KR101378212B1

KR101378212B1 - 모바일 기기용 카메라 모듈에서 진동으로 인한 노이즈를제어하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101378212B1
Application number: KR1020070072788A
Authority: KR
Inventors: 이연준; 윤영권; 최용환; 강성욱; 박동렬; 성운탁; 이준영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2014-04-14
Also published as: US7907173B2; KR20090009481A; US20090021610A1

Abstract

모바일 기기용 카메라 모듈에서 진동(Vibration)으로 인한 노이즈(Noise)를 제어하는 방법에 있어서, 진동감지부에서 감지한 진동 감지 신호를 바탕으로 VCM(Voice Coil Motor) 구동장치로 진동 감지 신호를 전송하는 과정과, 진동감지부로부터 VCM 구동장치로 진동 감지 신호가 수신되면 VCM 구동장치에서 VCM으로 역 바이어스(Reverse Bias)를 인가하는 과정과, 역 바이어스가 인가된 VCM에서 전자기력이 반대 방향으로 작용하여 엑츄에이터(Actuator)가 움직이지 않도록 고정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

VCM 구동장치, 역 바이어스, 노이즈, 진동

Description

모바일 기기용 카메라 모듈에서 진동으로 인한 노이즈를 제어하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR VIBRATION NOISE REDUCTION ON MOBILE CAMERA MODULE}

본 발명은 카메라 모듈에 관한 것으로서, 특히 모바일 기기용 카메라 모듈에서 발생하는 진동(Vibration)으로 인한 노이즈(Noise)를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

디지털 모바일 기기의 사용이 대중화되면서 그 역할에 있어 여러 변화가 발생하였다. 특히 최근의 디지털 모바일 기기는 개인 휴대 통신기기로서의 역할과 개인 정보 관리 기기와 같은 정보처리기기로서의 역할이 보다 더 중대되었다. 이에 그러한 역할을 만족하도록 하는 다양한 부가 기능들의 구현이 모바일 기기에 있어서 제안되었으며, 제안된 기능들은 통상 사용자가 휴대 상태에서 모바일 기기를 통해 필요한 여러 정보의 입력 처리 수행이 이루어지도록 함으로서 구현되었다.

그 중에서 휴대용 디지털 카메라의 용도로 쓰일 수 있는 모바일 기기에 장착된 카메라 모듈은 필요한 영상 정보의 입력 처리 수행에 필수적인 요소로 자리 잡았다. 모바일 기기에 통상적으로 쓰이고 있는 카메라 모듈은 장착되어 있는 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor : VCM)를 구동하여 렌즈를 움직여 자동초점조절(Auto-Focus)을 수행하게 된다.

도 1은 통상적인 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor : VCM)를 사용한 카메라 모듈의 일 예시 구성도를 도시한 도면으로서, VCM 방식의 카메라 모듈의 측 단면도를 나타내고 있다. VCM 방식의 카메라 모듈은 스프링(spring), 영구 자석(Permanent Magnet), 코일(coil), 캐리어(carrier) 등으로 구성되어 있고, VCM의 코일(Coil)에 전류를 인가함으로써 캐리어의 위치를 변경하여 자동초점조절을 수행하는 방식으로 동작된다.

도 1을 참조하면, VCM 방식의 카메라 모듈은 길이방향으로 연장된 실린더 형상의 렌즈 하우징(109)이 구비되고, 렌즈 하우징(109)내에는 광축 방향으로 장착됨과 아울러 광축과 일치하는 초점 조절용 렌즈(101)가 하나 이상 장착된 렌즈 베럴(103)이 위치하고, 렌즈 베럴(103)의 둘레를 따라서 광축 방향과 동일 방향으로 코일(105)이 위치한다. 렌즈 베럴(103)의 외곽 둘레에는 자기장을 형성하기 위해 코일(105)과 대응되게 영구 자석(111)이 장착된 요크가 위치하고, 렌즈 베럴(103)의 상하부에는 렌즈 베럴(103)의 광축 방향을 따라서 상하로 직선 이동을 할 수 있도록 탄성력을 제공하는 판스프링(113)이 위치해 있다.

상기의 구성을 바탕으로 VCM 방식의 카메라 모듈의 동작을 개략적으로 설명하면, 코일(105)에 일정한 방향의 전류를 흘려주면 코일(105)과 대향하는 영구 자석(111)과의 사이에 발생되는 전자기력에 의해 구동력이 발생된다. 여기서 플레밍의 왼손 법칙에 의해 인가되는 전류에 따라 렌즈 베럴(103)이 광축 방향으로 상하 로 직선 이동하는 힘이 발생하게 된다. 이때 발생되는 힘은 인가된 전류의 세기에 비례한다. 이와 같이 전류의 세기를 조절하여 상기 렌즈 베럴(103)의 위치를 조절함과 아울러 렌즈(101)의 초점을 조절한다. 다시 말해서, 코일(105)에 전류가 흐르면 자기장이 형성되며 이때 발생하는 자기장이 영구 자석(111)과의 반발력에 의하여 움직이는 방식이다. 이때, 판스프링(113)은 복원력을 주면서 상기 가동부의 위치를 결정하는 역할을 하고, 전류가 흐르지 않을 때는 렌즈(101)가 센서 방향으로 붙어 있도록 고정하는 역할을 한다.

이 상태에서 렌즈 하우징(109)을 센서부(115)의 상부에 위치시킨다. 센서부(115)는 인쇄회로기판(115a)과, 인쇄회로기판(115a) 위에 촬상 소자인 이미지 센서(Image Sensor, 115b)가 부착되며, 이미지 센서(115b) 위에 적외선 필터(IR Filter, 115c)가 구비된다. 인쇄회로기판(115a)의 하단면에는 연성회로(FPCB, 117)가 전기적으로 연결된다.

한편, 최근에 휴대폰(Hand Hold Phone), 개인정보단말기(Personal Digital Assistant : PDA), 휴대용 컴퓨터(Palm-sized Personal Computer)와 같은 모바일 기기에 터치스크린(Touch-Sensitive Screen)이 부착되어 사용되는 예를 널리 볼 수 있다. 이러한 터치스크린은 키보드를 사용하는 경우에 비해 사용자가 원하는 정보를 보다 손쉽게 입력할 수 있도록 하는 편리함을 도모하기 위한 것이다. 이러한 터치스크린을 장착한 모바일 기기의 기능 중에는 터치하는 순간을 센서가 감지하여 진동모터에 전달하여 전동모터를 구동함으로써 사용자가 알 수 있도록 하는 기능을 포함하고 있다.

이때 사용되는 진동모터의 진동이 모바일 기기의 바디(Body)를 통해 VCM 방식의 카메라 모듈에 전달되게 되는데, 통상적으로 모바일 기기에서 VCM 방식의 카메라 모듈이 동작되어 촬상을 실행하고 있는 경우에는 터치패드에 의한 진동이 제어가 되도록 설계가 되어진다.

하지만, VCM 방식의 카메라 모듈이 정지되어 있는 경우에 진동이 발생하면 스프링으로 고정되어 있는 VCM 방식의 카메라 모듈의 구성 때문에 진동모터로부터 발생하는 진동이 VCM 방식의 카메라 모듈을 떨리게 하여 주위의 기구물과 부딪히게 된다. 따라서 VCM 방식의 카메라 모듈이 흔들릴 수밖에 없으므로 진동모터에 의한 진동(Vibration)으로 인한 노이즈(Noise)가 발생하는 문제점이 생긴다.

본 발명은 모바일 기기용 카메라 모듈에서 진동모터에 의해 발생하는 진동(Vibration)으로 인한 노이즈(Noise)를 제어하는 장치 및 방법을 제안하고자 한다.

본 발명의 일 견지에 따르면, 모바일 기기용 카메라 모듈에서 진동(Vibration)으로 인한 노이즈(Noise)를 제어하는 방법에 있어서, 진동감지부에서 감지한 진동 감지 신호를 바탕으로 VCM(Voice Coil Motor) 구동장치로 진동 감지 신호를 전송하는 과정과, 상기 진동감지부로부터 상기 VCM 구동장치로 진동 감지 신호가 수신되면 상기 VCM 구동장치에서 VCM으로 역 바이어스(Reverse Bias)를 인가하는 과정과, 상기 역 바이어스가 인가된 VCM에서 전자기력이 반대 방향으로 작용하여 엑츄에이터(Actuator)가 움직이지 않도록 고정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 진동감지부는 상기 VCM 방식의 카메라 모듈이 촬상을 실행하고 있지 않을 때 활성화되어 진동 신호를 감지하는 것을 특징으로 하고,

상기 역 바이어스를 인가하는 과정은 정 전류 소스(Constant Current Source) 회로를 통하여 VCM 코일에 상기 역 바이어스를 인가하는 것을 특징으로 하고,

상기 전자기력이 반대 방향으로 작용하는 것은 상기 VCM 구동장치에서 상기 VCM으로 역 전류를 인가하면 상기 VCM이 역회전하여 상기 카메라 모듈의 센서 방향으로 엑츄에이터에 힘이 전달되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 견지에 따르면, 모바일 기기용 카메라 모듈에서 진동(Vibration)으로 인한 노이즈(Noise)를 제어하는 장치에 있어서, 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor : VCM)의 구동 제어를 위해 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulator) 신호의 입력을 받아서 정 전류를 출력하는 레벨변환부와, 상기 VCM의 촬상 실행 유무에 따라서 전류의 흐름(Current path)을 형성해 주는 하나 이상의 스위칭부와, 상기 VCM에 역 바이어스를 인가할 경우 엑츄에이터(Actuator)가 움직이지 않도록 일정한 전류를 공급하는 정 전류 소스(Constant Current Source) 회로와, VCM 방식의 카메라 모듈 외부에서 발생하는 진동 모터의 진동을 감지하여 진동 감지 신호를 VCM 구동장치로 인가하는 진동감지부를 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 진동감지부는 진동을 감지하여 감지 신호를 생성하는 피에조 센서(Piezo Sensor)와, 진동 모터에 의한 진동 감지 신호만을 추출해 내는 대역 통과 필터(Band Pass Filer)와, 상기 추출된 진동 감지 신호를 증폭하는 증폭기(Amplifier)와, 상기 증폭된 진동 감지 신호를 검파하는 포락선 검파기(Envelope Detector)와,

상기 진동 감지 신호의 잡음을 제거하고 출력 전압을 일정하게 유지해 주는 저역 통과 필터(Low Pass Filter)와, 기준 전압과 상기 진동 감지 신호를 비교하여 진동모터에 의한 진동 감지 신호일 경우 VCM 구동장치에 진동 감지 신호를 인가하는 비교기(Comparator)로 구성되는 것을 특징으로 하고,

상기 진동을 감지하여 감지 신호를 생성하는 피에조 센서는 자이로(Gyro) 센서 또는 가속도(Acceleration) 센서로 대체하여 상기 진동모터의 진동을 감지할 수 있는 것을 특징으로 하고,

상기 진동감지부는 상기 VCM 구동장치 외부, VCM 카메라 모듈 또는 진동자 옆에 위치하여 VCM 구동장치로 역 바이어스를 인가하는 것을 특징으로 하고,

상기 VCM 구동장치는 상기 VCM을 이용한 카메라 모듈에서 촬상에 유무에 따른 정전류의 흐름을 선택적으로 수행할 수 있도록 브릿지(Bridge) 회로를 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 모바일 기기용 VCM(Voice Coil Motor)방식의 카메라 모듈에서 터치 패드를 눌렀을 때 진동모터의 진동(Vibration)에 의해 발생하는 노이즈(Noise)를 제어해 주는 효과를 가진다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

통상적으로 VCM(Voice Coil Motor) 방식의 카메라 모듈에서는 전자석과 코일로 분리되어 있는 구조에 스프링을 사용하는 구조이므로 외부의 기계적 진동에 그 대로 노출되어 이 진동에 대한 충격을 제어하지 못했다. 즉, 진동모터로부터 발생하는 진동이 VCM 방식의 카메라 모듈을 떨리게 하여 노이즈(Noise)가 발생하는 문제점이 있었다.

이하 본 발명에서는 진동모터로부터 기계적 진동이 발생할 경우, VCM 방식의 카메라 모듈에서 VCM의 코일에 역 바이어스(Reverse Bias)를 인가하여 VCM이 역회전하여 발생하는 힘으로 엑츄에이터를 센서 방향으로 고정시켜 VCM 방식의 카메라 모듈의 외부에서 발생하는 진동에 의한 노이즈를 제어하는 새로운 시스템을 제안한다.

이 작용은 VCM 방식의 카메라 모듈 내의 엑츄에이터(Actuator)가 움직이지 않도록 고정하는 역할을 하여 기존의 모바일 기기에서 진동모터로 인해 발생하는 노이즈를 제어할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명이 적용되는 VCM 구동장치의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명이 적용되는 VCM 구동 장치는 커패시터 C, 레벨변환부(21), 차지펌프부(23), 앰프부(27)를 포함하여 이루어진다. 레벨변환부(21)에서는 펄스 폭 변조 신호(Pulse Width Modulation : PWM)를 차지펌프부(23)에서 사용하는 전압 값에 맞도록 정전류 신호로 변환하여 출력한다.

차지펌프부(23)의 구성을 살펴보면, 차지펌프부(23)는 제 1 전류원(201), 제 1 스위칭부(203), 제 2 스위칭부(205) 제 2 전류원(207)이 직렬로 연결되어 있는 구성이며, 제 1, 2 스위칭부(203,205)의 스위치는 신호가 들어올 경우에 한하여 단락되는 것으로 설정한다.

제 1 스위칭부(203)는 레벨변환부(21)에서 레벨 변환된 PWM 신호에 따라 스위치를 단락 또는 오픈 시킨다. 제 1 스위칭부(203)와 전원 사이에 위치한 제 1 전류원(201)은 제 1 스위칭부(203)를 통해 일정한 크기의 전류가 흐르도록 전류를 제어한다.

또한, 제 2 스위칭부(205)는 제 1 스위칭부(203)와 직렬로 연결되어 있고, 제 1 스위칭부(203)와 같이 레벨변환부(21)에서 레벨 변환된 PWM 신호에 따라 스위치를 단락 또는 오픈 시킨다. 제 2 스위칭부(205)와 그라운드 사이에 위치한 제 2 전류원(207)은 제 1 전류원(201)과 같이 제 2 스위칭부(205)를 통해 일정한 크기의 전류가 흐르도록 전류를 제어한다.

이러한 구성을 바탕으로 VCM 구동장치의 동작 과정을 살펴보면, 먼저 PWM 신호는 레벨변환부(21)를 거쳐서 정전류 신호로 변환된다. 변환된 정전류 신호의 값이 높은 신호, 즉 "Up" 신호이면, 이 신호는 제 1 스위칭부(203)로 전송되어 제 1 스위칭부(203)의 스위치를 단락시키게 되고, 제 2 스위칭부(205)는 신호가 전송되지 않기 때문에 개방 상태가 된다. 단락된 제 1 스위칭부(203)를 통해 제 1 전류원()에서 공급하는 전류는 커패시터 C로 공급되어 커패시터 C에서 충전이 이루어지고 차지펌프부(23)의 출력단 전압은 상승하게 된다. 또한, VCM(29)에 원활한 전류 공급을 위해 엠프부(23)에서 전류가 증폭되어 VCM(29)으로 전송된다.

반대로, 레벨변환부(21)에서 변환된 정전류 신호의 값이 낮은 신호, 즉 "Down" 신호이면, 이 신호는 제 2 스위칭부(205)로 전송되어 제 2 스위칭부(205)의 스위치를 단락시키게 되고, 제 1 스위칭부(203)는 신호가 전송되지 않기 때문에 개 방 상태가 된다. 제 2 스위칭부(205)부로 전송된 "Down" 신호는 제 2 전류원(207)을 거쳐 그라운드(GND)로 흘러가게 된다. 그리고 제 1 스위칭부(203)의 스위치가 개방 상태이기 때문에 제 1 전류원(201)에서 공급하는 전류는 제 1 스위칭부(203)에 의하여 차단되므로, 커패시터 C에 충전된 전하(Electric Charge)는 방전되고, 차지펌프부(23)의 출력단 전압은 하강하게 된다.

한편, 상기 VCM 구동장치의 동작 초기에 커패시터 C에 원하지 않는 초기 전하(Electric Charge)가 쌓여 있을 수 있다. 이를 위해 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 차지펌프부(23)의 출력단과 접지 사이에 방전용 스위치(25)를 추가 구성하였다. 이 방전용 스위치(25)를 단락시키면 커패시터 C에 충전되어 있던 전하를 방전시킬 수 있어서 커패시터 C의 초기값을 "0"으로 맞출 수 있다. 또한, VCM(29)을 구동하기 위한 전류의 원활한 공급을 위해 엠프부(27)를 설치하여 VCM(29)의 구동에 필요한 전류를 공급하도록 구성하였다.

상기에서 설명된 도 2의 VCM 구동장치를 본 발명의 목적에 맞게 변형하여 나타내면 하기의 도 3과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 VCM 구동장치의 개략적인 구성도로서, 역 바이어스(Reverse Bias)를 인가하여 진동모터의 진동에 의해 전달되는 VCM 방식의 카메라 모듈의 진동을 제어하는 VCM 구동장치를 나타낸다. VCM을 구동하는 방법에는 정전압 방법과 정전류 방법이 있는데, 현재까지 주로 사용된 방법은 집적회로(Integrated Circuit)를 이용한 정전류 구동 방식을 사용하여 왔으므로 본 발명에서도 정전류 방식을 사용한다.

도 3의 구성요소를 살펴보면, 레벨변환부(31)가 연결되어 있는 제 1 전류원(303)과, 제 1 스위칭부(307), 제 4 스위칭부(313)가 직렬로 연결되어 있고, 제 2 전류원(305)과, 제 2 스위칭부(309), 제 3 스위칭부(315)가 직렬로 연결되어 있다. 여기에 VCM(311)의 양단이 각각 제 1, 4 스위칭부(307,313) 사이와 제 2, 4 스위칭부(309,315) 사이에 연결되어 있는 브릿지(Bridge) 회로의 형태로 구성된다. 각 스위칭부의 스위치는 신호가 입력되는 경우에 한하여 단락되는 것으로 설정한다.

레벨변환부(301)는 VCM(311) 구동의 제어를 위해 PWM 신호를 입력 받아 정전류로 변환하여 출력하고, 진동감지부(317)는 진동모터의 진동을 감지하여 진동의 발생 여부를 VCM 구동장치에 전달한다. 제 2전류원(305)은 VCM 구동장치에 진동모터의 진동에 대한 역 바이어스를 인가하여 VCM을 이용한 카메라 모듈이 움직이지 않도록 일정한 전류를 공급하는 역할을 하고, 각 스위칭부(307,309,313,315)는 입력되는 신호에 따라서 스위치를 단락 또는 개방하여 전류의 흐름을 형성한다.

이러한 구성을 바탕으로 본 발명에서 제시한 VCM 구동장치의 동작 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 EN(Enable) 단자에 VCM 방식의 카메라 모듈의 구동을 알리는 "High"가 인가되면, 인가된 신호의 전류의 흐름(Current Path)은 Vcc에서 제 1 스위칭부(307)로 가서 VCM(311)을 통과하여 제 3 스위칭부(315)로 가서 그라운드(GND)로 흘러가는 방향으로 형성된다. 이 흐름을 도 3에서 실선으로 나타내었다. 제 1 전류원(303)은 제 1스위칭부(307)와 제 3 스위칭부(315)에 일정한 크기의 전류가 흐르 도록 하는 역할을 한다. 이때 제 2 스위칭부(309)와 제 4 스위칭부(313)의 스위치는 개방 상태가 되어 전류가 흐르지 않게 된다.

EN 단자가 "High"로 인가된 상태에서 VCM 구동장치에 입력으로 가해지는 PWM 신호가 있으면 이 PWM 신호는 레벨변환부(301)를 통해 직류 성분의 정전류로 변환되고, 제 1 스위칭부(307)와 제 4 스위칭부(313)의 스위치는 단락된다. 단락된 제 1 스위칭부(307)와 제 4 스위칭부(313)를 통하여 도 3에 도시된 실선 방향으로 정전류가 흘러 VCM이 구동되어 카메라 모듈의 본래 기능인 촬상을 실행하게 된다.

반대로, EN 단자에 "Low"가 인가된 경우에는 VCM 방식의 카메라 모듈의 구동은 정지 상태가 되고, 제 1 스위칭부(307)와 제 3 스위칭부(315)의 스위치는 개방 상태가 되어 전류가 흐르지 않게 된다.

이 경우에는 진동모터에 의한 진동의 발생 여부에 의해 다음 동작이 결정되게 되는데, 진동이 발생할 경우, 진동감지부(317)에서 진동모터에 의한 진동이 발생하는 것을 감지하는 역할을 하게 된다.

만약 진동감지부(317)에서 어떠한 신호를 감지하여, 감지된 신호가 진동모터에 의한 진동 감지 신호이면, 진동감지부(317)는 VCM 구동장치의 VC 단자로 "High" 신호를 입력한다. "High" 신호를 입력 받은 VCM 구동장치는 제 2 스위칭부(309)와 제 4 스위칭부(313)를 단락시켜 도 3에 도시된 점선 방향으로 전류의 흐름을 형성하게 된다. 점선 방향으로 표시된 전류의 흐름은 Vcc에서 제 2 스위칭부(309)로 가서 VCM(311)을 통과하여 제 4 스위칭부(313)로 가서 그라운드(GND)로 흘러가는 방향으로 형성된다. 형성된 방향으로 정전류가 흐르게 되면, VCM(311)으로 역 바이어 스(Reverse Bias)가 인가된다.

역 바이어스가 인가된 VCM(311)은 역회전하게 되고, VCM 방식의 카메라 모듈의 엑츄에이터는 촬상 모드일 때 촬상을 위해 앞으로 나가려는 힘과 반대 방향인 센서 방향으로 힘이 작용하게 된다. 센서 방향으로 작용된 힘은 전류가 흐르지 않을 동안 센서 방향으로 고정되어 있는 엑츄에이터에 그대로 작용하므로 진동으로 인한 VCM 방식의 카메라 모듈에서 진동으로 인한 노이즈를 제어할 수 있게 된다.

반대로, 진동감지부(317)에서 감지된 신호가 진동 신호가 아니라면, 진동감지부(317)에서 VC 단자로 "Low" 신호를 입력한다. 이 경우에는 제 2 스위칭부(309)와 제 4 스위칭부(313)는 처음과 동일하게 개방 상태가 지속되고, VCM 구동장치로도 전류가 흐르지 않게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동모터에 의한 진동을 감지하여 VCM 구동장치로 진동 감지 신호를 보내는 진동감지부의 내부 구성도이다.

도 4를 살펴보면, 먼저 피에조 센서(401)에서 진동에 관한 어떠한 신호가 감지되면, 감지된 신호가 진동모터에 의한 진동 신호인지를 확인하기 위하여 대역 통과 필터(Band Pass Filter : BPF, 403)를 거치면서 진동모터에 의한 진동 감지 신호만을 추출해 낸다. 증폭기(Amplifier : Amp, 405)를 통해 추출해낸 진동 감지 신호를 증폭시키고, 증폭된 진동 감지 신호는 포락선 검파기(Envelope Detector, 407)를 통해 포락선 검파된다. 증폭된 신호는 저역 통과 필터(Low Pass Filter : LPF, 409)를 통과하면서 직류 신호로 변환되고, 비교기(Comparator, 411)로 보내어진다. 비교기(411)에서는 기준 전압과 직류 신호를 비교하여 VCM 구동장치의 VC 단 자에 "High" 신호 또는 "Low" 신호가 인가된다. 상기의 피에조 센서 대신 자이로(Gyro) 센서나 가속도(Acceleration) 센서를 이용할 수도 있다.

상기에 설명한 진동감지부는 VC 단자로 역 바이어스의 인가 여부를 판단하는 진동 감지 신호를 전송하는 일종의 제어부의 역할을 하게 되므로, 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의해 구성된 VCM 구동장치의 외부에 따로 위치하게 되고, 그 위치는 모바일 기기 내의 VCM 카메라 모듈 옆에 위치하거나, 진동자의 옆에 위치하여 진동모터에 의한 진동으로 전달되는 떨림을 확인하게 된다.

상기와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 기기용 카메라 모듈에서 진동모터의 진동으로 인한 노이즈를 제어하는 장치 및 방법의 구성 및 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

도 1은 통상적인 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor)를 사용한 카메라 모듈의 일 예시 구성도

도 2는 본 발명이 적용되는 보이스 코일 모터 구동장치의 구성도

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보이스 코일 모터 구동장치의 개략적인 구성도

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 진동모터에 의한 진동을 감지하여 보이스 코일 모터 구동장치로 진동 감지 신호를 보내는 진동감지부의 내부 구성도

Claims

모바일 기기용 카메라 모듈에서 진동(Vibration)으로 인한 노이즈(Noise)를 제어하는 방법에 있어서,

진동감지부에서 감지한 진동 감지 신호를 바탕으로 VCM(Voice Coil Motor) 구동장치로 진동 감지 신호를 전송하는 과정과,

상기 진동감지부로부터 상기 VCM 구동장치로 진동 감지 신호가 수신되면 정 전류 소스(Constant Current Source) 회로를 통하여 역 전류가 VCM 코일에 전송되어 상기 VCM 구동장치에서 VCM으로 역 바이어스(Reverse Bias)를 인가하는 과정과,

상기 역 바이어스가 인가된 VCM에서 전자기력이 반대 방향으로 작용하여 엑츄에이터(Actuator)가 움직이지 않도록 고정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동으로 인한 노이즈를 제어하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 진동감지부는

상기 VCM 방식의 카메라 모듈이 촬상을 실행하고 있지 않을 때 활성화되어 진동 신호를 감지하는 것을 특징으로 하는 진동으로 인한 노이즈를 제어하는 방법.
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제 1항에 있어서, 상기 전자기력이 반대 방향으로 작용하는 것은

상기 VCM 구동장치에서 상기 VCM으로 역 전류를 인가하면 상기 VCM이 역회전하여 상기 카메라 모듈의 센서 방향으로 엑츄에이터에 힘이 전달되는 것을 특징으로 하는 진동으로 인한 노이즈를 제어하는 방법.
모바일 기기용 카메라 모듈에서 진동(Vibration)으로 인한 노이즈(Noise)를 제어하는 장치에 있어서,

보이스 코일 모터(Voice Coil Motor : VCM) 구동장치의 구동 제어를 위해 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulator) 신호의 입력을 받아서 직류 신호로 변환하는 레벨변환부와,

VCM 방식의 카메라 모듈의 촬상 실행 유무에 따라서 각기 다른 전류의 흐름(Current path)을 형성해 주는 하나 이상의 스위칭부와,

상기 VCM 구동장치에서 VCM으로 역 바이어스를 인가할 경우 엑츄에이터(Actuator)가 고정되도록 일정한 전류를 공급하는 정 전류 소스(Constant Current Source) 회로와,

VCM 방식의 카메라 모듈 외부에서 발생하는 진동 모터의 진동을 감지하여 감지한 진동 감지 신호를 VCM 구동장치로 인가하는 진동감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동으로 인한 노이즈를 제어하는 장치.
제 5항에 있어서, 상기 진동감지부는

진동을 감지하여 감지 신호를 생성하는 피에조 센서(Piezo Sensor)와,

진동 모터에 의한 진동 감지 신호만을 추출해 내는 대역 통과 필터(Band Pass Filer)와,

상기 추출된 진동 감지 신호를 증폭하는 증폭기(Amplifier)와,

상기 증폭된 진동 감지 신호를 검파하는 포락선 검파기(Envelope Detector)와,

상기 진동 감지 신호의 잡음을 제거하고 출력 전압을 일정하게 유지해 주는 저역 통과 필터(Low Pass Filter)와,

기준 전압과 상기 진동 감지 신호를 비교하여 진동모터에 의한 진동 감지 신호일 경우 VCM 구동장치에 진동 감지 신호를 인가하는 비교기(Comparator)로 구성되는 것을 특징으로 하는 진동으로 인한 노이즈를 제어하는 장치.
제 6항에 있어서, 상기 진동을 감지하여 감지 신호를 생성하는 피에조 센서는

자이로(Gyro) 센서 또는 가속도(Acceleration) 센서로 대체하여 상기 진동모터의 진동을 감지할 수 있는 것을 특징으로 하는 진동으로 인한 노이즈를 제어하는 장치.
제 5항에 있어서, 상기 진동감지부는

상기 VCM 구동장치 외부의 VCM 카메라 모듈 또는 진동자의 측면에 위치하여 상기 진동모터에 의한 진동을 감지하는 것을 특징으로 하는 진동으로 인한 노이즈를 제어하는 장치.
제 5항에 있어서, 상기 VCM 구동장치는

상기 VCM을 이용한 카메라 모듈에서 촬상 실행 유무에 따른 각각의 정전류의 흐름을 선택적으로 수행할 수 있도록 브릿지(Bridge) 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 진동으로 인한 노이즈를 제어하는 장치.