KR20220108526A

KR20220108526A - 폴디드 줌 ois 회로 및 카메라 장치

Info

Publication number: KR20220108526A
Application number: KR1020210011623A
Authority: KR
Inventors: 장남홍; 윤대길
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2022-08-03
Also published as: US20220239834A1; CN114815443A; KR102460759B1; US11546516B2

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 폴디드 줌 OIS 회로는, 프리즘 및 프리즘 액츄에이터를 구동하는 폴디드 줌 OIS 회로에 있어서, OIS 오프 명령이 입력되면, 가속도 센서로부터 입력받은 가속도 센서값에 기초해 하우징 자세를 인식하여 하우징 자세 정보를 출력하는 자세 인식부; 상기 자세 인식부로부터 입력받은 상기 하우징 자세 정보에 매칭된 해당 목표위치까지 상기 프리즘의 점진적인 이동을 제어하는 프리즘 위치 제어부; 및 상기 프리즘 위치 제어부의 제어에 따라 상기 프리즘을 목표위치까지 이동시키는 프리즘 구동부; 를 포함한다.

Description

폴디드 줌 OIS 회로 및 카메라 장치{OIS CIRCUIT OF FOLDED ZOOM TYPE AND CAMERA DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은 폴디드 줌 OIS 회로 및 카메라 장치에 관한 것이다.

최근 하이엔드 급 스마트폰에는 고배율 줌(Zoom)의 사진 품질 향상을 위해 폴디드 줌(Folded Zoom) 카메라 모듈이 장착되고 있다. 폴디드 줌 카메라 모듈은 수직 형태로 렌즈를 배열했던 기존 렌즈-시프트(Lens-Shift)타입 카메라 모듈과 달리, 잠망경처럼 빛을 직각으로 굴절시켜 초점 거리를 늘린 구조로 이루어져 있으며, 빛을 직각으로 굴절 시키기 위해 광학 OIS(optical image stabilization)가 가능한 프리즘(Prism)이 장착되어 있다.

폴디드 줌(Folded Zoom) 카메라 모듈은 기존 렌즈-시프트(Lens-Shift) 카메라 모듈에 비해 보정각도가 크고 넓은 범위의 손떨림 보정이 가능하다는 장점이 있으며, 프리즘(Prism) 회전각에 따른 손떨림 보상을 수행하기 때문에 초점거리가 길어지더라도 최대 보정각의 손실이 발생하지 않아 특히 고배율 줌(Zoom)에서의 OIS 제어가 용이한 장점이 있다.

그런데, 기존의 폴디드 줌 OIS가 적용된 카메라는, 사진 촬영을 마친 후 카메라 앱(App) 종료 시 프리즘에 의한 충돌 소음이 발생하는 문제점이 있다.

부연하면, 카메라 앱 종료시 프리즘이 소음을 유발하는 원인은 구동전류(예, IDAC)가 0(제로)이 되면서 중력에 의해 프리즘 수용공간의 바닥으로 미끄러지면서 벽면 하우징(Housing)에 부딪히기 때문이다.

또한, OIS 풀링 마그네트(Pulling Magnet)와 요크(Yoke)간 발생하는 인력 등 자계적인 원인도 함께 존재한다. 일 얘로, 카메라 앱에서 줌 배율을 바꾸어 가며 광각(Wide)↔망원(Tele)을 지속적으로 전환할 경우, OIS 온/오프가 반복되면서 지속적인 소음(이음)이 발생하는 문제점이 있다.

(선행기술문헌)

(특허문헌 1) KR 등록특허 공보 제10-2131597호 (2020.07.02)

(특허문헌 2) KR 공개특허 공보 제10-2020-0101963호 (2020.08.28)

본 발명의 일 실시 예는, 폴디드 줌 카메라 장치에서, 카메라 앱(App) 종료시 (또는 OIS 오프시) 프리즘과 하우징(Housing)간의 접촉(또는 충돌)에 의한 소음을 줄일 수 있는 폴디드 줌 OIS 회로 및 카메라 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 의해, 프리즘 및 프리즘 액츄에이터를 구동하는 폴디드 줌 OIS 회로에 있어서, OIS 오프 명령이 입력되면, 가속도 센서로부터 입력받은 가속도 센서값에 기초해 하우징 자세를 인식하여 하우징 자세 정보를 출력하는 자세 인식부; 상기 자세 인식부로부터 입력받은 상기 하우징 자세 정보에 매칭된 해당 목표위치까지 상기 프리즘의 점진적인 이동을 제어하는 프리즘 위치 제어부; 및 상기 프리즘 위치 제어부의 제어에 따라 상기 프리즘을 목표위치까지 이동시키는 프리즘 구동부; 를 포함하는 폴디드 줌 OIS 회로가 제안된다.

또한, 본 발명의 다른 일 실시 예에 의해, 프리즘의 위치를 이동시키는 프리즘 액츄에이터; 실행중인 카메라 앱을 종료하면 OIS 오프 명령을 출력하는 카메라 앱부; 상기 폴디드 줌 카메라 장치의 하우징 자세를 센싱하여 가속도 센서값을 출력하는 가속도 센서; 상기 OIS 오프 명령 입력시, 상기 프리즘 액츄에이터를 동작시켜, 상기 프리즘의 위치를 확인하면서 상기 가속도 센서값에 해당하는 하우징 자세별 목표위치로, 상기 프리즘의 점진적인 이동을 제어하는 OIS 회로; 및 상기 프리즘의 위치를 센싱하여 위치 센서신호를 상기 OIS 회로에 출력하는 위치센서; 를 포함하는 폴디드 줌 카메라 장치가 제안된다.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 폴디드 줌 카메라 장치에서, 카메라 앱(App) 종료시 (또는 OIS 오프시) 프리즘과 하우징(Housing)간의 접촉(또는 충돌)에 의한 소음을 줄일 수 있는 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 OIS 회로의 일 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 장치의 일 예시도이다.
도 3은 자세 인식부의 동작 설명도이다.
도 4는 가속도 센서의 센싱 자세 설명도이다.
도 5는 가속도 센서값, 하우징 자세 및 목표위치 관계표를 보이는 도면이다.
도 6은 하우징 자세 설명도이다.
도 7은 프리즘 위치 제어부의 일 예시도이다.
도 8은 하우징 자세에 따른 목표위치 설명도이다.
도 9는 타켓 변화 제한기에서 출력되는 제어값의 일 예시도이다.
도 10은 프리즘 구동부의 일 예시도이다.
도 11은 PID 출력 제한부에서 출력되는 출력비율값의 일 예시도이다.
도 12는 카메라 제어기 및 전원장치의 예시도이다.
도 13은 카메라 장치의 주요 신호에 대한 타이밍 챠트이다.
도 14의 (a)-(f)는 하우징 자세별 목표위치 제어결과에 따른 소음측정 결과 설명도이다.

이하에서는, 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 하나의 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 예에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 실시 예들은 서로 조합되어 여러 가지 새로운 실시 예가 이루어질 수 있다.

그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 OIS 회로의 일 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 장치의 일 예시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 OIS 회로(200)는, 프리즘(301) 및 프리즘 액츄에이터(300)를 구동하는 폴디드 줌 타입의 OIS 회로가 될 수 있다.

상기 OIS 회로(200)는, 자세 인식부(210), 프리즘 위치 제어부(230), 및 프리즘 구동부(250)를 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 장치(10)는, 폴디드 줌 타입의 카메라 장치 가 될 수 있다.

상기 카메라 장치(10)는, 프리즘(301), 프리즘 액츄에이터(300), 카메라 앱부(110), 가속도 센서(130), OIS 회로(200), 및 위치센서(400)를 포함할 수 있다.

프리즘(310)은, 프리즘 하우징의 수용공간(도 6의 302)에 배치되어, 프리즘 액츄에이터(300)에 의해 위치 이동되며, 촬영을 위해 광을 반사할 수 있다.

프리즘 액츄에이터(300)는, OIS 회로(200)에 의한 구동신호에 의해 동작할 수 있다.

일 예로, 프리즘 액츄에이터(300)는, VCM(Voice Coil Motor) 액츄에이터가 될 수 있다. 이 경우, 프리즘 액츄에이터(300)는 프리즘(301)에 배치된 마그네트와, 상기 프리즘의 하우징에 배치된 구동코일을 포함하여, 구동코일에 의한 전자기력에 의한 구동력을 프리즘(301)의 마그네트에 전달하여 프리즘(301)의 위치를 이동시킬 수 있다. 상기 프리즘 액츄에이터(300)에 대한 예시는 하나의 예시에 불과하므로 이에 한정되는 것은 아니다.

카메라 앱부(110)는, 실행중인 카메라 앱(App)을 종료하면 OIS 오프 명령(C_OIS_OFF)을 OIS 회로(200)에 출력할 수 있다.

가속도 센서(130)는, 상기 폴디드 줌 카메라 장치(10)의 하우징 자세를 센싱하여 가속도 센서값(Vas)을 OIS 회로(200)에 출력할 수 있다.

OIS 회로(200)는, 상기 OIS 오프 명령(C_OIS_OFF) 입력시, 위치 센서신호(SP)에 기초해 상기 프리즘의 위치를 확인하면서, 상기 가속도 센서값(Vas)에 해당하는 하우징 자세별 목표위치까지, 위치 센서신호(SP)를 기초하고, 구동신호(Sdr)를 이용하여, 상기 프리즘(301)의 점진적인 이동을 제어할 수 있다.

위치센서(400)는, 상기 프리즘(301)의 위치를 센싱하여 상기 위치 센서신호(SP)를 상기 OIS 회로(200)에 출력할 수 있다.

도 2에 도시된 OIS 회로(200)는, 도 1과 같이, 자세 인식부(210), 프리즘 위치 제어부(230), 및 프리즘 구동부(250)를 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 자세 인식부(210)는, OIS 오프 명령(C_OIS_OFF)이 입력되면, 가속도 센서(130)로부터 입력받은 가속도 센서값(Vas)에 기초해 하우징 자세를 인식하여 하우징 자세 정보(INFO_ATT)를 출력할 수 있다.

프리즘 위치 제어부(230)는, 상기 자세 인식부(210)로부터 입력받은 상기 하우징 자세 정보(INFO_ATT)에 매칭된 해당 목표위치까지, 제어값(CV)을 이용하여, 상기 프리즘(301)의 점진적인 이동을 제어할 수 있다.

그리고, 프리즘 구동부(250)는, 상기 프리즘 위치 제어부(230)로부터 입력받은 제어값(CV)을 이용하여 구동신호(Sdr)를 생성하고, 상기 구동신호(Sdr)를 이용하여, 상기 프리즘(301)을 목표위치(TP)까지 이동시킬 수 있다.

본 발명의 각 도면에 대해, 동일한 부호 및 동일한 기능의 구성요소에 대해서는 가능한 불필요한 중복 설명은 생략될 수 있고, 각 도면에 대해 가능한 차이점에 대한 사항이 설명될 수 있다.

도 3은 자세 인식부의 동작 설명도이다.

도 3을 참조하면, 상기 자세 인식부(210)는, 전술한 바와같이, 상기 하우징 자세 정보(INFO_ATT)를 출력할 수 있으며, 또한, 하우징 자세를 인식한 경우, 인식완료신호(Src)를 출력할 수 있다.

도 4는 가속도 센서의 센싱 자세 설명도이다.

도 4를 참조하면, 가속도 센서(130)는, 3축 (X,Y,Z축) 센서인 경우, 3축의 각 축마다 2가지 방향을 센싱할 수 있어서, 전체 6가지 방향에 대해 가속도를 센싱하여 가속도 센서값(Vas)을 출력할 수 있다.

예를 들어, X축, Y축, Z축을 갖는 3축 센서인 경우, 6가지 방향은, Z축 방향에 대해, 제1 방향(#1)(+Acc_z)(Face Up 방향) 및 제2 방향(#2) (-Acc_z)(Face Down 방향), X축 및 Y축 방향에 대해, 제3 방향(#3)(-Acc_x)(12시 방향), 제4 방향(#4)(+ Acc_y)(3시 방향), 제5 방향(#5)(+Acc_x)(6시 방향) 및 제6 방향(#6)(- Acc_y)(9시 방향)이 될 수 있다.

일 예로, X축은 가속도 센서(130)의 길이방향이 될 수 있고, Y축은 가속도 센서(130)의 폭 방향이 될 수 있으며, Z축은 가속도 센서(130)의 두께 방향 (도 4의 상하방향)이 될 수 있다.

도 5는 가속도 센서값, 하우징 자세 및 목표위치 관계표를 보이는 도면이다.

도 5를 참조하면, 가속도 센서값(Vas)에 대한 예로는, 양의 Z(+Z), 음의 Z(-Z), 음의 X(-X), 양의 Y(+Y), 양의 X(+X), 음의 Y(-Y)가 될 수 있다.

예를 들어, 상기 가속도 센서값(Vas)인 양의 Z(+Z), 음의 Z(-Z), 음의 X(-X), 양의 Y(+Y), 양의 X(+X), 음의 Y(-Y) 각각은, 하우징의 6가지 자세인 제1 방향(#1)(Face Up 방향), 제2 방향(#2)(Face Down 방향), 제3 방향(#3)(Prism Up 방향)(12시 방향), 제4 방향(#4)(Prism Right 방향)(3시 방향), 제5 방향(#5)(Prism Down 방향) 및 제6 방향(#6)(Prism Left 방향)(9시 방향)에 대한 가속도 센서값이 될 수 있다.

이와 같은 6가지 방향의 가속도 센서값(Vas) 각각에 대해서는, 해당 하우징 자세에 따라, 해당 목표위치(TP)가 하기와 같이 설정될 수 있다.

(1) 제1 방향(#1)(Face Up 방향)에 대해, X축은 'Hall Max'로, Y축은 'Hall Min'으로 설정될 수 있다. (2) 제2 방향(#2)(Face Down 방향)에 대해, X축은 'Hall Max'로, Y축은 'Hall Max'로 설정될 수 있다. (3) 제3 방향(#3)(Prism Up 방향)(12시 방향)에 대해, X축은 'Hall Max'로, Y축은 'Hall Min'으로 설정될 수 있다. (4) 제4 방향(#4)(Prism Right 방향)(3시 방향)에 대해, X축은 'Hall Min'으로, Y축은 'Hall Min'으로 설정될 수 있다. (5) 제5 방향(#5)(Prism Down 방향)에 대해, X축은 'Hall Max'로, Y축은 'Hall Min'으로 설정될 수 있다. 그리고, (6) 제6 방향(#6)(Prism Left 방향)(9시 방향)에 대해, X축은 'Hall Max'로, Y축은 'Hall Min'으로 설정될 수 있다.

도 6은 하우징 자세 설명도이다.

도 6을 참조하여, 하우징의 자세에 대한 6가지 방향에 대해 설명하면 하기와 같습니다.

제1 방향(#1)(Face Up 방향)은, 카메라 장치(10)의 촬영 방향이 위를 향하는 방향이다. 제2 방향(#2)(Face Down 방향)는 촬영 방향이 아래를 향하는 방향이다. 제3 방향(#3)(Prism Up 방향)(12시 방향)은 촬영 방향이 옆으로 향하고 프리즘(301)이 수용공간(302)의 상부에 위치하는 방향이다. 제4 방향(#4)(Prism Right 방향)(3시 방향)은 촬영 방향이 옆으로 향하고 프리즘(301)이 수용공간(302)의 오른쪽에 위치하는 방향이다. 제5 방향(#5)(Prism Down 방향)은 촬영 방향이 옆으로 향하고 프리즘(301)이 수용공간(302)의 아래에 위치하는 방향이다. 그리고, 제6 방향(#6)(Prism Left 방향)(9시 방향)은 촬영 방향이 옆으로 향하고 프리즘(301)이 수용공간(302)의 왼쪽에 위치하는 방향이다.

도 7은 프리즘 위치 제어부의 일 예시도이다.

도 7을 참조하면, 상기 프리즘 위치 제어부(230)는, 타이머(231), 메모리(233), 및 타켓 변화 제한기(235)를 포함할 수 있다.

타이머(231)는, 상기 자세 인식부(210)로부터 인식완료신호(Src)가 입력되면 시간 카운팅을 개시하여, 시간 카운트 값을 타켓 변화 제한기(235) 및 프리즘 구동부(250)에 제공할 수 있다.

메모리(233)는, 상기 하우징 자세 정보(INFO_ATT)에 매칭된 해당 목표위치(TP)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 메모리(233)는, 도 5를 참조하여 설명한 바와같이, 하우징의 자세별로 각각 매칭된 목표위치(TP)를 저장하고 있다.

타켓 변화 제한기(235)는, 상기 타이머(231)의 시간 카운트 값에 기초해, 제1 시간 구간(TP1) 동안에, 상기 해당 목표위치(TP)까지 상기 프리즘(301)의 점진적인 이동을 제어하기 위해, 점진적으로 상승하는 제어값(CV)을 생성하여 프리즘 구동부(250)에 출력할 수 있다.

예를 들어, '점진적인 이동'이란 곧바로 급격한 이동을 하는 것이 아니고, 프리즘(301)과 하우징과의 충돌(접촉) 소음을 줄이기 위해, 제1 시간 구간(TP1) 동안에 시작위치에서 목표위치(TP)로 일정한 속도로 이동하는 것을 의미한다.

도 8은 하우징 자세에 따른 목표위치 설명도이다.

도 8에서, 전술한 6가지의 카메라 장치의 하우징 자세에 대해, X축은 프리즘(301)이 수용되는 수용공간(302)의 길이방향이고, Y축은 카메라 장치가 적용된 전자 기기(예, 폰)의 두께 방향이 될 수 있다.

도 8을 참조하면 목표위치(TP)는 프리즘(301)과 하우징과의 충돌(접촉) 소음을 줄이기 위해 이동되어야 하는 위치가 될 수 있으며, 도 5를 참조하여 설명한 바와같이, 하우징 자세의 방향에 따라 하기와 같이 설정될 수 있다.

(1) 제1 방향(#1)인 경우, 목표위치는, X축은 'Hall Max', Y축은 'Hall Min'이 될 수 있다. (2) 제2 방향(#2)인 경우, X축은 'Hall Max', Y축은 'Hall Max'가 될 수 있다. (3) 제3 방향(#3)인 경우, X축은 'Hall Max', Y축은 'Hall Min'이 될 수 있다. (4) 제4 방향(#4)인 경우, X축은 'Hall Min', Y축은 'Hall Min'이 될 수 있다. (5) 제5 방향(#5)인 경우, X축은 'Hall Max', Y축은 'Hall Min'이 될 수 있다. 그리고, (6) 제6 방향(#6)인 경우, X축은 'Hall Max', Y축은 'Hall Min'이 될 수 있다.

도 9는 타켓 변화 제한기에서 출력되는 제어값의 일 예시도이다.

도 9를 참조하면, 타켓 변화 제한기(235)에서 출력되는 제어값(CV)은, 프리즘과 하우징과의 충돌(접촉) 소음을 줄이기 위해, 제1 시간 구간(TP1)(예, 0ms~120ms) 동안에 시작위치에서 목표위치(TP)까지 프리즘을 점진적으로 이동시키기 위해, 선형적으로 증가하는 값이 될 수 있다. 이는 하나의 예시이므로 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 시작 위치에서 목표위치(TP)까지의 이동하기 위한 제어값(CV)의 상승 기울기(△y/△x)는, 목표위치(TP)를 100%로 하는 경우, 0.83%/ms가 될 수 있다. 이는 하나의 예시에 불과하므로 이에 한정되는 것은 아니다.

도 10은 프리즘 구동부의 일 예시도이다.

도 10을 참조하면, 상기 프리즘 구동부(250)는, 상기 프리즘 위치 제어부(230)의 제어값(CV)에 기초해, 상기 해당 목표위치(TP)까지, 상기 프리즘(301)의 점진적인 이동을 제어하고, 상기 프리즘(301)이 상기 해당 목표위치(TP)에 도달하면, 상기 프리즘(301)의 구동값을 점진적으로 감소시킬 수 있다.

예를 들어, 상기 프리즘 구동부(250)는, PID 제어부(251), PID 출력 제한부(253), 및 구동부(255)를 포함할 수 있다.

PID 제어부(251)는, 제1 시간구간(TP1) 동안에, 상기 프리즘 위치 제어부(230)의 제어값(CV) 및 피드백 값(FV)에 기초해, 상기 해당 목표위치(TP)까지, 상기 프리즘(301)의 점진적인 이동을 제어하기 위한 제어신호(SC)를 생성할 수 있다.

PID 출력 제한부(253)는, 상기 제1 시간구간(TP1) 동안에는 상기 PID 제어부(251)로부터의 제어신호(SC)를 출력하고, 상기 제1 시간구간(TP1) 이후의 제2 시간구간(TP2) 동안에, 상기 PID 제어부(251)로부터의 제어신호(SC)의 크기를 점전적으로 감소시킬 수 있다.

구동부(255)는, 상기 PID 출력 제한부(253)로부터의 제어신호(SC)에 기초해 구동전류를 생성하여 상기 프리즘 액츄에이터(300)에 출력할 수 있다.

예를 들어, 상기 PID 제어부(251)는, AD 컨버터(251-1), 제1 연산기(251-3), 및 PID 제어기(251-5)를 포함할 수 있다.

AD 컨버터(251-1)는, 상기 프리즘(301)의 위치 센서신호(SP)를 디지털의 피드백 값(FV)으로 변환할 수 있다.

제1 연산기(251-3)는, 상기 AD 컨버터(251-1)로부터의 피드백 값(FV)과 상기 프리즘 위치 제어부(230)의 제어값(CV)을 연산하여 오차값(EV)을 출력할 수 있다.

PID 제어기(251-5)는, 상기 제1 연산기(251-3)로부터의 오차값(EV)에 기초해, 상기 해당 목표위치(TP)까지, 상기 프리즘(301)의 점진적인 이동을 위한 제어신호(SC)를 생성할 수 있다.

예를 들어, 상기 PID 출력 제한부(253)는, PID 출력 제한기(253-1), 및 제2 연산기(253-3)를 포함할 수 있다.

PID 출력 제한기(253-1)는, 상기 제1 시간구간(TP1) 동안에는 최고의 출력비율값(ORV)(예, 100%)을 생성하고, 상기 제1 시간구간(TP1) 이후의 제2 시간구간(TP2) 동안에는, 상기 제어신호(SC)를 제한하기 위해, 점진적으로 감소하는 출력비율값(ORV)(예, 100%~0%)을 생성할 수 있다.

제2 연산기(253-3)는, 상기 PID 제어부(251)로부터의 제어신호(SC)와 상기 PID 출력 제한기(253-1)로부터의 출력비율값(ORV)을 곱하여, 출력비율이 조절된 제어신호(SC')를 생성할 수 있다.

도 11은 PID 출력 제한부에서 출력되는 출력비율값의 일 예시도이다.

도 11을 참조하면, 상기 PID 출력 제한부(253)에서 출력되는 출력비율값(ORV)은 상기 제1 시간구간(TP1) 이후의 제2 시간구간(TP2)(예, 120ms~620ms) 동안에, 100%부터 0%까지 선형적으로 감소하는 것을 알 수 있다.

도 12는 카메라 제어기 및 전원장치의 예시도이다.

도 12를 참조하면, 폴디드 줌 카메라 장치(10)는, 카메라 제어기(150), 및 전원장치(170)를 더 포함할 수 있다.

카메라 제어기(150)는, 상기 OIS 오프 명령(C_OIS_OFF) 입력시 내부 타이머를 동작하여, 전원 중단 시간(T3)이 되면 상기 OIS 회로의 전원공급 정지를 제어할 수 있다.

전원장치(170)는, 상기 OIS 회로(200)에 전원을 공급하는 동안에, 상기 카메라 제어기(150)로부터 전원공급 정지 제어신호(PWR)가 있으면, 전원공급을 정지할 수 있다.

도 13은 카메라 장치의 주요 신호에 대한 타이밍 챠트이다.

도 13에서, C_OIS_OFF는, 실행중인 카메라 앱(App)이 종료되면, 카메라 앱부(110)가 OIS 회로(200)에 출력하는 OIS 오프 명령이다. CV는 타켓 변화 제한기(235)가 프리즘 구동부(250)에 출력되는 제어값이다. SC'는 제2 연산기(253-3)는, 상기 PID 제어부(251)로부터의 제어신호(SC)와 상기 PID 출력 제한기(253-1)로부터의 출력비율값(ORV)이 곱해져서, 출력비율이 조절된 제어신호(SC')이다. PWR은, 전원장치(170)에서, OIS 회로(200)에 제공하는 전원공급 정지 제어신호(PWR)이다.

또한, 도 13에서, 상기 제1 시간구간(TP1)은, 상기 하우징 자세를 인식하는 시점을 기준으로 설정되는 시간 구간으로, 일 예로 0msec ~ 120msec 구간이 될 수 있다.

상기 제2 시간구간(TP2)은, 상기 하우징 자세를 인식하는 시점을 기준으로 설정되는 시간 구간으로, 일 예로, 120msec ~ 620msec 구간이 될 수 있다.

상기 전원 정지 시간(T3)은, 상기 제2 시간구간(TP2)의 종료 시간과 동기되도록 설정될 수 있다.

도 14의 (a)-(f)는 하우징 자세별 목표위치 제어결과에 따른 소음측정 결과 설명도이다.

도 14의 (a), 도 14의 (b), 도 14의 (c), 도 14의 (d), 도 14의 (e), 도 14의 (f)는 전술한 6가지의 하우징 자세별로 매칭된 목표위치(TP)(Y축 방향의 목표위치 및 X축 방향의 목표위치) 까지 프리즘을 점진적으로 이동시키는 경우에 대한 시뮬레이션 결과 도면이다.

도 14의 (a) 내지 도 14의 (f)를 참조하면, 6가지의 하우징 자세 각각에 대해, 프리즘을 점진적으로 목표위치 까지 이동시킨 결과, 소음발생이 발생하지 않았음을 알 수 있다.

이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

110: 카메라 앱부
130: 가속도 센서
150: 카메라 제어기
170: 전원장치
200: OIS 회로
210: 자세 인식부
230: 프리즘 위치 제어부
231: 타이머
233: 메모리
235: 타켓 변화 제한기
250: 프리즘 구동부
251: PID 제어부
253: PID 출력 제한부
255: 구동부
300: 프리즘 액츄에이터
301: 프리즘
400: 위치센서

Claims

프리즘 및 프리즘 액츄에이터를 구동하는 폴디드 줌 OIS 회로에 있어서,
OIS 오프 명령이 입력되면, 가속도 센서로부터 입력받은 가속도 센서값에 기초해 하우징 자세를 인식하여 하우징 자세 정보를 출력하는 자세 인식부;
상기 자세 인식부로부터 입력받은 상기 하우징 자세 정보에 매칭된 해당 목표위치까지 상기 프리즘의 점진적인 이동을 제어하는 프리즘 위치 제어부; 및
상기 프리즘 위치 제어부의 제어에 따라 상기 프리즘을 목표위치까지 이동시키는 프리즘 구동부;
를 포함하는 폴디드 줌 OIS 회로.
제1항에 있어서, 상기 자세 인식부는,
상기 하우징 자세 정보를 출력하는 경우에, 인식완료신호도 함께 출력하는
폴디드 줌 OIS 회로.
제1항에 있어서, 상기 프리즘 위치 제어부는,
상기 자세 인식부로부터 인식완료신호가 입력되면 시간 카운팅을 개시하는 타이머;
상기 하우징 자세 정보에 매칭된 해당 목표위치를 출력하는 메모리; 및
상기 타이머의 시간 카운트 값에 기초해, 제1 시간 구간 동안에, 상기 해당 목표위치까지 상기 프리즘의 점진적인 이동을 제어하기 위해, 점진적으로 상승하는 제어값을 생성하는 타켓 변화 제한기;
를 포함하는 폴디드 줌 OIS 회로.
제1항에 있어서, 상기 프리즘 구동부는,
상기 프리즘 위치 제어부의 제어값에 기초해, 상기 해당 목표위치까지, 상기 프리즘의 점진적인 이동을 제어하고, 상기 프리즘이 상기 해당 목표위치에 도달하면, 상기 프리즘의 구동값을 점진적으로 감소시키는
폴디드 줌 OIS 회로.
제1항에 있어서, 상기 프리즘 구동부는,
제1 시간구간 동안에, 상기 프리즘 위치 제어부의 제어값 및 피드백 값에 기초해, 상기 해당 목표위치까지, 상기 프리즘의 점진적인 이동을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 PID 제어부;
상기 제1 시간구간 동안에는 상기 PID 제어부로부터의 제어신호를 출력하고, 상기 제1 시간구간 이후의 제2 시간구간 동안에, 상기 PID 제어부로부터의 제어신호의 크기를 점전적으로 감소시키는 PID 출력 제한부; 및
상기 PID 출력 제한부로부터의 제어신호에 기초해 구동전류를 생성하여 상기 프리즘 액츄에이터에 출력하는 구동부;
를 포함하는 폴디드 줌 OIS 회로.
제1항에 있어서, 상기 PID 제어부는,
상기 프리즘의 위치 센서신호를 디지털의 피드백 값으로 변환하는 AD 컨버터;
상기 AD 컨버터로부터의 피드백 값과 상기 프리즘 위치 제어부의 제어값을 연산하여 오차값을 출력하는 제1 연산기;
상기 제1 연산기로부터의 오차값에 기초해, 상기 해당 목표위치까지, 상기 프리즘의 점진적인 이동을 위한 제어신호를 생성하는 PID 제어기;
를 포함하는 폴디드 줌 OIS 회로.
제1항에 있어서, 상기 PID 출력 제한부는,
상기 제1 시간구간 동안에는 최고의 출력비율값을 생성하고, 상기 제1 시간구간 이후의 제2 시간구간 동안에는, 상기 제어신호를 제한하기 위해, 점진적으로 감소하는 출력비율값을 생성하는 PID 출력 제한기; 및
상기 PID 제어부로부터의 제어신호와 상기 PID 출력 제한기로부터의 출력비율값을 곱하여, 출력비율이 조절된 제어신호를 생성하는 제2 연산기;
를 포함하는 폴디드 줌 OIS 회로.
프리즘의 위치를 이동시키는 프리즘 액츄에이터;
실행중인 카메라 앱을 종료하면 OIS 오프 명령을 출력하는 카메라 앱부;
상기 폴디드 줌 카메라 장치의 하우징 자세를 센싱하여 가속도 센서값을 출력하는 가속도 센서;
상기 OIS 오프 명령 입력시, 상기 프리즘 액츄에이터를 동작시켜, 상기 프리즘의 위치를 확인하면서, 상기 가속도 센서값에 해당하는 하우징 자세별 목표위치로, 상기 프리즘의 점진적인 이동을 제어하는 OIS 회로; 및
상기 프리즘의 위치를 센싱하여 위치 센서신호를 상기 OIS 회로에 출력하는 위치센서;
를 포함하는 폴디드 줌 카메라 장치.
제8항에 있어서, 상기 OIS 회로는,
상기 카메라 앱부로부터 OIS 오프 명령이 입력되면, 상기 가속도 센서로부터의 가속도 센서값에 기초해 하우징 자세를 인식하여 하우징 자세 정보를 출력하는 자세 인식부;
상기 자세 인식부로부터 입력받은 상기 하우징 자세 정보에 매칭된 해당 목표위치까지 상기 프리즘의 점진적인 이동을 제어하는 프리즘 위치 제어부; 및
상기 프리즘 위치 제어부의 제어에 따라 상기 프리즘을 목표위치로 점진적으로 이동시키는 프리즘 구동부;
포함하는 폴디드 줌 카메라 장치.
제9항에 있어서, 상기 자세 인식부는,
상기 하우징 자세 정보를 출력하는 경우에, 인식완료신호도 함께 출력하는
폴디드 줌 카메라 장치.
제9항에 있어서, 상기 프리즘 위치 제어부는,
상기 자세 인식부로부터 인식완료신호가 입력되면 시간 카운팅을 개시하는 타이머;
상기 하우징 자세 정보에 매칭된 해당 목표위치를 출력하는 메모리; 및
상기 타이머의 시간 카운트 값에 기초해, 제1 시간 구간 동안에, 상기 해당 목표위치까지 상기 프리즘의 점진적인 이동을 제어하기 위해, 점진적으로 상승하는 제어값을 생성하는 타켓 변화 제한기;
를 포함하는 폴디드 줌 카메라 장치.
제9항에 있어서, 상기 프리즘 구동부는,
상기 프리즘 위치 제어부의 제어값에 기초해, 상기 해당 목표위치까지, 상기 프리즘의 점진적인 이동을 제어하고, 상기 프리즘이 상기 해당 목표위치에 도달하면, 상기 프리즘의 구동값을 점진적으로 감소시키는
폴디드 줌 카메라 장치.
제9항에 있어서, 상기 프리즘 구동부는,
제1 시간구간 동안에, 상기 프리즘 위치 제어부의 제어값 및 피드백 값에 기초해, 상기 해당 목표위치까지, 상기 프리즘의 점진적인 이동을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 PID 제어부;
상기 제1 시간구간 동안에는 상기 PID 제어부로부터의 제어신호를 출력하고, 상기 제1 시간구간 이후의 제2 시간구간 동안에, 상기 PID 제어부로부터의 제어신호의 크기를 점전적으로 감소시키는 PID 출력 제한부; 및
상기 PID 출력 제한부로부터의 제어신호에 기초해 구동전류를 생성하여 상기 프리즘 액츄에이터에 출력하는 구동부;
를 포함하는 폴디드 줌 카메라 장치.
제9항에 있어서, 상기 PID 제어부는,
상기 프리즘의 위치 센서신호를 디지털의 피드백 값으로 변환하는 AD 컨버터;
상기 AD 컨버터로부터의 피드백 값과 상기 프리즘 위치 제어부의 제어값을 연산하여 오차값을 출력하는 제1 연산기;
상기 제1 연산기로부터의 오차값에 기초해, 상기 해당 목표위치까지, 상기 프리즘의 점진적인 이동을 위한 제어신호를 생성하는 PID 제어기;
폴디드 줌 카메라 장치.
제9항에 있어서, 상기 PID 출력 제한부는,
상기 제1 시간구간 동안에는 최고의 출력비율값을 생성하고, 상기 제1 시간구간 이후의 제2 시간구간 동안에는, 상기 제어신호를 제한하기 위해, 점진적으로 감소하는 출력비율값을 생성하는 PID 출력 제한기; 및
상기 PID 제어부로부터의 제어신호와 상기 PID 출력 제한기로부터의 출력비율값을 곱하여, 출력비율이 조절된 제어신호를 생성하는 제2 연산기;
를 포함하는 폴디드 줌 카메라 장치.
제8항에 있어서,
상기 OIS 오프 명령 입력시 내부 타이머를 동작하여, 전원 중단 시간이 되면 상기 OIS 회로의 전원공급 정지를 제어하는 카메라 제어기; 및
상기 OIS 회로에 전원을 공급하는 동안에, 상기 카메라 제어기로부터 전원공급 정지 제어가 있으면, 전원공급을 정지하는 전원장치;
를 더 포함하는 폴디드 줌 카메라 장치