KR20170105236A

KR20170105236A - 손떨림 보정 장치

Info

Publication number: KR20170105236A
Application number: KR1020160028176A
Authority: KR
Inventors: 김관형
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2017-09-19

Abstract

카메라를 구비한 장치의 두께를 최소화 하고 이미지 흔들림의 보정 효과를 극대화하기 위해, 피사체에 반사된 빛을 제1 방향으로 통과시키는 투명 플레이트를 구비한 하우징, 상기 투명 플레이트를 통과한 빛의 광학 경로에 구비되어 상기 제1 방향으로 통과된 빛을 제2방향으로 반사시키는 미러, 상기 하우징의 떨림을 측정하는 떨림 감지 센서, 상기 미러를 움직임을 구동하는 적어도 하나의 틸팅 액추에이터, 상기 측정된 하우징의 떨림에 대응하여 상기 틸팅 액추에이터를 제어하여 상기 미러의 각도 및 배치를 조정하는 제어부, 상기 광학 경로에 구비되어 상기 빛을 굴절시키는 렌즈부 및 상기 렌즈부를 통과한 빛을 인식하는 이미지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

Description

손떨림 보정 장치{IMAGE STABILIZATION DEVICE}

본 발명은 카메라를 구비한 장치에서 구현되는 손떨림 보정 장치에 관한 것이다.

카메라를 구비한 장치에 있어서 사용자가 별도의 지지대를 이용하지 않고 이미지를 촬영하는 경우 장치가 흔들리게 된다. 이러한 흔들림으로 인해 원하는 피사체 또는 피사체들의 이미지가 선명하게 나오지 않게 된다.

카메라를 구비한 장치의 촬영시 떨림으로 인해 발생하는 이미지의 열화, 즉, 흔들림 등의 문제는 카메라를 구비한 장치에 구비된 손떨림 보정 장치를 통해 개선될 수 있다.

손떨림 보정 장치는 그 보정 방식에 따라 광학식 손떨림 보정 방식과 전자식 손떨림 보정 방식으로 나누어 질 수 있다.

전자식 손떨림 보정 방식은 ISO 감도를 높여 고감도의 상태에서 촬영을 하여 이미지 흔들림을 최소화 하는 것을 말한다. 따라서 전자식 손떨림 보정 방식은 별도의 ISO 감도를 조절하기 위한 구성을 제외하고는 별도의 기구적인 장치의 추가 없이 구현 가능하다는 점에서 비용의 증가를 최소화 할 수 있다.

하지만 전자식 손떨림 보정 방식은 ISO 감도를 높이므로 그로 인한 다른 단점이 발생할 수 있으며, 장치의 떨림 자체를 막아주는 것이 아니므로 근본적인 해결책이 될 수 없다.

광학식 손떨림 보정 방식은 장치의 떨림을 근거로 피드백으로 하여 카메라 모듈의 일부 구성을 움직여 피사체에 대하여 장치는 흔들리지만 카메라 모듈 자체는 흔들리지 않게 하거나 흔들림을 최소화 하는 효과를 가져오게 할 수 있다.

종래의 광학식 손떨림 보정 방식에는 렌즈와 센서 모두를 흔들리는 방향과 반대방향으로 회전시키는 모듈 틸트 방식과 렌즈와 센서 사이의 상대 위치를 바꾸는 렌즈 쉬프트 방식이 있다.

이때, 장치의 떨림으로 인한 이미지의 흔들림은 장치의 병진 운동에 의한 요소보다 회전 운동에 의한 요소가 더 큰 영향을 미친다.

따라서 장치의 떨림을 회전 방식으로 보정하는 모듈 틸트 방식이 더 이미지의 흔들림으로 인한 성능 열화를 최소화 시킬 수 있다. 하지만 구조가 복잡하고 큰 부피를 필요로 하여 생산 비용의 비싸고 소형 장치에 쓰이기 어렵다.

본 발명은 전술한 문제인 카메라를 구비한 장치의 두께를 최소화 하고 이미지 흔들림의 보정 효과를 극대화하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 피사체에 반사된 빛을 제1 방향으로 통과시키는 투명 플레이트를 구비한 하우징, 상기 투명 플레이트를 통과한 빛의 광학 경로에 구비되어 상기 제1 방향으로 통과된 빛을 제2방향으로 반사시키는 미러, 상기 하우징의 떨림을 측정하는 떨림 감지 센서, 상기 미러를 움직임을 구동하는 적어도 하나의 틸팅 액추에이터, 상기 측정된 하우징의 떨림에 대응하여 상기 틸팅 액추에이터를 제어하여 상기 미러의 각도 및 배치를 조정하는 제어부, 상기 광학 경로에 구비되어 상기 빛을 굴절시키는 렌즈부 및 상기 렌즈부를 통과한 빛을 인식하는 이미지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제1 방향 및 상기 하우징의 떨림이 없을 때의 상기 제2 방향은 서로 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 적어도 하나의 틸팅 액추에이터는 상기 제1 방향과 상기 하우징의 떨림이 없을 때의 상기 제2 방향의 광학 경로를 포함하는 평면에 수직한 상기 미러 상의 제3 방향을 제1 회전축으로 상기 미러를 틸팅시키는 제1 틸팅 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제1 틸팅 액추에이터는, 상기 미러의 배면에 구비된 구동 자석, 상기 구동 자석에 대향하여 구비된 구동 코일 및 상기 하우징 및 상기 미러의 상기 제1 회전축 상에 각각 구비된 틸팅 샤프트 및 틸팅 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제어부는, 상기 하우징의 상기 제1 회전축 성분의 떨림인 종방향 떨림에 대해 상기 미러를 상기 제1 회전축의 시계 또는 반시계 방향으로 틸팅시키는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 렌즈부를 상기 제3 방향에 대하여 병진 운동시키는 병진 액추에이터를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 측정된 하우징의 떨림에 대응하여 상기 병진 액추에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제어부는, 상기 하우징의 횡방향 떨림에 대해 상기 렌즈부를 상기 제3 방향으로 병진 운동시키는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 적어도 하나의 액추에이터는, 상기 제3 방향에 수직하고 상기 미러 면과 평행한 제4 방향을 제2 회전축으로 상기 미러를 회전시키는 제2 틸팅 액추에이터 및 상기 미러를 상기 미러의 수직 방향의 제3 회전축으로 회전시키는 제3 틸팅 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 적어도 하나의 액추에이터는, 상기 제1 방향을 제4 회전축으로 상기 미러를 회전시키는 제4 틸팅 액추에이터 및 상기 하우징의 떨림이 없을 때의 상기 제2 방향을 제5 회전축으로 상기 미러를 회전시키는 제5 틸팅 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 투명 플레이트는, 외측면 및 내측면이 플랫(flat)한 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 투명 플레이트는, 외측면은 볼록하고 내측면은 오목한 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 렌즈부에서 굴절된 빛을 이미지 센서에 반사시키는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 반사판은, 상기 이미지 센서의 수광면이 상기 제1 방향에 수직하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 미러의 움직임을 센싱하는 위치 검출 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 손떨림 보정 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 손떨림 보정에 의한 이미지 흔들림 최소화 효과를 극대화 할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 카메라를 구비한 장치의 두께를 최소화 할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 카메라 렌즈간의 거리 조절로 인한 초점 거리의 조절의 선택 폭이 넓어질 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래의 렌즈 쉬프트 방식의 손떨림 보정 장치에 관한 개략도이다.
도 2a는 본 발명과 관련된 카메라를 구비한 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2b 및 2c는 본 발명과 관련된 카메라를 구비한 장치의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 손떨림 보정 장치의 정면 사시도이다.
도 4는 도 2c의 A-A' 또는 B-B' 방향 단면도이다.
도 5는 미러부의 측면 사시도이다.
도 6은 본 발명과 관련된 하우징의 떨림에 따른 미러의 보정 거동을 측면에서 바라본 개략도이다.
도 7은 본 발명과 관련된 렌즈부에 관한 측면 사시도이다.
도 8은 본 발명과 관련된 하우징의 떨림에 따른 렌즈부의 보정 거동을 상면에서 바라본 개략도이다.
도 9는 본 발명과 관련된 손떨림 보정 장치에 관한 일 실시 예를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명과 관련된 손떨림 보정 장치에 관한 또 다른 일 실시 예를 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

카메라를 구비한 장치에 있어서 사용자가 별도의 지지대를 이용하지 않고 이미지를 촬영하는 경우에 장치는 흔들리게 된다. 이러한 흔들림으로 인해 원하는 피사체 또는 피사체들의 이미지가 선명하게 나오지 않게 된다.

도 1은 종래의 렌즈 쉬프트 방식의 손떨림 보정 장치(300)에 관한 개략도이다.

도 1(a)는 하우징(1001)의 떨림이 발생하기 전 상태를, 도 1(b)는 하우징(1001)의 떨림이 발생한 이후의 상태를 도시한 것이다.

렌즈 쉬프트 방식은 모듈 틸트 방식에 비해 구조가 간단하여 소형 장치에 많이 쓰인다.

렌즈 쉬프트 방식은 장치(300)의 떨림을 렌즈(310)의 병진 운동으로 보정한다. 즉, 렌즈(310)에 입사하는 광축에 수직한 일 방향으로 렌즈(310)를 운동시켜 보정하게 된다.

하지만 렌즈 쉬프트 방식은 이러한 장치의 회전 성분에 의한 떨림을 병진 운동으로 보정하게 되고, 그 결과 전체 이미지(330) 중 중심부는 일정 정도 높은 수준의 보정이 가능하지만 주변부(340)는 최외곽 렌즈와 쉬프트 되는 렌즈(310) 간의 거리 차 등으로 인한 배율의 변화가 발생하게 되고, 이미지(330)의 주변부(340)가 흔들리거나 왜곡되는 현상이 발생하게 된다.

카메라를 구비한 장치(100)에 있어서, 하우징(1001)의 두께의 최소화가 요구되며, 따라서 카메라의 소형화도 요구된다.

또한 종래의 카메라는 렌즈부를 통과하는 광학 경로가 이동 단말기의 두께 방향으로 구비되도록 위치한다. 즉, 피사체에서 반사된 빛이 통과하는 투명 플레이트, 렌즈부, 이미지 센서가 일 방향으로 적층되도록 구비되어 카메라의 두께를 증가시키게 된다.

상기 이유로 인해 초점거리가 긴 렌즈를 구비하는데 한계 또한 존재한다.

도 2a는 본 발명과 관련된 카메라를 구비한 장치(100)를 설명하기 위한 블록도이다.

본 명세서에서 설명되는 카메라를 구비한 장치(100)에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등과 같은 이동 단말기를 포함할 수 있다.

또한 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 통상의 기술자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

카메라를 구비한 장치(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 2a에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 카메라를 구비한 장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 카메라를 구비한 장치(100)와 다른 카메라를 구비한 장치(100) 사이, 또는 카메라를 구비한 장치(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 카메라를 구비한 장치(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

특히, 카메라의 기능 및 나아가 카메라에 포함된 손떨림 보정 장치(200)의 기능을 수행하기 위한 센서로 이미지 센서(250), 떨림 감지 센서(264) 및 위치 검출 센서(263) 등을 포함할 수 있다.

이미지 센서(250)는 피사체에 반사되어 카메라 렌즈부로 입사한 빛이 최종적으로 인식되어 이미지화 되는 센서를 의미할 수 있다.

떨림 감지 센서(264)는 카메라를 구비한 장치(100)의 떨림을 감지하는 역할을 수행하는 센서로, 카메라를 구비한 장치(100)의 하우징의 회전 또는 병진 운동을 감지할 수 있다. 이러한 떨림 감지 센서(264)는 상술한 자이로스코프 센서, 가속도 센서 및 모션 센서 등을 포함할 수 있다.

자이로스코프 센서는 카메라를 구비한 장치(100)의 각속도 변화를 감지할 수 있으며, 가속도 센서는 가속도 변화를 감지할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 카메라를 구비한 장치(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 카메라를 구비한 장치(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 카메라를 구비한 장치(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 카메라를 구비한 장치(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 카메라를 구비한 장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 카메라를 구비한 장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 카메라를 구비한 장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 카메라를 구비한 장치(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 카메라를 구비한 장치(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 카메라를 구비한 장치(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 카메라를 구비한 장치(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 카메라를 구비한 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 2a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 카메라를 구비한 장치(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 카메라를 구비한 장치(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 카메라를 구비한 장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 카메라를 구비한 장치(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 카메라를 구비한 장치(100) 상에서 구현될 수 있다.

입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 카메라를 구비한 장치(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서(250)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 카메라를 구비한 장치(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 카메라를 구비한 장치(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스테레오 구조로 배치될 수 있다.

카메라(121)는 카메라의 기능을 수행하는 전반적인 구성을 포함하는 개념으로 본 발명에서 언급되는 손떨림 보정 장치(200)는 카메라(121)에 포함되는 개념을 포함할 수 있다.

카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.

메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 카메라를 구비한 장치(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.

한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 카메라를 구비한 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 카메라를 구비한 장치(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 하우징(1001)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.

도 2b 및 2c는 본 발명과 관련된 카메라를 구비한 장치(100)의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

도 2b 및 2c를 참조하면, 개시된 카메라를 구비한 장치(100)는 바 형태의 하우징(1001)를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 카메라를 구비한 장치(100)의 특정 유형에 관련될 것이나, 카메라를 구비한 장치(100)의 특정 유형에 관한 설명은 다른 타입의 카메라를 구비한 장치(100)에 일반적으로 적용될 수 있다.

카메라를 구비한 장치(100)는 외관을 이루는 하우징(1001)을 포함한다. 하우징(1001)은 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

하우징(1001)의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 하우징(1001)의 전면을 형성할 수 있다.

경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.

도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.

이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

카메라를 구비한 장치(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 카메라를 구비한 장치(100)가 구현될 수 있다.

한편, 카메라를 구비한 장치(100)는 하우징(1001) 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.

카메라를 구비한 장치(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 하우징(1001)의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 하우징(1001)의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 하우징(1001)의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 카메라를 구비한 장치(100)를 일 예로 들어 설명한다.

다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하우징(1001)의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 하우징(1001)의 후면이 아닌 하우징(1001)의 측면에 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 카메라를 구비한 장치(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 카메라를 구비한 장치(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 카메라를 구비한 장치(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 카메라를 구비한 장치(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 2a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 카메라를 구비한 장치(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 카메라를 구비한 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 하우징(1001)의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 카메라를 구비한 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

후면 입력부는 하우징(1001)의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 하우징(1001)를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 하우징(1001)의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.

이처럼 하우징(1001)의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 하우징(1001)의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 하우징(1001)의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면(大畵面)으로 구성될 수 있다.

한편, 카메라를 구비한 장치(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 카메라를 구비한 장치(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 카메라를 구비한 장치(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

하우징(1001)의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

하우징(1001)에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

하우징(1001)에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 하우징(1001)에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 2a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 하우징(1001)에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

하우징(1001)에는 카메라를 구비한 장치(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 2a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 하우징(1001)에 내장되거나, 하우징(1001)의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 하우징(1001)에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

카메라를 구비한 장치(100)에는 외관을 보호하거나, 카메라를 구비한 장치(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 카메라를 구비한 장치(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 카메라를 구비한 장치(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.

도 3은 본 발명과 관련된 손떨림 보정 장치(200)의 정면 사시도이다.

손떨림 보정 장치(200)는 페리스코프(Periscope) 타입, 즉 미러(221)를 이용하여 광학 경로(410)를 변환시키는 구성을 포함할 수 있다.

즉, 피사체에 반사된 빛이 투명 플레이트(210)를 통과한 뒤, 미러(221)에 반사되어 일정 각도 꺾여 렌즈부(230)에 입사될 수 있다.

즉, 미러(221)는 투명 플레이트(210)를 통과한 제1 방향의 빛을 제2 방향으로 반사시킬 수 있다.

하우징(1001)의 떨림이 존재하지 않아 보정이 되지 않은 중립 상태의 경우 제1 방향 및 제2 방향은 특히 수직을 이룰 수 있다.

투명 플레이트(210)는 피사체를 향하고 있으므로 일반적으로 카메라를 구비한 장치(100)의 하우징(1001) 일면과 평행하게 구비될 수 있다. 특히, 도 2b 및 2c를 참조하면, 카메라를 구비한 장치(100)의 전면 또는 후면에 평행하게 구비될 수 있다.

즉, 투명 플레이트(210)는 카메라를 구비한 장치(100) 또는 하우징(1001)과 동일하게 거동할 수 있다.

따라서 렌즈부(230)의 광축은 카메라를 구비한 장치(100)의 두께 방향이 아닌 폭 방향으로 구비될 수 있고, 상대적으로 장치 두께의 제약을 받지 않고 렌즈부(230)의 광축 방향으로의 두께를 결정할 수 있다.

이러한 렌즈부(230)의 광축 방향으로의 두께의 제약이 줄어드는 경우 초점거리가 긴 렌즈(231)를 사용하여 멀리 있는 거리의 피사체에 대해서 초점을 용이하게 잡을 수 있고, 또 오토 포커싱을 위한 렌즈부(230)의 렌즈들 간 거리 조절이 가능하다.

전술한 바와 같이 손떨림 보정 장치(200)의 외관을 형성하는 하우징(1001)은 피사체에 반사된 빛을 제1 방향으로 통과시키는 투명 플레이트(210)를 구비할 수 있다. 전술한 바와 같이, 하우징(1001)의 일면과 투명 플레이트(210)의 입사면은 평행하도록 구비될 수 있다.

투명 플레이트(210)는 빛이 통과할 수 있는 재질을 포함할 수 있다. 특히 투명 플레이트(210)는 유리 또는 폴리카보네이트 등의 재질을 포함할 수도 있다.

설명의 편의를 위해 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향이 수직한 것을 전제로 상기 제1 방향을 z축, 제2 방향을 x축, z축 및 x축 각각에 수직한 방향을 y축으로 정의한다. x축, y축 및 z축은 손떨림 보정 장치(200)를 기준으로 한 것으로 카메라를 구비한 장치(100)의 방향과는 독립적일 수 있다. 투명 플레이트(210)를 피사체와 마주하는 외측면과 안쪽을 바라보는 내측면으로 구분할 수 있다.

미러부(220)는 미러(221)를 고정하기 위한 케이스(222)를 포함할 수 있다. 케이스(222)는 동시에 장치 하우징(1001)의 일부로서 하우징(1001)에 고정되어 하우징(1001)과 같이 거동할 수 있다.

미러(221)와 케이스(222)는 후술할 틸팅 샤프트(223) 및 틸팅 가이드(224)를 통해 고정될 수 있다. 미러(221)에 틸팅 샤프트(223)가, 케이스(222)에 틸팅 가이드(224)가 각각 구비될 수 있고, 또는 미러(221)에 틸팅 가이드(224)가, 케이스(222)에 틸팅 샤프트(223)가 구비될 수도 있다.

렌즈부(230)는 광학 경로에 구비되어 빛을 굴절시키는 역할을 수행할 수 있다. 렌즈부(230)는 미러(221)와 이미지 센서(250) 사이에 위치할 수 있다. 다만 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위 내에서 투명 플레이트(210) 및 미러(221)의 사이 광학 경로 상에 위치할 수도 있다.

렌즈부(230)가 후술할 렌즈(231) 쉬프트 방식으로 적용되는 경우 병진 운동을 위한 렌즈 액추에이터(2606, 도 7참조)와 구비될 수 있다.

렌즈부(230)는 렌즈부(230)의 다수의 렌즈(231) 사이의 거리를 변화시킴으로써 카메라 모듈의 초점 거리를 맞추는 오토 포커싱의 역할도 동시에 수행할 수 있다.

도 4는 도 2c의 A-A' 또는 B-B' 방향 단면도이다.

손떨림 보정 장치(200)는 카메라가 구비된 장치(100)의 횡방향(A-A' 방향) 또는 종방향(B-B' 방향) 중 어느 한 방향으로 실장될 수 있다. 즉, 손떨림 보정 장치(200)의 x축은 장치의 너비 방향(A-A' 방향)으로 구비될 수도 있고 또는 길이 방향(B-B' 방향)으로 구비될 수도 있다. 렌즈부(230)를 통과한 빛은 곧바로 이미지 센서(250)에 도달할 수도 있고, 또는 기하학적 구조의 필요에 따라 반사판(240)에 반사되어 이미지 센서(250)에 도달할 수도 있다.

투명 플레이트(210)는 하우징(1001)의 일면과 동일면을 형성할 수 있다.

반사판(240)이 구비되는 경우 중, 투명 플레이트(210) 및 이미지 센서(250)의 수광면(2501)은 평행하도록 구비되도록 반사판(240)이 구비될 수도 있다.

이미지 센서(250)는 기판(251)에 마운트 되어 구비될 수 있으며, 이미지 센서(250)를 마운트 하는 기판(251)은 최소한의 너비를 필요로 한다. 따라서 반사판(240)이 구비되는 경우 이미지 센서(250)의 광축은 카메라를 구비한 장치(100)의 두께 방향으로 위치할 수 있고, 기판(251)의 너비가 충분한 크기를 가질 수 있는 공간을 확보할 수 있어서 반사판(240)을 이용하여 투명 플레이트(210) 및 이미지 센서(250)의 수광면(2501)이 평행하도록 구비시킬 실익이 존재할 수 있다.

이미지 센서(250)는 렌즈부(230)를 통과한 빛을 인식할 수 있다.

즉, 미러(221)는 렌즈부(230)상의 광학 경로(410)가 하우징(1001)의 일면에 평행하게 구비되도록 하는 효과를, 반사판(240)은 이미지 센서(250)를 실장한 기판(251)이 하우징(1001)의 일면에 평행하게 구비되도록 하는 효과를 가져올 수 있다.

투명 플레이트(210)의 외측면(2101) 및 내측면(2102)은 플랫(flat)할 수 있다. 투명 플레이트(210)의 외측면(2101) 및 내측면(2102)이 평평한 플랫 형상으로 구비되는 경우, 투명 플레이트(210)는 손떨림 보정 장치(200)의 외관을 형성하고 광학 경로(410)를 제공하는 역할을 할 뿐, 피사체를 반사한 빛을 굴절시키는 렌즈(231)의 역할은 수행하지 않을 수 있다.

또는 투명 플레이트(210)의 외측면(2101)은 볼록하고 내측면(2102)은 오목하게 구비될 수도 있다. 다시 말해, 외측면(2101) 및 내측면(2102) 모두 내측에 곡률 중심을 가지는 형상으로 구비될 수 있다.

또는 투명 플레이트(210)의 외측면(2101) 또는 내측면(2102) 중 어느 하나는 플랫(flat)하고, 나머지 하나는 내측에 곡률 중심을 가지도록 외측면(2101)의 경우 볼록하거나 내측면(2102)의 경우 오목하게 구비될 수도 있다.

투명 플레이트(210)의 적어도 일측면(2101, 2102)이 플랫하지 않은 형상을 갖는 경우 피사체를 반사한 빛을 굴절시키는 렌즈 역할을 수행할 수 있다. 미러(221)는 미러부(220)에 포함될 수 있다. 미러부(220)는 미러(221)를 고정 및 구동하기 위한 구성을 모두 포함할 수 있다.

이하에서는 액추에이터(260)를 통한 손떨림 보정 장치(200)의 거동에 대해서 설명하도록 한다.

도 5는 미러부(220)의 측면 사시도이다.

미러(221)는 손떨림 보정 기능을 수행하기 위해 장치의 떨림에 대응하여 각도가 회전, 즉 틸팅 되어 배치가 조정될 수 있다. 이러한 조정은 적어도 하나의 틸팅 액추에이터(2601~2605)에 의해 구현될 수 있다.

틸팅 액추에이터(2601~2605)는 전기적 신호를 물리적인 힘으로 바꾸는 구조를 포함할 수 있다. 특히, 틸팅 액추에이터(2601~2605)는 구동 코일(262) 및 구동 자석(261)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동 코일(262)에 전류가 흘러 발생된 자기장이 미러(221)에 고정된 구동 자석(261)에 인력 또는 척력을 발생시켜 결과적으로 미러(221)가 거동하도록 할 수 있다.

제어부는 떨림 감지 센서에 의해 측정된 하우징(1001)의 떨림에 대응하여 틸팅 액추에이터(2601~2605)를 제어하여 미러(221)의 각도 및 배치를 조정하도록 할 수 있다.

구동 자석(261)은 미러(221)의 배면에 구비되고, 구동 코일(262)은 구동 자석(261)에 대향하여 구비될 수 있다.

틸팅 액추에이터(2601~2605)는 제1 틸팅 액추에이터(2601)를 포함할 수 있다. 제1 틸팅 액추에이터(2601)는 미러(221)를 제1 방향과 하우징(1001)의 떨림이 없을 때의 제2 방향의 광학 경로(410)를 포함하는 평면에 수직한 제3 방향을 제1 회전축으로 회전시키도록 제어할 수 있다. 다시 말해, 제1 틸팅 액추에이터(2601)는 전술한 y축과 평행하고 미러(221) 상에 위치하는 일 지점을 제1 회전축으로하여 미러(221)를 회전시킬 수 있다.

제1 회전축은 상술한 바와 같이 틸팅 샤프트(223) 및 틸팅 가이드(224)의 결합구조를 통해 구현될 수 있다. 틸팅 샤프트(223)는 미러(221)에, 틸팅 가이드(224)는 하우징(1001)의 케이스(222)에 각각 구비될 수 있다. 또는 틸팅 가이드(224)가 미러(221)에, 틸팅 샤프트(223)는 하우징(1001)의 케이스(222)에 각각 구비될 수도 있다.

미러(221) 상에 위치하는 일 지점은 미러(221) 측면의 중심이 될 수 있다. 하지만 반드시 중심에 있을 것을 요구하지는 않으며, 빛의 반사 정도 및 미러(221)의 길이/배치에 따라 일측으로 치우쳐 구비될 수도 있다.

미러(221)는 특히 프리즘(2211)과 프리즘 결합 플레이트(2212)의 형태로 구비될 수 있다.

도 6은 본 발명과 관련된 하우징(1001)의 떨림에 따른 미러(221)의 보정 거동을 측면에서 바라본 개략도이다.

도 6(a)는 하우징(1001)에 떨림이 발생하지 않은 상태를, 도 6(b)는 하우징(1001)에 떨림이 발생한 상태를 도시한 것이다.

제1 틸팅 액추에이터(2601)로 인한 미러(221)의 거동으로 인해 하우징(1001)을 포함하는 장치의 제1 회전축 성분의 떨림, 즉, x-z 평면상에서의 떨림인 종방향 떨림에 대해 미러(221)를 제1 회전축의 시계 또는 반시계 방향으로 틸팅시킬 수 있다.

예를 들어, 장치가 x-z 평면 상에서 반시계 방향으로 회전하여 흔들리는 경우, 제1 틸팅 액추에이터(2601)는 미러(221)를 x-z 평면 상에서 시계 방향으로 회전하도록 제어할 수 있다.

제1 틸팅 액추에이터(2601)는 장치의 일 평면 내에서의 병진 또는 회전에 대한 움직임 및 회전만 보정할 수 있고, 나머지 방향은 다른 액추에이터(260)에 의해 보정할 수 있다. 제1 틸팅 액추에이터(2601)를 제외한 다른 액추에이터(260)가 렌즈부(230)를 운동시켜 보정하는 경우의 실시 예를 제1 실시 예로, 미러(221)를 운동시켜 보정하는 경우의 실시 예를 제2 실시 예로 후술하도록 한다.

<제1 실시 예>

도 7은 본 발명과 관련된 렌즈부(230)에 관한 측면 사시도이다.

제1 실시 예에서는 제1 틸팅 액추에이터(2601)는 미러(221)를 일 방향에 대해 회전시키고 병진 액추에이터(2606)는 렌즈부(230)를 y축 방향으로 병진 운동시켜 흔들림을 보정할 수 있다.

병진 액추에이터(2606)는 렌즈부(230)에 구비된 구동 자석(261) 및 구동 자석(261)에 대향하여 구비된 구동 코일(262)을 포함할 수 있다.

도 8은 본 발명과 관련된 하우징(1001)의 떨림에 따른 렌즈부(230)의 보정 거동을 상면에서 바라본 개략도이다.

도 8(a)는 하우징(1001)에 떨림이 발생하지 않은 상태를, 도 8(b)는 하우징(1001)에 떨림이 발생한 상태를 도시한 것이다.

특히 병진 액추에이터(2606)는 렌즈부(230)를 y축 방향, 즉 제3 방향에 대해 병진 운동하도록 할 수 있다.

전술한 바와 같이 제1 틸팅 액추에이터(2601)는 휴대 단말기의 x-z평면 상의 회전 또는 병진 운동의 흔들림만을 보정하므로 나머지 성분의 보정이 필요하다. 병진 액추에이터(2606)를 통해 렌즈부(230)를 운동시킬 수 있고, 결과적으로 제1 액추에이터 및 병진 액추에이터(2606) 각각이 미러(221)와 렌즈부(230) 각각을 움직이게 함으로써 복합적인 움직임으로 보정 가능하다.

제어부(180)는 떨림 감지 센서(264)에 의해 측정된 하우징(1001)의 떨림에 대응하여 병진 액추에이터(2606)를 제어하도록 할 수 있다.

제어부(180)는 하우징(1001)의 횡방향 떨림, 즉, x-y 평면 상의 회전 또는 병진 운동의 흠들림에 대해 렌즈부(230)를 제3 방향으로 병진 운동시킬 수 있다.

투명 플레이트(210)의 떨림, 움직임 또는 기울어짐은 각속도 센서를 통해 측정될 수 있고, 이렇게 측정된 각도의 변화 값이 제어부(180)를 통해 연산되어 액추에이터에 피드백을 전달할 수 있다.

각속도 센서는 특히 자이로센서(Gyro sensor)를 포함할 수 있다.

위치 검출 센서(263)는 미러(221) 또는 렌즈부(230)가 투명 플레이트(210)에 대한 상대적 위치를 검출하는 역할을 수행할 수 있다. 위치 검출 센서(263)는 대표적으로 홀 센서(Hall sensor)를 포함할 수 있다.

<제2 실시 예>

상기 제1 틸팅 액추에이터(2601)는 카메라 모듈의 흔들림의 한 방향에 대해서만 보정이 가능하다. 따라서 추가적인 액추에이터를 통해 미러(221)를 다른 방향에 대해 움직이도록 구동하여 다양한 방향에 대한 흔들림을 보정할 수 있다.

미러(221)가 구동하는 축을 기준으로 2-1 실시 예 및 2-2 실시 예로 구분하여 설명하도록 한다.

<제2-1 실시 예>

도 9는 본 발명과 관련된 손떨림 보정 장치(200)에 관한 일 실시 예를 도시한 것이다.

제2 틸팅 액추에이터(2602)는 미러(221)의 면에 포함되고 제3 방향에 수직하고 미러(221) 면과 평행한 제4 방향을 제2 회전축으로 하여 미러(221)를 회전시킬 수 있다. 즉, 미러(221)의 종 방향의 제2 회전축으로 하여 회전시킬 수 있다.

제2 틸팅 액추에이터(2602)에 의해 미러(221)는 투명 플레이트(210)에서 렌즈부(230)로 통과하는 빛의 y-z평면 및 x-y평면 방향의 회전 또는 병진 운동의 흔들림에 대해 보정을 수행 할 수 있다.

제3 틸팅 액추에이터(2603)는 미러(221)를 미러(221)에 수직한 법선 방향의 제3 회전축으로 하여 회전시킬 수 있다.

제3 틸팅 액추에이터(2603)는 제1 및 제2 틸팅 액추에이터(2601, 2602)가 보정하지 못한 성분의 움직임에 대한 보정을 수행할 수 있다.

제2 및 제3 틸팅 액추에이터(2602, 2603)는 동시에 구비될 수도 있지만, 필요에 따라 제2 또는 제3 틸팅 액추에이터(2602, 2603) 중 어느 하나만 개별적으로 구비될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 틸팅 액추에이터(2601, 2602)로 구동할 수도 있고, 제1 및 제3 틸팅 액추에이터(2601, 2603)로 구동할 수도 있다.

<제2-2 실시 예>

도 10은 본 발명과 관련된 손떨림 보정 장치(200)에 관한 또 다른 일 실시 예를 도시한 것이다.

제4 틸팅 액추에이터(2604)는 미러(221)를 제1 방향, 즉 z축을 제4 회전축으로 하여 회전시킬 수 있고, 제5 틸팅 액추에이터(2605)는 미러(221)를 하우징(1001)의 떨림이 없을 때의 제2 방향, 즉 x축을 제5 회전축으로 하여 회전시킬 수 있다.

제4 틸팅 액추에이터(2604)에 의해 미러(221)는 투명 플레이트(210)에서 렌즈부(230)로 통과하는 빛의 y-z평면 및 x-y평면 방향의 회전 또는 병진 운동의 흔들림에 대해 보정을 수행 할 수 있다.

제5 틸팅 액추에이터(2605)는 제1 및 제4 틸팅 액추에이터(2604)가 보정하지 못한 성분의 움직임에 대한 보정을 수행할 수 있다.

제4 및 제5 틸팅 액추에이터(2604, 2605) 또한 동시에 구비될 수도 있지만, 필요에 따라 제4 또는 제5 틸팅 액추에이터(2604, 2605) 중 어느 하나만 개별적으로 구비될 수 있다. 즉, 제1 및 제4 틸팅 액추에이터(2601, 2604)로 구동할 수도 있고, 제1 및 제5 틸팅 액추에이터(2601, 2605)로 구동할 수도 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 해당 기술의 통상의 기술자에게 자명하다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 카메라를 구비한 장치 1001: 하우징
200: 손떨림 보정 장치 210: 투명 플레이트
220: 미러부 221: 미러
2211: 프리즘 2212: 프리즘 결합 플레이트
222: 케이스 223: 틸팅 샤프트
224: 틸팅 가이드 230: 렌즈부
231: 렌즈 240: 반사판
250: 이미지 센서 251: 기판
260: 액추에이터 2601: 제1 틸팅 액추에이터
2602: 제2 틸팅 액추에이터 2603: 제3 틸팅 액추에이터
2604: 제4 틸팅 액추에이터 2605: 제5 틸팅 액추에이터
2606: 병진 액추에이터 261: 구동 자석
262: 구동 코일 263: 위치 검출 센서
264: 떨림 감지 센서 310: 렌즈
320: 이미지 센서 330: 획득영상
410: 광학 경로

Claims

피사체에 반사된 빛을 제1 방향으로 통과시키는 투명 플레이트를 구비한 하우징;
상기 투명 플레이트를 통과한 빛의 광학 경로에 구비되어 상기 제1 방향으로 통과된 빛을 제2방향으로 반사시키는 미러;
상기 하우징의 떨림을 측정하는 떨림 감지 센서;
상기 미러를 움직임을 구동하는 적어도 하나의 틸팅 액추에이터;
상기 측정된 하우징의 떨림에 대응하여 상기 틸팅 액추에이터를 제어하여 상기 미러의 각도 및 배치를 조정하는 제어부;
상기 광학 경로에 구비되어 상기 빛을 굴절시키는 렌즈부; 및
상기 렌즈부를 통과한 빛을 인식하는 이미지 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 방향 및 상기 하우징의 떨림이 없을 때의 상기 제2 방향은 서로 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.
제2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 틸팅 액추에이터는 상기 제1 방향과 상기 하우징의 떨림이 없을 때의 상기 제2 방향의 광학 경로를 포함하는 평면에 수직한 상기 미러 상의 제3 방향을 제1 회전축으로 상기 미러를 틸팅시키는 제1 틸팅 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제1 틸팅 액추에이터는,
상기 미러의 배면에 구비된 구동 자석;
상기 구동 자석에 대향하여 구비된 구동 코일; 및
상기 하우징 및 상기 미러의 상기 제1 회전축 상에 각각 구비된 틸팅 샤프트 및 틸팅 가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하우징의 상기 제1 회전축 성분의 떨림인 종방향 떨림에 대해 상기 미러를 상기 제1 회전축의 시계 또는 반시계 방향으로 틸팅시키는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.
제3 항에 있어서,
상기 렌즈부를 상기 제3 방향에 대하여 병진 운동시키는 렌즈 액추에이터;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 측정된 하우징의 떨림에 대응하여 상기 렌즈 액추에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.
제6 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하우징의 횡방향 떨림에 대해 상기 렌즈부를 상기 제3 방향으로 병진 운동시키는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.
제3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 액추에이터는,
상기 제3 방향에 수직하고 상기 미러 면과 평행한 제4 방향을 제2 회전축으로 상기 미러를 회전시키는 제2 틸팅 액추에이터; 및
상기 미러를 상기 미러의 수직 방향의 제3 회전축으로 회전시키는 제3 틸팅 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.
제3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 액추에이터는,
상기 제1 방향을 제4 회전축으로 상기 미러를 회전시키는 제4 틸팅 액추에이터; 및
상기 하우징의 떨림이 없을 때의 상기 제2 방향을 제5 회전축으로 상기 미러를 회전시키는 제5 틸팅 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.
제1 항에 있어서,
상기 투명 플레이트는,
외측면 및 내측면이 플랫(flat)한 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.
제1 항에 있어서,
상기 투명 플레이트는,
외측면은 볼록하고 내측면은 오목한 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.
제1 항에 있어서,
상기 렌즈부에서 굴절된 빛을 이미지 센서에 반사시키는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.
제12 항에 있어서,
상기 반사판은,
상기 이미지 센서의 수광면이 상기 제1 방향에 수직하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.
제1 항에 있어서,
상기 미러의 움직임을 센싱하는 위치 검출 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 보정 장치.