KR100946062B1 - 피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치 및 방법 - Google Patents

피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치는, 렌즈의 현재 위치를 검출하는 위치 센서부; 상기 위치 센서부로부터의 현재 위치와 기설정된 목표위치와의 위치오차에 따라 렌즈의 이동방향을 결정하는 구동채널을 선택하고, 상기 위치오차의 크기에 따라 구동전류를 가변하여, 가변된 구동전류를 이용하여 목표위치까지 렌즈의 위치이동을 제어하는 렌즈 위치 제어부; 상기 렌즈 위치 제어부의 제어에 따라 구동 전류를 생성하고, 상기 구동전류를 기선택된 구동채널을 통해 공급하는 구동부; 및 상기 구동부로부터의 구동신호에 따라 렌즈의 위치를 이동시키는 피에조 액츄에이터를 포함하여, 상기 렌즈가 목표위치에 가까워짐에 따라 상기 렌즈의 구동전류를 점차적으로 낮추고,
또한, 이러한 장치를 이용한 렌즈 위치 제어 방법을 제안한다.
피에조 액츄에이터, 렌즈, 위치 제어, 구동전류, 가변

Description

피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING POSITION OF LENS USING PIEZO ACTUATOR}
본 발명은 피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 목표위치까지 단계적으로 액츄에이터의 구동전류를 가변하여, 보다 정확한 자동 초점 제어를 가능하게 하는 피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 휴대폰용 카메라 모듈이 휴대폰의 필수기능으로 부각되면서 이에 따른 부가기능의 중요성이 높아지고 있다. 부가기능 중 현재 상용화되고 있는 자동 촛점기능(Auto Focus)의 실현을 위해서 렌즈 위치를 이동시켜야 하는데, 이를 위해서는 먼저 렌즈의 현재 위치를 검출하여야 하고, 현재 위치에 따라 렌즈의 위치를 목표 위치로 제어한다.
이와같이, 렌즈를 이동시키기 위해 액츄에이터(actuator)를 사용하며, 이러한 액츄에이터(actuator)의 종류로는 VCA(Voice Coiled Actuator)와 피에조 액츄에이터(Piezoelectric Actuator)가 대표적이다.
또한, 렌즈 위치 검출을 하기 위해서는 포토 인터럽트(Photo Interrupt: PI)나, 홀 센서(Hall Sensor)가 사용된다.
도 1은 종래 피에조 엑츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치의 구성도.
도 1에 도시된 종래 피에조 엑츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치는, 자동 초점 알고리즘을 포함하여 목표위치를 설정하는 자동초점 설정부(10)와, 렌즈(60)의 현재 위치를 검출하는 렌즈 위치 센싱부(20)와, 상기 자동초점 설정부(10)로부터의 목표위치와 상기 렌즈 위치 센싱부(20)로부터의 현재위치와의 오차에 따라 렌즈의 위치를 제어하는 렌즈 위치 제어부(30)와, 상기 렌즈 위치 제어부(30)의 제어에 따라 액츄에이터 구동신호를 생성하는 액츄에이터 구동부(40)와, 상기 액츄에이터 구동부(40)의 액츄에이터 구동신호에 따라 렌즈(60)의 위치를 조절하는 액츄에이터(50)를 포함한다.
상기 렌즈 위치 센싱부(20)는 현재 렌즈 위치를 센싱하여 전압 또는 전류 형태로 출력한다. 상기 렌즈 위치 제어부(30)는 렌즈(60)의 이동 방향과 상기 액츄에이터 구동부(40)의 구동 시간을 결정한다. 그리고, 상기 액츄에이터 구동부(40)는 상기 렌즈(60)를 이동시키는 모터인 액츄에이터(50)를 구동시키는데, 상기 액츄에이터는 피에조 액츄에이터 또는 VCA 소자가 적용될 수 있다.
도 2는 종래 피에조 엑츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 방법을 보이는 플로우챠트이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 종래 피에조 엑츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 방법을 설명하면, 먼저 상기 자동초점 설정부(10)에서 목표위치(Target Position)를 설정하고(S10), 이후 상기 렌즈 위치 제어부(30)가 실행모드로 판단되면(S20), 상기 자동초점 설정부(10)로부터 목표위치(Target Position)를 제공받아 현재위치(CurPos)와 비교하여(S30), 현재위치가 목표위치보다 작으면 렌즈의 이동 방향을 '+' 방향을 선정하여 상기 액츄에이터 구동부(40)에서 구동할 CH-B 채널을 설정하여 액츄에이터 구동을 제어한다(S40).
이와 반대로 현재위치가 목표위치보다 작지 않으면 렌즈의 이동 방향을 '-' 방향을 선정하여 상기 액츄에이터 구동부(40)에서 구동할 CH-A 채널을 설정하여 액츄에이터 구동을 제어한다(S50).
이러한 동작 과정은, 현재위치(CurPos)와 입력받은 목표위치(Target Position)를 비교하여 값이 서로 같아질 때까지 수행된다.
도 3은 종래 렌즈 위치 제어 장치에 따른 제동 거리 설명도이다.
도 3을 참조하면, CH-A 채널을 통해 제어시 제동거리(-e0)가 발생되고, CH-B 채널을 통해 제어시 제동거리(+e0)가 발생되므로, 전체 제동거리는 '2e0'이 된다.
전술한 바와같이, 종래 렌즈 위치 제어시, 자동 초점 알고리즘에서 동일한 목표위치로 렌즈를 이동시켰을 때에 오차(error)가 이동방향으로 발생하므로 렌즈를 물리적으로 동일 지점에 위치시키지 못한다는 문제점이 있다.
이에 따라, 보다 정확한 렌즈 위치 제어와 선명한 사진을 얻기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로써,그 목적은, 목표위치까지 단계적으로 액츄에이터의 구동전류를 가변하여, 보다 정확한 자동 초점 제어를 가능하게 하는 피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치는, 렌즈의 현재 위치를 검출하는 위치 센서부; 상기 위치 센서부로부터의 현재 위치와 기설정된 목표위치와의 위치오차에 따라 렌즈의 이동방향을 결정하는 구동채널을 선택하고, 상기 위치오차의 크기에 따라 구동전류를 가변하여, 가변된 구동전류를 이용하여 목표위치까지 렌즈의 위치이동을 제어하는 렌즈 위치 제어부; 상기 렌즈 위치 제어부의 제어에 따라 구동 전류를 생성하고, 상기 구동전류를 기선택된 구동채널을 통해 공급하는 구동부; 및 상기 구동부로부터의 구동신호에 따라 렌즈의 위치를 이동시키는 피에조 액츄에이터를 포함하여, 상기 렌즈가 목표위치에 가까워짐에 따라 상기 렌즈의 구동전류를 점차적으로 낮추고, 상기 렌즈 위치 제어부(100)는, 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되는 경우에는, 실행을 종료하고 대기모드로 진행하는 것을 특징으로 한다.
상기 렌즈 위치 제어부는, 상기 위치오차의 크기가 작아질수록 구동전류를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 방법은, 전류, 스텝전류, 위치 허용범위 및 목표위치를 설정한 후 실행모드를 수행하는 개시단계; 피에조 액츄에이터의 현재위치를 검출하여, 상기 목표위치가 현재위치보다 큰지를 비교하는 비교단계; 상기 목표위치가 현재위치보다 크지 않을 경우에는 제1 구동채널을 통해 기설정된 구동전류에 따라 상기 피에조 액츄에이터를 구동시키는 제1 구동단계; 상기 제1 구동단계 수행중 상기 현재위치를 검출하여 현재위치가 위치허용 범위에 포함되는지를 판단하는 제1 판단단계; 상기 목표위치가 현재위치보다 클 경우에는 제2 구동채널을 통해 기설정된 구동전류에 따라 상기 피에조 액츄에이터를 구동시키는 제2 구동단계; 상기 제2 구동단계 수행중 상기 현재위치를 검출하여 현재위치가 위치허용 범위에 포함되는지를 판단하는 제2 판단단계; 상기 제1 판단단계 및 상기 제2 판단단계에서, 현재위치가 위치허용 범위에 포함되지 않을 경우에는 상기 스텝전류만큼 구동전류를 조절하여 상기 비교단계로 진행하는 전류 조절단계; 및 상기 제1 판단단계 및 상기 제2 판단단계에서, 현재위치가 위치허용 범위에 포함되는 경우에는, 실행모드를 종료하고 대기모드로 진행하는 실행모드 종료단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 개시단계는, 기준 실행시간을 더 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 전류 조절 단계는, 상기 제1 판단단계 및 상기 제2 판단단계에서, 현재위치가 위치허용 범위에 포함되지 않을 경우에는 현재 실행시간이 기설정된 기준 실행시간을 경과하였는지를 판단하는 실행시간 판단단계; 및 현재 실행시간이 기준 실행시간을 경과하지 않았을 경우, 스텝전류만큼 구동전류를 조절하여 상기 비교단계로 진행하는 전류 가변 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전류 조절단계는, 상기 현재위치와 기설정된 목표위치와의 위치오차의 크기가 작아질수록 구동전류를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
이와같은 본 발명에 의하면, 목표위치까지 단계적으로 액츄에이터의 구동전류를 가변하여, 보다 정확한 자동 초점 제어를 가능하게 하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 피에조 엑츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 피에조 엑츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치는, 렌즈(LEN)의 현재 위치(CP)를 검출하는 위치 센서부(400)와, 상기 위치 센서부(400)로부터의 현재 위치(CP)와 기설정된 목표위치(TP)와의 위치오차에 따라 렌즈(LEN)의 이동방향을 결정하는 구동채널을 선택하고, 상기 위치오차의 크기에 따라 구동전류(I)를 가변하여, 가변된 구동전류(I)를 이용하여 목표위치까지 렌즈(LEN)의 위치이동을 제어하는 렌즈 위치 제어부(100)와, 상기 렌즈 위치 제어부(100)의 제어에 따라 구동 전류(I)를 생성하고, 상기 구동전류(I)를 기선택된 구동채널을 통해 공급하는 구동부(200)와, 상기 구동부(200)로부터의 구동신호에 따라 렌즈(LEN)의 위치를 이동시키는 피에조 액츄에이터(300)를 포함한다.
이와같은 본 발명의 렌즈 위치 제어 장치는, 상기 렌즈(LEN)가 목표위치(TP)에 가까워짐에 따라 상기 렌즈(LEN)의 구동전류(I)를 점차적으로 낮춘다. 그리고, 상기 렌즈 위치 제어부(100)는, 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되는 경우에는, 실행을 종료하고 대기모드로 진행한다.
상기 렌즈 위치 제어부(100)는, 상기 위치오차의 크기가 작아질수록 구동전류(I)를 감소시킨다.
도 5는 본 발명에 따른 피에조 엑츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 방법을 보이는 플로우챠트이다.
도 5를 참조하면, 전류(I), 스텝전류(△I), 위치 허용범위(RG) 및 목표위치(TP)를 설정한 후 실행모드를 수행하는 개시단계(S100,S200)와, 피에조 액츄에이터(300)의 현재위치를 검출하여, 상기 목표위치(TP)가 현재위치(CP)보다 큰지를 비교하는 비교단계(S300)와, 상기 현재위치(CP)가 목표위치(TP)보다 크지 않을 경우에는 제1 구동채널을 통해 기설정된 구동전류(I)에 따라 상기 피에조 액츄에이터(300)를 구동시키는 제1 구동단계(S400)와, 상기 제1 구동단계 수행중 상기 현재위치(CP)를 검출하여 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되는지를 판단하는 제1 판단단계(S500)와, 상기 현재위치(CP)가 목표위치(TP)보다 클 경우에는 제2 구동채널을 통해 기설정된 구동전류(I)에 따라 상기 피에조 액츄에이터(300)를 구동시키는 제2 구동단계(S600)와, 상기 제2 구동단계 수행중 상기 현재위치(CP)를 검출하여 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되는지를 판단하는 제2 판단단계(S700)와, 상기 제1 판단단계(S500) 및 상기 제2 판단단계(S700)에서, 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되지 않을 경우에는 상기 스텝전류(△I)만큼 구동전류(I)를 조절하여 상기 비교단계(S300)로 진행하는 전류 조절단계(S800)를 포함한다.
상기 방법은, 상기 제1 판단단계(S500) 및 상기 제2 판단단계(S700)에서, 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되는 경우에는, 실행모드를 종료하고 대기모드로 진행하는 실행모드 종료단계(S900)를 더 포함한다.
상기 개시단계(S100,S200)는, 기준 실행시간(TE)을 더 설정한다.
상기 전류 조절 단계(S800)는, 상기 제1 판단단계(S500) 및 상기 제2 판단단계(S700)에서, 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되지 않을 경우에는 현재 실행시간이 기설정된 기준 실행시간(TE)을 경과하였는지를 판단하는 실행시간 판단단계(S810)와, 현재 실행시간이 기준 실행시간(TE)을 경과하지 않았을 경우, 스텝전류(△I)만큼 구동전류(I)를 조절하여 상기 비교단계(S300)로 진행하는 전류 가변 단계(S820)를 포함한다.
상기 전류 조절단계는, 상기 현재위치(CP)와 기설정된 목표위치(TP)와의 위치오차의 크기가 작아질수록 구동전류(I)를 감소시킨다.
도 6은 본 발명에 따른 렌즈위치 조절 방향 및 구동전류 가변 그래프이다.
도 6의 외측 도면은 본 발명에 따른 렌즈위치 조절 방향을 보이는 그래프이고, 도 6의 오픈측 도면은 본 발명에 따른 구동전류를 목표위치에 가까워짐에 따라 점차적으로 작은 값으로 가변하는 것을 보이는 그래프이다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 4를 참조하여 본 발명에 따른 렌즈 위치 제어 장치에 대해 설명한다.
도 4에서, 본 발명의 렌즈 위치 제어 장치는, 렌즈(LEN)의 위치를 이동시키기 위해, 위치 센서부(400), 렌즈 위치 제어부(100), 구동부(200) 및 피에조 액츄에이터(300)를 포함할 수 있다.
상기 위치 센서부(400)는, 상기 렌즈(LEN)의 현재 위치(CP)를 검출하여 상기 렌즈 위치 제어부(100)에 현재 위치(CP) 신호를 출력한다.
상기 위치 제어부(100)는, 상기 위치 센서부(400)로부터의 현재 위치(CP)와 기설정된 목표위치(TP)와의 위치오차에 따라 렌즈(LEN)의 이동방향을 결정하는 구동채널을 선택한 다음, 상기 위치오차의 크기에 따라 구동전류(I)의 가변을 제어하여, 이와같이 가변되는 구동전류(I)를 이용하여 목표위치까지 렌즈(LEN)의 위치이동을 제어한다.
이때, 상기 렌즈 위치 제어부(100)는, 상기 위치오차의 크기가 작아질수록 구동전류(I)를 감소시키도록 제어한다.
상기 구동부(200)는, 상기 렌즈 위치 제어부(100)의 제어에 따라 구동 전류(I)를 생성하고, 상기 구동전류(I)를 기선택된 구동채널을 통해 피에조 액츄에이터(300)에 공급한다.
상기 피에조 액츄에이터(300)는, 상기 구동부(200)로부터의 구동신호에 따라 렌즈(LEN)의 위치를 이동시킨다.
이와같은 본 발명의 렌즈 위치 제어 장치는, 상기 렌즈(LEN)가 목표위치(TP)에 가까워짐에 따라 상기 렌즈(LEN)의 구동전류(I)를 점차적으로 낮추어, 이에 따라 렌즈를 보다 정확하게 목표위치로 이동시킬 수 있다.
이하, 도 4 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 피에조 엑츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 방법에 대해 설명한다.
도 5에 도시한 본 발명에 따른 렌즈 위치 제어 방법에서, 먼저, 개시단계에는, 전류(I), 스텝전류(△I), 위치 허용범위(RG) 및 목표위치(TP)를 설정한 후 실행모드를 수행한다(S100,S200).
다음, 비교단계에서는, 피에조 액츄에이터(300)의 현재위치를 검출하여, 상 기 목표위치(TP)가 현재위치(CP)보다 큰지를 비교한다(S300).
그 다음, 제1 구동단계에서는, 상기 목표위치(TP)가 현재위치(CP)보다 크지 않을 경우에는 제1 구동채널을 통해 기설정된 구동전류(I)에 따라 상기 피에조 액츄에이터(300)를 구동시킨다.
그 다음, 제1 판단단계에서는, 상기 제1 구동단계 수행중 상기 현재위치(CP)를 검출하여 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되는지를 판단한다.
그 다음, 제2 구동단계에서는, 상기 목표위치(TP)가 현재위치(CP)보다 클 경우에는 제2 구동채널을 통해 기설정된 구동전류(I)에 따라 상기 피에조 액츄에이터(300)를 구동시킨다.
그 다음, 제2 판단단계에서는, 상기 제2 구동단계 수행중 상기 현재위치(CP)를 검출하여 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되는지를 판단한다.
그리고, 전류 조절단계에서는, 상기 제1 판단단계(S500) 및 상기 제2 판단단계(S700)에서, 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되지 않을 경우에는 상기 스텝전류(△I)만큼 구동전류(I)를 조절하여 상기 비교단계(S300)로 진행한다.
이때, 상기 전류 조절단계는, 상기 위치오차의 크기가 작아질수록 구동전류(I)를 감소시켜, 렌즈가 목표 위치에 정확하게 위치할 수 있도록 한다. 예를 들어, 위치오차의 크기가 작아진다는 것은, 전술한 바와같이, 렌즈의 현재위치가 목표위치에 점점 가까워 진다는 의미로서, 이 경우에는 구동전류를 감소시켜 이동 속 도를 점차 낮추어, 결국 렌즈가 제동거리없이 목표위치에 정지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 방법은 실행모드 종료단계(S900)를 포함하는 경우, 상기 실행모드 종료단계(S900)에서는, 상기 제1 판단단계(S500) 및 상기 제2 판단단계(S700)에서, 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되는 경우에는, 실행모드를 종료하고 대기모드로 진행한다.
이하, 상기 개시단계(S100,S200)는, 기준 실행시간(TE)을 설정하는 경우에, 상기 전류 조절 단계(S800)에 대해 설명한다.
상기 전류 조절 단계(S800)는, 실행시간 판단단계(S810)와 전류 가변 단계(S820)를 포함하는 경우, 상기 실행시간 판단단계(S810)는, 상기 제1 판단단계(S500) 및 상기 제2 판단단계(S700)에서, 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되지 않을 경우에는 현재 실행시간이 기설정된 기준 실행시간(TE)을 경과하였는지를 판단한다.
상기 전류 가변 단계(S820)는, 현재 실행시간이 기준 실행시간(TE)을 경과하지 않았을 경우, 도 6에 도시한 바와같이, 스텝전류(△I)만큼 구동전류(I)를 조절하여 상기 비교단계(S300)로 진행한다.
이에 따라, 도 6의 외측 도면에 도시한 바와같이, 본 발명의 방법에서는, 렌즈가 목표위치에 점차적으로 근접하도록 제어한다. 도 6의 오른측 도면에 도시한 바와같이, 본 발명에서는, 구동전류를 목표위치에 가까워짐에 따라 점차적으로 작 은 값으로 가변하여 렌즈가 목표위치에 정확하게 위치하도록 제어한다.
즉, 현재 위치가 위치허용범위에 포함되지 않는 경우에는 점차적으로 구동전류를 가변시켜 가면서, 피에조 액츄에이터를 통해 렌즈가 목표위치에 위치시킬 수 있다.
한편, 상기 렌즈 위치 제어 방법은 실행모드 종료단계를 포함할 수 있는데, 상기 실행모드 종료단계에서는, 상기 제1 판단단계(S450)와 제2 판단단계(S550)에서, 상기 렌즈의 현재위치와 목표위치가 동일한 경우에는, 실행모드를 종료하고 대기모드로 진행하는 실행모드 종료단계를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에서, 물리적으로 운동에너지를 갖는 물체는 완전히 정지할 때까지 걸리는 제동거리가 존재하는데, 이러한 제동거리는 속도의 제곱에 비례하므로, 목표위치에 가까워짐에 따라 구동전류를 가변시켜 이동속도를 줄이고, 목표위치에 도달하는 순간에는 구동전류가 아주 낮으므로, 제동거리가 거의 존재하지 않게 된다. 이에 따라 렌즈의 정확한 이동 및 신속한 이동 제어가 가능해진다.
도 1은 종래 피에조 엑츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치의 구성도.
도 2는 종래 피에조 엑츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 방법 을 보이는 플로우챠트.
도 3은 종래 렌즈 위치 제어 장치에 따른 제동 거리 설명도.
도 4는 본 발명에 따른 피에조 엑츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 피에조 엑츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 방법을 보이는 플로우챠트.
도 6은 본 발명에 따른 렌즈위치 조절 방향 및 구동전류 가변 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 렌즈 위치 제어부 200 : 구동부
300 : 피에조 액츄에이터 400 : 위치 센서부
LEN : 렌즈 CP : 현재 위치
TP : 목표위치 I : 구동전류

Claims (7)

  1. 렌즈(LEN)의 현재 위치(CP)를 검출하는 위치 센서부(400);
    상기 위치 센서부(400)로부터의 현재 위치(CP)와 기설정된 목표위치(TP)와의 위치오차에 따라 렌즈(LEN)의 이동방향을 결정하는 구동채널을 선택하고, 상기 위치오차의 크기에 따라 구동전류(I)를 가변하여, 가변된 구동전류(I)를 이용하여 목표위치까지 렌즈(LEN)의 위치이동을 제어하는 렌즈 위치 제어부(100);
    상기 렌즈 위치 제어부(100)의 제어에 따라 구동 전류(I)를 생성하고, 상기 구동전류(I)를 기선택된 구동채널을 통해 공급하는 구동부(200); 및
    상기 구동부(200)로부터의 구동신호에 따라 렌즈(LEN)의 위치를 이동시키는 피에조 액츄에이터(300)를 포함하여,
    상기 렌즈(LEN)가 목표위치(TP)에 가까워짐에 따라 상기 렌즈(LEN)의 구동전류(I)를 점차적으로 낮추고,
    상기 렌즈 위치 제어부(100)는, 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되는 경우에는, 실행을 종료하고 대기모드로 진행하는 것
    을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 렌즈 위치 제어부(100)는,
    상기 위치오차의 크기가 작아질수록 구동전류(I)를 감소시키는 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 장치.
  3. 전류(I), 스텝전류(△I), 위치 허용범위(RG) 및 목표위치(TP)를 설정한 후 실행모드를 수행하는 개시단계(S100,S200);
    피에조 액츄에이터(300)의 현재위치를 검출하여, 상기 목표위치(TP)가 현재위치(CP)보다 큰지를 비교하는 비교단계(S300);
    상기 목표위치(TP)가 현재위치(CP)보다 크지 않을 경우에는 제1 구동채널을 통해 기설정된 구동전류(I)에 따라 상기 피에조 액츄에이터(300)를 구동시키는 제1 구동단계(S400);
    상기 제1 구동단계 수행중 상기 현재위치(CP)를 검출하여 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되는지를 판단하는 제1 판단단계(S500);
    상기 목표위치(TP)가 현재위치(CP)보다 클 경우에는 제2 구동채널을 통해 기설정된 구동전류(I)에 따라 상기 피에조 액츄에이터(300)를 구동시키는 제2 구동단계(S600);
    상기 제2 구동단계 수행중 상기 현재위치(CP)를 검출하여 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되는지를 판단하는 제2 판단단계(S700);
    상기 제1 판단단계(S500) 및 상기 제2 판단단계(S700)에서, 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되지 않을 경우에는 상기 스텝전류(△I)만큼 구동전류(I)를 조절하여 상기 비교단계(S300)로 진행하는 전류 조절단계(S800); 및
    상기 제1 판단단계(S500) 및 상기 제2 판단단계(S700)에서, 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되는 경우에는, 실행모드를 종료하고 대기모드로 진행하는 실행모드 종료단계(S900)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 방법.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서, 상기 개시단계(S100,S200)는,
    기준 실행시간(TE)을 더 설정하는 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전류 조절 단계(S800)는,
    상기 제1 판단단계(S500) 및 상기 제2 판단단계(S700)에서, 현재위치(CP)가 위치허용 범위(RG)에 포함되지 않을 경우에는 현재 실행시간이 기설정된 기준 실행시간(TE)을 경과하였는지를 판단하는 실행시간 판단단계(S810); 및
    현재 실행시간이 기준 실행시간(TE)을 경과하지 않았을 경우, 스텝전류(△I)만큼 구동전류(I)를 조절하여 상기 비교단계(S300)로 진행하는 전류 가변 단계(S820)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전류 조절단계는,
    상기 현재위치(CP)와 기설정된 목표위치(TP)와의 위치오차의 크기가 작아질수록 구동전류(I)를 감소시키는 것을 특징으로 하는 피에조 액츄에이터를 이용한 렌즈 위치 제어 방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001086778A (ja) 1999-09-13 2001-03-30 Minolta Co Ltd インパクト形圧電アクチュエータの駆動装置
KR20060088155A (ko) * 2005-02-01 2006-08-04 삼성전기주식회사 카메라 모듈의 렌즈 위치 제어 장치 및 그 방법
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