KR101166418B1 - 이동단말기의 자동초점 카메라 모듈용 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치 및 그 측정방법 - Google Patents

이동단말기의 자동초점 카메라 모듈용 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치 및 그 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 렌즈 액츄에이터의 코일에 전류를 인가하는 전류인가부와; 상기 코일의 기전력과 임피던스를 측정하는 측정부와; 상기 기전력을 이용하여 상기 코일의 위치 및 변위를 산출하는 위치 및 변위 산출부와; 상기 임피던스를 이용하여 상기 렌즈 액츄에이터의 공진주파수를 산출하는 공진주파수 산출부와; 상기 공진주파수를 포함하는 주파수 대역의 상기 전류를 상기 코일에 인가하여 상기 렌즈 액츄에이터의 진동특성을 파악하는 제어부를 포함하는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치를 제공한다.

Description

이동단말기의 자동초점 카메라 모듈용 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치 및 그 측정방법 {Measuring Device For Displacement And Vibration Of Lenz Actuator For Autofocusing Mobile Camera Module And Measuring Method Thereof}
본 발명은 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치에 관한 것으로, 특히 기전력 변화를 이용하여 위치 및 그에 따른 변위를 산출하고 공진 주파수 영역에서 진동특성을 측정할 수 있는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.
통상적으로 렌즈를 통하여 피사체를 촬영할 수 있는 기계 장치인 카메라는, 초점 조절 및/또는 줌 기능을 위하여 다수의 렌즈를 구비하고 있는데, 다수의 렌즈 사이의 상대적인 거리를 변경하여 초점을 조절하도록 구성되어 있다.
특히, 최근에는 디지털 방식의 이미지 촬상 장치(image pickup device)로서 핸드폰과 같은 모바일 통신기기나 디지털 카메라와 같은 소형 광학 기기가 널리 보급되고 있다.
그런데, 이러한 디지털 방식의 이미지 촬상 장치에 장착되는 카메라 모듈에는, 배율 조정(zooming)이나 자동 초점 조절(auto-focusing)을 위한 구동 기기로서 다양한 렌즈 액츄에이터(lens actuator)가 구비되어, 그 내부에 적절한 수로 형성되는 렌즈를 광축 방향을 따라 구동시키는 방법을 통해서 초점 을 조정한다.
이와 같은 소형 광학 기기에 장착되는 카메라 모듈에는, 촬상되는 피사체에 대한 초점을 자동으로 조절하기 위하여 기어 등을 통하여 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변화시키는 이른바 회전 모터 방식의 기계식 장치가 널리 사용되었다.
그러나 이와 같은 기계식 장치의 경우, 기어와 모터 사이의 마찰력 등으로 인하여 초점을 미세하게 조절하기 곤란할 뿐 아니라, 기계식 장치의 각 부분이 차지하는 공간 문제 등으로 인하여 소형화가 곤란하기 때문에, 모바일 통신기기 등에 장착하기에는 많은 문제점과 한계를 가지고 있었다.
이에 따라, 휴대폰, PDA 등의 모바일 통신기기에 장착되는 카메라 모듈에는, 모바일 통신기기에서 요구되는 소형화, 경량화, 다기능화 등을 만족시킬 수 있도록 기계식 장치 이외의 다양한 방법이 제안되고 있다.
카메라 모듈의 광학계에서 피사체를 선명하게 보기 위해서는, 다수의 렌즈와 이미지 센서 사이의 거리를 조정하거나 렌즈의 곡률을 변화시켜 피사체를 이미지 센서에 선명하게 결상시키는 포커싱(focusing) 기능이 구비되어야 한다.
그리고, 피사체와 렌즈와의 거리에 따라 상이 형성되는 위치, 즉 포커싱 위치가 변경되므로, 이미지 센서에 선명한 상을 구현하기 위해서는 카메라 모듈의 1개 이상의 렌즈 또는 렌즈 어셈블리가 서로 상대적으로 이동하는 구조를 가져야 한다.
따라서, 포커싱 기능을 실현하기 위하여 카메라 모듈은, 별도의 구동부로서 예를 들어 매뉴얼, 스텝 모터, 압전 소자, 음성 코일 모터(voice coil motor: VCM) 등을 구비한다.
여기서, 음성 코일 모터(VCM)나 음성 코일 액추에이터(voice coil actuator: VCA) 방식이란, 영구자석 및 코일 사이의 자기력을 이용하여 정밀하게 초점을 맞추는 방식을 의미하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 일반적인 모바일 통신기기 등에 적용된 VCM 방식의 렌즈 액츄에이터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 일반적인 모바일 통신기기에 적용된 렌즈 액츄에이터(1)는, 다수의 초점 조절용 렌즈로 이루어진 렌즈 유닛(10)을 수용하는 원통 형상의 캐리어(12)와, 캐리어(12)의 외주변을 따라 배치되는 링 형상의 영구자석(20)과, 영구자석(20)의 자기력을 제어할 수 있도록 U자형의 단면을 갖는 요크(22)와, 캐리어(12)의 하단 내주면으로 배치되는 코일(24)을 포함한다.
이와 같은 VCM 방식의 렌즈 액츄에이터(1)에서는, 자력을 발생시키는 영구자석(20)과, 전류가 인가되는 코일(24)을 서로 대향 배치하여, 영구자석(20)의 자기장과 코일(24)에 흐르는 전류 사이의 자기력에 의하여 전류와 자기장의 수직방향, 즉 광축 방향으로 발생하는 로렌츠 힘을 이용하여 캐리어(12)가 구동된다.
아울러, 캐리어(12)의 구동력을 일정 한도로 제어하기 위하여 적절한 탄성력을 갖는 상부 스프링(32)과 하부 스프링(34)이 각각 캐리어(12)의 상단과 하단에 결합된다.
한편, 전술한 캐리어(12) 및 구동부로서의 영구자석(20), 요크(22)가 고정된 위치에서 조립될 수 있도록 요크(22)의 상부 외주면 및 상부 스프링(32)의 상면을 에워싸는 커버(42)가 결합되고, 캐리어(12)의 하부 외주면 및 요크(22)의 하부 외주면에 베이스(44)가 결합된다.
이러한 렌즈 액츄에이터(1)가 정확한 포커싱 기능을 갖추기 위해서는, 렌즈 유닛(10)과 결합되어 이동하는 캐리어(12) 및 코일(24)의 위치 및 변위가 정확해야 하며, 이를 위하여 렌즈 액츄에이터(1)를 완성한 후에는 포커싱 기능의 신뢰성 확보를 위하여 캐리어(12)의 위치 및 그에 따른 변위를 측정한다.
렌즈 액츄에이터의 구동 검사 시 코일(24)에 인가된 전류에 따른 캐리어(12)의 위치 및 변위는 주로 레이저 센서를 이용하여 측정되는데, 구체적으로는 캐리어(12)에 레이저 센서로부터 출사된 레이저 빔을 조사한 후 반사되는 빛을 영상처리 하여 캐리어(12)의 위치 및 변위를 측정한다.
그러나, 이러한 레이저 센서를 이용한 위치 및 변위 측정은 1회 측정에 약 10초 이상(~0.1Hz)의 시간을 필요로 하므로, 고속(100Hz) 측정이 불가능하고, 이에 따라 렌즈 액츄에이터(1)의 공진주파수 영역에서의 진동 측정이 불가능하여 렌즈 액츄에이터(1)의 내구성 및 결함 등을 추정할 수 없어서 위치 및 변위 측정 결과에 대한 신뢰도가 떨어진다는 단점이 있다.
또한, 고가의 레이저로 인하여 렌즈 액츄에이터(1)의 제조비용을 증가시킨다는 단점이 있다.
그리고, 렌즈 액츄에이터(1)의 구조 상 레이저 빔이 조사되는 영역이 너무 협소하여 위치 및 변위 측정의 오차가 크다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 렌즈 액츄에이터의 기전력 변화로부터 위치 및 그에 따른 변위를 산출함으로써, 고속으로 위치 및 변위를 측정할 수 있는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 렌즈 액츄에이터의 공진주파수 영역에서 진동을 측정함으로써, 렌즈 액츄에이터의 내구성 및 결함을 추정할 수 있는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 영구자석 및 코일 사이의 자기력을 이용하여 피사체에 대한 초점을 조정하는 음성 코일 모터(voice coil motor, VCM) 방식의 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정 장치로서, 렌즈 액츄에이터의 코일에 전류를 인가하는 전류인가부와; 상기 영구자석에 대한 상기 코일의 상대적 위치에 따라 발생한 코일의 기전력과, 코일의 임피던스를 측정하는 측정부와; 상기 기전력을 이용하여 상기 코일의 위치 및 변위를 산출하는 위치 및 변위 산출부와; 상기 임피던스를 이용하여 상기 렌즈 액츄에이터의 공진주파수를 산출하는 공진주파수 산출부와; 상기 공진주파수를 포함하는 주파수 대역의 상기 전류를 상기 코일에 인가하여 상기 렌즈 액츄에이터의 진동특성을 파악하는 제어부를 포함하는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치를 제공한다.
여기서, 상기 전류는 상기 코일을 구동하기 위한 직류성분과 상기 기전력을 측정하기 위한 정현파 성분을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 전류인가부는, 제어전류를 제공하는 전류원과, 상기 제어전류에 따라 상기 코일에 상기 전류가 흐르도록 하는 트랜지스터와; 상기 코일에 상기 트랜지스터와 병렬로 연결되는 저항 및 커패시터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 공진주파수 산출부는 주파수에 따른 상기 임피던스의 변화 그래프에서 상기 임피던스의 극대값을 상기 공진주파수로 결정할 수 있다.
한편, 본 발명은, 영구자석 및 코일 사이의 자기력을 이용하여 피사체에 대한 초점을 조정하는 음성 코일 모터(voice coil motor, VCM) 방식의 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정 방법으로서, 렌즈 액츄에이터의 코일에 전류를 인가하는 단계와; 상기 영구자석에 대한 상기 코일의 상대적 위치에 따라 발생한 코일의 기전력과, 코일의 임피던스를 측정하는 단계와; 상기 기전력을 이용하여 상기 코일의 위치 및 변위를 산출하는 단계와; 상기 임피던스를 이용하여 상기 렌즈 액츄에이터의 공진주파수를 산출하는 단계와; 상기 공진주파수를 포함하는 주파수 대역의 상기 전류를 상기 코일에 인가하여 상기 렌즈 액츄에이터의 진동특성을 파악하는 단계를 포함하는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정방법을 제공한다.
여기서, 상기 전류는 상기 코일을 구동하기 위한 직류성분과 상기 기전력을 측정하기 위한 정현파 성분을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 렌즈 액츄에이터의 상기 코일에 상기 전류를 인가하는 단계는, 상기 정현파 성분의 주파수를 변경하면서 상기 코일에 상기 전류를 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정방법은, 상기 주파수에 따른 상기 임피던스의 변화 그래프에서 상기 임피던스의 극대값을 상기 공진주파수로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치 및 그 측정방법은, 코일의 기전력 변화를 측정하여 렌즈 유닛의 위치 및 그에 따른 변위를 산출함으로써, 고속으로 렌즈 액츄에이터의 위치 및 변위를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치 및 그 측정방법은, 공진주파수 영역에서 진동을 측정함으로써, 렌즈 액츄에이터의 내구성 및 결함을 추정할 수 있으며 측정결과에 대한 신뢰도를 개선할 수 있다.
도 1은 일반적인 모바일 통신기기 등에 적용된 VCM 방식의 렌즈 액츄에이터를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2a 및 도 2b는 렌즈 액츄에이터의 렌즈 유닛이 각각 제1 및 제2지점에 위치한 상태를 나타내는 도면.
도 3은 렌즈 액츄에이터의 코일에 인가되는 전류에 따른 렌즈 유닛의 변위를 도시한 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치의 전류인가부의 일 예를 도시한 도면.
도 6a는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치에서의 공진주파수 산출을 위한 저주파 영역의 주파수에 따른 임피던스 변화를 나타내는 그래프.
도 6b는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치에서의 공진주파수 산출을 위한 고주파 영역의 주파수에 따른 임피던스 변화를 나타내는 그래프.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2a, 도 2b 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치의 변위 산출의 원리를 설명하기 위한 도면으로, 도 2a 및 도 2b는 렌즈 액츄에이터의 렌즈 유닛이 각각 제1 및 제2지점에 위치한 상태를 나타내는 도면이고, 도 3은 렌즈 액츄에이터의 코일에 인가되는 전류에 따른 렌즈 유닛의 변위를 도시한 그래프이다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 렌즈 액츄에이터의 코일(24)에 제1전류를 인가할 경우, 영구자석(20)의 자기장(B)에 의하여 제1전류가 흐르는 코일(24)이 힘을 받고 이에 따라 코일(24)과 코일(24)에 결합되는 렌즈 유닛(미도시)이 원점(미도시)을 기준으로 제1지점(D1)에 위치하게 된다.
그리고, 도 2b에 도시한 바와 같이, 코일(24)에 제1전류와 상이한 제2전류를 인가할 경우, 코일(24)과 렌즈 유닛은 제1지점(D1)과 상이한 제2지점(D2)에 위치하게 된다.
코일(24)에 인가되는 전류와 렌즈 유닛이 결합된 코일(24)의 위치와의 관계를 도시한 도 3을 참조하면, 코일(24)에 제1전류(I1)를 인가하면 코일(24)이 제1지점(D1)에 위치하다가, 코일(24)에 제1전류(I1)보다 큰 제2전류(I2)를 인가하면 코일(24)이 제1지점(D1)과 상이한 제2지점(D2)으로 이동한다.
이후 다시 전류를 감소시켜 제2전류(I2)보다 작은 제3전류(I3)를 인가할 때 코일(24)이 다시 제2지점(D2)에 위치하고, 코일(24)에 제3전류(I3)보다 작은 제4전류(I4)를 인가하면 코일(24)이 제1지점(D)으로 이동한다.
여기서, 렌즈 액츄에이터(1)가 상향 방향과 하향 방향으로 있을 때, 중력에 의해 코일(24)이 움직이기 시작하는 시점이 달라지므로, 전류만으로 코일(24)의 위치를 파악하는 데는 어려움이 있다.
그런데, 도 2a 및 도 2b에서 알 수 있듯이, 코일(24)의 위치에 따라 코일(24)을 통과하는 자기장(B)의 자기력선의 수, 즉 자속(magnetic flux: Φ)이 달라지고, 그에 따라 코일(24)에 발생하는 유도 기전력(electromotive force: EMF)의 크기가 달라진다. (EMF = -N*(dΦ/dt))
이러한 기전력은 중력에 영향을 받지 않으므로 코일(24)의 위치 파악에 이용할 수 있다.
즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 코일(24)이 제1지점(D1)에 위치할 경우, 코일(24)에 인가되는 전류는 렌즈 액츄에이터(1)가 상향일 때 제1전류(I1)와 하향일 때의 제4전류(I4)로 서로 상이하지만, 코일(24)에 발생하는 기전력은 상향일 때와 하향일 때 모두 제1기전력(EMF1)으로 동일하다.
마찬가지로, 코일(24)이 제2지점(D2)에 위치할 경우, 코일(24)에 인가되는 전류는 상향일 때 제2전류(I2)와 하향일 때의 제3전류(I3)로 서로 상이하지만, 코일(24)에 발생하는 기전력은 상향일 때와 하향일 때 모두 제2기전력(EMF2)으로 동일하다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치와 측정방법에서는, 코일(24)의 위치와 코일(24)에 발생하는 기전력은 서로 1대1로 대응되며, 코일(24)에 발생하는 기전력을 측정하여 코일(24)의 위치와 위치 변화에 따른 변위를 산출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치의 전류인가부의 일 예를 도시한 도면이다. 그리고, 도 6a 및 도 6b는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치에서의 공진주파수 산출을 위한 주파수에 따른 임피던스 변화를 나타내는 그래프로서, 도 6a는 저주파 영역의 그래프이고 도 6b는 고주파 영역의 그래프로 주파수 축을 로그 스케일(log scale)로 나타낸 그래프이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치(110)는, 제어부(120), 전류인가부(130), 측정부(140), 위치 및 변위 산출부(150), 공진주파수 산출부(160)를 포함한다.
제어부(120)는, 전류인가부(130), 측정부(140), 위치 및 변위 산출부(150), 공진주파수 산출부(160)를 제어하는데, 예를 들어 전류인가부(130)가 생성하는 전류의 직류성분의 전류값과 정현파(sinusoidal wave) 성분의 주파수를 결정하고, 측정부(140)로부터 전달받은 기전력과 임피던스(impedance)를 위치 및 변위 산출부(150)와 공진주파수 산출부(160)로 각각 전달하고, 위치 및 변위 산출부(150)로부터 전달받은 렌즈 액츄에이터(1)의 코일(도 2a의 24)의 위치 및 변위와 공진주파수 산출부(160)로부터 전달받은 렌즈 액츄에이터(1)의 공진주파수를 저장부(미도시)에 저장하고 표시부(미도시)를 통하여 표시하고, 공진주파수를 포함하는 주파수 대역의 정현파 성분을 갖는 전류를 전류인가부(130)를 통하여 렌즈 액츄에이터(1)에 인가하여 렌즈 액츄에이터(1)의 진동특성을 파악한다.
전류인가부(130)는, 제어부(120)의 제어에 따라 렌즈 액츄에이터(1)의 코일(24)에 전류를 인가하는데, 코일(24) 및 렌즈 유닛을 구동하기 위한 직류성분과 기전력 측정을 위한 정현파 성분이 합성된 전류를 인가한다.
예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 전류인가부(130)는 직류성분 및 정현파 성분이 합성된 제어전류를 제공하는 전류원(132), 전류원(132)의 제어전류에 따라 렌즈 액츄에이터(1)의 코일(24)에 흐르는 직류성분 및 정현파 성분이 합성된 전류가 흐르도록 하는 트랜지스터(T), 렌즈 액츄에이터(1)의 코일(24)에 트랜지스터(T)와 병렬로 연결되어 필터 역할을 하는 제1저항(R1) 및 커패시터(C)를 포함할 수 있다.
여기서, 렌즈 액츄에이터(1)의 전기적 구성은 전원전압(Vcc)에 직렬연결된 제2저항(R2) 및 코일(24)로 표현할 수 있으며, 도시하지는 않았지만, 코일(24)의 기전력(EMF) 측정을 위하여 코일(24)의 양단은 측정부(140)에 연결될 수 있다.
측정부(140)는 제어부(120)의 제어에 따라 렌즈 액츄에이터(1)의 코일(24)의 기전력과 렌즈 액츄에이터(1)의 임피던스를 측정하여 제어부(120)로 전달한다.
위치 및 변위 산출부(150)는 제어부(120)로부터 전달받은 기전력을 분석하여 코일(24) 및 렌즈 유닛의 위치 및 변위를 산출하여 제어부(120)로 전달한다.
예를 들어, 코일(24)의 위치(D)에 따라 기전력(EMF)이 선형적으로 변할 경우, 제1 및 제2지점(D1, D2)에서의 제1 및 제2기전력(EMF1, EMF2)을 측정하여 기전력(EMF)에 따른 코일(24)의 위치(D)를 산출할 수 있다. (D = EMF*((D2-D1)/(EMF2-EMF1)))
공진주파수 산출부(160)는 제어부(120)로부터 전달받은 임피던스를 분석하여 액츄에이터(1)의 공진주파수(ω0)를 산출할 수 있다.
제어부(120)의 제어에 따라 전류인가부(130)가 정현파 성분의 주파수를 변경하면서 렌즈 액츄에이터(1)에 인가되는 전류를 인가하고, 측정부(140)가 엑츄에이터(1)의 임피던스를 측정하여 제어부(120)를 통하여 공진주파수 산출부(160)로 전달하면, 공진주파수 산출부(160)는 도 6a 및 도 6b과 같은 정현파 성분의 주파수에 따른 임피던스 변화 그래프를 작성하여 임피던스의 극대값으로부터 공진주파수(ω0)를 산출할 수 있다.
예를 들어, 도 6a 및 도 6b의 그래프에서 공진주파수(ω0)는 약 60Hz 내지 약 90Hz 범위의 값일 수 있다.
제어부(120)는 공진주파수 산출부(160)로부터 공진주파수(ω0)를 전달받고, 공진주파수(ω0)를 포함하는 주파수 대역의 정현파 성분을 갖는 전류를 렌즈 액츄에이터(1)에 인가하여 렌즈 액츄에이터(1)의 진동특성을 파악할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치 및 측정방법에서는, 고속으로 렌즈 액츄에이터의 렌즈 유닛의 변위를 측정함과 동시에, 약 0.1Hz 내지 약 1Hz의 주파수를 갖는 일반적인 레이저 센서를 이용한 위치 및 변위 측정으로는 측정하지 못하던 공진주파수(ω0) 영역에서의 진동특성을 파악함으로써, 렌즈 액츄에이터(1)의 내구성을 판단하고 측정결과의 신뢰성을 개선할 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치는 일반적인 레이저 센서를 이용한 위치 및 변위 측정장치에 비하여 30% 이상의 비용절감효과가 있으며, 3초 이내의 고속으로 렌즈 액츄에이터를 검사할 수 있으므로 렌즈 액츄에이터의 제조원가를 5% 이상 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치는 양산 시 제품 평가장비로서 활용할 수 있음은 물론, 개발 시 간이 특성 검사장비로도 활용 가능하고 차후에는 휴대폰의 자동초점을 이용한 촬상 대상물의 절대크기 추출에도 활용할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
110: 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치
120: 제어부 130: 전류인가부
140: 측정부 150: 위치 및 변위 산출부
160: 공진주파수 산출부

Claims (8)

  1. 영구자석 및 코일 사이의 자기력을 이용하여 피사체에 대한 초점을 조정하는 음성 코일 모터(voice coil motor, VCM) 방식의 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정 장치로서,
    렌즈 액츄에이터의 코일에 전류를 인가하는 전류인가부와;
    상기 영구자석에 대한 상기 코일의 상대적 위치에 따라 발생한 코일의 기전력과, 코일의 임피던스를 측정하는 측정부와;
    상기 기전력을 이용하여 상기 코일의 위치 및 변위를 산출하는 위치 및 변위 산출부와;
    상기 임피던스를 이용하여 상기 렌즈 액츄에이터의 공진주파수를 산출하는 공진주파수 산출부와;
    상기 공진주파수를 포함하는 주파수 대역의 상기 전류를 상기 코일에 인가하여 상기 렌즈 액츄에이터의 진동특성을 파악하는 제어부
    를 포함하는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류는 상기 코일을 구동하기 위한 직류성분과 상기 기전력을 측정하기 위한 정현파 성분을 포함하는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전류인가부는, 제어전류를 제공하는 전류원과, 상기 제어전류에 따라 상기 코일에 상기 전류가 흐르도록 하는 트랜지스터와; 상기 코일에 상기 트랜지스터와 병렬로 연결되는 저항 및 커패시터를 포함하는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공진주파수 산출부는 주파수에 따른 상기 임피던스의 변화 그래프에서 상기 임피던스의 극대값을 상기 공진주파수로 결정하는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정장치.
  5. 영구자석 및 코일 사이의 자기력을 이용하여 피사체에 대한 초점을 조정하는 음성 코일 모터(voice coil motor, VCM) 방식의 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정 방법으로서,
    렌즈 액츄에이터의 코일에 전류를 인가하는 단계와;
    상기 영구자석에 대한 상기 코일의 상대적 위치에 따라 발생한 코일의 기전력과, 코일의 임피던스를 측정하는 단계와;
    상기 코일의 기전력과 임피던스를 측정하는 단계와;
    상기 기전력을 이용하여 상기 코일의 위치 및 변위를 산출하는 단계와;
    상기 임피던스를 이용하여 상기 렌즈 액츄에이터의 공진주파수를 산출하는 단계와;
    상기 공진주파수를 포함하는 주파수 대역의 상기 전류를 상기 코일에 인가하여 상기 렌즈 액츄에이터의 진동특성을 파악하는 단계
    를 포함하는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전류는 상기 코일을 구동하기 위한 직류성분과 상기 기전력을 측정하기 위한 정현파 성분을 포함하는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 렌즈 액츄에이터의 상기 코일에 상기 전류를 인가하는 단계는, 상기 정현파 성분의 주파수를 변경하면서 상기 코일에 상기 전류를 인가하는 단계를 포함하는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 주파수에 따른 상기 임피던스의 변화 그래프에서 상기 임피던스의 극대값을 상기 공진주파수로 결정하는 단계를 더 포함하는 렌즈 액츄에이터의 변위 및 진동 측정방법.
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