KR101063047B1 - 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈 및 그의 구동 방법 - Google Patents

멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈 및 그의 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101063047B1
KR101063047B1 KR1020100059735A KR20100059735A KR101063047B1 KR 101063047 B1 KR101063047 B1 KR 101063047B1 KR 1020100059735 A KR1020100059735 A KR 1020100059735A KR 20100059735 A KR20100059735 A KR 20100059735A KR 101063047 B1 KR101063047 B1 KR 101063047B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mems actuator
capacitance
camera module
foreign material
actuator
Prior art date
Application number
KR1020100059735A
Other languages
English (en)
Inventor
이정현
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020100059735A priority Critical patent/KR101063047B1/ko
Priority to US13/167,434 priority patent/US8553342B2/en
Priority to JP2011139760A priority patent/JP5816903B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of KR101063047B1 publication Critical patent/KR101063047B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10Power-operated focusing
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/09Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0084Driving means for the movement of one or more optical element using other types of actuators

Abstract

본 발명은 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명의 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈은 초점 조정을 위해, 렌즈를 정전기력(Electrostatic force)으로 이동시키는 멤즈 엑츄에이터와; 상기 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량을 측정하는 정전용량 측정부와; 상기 정전용량 측정부에서 측정된 정전용량의 변화량으로 상기 멤즈 엑츄에이터에 이물이 존재하는 여부를 판단하고, 이물이 존재하는 경우 트리거 신호(Trigger Signal)를 출력하는 이물 판단부와; 상기 이물 판단부에서 출력된 상기 트리거 신호로 상기 멤즈 엑츄에이터를 반복 진동 구동시키는 멤즈 엑츄에이터 구동부를 포함한다.

Description

멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈 및 그의 구동 방법 { Camera module with MEMS actuator and method for driving the same }
본 발명은 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
각종 휴대단말기의 보급이 널리 일반화되고, 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라 휴대단말기와 관련된 소비자들의 요구도 다양화되고 있는바, 이에 따라 다양한 종류의 부가장치들이 휴대단말기에 장착되고 있다.
그 중에서 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하여 그 이미지데이터를 저장한 후 필요에 따라 이를 편집 및 전송할 수 있는 대표적인 것이 카메라 모듈이다.
한편, 카메라는 렌즈와 피사체간의 거리에 따라 렌즈의 초점이 변화된다.
그러므로, 카메라는 우수한 품질의 사진 촬상을 위하여, 피사체와의 거리 변화에 따라 초점을 자동으로 조절할 수 있는 기능, 즉 자동초점조절(Auto Focus: AF) 기능이 요구된다.
본 발명은 멤즈 엑츄에이터 내의 이물을 제거하는 과제를 해결하는 것이다.
본 발명은,
초점 조정을 위해, 렌즈를 정전기력(Electrostatic force)으로 이동시키는 멤즈 엑츄에이터와;
상기 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량을 측정하는 정전용량 측정부와; 상기 정전용량 측정부에서 측정된 정전용량의 변화량으로 상기 멤즈 엑츄에이터에 이물이 존재하는 여부를 판단하고, 이물이 존재하는 경우 트리거 신호(Trigger Signal)를 출력하는 이물 판단부와;
상기 이물 판단부에서 출력된 상기 트리거 신호로 상기 멤즈 엑츄에이터를 반복 진동 구동시키는 멤즈 엑츄에이터 구동부를 포함하는 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈이 제공된다.
그리고, 상기 멤즈 엑츄에이터는 렌즈가 안착되어 있는 렌즈 마운팅 스테이지(Mounting stage)가 제 1 힌지(Hinge)로 제 1 연결부가 연결되어 있고, 상기 제 1 연결부는 제 2 힌지로 고정되어 있는 제 2 연결부에 연결되어 있으며, 상기 제 1 연결부는 고정된 스프링에 연결되어 있다.
또, 상기 멤즈 엑츄에이터는 외부로부터 이물 침투 방지 및 보호를 위하여 하우징이 설치되어 있다.
그리고, 상기 하우징 내부 바닥면, 상부면 및 양자 중 하나에 상기 이물이 접착될 수 있는 접착제가 형성되어 있다.
또, 상기 멤즈 엑츄에이터는 상기 렌즈의 초점을 조정하기 위한 정전기력을 발생시키기 위하여, 콤브(Comb) 형태로 배열된 전극들이 구비된 콤브 구동부를 포함한다.
또한, 상기 이물 판단부는 상기 멤즈 엑츄에이터에 인가된 소정 범위의 전압에 대응되는 히스테리시스의 포워드(Forward) 정전용량과 백워드(Backward) 정전용량 사이의 편차를 계산하고, 상기 계산된 포워드 정전용량과 백워드 정전용량 사이의 편차중 최대 편차가 임계값 이상인 경우, 상기 멤즈 엑츄에이터 내부에 이물이 존재하는 것으로 판단하는 판단부이다.
더불어, 상기 이물 판단부는 상기 멤즈 엑츄에이터에 N회 인가된 전압에 대응되는 정전용량의 편차를 계산하고, 상기 계산된 편차 중 최대 편차가 임계값 이상이면, 상기 멤즈 엑츄에이터 내부에 이물이 존재하는 것으로 판단하는 판단부이다.
본 발명은,
멤즈 엑츄에이터에서 정전기력으로 렌즈의 초점을 조정할 때 발생된 정전용량을 측정하는 단계와; 상기 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량에 에러가 있는지 여부를 판단하는 단계와; 상기 정전용량에 에러가 있는 경우, 상기 멤즈 엑츄에이터를 반복 진동 구동시켜, 상기 멤즈 엑츄에이터 내에 존재하는 이물을 제거하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량에 에러가 있는지 여부를 판단하는 단계는, 상기 멤즈 엑츄에이터에 인가된 소정 범위의 전압에 대응되는 히스테리시스의 포워드(Forward) 정전용량과 백워드(Backward) 정전용량 사이의 편차를 계산하고, 상기 계산된 포워드 정전용량과 백워드 정전용량 사이의 편차중 최대 편차가 임계값 이상인 경우, 상기 멤즈 엑츄에이터 내부에 이물이 존재하는 것으로 판단하는 단계이다.
또한, 상기 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량에 에러가 있는지 여부를 판단하는 단계는, 상기 멤즈 엑츄에이터에 N회 인가된 전압에 대응되는 정전용량의 편차를 계산하고, 상기 계산된 편차 중 최대 편차가 임계값 이상이면, 상기 멤즈 엑츄에이터 내부에 이물이 존재하는 것으로 판단하는 단계이다.
더불어, 상기 멤즈 엑츄에이터의 하우징 내부 바닥면, 상부면 및 양자 중 하나에 접착제가 형성되어 있으며, 상기 멤즈 엑츄에이터를 반복 진동 구동시켜, 상기 멤즈 엑츄에이터 내에 존재하는 이물을 제거하는 단계는, 상기 멤즈 엑츄에이터를 반복 진동 구동시켜, 상기 멤즈 엑츄에이터 내에 존재하는 이물을 상기 접착제에 접착시켜 제거하는 단계이다.
본 발명의 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈은 렌즈를 정전기력으로 이동시켜 초점 조정을 수행하는 멤즈 엑츄에이터의 구동시 발생되는 정전용량으로 멤즈 엑츄에이터 내의 이물의 존재를 감지한 후, 멤즈 엑츄에이터를 반복 진동 구동시켜 이물을 효율적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 멤즈 엑츄에이터의 하우징에 접착제를 형성하여, 멤즈 엑츄에이터의 반복 진동 구동으로, 원래 존재했던 위치에서 이탈되는 이물을 쉽게 포획할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 멤즈 엑츄에이터(MEMS Actuator)가 구비된 카메라 모듈의 개략적인 구성 블록도
도 2a와 도 2b는 본 발명에 따라 적용된 멤즈 엑츄에이터의 일례의 일부 구성을 설명하기 위한 개념적인 구성 단면도
도 3은 본 발명에 따라 적용된 멤즈 엑츄에이터의 또 다른 예의 개략적인 구성을 설명하기 위한 상면도
도 4는 본 발명에 따라 적용된 멤즈 콤브 엑츄에이터(Comb actuator)의 동작을 설명하기 위한 개념도
도 5는 본 발명에 따라 멤즈 엑츄에이터 내에 존재하는 이물을 설명하기 위한 사진
도 6은 본 발명에 따른 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈의 구동 방법의 개략적인 플로우챠트
도 7은 본 발명에 따라 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량에서 히스테리시스(Hysteresis) 에러가 검출되는 것을 설명하기 위한 그래프
도 8은 본 발명에 따라 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량에서 반복성(Repeatability) 에러가 검출되는 것을 설명하기 위한 그래프
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 멤즈 엑츄에이터(MEMS Actuator)가 구비된 카메라 모듈의 개략적인 구성 블록도이다.
본 발명의 카메라 모듈은 멤즈 엑츄에이터가 구비되어 있고, 상기 멤즈 엑츄에이터는 렌즈의 초점 조정을 위해 구동되어, 상기 렌즈를 상하 이동시킨다.
이런 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈은 초점 조정을 위해, 렌즈를 정전기력(Electrostatic force)으로 이동시키는 멤즈 엑츄에이터(100)와; 상기 멤즈 엑츄에이터(100)에서 발생된 정전용량을 측정하는 정전용량 측정부(110)와; 상기 정전용량 측정부(110)에서 측정된 정전용량의 변화량으로 상기 멤즈 엑츄에이터(100)에 이물이 존재하는 여부를 판단하고, 이물이 존재하는 경우 트리거 신호(Trigger Signal)를 출력하는 이물 판단부(120)와; 상기 이물 판단부(120)에서 출력된 상기 트리거 신호로 상기 멤즈 엑츄에이터(100)를 반복 진동 구동시키는 멤즈 엑츄에이터 구동부(130)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 멤즈 엑츄에이터 구동부(130)는 상기 멤즈 엑츄에이터(100)를 구동시키기 위한 전압을 조절하는 구동부로 정의될 수 있으며, 상기 전압을 조절하여 상기 렌즈의 이동을 제어하게 된다.
그러므로, 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈은 렌즈를 정전기력으로 이동시켜 초점 조정을 수행하는 상기 멤즈 엑츄에이터(100)를 구비하고 있고, 상기 멤즈 엑츄에이터(100)의 구동으로 발생된 이물의 존재를 감지한 후, 상기 멤즈 엑츄에이터(100)를 반복 진동 구동시켜 이물을 제거할 수 있는 것이다.
더 세부적으로, 상기 멤즈 엑츄에이터(100)는 정전기력으로 렌즈를 상,하 이동시키며 초점을 조정할 때 정전용량이 발생되고, 상기 멤즈 엑츄에이터(100)에서 발생된 정전용량을 상기 정전용량 측정부(110)에서 측정한다.
여기서, 상기 정전용량 측정부(110)는 상기 멤즈 엑츄에이터(100)가 렌즈를 이동시킬 때 정전용량을 실시간으로 피드백(Feedback) 받을 수도 있다.
그 후, 상기 이물 판단부(120)는 상기 정전용량 측정부(110)에서 측정된 정전용량의 변화량으로 상기 멤즈 엑츄에이터(100)에 이물이 존재하는지 여부를 판단하고, 이물이 존재하면 상기 멤즈 엑츄에이터 구동부(130)로 트리거 신호를 출력하여 상기 멤즈 엑츄에이터(100)를 반복 진동 구동시킨다.
한편, 상기 이물은 상기 멤즈 엑츄에이터(100) 내에 존재하여 정전기력를 감소시키게 되어 재현성있는 초점 조정을 방해하여, 카메라 모듈의 특성을 저하시킨다.
그러므로, 상기 멤즈 엑츄에이터(100)가 반복 진동하게 되면, 상기 멤즈 엑츄에이터(100) 내부에 존재하는 이물을 이탈시킬 수 있게 되는 것이다.
여기서, 상기 멤즈 엑츄에이터(100)는 정전력으로 직선 운동(Motion of straight line)할 수 있도록 설계될 수 있으며, 이때, 상기 반복 진동 구동은 직선 왕복 운동(Reciprocating motion)으로 정의될 수 있다.
즉, 상기 멤즈 엑츄에이터(100)의 직선 운동으로 렌즈를 이동시켜 초점 조정을 수행할 수 있다.
도 2a와 도 2b는 본 발명에 따라 적용된 멤즈 엑츄에이터의 일례의 일부 구성을 설명하기 위한 개념적인 구성 단면도이다.
본 발명에 따라 적용된 멤즈 엑츄에이터는 일례로, 렌즈(210)가 안착되어 있는 렌즈 마운팅 스테이지(Mounting stage)(221)가 제 1 힌지(Hinge)(231)로 제 1 연결부(222)가 연결되어 있고, 상기 제 1 연결부(222)는 제 2 힌지(232)로 고정되어 있는 제 2 연결부(223)에 연결되어 있으며, 상기 제 1 연결부(222)는 고정된 스프링(235)에 연결되어 있는 구성들을 포함하여 구현될 수 있다.
이때, 상기 제 1 연결부(222)가 정전기력에 의해 도 2a의 좌측으로 이동되면, 상기 제 1과 제 2 힌지(231,232) 및 상기 스프링(235)에 의해 도 2b와 같이 상기 렌즈 마운팅 스테이지(221)를 상향시키고, 상기 렌즈 마운팅 스테이지(221)가 상향되는 변위로 상기 렌즈(210)도 상향되어 초점 조절을 수행하게 된다.
참고로, 이러한 정전력으로 상기 렌즈 마운팅 스테이지(221)를 상향시키는 구성요소들인 상기 제 1과 2 연결부(222,223), 제 1과 제 2 힌지(231,232) 및 스프링(235)은, 상기 렌즈 마운팅 스테이지(221)를 중심으로 대칭적으로 형성되어 상기 렌즈 마운팅 스테이지(221)를 밀어올려, 상기 렌즈(210)를 상향시키기 된다.
이러한 구동에 대한 동작 및 구성요소들의 배치는 자유롭게 설계될 수 있으며, 본 발명의 도면 및 설명에 한정되지는 않는다.
그리고, 멤즈 엑츄에이터는 외부로부터 이물 침투 방지 및 내부 구성요소들의 보호를 위하여 하우징(250)이 설치되며, 이 하우징 내부에는 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 제 1과 제 2 힌지(231,232), 제 1과 제 2 연결부(222,223) 및 스프링(235)이 존재하게 된다.
여기서, 멤즈 엑츄에이터의 내부에 이물(281)이 존재하게 되면, 멤즈 엑츄에이터의 동작에 오류가 발생하게 된다.
즉, 도 2a와 같이, 제 1과 제 2 힌지(231,232)에 이물(281)이 부착되어 있는 경우, 상기 제 1 연결부(222)가 좌측으로 이동되는 힘 및 상기 렌즈 마운팅 스테이지(221)를 상향시키는 힘이, 정전기력과 비례하지 않아 구동에 오류를 발생시키게 된다.
그러므로, 본 발명에 따라 적용된 멤즈 엑츄에이터는 외부로부터 이물 침투 방지 및 내부 구성요소들의 보호하기 위한 하우징 내부 바닥면, 상부면 및 양자 중 하나에 이물(281)이 접착될 수 있는 접착제(261,262)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 접착제(261,262)는 필름 형태가 바람직하다.
이는, 전술된 바와 같이, 멤즈 엑츄에이터의 반복 진동 구동으로, 도 2a와 같이 이물(281)이 원래 존재했던 위치에서 이탈되어 도 2b와 같이 상기 접착제(261,262)에 붙어 포획할 수 있기 때문이다.
따라서, 본 발명은 멤즈 엑츄에이터의 하우징에 접착제를 형성하여, 멤즈 엑츄에이터의 반복 진동 구동으로, 원래 존재했던 위치에서 이탈되는 이물을 쉽게 포획할 수 있는 장점이 있다.
도 3은 본 발명에 따라 적용된 멤즈 엑츄에이터의 또 다른 예의 개략적인 구성을 설명하기 위한 상면도이고, 도 4는 본 발명에 따라 적용된 멤즈 콤브 엑츄에이터(Comb actuator)의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
멤즈 엑츄에이터는 렌즈의 초점을 조정하기 위한 정전기력을 발생시키기 위한 구동부로 콤브(Comb) 형태로 배열된 전극들이 구비된 콤브 구동부(150)를 포함할 수 있다.
이때, 도 3과 같이, 상기 콤브 구동부(150)는 렌즈 마운팅 스테이지(220)의 주변에 설치되고, 정전기력으로 상기 렌즈 마운팅 스테이지(220)를 밀어올려 상기 렌즈 마운팅 스테이지(220)에 올려진 렌즈(미도시)를 상향시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 콤브 구동부(150)는 도 4에 도시된 바와 같이, 콤브(Comb) 형태로 배열된 고정 콤브(Stationary Comb) 전극(131)과 이동 콤브(Moveable Comb) 전극(132)으로 구성되며, 상기 고정 콤브 전극(131)과 상기 이동 콤브 전극(132) 사이에 전압을 인가하면, 상기 이동 콤브 전극(132)이 상기 고정 콤브 전극(131) 방향으로 이동하게 된다.
상기 이동 콤브 전극(132)의 이동하는 힘으로 상기 렌즈를 상향시켜 초점을 조정할 수 있게 된다.
예컨대, 상기 고정 콤브 전극(131)은 고정 평판 구조물에 연결되어 있고, 상기 이동 콤브 전극(132)이 이동 평판 구조물에 연결되어 있으면, 상기 이동 콤브 전극(132)이 이동 평판 구조물을 이동시키고, 상기 이동 평판 구조물은 렌즈 마운팅 스테이지를 상향 또는 하향시켜 렌즈의 초점을 조정할 수 있는 것이다.
이때, 상기 렌즈 마운팅 스테이지의 트레블(Travel)은 상기 고정 콤브 전극(131)과 상기 이동 콤브 전극(132) 사이의 정전용량차에 따라 구동 변위량이 결정된다.
여기서, 도 4와 같이, 상기 고정 콤브 전극(131)과 상기 이동 콤브 전극(132)에 이물(281)이 존재하게 되면, 정전용량 편차로 상기 렌즈의 초점 조정에 신뢰성이 저하된다.
따라서, 상기 이동 콤브 전극(132)을 상기 고정 콤브 전극(131) 방향으로 이동 및 최초 상태로 복귀하는 반복적인 운동으로 진동을 발생시켜, 상기 이물(281)을 이탈시킬 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따라 멤즈 엑츄에이터 내에 존재하는 이물을 설명하기 위한 사진이다.
멤즈 엑츄에이터는 렌즈의 초점을 조정하기 위해 운동을 수행함으로, 상기 멤즈 엑츄에이터를 구성하는 구성요소들에서 크랙(Crack)이 발생되고, 구조가 파괴되어 마이크로(Micro) 단위의 미세한 이물이 상기 구성요소들에서 떨어져 나가게 된다.
즉, 도 5의 사진도와 같이, 상기 멤즈 엑츄에이터의 구성요소들(250)에 이물들(281)이 다수 존재하게 된다.
특히, 상기 멤즈 엑츄에이터의 하우징은 복합 물질이 코팅되어 있고, 그 재질이 실리콘으로 구성되어, 상기 멤즈 엑츄에이터의 구동에 의하여 미세한 파괴 영역들이 발생될 수 있고, 이 파괴 영역에서 이탈된 이물들은 상기 멤즈 엑츄에이터의 중요 부분에 안착되어 동작에 오류를 발생시키게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈의 구동 방법의 개략적인 플로우챠트이다.
멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈의 구동 방법은 먼저, 멤즈 엑츄에이터에서 정전기력으로 렌즈의 초점을 조정할 때 발생된 정전용량을 측정한다.(S100단계)
그 다음, 상기 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량에 에러가 있는지 여부를 판단한다.(S110단계)
이어서, 상기 정전용량에 에러가 있는 경우, 상기 멤즈 엑츄에이터를 반복 진동 구동시켜, 상기 멤즈 엑츄에이터 내에 존재하는 이물을 제거한다.(S120단계)
도 7은 본 발명에 따라 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량에서 히스테리시스(Hysteresis) 에러가 검출되는 것을 설명하기 위한 그래프이고, 도 8은 본 발명에 따라 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량에서 반복성(Repeatability) 에러가 검출되는 것을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7과 도 8은 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량과 전압에 대한 그래프로, 도 7은 멤즈 엑츄에이터에 인가된 소정 범위의 전압(Voffset부터 Vmax)에 대응되는 히스테리시스의 포워드(Forward) 정전용량과 백워드(Backward) 정전용량 사이의 편차를 계산하고, 상기 계산된 포워드 정전용량과 백워드 정전용량 사이의 편차중 최대 편차가 임계값 이상(히스테리시트 에러 발생)인 경우, 상기 멤즈 엑츄에이터 내부에 이물이 존재하는 것으로 판단한다.
즉, 도 7을 살펴보면, 'A' 영역에서, 포워드 정전용량(a)와 백워드 정전용량(b) 사이의 편차가 최대이다.
그리고, 도 8은 멤즈 엑츄에이터에 소정 범위의 전압(Voffset부터 Vmax)을 N회 인가하고, 상기 N회 인가된 전압에 대응되는 정전용량의 편차를 계산하고, 상기 계산된 편차 중 최대 편차가 임계값 이상(반복성 에러 발생)이면, 상기 멤즈 엑츄에이터 내부에 이물이 존재하는 것으로 판단하는 것이다.
즉, 도 8에서, 피크가 존재하는 'K' 영역이 정전용량의 편차가 발생된 영역이다.
여기서, 상기 멤즈 엑츄에이터에 N회 전압을 인가하는 것은, 적어도 2회 이상 수행하면 된다.
그러므로, 도 1의 이물 판단부에서 정전용량의 변화량으로 상기 멤즈 엑츄에이터 내부에 이물이 존재하는 여부를 판단하는 것 및, 도 6의 '110단계'의 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량에 에러가 있는지 여부를 판단하는 것은, 전술된 히스테리시트 에러 발생을 판단하거나 또는 반복성 에러 발생을 판단하여, 상기 멤즈 엑츄에이터 내부에 이물이 존재하는 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (11)

  1. 초점 조정을 위해, 렌즈를 정전기력(Electrostatic force)으로 이동시키는 멤즈 엑츄에이터와;
    상기 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량을 측정하는 정전용량 측정부와;
    상기 정전용량 측정부에서 측정된 정전용량의 변화량으로 상기 멤즈 엑츄에이터에 이물이 존재하는 여부를 판단하고, 이물이 존재하는 경우 트리거 신호(Trigger Signal)를 출력하는 이물 판단부와;
    상기 이물 판단부에서 출력된 상기 트리거 신호로 상기 멤즈 엑츄에이터를 반복 진동 구동시키는 멤즈 엑츄에이터 구동부를 포함하는 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 멤즈 엑츄에이터는,
    렌즈가 안착되어 있는 렌즈 마운팅 스테이지(Mounting stage)가 제 1 힌지(Hinge)로 제 1 연결부가 연결되어 있고, 상기 제 1 연결부는 제 2 힌지로 고정되어 있는 제 2 연결부에 연결되어 있으며, 상기 제 1 연결부는 고정된 스프링에 연결되어 있는 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 멤즈 엑츄에이터는,
    외부로부터 이물 침투 방지 및 보호를 위하여 하우징이 설치되어 있는 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 하우징 내부 바닥면, 상부면 및 양자 중 하나에 상기 이물이 접착될 수 있는 접착제가 형성되어 있는 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 멤즈 엑츄에이터는,
    상기 렌즈의 초점을 조정하기 위한 정전기력을 발생시키기 위하여, 콤브(Comb) 형태로 배열된 전극들이 구비된 콤브 구동부를 포함하는 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 이물 판단부는,
    상기 멤즈 엑츄에이터에 인가된 소정 범위의 전압에 대응되는 히스테리시스의 포워드(Forward) 정전용량과 백워드(Backward) 정전용량 사이의 편차를 계산하고, 상기 계산된 포워드 정전용량과 백워드 정전용량 사이의 편차중 최대 편차가 임계값 이상인 경우, 상기 멤즈 엑츄에이터 내부에 이물이 존재하는 것으로 판단하는 판단부인 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 이물 판단부는,
    상기 멤즈 엑츄에이터에 N회 인가된 전압에 대응되는 정전용량의 편차를 계산하고, 상기 계산된 편차 중 최대 편차가 임계값 이상이면, 상기 멤즈 엑츄에이터 내부에 이물이 존재하는 것으로 판단하는 판단부인 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈.
  8. 멤즈 엑츄에이터에서 정전기력으로 렌즈의 초점을 조정할 때 발생된 정전용량을 측정하는 단계와;
    상기 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량에 에러가 있는지 여부를 판단하는 단계와;
    상기 정전용량에 에러가 있는 경우, 상기 멤즈 엑츄에이터를 반복 진동 구동시켜, 상기 멤즈 엑츄에이터 내에 존재하는 이물을 제거하는 단계를 포함하는 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈의 구동 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량에 에러가 있는지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 멤즈 엑츄에이터에 인가된 소정 범위의 전압에 대응되는 히스테리시스의 포워드(Forward) 정전용량과 백워드(Backward) 정전용량 사이의 편차를 계산하고, 상기 계산된 포워드 정전용량과 백워드 정전용량 사이의 편차중 최대 편차가 임계값 이상인 경우, 상기 멤즈 엑츄에이터 내부에 이물이 존재하는 것으로 판단하는 단계인 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈의 구동 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 멤즈 엑츄에이터에서 발생된 정전용량에 에러가 있는지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 멤즈 엑츄에이터에 N회 인가된 전압에 대응되는 정전용량의 편차를 계산하고, 상기 계산된 편차 중 최대 편차가 임계값 이상이면, 상기 멤즈 엑츄에이터 내부에 이물이 존재하는 것으로 판단하는 단계인 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈의 구동 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 멤즈 엑츄에이터의 하우징 내부 바닥면, 상부면 및 양자 중 하나에 접착제가 형성되어 있으며,
    상기 멤즈 엑츄에이터를 반복 진동 구동시켜, 상기 멤즈 엑츄에이터 내에 존재하는 이물을 제거하는 단계는,
    상기 멤즈 엑츄에이터를 반복 진동 구동시켜, 상기 멤즈 엑츄에이터 내에 존재하는 이물을 상기 접착제에 접착시켜 제거하는 단계인 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈의 구동 방법.







KR1020100059735A 2010-06-23 2010-06-23 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈 및 그의 구동 방법 KR101063047B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100059735A KR101063047B1 (ko) 2010-06-23 2010-06-23 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈 및 그의 구동 방법
US13/167,434 US8553342B2 (en) 2010-06-23 2011-06-23 Camera module with MEMS actuator and method for driving the same
JP2011139760A JP5816903B2 (ja) 2010-06-23 2011-06-23 Memsアクチュエータ付きカメラモジュール及びその駆動方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100059735A KR101063047B1 (ko) 2010-06-23 2010-06-23 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈 및 그의 구동 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101063047B1 true KR101063047B1 (ko) 2011-09-07

Family

ID=44957049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100059735A KR101063047B1 (ko) 2010-06-23 2010-06-23 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈 및 그의 구동 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8553342B2 (ko)
JP (1) JP5816903B2 (ko)
KR (1) KR101063047B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102129145A (zh) * 2010-01-12 2011-07-20 马克西姆综合产品公司 一种带有电容测量电路的微机电系统设备驱动器

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8521017B2 (en) 2010-11-15 2013-08-27 DigitalOptics Corporation MEMS MEMS actuator alignment
US9258473B2 (en) * 2012-04-10 2016-02-09 Digitaloptics Corporation Camera orientation sensing using camera module with MEMS AF actuator
US9029759B2 (en) 2012-04-12 2015-05-12 Nan Chang O-Film Optoelectronics Technology Ltd Compact camera modules with features for reducing Z-height and facilitating lens alignment and methods for manufacturing the same
KR101713879B1 (ko) * 2012-08-10 2017-03-09 난창 오-필름 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 리미티드 연성 인쇄 회로 연장부를 구비한 자동 초점 카메라 모듈
US9001268B2 (en) 2012-08-10 2015-04-07 Nan Chang O-Film Optoelectronics Technology Ltd Auto-focus camera module with flexible printed circuit extension
JP2014123092A (ja) 2012-11-26 2014-07-03 Digitaloptics Corp 撮像光学系及びそれを有する撮像装置
US10730744B2 (en) 2018-12-28 2020-08-04 Industrial Technology Research Institute MEMS device with movable stage
WO2020190313A1 (en) * 2019-03-20 2020-09-24 Ward Matthew E Mems-driven optical package with micro-led array

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008030182A (ja) 2006-08-01 2008-02-14 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 定振幅機構及びこれを用いた電位センサ
JP2008193662A (ja) 2007-01-09 2008-08-21 Nikon Corp カメラ
JP2010127986A (ja) 2008-11-25 2010-06-10 Canon Inc 撮像装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6567715B1 (en) * 2000-04-19 2003-05-20 Sandia Corporation Method and system for automated on-chip material and structural certification of MEMS devices
JP3898438B2 (ja) * 2000-11-22 2007-03-28 株式会社リコー レンズのあおり装置
US6636653B2 (en) * 2001-02-02 2003-10-21 Teravicta Technologies, Inc. Integrated optical micro-electromechanical systems and methods of fabricating and operating the same
JP2005195639A (ja) * 2003-12-26 2005-07-21 Nippon Signal Co Ltd:The プレーナ型アクチュエータ
US7061660B1 (en) * 2005-04-13 2006-06-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. MEMs device with feedback control
US8203702B1 (en) * 2005-06-13 2012-06-19 ARETé ASSOCIATES Optical system
JP4859216B2 (ja) * 2006-07-28 2012-01-25 キヤノン株式会社 撮像装置及び加振装置
JP4952289B2 (ja) * 2007-02-19 2012-06-13 コニカミノルタオプト株式会社 駆動装置、撮像ユニットおよび撮像装置
JP2008211864A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Konica Minolta Opto Inc 駆動装置、撮像ユニットおよび撮像装置
JP5164397B2 (ja) * 2007-03-08 2013-03-21 キヤノン株式会社 振動アクチュエータ及び該振動アクチュエータを備えた光学機器
JP5295875B2 (ja) * 2008-11-06 2013-09-18 シャープ株式会社 カメラモジュールおよびそれを備えた電子機器、並びにカメラモジュールのレンズ位置決め方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008030182A (ja) 2006-08-01 2008-02-14 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 定振幅機構及びこれを用いた電位センサ
JP2008193662A (ja) 2007-01-09 2008-08-21 Nikon Corp カメラ
JP2010127986A (ja) 2008-11-25 2010-06-10 Canon Inc 撮像装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102129145A (zh) * 2010-01-12 2011-07-20 马克西姆综合产品公司 一种带有电容测量电路的微机电系统设备驱动器
CN102129145B (zh) * 2010-01-12 2015-02-11 马克西姆综合产品公司 一种带有电容测量电路的微机电系统设备驱动器

Also Published As

Publication number Publication date
US20110317291A1 (en) 2011-12-29
JP2012008569A (ja) 2012-01-12
JP5816903B2 (ja) 2015-11-18
US8553342B2 (en) 2013-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101063047B1 (ko) 멤즈 엑츄에이터가 구비된 카메라 모듈 및 그의 구동 방법
US7781935B2 (en) Energy conversion system with variable airgap distance and energy recovery method
US8441749B2 (en) Shape memory alloy actuation apparatus
CN102270941B (zh) 振动型致动器的控制装置和振动型致动器的控制方法
US8395855B2 (en) Shape memory alloy actuation apparatus
JP2010134432A (ja) マイクロメカニカル素子、マイクロメカニカル素子を監視するためのセンサ、マイクロメカニカル素子を操作する方法、マイクロメカニカル素子の監視方法、これらの方法を実施するためのプログラムコードを含むコンピュータプログラムおよびマイクロメカニカル素子の機械的固有共振に影響を与える方法
US9575284B2 (en) Driving member, linear driving device, camera device, and electronic device
JP5230926B2 (ja) 慣性駆動アクチュエータ
US20100265387A1 (en) Camera module
US20100271711A1 (en) Optical position detecting apparatus and optical apparatus
US20050110873A1 (en) Image pickup apparatus
JP2011221138A (ja) 撮像素子ユニット、自動焦点調節装置および撮像装置
JP2007531023A (ja) 投影システム内のマイクロミラーの変位の特定
US20150268566A1 (en) Vibration reduction apparatus, lithography apparatus, and method of manufacturing article
JP2012112780A (ja) 接触式形状測定装置
KR20120081134A (ko) 진동형 구동 장치 및 진동형 구동 장치의 제어 방법
JP2006154390A (ja) レンズ駆動装置及び、撮像装置
US7550896B1 (en) Piezoelectric actuator system with position detection function and method thereof
JP6041309B2 (ja) 圧力センサ
US7504761B2 (en) Driving device
KR102077849B1 (ko) 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 방법
KR102077850B1 (ko) 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 방법
KR101182391B1 (ko) 카메라 모듈의 위치 측정 장치
KR102452740B1 (ko) 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 방법
US20230152573A1 (en) Mems actuator, mems actuator drive method, and mems actuator control program

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150810

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160811

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170814

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190823

Year of fee payment: 9