 가고 있다. 이러한 추세에 부응하여 화상 데이터 전송이나 화상 채팅 등을 할 수 있기 위해서 최근에 휴대 통신단말기에 카메라 모듈이 기본적으로 설치되고 있다.
일반적으로, 카메라 모듈은 내부에 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴과 렌즈 배럴을 내부에 수용하는 하우징을 구비하며, 피사체의 영상을 전기신호로 변환하는 이미지 센서를 포함한다. 카메라 모듈은 고정된 초점에 의해 사물을 촬영하는 단초점 방식의 카메라 모듈을 채용할 수 있으나, 최근에는 기술 개발에 따라 자동초점(AF: Autofocus) 조정이 가능한 액츄에이터를 포함한 카메라 모듈이 채용되고 있다. 아울러, 카메라 모듈은 흔들림에 따른 해상도 저하현상을 경감시키기 위해 흔들림 보정기능(OIS: Optical Image Stabilization)을 위한 액츄에이터를 채용한다.
최근 고성능의 카메라 기능을 구현하기 위하여, 복수의 렌즈 배럴을 구비하는 카메라 모듈이 전자기기에 탑재되고 있다. 복수의 렌즈 배럴 각각의 자동 초점 기능의 향상 및 해상도 저하 현상의 경감을 위하여는 복수의 렌즈 배럴 각각에 서로 다른 액츄에이터가 마련될 필요가 있다.
서로 다른 액츄에이터의 안정적인 구동을 위하여는, 서로 다른 액츄에이터 각각에 흔들림 데이터를 제공하는 서로 다른 자이로 센서 및 서로 다른 액츄에이터 각각에 펌웨어 데이터를 제공하는 서로 다른 메모리가 구비될 필요가 있으나, 카메라 모듈이 다수의 자이로 센서 및 다수의 메모리를 구비하는 경우, 제조 비용이 증가하고, 사이즈가 커지는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제2013-0077216호
본 발명의 과제는 서로 다른 드라이버 IC가 흔들림 데이터를 제공하는 자이로 센서 및 펌웨어 데이터를 저장하는 메모리를 공유할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 흔들림 데이터를 생성하는 자이로 센서; 상기 자이로 센서로부터 제공되는 상기 흔들림 데이터에 따라, 제1 렌즈 배럴을 광축 방향에 수직한 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 구동 신호를 생성하는 제1 드라이버 IC; 및 상기 제1 드라이버 IC를 통해, 상기 자이로 센서로부터 제공되는 상기 흔들림 데이터에 따라 제2 렌즈 배럴을 상기 광축 방향에 수직한 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 구동 신호를 생성하는 제2 드라이버 IC; 를 포함하고, 상기 제1 드라이버 IC 및 상기 제2 드라이버 IC 각각은 정상 모드 및 저전력 모드 중 하나의 모드로 동작하고, 상기 제1 드라이버 IC가 상기 저전력 모드로 동작하는 경우, 상기 제2 드라이버 IC의 모드에 따라, 상기 제1 드라이버 IC 내의 상기 흔들림 데이터의 통신 경로의 활성화 여부가 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈에 따르면, 서로 다른 드라이버 IC가 흔들림 데이터를 제공하는 자이로 센서 및 펌웨어 데이터를 저장하는 메모리를 공유하여, 카메라 모듈의 제조 비용을 감소시키고, 사이즈를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 흔들림 데이터의 통신 방법을 설명하기 위하여 제공되는 제1 드라이버 IC, 제2 드라이버 IC, 및 자이로 센서의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌웨어 데이터의 통신 방법을 설명하기 위하여 제공되는 제1 드라이버 IC 및 제2 드라이버 IC의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 일 예로, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다.
또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1)은 제1 렌즈 배럴(100a), 제1 렌즈 배럴(100a)을 수용하는 제1 하우징(200a), 및 제1 하우징(200a)과 결합되는 제1 케이스(300a)를 포함하는 제1 카메라 모듈(10a) 및 제2 렌즈 배럴(100b), 제2 렌즈 배럴(100b)을 수용하는 제2 하우징(200b), 및 제2 하우징(200b)과 결합되는 제2 케이스(300b)를 포함하는 제2 카메라 모듈(10b)을 포함한다.
제1 카메라 모듈(10a) 및 제2 카메라 모듈(10b)은 하나의 인쇄회로기판에 실장될 수 있고, 실시예에 따라 서로 다른 인쇄회로기판에 실장될 수 있다.
제1 카메라 모듈(10a) 및 제2 카메라 모듈(10b)의 구성은 유사하므로, 제1 카메라 모듈(10a)을 중심으로 설명하고, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
제1 렌즈 배럴(100a)은, 중공의 원통 형상으로 형성되어, 피사체를 촬상하는 복수의 렌즈가 내부에 수용될 수 있으며, 복수의 렌즈는 광축 방향을 따라 제1 렌즈 배럴(100a)에 장착된다. 복수의 렌즈는 제1 렌즈 배럴(100a)의 설계에 따라 필요한 수만큼 배치되고, 각각의 렌즈는 동일하거나 상이한 굴절률 등의 광학적 특성을 가진다.
제1 카메라 모듈(10a)은 제1 렌즈 배럴(100a)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환하는 이미지 센서를 더 포함할 수 있다. 이미지 센서는 제1 하우징(200a)의 하부에 배치된다. 이미지 센서는 제1 렌즈 배럴(100a)을 통해 입사된 광을 전기 신호로 변환할 수 있다. 이미지 센서는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)를 포함할 수 있다. 이미지 센서에 의해 변환된 전기 신호는 전자기기의 디스플레이 유닛을 통해 영상으로 출력된다. 이미지 센서는 인쇄회로기판에 고정되며, 와이어 본딩에 의하여 인쇄회로기판과 전기적으로 연결된다.
한편, 이미지 센서의 상부에는 적외선 필터가 마련될 수 있다. 적외선 필터는 제1 렌즈 배럴(100a)을 통해 입사된 광 중에서 적외선 영역의 광을 차단한다.
제1 카메라 모듈(10a)은 제1 렌즈 배럴(100a)을 광축 방향 및 광축 방향에 수직한 두 개의 방향으로 구동하는 제1 액츄에이터를 포함한다. 제1 액츄에이터는 초점을 조정하는 AF 액츄에이터 및 흔들림을 보정하는 OIS 액츄에이터를 포함한다.
일 예로, AF 액츄에이터는 제1 렌즈 배럴(100a)을 광축 방향(Z축 방향)으로 이동시킴으로써 초점을 조정할 수 있고, OIS 액츄에이터는 제1 렌즈 배럴(100a)을 광축 방향에 수직한 두 개의 방향(X축 방향 및 Y축 방향)으로 이동시킴으로써 촬영시의 흔들림을 보정할 수 있다.
제1 하우징(200a)은 상부와 하부가 개방된 형상으로 형성되고, 제1 하우징(200a)의 내부 공간에 제1 렌즈 배럴(100a)과 제1 액츄에이터가 수용될 수 있다. 제1 케이스(300a)는 제1 하우징(200a)의 상부를 감싸도록 제1 하우징(200a)과 결합하며, 제1 카메라 모듈(10a)의 내부 구성부품을 보호할 수 있다. 또한, 제1 케이스(300a)는 카메라 모듈에서 발생된 전자파가 전자기기 내의 다른 전자부품에 영향을 미치지 않도록 전자파를 차폐할 수 있다. 또한, 제1 케이스(300a)는 다른 전자부품에서 발생된 전자파가 카메라 모듈에 영향을 미치지 않도록 전자파를 차폐할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1)은 제1 렌즈 배럴(100a)과 제1 렌즈 배럴(100a)을 광축 방향 및 광축에 수직한 방향으로 구동하는 제1 액츄에이터(400a)를 포함하는 제1 카메라 모듈(10a) 및 제2 렌즈 배럴(100b)과 제2 렌즈 배럴(100b)을 광축 방향 및 광축에 수직한 방향으로 구동하는 제2 액츄에이터(400b)를 포함하는 제2 카메라 모듈(10b)을 포함할 수 있다. 제1 액츄에이터(400a)는 제1 드라이버 IC(401a)를 포함할 수 있고, 제2 액츄에이터(400b)는 제2 드라이버 IC(401b)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 블록도이다. 이하, 도 1 내지 도 3를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 구동 방식에 대하여 상세히 기술하도록 한다.
도 3의 실시예에 따른 액츄에이터(400)는 도 2에 도시된 제1 액츄에이터(400a) 및 제2 액츄에이터(400b) 중 하나에 대응된다.
도 3를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터(400)는 AF 액츄에이터(410) 및 OIS 액츄에이터(420)를 포함한다.
AF 액츄에이터(410)는 AF 드라이버 IC(411), AF 코일(412), AF 마그네트(413), 및 AF 위치 센서(414)를 포함하고, OIS 액츄에이터(420)는 OIS 드라이버 IC(421), OIS 코일(422), 및 OIS 마그네트(423), 및 OIS 위치 센서(424)를 포함한다.
드라이버 IC(401)는 AF 액츄에이터(410)의 AF 드라이버 IC(411) 및 OIS 액츄에이터(420)의 OIS 드라이버 IC(421)를 포함할 수 있고, 드라이버 IC(401)는 도 2에 도시된 제1 드라이버 IC(401a), 및 제2 액츄에이터(400b) 중 어느 하나에 대응된다.
AF 드라이버 IC(411)는 입력 신호(Sin) 및 피드백 신호(Sf)에 따라 구동 신호(Sdr)를 생성하고, 생성된 구동 신호(Sdr)를 AF 코일(412)에 제공할 수 있다. 일 예로, 입력 신호(Sin)는 카메라 모듈을 채용하는 전자 기기 내부에 배치되어, 전자 기기의 전반적인 동작을 제어하는 호스트로부터 제공될 수 있다. AF 드라이버 IC(411)로 제공되는 입력 신호(Sin)는 렌즈 배럴의 광축 방향의 목표 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다.
피드백 신호(Sf)는 렌즈 배럴의 광축 방향의 현재 위치를 검출하는 AF 위치 센서(414)로부터 제공될 수 있다. 일 예로, AF 위치 센서(414)는 홀 소자를 포함할 수 있다. AF 위치 센서(414)는 AF 마그네트(413)의 현재 위치를 통해, 렌즈 배럴의 현재 위치를 검출할 수 있다.
AF 드라이버 IC(411)는 입력 신호(Sin)와 피드백 신호(Sf)를 비교하는 클로즈 루프(Close Loop) 타입으로 구동될 수 있다. 클로즈 루프 타입의 AF 드라이버 IC(411)는 입력 신호(Sin)에 포함되는 목표 위치와 피드백 신호(Sf)에서 검출되는 현재 위치의 오차를 감소시키는 방향으로 구동될 수 있다. 클로즈 루프 방식의 구동은 오픈 루프(Open Loop System) 방식과 비교하여, 선형성(Linearity), 정확도(Accuracy), 및 반복성(Repeatability)이 향상되는 장점이 있다.
AF 드라이버 IC(411)는 양 방향 구동이 가능한 H 브리지(Bridge) 회로를 내부에 구비하여 보이스 구동 코일 모터(Voice coil motor) 방식으로 AF 코일(412)에 구동 신호(Sdr)를 제공할 수 있다. 구동 신호(Sdr)는 전류 또는 전압 형태로 AF 코일(412)에 제공될 수 있다.
AF 코일(412)에 구동 신호(Sdr)가 인가되면, AF 마그네트(413)와 AF 코일(412) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 렌즈 배럴은 광축 방향으로 이동할 수 있다. 일 예로, AF 마그네트(413)는 렌즈 배럴의 일 측에 장착되고, AF 코일(412)은 하우징에 장착되어, AF 마그네트(413)와 대향 배치될 수 있다. 다만, 실시예에 따라, AF 마그네트(413)와 AF 코일(412)의 위치는 서로 변경될 수 있다.
OIS 드라이버 IC(421)는 입력 신호(Sin), 자이로 신호(Sgy), 및 피드백 신호(Sf)에 따라 구동 신호(Sdr)를 생성하고, 생성된 구동 신호(Sdr)를 OIS 코일(422)에 제공할 수 있다.
일 예로, 입력 신호(Sin)는 카메라 모듈을 채용하는 전자 기기 내부에 배치되어, 전자 기기의 전반적인 동작을 제어하는 호스트로부터 제공될 수 있다. OIS 드라이버 IC(421)로 제공되는 입력 신호(Sin)는 렌즈 배럴의 광축에 수직한 방향의 목표 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다.
자이로 신호(Sgy)는 카메라 모듈에 배치되어, 카메라 모듈 또는 전자 기기의 흔들림을 검출하는 자이로 센서로부터 제공될 수 있다. 일 예로, 자이로 신호(Sgy)는 흔들림 데이터를 포함할 수 있다. 일 예로, 흔들림 데이터는 카메라 모듈 또는 전자 기기의 흔들림으로부터 검출되는 가속도 데이터 및 각속도 데이터를 포함할 수 있다.
피드백 신호(Sf)는 렌즈 배럴의 광축에 수직한 방향의 현재 위치를 검출하는 OIS 위치 센서(424)로부터 제공될 수 있다. 일 예로, OIS 위치 센서(424)는 홀 소자를 포함할 수 있다. OIS 위치 센서(424)는 OIS 마그네트(423)의 현재 위치를 통해, 렌즈 배럴의 현재 위치를 검출할 수 있다.
OIS 드라이버 IC(421)는 입력 신호(Sin), 자이로 신호(Sgy), 및 피드백 신호(Sf)를 비교하는 클로즈 루프(Close Loop) 타입으로 구동될 수 있다. 클로즈 루프 타입의 AF 드라이버 IC(411)는 입력 신호(Sin)에 포함되는 목표 위치, 자이로 신호(Sgy)에 포함되는 흔들림 정보, 및 피드백 신호(Sf)에서 검출되는 현재 위치의 오차를 감소시키는 방향으로 구동될 수 있다. 클로즈 루프 방식의 구동은 오픈 루프(Open Loop System) 방식과 비교하여, 선형성(Linearity), 정확도(Accuracy), 및 반복성(Repeatability)이 향상되는 장점이 있다.
OIS 드라이버 IC(421)는 양 방향 구동이 가능한 H 브리지(Bridge) 회로를 내부에 구비하여 보이스 구동 코일 모터(Voice coil motor) 방식으로 OIS 코일(422)에 구동 신호(Sdr)를 제공할 수 있다. 구동 신호(Sdr)는 전류 또는 전압 형태로 OIS 코일(422)에 제공될 수 있다.
OIS 코일(422)에 구동 신호(Sdr)가 인가되면, OIS 마그네트(423)와 OIS 코일(422) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 렌즈 배럴은 광축에 수직한 방향으로 이동할 수 있다. 일 예로, OIS 마그네트(423)는 두 개 마련되어, 하나의 OIS 마그네트는 광축에 수직한 제1 방향에서, 렌즈 배럴에 장착되고, 다른 하나의 OIS 마그네트는 광축에 수직한 제2 방향에서, 렌즈 배럴에 장착된다. 또한, OIS 코일(422)은 두 개 마련되어, 두 개의 OIS 코일 각각은 두 개의 OIS 마그네트 각각에 대향 배치될 수 있다. 다만, 실시예에 따라, OIS 마그네트(423)와 OIS 코일(422)의 위치는 서로 변경될 수 있다.
카메라 모듈(1)의 제1 액츄에이터(400a) 및 제2 액츄에이터(400b)의 안정적인 구동을 위하여는, 제1 드라이버 IC(401a) 및 제2 드라이버 IC(401b) 각각의 펌웨어 데이터를 저장하는 두 개의 메모리가 필요하고, 제1 드라이버 IC(401a) 및 제2 드라이버 IC(401b) 각각에 흔들림 데이터를 제공하는 두 개의 자이로 센서가 필요하다.
다만, 카메라 모듈 또는 전자기기의 제조 비용를 감소시키고, 사이즈를 줄이기 위하여, 펌웨어 데이터를 저장하는 메모리의 수 및 흔들림 데이터를 제공하는 자이로 센서의 수는 제한될 필요가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 흔들림 데이터의 통신 방법을 설명하기 위하여 제공되는 제1 드라이버 IC, 제2 드라이버 IC, 및 자이로 센서의 블록도이다.
도 4에 도시되어 있지 않으나, 제1 드라이버 IC(401a) 및 제2 드라이버 IC(401b) 각각은 MCU(Micro Controller Unit)를 포함할 수 있다. 후술할 제1 드라이버 IC(401a) 및 제2 드라이버 IC(401b)의 동작은 제1 드라이버 IC(401a) 및 제2 드라이버 IC(401b) 각각에 구비되는 MCU(Micro Controller Unit)에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 드라이버 IC(401a)는 자이로 센서(20)와 연결되고, 제1 드라이버 IC(401a)는 제2 드라이버 IC(401b)와 연결된다. 자이로 센서(20)는 카메라 모듈의 일 구성요소에 해당한다.
자이로 센서(20)에서 생성되는 흔들림 데이터는 제1 드라이버 IC(401a)로 전달되고, 제2 드라이버 IC(401b)는 제1 드라이버 IC(401a)를 통해, 자이로 센서(20)에서 생성되는 흔들림 데이터를 전달받을 수 있다. 제1 드라이버 IC(401a) 및 제2 드라이버 IC(401b) 각각은 흔들림 데이터를 이용하여, 흔들림 보정 동작을 수행할 수 있다.
자이로 센서(20)와 제1 드라이버 IC(401a) 각각은 통신 포트를 구비하고, 통신 라인을 통해 연결될 수 있다. 또한, 제1 드라이버 IC(401a)와 제2 드라이버 IC(401b) 각각은 통신 포트를 구비하고, 통신 라인을 통해 연결될 수 있다. 제1 드라이버 IC(401a)의 통신 포트 중 자이로 센서(20)와 연결되는 통신 포트는 제1 통신 포트로, 제2 드라이버 IC(401b)와 연결되는 통신 포트는 제2 통신 포트로 지칭될 수 있다.
자이로 센서(20)와 제1 드라이버 IC(401a)는 SPI(Serial Peripheral Interface Bus) 통신 라인을 통해 연결되어, SPI 통신을 수행할 수 있다.
자이로 센서(20)와 제1 드라이버 IC(401a)의 흔들림 데이터의 통신에서, 제1 드라이버 IC(401a)는 SPI 통신의 마스터로 동작하고, 자이로 센서(20)는 SPI 통신의 슬레이브로 동작한다. 제1 드라이버 IC(401a)의 제1 통신 포트는 마스터 포트(M)를 포함하고, 자이로 센서(20)의 통신 포트는 슬레이브 포트(S)를 포함한다.
도 4에서, 마스터 포트(M)와 슬레이브 포트(S)가 개략적으로 도시되어 있으나, 마스터 포트(M)와 슬레이브 포트(S)는 MISO(Master In Slave Out) 핀, MOSI(Master Out Slave In) 핀, SCLK(Serial Clock) 핀, SS(Slave Select) 핀을 포함할 수 있다.
SPI 통신에서, SPI 통신의 슬레이브로부터 특정 데이터가, SPI 통신의 마스터로 전달되는 동작은, SPI 통신의 마스터가 SPI 통신의 슬레이브에서 특정 데이터를 독출(read)하는 동작으로 이해될 수 있다.
제1 드라이버 IC(401a)와 제2 드라이버 IC(401b)는 SPI(Serial Peripheral Interface Bus) 통신 라인을 통해 연결되어, SPI 통신을 수행할 수 있다.
제1 드라이버 IC(401a)와 제2 드라이버 IC(401b)의 흔들림 데이터의 통신에서, 제2 드라이버 IC(401b)는 SPI 통신의 마스터로 동작하고, 제1 드라이버 IC(401a)는 SPI 통신의 슬레이브로 동작한다. 제2 드라이버 IC(401b)의 통신 포트는 마스터 포트(M)를 포함하고, 제1 드라이버 IC(401a)의 제2 통신 포트는 슬레이브 포트(S)를 포함한다. 제1 드라이버 IC의 마스터 포트(M) 및 슬레이브 포트(M)는 제1 드라이버 IC(401a)의 내부에서 전기적으로 연결되어, 제1 드라이버 IC(401a) 내의 흔들림 데이터의 통신 경로를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 드라이버 IC(401b)가 제1 드라이버 IC(401a)를 통해, 자이로 센서(20)로부터 전달되는 흔들림 데이터를 이용하여, 흔들림 보정 동작을 수행함으로써, 자이로 센서의 수를 줄일 수 있다.
한편, 낮은 사양의 카메라 기능을 수행하거나, 전력 소모를 줄일 필요가 있는 경우, 제1 카메라 모듈(10a) 및 제2 카메라 모듈(10b) 중 하나의 카메라 모듈은 정상 모드로 동작하고, 나머지 하나의 카메라 모듈은 저전력 모드로 동작할 필요가 있다. 따라서, 제1 드라이버 IC(401a)와 제2 드라이버 IC(401b) 각각은 정상 모드 및 저전력 모드 중 하나의 모드로 동작할 수 있다. 여기서, 정상 모드는 드라이버 IC의 구동을 위한 충분한 전원이 공급되는 모드로 이해될 수 있고, 저전력 모드는 드라이버 IC의 구동을 제한하기 위하여, 전원 공급이 차단되거나, 최소한의 전원이 공급되는 모드로 이해될 수 있다. 정상 모드 또는 저전력 모드로 동작하는 드라이버 IC는 호스트로부터 제공되는 인터럽트 신호에 의해 모드가 변경될 수 있다.
다만, 상술한 방식과 같이, 제2 드라이버 IC(401b)가 제1 드라이버 IC(401a)를 통해, 자이로 센서(20)로부터 흔들림 데이터를 전달받는 경우, 제1 드라이버 IC(401a)의 저전력 모드 동작시, 제1 드라이버 IC(401a)에 전원이 공급이 차단되면, 제2 드라이버 IC(401b)는 흔들림 데이터를 수신할 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 드라이버 IC(401a)가 저전력 모드 동작하는 경우, 제2 드라이버 IC(401b)의 모드에 따라, 제1 드라이버 IC(401a) 내의 흔들림 데이터의 통신 경로의 활성화 여부가 결정될 수 있다. 여기서, 제1 드라이버 IC(401a) 내의 흔들림 데이터의 통신 경로는, 제1 드라이버 IC의 마스터 포트(M) 및 슬레이브 포트(M) 사이에서 형성될 수 있다.
제1 드라이버 IC(401a)가 저전력 모드로 동작하고, 제2 드라이버 IC(401b)가 정상 모드로 동작하는 경우, 제1 드라이버 IC(401a) 내의 흔들림 데이터의 통신 경로는 활성화될 수 있다. 일 예로, 제1 드라이버 IC(401a)의 마스터 포트(M) 및 슬레이브 포트(M)에 전원이 공급되어, 제1 드라이버 IC(401a) 내의 흔들림 데이터의 통신 경로가 활성화 될 수 있다. 이 경우, 제1 드라이버 IC(401a)의 마스터 포트(M) 및 슬레이브 포트(M) 외의 나머지 구성요소, 일 예로, 제1 드라이버 IC(401a)의 MCU(Micro Controller Unit)에는 전원 공급이 차단될 수 있다.
제1 드라이버 IC(401a)가 저전력 모드 동작하고, 제2 드라이버 IC(401b)가 저전력 모드로 동작하는 경우, 제1 드라이버 IC(401a) 내의 흔들림 데이터의 통신 경로는 비활성화될 수 있다. 일 예로, 제1 드라이버 IC(401a)의 마스터 포트(M) 및 슬레이브 포트(M)에 전원 공급이 차단되어, 제1 드라이버 IC(401a) 내의 흔들림 데이터의 통신 경로가 비활성화 될 수 있다. 이 경우, 제1 드라이버 IC(401a)의 마스터 포트(M) 및 슬레이브 포트(M) 외의 나머지 구성요소, 일 예로, 제1 드라이버 IC(401a)의 MCU(Micro Controller Unit)에는 전원 공급이 차단될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌웨어 데이터의 통신 방법을 설명하기 위하여 제공되는 제1 드라이버 IC 및 제2 드라이버 IC의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 제1 드라이버 IC(401a), 및 제2 드라이버 IC(401b) 각각은 통신 포트를 구비하고, 통신 라인을 통해 연결될 수 있다.
일 예로, 제1 드라이버 IC(401a)와 제2 드라이버 IC(401b)는 SPI(Serial Peripheral Interface Bus) 통신 라인을 통해 연결되어, SPI 통신을 수행할 수 있다.
제1 드라이버 IC(401a)와 제2 드라이버 IC(401b)의 펌웨어 데이터의 통신에서, 제2 드라이버 IC(401b)는 SPI 통신의 마스터로 동작하고, 제1 드라이버 IC(401a)는 SPI 통신의 슬레이브로 동작한다. 제2 드라이버 IC(401b)의 통신 포트는 마스터 포트(M)를 포함하고, 제1 드라이버 IC(401a)의 통신 포트는 슬레이브 포트(S)를 포함한다.
제1 드라이버 IC(401a)는 펌웨어 데이터를 저장하는 비휘발성 메모리(IM1)를 포함한다. 비휘발성 메모리(IM1)에 저장되는 펌웨어 데이터는 제1 드라이버 IC(401a)를 구동하는 제1 펌웨어 데이터 및 제2 드라이버 IC(401b)를 구동하는 제2 펌웨어 데이터를 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 펌웨어 데이터 및 제2 펌웨어 데이터 각각은 자동 초점 조정(AF) 및 광학식 흔들림 보정(OIS)을 위한 데이터를 포함할 수 있다.
일 예로, 제1 드라이버 IC(401a)의 비휘발성 메모리(IM1)는 플래쉬 메모리(flash memory) 및 EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 중 하나를 포함할 수 있다. 제1 드라이버 IC(401a)의 비휘발성 메모리(IM1)가 플래쉬 메모리로 구현되어, 제1 드라이버 IC(401a)에 전원이 공급되지 않는 경우에도, 플래쉬 메모리에 저장된 펌웨어 데이터는 유지될 수 있다.
제2 드라이버 IC(401b)는 휘발성 메모리(IM2)를 포함할 수 있다. 제1 드라이버 IC(401a)의 비휘발성 메모리(IM1)에 저장된 제2 펌웨어 데이터는 제2 드라이버 IC(401b)로 전달되어, 휘발성 메모리(IM2)에 저장될 수 있다. 구체적으로, 제2 드라이버 IC(401b)는 구동 시작 시점에서, 제1 드라이버 IC(401a)의 비휘발성 메모리(IM1)에 저장된 제2 펌웨어 데이터를 독출하여, 휘발성 메모리(IM2)에 저장할 수 있다. 여기서, 제2 드라이버 IC(401b)의 구동 시작 시점이란, 카메라 모듈(1)에 전원이 인가되는 시점으로 이해될 수 있다.
일 예로, 제2 드라이버 IC(401b)의 휘발성 메모리(IM2)는 SRAM(Static Random Access Memory)를 포함할 수 있다. 제2 드라이버 IC(401b)의 휘발성 메모리(IM2)가 SRAM으로 구현되어, 메모리의 사이즈를 줄일 수 있고, 휘발성 메모리(IM2)가 빠른 속도로 동작하여, 제2 펌웨어 데이터에 의해 제2 드라이버 IC(401b)가 신속히 구동될 수 있다.
한편, 제1 드라이버 IC(401a)와 제2 드라이버 IC(401b)의 펌웨어 데이터의 통신에서, 제1 드라이버 IC(401a)와 제2 드라이버 IC(401b)가 SPI(Serial Peripheral Interface Bus) 통신 라인을 통해 연결되는 것으로 기술되었으나, 실시예에 따라, 제1 드라이버 IC(401a)와 제2 드라이버 IC(401b)는 I2C(Inter Integrated Circuit) 통신 라인을 통해 연결되어, I2C 통신을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 드라이버 IC(401a)는 비휘발성 메모리를 포함하고, 제2 드라이버 IC(401b)는 휘발성 메모리를 포함하여, 고가의 비휘발성 메모리의 수를 줄일 수 있고, 따라서, 제조 비용을 절감할 수 있다.
한편, 낮은 사양의 카메라 기능을 수행하거나, 전력 소모를 줄일 필요가 있는 경우, 제1 카메라 모듈(10a) 및 제2 카메라 모듈(10b) 중 하나의 카메라 모듈은 정상 모드로 동작하고, 나머지 하나의 카메라 모듈은 저전력 모드로 동작할 필요가 있다. 따라서, 제1 드라이버 IC(401a)와 제2 드라이버 IC(401b) 각각은 정상 모드 및 저전력 모드 중 하나의 모드로 동작할 수 있다. 여기서, 정상 모드는 드라이버 IC의 구동을 위한 충분한 전원이 공급되는 모드로 이해될 수 있고, 저전력 모드는 드라이버 IC의 구동을 제한하기 위하여, 전원 공급이 차단되거나, 최소한의 전원이 공급되는 모드로 이해될 수 있다. 정상 모드 또는 저전력 모드로 동작하는 드라이버 IC는 호스트로부터 제공되는 인터럽트 신호에 의해 모드가 변경될 수 있다.
다만, 제2 드라이버 IC(401b)가 저전력 모드로 동작하는 경우, 제2 드라이버 IC(401b)로의 전원 공급이 차단되면, 제2 드라이버 IC(401b)가 다시 정상 모드로 진입할 때, 제2 펌웨어 데이터를 다시 수신해야 하므로, 구동에 과도한 시간이 소요되는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 드라이버 IC(401b)의 저전력 모드 동작시, 제2 드라이버 IC(401b)의 휘발성 메모리(IM2)에는 전원이 공급되어, 휘발성 메모리(IM2)에 저장된 제2 펌웨어 데이터가 유지될 수 있다. 한편, 제2 드라이버 IC(401b)의 휘발성 메모리(IM2)를 제외한 구성요소, 일 예로, 제2 드라이버 IC(401b)의 마스터 포트(M), 제2 드라이버 IC(401b)의 MCU(Micro Controller Unit)에는 전원 공급이 차단될 수 있다.
이로써, 제2 드라이버 IC(401b)의 저전력 모드 동작하더라도, 제2 드라이버 IC(401b)가 다시 정상 모드로 진입하는 경우, 제2 펌웨어 데이터를 다시 수신할 필요가 없으므로, 구동에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1: 카메라 모듈
10a: 제1 카메라 모듈
100a: 제1 렌즈 배럴
200a: 제1 하우징
300a: 제1 케이스
400a: 제1 액츄에이터
401a: 제1 드라이버 IC
10b: 제2 카메라 모듈
100b: 제2 렌즈 배럴
200b: 제2 하우징
300b: 제2 케이스
400b: 제2 액츄에이터
401b: 제2 드라이버 IC

Claims (16)

  1. 흔들림 데이터를 생성하는 자이로 센서;
    상기 자이로 센서로부터 제공되는 상기 흔들림 데이터에 따라, 제1 렌즈 배럴을 광축 방향에 수직한 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 구동 신호를 생성하는 제1 드라이버 IC; 및
    상기 제1 드라이버 IC를 통해, 상기 자이로 센서로부터 제공되는 상기 흔들림 데이터에 따라 제2 렌즈 배럴을 상기 광축 방향에 수직한 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 구동 신호를 생성하는 제2 드라이버 IC; 를 포함하고,
    상기 제1 드라이버 IC 및 상기 제2 드라이버 IC 각각은 정상 모드 및 저전력 모드 중 하나의 모드로 동작하고,
    상기 제1 드라이버 IC가 상기 저전력 모드로 동작하는 경우, 상기 제2 드라이버 IC의 모드에 따라, 상기 제1 드라이버 IC 내의 상기 흔들림 데이터의 통신 경로의 활성화 여부가 결정되는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 드라이버 IC 내의 상기 흔들림 데이터의 통신 경로는, 상기 자이로 센서와 연결되는 상기 제1 드라이버 IC의 제1 통신 포트, 및 상기 제2 드라이버 IC와 연결되는 상기 제1 드라이버 IC의 제2 통신 포트 사이에서 형성되는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 드라이버 IC가 상기 저전력 모드로 동작하고, 상기 제2 드라이버 IC가 상기 정상 모드로 동작하는 경우, 상기 제1 드라이버 IC 내의 상기 흔들림 데이터의 통신 경로가 활성화되는 카메라 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 통신 포트 및 상기 제2 통신 포트에는 전원이 공급되는 카메라 모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 드라이버 IC가 상기 저전력 모드로 동작하고, 상기 제2 드라이버 IC가 상기 저전력 모드로 동작하는 경우, 상기 제1 드라이버 IC 내의 상기 흔들림 데이터의 통신 경로가 비활성화되는 카메라 모듈.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 통신 포트 및 상기 제2 통신 포트에는 전원 공급이 차단되는 카메라 모듈.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 자이로 센서 및 상기 제1 드라이버 IC는 SPI(Serial Peripheral Interface Bus) 통신을 수행하는 카메라 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 드라이버 IC의 상기 제1 통신 포트는 SPI 통신의 마스터 포트를 포함하는 카메라 모듈.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제1 드라이버 IC 및 상기 제2 드라이버 IC는 SPI(Serial Peripheral Interface Bus) 통신을 수행하는 카메라 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 드라이버 IC의 제2 포트는 SPI 통신의 슬레이브 포트를 포함하는 카메라 모듈.
  11. 제1 펌웨어 데이터 및 제2 펌웨어 데이터를 저장하는 비휘발성 메모리를 포함하고, 상기 제1 펌웨어 데이터에 따라 제1 렌즈 배럴을 목표 위치로 이동시키는 구동 신호를 생성하는 제1 드라이버 IC; 및
    상기 제1 드라이버 IC로부터 전달되는 제2 펌웨어 데이터를 저장하는 휘발성 메모리를 포함하고, 상기 제2 펌웨어 데이터에 따라 제2 렌즈 배럴을 목표 위치로 이동시키는 구동 신호를 생성하는 제2 드라이버 IC; 를 포함하고,
    상기 제1 드라이버 IC 및 상기 제2 드라이버 IC 각각은 정상 모드 및 저전력 모드 중 하나의 모드로 동작하고,
    상기 제2 드라이버 IC가 저전력 모드로 동작하는 경우, 상기 휘발성 메모리는 저장된 상기 제2 펌웨어 데이터를 유지하는 카메라 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 드라이버 IC가 저전력 모드로 동작하는 경우, 상기 휘발성 메모리에는 전원이 공급되는 카메라 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 드라이버 IC가 저전력 모드로 동작하는 경우, 상기 휘발성 메모리를 제외한 상기 제2 드라이버 IC의 구성에는 전원 공급이 차단되는 카메라 모듈.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 비휘발성 메모리는 플래쉬 메모리(flash memory) 및 EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 중 하나를 포함하는 카메라 모듈.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 휘발성 메모리는 SRAM(Static Random Access Memory)를 포함하는 카메라 모듈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 드라이버 IC 및 상기 제2 드라이버 IC는 SPI(Serial Peripheral Interface Bus) 통신을 수행하는 카메라 모듈.
KR1020200007298A 2020-01-20 2020-01-20 카메라 모듈 KR20210093565A (ko)

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