KR101126295B1 - 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법 - Google Patents

카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법에 관한 것으로, 본 발명의 카메라 모듈은 인가되는 전류 또는 전압의 세기에 따라 정전용량이 증가하는 액추에이터, 상기 액추에이터에 전류 또는 전압을 인가하는 액추에이터 구동부를 포함하며, 상기 액추에이터 구동부는 액추에이터의 정전용량을 센싱하는 캡 센싱부와, 오토 포커싱 탐색 범위 설정 모드에서 상기 캡 센싱부에서 센싱된 정전용량의 변화를 이용하여 상기 액추에이터의 오토 포커싱 탐색 범위를 설정하는 오토 포커싱 범위 설정부를 포함함으로써, 종래 Laser Displacement 또는 이미지 테스트와 같이 별도의 장비 없이 액추에이터의 오토 포커싱 탐색 범위(AF calibration)를 설정할 수 있다.

Description

카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법{Camera module and estimation method of auto focus search range thereof}
본 발명은 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 컴팩트한 카메라 모듈은 소형으로써 카메라폰, PDA 및 스마트폰 등 휴대용 이동통신 기기와 다양한 IT기기에 적용되고 있다.
이러한 카메라 모듈은 CCD나 CMOS 등의 이미지 센서를 주요 부품으로 제작되고 있으며, 화상의 크기를 조절하기 위하여 초점 조정이 가능하도록 제조되고 있다.
이때, 카메라 모듈은 복수의 렌즈를 포함하고, 구동원이 설치하여 각각의 렌즈를 이동시켜 그 상대거리를 변화시킴으로써 광학적인 초점 거리가 조절된다.
구체적으로 카메라 모듈은 광신호를 전기신호로 변환하는 이미지 센서, 상기 이미지 센서로 광을 집광시키는 렌즈와 IR필터, 이들을 내부에 포함하는 하우징 및 상기 이미지 센서의 신호를 처리하는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 렌즈는 보빈과 결합된 렌즈 배럴 내부에 부착되어 상기 이미지 센서 상에 위치되며, 구동원으로 음성코일모터(VCM)가 설치되어 상기 렌즈 배럴과 이미지 센서 사이의 간격이 조절된다.
최근 기존의 음성코일모터(VCM) 대신 Micro electromechanical Systems을 활용한 MEMS 액추에이터를 사용하여 오토 포커스 기능을 수행하는 카메라 모듈에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
MEMS 액추에이터는 정전기력(Electrostatic force) 방식으로 정전기력 용량의 차이에 따라 복수의 렌즈 중 하나 또는 두 장의 이동 렌즈만을 상하로 이동시켜 초점을 조절한다.
이때, MEMS 액추에이터는 드라이버 IC에서 입력되는 전압(또는 전류)의 세기에 따라 정전기력 용량이 변하면서 렌즈를 이동시키는 것으로, 카메라 모듈마다 액추에이터에 인가되는 전압에 따라 구동하는 거리가 다르다.
AF Calibration은 오토 포커싱을 위한 렌즈의 총 구동 거리 중 포커스되는 실제 구동 구간을 찾아내어 메모리에 저장하여, 실제 오토 포커싱 구간에서만 오토 포커싱 구동을 제어하는 방법이다.
종래 VCM 액추에이터를 사용하는 카메라 모듈에서는 렌즈 구동에 대한 피드백 신호가 존재하지 않아, AF calibration을 위해 이미지 테스트(Image Test)를 통한 FV(Focusing value) 변화량을 추적하거나, Laser Displacement와 같은 변위 측정기를 통해 실제 렌즈 구동 범위를 가늠할 수 있었다.
그러나 Laser Displacement와 같은 변위 측정기의 경우 정밀 조정에 대한 어려움과 장비 비용(Cost) 제약이 많은 문제점이 있다.
또한, 이미지 테스트의 경우 택 타임(Tack time) 증대와 이미지 센서(Image Sensor)의 편차를 커버해야 하는 취약점이 있다.
본 발명은 카메라 모듈별로 유효한 오토 포커싱 탐색 범위를 설정하여 오토 포커싱 속도를 향상시킬 수 있는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법을 제공한다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 인가되는 전류 또는 전압의 세기에 따라 정전용량이 증가하는 액추에이터, 및 상기 액추에이터에 전류 또는 전압을 인가하는 액추에이터 구동부를 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.
이때, 상기 액추에이터 구동부는 액추에이터의 정전용량을 센싱하는 캡 센싱부, 오토 포커싱 탐색 범위 설정 모드에서 상기 캡 센싱부에서 센싱된 정전용량의 변화를 이용하여 상기 액추에이터의 오토 포커싱 탐색 범위를 설정하는 오토 포커싱 범위 설정부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 인가되는 전류 또는 전압의 세기에 따라 정전용량이 변하는 액추에이터의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법에 있어서, (a) 오토 포커싱 탐색 범위 설정 모드에서, 디지털 코드를 설정된 제1 코드 간격으로 증가시키면서 변화되는 디지털 코드에 대응되는 전류 또는 전압을 상기 액추에이터에 인가하는 단계, (b) 상기 액추에이터의 정전용량의 변화를 센싱하는 단계, (c) 상기 액추에이터의 이전 정전용량과 현재 정전용량을 비교하는 단계, (d) 상기 이전 정전용량과 상기 현재 정전용량의 차이가 설정된 최소 변화량 이상이면, 상기 이전 정전용량을 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최소 정전용량으로 설정하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 인가되는 전류 또는 전압의 세기에 따라 정전용량이 변하는 액추에이터의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법에 있어서, (a) 오토 포커싱 탐색 범위 설정 모드에서, 디지털 코드를 설정된 제2 코드 간격으로 감소시키면서 변화되는 디지털 코드에 대응되는 전류 또는 전압을 상기 액추에이터에 인가하는 단계, (b) 상기 액추에이터의 정전용량의 변화를 센싱하는 단계, (c) 상기 액추에이터의 이전 정전용량과 현재 정전용량을 비교하는 단계, (d) 상기 이전 정전용량과 상기 현재 정전용량의 차이가 설정된 최대 변화량 이상이면, 상기 이전 정전용량을 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최대 정전용량으로 설정하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 인가되는 전류 또는 전압의 세기에 따라 정전용량이 변하는 액추에이터의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법에 있어서, (a) 오토 포커싱 탐색 범위 설정 모드에서, 최소 디지털 코드를 설정된 제1 코드 간격으로 증가시키면서 변화되는 디지털 코드에 대응되는 전류 또는 전압을 상기 액추에이터에 인가하는 단계, (b) 상기 액추에이터의 정전용량의 변화를 센싱하는 단계, (c) 상기 액추에이터의 제1 이전 정전용량과 제1 현재 정전용량을 비교하는 단계, (d) 상기 제1 이전 정전용량과 상기 제1 현재 정전용량의 차이가 설정된 최소 변화량 이상이면, 상기 제1 이전 정전용량을 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최소 정전용량으로 설정하는 단계, (e) 최대 디지털 코드를 설정된 제2 코드 간격으로 감소시키면서 변화되는 디지털 코드에 대응되는 전류 또는 전압을 상기 액추에이터에 인가하는 단계, (f) 상기 액추에이터의 정전용량의 변화를 센싱하는 단계, (g) 상기 액추에이터의 제2 이전 정전용량과 제2 현재 정전용량을 비교하는 단계, (h) 상기 제2 이전 정전용량과 상기 제2 현재 정전용량의 차이가 설정된 최대 변화량 이상이면, 상기 제2 이전 정전용량을 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최대 정전용량으로 설정하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법이 제공된다.
본 발명의 실시 예에서는 디지털 코드의 변화에 따른 액추에이터의 정전용량의 변화를 검출하고 이를 분석함으로써, 종래 Laser Displacement 또는 이미지 테스트와 같이 별도의 장비 없이 액추에이터의 오토 포커싱 탐색 범위(AF calibration)를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 촬영 모드에서 메모리부(84)에 저장된 오토 포커싱 탐색 범위 내에서만 액추에이터를 구동시킴으로써, 오토 포커싱을 위해 불필요한 데드 존(dead zone) 영역까지 탐색하는 시간을 줄여, 오토 포커싱 속도를 향상시킬 수 있다.
더하여, 액추에이터의 정전용량이 디지털 코드가 작을수록 그 변화율이 작으며 디지털 코드가 클수록 그 변화율이 큰 점을 감안하여 오토 포커싱 탐색 범위를 설정하는데 필요한 수치를 설정함으로써, 오토 포커싱 탐색 범위의 최소값과 최대값의 탐색 정밀도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 오토 포커싱 탐색 범위의 최소값을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 디지털 코드의 변화에 따른 액추에이터(30)의 정전용량 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 오토 포커싱 탐색 범위의 최대값을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 디지털 코드의 변화에 따른 액추에이터(30)의 정전용량의 변화를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 탐색 범위설정 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 카메라 모듈은 이동 렌즈(moving lens)(10), 복수의 고정 렌즈(stationary lens)(20:21, 22, 23), 액추에이터(30), 렌즈 배럴(40), 홀더(50), 이미지 센서(60), 인쇄회로기판(70) 및 액추에이터 구동부(80)를 포함한다.
이동 렌즈(10)는 복수의 고정 렌즈(20)의 상부에 위치하여 액추에이터(30)에 의해 광축 방향(O)을 따라 상하로 움직인다.
액추에이터(30)는 이동 렌즈(10)에 연결되어 액추에이터 구동부(80)에서 인가되는 전류(또는 전압)에 의해 형성되는 정전용량에 의해 이동 렌즈(10)를 광축 방향(O)을 따라 상하로 이동시킨다.
액추에이터(30)는 액추에이터 구동부(80)에서 인가되는 전류(또는 전압)의 세기가 클수록 정전용량이 커져서 이동 렌즈(10)를 이동시키는 거리가 늘어난다.
본 발명에서 액추에이터(30)와 액추에이터 구동부(80)는 전기적으로 연결되어 있으며, 액추에이터(30)와 액추에이터 구동부(80)를 전기적으로 연결하는 것은 다양하게 구현 가능하므로, 본 발명에서는 액추에이터(30)와 액추에이터 구동부(80)의 연결에 대해 구체적으로 한정하지 않는다.
렌즈 배럴(40)은 액추에이터(30)를 고정하고 내부에는 복수의 고정 렌즈(stationary lens)(20:21, 22, 23)를 수용하며, 렌즈 배럴(40)의 외주면은 홀더(50)의 내주면과 면접하며, 렌즈 배럴(40)의 상부는 홀더(50)의 상부면에 걸쳐진다.
홀더(50)는 렌즈 배럴(40)의 외부면에 위치하여 렌즈 배럴(40)을 고정시키며, 홀더(50)의 하부는 인쇄회로기판(70)에 의해 지지된다.
이미지 센서(60)는 렌즈 배럴(40)의 하부 및 인쇄회로기판(70)의 상면에 부착되어, 렌즈(10, 20)를 통해 입사되는 입력되는 광 에너지를 전기적인 에너지로 변환한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 액추에이터 구동부(80)는 드라이버 IC(Integrated Circuit) 형태로, 메모리부(84)에서 입력되는 디지털 코드에 대응되는 전류(또는 전압)를 액추에이터(30)에 인가하는 구동부(81)와, 액추에이터(30)의 정전용량을 센싱할 수 있는 캡 센싱부(Cap-sensor)(82)와, 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 모드에서 캡 센싱부(82)에서 센싱된 정전용량의 변화를 이용하여 액추에이터(30)의 "오토 포커싱 탐색 범위"를 설정하는 오토 포커싱 범위 설정부(83)와, 오토 포커싱 범위 설정부(83)에서 설정된 오토 포커싱 탐색 범위를 저장하는 메모리부(84)를 포함한다.
오토 포커싱 탐색 범위 설정 모드가 완료된 후, 촬영 모드에서는 메모리부(84)에 저장된 오토 포커싱 탐색 범위 내에서 액추에이터(30)를 구동한다. 따라서, 본 발명에서는 촬영 모드에서 메모리부(84)에 저장된 오토 포커싱 탐색 범위 내에서만 액추에이터를 구동시킴으로써, 오토 포커싱을 위해 불필요한 데드 존(dead zone) 영역까지 탐색하는 시간을 줄여, 오토 포커싱 속도를 향상시킬 수 있다.
디지털 코드는 이미지 센서에서 출력되는 영상의 초점이 맞춰지는 위치로 이동 렌즈(10)를 이동시키는 거리에 해당되는 코드로서, 메모리부(84)는 오토 포커싱 탐색 범위에 대응하는 디지털 코드를 구동부(81)로 인가한다.
10bit인 경우 디지털 코드는 0~1023으로, 디지털 코드가 클수록 액추에이터(30)에 인가되는 전류(또는 전압)의 세기가 커지면서 이동 렌즈(10)의 이동 거리는 증가하게 된다.
본 발명에서는 오토 포커싱 범위 설정부(83)와 메모리부(84)가 액추에이터 구동부(80)에 포함된 것으로 도시하였으나, 도 3에 도시된 바와 같이 오토 포커싱 범위 설정부(83)와 메모리부(84)는 I2C 버스를 통해 카메라 모듈의 외부에 위치할 수도 있다.
오토 포커싱 탐색 범위는 액추에이터(30)의 정전용량의 변화에 따라 결정된다. 아래에서는 액추에이터 구동부(80)에서 오토 포커싱 탐색 범위를 설정하는 방법에 대해서 도 4 내기 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 오토 포커싱 탐색 범위의 최소값을 설정하는 방법을 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4의 디지털 코드의 변화에 따른 액추에이터(30)의 정전용량 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 오토 포커싱 범위 설정부(83)는 구동부(81)로 이전 디지털 코드를 입력한다(S401). 이때, n은 0일 수 있다.
그러면, 구동부(81)는 입력되는 이전 디지털 코드에 대응되는 이전 전류를 액추에이터(30)에 인가한다(S402).
액추에이터(30)에는 인가되는 이전 전류에 대응되는 이전 정전용량이 형성되고, 캡 센싱부(82)는 액추에이터(30)의 이전 정전용량을 센싱하여 오토 포커싱 범위 설정부(83)로 출력한다(S403).
오토 포커싱 범위 설정부(83)는 이전 디지털 코드에서 설정된 제1 코드 간격(도 5에서는 20 code)만큼 증가된 현재 디지털 코드를 구동부(81)로 출력한다(S404).
그러면, 구동부(81)는 입력되는 현재 디지털 코드에 대응되는 현재 전류를 액추에이터(30)에 인가한다(S405).
액추에이터(30)는 인가되는 현재 전류에 대응되는 현재 정전용량이 형성되고, 캡 센싱부(82)는 액추에이터(30)의 현재 정전용량을 센싱하여 오토 포커싱 범위 설정부(83)로 출력한다(S406).
도 5에 도시된 바와 같이, 이전 정전용량과 현재 정전용량은 그 크기가 같을 수도 다를 수도 있다. 본 발명에서는 현재 정전용량과 이전 정전용량의 차이가 설정된 "최소 변화량" 이상인 이전 정전용량을 찾는 것이다.
따라서, 오토 포커싱 범위 설정부(83)는 현재 정전용량과 이전 정전용량의 차이가 설정된 최소 변화량 이상인지 미만인지를 비교한다(S407).
이때, 최소 변화량은 미리 설정된 값으로 액추에이터(30)의 종류, 제조사에 따라 다르게 설정될 수 있다.
오토 포커싱 범위 설정부(83)는 현재 정전용량과 이전 정전용량의 차이가 최소 변화량 이상이면(S407), 이때의 이전 정전용량을 "오토 포커싱 탐색 범위의 최소 정전용량"으로 설정한다(S408). 그리고, 오토 포커싱 범위 설정부(83)는 오토 포커싱 탐색 범위의 최소 정전용량에 대응하는 최소 디지털 코드를 메모리(84)로 출력하고, 메모리부(84)에는 오토 포커싱 탐색 범위의 최소 디지털 코드가 저장된다(S409).
그러나, 오토 포커싱 범위 설정부(83)는 현재 정전용량과 이전 정전용량의 차이가 최소 정전용량 미만이면(S407), 본 발명은 상기 단계(S404)에서 단계(S407)을 반복 수행하여 현재 정전용량과 이전 정전용량의 차이가 최소 변화량 이상인 이전 정전용량을 찾아내어 그때의 이전 정전용량을 오토 포커싱 탐색 범위의 최소 정전용량으로 설정한다(S408).
도 5에 도시된 바와 같이, 오토 포커싱 범위 설정부(83)는 제1 코드 간격으로 디지털 코드를 증가시켜 액추에이터(30)에 인가되는 전류를 증가시킬 수 있으며, 액추에이터(30)의 정전용량은 제1 코드 간격으로 증가하는 디지털 코드의 증가에 따라 증가하게 된다.
도 5에서는 대략 200이 최소 정전용량으로 도시되어 있으며, 최소 정전용량에 대응되는 최소 디지털 코드는 대략 612이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 오토 포커싱 탐색 범위의 최대값을 설정하는 방법을 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6의 디지털 코드의 변화에 따른 액추에이터(30)의 정전용량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 오토 포커싱 범위 설정부(83)는 구동부(81)로 제m디지털 코드를 입력한다(S601). 이때, m은 10bit일 경우 1023일 수 있다.
그러면, 구동부(81)는 입력되는 제m 디지털 코드에 대응되는 제m 전류를 액추에이터(300에 인가한다(S602).
액추에이터(30)에는 인가되는 제m 전류에 대응하는 제m 정전용량이 형성되고, 캡 센싱부(82)는 액추에이터(30)의 제m 정전용량을 센싱하여 오토 포커싱 범위 설정부(83)로 출력한다(S603).
오토 포커싱 범위 설정부(83)는 제m 디지털 코드에서 설정된 제2 코드 간격(도 7에서는 8 code)만큼 감소된 제m+1 디지털 코드를 구동부(81)로 출력한다(S604).
그러면, 구동부(81)는 입력되는 제m+1 디지털 코드에 대응되는 제m+1 전류를 액추에이터(30)에 인가한다(S605).
액추에이터(30)는 인가되는 제m+1 전류에 대응되는 제m+1 정전용량이 형성되고, 캡 센싱부(82)는 액추에이터(30)의 제m+1 정전용량을 센싱하여 오토 포커싱 범위 설정부(83)로 출력한다(S606).
도 7에 도시된 바와 같이, 제m 정전용량과 제m+1 정전용량은 m의 값에 따라서 그 크기가 같을 수도 다를 수도 있다. 본 발명에서는 제m+1 정전용량과 제m 정전용량의 차이가 설정된 "최대 변화량" 이상인 제m+1 정전용량을 찾는 것이다.
따라서, 오토 포커싱 범위 설정부(83)는 제m+1 정전용량과 제m 정전용량의 차이가 설정된 최대 변화량 이상인지 미만인지를 비교한다(S607).
이때, 최대 변화량은 미리 설정된 값으로 액추에이터(30)의 종류, 제조사에 따라 다르게 설정될 수 있다.
오토 포커싱 범위 설정부(83)는 제m+1 정전용량과 제m 정전용량의 차이가 최대 변화량 이상이면(S607), 이때의 제m 정전용량을 "오토 포커싱 탐색 범위의 최대 정전용량"으로 설정한다(S608). 그리고, 오토 포커싱 범위 설정부(83)는 오토 포커싱 탐색 범위의 최대 정전용량에 대응하는 최대 디지털 코드를 메모리(84)로 출력하고, 메모리부(84)에는 오토 포커싱 탐색 범위의 최대 디지털 코드가 저장된다(S609).
그러나, 오토 포커싱 범위 설정부(83)는 제m+1 정전용량과 제m 정전용량의 차이가 최대 정전용량 미만이면(S407), 본 발명은 상기 단계(S604)에서 단계(S607)을 반복 수행하여 제m+1 정전용량과 이전 제m 정전용량의 차이가 최대 변화량 이상인 제m 정전용량을 찾아내어 그때의 제m 정전용량을 오토 포커싱 탐색 범위의 최대 정전용량으로 설정한다(S408).
도 7에 도시된 바와 같이, 오토 포커싱 범위 설정부(83)는 제2 코드 간격으로 디지털 코드를 감소시켜 액추에이터(30)에 인가되는 전류를 감소시킬 수 있으며, 액추에이터(30)의 정전용량은 제2 코드 간격으로 감소하는 디지털 코드의 감소에 따라 감소하게 된다.
도 7에서는 대략 495가 최대 정전용량으로 도시되어 있으며, 최대 정전용량에 대응되는 최대 디지털 코드는 대략 885이다.
이와 같이, 본 발명에서는 액추에이터의 정전용량의 검출하고 이를 분석함으로써, 종래 Laser Displacement 또는 이미지 테스트와 같이 별도의 장비 없이 액추에이터의 오토 포커싱 탐색 범위(AF calibration)를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 촬영 모드에서 메모리부(84)에 저장된 오토 포커싱 탐색 범위 내에서만 액추에이터를 구동시킴으로써, 오토 포커싱을 위해 불필요한 데드 존(dead zone) 영역까지 탐색하는 시간을 줄여, 오토 포커싱 속도를 향상시킬 수 있다.
도 5 및 도 7의 그래프를 살펴보면, 액추에이터의 정전용량은 디지털 코드가 작을수록 그 변화율이 작으며 디지털 코드가 클수록 그 변화율이 크다.
따라서, 본 발명에서는 오토 포커싱 탐색 범위의 최소값을 설정하는 방법에서는 정전용량의 변화율이 작은 것을 감안하여 제1 코드 간격을 제2 코드 간격에 비해 상대적으로 크게 설정하였으며, 오토 포커싱 탐색 범위의 최대값을 설정하는 방법에서는 정전용량의 변화율이 큰 것을 감안하여 제2 코드 간격을 제1 코드 간격에 비해 상대적으로 작게 설정한다.
또한, 본 발명에서는 액추에이터의 정전용량은 디지털 코드가 작을수록 그 변화율이 작으며 디지털 코드가 클수록 그 변화율이 큰 것을 감안하여, 최대 변화율을 최소 변화율보다 크게 설정한다.
이와 같이, 본 발명에서는 액추에이터의 정전용량이 디지털 코드가 작을수록 그 변화율이 작으며 디지털 코드가 클수록 그 변화율이 큰 점을 감안하여 오토 포커싱 탐색 범위를 설정하는데 필요한 수치를 설정함으로써, 오토 포커싱 탐색 범위의 최소값과 최대값의 탐색 정밀도를 높일 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 렌즈
30: 액추에이터
60: 이미지 센서
80: 액추에이터 구동부
81: 구동부
82: 캡 센싱부
83: 오토 포커싱 범위 설정부
84: 메모리부

Claims (17)

  1. 인가되는 전류 또는 전압의 세기에 따라 정전용량이 증가하는 액추에이터, 및
    상기 액추에이터에 전류 또는 전압을 인가하는 액추에이터 구동부를 포함하며,
    상기 액추에이터 구동부는,
    액추에이터의 정전용량을 센싱하는 캡 센싱부, 및
    오토 포커싱 탐색 범위 설정 모드에서 상기 캡 센싱부에서 센싱된 정전용량의 변화를 이용하여 상기 액추에이터의 오토 포커싱 탐색 범위를 설정하는 오토 포커싱 범위 설정부를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터 구동부는 상기 오토 포커싱 범위 설정부에서 설정된 상기 오토 포커싱 탐색 범위를 저장하는 메모리부를 더 포함하며,
    촬영 모드에서 상기 액추에이터 구동부는 상기 메모리부에 저장된 오토 포커싱 탐색 범위에 대응되는 전류 또는 전압을 상기 액추에이터에 인가하는 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 오토 포커싱 범위 설정부는 디지털 코드를 설정된 제1 코드 간격으로 점진적인 증가시키고, 상기 디지털 코드의 증가에 대응되는 상기 액추에이터의 제1 이전 정전용량과 제1 현재 정전용량의 차이가 설정된 최소 변화량 이상이면, 상기 제1 이전 정전용량을 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최소 정전용량으로 설정하는 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오토 포커싱 범위 설정부는 디지털 코드를 설정된 제2 코드 간격으로 점진적으로 감소시키고, 상기 디지털 코드의 감소에 대응되는 상기 액추에이터의 제2 이전 정전용량과 제2 현재 정전용량의 차이가 설정된 최대 변화량 이상이면, 상기 제2 이전 정전용량을 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최대 정전용량으로 설정하는 카메라 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 오토 포커싱 범위 설정부는 디지털 코드를 설정된 제2 코드 간격으로 점진적으로 감소시키고, 상기 디지털 코드의 감소에 대응되는 상기 액추에이터의 제2 이전 정전용량과 제2 현재 정전용량의 차이가 설정된 최대 변화량 이상이면, 상기 제2 이전 정전용량을 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최대 정전용량으로 설정하며,
    상기 제1 코드 간격은 상기 제2 코드 간격보다 큰 카메라 모듈.
  6. 인가되는 전류 또는 전압의 세기에 따라 정전용량이 변하는 액추에이터의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법에 있어서,
    (a) 오토 포커싱 탐색 범위 설정 모드에서, 디지털 코드를 설정된 제1 코드 간격으로 증가시키면서 변화되는 디지털 코드에 대응되는 전류 또는 전압을 상기 액추에이터에 인가하는 단계,
    (b) 상기 액추에이터의 정전용량의 변화를 센싱하는 단계,
    (c) 상기 액추에이터의 이전 정전용량과 현재 정전용량을 비교하는 단계, 및
    (d) 상기 이전 정전용량과 상기 현재 정전용량의 차이가 설정된 최소 변화량 이상이면, 상기 이전 정전용량을 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최소 정전용량으로 설정하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이전 정전용량과 상기 현재 정전용량의 차이가 상기 최소 변화량 미만이면, 상기 (a) 단계 및 상기 (c) 단계를 반복 수행하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    (e) 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최소 정전용량에 대응되는 최소 디지털 코드를 저장하는 단계를 더 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    (f) 촬영 모드에서 저장된 상기 최소 디지털 코드에 대응되는 전류 또는 전압이상의 전류 또는 전압만을 상기 액추에이터에 인가하는 단계를 더 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법.
  10. 인가되는 전류 또는 전압의 세기에 따라 정전용량이 변하는 액추에이터의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법에 있어서,
    (a) 오토 포커싱 탐색 범위 설정 모드에서, 디지털 코드를 설정된 제2 코드 간격으로 감소시키면서 변화되는 디지털 코드에 대응되는 전류 또는 전압을 상기 액추에이터에 인가하는 단계,
    (b) 상기 액추에이터의 정전용량의 변화를 센싱하는 단계,
    (c) 상기 액추에이터의 이전 정전용량과 현재 정전용량을 비교하는 단계, 및
    (d) 상기 이전 정전용량과 상기 현재 정전용량의 차이가 설정된 최대 변화량 이상이면, 상기 이전 정전용량을 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최대 정전용량으로 설정하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 이전 정전용량과 상기 현재 정전용량의 차이가 상기 최대 변화량 미만이면, 상기 (a) 단계 및 상기 (c) 단계를 반복 수행하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    (e) 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최대 정전용량에 대응되는 최대 디지털 코드를 저장하는 단계를 더 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    (f) 촬영 모드에서 저장된 상기 최대 디지털 코드에 대응되는 전류 또는 전압 이하의 전류 또는 전압만을 상기 액추에이터에 인가하는 단계를 더 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법.
  14. 인가되는 전류 또는 전압의 세기에 따라 정전용량이 변하는 액추에이터의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법에 있어서,
    (a) 오토 포커싱 탐색 범위 설정 모드에서, 최소 디지털 코드를 설정된 제1 코드 간격으로 증가시키면서 변화되는 디지털 코드에 대응되는 전류 또는 전압을 상기 액추에이터에 인가하는 단계,
    (b) 상기 액추에이터의 정전용량의 변화를 센싱하는 단계,
    (c) 상기 액추에이터의 제1 이전 정전용량과 제1 현재 정전용량을 비교하는 단계,
    (d) 상기 제1 이전 정전용량과 상기 제1 현재 정전용량의 차이가 설정된 최소 변화량 이상이면, 상기 제1 이전 정전용량을 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최소 정전용량으로 설정하는 단계,
    (e) 최대 디지털 코드를 설정된 제2 코드 간격으로 감소시키면서 변화되는 디지털 코드에 대응되는 전류 또는 전압을 상기 액추에이터에 인가하는 단계,
    (f) 상기 액추에이터의 정전용량의 변화를 센싱하는 단계,
    (g) 상기 액추에이터의 제2 이전 정전용량과 제2 현재 정전용량을 비교하는 단계, 및
    (h) 상기 제2 이전 정전용량과 상기 제2 현재 정전용량의 차이가 설정된 최대 변화량 이상이면, 상기 제2 이전 정전용량을 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최대 정전용량으로 설정하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    (i) 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 최소 정전용량에 대응되는 최소 디지털 코드 및 상기 오토 포커싱 탐색범위의 최대 정전용량에 대응되는 최대 디지털 코드를 저장하는 단계를 더 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    (j) 촬영 모드에서 저장된 상기 최소 디지털 코드에 대응되는 전류 또는 전압 이상의 전류 또는 전압을 상기 액추에이터에 인가하고, 상기 최대 디지털 코드에 대응되는 전류 또는 전압 이하의 전류 또는 전압을 상기 액추에이터에 인가하는 단계를 더 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 코드 간격은 상기 제2 코드 간격보다 큰 카메라 모듈의 오토 포커싱 탐색 범위 설정 방법.
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