KR101411904B1 - 카메라 렌즈 구동 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 렌즈의 절대 위치와 구동 신호에 따른 상대 위치를 검출하고, 절대 위치와 상대 위치의 상호 피드백을 통하여 렌즈의 위치를 추적할 수 있는 카메라 렌즈 구동 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은, 카메라 본체에 장착되는 렌즈 베이스; 적어도 하나 이상의 렌즈가 장착되고, 상기 렌즈 베이스에 적어도 일 방향으로 이동 가능하도록 장착되는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 베이스와 상기 렌즈 배럴에 설치되어 상기 렌즈 베이스에 대한 상기 렌즈 배럴의 이동량을 감지하는 이동량 감지부; 및 상기 렌즈 배럴을 구동하는 렌즈 구동부를 구비하는 카메라 렌즈 구동 시스템을 제공한다.

Description

카메라 렌즈 구동 시스템 및 그 제어방법{System for driving lens of camera and method for controlling thereof}
본 발명은 카메라 렌즈 구동 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌즈의 위치를 제어하여 정확한 위치에 렌즈를 위치시킬 수 있도록 카메라의 렌즈를 구동하는 카메라 렌즈 구동 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
카메라의 전면에는 전면 커버 조립체가 배치되고, 전면 커버 조립체는 배면 커버 조립체와 함께 그 내부에 렌즈와 디지털 신호 처리기 등이 장착되는 회로 기판 등이 수납될 수 있다. 전면 커버 조립체에는 전면에서 입사되는 빛이 통과되어 렌즈를 통하여 입력될 수 있도록 관통홀이 형성될 수 있다.
사진 촬영 시에 입력 영상이 전면 커버 조립체를 통과하여 외부로부터 입사되는 빛의 형태로 렌즈를 통하여 내부로 입력될 수 있다. 또한, 전면 커버 조립체의 내측의 빛이 입사되는 위치에 촬상 소자가 배치될 수 있다.
일반적으로 카메라는 다수의 렌즈를 구비하고 있으며 렌즈를 통하여 피사체를 촬영할 수 있다. 통상적으로 다수의 렌즈군 사이의 상대적인 거리를 조절하여 초점을 조절할 수 있다.
즉, 렌즈를 이용하여 입력되는 영상을 촬영하고자 하는 피사체의 위치에 따라, 렌즈군 사이의 간격을 변환시켜 초점을 조절할 수 있다. 이를 위하여, 렌즈의 위치가 구동 모터에 의하여 조정될 수 있다.
이때, 렌즈를 정확한 위치에 위치시키기 위하여, 렌즈가 정확한 위치를 추적할 수 있도록 하는 렌즈 구동 시스템이 필요하다.
본 발명은, 렌즈의 절대 위치와 구동 신호에 따른 상대 위치를 검출하고, 절대 위치와 상대 위치의 상호 피드백을 통하여 렌즈의 위치를 추적할 수 있는 카메라 렌즈 구동 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 카메라 본체에 장착되는 렌즈 베이스; 적어도 하나 이상의 렌즈가 장착되고, 상기 렌즈 베이스에 적어도 일 방향으로 이동 가능하도록 장착되는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 베이스와 상기 렌즈 배럴에 설치되어 상기 렌즈 베이스에 대한 상기 렌즈 배럴의 이동량을 감지하는 이동량 감지부; 및 상기 렌즈 배럴을 구동하는 렌즈 구동부를 구비하는 카메라 렌즈 구동 시스템을 제공한다.
상기 렌즈 배럴이 상기 렌즈 베이스에 대하여 기준 위치에 위치되는 것을 감지하는 기준 위치 감지부를 더 구비할 수 있다.
상기 렌즈 베이스에 일 방향으로 고정되도록 또는 일체형으로 설치되는 가이드 바, 및 상기 가이드 바의 안내를 받아 상기 렌즈 배럴이 상기 일 방향으로 이동 가능하도록 상기 렌즈 배럴에 고정되도록 또는 일체형으로 설치되는 가이드 블록을 더 구비할 수 있다.
상기 이동량 감지부가, 상기 렌즈 베이스에 상기 렌즈 배럴이 이동되는 방향을 따라 연장되도록 설치되어, 상기 렌즈 배럴의 상기 렌즈 베이스에 대한 이동량을 지시하는 위치 지시바, 및 상기 렌즈 배럴에 상기 위치 지시바와 커플링 되도록 설치되어, 상기 렌즈 배럴의 상기 렌즈 베이스에 대한 이동량을 감지하는 제1센서를 구비할 수 있다.
상기 위치 지시바에 상기 렌즈 배럴이 이동되는 방향에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 복수개의 슬릿들이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 상기 카메라 렌즈 구동 시스템을 구비하는 디지털 카메라를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, (a) 상기 렌즈 배럴의 위치를 초기화하는 단계; (b) 상기 렌즈 배럴을 목표 펄스만큼 구동하는 단계; 및 (c) 상기 렌즈 배럴이 목표 위치에 위치되도록 구동하는 단계를 구비하는 카메라 렌즈 구동 시스템의 제어방법을 제공한다.
상기 (a) 단계에, 상기 렌즈 배럴이 기준 위치에서 감지될 때까지 상기 렌즈 배럴을 이동시켜, 상기 렌즈 배럴의 위치를 초기화할 수 있다.
상기 (b) 단계에, 상기 렌즈 배럴을 상기 렌즈 배럴의 이동량을 감지하면서 펄스 단위로 구동하여, 상기 렌즈 배럴을 상기 목표 펄스만큼 구동할 수 있다.
상기 (c) 단계에서, 상기 렌즈 배럴의 펄스 단위 구동에 의한 펄스 환산 위치와 상기 렌즈 배럴의 이동량에 따른 상기 렌즈 배럴의 위치의 차이가 설정된 기준값보다 작을 때까지 상기 렌즈 배럴을 구동하여, 상기 렌즈 배럴이 목표 위치에 위치되도록 구동할 수 있다.
본 발명에 따른 카메라 렌즈 구동 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 렌즈의 절대 위치와 구동 신호에 따른 상대 위치를 검출하고, 절대 위치와 상대 위치의 상호 피드백을 통하여 렌즈의 위치를 추적함으로써, 렌즈의 정확한 위치를 추적할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 구동 시스템(100)의 개략적인 구조가 도시되어 있다. 도 2에는 카메라 렌즈 구동 시스템(100)에서 이동량 감지부(130)의 구조가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 카메라 렌즈 구동 시스템(100)은 렌즈의 기구적 위치에 해당하는 절대 위치와 구동 신호에 따른 환산 위치에 해당하는 상대 위치를 검출하고, 절대 위치와 상대 위치의 상호 피드백을 통하여 렌즈의 위치를 추적함으로써, 렌즈의 정확한 위치를 추적할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 카메라 렌즈 구동 시스템(100)은 렌즈 베이스(110); 렌즈 배럴(120); 이동량 감지부(130); 및 렌즈 구동부(140)를 구비할 수 있다.
렌즈 베이스(110)는 카메라 본체에 장착된다. 렌즈 배럴(120)은 적어도 하나 이상의 렌즈(120a)가 장착되고, 렌즈 베이스(110)에 적어도 일 방향으로 이동 가능하도록 장착된다.
이동량 감지부(130)는 렌즈 베이스(110)와 렌즈 배럴(120)에 설치되어 렌즈 베이스(110)에 대한 렌즈 배럴(120)의 이동량을 감지한다. 렌즈 구동부(140)는 렌 즈 배럴(120)을 구동한다.
렌즈 베이스(110)는 카메라 본체에 고정되도록 장착될 수 있다. 렌즈 베이스(110)에 렌즈 배럴(120)이 일 방향으로 이동 가능하도록 장착되고, 렌즈 구동부(140)가 고정되도록 장착될 수 있다.
렌즈 배럴(120)은 적어도 하나 이상 바람직하게는 복수개의 렌즈(120a) 즉 렌즈군이 장착되어 일체로 이동될 수 있다. 이때, 렌즈(120a)는 그 이동에 의하여 렌즈(120a)를 통하여 입력되는 영상의 초점을 조절하기 위한 포커스 렌즈가 될 수 있다.
또한, 렌즈 배럴(120)은 렌즈 베이스(110)에 적어도 일 방향으로 바람직하게는 광축 방향으로 이동 가능하도록 장착된다. 즉, 렌즈 배럴(120)을 이동함으로써, 렌즈(120a)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.
렌즈 배럴(120)이 렌즈 베이스(110)에 대하여 일 축을 따라 이동되는 것을 도와줄 수 있도록, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 구동 시스템(100)이 가이드부(150)를 더 구비할 수 있다. 가이드부(150)는 가이드 바(151), 및 가이드 블록(152)을 더 구비할 수 있다.
가이드 바(151)는 렌즈 베이스(110)에 일 방향으로 연장되도록 설치될 수 있다. 가이드 블록(152)은 가이드 바(151)의 안내를 받아 렌즈 배럴(120)이 일 방향으로 이동 가능하도록 렌즈 배럴(120)에 설치될 수 있다.
가이드 바(151)는 렌즈 베이스(110)에 일 방향으로 바람직하게는 광축 방향으로 연장되도록 설치될 수 있다. 이때, 가이드 바(151)는 렌즈 베이스(110)에 고 정되도록 설치되거나, 렌즈 베이스(110)에 일체형으로 설치될 수 있다.
가이드 블록(152)은 가이드 바(151)의 안내를 받아 렌즈 배럴(120)이 일 방향으로 예를 들어 광축 방향으로 이동 가능하도록 렌즈 배럴(120)에 고정되도록 설치되거나, 렌즈 배럴(120)에 일체형으로 설치될 수 있다.
따라서, 렌즈 배럴(120)이 가이드 블록(152)과 일체로 가이드 바(151)의 안내를 받아 일 방향 예를 들어 광축 방향으로 안정적으로 이동될 수 있다.
이동량 감지부(130)는 렌즈 베이스(110)와 렌즈 배럴(120)에 설치될 수 있다. 렌즈 베이스(110)에 대한 렌즈 배럴(120)의 광축 방향의 이동량을 감지할 수 있도록, 이동량 감지부(130)가 위치 지시바(131) 및 제1센서(132)를 구비할 수 있다.
위치 지시바(131)는 렌즈 베이스(110)에 렌즈 배럴(120)이 이동되는 방향을 따라 연장되도록 설치되어, 렌즈 배럴(120)의 렌즈 베이스(130)에 대한 이동량을 지시할 수 있다. 제1센서(132)는 렌즈 배럴(120)에 위치 지시바(131)와 커플링 되도록 설치되어, 렌즈 배럴(120)의 렌즈 베이스(110)에 대한 이동량을 감지할 수 있다.
도면에 도시된 실시예에서는 위치 지시바(131)가 렌즈 베이스(110)에 설치되고, 제1센서(132)가 렌즈 배럴(120)에 설치되나, 다른 실시예로서 제1센서(132)가 렌즈 베이스(110)에 설치되고, 위치 지시바(131)가 렌즈 배럴(120)에 설치될 수 있다.
위치 지시바(131)는 렌즈 베이스(110)에 광축 방향으로 연장되도록 설치될 수 있다. 이때, 위치 지시바(131)의 광축 방향을 따라 눈금이 표시되고, 렌즈 배럴(120)이 광축 방향으로 이동됨에 따라, 렌즈 배럴(120)에 설치되는 제1센서(132)가 위치 지시바(131)에 표시된 눈금을 읽어 렌즈 배럴(120)의 렌즈 베이스(110)에 대한 위치를 읽을 수 있다.
도 2에는 위치 지시바(131)에 광축 방향을 따라 일정한 간격으로 슬릿이 형성된 실시예가 도시되어 있다. 즉, 위치 지시바(131)에 렌즈 배럴(120)이 이동되는 광축 방향에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 복수개의 슬릿들이 형성될 수 있다. 또한, 위치 지시바(131)에 복수개의 슬릿들이 광축 방향을 따라 일정한 간격으로 배치되어 있다.
즉, 렌즈 베이스(110)에 대하여 렌즈 배럴(120)이 광축 방향을 따라 이동하면, 제1센서(132)가 위치 지시바(131)에 형성된 슬릿의 수를 감지하여, 렌즈 배럴(120)의 렌즈 베이스(110)에 대한 이동량을 계산할 수 있다.
따라서, 이동량 감지부(130)에 의하여 렌즈 배럴(120)의 렌즈 베이스(110)에 대한 기구적 위치에 해당하는 절대 위치를 검출할 수 있다. 렌즈 배럴(120)의 절대 위치를 검출하여, 렌즈 배럴(120)에 장착되는 렌즈(120a)의 렌즈 베이스(110)에 대한 기구적 위치에 해당하는 절대 위치를 검출할 수 있다.
제1센서(132)는 렌즈 배럴(120)에 위치 지시바(131)와 커플링 되도록 설치될 수 있다. 따라서, 렌즈 배럴(120)이 렌즈 베이스(110)에 대하여 광축 방향으로 이동됨에 따라, 제1센서(132)가 위치 지시바(131)를 따라 이동하게 된다.
즉, 렌즈 배럴(120)이 렌즈 베이스(110)에 대하여 이동되는 경우, 제1센 서(132)가 위치 지시바(131)를 따라 이동하면서, 위치 지시바(131)에 형성된 슬릿의 개수를 감지하여, 렌즈 배럴(120)의 렌즈 베이스(110)에 대한 절대 위치를 검출할 수 있게 된다.
이때, 제1센서(132)는 위치 지시바(131)에 형성된 슬릿이 통과되는 것을 감지하는 PI(Photo Interrupter) 센서 또는 PR(Photo Reflector) 센서가 될 수 있다.
이를 위하여, 제1센서(132)로 PI(Photo Interrupter) 센서가 사용되는 실시예에서, 제1센서(132)는 발광부(132a)와 수광부(132b)를 구비할 수 있다. 발광부(132a)와 수광부(132b)는 각각 제1센서(132)의 위치 지시바(131)에 형성된 슬릿의 양쪽에 배치될 수 있다.
이때, 발광부(132a)에서 출력되는 빛이 위치 지시바(131)의 슬릿을 통과하여 수광부(132b)에 검출되어, 슬릿을 감지할 수 있다.
렌즈 배럴을 구동하는 렌즈 구동부(140)는 구동 모터를 구비할 수 있다. 이때, 구동 모터로는 스테핑 모터(stepping motor)가 사용될 수 있다. 스테핑 모터는 렌즈 배럴(120)을 이동시키고자 하는 거리에 따라 환산되는 스텝 수로 구동되도록 할 수 있다.
이때, 렌즈 배럴(120)을 이동시키고자 하는 거리에 따라 스테핑 모터를 구동하기 위한 스텝 수를 계산하기 위한 기준으로서, 렌즈 배럴(120)을 기준 위치에 위치시킨 후에, 기준 위치로부터 렌즈 배럴(120)의 목표 위치까지 이동시키기 위하여 스테핑 모터를 구동하기 위한 스텝 수가 계산될 수 있다.
따라서, 스테핑 모터에 인가되는 스텝 수에 따라 렌즈 배럴(120)의 렌즈 베 이스(110)에 대한 환산 위치에 해당하는 상대 위치를 검출할 수 있다. 또한, 구동 모터로 통상의 DC 모터가 사용되는 실시예도 가능하다.
또한, 이동량 감지부(130)는 렌즈 배럴(120)이 렌즈 베이스(110)에 대하여 기준 위치에 위치되는 것을 감지할 수 있다. 렌즈 배럴(120)이 렌즈 베이스(110)의 기준 위치에 위치되도록 하여 카메라 렌즈 구동 시스템(100)을 초기화시킬 수 있다.
이때, 이동량 감지부(130)의 제1센서(132)가 렌즈 배럴(120)의 작동에 기준이 되는 기준 위치를 읽도록 할 수 있다. 즉, 제1센서(132)가 기준 위치를 읽고, 렌즈 배럴(120)이 렌즈 베이스(110)에 대하여 이동되는 이동량이 기준 위치로부터 계산되어, 렌즈 배럴(120)의 기준 위치에 대한 기구적 위치에 해당하는 절대 위치가 검출될 수 있다.
기준 위치를 감지하는 다른 실시예로서, 도 1에 도시된 바와 같이 카메라 렌즈 구동 시스템(100)이 기준 위치 감지부(160)를 별도로 더 구비할 수 있다. 기준 위치 감지부(160)는 렌즈 배럴(120)이 렌즈 베이스(110)에 대하여 기준 위치에 위치되는 것을 감지할 수 있다.
이때, 기준 위치 감지부(160)는 렌즈 베이스(110)에 설치되어 렌즈 배럴이 기준 위치에 위치되는 것을 감지하는 PI(Photo Interrupter) 센서 또는 PR(Photo Reflector) 센서를 구비할 수 있다.
따라서, 카메라 렌즈 구동 시스템(100)은 렌즈의 기구적 위치에 해당하는 절대 위치와 구동 신호에 따른 환산 위치에 해당하는 상대 위치를 검출할 수 있다. 그에 따라, 도 4에 도시된 카메라 렌즈 구동 시스템의 구동방법(S400)에 의하여 절대 위치와 상대 위치의 상호 피드백을 통하여 렌즈의 위치를 추적함으로써, 렌즈의 정확한 위치를 추적할 수 있도록 한다.
도 3에는 도 1의 카메라 렌즈 구동 시스템(100)을 구비하는 디지털 카메라(300)의 외형이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 카메라(300)의 앞쪽에는, 마이크로폰(MIC), 셀프-타이머 램프(11), 플래시(12), 셔터 버튼(13), 뷰파인더(17a), 플래시-광량 센서(19), 전원 스위치(31), 렌즈부(20), 및 원격 수신부(41)가 있다.
렌즈부(20)는 1개 이상, 통상적으로 다수의 렌즈로 구성되는데, 그 다수의 렌즈를 이동시켜 이미지 센서와의 상대적인 거리를 조절하는 방법으로 포커싱을 구현한다. 따라서 카메라 모듈이 자동 포커싱 기능을 제공하기 위해서는 하나 이상의 렌즈가 광축을 따라 이동할 수 있어야 한다.
자동 포커싱 기능을 구현하는 경우, 피사체의 위치에 따라 이미지 센서에 결상되는 피사체의 상의 위치가 바뀌게 되는데, 즉 피사체와 렌즈와의 거리에 따라 상이 형성되는 위치가 바뀌게 되는데, 이미지 센서에 선명한 상을 구현하기 위해서는 1개 이상의 렌즈가 서로 상대적으로 이동하는 구조를 갖는다.
이와 같이 구성된 렌즈에 있어서 자동 포커싱 기능을 실현하기 위해서 렌즈부(20)에 그 내부에 도 1에 도시된 카메라 렌즈 구동 시스템(100)이 포함될 수 있다. 카메라 렌즈 구동 시스템(100)에 대한 자세한 사항은 도 1에 대한 설명을 참조하고 자세한 설명은 생략한다.
카메라 렌즈 구동 시스템(100)은 렌즈의 기구적 위치에 해당하는 절대 위치와 구동 신호에 따른 환산 위치에 해당하는 상대 위치를 검출하고, 절대 위치와 상대 위치의 상호 피드백을 통하여 렌즈의 위치를 추적함으로써, 렌즈의 정확한 위치를 추적할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 구동 시스템의 제어방법(S400)이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 카메라 렌즈 구동 시스템의 제어방법(S400)은 도 1에 도시된 카메라 렌즈 구동 시스템(100)을 제어하는 방법이다. 따라서, 카메라 렌즈 구동 시스템(100)에 대한 사항과 동일한 사항에 대해서는 이를 참조하고 자세한 설명은 생략한다.
카메라 렌즈 구동 시스템의 제어방법(S400)은 카메라 렌즈 구동 시스템(100)에서 렌즈의 기구적 위치에 해당하는 절대 위치와 구동 신호에 따른 환산 위치에 해당하는 상대 위치를 검출하고, 절대 위치와 상대 위치의 상호 피드백을 통하여 렌즈의 위치를 추적한다.
이를 위하여, 카메라 렌즈 구동 시스템의 제어방법(S400)은 초기화 단계(S410, S420); 목표펄스 구동단계(S430 내지 S450); 및 목표 위치 구동단계(S460 내지 S480)를 구비할 수 있다.
초기화 단계(S410, S420)에는 렌즈 배럴의 위치를 초기화한다. 목표펄스 구동단계(S430 내지 S450)에는 렌즈 배럴을 목표 펄스만큼 구동한다. 목표 위치 구동단계(S460 내지 S480)에는 렌즈 배럴이 목표 위치에 위치되도록 구동한다.
초기화 단계(S410, S420)에 렌즈 배럴이 기준 위치에서 감지될 때까지 렌즈 배럴을 이동시켜, 렌즈 배럴의 위치를 초기화한다. 이를 위하여, 초기화 단계(S410, S420)가 기준위치 판단단계(S410) 및 렌즈 배럴 이동단계(S420)를 구비할 수 있다.
기준위치 판단단계(S410)에는 렌즈 배럴이 기준 위치에서 감지되었는가를 판단한다. 렌즈 배럴 이동단계(S420)에는 렌즈 배럴이 기준 위치에서 감지되지 아니한 경우에, 렌즈 배럴을 단위 펄스 이동시킨다.
이때, 단위 펄스는 구동 모터를 구동하기 위한 구동펄스가 될 수 있다. 단위 펄스는 구동 모터를 구동하기 위한 단위 스텝을 구동하기 위한 구동 펄스가 될 수 있다.
기준위치 판단단계(S410)에서 렌즈 배럴이 기준 위치에서 감지되는 경우에는 목표펄스 구동단계(S430 내지 S450)가 수행될 수 있다. 기준위치 판단단계(S410)에서 렌즈 배럴이 기준 위치에서 감지되지 아니한 경우에는 렌즈 배럴이 기준 위치에서 감지될 때까지 렌즈 배럴 이동단계(S420)를 통하여 렌즈 배럴을 펄스 단위로 이동시킨다.
목표펄스 구동단계(S430 내지 S450)에는 렌즈 배럴을 목표 펄스만큼 구동한다. 이때, 목표 펄스는 렌즈 배럴을 기준 위치로부터 목표 위치까지 이동시키기 위하여 이동량을 구동 모터를 구동하기 위한 구동 펄스로 환산한 값이 될 수 있다.
목표펄스 구동단계(S430 내지 S450)에는 렌즈 배럴을 렌즈 배럴의 이동량을 감지하면서 펄스 단위로 구동하여, 렌즈 배럴을 상기 목표 펄스만큼 구동한다. 이 를 위하여, 목표펄스 구동단계(S430 내지 S450)는 렌즈 배럴 구동단계(S430), 렌즈 배럴 위치 검출단계(S440), 및 목표펄스 판단단계(S450)를 구비할 수 있다.
렌즈 배럴 구동단계(S430)에는 렌즈 배럴을 단위 펄스 단위로 구동한다. 렌즈 배럴 위치 검출단계(S440)에는 렌즈 배럴의 구동에 따라 이동되는 렌즈 배럴의 위치를 검출한다. 목표펄스 판단단계(S450)에는 렌즈 배럴을 목표 펄스만큼 구동하였는가를 판단한다.
목표 위치 구동단계(S460 내지 S480)에는 렌즈 배럴이 목표 위치에 위치되도록 구동한다. 이때, 목표 위치는 렌즈 배럴을 위치시키고 하는 렌즈 베이스에 대한 위치가 될 수 있다. 목표 위치까지 도달했는가 여부는 도 1의 이동량 감지부(도 1의 130)에서 검출된 절대 위치에 의하여 판단할 수 있다.
목표 위치 구동단계(S460 내지 S480)에는 렌즈 배럴의 펄스 단위 구동에 의한 펄스 환산 위치와 렌즈 배럴의 이동량에 따른 렌즈 배럴의 위치의 차이가 설정된 기준값보다 작을 때까지 렌즈 배럴을 구동하여, 렌즈 배럴이 목표 위치에 위치되도록 구동할 수 있다.
이를 위하여, 목표 위치 구동단계(S460 내지 S480)는 목표위치 판단단계(S460), 렌즈 배럴 구동단계(S470), 및 렌즈 배럴 위치 검출단계(S480)를 구비할 수 있다.
목표위치 판단단계(S460)에는 렌즈 배럴이 목표 위치에 위치되었는가를 판단한다. 렌즈 배럴 구동단계(S470)에는 렌즈 배럴을 단위 펄스 단위로 구동한다. 렌즈 배럴 위치 검출단계(S480)에는 렌즈 배럴의 구동에 따라 이동되는 렌즈 배럴의 위치를 검출한다.
목표위치 판단단계(S460)에는 렌즈 배럴이 목표 위치에 위치되었는가를 판단한다. 이를 위하여, 렌즈 배럴의 펄스 단위 구동에 의한 펄스 환산 위치와 렌즈 배럴의 이동량에 따른 렌즈 배럴의 위치를 각각 구한다. 다음으로, 펄스 환산 위치와 렌즈 배럴의 위치를 비교하여 렌즈 배럴이 목표 위치에 위치되었는가를 판단할 수 있다.
이때, 펄스 환산 위치와 렌즈 배럴의 위치의 차이가 설정된 기준값보다 작으면, 렌즈 배럴이 목표 위치에 위치된 것으로 판단하고, 현 단계에서의 렌즈 배럴 구동을 종료할 수 있다.
펄스 환산 위치와 렌즈 배럴의 위치의 차이가 설정된 기준값보다 크면, 그 환산 위치와 렌즈 배럴의 위치의 차이가 설정된 기준값보다 작아질 때까지 렌즈 배럴을 구동하여(S470), 렌즈 배럴이 목표 위치에 위치되도록 할 수 있다.
카메라 렌즈 구동 시스템의 제어방법(S400)은 초기화 단계(S410, S420)를 통하여 기준 위치를 정하고, 목표펄스 구동단계(S430 내지 S450)에 기준 위치에 대하여 목표 펄스만큼 렌즈 배럴을 구동한다.
이때, 목표펄스 구동단계(S430 내지 S450)에서의 구동은 오픈 루프(open loop) 제어에 의한 구동으로서, 여러 가지 요인에 의하여 목표 펄스 구동에 의하여 렌즈 배럴이 목표 위치까지 이동되지 못한 경우에도, 이를 반영하여 구동해 줄 수 없다.
따라서, 목표 위치 구동단계(S460 내지 S480)에서 목표펄스 구동단계(S430 내지 S450)에서의 목표 펄스 구동 결과에 의한 목표 위치와의 오차를 폐루프(closed loop) 제어에 의하여 보상 구동할 수 있다.
즉, 목표 위치 구동단계(S460 내지 S480)에서 목표 펄스 구동에 의한 렌즈 배럴의 위치와 측정된 렌즈 배럴의 위치를 비교하여 그 오차만큼 렌즈 배럴을 구동한다. 이때, 그 오차가 기준값보다 작아질 때까지 렌즈 배럴을 구동할 수 있다.
카메라 렌즈 구동 시스템의 구동방법(S400)에 의하여 렌즈의 기구적 위치에 해당하는 절대 위치와 구동 신호에 따른 환산 위치에 해당하는 상대 위치를 검출하고, 절대 위치와 상대 위치의 상호 피드백을 통하여 렌즈의 위치를 추적함으로써, 렌즈의 정확한 위치를 추적할 수 있도록 한다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 구동 시스템의 개략적인 구조를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 카메라 렌즈 구동 시스템에서 이동량 감지부를 더욱 상세하게 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 카메라 렌즈 구동 시스템을 구비하는 디지털 카메라의 외형을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 렌즈 구동 시스템의 제어방법을 보여주는 흐름도이다.

Claims (15)

  1. 카메라 본체에 장착되는 렌즈 베이스;
    적어도 하나 이상의 렌즈가 장착되고, 상기 렌즈 베이스에 적어도 일 방향으로 이동 가능하도록 장착되는 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 베이스와 상기 렌즈 배럴에 설치되어 상기 렌즈 베이스에 대한 상기 렌즈 배럴의 이동량을 감지하는 것으로서, 상기 렌즈 베이스에 상기 렌즈 배럴이 이동되는 방향을 따라 연장되도록 설치되어, 상기 렌즈 배럴의 상기 렌즈 베이스에 대한 이동량을 지시하는 위치 지시바와, 상기 렌즈 배럴에 상기 위치 지시바와 커플링 되도록 설치되어, 상기 렌즈 배럴의 상기 렌즈 베이스에 대한 이동량을 감지하는 제1센서를 구비하는 이동량 감지부; 및
    상기 렌즈 배럴을 구동하는 렌즈 구동부를 구비하며,
    상기 위치 지시바에 상기 렌즈 배럴이 이동되는 방향에 대하여 수직인 방향으로 복수개의 슬릿들이 형성되는 카메라 렌즈 구동 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 배럴이 상기 렌즈 베이스에 대하여 기준 위치에 위치되는 것을 감지하는 기준 위치 감지부를 더 구비하는 카메라 렌즈 구동 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기준 위치 감지부가, 상기 렌즈 베이스에 설치되어 상기 렌즈 배럴을 감지하는 PI(Photo Interrupter) 센서 또는 PR(Photo Reflector) 센서를 구비하는 카메라 렌즈 구동 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 베이스에 고정되도록 또는 일체형으로 일 방향으로 연장되어 설치되는 가이드 바, 및
    상기 가이드 바의 안내를 받아 상기 렌즈 배럴이 상기 일 방향으로 이동 가능하도록 상기 렌즈 배럴에 고정되도록 또는 일체형으로 설치되는 가이드 블록을 더 구비하는 카메라 렌즈 구동 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 슬릿들이 일정한 간격으로 배치되어, 상기 렌즈 배럴의 상기 렌즈 베이스에 대한 이동량을 지시하는 카메라 렌즈 구동 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1센서가 상기 슬릿이 통과되는 것을 감지하는 PI(Photo Interrupter) 센서 또는 PR(Photo Reflector) 센서인 카메라 렌즈 구동 시스템.
  9. 카메라 본체에 장착되는 렌즈 베이스;
    적어도 하나 이상의 렌즈가 장착되고, 상기 렌즈 베이스에 적어도 일 방향으로 이동 가능하도록 장착되는 렌즈 배럴;
    상기 렌즈 베이스와 상기 렌즈 배럴에 설치되어 상기 렌즈 베이스에 대한 상기 렌즈 배럴의 이동량을 감지하는 것으로서, 상기 렌즈 베이스에 상기 렌즈 배럴이 이동되는 방향을 따라 연장되도록 설치되어, 상기 렌즈 배럴의 상기 렌즈 베이스에 대한 이동량을 지시하는 위치 지시바와, 상기 렌즈 배럴에 상기 위치 지시바와 커플링 되도록 설치되어, 상기 렌즈 배럴의 상기 렌즈 베이스에 대한 이동량을 감지하는 제1센서를 구비하는 이동량 감지부; 및
    상기 렌즈 배럴을 구동하는 렌즈 구동부;를 구비하며,
    상기 제1센서가 상기 렌즈 배럴이 상기 렌즈 베이스에 대하여 기준 위치에 위치되는 것을 감지하는 카메라 렌즈 구동 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈가 포커스 조절을 위하여 그 위치가 조정되는 포커스 렌즈인 카메라 렌즈 구동 시스템.
  11. 제1항 내지 제4항, 제7항 내지 제10항 중의 어느 한 항의 카메라 렌즈 구동 시스템을 구비하는 디지털 카메라.
  12. 카메라 본체에 장착되는 렌즈 베이스; 적어도 하나 이상의 렌즈가 장착되고, 상기 렌즈 베이스에 적어도 일 방향으로 이동 가능하도록 장착되는 렌즈 배럴; 상기 렌즈 베이스와 상기 렌즈 배럴에 설치되어 상기 렌즈 베이스에 대한 상기 렌즈 배럴의 이동량을 감지하는 것으로서, 상기 렌즈 베이스에 상기 렌즈 배럴이 이동되는 방향을 따라 연장되도록 설치되어, 상기 렌즈 배럴의 상기 렌즈 베이스에 대한 이동량을 지시하는 위치 지시바와, 상기 렌즈 배럴에 상기 위치 지시바와 커플링 되도록 설치되어, 상기 렌즈 배럴의 상기 렌즈 베이스에 대한 이동량을 감지하는 제1센서를 구비하는 이동량 감지부; 및 상기 렌즈 배럴을 구동하는 렌즈 구동부;를 구비하며, 상기 위치 지시바에 상기 렌즈 배럴이 이동되는 방향에 대하여 수직인 방향으로 복수개의 슬릿들이 형성되는 카메라 렌즈 구동 시스템의 제어방법으로서,
    (a) 상기 렌즈 배럴이 기준 위치에서 감지될 때까지 상기 렌즈 배럴을 이동시켜, 상기 렌즈 배럴의 위치를 초기화하는 단계;
    (b) 상기 렌즈 배럴을 상기 렌즈 배럴의 이동량을 감지하면서 펄스 단위로 구동하여, 상기 렌즈 배럴을 목표 펄스만큼 구동하는 단계; 및
    (c) 상기 렌즈 배럴의 펄스 단위 구동에 의한 펄스 환산 위치와 상기 렌즈 배럴의 이동량에 따른 상기 렌즈 배럴의 위치의 차이가 설정된 기준값보다 작을 때까지 상기 렌즈 배럴을 구동하여, 상기 렌즈 배럴이 목표 위치에 위치되도록 구동하는 단계를 구비하며,
    상기 (c) 단계에서, 상기 제1 센서가 상기 위치 지시바에 형성된 슬릿의 수를 감지하여, 상기 렌즈 배럴의 이동량에 따른 상기 렌즈 배럴의 위치를 검출하는 카메라 렌즈 구동 시스템의 제어방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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