KR101474103B1 - 보이스 코일 모터의 구동 장치 및 방법 - Google Patents

보이스 코일 모터의 구동 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 보이스 코일 모터의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명의 보이스 코일 모터의 구동 장치는 입력 신호로부터 생성된 디지털 신호에 따라 지시 신호를 생성하는 지시 신호 생성부; 및 상기 디지털 신호에 따라 보이스 코일 모터에 인가되는 구동 전류의 경로를 선택하고, 상기 지시 신호에 따라 상기 구동 전류의 듀티를 조절하여 상기 보이스 코일 모터를 구동하는 구동부; 를 포함할 수 있다.

Description

보이스 코일 모터의 구동 장치 및 방법{Apparatus and Method for Driving Voice Coil Motor}
본 발명은 보이스 코일 모터(VCM)의 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 자동 초점 조절 기능을 갖는 카메라에서의 렌즈 위치 제어 등 다양한 목적으로 사용되는 보이스 코일 모터(VCM : Voice Coil Motor)를 구동할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
휴대용 무선 단말기의 사용이 급증하고 있는 현 시점에서, 휴대용 무선 단말기는 본래의 음성 통화 기능 이외에도 다양한 기능이 부가되고 있다. 휴대용 무선 단말기에 부가되는 다양한 기능 중 하나인 카메라 모듈은 휴대용 무선 단말기에 탑재되어 있는 보이스 코일 모터(VCM)에 의해 렌즈를 이동하여 자동 초점 조절 기능을 수행한다.
보이스 코일 모터(VCM)는 스피커의 보이스 코일에 흐르는 음성 전류와 영구자석에서 발생하는 자기력 사이에 플레밍의 왼손법칙에 의한 힘이 발생하여 스피커의 진동판이 앞뒤로 진동하는 것에 착안하여 개발된 모터이다. DC 모터 또는 스테핑 모터가 회전운동을 하는 것에 비하여, 보이스 코일 모터(VCM)는 짧은 거리를 직선 왕복 운동하기 때문에 카메라의 자동 초점 조절 기능에 사용될 수 있다.
통상, 소형화가 필수인 휴대용 무선 단말기의 경우, 구동전원에서 음의 전압((-)전압)을 공급하지 않기 때문에, 보이스 코일 모터(VCM)에서는 렌즈의 가동범위의 일측을 초기 위치로 설정하고, 보이스 코일 모터(VCM)에 직류전류를 인가하여 초기위치에서 이동하는 방법을 취하고 있다.
다만, 상기와 같은 방법은 초기 위치에서 설정된 최대 배율까지 렌즈를 이동시키기 위해서는 이동거리가 상승하여 큰 전압이 요구되고, 또한 소비전류가 증가한다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2006-0080820(2006.07.11)
본 발명의 과제는 전술한 종래 기술의 문제점을 보완하기 위한 것으로서, 보이스 코일 모터(VCM)에 인가되는 전류의 방향을 양방향으로 구동함으로써 동일한 전류로 보이스 코일 모터(VCM)의 이동거리를 종래 방식에 비하여 2배 증가시킬 수 있고, 보이스 코일 모터(VCM)에 인가되는 전류를 PWM 방식으로 제어함으로써 소비전류를 감소시킬 수 있는 보이스 코일 모터(VCM)의 구동 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따르면, 입력 신호로부터 생성된 디지털 신호에 따라 지시 신호를 생성하는 지시 신호 생성부; 및 상기 디지털 신호에 따라 보이스 코일 모터에 인가되는 구동 전류의 경로를 선택하고, 상기 지시 신호에 따라 상기 구동 전류의 듀티를 조절하여 상기 보이스 코일 모터를 구동하는 구동부; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 지시 신호 생성부는, 상기 입력 신호로부터 상기 디지털 신호를 생성하는 디지털 신호 생성부; 및 상기 디지털 신호를 상기 지시 신호로 변환하는 신호 변환부; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 구동부는, 상기 지시 신호 및 피드백 신호를 비교하는 비교부; 상기 보이스 코일 모터와 적어도 일단이 연결되는 복수의 스위치를 포함하는 스위치부; 상기 디지털 신호 및 상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 구동 전류의 경로 및 상기 구동 전류의 듀티를 결정하여 상기 스위치부를 제어하는 제어부; 및 상기 구동 전류를 검출하여 상기 피드백 신호를 생성하는 피드백 회로부; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 스위치부는, 상기 보이스 코일 모터의 일단 및 구동 전원을 연결하는 제1 스위치; 상기 보이스 코일 모터의 타단 및 상기 구동 전원을 연결하는 제2 스위치; 상기 보이스 코일 모터의 일단 및 상기 피드백 회로부를 연결하는 제3 스위치; 및 상기 보이스 코일 모터의 타단 및 상기 피드백 회로부를 연결하는 제4 스위치; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 구동전류의 경로는 제1 경로 및 제2 경로를 포함하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제4 스위치는 제1 경로 상에 위치하며, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치는 제2 경로 상에 위치하는 보이스 코일 모터의 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 제1 경로 및 상기 제2 경로에 따라 인가되는 상기 구동 전류에 의해 상기 보이스 코일 모터에는 서로 다른 극성의 전압이 형성되는 보이스 코일 모터의 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 디지털 신호 및 소정의 디지털 레벨을 비교하여 상기 제1 경로 및 상기 제2 경로 중 하나의 경로를 선택하고, 선택된 경로 상에 위치하는 2개의 스위치를 온 동작하도록 제어하며, 상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 온 동작하는 2개의 스위치 중 적어도 하나의 스위칭 듀티를 조절하는 보이스 코일 모터의 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 피드백 회로부는, 상기 구동 전류를 검출하는 적어도 하나의 저항 소자를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 장치를 제안한다.
본 발명의 제2 기술적인 측면에 따르면, 입력 신호로부터 생성된 디지털 신호에 따라 지시 신호를 생성하는 단계; 및 상기 디지털 신호에 따라 보이스 코일 모터에 인가되는 구동 전류의 경로를 선택하고, 상기 지시 신호에 따라 상기 구동 전류의 듀티를 조절하여 상기 보이스 코일 모터를 구동하는 단계; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 방법을 제안한다.
또한, 상기 지시 신호를 생성하는 단계는, 상기 입력 신호로부터 상기 디지털 신호를 생성하는 단계; 및 상기 디지털 신호를 상기 지시 신호로 변환하는 단계; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 방법을 제안한다.
또한, 상기 보이스 코일 모터를 구동하는 단계는, 상기 지시 신호 및 상기 구동 전류를 검출하여 생성되는 피드백 신호를 비교하는 단계; 상기 디지털 신호에 따라 상기 구동 전류의 경로를 선택하는 단계; 상기 지시 신호 및 상기 피드백 신호의 비교 결과에 따라 상기 구동 전류의 듀티를 조절하는 단계; 및 상기 선택된 구동 전류의 경로 및 상기 조절된 구동 전류의 듀티에 따라 상기 보이스 코일 모터에 상기 구동 전류를 인가하는 단계; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 방법을 제안한다.
또한, 상기 보이스 코일 모터를 구동하는 단계는, 상기 구동 전류를 검출하여 상기 피드백 신호를 생성하는 단계; 를 더 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 방법을 제안한다.
또한, 상기 구동 전류의 경로는 제1 경로 및 제2 경로를 포함하고, 상기 제1 경로 및 상기 제2 경로에 따라 인가되는 상기 구동 전류에 의해 상기 보이스 코일 모터에는 서로 다른 극성의 전압이 형성되는 보이스 코일 모터의 구동 방법를 제안한다.
본 발명의 의하면, 보이스 코일 모터(VCM)에 인가되는 전류의 방향을 양방향으로 구동함으로써 동일한 전류로 보이스 코일 모터(VCM)의 이동거리를 종래 방식에 비하여 2배 증가시킬 수 있다. 또한, 보이스 코일 모터(VCM)에 인가되는 전류를 PWM 방식으로 제어함으로써 소비전류를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보이스 코일 모터의 구동 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보이스 코일 모터의 구동 장치를 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 변환부에서 생성되는 지시 신호를 나타내는 그래프이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 보이스 코일 모터에 인가되는 구동 전류를 나타내는 그래프이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보이스 코일 모터(VCM)의 구동 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 보이스 코일 모터 구동 장치는 지시 신호 생성부(100) 및 구동부(200)를 포함할 수 있다.
지시 신호 생성부(100)는 입력 단자(IN)으로부터 유입되는 입력 신호로부터 생성된 디지털 신호에 따라 지시 신호를 생성할 수 있다. 입력 신호는 사용자의 입력에 의해 외부로부터 인가되는 신호를 의미한다. 입력 신호에 따라 생성되는 지시 신호는 전류 레벨을 가질 수 있는데, 지시 신호가 지시하는 전류 레벨에 따라 구동부(200)는 구동 전류를 생성하여 보이스 코일 모터를 동작시킬 수 있다.
구동부(200)는 디지털 신호 및 지시 신호에 따라 보이스 코일 모터에 인가되는 구동 전류의 경로를 선택하고, 구동 전류의 듀티를 조절함으로써 보이스 코일 모터를 제어할 수 있다. 구체적으로, 디지털 신호에 따라 보이스 코일 모터에 인가되는 구동 전류의 경로를 선택하고, 지시 신호에 따라 상기 구동 전류의 듀티를 결정하여 보이스 코일 모터를 제어할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 구동 전류는 제1 경로 및 제2 경로의 두 가지 경로로 보이스 코일 모터(VCM)에 인가될 수 있는데, 2개의 구동 전류의 경로에 따라 보이스 코일 모터(VCM)에는 서로 다른 극성의 전압이 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보이스 코일 모터의 구동 장치를 구체적으로 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 도 1에 나타난 지시 신호 생성부(100)는 디지털 신호 생성부(110) 및 신호 변환부(120)를 포함할 수 있다.
디지털 신호 생성부(110)는 사용자에 의해 외부로부터 인가되는 입력신호로부터 디지털 신호를 생성할 수 있으며, 신호 변환부(120)는 디지털 신호 생성부(110)에서 생성되는 디지털 신호를 변환하여 지시 신호를 생성할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 예로써 디지털 신호 생성부(110)에서 10비트의 디지털 신호가 생성되는 것으로 가정하여 설명하도록 한다. 다만, 이는 일 실시예로써 본 발명이 10비트의 디지털 신호에 한정되는 것은 아니다.
디지털 신호 생성부(110)는 입력신호로부터 10비트 디지털 신호, 0 내지 1023의 10비트 디지털 신호를 생성할 수 있다. 신호 변환부(120)는 디지털 신호 생성부(110)에서 생성되는 0 내지 1023의 10비트 디지털 신호를 변환하여 지시 신호를 생성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 변환부에서 생성되는 지시 신호를 나타내는 그래프이다. 구체적으로 도 3은 본 발명의 디지털 신호 생성부(110)에서 입력신호로부터 10비트 디지털 신호를 생성하는 경우에 10비트 디지털 신호를 변환하여 생성된 지시 신호를 나타내는 그래프이다. 다만, 이는 일 예로써 전술한 바와 같이 본 발명의 10비트 디지털 신호에 한정되는 것은 아니다.
신호 변환부(120)는 디지털 신호 생성부(110)에서 생성한 디지털 신호를 변환하여 제1 디지털 레벨을 기준으로 선형적으로 증감하는 지시 신호를 생성할 수 있다. 이 때, 지시 신호는 전류 레벨을 가질 수 있고, 구동부(200)는 지시 신호의 전류 레벨에 따라 구동 전류를 생성하여 보이스 코일 모터를 구동할 수 있다.
도 3을 참조하면, 신호 변환부(120)는 디지털 신호 생성부(110)에서 생성한 10비트 디지털 신호의 값이 0인 경우, 이를 변환하여 최대 크기의 지시 신호를 생성할 수 있다. 10비트 디지털 신호의 레벨이 증가함에 따라서 지시 신호는 선형적으로 감소하여, 10비트 디지털 신호의 레벨이 512인 경우 신호 변환부(120)는 0의 크기를 가진 지시 신호를 생성할 수 있다. 이 후, 10비트 디지털 신호의 레벨이 512에서 1023으로 증가함에 따라 지시 신호는 계속 선형적으로 증가하여, 10비트 디지털 신호값이 1023에 해당하는 경우, 상기 신호 변환부(120)는 최대 크기의 지시 신호를 생성할 수 있다.
도 3에서 10비트 디지털 신호의 레벨이 0인 경우와 10비트 디지털 신호의 레벨이 1023인 경우에 신호 변환부(120)에서 생성하는 지시 신호의 크기가 같은 것을 알 수 있다. 즉, 그래프의 1사분면과 2사분면은 y축 대칭으로 2사분면은 음의 기울기를 가지고 있고, 1사분면은 양의 기울기를 가지고 있는 것으로 기울기의 부호는 다르나, 크기는 서로 동일함을 알 수 있다.
전술한 예는 제1 디지털 레벨을 10비트 디지털 신호의 중간 레벨인 512로 가정하여, 중간 레벨을 기준으로 디지털 신호가 증감함에 따라 지시 신호가 동일한 기울기를 가지고 선형적으로 증가하는 것을 설명한 것이나, 위와 달리, 중간레벨이 아닌 제1 디지털 레벨을 기준으로 설정하는 것이 가능하며, 또한, 임의의 제1 디지털 레벨을 기준으로 디지털 신호가 증감함에 따라 지시 신호가 서로 다른 크기의 기울기를 가지고 선형적으로 증가하도록 설정하는 것 또한 가능하다.
다시 도 2를 참조하면, 구동부(200)는 비교부(210), 제어부(220), 스위치부(230) 및 피드백 회로부(240)를 포함할 수 있다.
비교부(210)는 신호 변환부(120)에서 생성되는 지시 신호와 피드백 회로부(240)에 생성되어 전달되는 피드백 신호를 비교하여 비교결과를 출력할 수 있다. 이 때, 후술할 바와 같이 피드백 신호는 전압 레벨일 수 있으므로, 비교부(210)는 지시 신호와 피드백 신호를 비교하기 위하여 전류 및 전압을 상호적으로 변경하기 위한 변환 회로 등을 내부에 구비할 수 있다.
제어부(220)는 디지털 신호 및 비교부(210)의 비교결과에 따라 구동 전류의 경로 및 구동 전류의 듀티를 결정하여 스위치부(230)를 제어할 수 있다.
제어부(220)는 디지털 신호 생성부(110)에서 생성된 디지털 신호를 소정의 제2 디지털 레벨과 비교하여 구동 전류의 경로를 선택함으로써, 보이스 코일 모터에 인가되는 구동 전류를 방향을 다르게 할 수 있고, 이로써 보이스 코일 모터를 양방향으로 구동할 수 있게 된다. 이 때, 전술한 제1 디지털 레벨과 제2 디지털 레벨은 동일한 레벨을 갖도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 디지털 신호 생성부(110)에서 10비트의 디지털 신호가 생성되는 경우 제1 디지털 레벨 및 제2 디지털 레벨은 10비트의 디지틸 신호 중 어느 임의의 값으로 동일하게 설정될 수 있으며, 또한 10비트 디지털 신호의 중간 레벨로 설정되는 것도 가능하다.
비교부(210)는 지시 신호 및 피드백 신호를 비교하여 지시 신호 및 피드백 신호의 오차 등의 비교 결과를 출력하게 되는데, 제어부(220)는 비교부의 비교결과에 따라 구동 전류의 듀티를 조절할 수 있다.
스위치부(230)는 보이스 코일 모터와 적어도 일단이 연결되는 복수의 스위치를 포함하는데, 스위치부(230)는 제어부(220)의 제어에 의해 스위칭 동작하여, 구동 전원에서 보이스 코일 모터로 연결되는 전류 패스를 형성하여 보이스 코일 모터를 구동할 수 있다.
피드백 회로부는(240)는 보이스 코일 모터에 인가되는 구동 전류를 검출하여 피드백 신호를 생성하고 이를 비교부(210)에 전달할 수 있다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부를 구체적으로 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하여 스위치부(230) 및 피드백 회로부(240)의 회로구성을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
스위치부(230)는 제1 내지 제4 스위치(231-234)를 포함할 수 있다. 제1 스위치(231)는 구동전원 및 보이스 코일 모터의 일단을 연결할 수 있고, 제2 스위치(232)는 구동전원 및 보이스 코일 모터의 타단을 연결할 수 있고, 제3 스위치(233)는 보이스 코일 모터의 일단 및 피드백 회로부(240)를 연결할 수 있고, 제4 스위치(234)는 보이스 코일 모터의 타단 및 피드백 회로부(240)를 연결할 수 있다.
제1 내지 제4 스위치(231-234)는 N 채널 및 P 채널 전계 효과 트랜지스터를 각각 구비할 수 있다. 더하여, N 채널 및 P 채널의 조합으로 구성되는 것 또한 가능하다. 예를 들어, 제1 및 제3 스위치(231, 233)은 P 채널 전계 효과 트랜지스터를 구비할 수 있으며, 제2 및 제4 스위치(232, 234)는 N 채널 전계 효과 트랜지스터를 구비할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, BJT 소자를 포함하여 당업자가 설계 변경으로 자명이 도출할 수 있는 사항까지 본 발명의 기술적 사항에 속할 수 있다.
구동 전류의 경로는 제1 경로 및 제2 경로를 포함할 수 있는데, 구동전류의 제1 경로는 제2 스위치(232)-보이스 코일 모터(VCM)-제3 스위치(233)에 의해 형성될 수 있고, 구동전류의 제2 경로는 제1 스위치(231)-보이스 코일 모터(VCM)-제4 스위치(234)에 의해 형성될 수 있다.
제어부(220)는 디지털 신호를 제2 디지털 레벨과 비교하여 제1 경로 및 제2 경로 중 어느 하나의 경로를 선택하고, 선택된 경로 상에 위치하는 2개의 스위치를 온 동작하도록 제어할 수 있으며, 비교부(210)의 비교결과에 따라 선택된 경로 상에 위치하는 2개의 스위치 중 적어도 하나의 스위칭 듀티를 조절할 수 있다.
이 하, 일 예로써 제어부(220)는 디지털 신호가 제2 디지털 레벨 미만인 경우 제1 경로를 선택하며, 디지털 신호가 제2 디지털 레벨을 이상인 경우 제2 경로를 선택하는 것으로 가정하여 설명하도록 한다.
디지털 신호가 제2 디지털 레벨 미만인 경우, 제1 경로가 선택되므로, 제어부(220)는 제2 스위치(232), 제3 스위치(233)를 스위칭 온 동작하도록 제어하고, 제1 경로 상에 위치한 스위치 중 적어도 하나의 스위칭 온 듀티를 조절할 수 있다. 이 때, 제2 경로 상에 위치한 스위치는 모두 스위칭 오프 동작할 수 있으나, 다른 방식으로 제어 가능하다. 예를 들어, 제3 스위치(233)의 스위칭 온 듀티가 조절되어 구동 전류의 듀티가 조절되는 경우, 제2 경로에 위치하는 제1 스위치(231) 및 제4 스위치(234)를 모두 스위칭 오프 동작하도록 제어하거나, 제1 스위치(231)를 제3 스위치(233)와 180도 위상차를 가지고 스위칭 동작하도록 제어하고 제4 스위치(234)를 스위칭 오프 동작하도록 제어할 수 있다.
또한, 위와 달리 디지털 신호가 제2 디지털 레벨 이상인 경우, 제2 경로가 선택되므로 제어부(220)는 제1 스위치(231), 제4 스위치(234)를 스위칭 온 동작하도록 제어하고, 제2 경로 상에 위치한 스위치 중 적어도 하나의 스위칭 온 듀티를 조절할 수 있다. 이 때, 제1 경로 상에 위치한 스위치는 모두 스위칭 오프 동작할 수 있으나, 다른 방식으로 제어 가능하다. 예를 들어 제4 스위치(234)의 스위칭 온 듀티가 조절되어 구동 전류의 듀티가 조절되는 경우, 제1 경로에 위치하는 제2 스위치(232) 및 제3 스위치(233)를 모두 스위칭 오프 동작하도록 제어하거나, 제2 스위치(232)를 제4 스위치(234)와 180도 위상차를 가지고 스위칭 동작하도록 제어하고 제3 스위치(233)을 스위칭 오프 동작하도록 제어할 수 있다.
피드백 회로부(240)는 상기 구동 전류를 검출하여 피드백 신호를 생성하는 적어도 하나의 저항 소자(RS)를 포함할 수 있다. 도 4에는 제3 스위치(233) 및 제4 스위치(234)와 연결되는 하나의 저항 소자(RS)로써 표현되어 있으나, 이는 일 실시예에 불과하고, 당업자의 설계 변경에 의해 포함될 수 있는 실시예를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 피드백 회로부(240)는 제3 스위치와 접지를 연결하는 하나의 저항 소자 및 제4 스위치와 접지를 연결하는 또 다른 저항 소자를 포함할 수 있다.
피드백 회로부(240)는 구동 전류를 저항 소자(RS)를 통하여 전압 레벨로 검출할 수 있으며 이를 피드백 신호로써 비교부(210)에 전달할 수 있다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 보이스 코일 모터에 인가되는 구동 전류를 나타내는 그래프이다. 도 5에서 전술한 제2 디지털 레벨은 10비트 디지털 신호의 중간 레벨과 동일한 것으로 가정하였으며, 설명의 편의상, 제1 경로가 선택되는 경우의 구동 전류를 (-) 전류로 표현하였으며, 제2 경로가 선택되는 경우의 구동 전류를 (+) 전류로 표현하였다.
도 3 및 도 5을 참조하면, 디지털 신호에 따라 형성되는 구동 전류의 경로에 따라 보이스 코일 모터에 인가되는 구동 전류의 방향이 변하는 것을 알 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 지시 신호 생성부
110: 디지털 신호 생성부
120: 신호 변환부
200: 구동부
210: 비교부
220: 제어부
230: 스위치부
231: 제1 스위치
232: 제2 스위치
233: 제3 스위치
234: 제4 스위치
240: 피드백 회로부

Claims (15)

  1. 입력 신호로부터 디지털 신호를 생성하고, 상기 디지털 신호에 따라 전류 레벨을 가지는 지시 신호를 생성하는 지시 신호 생성부; 및
    상기 디지털 신호에 따라 보이스 코일 모터에 인가되는 구동 전류의 경로를 선택하고, 상기 지시 신호에 따라 상기 구동 전류의 듀티를 조절하여 상기 보이스 코일 모터를 구동하는 구동부; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지시 신호 생성부는,
    상기 입력 신호로부터 상기 디지털 신호를 생성하는 디지털 신호 생성부; 및
    상기 디지털 신호를 상기 지시 신호로 변환하는 신호 변환부; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 지시 신호 및 피드백 신호를 비교하는 비교부;
    상기 보이스 코일 모터와 적어도 일단이 연결되는 복수의 스위치를 포함하는 스위치부;
    상기 디지털 신호 및 상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 구동 전류의 경로 및 상기 구동 전류의 듀티를 결정하여 상기 스위치부를 제어하는 제어부; 및
    상기 구동 전류를 검출하여 상기 피드백 신호를 생성하는 피드백 회로부; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스위치부는,
    상기 보이스 코일 모터의 일단 및 구동 전원을 연결하는 제1 스위치;
    상기 보이스 코일 모터의 타단 및 상기 구동 전원을 연결하는 제2 스위치;
    상기 보이스 코일 모터의 일단 및 상기 피드백 회로부를 연결하는 제3 스위치; 및
    상기 보이스 코일 모터의 타단 및 상기 피드백 회로부를 연결하는 제4 스위치; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구동전류의 경로는 제1 경로 및 제2 경로를 포함하고,
    상기 제1 스위치 및 상기 제4 스위치는 제1 경로 상에 위치하며, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치는 제2 경로 상에 위치하는 보이스 코일 모터의 구동 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 경로 및 상기 제2 경로에 따라 인가되는 상기 구동 전류에 의해 상기 보이스 코일 모터에는 서로 다른 극성의 전압이 형성되는 보이스 코일 모터의 구동 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 디지털 신호 및 제2 디지털 레벨을 비교하여 상기 제1 경로 및 상기 제2 경로 중 하나의 경로를 선택하고, 선택된 경로 상에 위치하는 2개의 스위치를 온 동작하도록 제어하며, 상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 온 동작하는 2개의 스위치 중 적어도 하나의 스위칭 듀티를 조절하는 보이스 코일 모터의 구동 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 피드백 회로부는,
    상기 구동 전류를 검출하는 적어도 하나의 저항 소자를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 장치.
  9. 입력 신호로부터 디지털 신호를 생성하고, 상기 디지털 신호에 따라 전류 레벨을 가지는 지시 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 디지털 신호에 따라 보이스 코일 모터에 인가되는 구동 전류의 경로를 선택하고, 상기 지시 신호에 따라 상기 구동 전류의 듀티를 조절하여 상기 보이스 코일 모터를 구동하는 단계; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 지시 신호를 생성하는 단계는,
    상기 입력 신호로부터 상기 디지털 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 디지털 신호를 상기 지시 신호로 변환하는 단계; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 보이스 코일 모터를 구동하는 단계는,
    상기 지시 신호 및 상기 구동 전류를 검출하여 생성되는 피드백 신호를 비교하는 단계;
    상기 디지털 신호에 따라 상기 구동 전류의 경로를 선택하는 단계;
    상기 지시 신호 및 상기 피드백 신호의 비교 결과에 따라 상기 구동 전류의 듀티를 조절하는 단계; 및
    상기 선택된 구동 전류의 경로 및 상기 조절된 구동 전류의 듀티에 따라 상기 보이스 코일 모터에 상기 구동 전류를 인가하는 단계; 를 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 보이스 코일 모터를 구동하는 단계는,
    상기 구동 전류를 검출하여 상기 피드백 신호를 생성하는 단계; 를 더 포함하는 보이스 코일 모터의 구동 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 구동 전류의 경로는 제1 경로 및 제2 경로를 포함하고, 상기 제1 경로 및 상기 제2 경로에 따라 인가되는 상기 구동 전류에 의해 상기 보이스 코일 모터에는 서로 다른 극성의 전압이 형성되는 보이스 코일 모터의 구동 방법.
  14. 제2항에 있어서, 상기 신호 변환부는,
    상기 디지털 신호의 최소 및 최대 디지털 레벨에서 최대 전류 레벨을 가지는 지시 신호를 생성하고,
    상기 디지털 신호의 제1 디지털 레벨에서 최소 전류 레벨을 가지는 지시 신호를 생성하고,
    상기 최소 디지털 레벨에서 상기 제1 디지털 레벨로 디지털 레벨이 증가함에 따라 전류 레벨이 선형적으로 감소하는 지시 신호를 생성하고,
    상기 제1 디지털 레벨에서 상기 최대 디지털 레벨로 디지털 레벨이 증가함에 따라 전류 레벨이 선형적으로 증가하는 지시 신호를 생성하는 보이스 코일 모터의 구동 장치.
  15. 제9항에 있어서, 상기 지시 신호를 생성하는 단계는,
    상기 디지털 신호의 최소 및 최대 디지털 레벨에서 최대 전류 레벨을 가지는 지시 신호를 생성하고,
    상기 디지털 신호의 제1 디지털 레벨에서 최소 전류 레벨을 가지는 지시 신호를 생성하고,
    상기 최소 디지털 레벨에서 상기 제1 디지털 레벨로 디지털 레벨이 증가함에 따라 전류 레벨이 선형적으로 감소하는 지시 신호를 생성하고,
    상기 제1 디지털 레벨에서 상기 최대 디지털 레벨로 디지털 레벨이 증가함에 따라 전류 레벨이 선형적으로 증가하는 지시 신호를 생성하는 보이스 코일 모터의 구동 방법.
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