KR20210115860A - 카메라 모듈의 회전 위치를 센싱하는 포토 센서 어셈블리 - Google Patents

카메라 모듈의 회전 위치를 센싱하는 포토 센서 어셈블리 Download PDF

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KR20210115860A
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Abstract

본 발명은 발광부에서 출사된 광을 수광부에서 감지하는가 여부에 따라 카메라 모듈의 회전 위치를 센싱하는 포토 인터럽터(photo interrupter) 타입의 센서 어셈블리에 관한 것이다.
상기 센서 어셈블리는, 상기 카메라 모듈과 함께 회전하는 회전 부재와, 상기 회전 부재 상에서 제1 원주를 따라 동일한 간격으로 배치되고, 동일한 폭을 갖는 복수의 제1 포토 인터럽터 바와, 상기 회전 부재 상에서 상기 제1 원주와 동심원을 이루는 제2 원주 상의 일 지점에 배치되는 제2 포토 인터럽터 바와, 상기 제1 원주에 근접하여 배치되고 상기 복수의 제1 포토 인터럽터 바에 의한 제1 차광 패턴을 센싱하는 제1 포토 센서와, 상기 제2 원주에 근접하여 배치되고 상기 제2 포토 인터럽터 바에 의한 제2 차광 패턴을 센싱하는 제2 포토 센서와, 상기 센싱된 제2 차광 패턴에 의해 상기 회전 부재의 초기 위치를 검출하고 상기 센싱된 제1 차광 패턴으로부터 상기 회전 부재가 상기 초기 위치로부터 회전한 회전 각도를 산출하는 프로세서를 포함한다.

Description

카메라 모듈의 회전 위치를 센싱하는 포토 센서 어셈블리{Photo sensor assembly for sensing rotational positions of a camera module}
본 발명은 카메라 모듈의 회전 위치를 센싱하는 센서 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광부에서 출사된 광을 수광부에서 감지하는가 여부에 따라 카메라 모듈의 회전 위치를 센싱하는 포토 인터럽터(photo interrupter) 타입의 센서 어셈블리에 관한 것이다.
감시 카메라 중에서 팬/틸트/줌(Pan/Tilt/Zoom) 기능을 제공하는 PTZ 카메라는 설정된 좌표값 사이를 이동하는 프리셋(preset) 구동을 제공하는데, 이 때 각 지정된 좌표값과 카메라가 실제 촬상하는 영역의 오차가 작아야 한다. 이러한 PTZ 카메라의 정밀한 프리셋 구동을 위해서는 카메라 좌표의 초기 위치를 검출하는 과정과 카메라의 위치를 주기적으로 센싱하는 과정이 필요하다.
상기 프리셋 구동의 정확도를 확보하기 위해서는, 모터 샤프트가 회전한 회전량과, 실제 카메라가 회전한 회전량 간의 오차를 재검출하는 장비가 필요하며, 이 위치검출 센서로는 크게 회전체의 자기장을 검출하는 홀 센서(hall sensor)와, 회전체의 광차단을 검출하는 포토 센서 내지 포토 인터럽터 센서(PI sensor)가 알려져 있다.
종래의 홀 센서 방식은 단순히 초기 위치 검지용으로 사용하는 것이 일반적이었다. 단극 착자 마그넷(single-pole magnetized magnet)이 홀 센서에 접근하는 것을 통해, 가장 근접한 위치를 감지하고, 상기 감지된 위치를 통해 초기위치를 산출하는 방식이다. 이러한 홀 센서 방식은 단가가 저렴하고 구성이 쉬운 장점을 가지는 반면, 마그넷이 홀 센서가 감지 가능한 영역을 통과하지 않으면 위치 정보가 인식되지 않는다는 단점이 있다.
또한, 홀 센서와 마그넷 간의 근접이 이루어져야 하므로, 초기 위치 감지를 위해 별도의 구동 모드가 필요하고 초기 위치 감지에 시간이 필요하며, 접근 방향에 따른 이니셜 위치의 오차가 발생한다는 단점도 있다.
한편, 종래의 PI 센서 방식은 자기장 감지 대신에 포토 인터럽터를 사용한 것으로 홀 센서와 유사한 장단점을 지닌다. 상기 PI 센서는 주기적인 피드백(feedback) 신호를 입력 받아 작동하지만, 현재 위치 검출을 위해 복잡한 알고리즘과 동작 시나리오가 필요하고, 그에 따른 포토 인터럽터 바가 갖는 형상이 제약되고 초기 위치 감지에 긴 시간이 소요된다는 문제가 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 PI 센서 어셈블리(10)는 포토 센서(11)의 초기 위치 검출을 위해 포토 인터럽터 바(15a 내지 15h)의 적어도 일부의 크기를 상이하게 할 필요가 있고, 초기 위치 검출을 위한 복잡한 동작 시나리오를 거쳐야 한다. 또한, 각각의 포토 인터럽터 바(15a 내지 15h)의 크기가 다르므로 균일 간격, 즉 균일 해상도로 신호 검출이 불가능한 단점을 가지고 있다.
따라서, 이러한 종래의 포토 센서 내지 PI 센서를 개선하여 초기 위치를 간단한 구동에 의해 신속히 인식하고, 현재의 위치를 균일하고 정밀한 해상도로 측정할 수 있도록 할 필요가 있다.
일본특허공개공보 2015-23675호 (2015.2.2. 공개)
이러한 필요성을 감안하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 포토 센서에서 초기 위치 인식을 간단하고 신속히 수행할 수 있는 구조를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 포토 센서에서 인식된 초기 위치를 기초로 현재의 회전 위치를 검출할 때 균일 간격의 피드백 신호 검출할 수 있는 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 카메라 모듈의 회전 위치를 센싱하는 포토 센서 어셈블리로서, 상기 카메라 모듈과 함께 회전하는 회전 부재; 상기 회전 부재 상에서 제1 원주를 따라 동일한 간격으로 배치되고, 동일한 폭을 갖는 복수의 제1 포토 인터럽터 바; 상기 회전 부재 상에서 상기 제1 원주와 동심원을 이루는 제2 원주 상의 일 지점에 배치되는 제2 포토 인터럽터 바; 상기 제1 원주에 근접하여 배치되고 상기 복수의 제1 포토 인터럽터 바에 의한 제1 차광 패턴을 센싱하는 제1 포토 센서; 상기 제2 원주에 근접하여 배치되고 상기 제2 포토 인터럽터 바에 의한 제2 차광 패턴을 센싱하는 제2 포토 센서; 및 상기 센싱된 제2 차광 패턴에 의해 상기 회전 부재의 초기 위치를 검출하고, 상기 센싱된 제1 차광 패턴으로부터 상기 회전 부재가 상기 초기 위치로부터 회전한 회전 각도 내지 회전 위치를 산출하는 프로세서를 포함한다.
상기 제1 원주는 상기 제2 원주보다 반경방향으로 외측에 위치한다.
상기 제2 포토 센서는 상기 회전 부재가 한번 회전하는 기간 내에서 상기 회전 부재의 초기 위치를 센싱한다.
상기 제1 포토 센서는 광을 출사하는 제1 발광부와 상기 출사된 광이 상기 복수의 제1 포토 인터럽터 바에 의해 차광되는지 여부를 센싱하는 제1 수광부를 포함하고, 상기 제2 포토 센서는 광을 출사하는 제2 발광부와 상기 출사된 광이 상기 제2 포토 인터럽터 바에 의해 차광되는지 여부를 센싱하는 제2 수광부를 포함한다.
상기 제1 포토 센서와 상기 제2 포토 센서는 동일한 회로 기판 상의 다른 위치에 배치된다.
상기 제1 포토 센서는 상기 동일한 간격과 폭을 갖는 복수의 제1 포토 인터럽터 바에 의해, 상기 회전 부재의 회전 각도를 균일한 해상도로 센싱한다.
상기 제2 포토 인터럽터 바는, 상기 회전 부재의 반경 방향을 기준으로, 상기 복수의 제1 포토 인터럽터 바 사이의 빈 공간과 일치하도록 배치된다.
본 발명에 따른 포토 센서 어셈블리에 의하면, 간단한 1회전만으로도 신속한 초기 위치 인식이 가능하고 상기 인식된 초기 위치를 기초로 일정한 해상도로 카메라 모듈의 회전 위치를 측정할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 포토 센서 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 카메라의 조립 사시도이다.
도 3은 상기 감시 카메라 중에서 하부 케이스를 제거하고 하방에서 바라본 저면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 센서 어셈블리를 도시한 사시도이고 도 4b는 상기 포토 센서 어셈블리의 분해사시도이다.
도 5a는 회전 부재를 하방으로부터 바라본 사시도이고, 도 5b는 여기에 포토 센서를 추가적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 프로세서에 의해 처리되는 제1 및 제2 차광 패턴을 시간축을 따라 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 카메라(100)의 조립 사시도이고, 도 3은 상기 감시 카메라(100) 중에서 하부 케이스(180)를 제거하고 하방에서 바라본 저면도이다. 감시 카메라(100)는 모터(110), 회전 부재(120), 타이밍 벨트(130), 탄성 부재(140), 베이스(150) 및 이동 부재(160)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 2의 감시 카메라(100)에서는 하우징의 하부 케이스(180)만 도시되어 있고 하우징의 상부 케이스 등의 기타의 외관 구성은 생략하였다.
모터(110)에서 발생된 구동력은 상기 모터(110)로부터 제1축(Ax)을 따라 연장되고 상기 모터(110)의 구동력에 의해 회전하는 모터 샤프트(115)로 전달된다. 이 때, 모터(110)는 미도시된 전원으로부터 전력을 공급받기 위해 상기 전원과 단자(113)를 통해 접속될 수 있다.
이러한 구동력은 타이밍 벨트(130)를 매개로 하여, 상기 제1축(Ax)과 이격된 제2축(Bx)을 중심으로 회전하는 회전 부재(120)로 전송된다. 구체적으로, 타이밍 벨트(130)는 상기 모터 샤프트(115)와 상기 회전 부재(120)를 함께 커플링하면서 상기 모터 샤프트(115)의 회전을 상기 회전 부재(120)의 회전으로 변환한다. 따라서, 타이밍 벨트(130) 중에서 제1축(Ax) 근처의 부분은 상기 모터 샤프트(115)의 단부(111)와 커플링되고, 타이밍 벨트(130) 중에서 제2축(Bx)을 감싸는 부분은 상기 회전 부재(120)의 외주면과 커플링된다.
미도시된 카메라 모듈이 장착되는 브라켓(170)은 상기 회전 부재(120)와 고정 결합되어 상기 회전 부재(120)와 일체로 회전한다. 따라서, 회전 부재(120)의 회전에 따라 상기 카메라 모듈도 함께 회전하게 된다.
이때, 탄성 부재(140)는 제1축(Ax)이 상기 제2축(Bx)으로부터 멀어지는 방향으로 바이어스(bias)를 가한다. 도 2 및 도 3에서 탄성 부재(140)는 코일 스프링으로 도시되어 있으나 이에 한하지 않고 텐션(tension)을 가할 수 있는 가요성 부재라면 대체 가능하다. 본 발명에서 탄성 부재(140)가 이와 같은 힘을 모터 샤프트(115)에 가하기 위해서, 바람직한 실시예로서 베이스(150) 및 이동 부재(160)가 사용될 수 있다.
구체적으로, 이동 부재(160)는 상기 모터(110)와 고정적으로 체결되고, 상기 베이스(150) 상에서 상기 베이스(150)에 대해 선회 가능하게 결합된다. 이와 같이 이동 부재(160), 베이스(150) 및 탄성 부재(140)의 상호 작용에 의해, 모터 샤프트(115)가 상기 제2축(Bx)에 가까워지는 방향으로 힘을 가하는 상기 타이밍 벨트(130)의 텐션(tension)과, 상기 모터 샤프트(115)가 상기 제2축(Bx)으로부터 멀어지는 방향으로 힘을 가하는 상기 탄성 부재(140)의 바이어스(bias)가 평형을 이루면서 상기 제1축(Ax)과 상기 제2축(Bx) 간의 거리가 적응적(adaptive)으로 조절될 수 있다.
또한, 회전 부재(120) 및 브라켓(170)의 조립체는 하우징의 하부 케이스(180) 내의 지지 부재(미도시 됨)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
도 3에서, 상기 베이스(150)와 상기 이동 부재(160)는 각각 중공부(미도시 됨)를 포함하고, 각각의 중공부는 서로 대응되는 위치에 형성된다. 이 때, 상기 모터 샤프트(115)는 각각의 중공부를 관통하여 배치된다. 따라서, 각각의 중공부를 관통하여 배치된 모터 샤프트(115)의 단부(111)에 상기 타이밍 벨트(130)가 커플링된다.
이상과 같은 감시 카메라(100)에서 카메라 모듈의 회전 위치 내지 방향을 감지하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 센서 어셈블리(200)는 복수의 포토 인터럽터 바를 구비하는 회전 부재(120)와 상기 인터럽터 바에 의한 차광 패턴을 센싱하는 포토 센서(211, 213)를 적어도 포함한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 센서 어셈블리(200)를 도시한 사시도이고 도 4b는 상기 포토 센서 어셈블리(200)의 분해사시도이다.
전술한 바와 같이 회전 부재(120)의 외주면에는 쓰레드(129)가 형성되고 여기에 타이밍 벨트(130)와 같은 동력 전달 수단이 결합되며, 이에 따라 모터(110)의 구동력이 회전 부재(120)까지 전달된다. 회전 부재(120)에는 카메라 모듈이 장착되고 회전 부재(120)의 회전과 함께 상기 카메라 모듈도 함께 회전한다. 따라서, 상기 카메라 모듈은 상기 회전 부재(120)와 동일한 움직임을 갖기 때문에 회전 부재(120)의 초기 위치 및 회전 각도를 측정함으로써 상기 카메라 모듈의 현재 위치도 결정된다. 회전 부재(120)에는 미도시 된 체결구에 의해 상기 카메라 모듈과 직접 결합되거나 카메라 모듈을 장착한 브라켓과 결합되기 위한 관통홀(128)이 구비될 수 있다.
한편, 회전 부재(120)의 외주면의 하단에는 복수의 포토 인터럽터 바(121, 도 5a의 123)가 형성되고, 이러한 포토 인터럽터 바(121, 123)의 회전은 포토 센서(211, 213)에 의해 감지될 수 있다. 상기 포토 센서(211, 213)는 회로 기판(210) 상에 함께 배치될 수 있다. 포토 센서는 일반적인 구성으로서 발광부와 수광부를 구비한다.
따라서, 제1 포토 센서(211)는 광(23)을 출사하는 제1 발광부(21)와 상기 출사된 광(23)이 상기 복수의 제1 포토 인터럽터 바(121)에 의해 차광되는지 여부를 센싱하는 제1 수광부(22)를 포함하고, 상기 제2 포토 센서(213)는 광(33)을 출사하는 제2 발광부(31)와 상기 출사된 광(33)이 상기 제2 포토 인터럽터 바(123)에 의해 차광되는지 여부를 센싱하는 제2 수광부(32)를 포함한다.
회로 기판(210)은 관통홀(217)을 포함하며, 회로 기판(210)의 고정을 위해, 미도시된 체결구가 관통홀(217)을 통과하여 하부 케이스(180)에 고정될 수 있다. 또한, 회로 기판(210)에는 다른 회로 기판 또는 전원과의 연결을 위한 커넥터 소켓(215)이 추가로 배치될 수 있다.
도 5a는 회전 부재(120)에 형성된 포토 인터럽터 바(121, 123)의 구성을 살펴보기 위해, 회전 부재(120)를 하방으로부터 바라본 사시도이고, 도 5b는 여기에 각각의 포토 센서(211, 213)를 추가적으로 도시한 사시도이다. 여기서 회로 기판(210)은 편의상 제거되었다.
먼저 도 5a를 참조하면, 상기 회전 부재(120)에는 복수의 제1 포토 인터럽터 바(121)와 제2 포토 인터럽터 바(123)가 형성된다. 상기 복수의 제1 포토 인터럽터 바(121)는 회전 부재(120) 상에서 제1 원주(122)를 따라 동일한 간격(d)으로 배치되고 각각 동일한 폭(w)을 갖는다. 또한, 제2 포토 인터럽터 바(123)는 회전 부재(120) 상에서 상기 제1 원주(122)와 동심원을 이루는 제2 원주(124) 위의 일 지점에 배치된다. 이 때, 상기 제1 원주(122)는 회전축(Bx)의 반경방향(R)으로 볼 때 상기 제2 원주(124)보다 외측에 위치하여 상호간에 간섭이 발생하지 않게 할 수 있다. 물론, 다른 실시예로서 제1 원주(122)의 외측에 제2 원주(124)를 배치할 수도 있다. 이 경우에는 초기 위치 감지를 위한 제2 포토 인터럽터 바(123)가 복수의 제1 포토 인터럽터 바(121)의 외측에 위치하는 방식으로 상호 간의 간섭을 피할 수 있을 것이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 포토 인터럽터 바(121)는 복수의 개소에 형성되고 제2 포토 인터럽터 바(123)는 단일의 개소에 형성될 수 있다. 그 이유는 제1 포토 인터럽터 바(121)는 회전 각도를 산출하는 데에 사용되므로 연속적인 측정이 필요함에 비해, 제2 포토 인터럽터 바(123)는 초기 위치만을 산출하는 데에 사용되므로 고유한 하나의 지점에 위치해도 충분하기 때문이다. 물론, 이에 한하지 않고 제2 포토 인터럽터 바(123)도 서로 식별이 가능하다면 복수의 위치에 배치되게 할 수도 있을 것이다.
도 5b를 참조하면, 이와 같이 복수의 제1 포토 인터럽터 바(121)에 의한 제1 차광 패턴을 센싱하기 위한 제1 포토 센서(211)는 상기 제1 원주(122)에 근접하여 배치된다. 또한, 제2 포토 인터럽터 바(123)에 의한 제2 차광 패턴을 센싱하기 위한 제2 포토 센서(213)는 상기 제2 원주(124)에 근접하여 배치된다. 따라서, 상기 제1 포토 센서(211)와 상기 제2 포토 센서(213)는 상호 간섭되지 않도록 동일한 회로 기판(210) 상의 다른 위치에 배치될 수 있다(도 4b 참조).
상기 제1 포토 센서(211)는 상기 동일한 간격(d)과 폭(w)을 갖는 복수의 제1 포토 인터럽터 바(121)에 의해, 상기 회전 부재(120)의 회전 각도를 균일한 해상도(resolution)로 센싱한다. 또한, 제2 포토 센서(213)는 상기 회전 부재(120)가 최대 한번 회전하는 기간 내에서 상기 회전 부재(120)의 초기 위치를 센싱한다.
이와 같이, 제1 포토 센서(211)에 의해 센싱된 제1 차광 패턴과, 제2 포토 센서(213)에 의해 센싱된 제2 차광 패턴은 미도시된 프로세서에 제공된다. 상기 프로세서는 RAM과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 ROM과 같은 비휘발성 메모리 소자에 다양한 처리 명령, 쓰레드 등을 로딩(loading)하고 이들을 처리하는 기능을 가지며, 일반적으로 CPU(central processing unit), 마이콤(micro-processor), FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit) 등으로 구현될 수 있다.
상기 프로세서는 상기 센싱된 제2 차광 패턴에 의해 상기 회전 부재(120)의 초기 위치를 검출하고, 상기 센싱된 제1 차광 패턴으로부터 상기 회전 부재(120)가 상기 초기 위치로부터 회전한 회전 각도를 산출할 수 있다. 이러한 초기 위치 및 회전 각도의 합은 결국 현재의 회전 위치를 나타낸다.
도 6은 프로세서에 의해 처리되는 제1 차광 패턴들(61)과 제2 차광 패턴(63)을 시간축을 따라 도시한 도면이다. 복수의 제1 차광 패턴들(61)은 제1 포토 센서(211)로부터 제공된 것이고, 하나의 제2 차광 패턴(63)은 제2 포토 센서(213)로부터 제공된 것이다.
상기 프로세서는 제1 및 제2 차광 패턴(61, 63)을 분석하여, 회전 부재(120) 내지 카메라 모듈의 현재 회전 위치(rotational position)를 연산할 수 있다. 도 6에서 등간격의 펄스 형태로 제공되는 제1 차광 패턴(61)은 각각 균일한 펄스의 폭(m)과 간격(n)을 갖는다. 이러한 하나의 펄스가 통과할 때 이에 대응되는 회전 부재(120)의 회전 각도는, 도 5a와 같이 배치된 복수의 제1 포토 인터럽터 바(121)의 배치에 의해 미리 결정되어 있으므로 예를 들어 단순 비례식에 의해 계산될 수 있다.
도 6에서 제2 차광 패턴(63)은 복수의 제1 차광 패턴(61)의 사이의 유휴 구간과 일치하도록 표시된다. 이는 도 5a에서 복수의 제1 포토 인터럽터 바(121)가, 상기 회전 부재(120)의 반경 방향(R)을 기준으로, 상기 복수의 제2 포토 인터럽터 바(121) 사이의 빈 공간과 일치하도록 배치되어 있기 때문이다. 이와 같이, 복수의 제1 차광 패턴(61)의 유휴 구간에서 제2 차광 패턴(63)이 발생되도록 하면, 상기 프로세서가 동시간에 수신된 펄스를 처리해야 하는 부담을 덜어줄 수 있다.
상기 프로세서는 실시간으로 제1 차광 패턴(61)을 수신할 뿐만 아니라 제2 차광 패턴(63)도 수신한다. 상기 제2 차광 패턴(63)이 나타나는 위치(t0)는 회전 부재(120) 내지 카메라 모듈의 초기 위치에 해당하므로 이를 기준으로 회전 부재(120)의 누적 회전 각도에서 발생되는 오차를 보정할 수 있다. 뿐만 아니라, 처음으로 포토 센서 어셈블리(200)에 전원을 공급하여 동작하는 경우에는 회전 부재(120) 내지 상기 카메라 모듈의 초기 위치를 전혀 알 수 없으므로, 초기 위치를 찾기 위한 초기화 과정을 수행하여야 한다. 본 발명에 따른 포토 센서 어셈블리(200)에는 이와 같이 제1 포토 인터럽터 바(121)와 동심원으로 배치된 제2 포토 인터럽터 바(123)가 구비되어 있기 때문에 단순히 1회의 회전만으로 상기 초기 위치를 신속히 파악할 수 있다. 이와 같이, 초기 위치가 파악되면 다시 이로부터 제1 차광 패턴(61)의 개수 카운트를 통해 상기 회전 부재(120)의 현재 회전 각도를 신속히 파악할 수 있는 것이다.
이와 같이 프로세서에 의해 연산된 상기 카메라 모듈의 현재 회전 위치를 기초로, 미도시된 모터 컨트롤러에 의해 모터(110)를 피드백 제어함으로써 상기 카메라 모듈을 사용자 또는 프로그램에서 지시하는 방향으로 정확히 제어할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 포토 센서 어셈블리(200)는 포토 인터럽터를 각각 초기 위치 감지용과 회전 각도 감지용으로 2원화한 구성을 채용하였다. 이를 통해 초기 위치 감지는 단순한 1회전 이내에 신속히 감지되고(기존의 15초에서 1초 이내로 단축됨), 회전 각도 연산시에도 기준 위치(t0)가 수시로 확인되므로 이를 통해 상기 회전 각도도 수시로 보정할 수 있다. 또한, 복수의 제1 포토 인터럽터 바(121)의 폭과 간격을 일정하게 유지할 수 있고, 그 폭과 크기를 줄임으로써 센싱 구간의 각도 역시 10° 이내의 값으로 줄여서 센싱 해상도를 향상시킬 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
61: 제1 차광 패턴 63: 제2 차광 패턴
100: 카메라 어셈블리 110: 모터
111: 모터 샤프트의 단부 113: 모터 단자
115: 모터 샤프트 120: 회전 부재
121: 복수의 제1 인터럽터 바 122: 제1 원주
123: 제2 인터럽터 바 124: 제2 원주
128, 217: 관통홀 129: 쓰레드
130: 타이밍 벨트 140: 탄성 부재
150: 베이스 160: 이동 부재
170: 브라켓 180: 하부 케이스
210: 회로 기판 211: 제1 포토 센서
213: 제2 포토 센서 215: 커넥터 소켓

Claims (7)

  1. 카메라 모듈의 회전 위치를 센싱하는 포토 센서 어셈블리로서,
    상기 카메라 모듈과 함께 회전하는 회전 부재;
    상기 회전 부재 상에서 제1 원주를 따라 동일한 간격으로 배치되고, 동일한 폭을 갖는 복수의 제1 포토 인터럽터 바;
    상기 회전 부재 상에서 상기 제1 원주와 동심원을 이루는 제2 원주 상의 일 지점에 배치되는 제2 포토 인터럽터 바;
    상기 제1 원주에 근접하여 배치되고 상기 복수의 제1 포토 인터럽터 바에 의한 제1 차광 패턴을 센싱하는 제1 포토 센서;
    상기 제2 원주에 근접하여 배치되고 상기 제2 포토 인터럽터 바에 의한 제2 차광 패턴을 센싱하는 제2 포토 센서; 및
    상기 센싱된 제2 차광 패턴에 의해 상기 회전 부재의 초기 위치를 검출하고, 상기 센싱된 제1 차광 패턴으로부터 상기 회전 부재가 상기 초기 위치로부터 회전한 회전 각도를 산출하는 프로세서를 포함하는 포토 센서 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 원주는 상기 제2 원주보다 반경방향으로 외측에 위치하는 포토 센서 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 포토 센서는 상기 회전 부재가 한번 회전하는 기간 내에서 상기 회전 부재의 초기 위치를 센싱하는 포토 센서 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 포토 센서는 광을 출사하는 제1 발광부와 상기 출사된 광이 상기 복수의 제1 포토 인터럽터 바에 의해 차광되는지 여부를 센싱하는 제1 수광부를 포함하고,
    상기 제2 포토 센서는 광을 출사하는 제2 발광부와 상기 출사된 광이 상기 제2 포토 인터럽터 바에 의해 차광되는지 여부를 센싱하는 제2 수광부를 포함하는 포토 센서 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 포토 센서와 상기 제2 포토 센서는 동일한 회로 기판 상의 다른 위치에 배치되는 포토 센서 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 포토 센서는 상기 동일한 간격과 폭을 갖는 복수의 제1 포토 인터럽터 바에 의해, 상기 회전 부재의 회전 각도를 균일한 해상도로 센싱하는 포토 센서 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 포토 인터럽터 바는, 상기 회전 부재의 반경 방향을 기준으로, 상기 복수의 제1 포토 인터럽터 바 사이의 빈 공간과 일치하도록 배치되는 포토 센서 어셈블리.
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