KR100806687B1 - 렌즈부의 위치 검출장치 및 그 방법 - Google Patents

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황병원
권경수
권오조
박찬우
이연중
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 렌즈부의 이동에 따른 위치펄스를 발생시켜 이를 통해 렌즈부의 위치를 검출할 수 있는 렌즈부의 위치 검출장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출장치는, 다수의 렌즈가 실장된 렌즈부를 이동시키는 피에조; 상기 피에조와 연결되고, 상기 피에조에 구동주파수를 공급하여 구동시키기 위한 피에조 구동부; 상기 렌즈부의 위치를 감지하여 상기 렌즈부의 위치에 따른 감지신호를 출력하는 위치 감지부; 상기 위치 감지부와 연결되고, 상기 위치 감지부로부터 인가된 감지신호를 위치펄스로 변환하여 출력하는 펄스 변환부; 및 상기 피에조 구동부 및 펄스 변환부와 연결되고, 상기 펄스 변환부로부터 인가된 위치펄스의 개수에 의해 상기 렌즈부의 위치를 검출하는 제어부;를 포함한다.
렌즈부, 피에조, 엑츄에이터, 위치펄스, far, MOD, 자기진단

Description

렌즈부의 위치 검출장치 및 그 방법{apparatus to detect position of lens barrel and m}
도 1은 종래 기술에 의한 렌즈부의 위치 검출장치를 나타낸 블럭도.
도 2는 종래 기술에 의한 렌즈부의 위치에 따라 발생되는 전류 또는 전압의 파형을 나타낸 파형도.
도 3은 종래 기술에 의한 렌즈부의 위치 검출방법을 순차적으로 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출장치를 나타낸 블럭도.
도 5는 도 4의 위치 감지부를 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 6a 내지 도 6d는 도 5의 슬릿판과 반사판을 나타낸 정면도.
도 7은 도 4의 펄스 발생부를 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 8은 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법에서 렌즈부의 위치에 따라 발생되는 펄스를 나타낸 파형도.
도 9는 도 4의 펄스 발생부로부터 발생되는 위치펄스의 파형도.
도 10은 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법을 순차적을 나타낸 순서도.
도 11은 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법 중 렌즈부의 위치 초기화 방법을 나타낸 순서도.
도 12는 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법 중 자기진단 수행과정을 나타낸 순서도.
도 13은 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법 중 렌즈위치의 수정과정을 나타낸 순서도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
210 : 제어부 220 : 피에조 구동부
230 : 피에조 240 : 위치 감지부
241 : 센서 241a : 발광수단
241b : 수광수단 242 : 슬릿판
243 : 반사판 250 : 펄스 변환부
251 : 앰프 252 : 비교수단
본 발명은 렌즈부의 위치 검출장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 렌즈부의 이동에 따라 발생되는 위치펄스의 개수를 이용하여 현재의 렌즈부 위치를 검출하는 렌즈부의 위치 검출장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대폰에 사용되는 카메라 모듈(camera module)이 휴대폰의 필수기능으로 부각되면서 이에 따른 부가기능의 중요성이 높아지고 있다. 이에 따라 휴대폰에 사용되는 카메라 모듈의 부가기능 중 현재 상용화되고 있는 자동 초점기능(Auto Focus)의 실현을 위해선 다수의 렌즈가 실장되는 렌즈부의 위치를 상하방향으로 이동시켜야 한다.
이때, 상기 카메라 모듈의 렌즈부 위치를 이동시키기 위해서 엑츄에이터(Actuator)가 사용되는데, 상기 엑츄에이터에는 보이스코일 엑츄에이터(voice coiled actuator: VCA)와 피에조 엑츄에이터(piezoelectric actuator)가 주로 사용된다.
휴대폰이 점차적으로 소형화 및 저전력화에 따라 이에 실장되는 카메라 모듈 및 자동 초점기능 모듈 역시 소형화 및 저전력화되고, 상기 보이스코일 엑츄에이터에 비해 피에조 엑츄에이터가 전력의 소비가 적고 크기가 작아 보이스코일 엑츄에이터에서 피에조 엑츄에이터로 전환되고 있다.
이러한 피에조 엑츄에이터는 카메라 모듈 내에서 다수의 렌즈를 실장하고 있는 렌즈부의 위치를 상하로 이동시킴에 따라 촬영될 이미지의 초점을 맞추게 되는데 상기 렌즈부의 정확한 위치를 찾을 경우에만 이미지의 초점을 정확히 맞출수 있다.
이에 따라, 최근 상기 피에조 엑츄에이터에 의해 이동되는 렌즈부의 위치를 정확하게 검출하기 위한 검출장치 및 이에 따른 검출방법이 연구되고 있다.
이하, 관련도면을 참조하여 종래 기술에 의한 렌즈부의 위치 검출장치 및 그 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술에 의한 렌즈부의 위치 검출장치를 나타낸 블럭도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 렌즈부의 위치에 따라 발생되는 전류 또는 전압의 파형을 나타낸 파형도이다.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 의한 렌즈부의 위치 검출장치는, 제어부(11), 피에조 구동부(12), 피에조(13) 및 위치 감지부(14)로 이루어진다.
여기서, 상기 제어부(11)는 상기 피에조 구동부(12) 및 위치 감지부(14)와 연결되고, 다수의 렌즈가 실장된 렌즈부(미도시함)가 이동될 경우 이의 위치를 검출한다.
상기 피에조 구동부(12)는, 상기 제어부(11) 및 피에조(13)와 연결되고, 상기 제어부(11)에 의해 제어되어 상기 피에조(13)을 구동시키기 위한 구동주파수를 상기 피에조(13)에 공급한다.
이때, 상기 피에조(13)는 상기 피에조 구동부(12)로부터 공급되는 구동주파수에 의해 구동되어 상기 렌즈부를 상하 또는 좌우 방향으로 이동시켜 촬영될 이미지의 초점을 정확히 맞춘다.
또한, 상기 위치 감지부(14)는 상기 제어부와 연결되고, 상기 피에조(13)에 의해 이동된 렌즈부의 이동을 감지하여 상기 렌즈부의 이동에 따른 감지신호를 출력한다.
이때, 상기 위치 감지부(14)로부터 출력되는 감지신호는, 도 2에 도시한 바와 같이, 렌즈부가 이동할 수 있는 범위 중 최단 거리인 far(infinite)에 위치할 경우 Imin 또는 Vmin의 전류 또는 전압이고, 상기 렌즈부가 이동할 수 있는 범위 중 최장 거리인 MOD(macro)에 위치할 경우 Imax 또는 Vmax의 전류 또는 전압을 갖는다.
이에 따라, 상기 위치 검출장치는, 초기화시 상기 렌즈부의 위치를 최단 거리인 far에 위치시켜 이때의 감지신호를 저장하고, 상기 렌즈부를 최장 거리인 MOD로 이동시켜 이때의 감지신호를 저장한다.
만약, 상기 렌즈부가 'A' 위치로 이동하여 위치 감지부(14)에서 이를 감지하여 감지신호 Is를 출력할 경우 상기 제어부(11)에서는 이를 인가받아 하기 [수학식 1]을 이용하여 현재 렌즈부의 위치를 검출할 수 있다.
Figure 112006087242755-pat00001
상기와 같은 구조로 이루어진 렌즈부의 위치 검출장치를 이용한 렌즈부의 위치 검출방법은, 렌즈부의 위치 검출방법을 순차적으로 나타낸 순서도인 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 피에조를 구동시켜 렌즈부를 최단 거리인 far 위치로 이동시킨다(S110).
그런 다음, 상기 far 위치로 이동된 렌즈부의 위치를 감지하여 이에 따른 감지신호를 저장한다(S120).
상기 S120 단계에서 감지된 감지신호를 저장한 후, 상기 피에조를 구동시켜 렌즈부를 최장 거리인 MOD 위치로 이동시킨다(S130).
그 다음으로, 상기 MOD 위치로 이동된 렌즈부의 위치를 감지하여 이에 따른 감지신호를 저장한다(S140).
상기 S140 단계 이후 렌즈부가 이동할 경우, 상기 이동된 렌즈부의 위치를 감지하여 이에 따른 감지신호를 저장한다(S150, S160).
이때, 상기 S150, S160 단계에서 저장된 감지신호를 상기 수학식 1에 대입하여 현재 렌즈부의 위치를 산출함으로써, 렌즈부의 위치를 검출한다.
그러나, 상기 센서와 렌즈부와의 거리 편차 및 카메라 모듈의 조립 편차에 따라 렌즈부의 위치를 감지한 감지신호의 크기가 선형성을 갖지 않기 때문에 상기 감지신호를 이용하여 렌즈부위 위치를 검출할 경우 렌즈부의 정확한 위치를 검출할 수 없어 초점을 정확히 맞출 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 상기 렌즈부의 위치 이동시 렌즈부의 위치를 검출하기 위해서 최단 거리인 far 위치의 감지신호인 Imin와 최장 거리인 MOD 위치의 감지신호인 Imax값에 따른 연산을 수행해야하므로, 렌즈부의 위치를 검출하는데 연산시간이 소모되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 목적 은, 렌즈부의 이동에 따라 발생되는 감지신호를 위치펄스로 변환시키고 상기 위치펄스의 개수를 이용하여 현재의 렌즈부 위치를 검출함으로써 정확하게 렌즈부의 위치를 검출할 수 있으며, 검출시간을 단축시킬 수 있는 렌즈부의 위치 검출장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출장치는, 다수의 렌즈가 실장된 렌즈부를 이동시키는 피에조; 상기 피에조와 연결되고, 상기 피에조에 구동주파수를 공급하여 구동시키기 위한 피에조 구동부; 상기 렌즈부의 위치를 감지하여 상기 렌즈부의 위치에 따른 감지신호를 출력하는 위치 감지부; 상기 위치 감지부와 연결되고, 상기 위치 감지부로부터 인가된 감지신호를 위치펄스로 변환하여 출력하는 펄스 변환부; 및 상기 피에조 구동부 및 펄스 변환부와 연결되고, 상기 펄스 변환부로부터 인가된 위치펄스의 개수에 의해 상기 렌즈부의 위치를 검출하는 제어부;를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출장치에 있어서, 상기 위치 감지부는, 상기 렌즈부 이동시 렌즈부의 이동거리에 따른 감지신호를 출력하는 센서; 다수의 슬릿이 형성되어 상기 센서로부터 발광된 빛의 일부분만 통과시키는 슬릿판; 및 상기 렌즈부의 일측면에 부착되고, 상기 슬릿판의 슬릿을 통과된 빛을 반사시키는 반사판;을 포함하는 것을 특징으로
그리고, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출장치에 있어서, 상기 센서는, 빛 을 발광시키는 발광수단; 및 상기 발광수단으로부터 발광되어 상기 슬릿판 및 반사판에 의해 반사된 빛을 수광하여 상기 렌즈부의 위치에 따른 위치신호를 출력하는 수광수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출장치에 있어서, 상기 슬릿판은, 다수의 슬릿으로 구성되고 슬릿과 슬릿 사이에는 상기 센서로부터 발광된 빛을 반사시키는 반사면이 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 반사판은, 다수의 반사면과 상기 반사면 사이에 상기 센서로부터 발광된 빛을 흡수하는 흡수면이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출장치에 있어서, 펄스 변환부는, 상기 위치 감지부로부터 인가된 감지신호를 증폭시켜 출력하는 앰프; 및 상기 앰프로부터 증폭된 감지신호가 일정전압 이상일 경우 하이 레벨의 위치펄스를 출력하고, 일정전압 이하일 경우 로우 레벨의 위치펄스를 출력하는 비교수단;을 포함하고, 이때 상기 비교수단은 비교기 또는 슈미트 트리거 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법은, a) 다수의 렌즈가 실장된 렌즈부의 위치를 초기화하는 단계; b) 상기 a) 단계에서 초기화된 렌즈부를 초기화된 반대방향인 MOD 방향으로 이동시켜 자기진단을 수행하는 단계; 및 c) 상기 b) 단계에서의 자기진단을 수행한 후, 상기 렌즈부를 이동시켜 이에 따른 위치펄스가 발생될 경우 현재 렌즈부의 위치펄스를 수정하여 현재 렌즈부의 위치를 저장하는 단계;를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법에 있어서, 상기 a) 단계는, a-1) 상기 렌즈부를 렌즈부의 초기 위치인 far 위치로 이동시키는 단계; a-2) 상기 렌즈부를 far 위치로 이동시킨 후, 사전에 설정된 대기시간 동안 대기하는 단계; a-3) 상기 렌즈부 초기 위치인 far 위치로의 이동에 따른 위치펄스 발생여부를 확인하는 단계; 및 a-4) 상기 a-3) 단계에서 위치펄스가 발생되지 않을 경우, 상기 렌즈부의 위치를 0으로 변경하는 단계;를 포함하며, 상기 a-3) 단계에서 위치펄스가 발생될 경우, 상기 a-1) 단계로 피드백되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법에 있어서, 상기 b) 단계는, b-1) 상기 렌즈부를 far 방향과 반대방향인 MOD 방향으로 이동시키는 단계; b-2) 상기 렌즈부를 far 방향에서 MOD 방향으로 이동시킨 후, 사전에 설정된 대기시간 동안 대기하는 단계; b-3) 상기 렌즈부의 MOD 방향으로의 이동에 따른 위치펄스 발생여부를 확인하는 단계; 및 b-4) 상기 b-3) 단계에서 위치펄스가 발생되지 않을 경우, 상기 렌즈부를 구동시키기 위한 피에조 엑츄에이터에 이상이 발생한 것으로 판단하는 단계;를 포함하며, 상기 b-3) 단계에서 위치펄스가 발생될 경우 상기 렌즈부의 이동에 따라 발생된 위치펄스의 개수를 저장하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법에 있어서, 상기 c) 단계는, c-1) 상기 렌즈부로부터 위치펄스가 발생했는지의 여부를 판단하는 단계; c-2) 상기 c-1) 단계에서 위치펄스가 발생했을 경우, 상기 렌즈부가 far 방향 또는 MOD 방향 중 어느 방향으로 이동했는지 판단하는 단계; 및 c-3) 상기 c-2) 단계에서 렌즈부가 far 방향으로 이동했다고 판단될 경우, 상기 이전의 렌즈부의 위치를 1만큼 감소시키고, 상기 감소된 렌즈부의 위치를 현재의 렌즈부 위치로 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법에 있어서, 상기 c-1) 단계에서 렌즈부로부터 위치펄스가 발생하지 않았을 경우, 렌즈부가 이동하지 않은 것으로 판단하여 상기 렌즈부로부터의 위치펄스 발생여부를 지속적으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법에 있어서, 상기 c-2) 단계에서 상기 렌즈부가 far 방향 또는 MOD 방향 중 어느 방향으로 이동했는지의 판단은, 상기 렌즈부로부터 발생되는 위치펄스의 개수로 판단하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법에 있어서, 상기 c-2) 단계에서 상기 렌즈부로부터 발생되는 위치펄스의 개수가 현재의 위치펄스의 개수보다 작을 경우, 상기 렌즈부가 far 방향으로 이동한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법에 있어서, 상기 c-2) 단계에서 상기 렌즈부로부터 발생되는 위치펄스의 개수가 현재의 위치펄스의 개수보다 클 경우, 상기 렌즈부가 MOD 방향으로 이동한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법에 있어서, 상기 c-2) 단계에서 렌즈부가 MOD 방향으로 이동했다고 판단될 경우, 상기 이전의 렌즈부 위치를 1만큼 증가시키고, 상기 증가된 렌즈부의 위치를 현재의 렌즈부 위치로 저장하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 관련도면을 참조하여 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출장치에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출장치를 나타낸 블럭도이다.
우선, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출장치는, 제어부(210), 피에조 구동부(220), 피에조(230), 위치 감지부(240) 및 펄스 변환부(250)로 이루어진다.
여기서, 상기 제어부(210)는, 상기 피에조 구동부(210) 및 펄스 변환부(250)와 연결되고, 상기 렌즈부(미도시함)가 이동할 경우 상기 렌즈부의 이동된 현재 위치를 검출한다.
상기 피에조 구동부(220)는, 상기 제어부(210) 및 피에조(230)와 연결되고, 상기 제어부(210)에 의해 제어되어 상기 피에조(230)를 구동시키기 위한 구동주파수를 상기 피에조(230)에 공급한다.
상기 피에조(230)는, 상기 피에조 구동부(220)로부터 공급된 구동주파수에 의해 구동됨에 따라 상기 렌즈부를 이동시킨다.
상기 위치 감지부(240)는, 상기 펄스 변환부(250)와 연결되고, 상기 피에조(230)에 의해 상기 렌즈부가 이동될 경우 렌즈부의 이동에 따른 위치펄스(P)를 출력한다.
이때, 상기 위치 감지부(240)는, 이를 나타낸 도 5에 도시한 바와 같이, 센서(sensor; 241), 슬릿판(slit board; 242) 및 반사판(reflector; 243)으로 이루어진다. 상기 센서(241)는 빛을 발광시키는 발광수단(241a)과 상기 발광수단(241a)으로부터 발광되어 상기 슬릿판(242) 및 반사판(243)에 의해 반사된 빛을 수광하여 상기 수광된 빛의 양을 감지하는 수광수단(241b)을 포함한다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 상기 슬릿판(242)은 상기 센서(241)로부터 발광된 빛을 그대로 통과시키기 위해 서로 일정한 간격으로 형성된 다수의 슬릿(242b)과 상기 센서(241)로부터 발광된 빛을 반사시키기 위해 상기 슬릿(242b)과 슬릿(242b) 사이에 형성된 반사면(242a)으로 이루어진다.
또한, 상기 반사판(243)은, 상기 슬릿판(242)의 슬릿(242b)을 통과하여 반사판(243)에 도달한 빛을 반사시키기 위한 다수의 반사면(243a)과, 상기 슬릿(242b)을 통과하여 반사판(243)에 도달한 빛을 흡수하기 위해 상기 반사면(243a)과 반사면(243a) 사이에 흡수면(243b)이 형성되고, 상기 렌즈부의 일측면에 부착되어 상기 렌즈부가 이동할 경우 상기 렌즈부와 함께 이동한다.
이때, 상기 제어부(210)는 상기 렌즈부의 초기화시 즉, 상기 피에조 구동 부(220)를 제어하여 피에조(230)를 구동하고, 이에 따라 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 렌즈부를 상기 센서(241)와의 최단 거리인 far 위치로 이동시켜 이때 발생된 위치펄스(P)의 개수를 계산하여 저장한다.
또한, 상기 렌즈부가 far 위치로 이동된 경우의 위치펄스(P)를 저장한 후, 상기 렌즈부를 상기 센서(241)와의 최장 거리인 MOD 위치로 이동시켜 이때 발생하는 위치펄스(P)의 개수를 계산하여 저장한다.
한편, 상기 렌즈부의 위치에 따른 반사판(243)의 이동은, 도 6b 내지 도 6d에 도시한 바와 같이, 상기 렌즈부가 far 위치로 이동했을 경우 상기 반사판(243)의 반사면(243a)은 상기 슬릿판(242)의 반사면(242a)과 겹치게 되며, 상기 반사판(243)의 흡수면(243b)은 상기 슬릿판(242)의 슬릿(242b)을 통해 상기 센서(241)로부터 발광된 빛을 흡수함에 따라 상기 센서(241)의 수광수단(241b)으로 수광되는 빛의 양을 줄인다.
또한, 상기 렌즈부가 MOD 방향으로 이동할 경우 상기 반사판(243)은 상기 렌즈부와 함께 이동하여 상기 슬릿판(242)의 슬릿(242b)을 통해 반사면(243a)과 흡수면(243b)이 동시에 노출됨에 따라, 상기 far 위치에 있을 경우보다 상기 센서(241)로부터 발광된 빛을 더 많이 반사시킴으로써 상기 수광수단(241b)로 수광되는 빛의 양이 증가하게 된다.
그리고, 상기 렌즈부가 MOD 방향으로 이동하여 상기 반사판(243)의 반사면(243a)이 상기 슬릿부(242)의 슬릿(242b)을 통해 모두 노출되는 도 6d일 경우, 상기 센서(241)로부터 발광된 빛을 모두 반사시켜 최대의 빛의 양을 반사시킴으로 써 상기 수광수단(241b)으로 수광되는 빛의 양이 최대가 된다.
이에 따라, 상기 렌즈부가 상기 MOD 방향으로 이동할 경우 상기 반사판(243)도 이와 함께 이동하여 상기와 같은 과정이 지속적으로 반복됨에 따라, 상기 센서(241)로부터 감지된 빛의 양인 감지신호(S)는 이를 나타낸 도 9에 도시한 바와 같이 증가와 감소를 반복하는 산 모양으로 출력하게 된다.
이때, 상기 펄스 변환부(250)는, 앰프(251) 및 비교수단(252)으로 이루어지고, 상기 위치 감지부(240)로부터 출력되는 감지신호(S)를 인가받아 이를 구형파의 위치펄스(P)로 변환하여 출력한다.
예를 들면, 도 9와 같이, 상기 앰프(251)는 상기 위치 감지부(240)로부터 인가되는 감지신호(S)를 증폭하여 출력하고, 상기 비교수단(252)은 상기 앰프(251)에 의해 증폭된 감지신호(S)가 'b'와 같이 사전에 설정된 기준치 이상일 경우 하이 레벨(High level)을 출력하고, 'c'와 같이 사전에 설정된 기준치 이하일 경우 로우 레벨(Low level)을 출력한다. 이때, 상기 비교수단(252)은, 일정한 기준치 이상과 이하를 구별할 수 있는 비교기 또는 슈미트 트리거 중 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
이로 인해, 상기 제어부(210)는 상기 렌즈부를 최초 상기 far 위치에서부터 MOD 위치까지의 위치펄스(P)의 개수를 계산하고, 그 위치에서 렌즈부가 이동하여 위치펄스(P)가 발생될 경우, 현재 위치에서 far 방향인지 또는 MOD 방향인지를 판단하고 현재의 위치펄스(P)의 개수를 감산하거나 가산하여 현재 위치의 위치펄스(P) 개수를 변경함으로써 렌즈부의 위치를 정확히 검출할 수 있는 이점이 있다.
예를 들면, far 위치에서의 위치펄스(P) 개수가 0이고, MOD 위치에서의 위치펄스(P) 개수가 100일 경우, 상기 렌즈부의 위치가 MOD에서 far 방향으로 이동하는 동안 50개의 위치펄스(P)가 발생하였다면, 이전 위치인 100개의 위치펄스(P)에서 50개의 위치펄스(P)를 감산연산함으로써 현재 렌즈부의 위치를 50개의 위치펄스(P)에 해당하는 위치인 것으로 검출하게 된다.
또한, 현재의 렌즈부의 위치에서 위치펄스(P)의 개수가 50개일 경우, MOD 방향으로 3개의 위치펄스(P)가 발생하게 되면 현재의 위치펄스(P) 50에 3을 가산연산한 53을 이동한 현재 위치펄스(P)로 저장하여 현재의 위치를 위치펄스(P) 53에 해당하는 위치인 것으로 검출하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출장치는, 현재의 렌즈부 위치에서 상기 렌즈부의 이동이 발생될 경우 이동된 렌즈부에 따라 발생된 위치펄스(P) 개수만큼 가산 또는 감산연산함으로써, 종래 상기 [수학식 1]을 이용한 연산과정이 필요치 않게 됨에 따라 검출시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.
이하, 관련도면을 참조하여 상기한 구성으로 이루어진 렌즈부의 위치 검출장치를 이용한 렌즈부의 위치 검출방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 10은 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법을 순차적을 나타낸 순서도이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출방법은, 우선, 렌즈부의 위치를 초기화 한다(S310).
상기 S310 단계에서 상기 렌즈부의 위치를 초기화하는 방법은, 상기 렌즈부의 위치 초기화 방법을 나타낸 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 렌즈부를 렌즈부의 위치를 감지하기 위한 위치 감지부와 최단 거리인 far 위치로 이동시킨다(S311).
그런 다음, 사전에 설정된 대기시간 동안 대기하여 렌즈부의 위치 이동에 따라 발생되는 위치펄스의 발생여부를 확인한다(S312, S313).
상기 S313 단계에서 상기 위치펄스가 발생되지 않을 경우, 상기 렌즈부가 far 방향으로 이동한 것으로 판단하여 이때의 렌즈부 위치를 나타내는 위치펄스를 0으로 저장한다(S314).
만약, 상기 S313 단계에서 상기 위치펄스가 발생될 경우, 상기 렌즈부가 far 방향으로 완전하게 이동하지 않은 것으로 판단하여 상기 S311 단계로 피드백되어 상기 렌즈부를 far 방향으로 이동시킨다.
상기 렌즈부의 초기화가 이루어진 후, 상기 렌즈부를 상기 위치 감지부와의 최장 거리인 MOD 방향으로 이동시켜 자기진단을 수행한다(S320).
이때, 상기 렌즈부를 MOD 방향으로 이동시켜 자기진단을 수행하는 방법은, 자기진단 수행과정을 나타낸 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 렌즈부를 far 방향과 반대방향인 MOD 방향으로 이동시킨다(S321).
상기 렌즈부를 MOD 방향으로 이동시킨 후 사전에 설정된 대기시간 동안 대기하여 상기 렌즈부의 이동에 따른 위치펄스의 발생여부를 확인한다(S322, S323).
상기 S323 단계에서 상기 렌즈부의 이동에 따른 위치펄스가 발생되지 않았을 경우, 렌즈부를 구동시키기 위한 피에조 또는 렌즈부에 이상이 발생한 것으로 판단 한다(S324).
만약, 상기 S323 단계에서 상기 렌즈부의 이동에 따른 위치펄스가 발생될 경우 상기 발생된 위치펄스의 개수를 저장한다(S325).
그런 다음, 상기 S320 단계에서의 자기진단 수행이 완료된 후, 상기 렌즈부가 이동하여 위치펄스가 발생될 경우 현재의 렌즈부 위치를 수정한다(S330).
이때, 상기 S330 단계는, 렌즈위치의 수정과정을 나타낸 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 위치펄스의 발생여부를 지속적으로 확인하여 상기 렌즈부의 이동을 감지한다(S331).
만약, 상기 S331 단계에서 위치펄스가 발생될 경우, 상기 렌즈부가 이동한 것으로 판단하여 상기 렌즈부의 이동방향이 far 방향 또는 MOD 방향 중 어느 방향인지를 판단한다(S332).
상기 S332 단계에서 렌즈부가 far 방향으로 이동된 것으로 판단될 경우, 이전 렌즈부의 위치펄스 개수에서 현재 발생된 위치펄스 하나를 감산 연산하여 현재 렌즈부의 위치펄스로 저장하고, 상기 발생된 위치펄스가 5개일 경우, 상기와 같은 과정을 5번 반복함으로써, 현재 렌즈부의 위치를 수정한다(S333).
만약, 상기 S332 단계에서 렌즈부가 MOD 방향으로 이동된 것으로 판단될 경우, 이전 렌즈부의 위치펄스 개수에서 현재 발생된 위치펄스 하나를 가산 연산하여 현재 렌즈부의 위치펄스로 저장하고, 상기 발생된 위치펄스가 3개일 경우 상기와 같은 과정을 3번 반복함으로써 현재 렌즈부의 위치를 수정한다(S334). 이때, 상기 렌즈부의 위치를 나타내는 위치펄스의 개수는 사용자의 편의에 따라 이에 해당하는 위치값을 대신하여 위치펄스의 발생시마다 가감산을 수행함으로써 렌즈부 위치가 변경됨을 검출할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈부의 위치 검출장치 및 그 방법은, 렌즈부의 이동에 따라 발생되는 정현파의 감지신호를 구형파의 위치펄스로 변환시키고, 상기 위치펄스의 개수를 이용하여 현재의 렌즈부 위치를 검출함으로써, 정확하게 렌즈부의 위치를 검출할 수 있으며, 위치펄스의 가감산만으로 위치를 검출함에 따라 렌즈부의 위치 검출시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (18)

  1. 다수의 렌즈가 실장된 렌즈부를 이동시키는 피에조;
    상기 피에조와 연결되고, 상기 피에조에 구동주파수를 공급하여 구동시키기 위한 피에조 구동부;
    상기 렌즈부의 위치를 감지하여 상기 렌즈부의 위치에 따른 감지신호를 출력하는 위치 감지부;
    상기 위치 감지부와 연결되고, 상기 위치 감지부로부터 인가된 감지신호를 위치펄스로 변환하여 출력하는 펄스 변환부; 및
    상기 피에조 구동부 및 펄스 변환부와 연결되고, 상기 펄스 변환부로부터 인가된 위치펄스의 개수에 의해 상기 렌즈부의 위치를 검출하는 제어부;
    를 포함하는 렌즈부의 위치 검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치 감지부는,
    상기 렌즈부 이동시 렌즈부의 이동거리에 따른 감지신호를 출력하는 센서;
    다수의 슬릿이 형성되어 상기 센서로부터 발광된 빛의 일부분만 통과시키는 슬릿판; 및
    상기 렌즈부의 일측면에 부착되고, 상기 슬릿판의 슬릿을 통과된 빛을 반사 시키는 반사판;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서는, 빛을 발광시키는 발광수단; 및
    상기 발광수단으로부터 발광되어 상기 슬릿판 및 반사판에 의해 반사된 빛을 수광하여 상기 렌즈부의 위치에 따른 위치신호를 출력하는 수광수단;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 슬릿판은, 다수의 슬릿으로 구성되고 슬릿과 슬릿 사이에는 상기 센서로부터 발광된 빛을 반사시키는 반사면이 형성된 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 반사판은, 다수의 반사면과 상기 반사면 사이에 상기 센서로부터 발광된 빛을 흡수하는 흡수면이 형성된 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출장치.
  6. 제1항에 있어서,
    펄스 변환부는,
    상기 위치 감지부로부터 인가된 감지신호를 증폭시켜 출력하는 앰프; 및
    상기 앰프로부터 증폭된 감지신호가 일정전압 이상일 경우 하이 레벨의 위치펄스를 출력하고, 일정전압 이하일 경우 로우 레벨의 위치펄스를 출력하는 비교수단;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비교수단은, 비교기 또는 슈미트 트리거 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출장치.
  8. a) 다수의 렌즈가 실장된 렌즈부의 위치를 초기화하는 단계;
    b) 상기 a) 단계에서 초기화된 렌즈부를 초기화된 반대방향인 MOD 방향으로 이동시켜 자기진단을 수행하는 단계; 및
    c) 상기 b) 단계에서의 자기진단을 수행한 후, 상기 렌즈부를 이동시켜 이에 따른 위치펄스가 발생될 경우 현재 렌즈부의 위치펄스를 수정하여 현재 렌즈부의 위치를 저장하는 단계;
    를 포함하는 렌즈부의 위치 검출방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 a) 단계는,
    a-1) 상기 렌즈부를 렌즈부의 초기 위치인 far 위치로 이동시키는 단계;
    a-2) 상기 렌즈부를 far 위치로 이동시킨 후, 사전에 설정된 대기시간 동안 대기하는 단계;
    a-3) 상기 렌즈부 초기 위치인 far 위치로의 이동에 따른 위치펄스 발생여부를 확인하는 단계; 및
    a-4) 상기 a-3) 단계에서 위치펄스가 발생되지 않을 경우, 상기 렌즈부의 위치를 0으로 변경하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 a-3) 단계에서 위치펄스가 발생될 경우, 상기 a-1) 단계로 피드백되는 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    b-1) 상기 렌즈부를 far 방향과 반대방향인 MOD 방향으로 이동시키는 단계;
    b-2) 상기 렌즈부를 far 방향에서 MOD 방향으로 이동시킨 후, 사전에 설정된 대기시간 동안 대기하는 단계;
    b-3) 상기 렌즈부의 MOD 방향으로의 이동에 따른 위치펄스 발생여부를 확인하는 단계; 및
    b-4) 상기 b-3) 단계에서 위치펄스가 발생되지 않을 경우, 상기 렌즈부를 구동시키기 위한 피에조 엑츄에이터에 이상이 발생한 것으로 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 b-3) 단계에서 위치펄스가 발생될 경우 상기 렌즈부의 이동에 따라 발생된 위치펄스의 개수를 저장하는 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    c-1) 상기 렌즈부로부터 위치펄스가 발생했는지의 여부를 판단하는 단계;
    c-2) 상기 c-1) 단계에서 위치펄스가 발생했을 경우, 상기 렌즈부가 far 방향 또는 MOD 방향 중 어느 방향으로 이동했는지 판단하는 단계; 및
    c-3) 상기 c-2) 단계에서 렌즈부가 far 방향으로 이동했다고 판단될 경우, 상기 이전의 렌즈부의 위치를 1만큼 감소시키고, 상기 감소된 렌즈부의 위치를 현재의 렌즈부 위치로 저장하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 c-1) 단계에서 렌즈부로부터 위치펄스가 발생하지 않았을 경우, 렌즈부가 이동하지 않은 것으로 판단하여 상기 렌즈부로부터의 위치펄스 발생여부를 지속적으로 판단하는 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 c-2) 단계에서 상기 렌즈부가 far 방향 또는 MOD 방향 중 어느 방향으로 이동했는지의 판단은, 상기 렌즈부로부터 발생되는 위치펄스의 개수로 판단하는 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 c-2) 단계에서 상기 렌즈부로부터 발생되는 위치펄스의 개수가 현재의 위치펄스의 개수보다 작을 경우, 상기 렌즈부가 far 방향으로 이동한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 c-2) 단계에서 상기 렌즈부로부터 발생되는 위치펄스의 개수가 현재의 위치펄스의 개수보다 클 경우, 상기 렌즈부가 MOD 방향으로 이동한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 c-2) 단계에서 렌즈부가 MOD 방향으로 이동했다고 판단될 경우, 상기 이전의 렌즈부 위치를 1만큼 증가시키고, 상기 증가된 렌즈부의 위치를 현재의 렌즈부 위치로 저장하는 것을 특징으로 하는 렌즈부의 위치 검출방법.
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