KR101921247B1 - 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법 - Google Patents

카메라 모듈 및 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법 Download PDF

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Abstract

카메라 모듈의 오토 포커싱 방법은 구동 전류가 인가되지 않았을 때 탄성 부재에 의하여 기준면에 접촉되는 가동자의 자세를 판단하는 단계; 상기 가동자의 자세에 대응하여 구동 전류가 인가되더라도 구동되지 않는 상기 가동자의 미구동 구간 및 구동 전류에 의하여 구동이 개시되는 상기 가동자의 구동 구간을 판단하는 단계; 및 상기 미구동 구간의 오토 포커싱은 스킵(skip)하고, 상기 구동 구간으로부터 오토 포커싱을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

카메라 모듈 및 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법{CAMERA MODULE AND METHOD FOR AUTO FOCSING THE SAME}
본 발명은 일방향 구동 카메라 모듈 및 일방향 구동 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 초소형 카메라 모듈이 내장된 휴대폰 및 타블릿 PC 등이 개발되고 있다.
종래 휴대폰 등에 적용되는 디지털 카메라 모듈의 경우, 외부광을 디지털 이미지 또는 디지털 영상으로 변경하는 이미지 센서 및 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 없었으나, 최근 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 조절하는 보이스 코일 모터와 같은 렌즈 구동 장치가 개발되어 카메라 모듈에서 보다 개선된 디지털 이미지 또는 디지털 영상을 얻을 수 있게 되었다.
일반적으로 카메라 모듈에 적용되는 보이스 코일 모터는 내부에 렌즈가 장착된 가동자가 베이스로부터 상부로 이동하여 렌즈 및 베이스의 후면에 배치된 이미지 센서 사이의 간격을 조절한다.
종래 보이스 코일 모터는 구동 신호가 인가되지 않았을 때 탄성 부재가 가동자를 눌러 베이스에 접촉시키는 구조를 갖는다.
즉, 종래 보이스 코일 모터는 탄성 부재가 가동자를 누르기 때문에 가동자가 베이스로부터 이격 되기 위해서는 가동자를 구동시키기 위한 전자기력이 탄성 부재의 탄성력 및 가동자의 자중보다 커야 한다.
또한, 종래 보이스 코일 모터의 가동자는 보이스 코일 모터의 자세에 따라서 약 30㎛ 내지 50㎛의 변위를 갖는다.
그러나 종래 보이스 코일 모터의 가동자는 보이스 코일 모터의 자세에 따라 변위를 가질 뿐만 아니라 구동 신호를 인가하더라도 구동되지 않는 미구동 구간을 포함하지만 이를 반영하지 못한 오토 포커싱 알고리즘에 의하여 가동자가 구동되기 때문에 오토 포커싱에 많은 시간이 소요되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 구동 신호를 인가하더라도 가동자가 구동되지 않는 미구동 구간 및 보이스 코일모터의 자세에 따른 가동자의 변위를 판단하여 미구동 구간에서의 오토 포커싱을 스킵 하여 오토 포커싱 시간을 단축한 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법을 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일실시예로서, 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법은 구동 전류가 인가되지 않았을 때 가동자의 자세를 판단하는 단계; 상기 가동자의 자세에 대응하여 구동 전류가 인가되더라도 구동되지 않는 상기 가동자의 미구동 구간 및 구동 전류에 의하여 구동이 개시되는 상기 가동자의 구동 구간을 판단하는 단계; 및 상기 미구동 구간의 오토 포커싱은 스킵(skip)하고, 상기 구동 구간으로부터 오토 포커싱을 수행하는 단계를 포함한다.
일실시예로서, 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법은 구동 전류가 인가되지 않았을 때 가동자의 자세를 판단하는 단계; 상기 가동자의 자세에 대응하여 복수개의 오토 포커스 알고리즘들 중 하나를 선택하는 단계; 및 선택된 오토 포커스 알고리즘에 의하여 구동 전류가 인가되더라도 구동되지 않는 상기 가동자의 미구동 구간의 오토 포커싱은 스킵 하고 상기 구동 전류에 의하여 구동되는 상기 가동자의 구동 구간으로부터 오토 포커싱을 수행하는 단계를 포함한다.
일실시예로서, 카메라 모듈은 구동 신호가 인가되지 않았을 때 기준면으로부터 이격된 렌즈를 포함하는 가동자를 포함하며 일방향으로 구동되는 보이스 코일 모터; 상기 보이스 코일 모터의 자세를 판단하는 자세 감지 센서; 상기 자세 감지 센서가 판단한 상기 보이스 코일 모터의 자세에 대응하는 오토 포커스 알고리즘에 의하여 산출된 상기 렌즈의 최적 초점값을 이용하여 상기 보이스 코일 모터를 구동하기 위한 구동 신호를 발생시키는 이미지 신호 프로세서(ISP); 상기 렌즈를 통과한 광을 디지털 신호로 변경하는 이미지 센서; 및 상기 보이스 코일 모터, 상기 자세 감지 센서, 상기 이미지 신호 프로세서 및 상기 이미지 센서를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 카메라 모듈 및 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법은 보이스 코일 모터에 전류를 인가하여도 가동자가 구동되지 않는 미구동 구간에서의 오토 포커싱 동작은 스킵하고 인가된 전류에 의하여 가동자가 구동되는 구동 구간에서만 오토 포커싱 동작을 수행하여 오토 포커싱에 소요되는 시간을 단축 및 미구동 구간에서의 전류 소모를 감소시켜 소비전력을 감소시키는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 블럭도이다.
도 2는 도 1의 보이스 코일 모터를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 보이스 코일 모터의 사이드(side) 자세를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 보이스 코일 모터의 다운(down) 자세를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 도 1의 보이스 코일 모터가 업(up) 자세일 때 전류-거리 특성을 도시한 그래프이다.
도 7은 도 1의 보이스 코일 모터가 사이드(side) 자세일 때 전류-거리 특성을 도시한 그래프이다.
도 8은 도 1의 보이스 코일 모터가 다운(down) 자세일 때 전류-거리 특성을 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 블럭도이다. 도 2는 도 1의 보이스 코일 모터를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 카메라 모듈(800)은 일방향으로 구동되는 보이스 코일 모터(100), 자세 감지 센서(200), 오토 포커스 알고리즘(300), 이미지 신호 프로세서(400), 이미지 센서(500) 및 제어부(600)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 보이스 코일 모터(100)는 렌즈를 일방향으로 구동하여 오토 포커싱 기능을 수행한다. 즉, 보이스 코일 모터(100)에 장착된 렌즈는 후술 될 베이스(110)로부터 상승하는 방향으로 이동되고 이 과정에서 렌즈 및 이미지 센서(500) 사이에 포커싱 동작이 수행된다.
보이스 코일 모터(100)는 베이스(110), 고정자(120), 가동자(130), 탄성 부재(140) 및 커버(150)를 포함한다.
베이스(110)는 중앙부에 광이 통과하는 개구가 형성된 플레이트 형상으로 형성되며, 베이스(110)는 가동자(130)의 하부 스톱퍼로서 역할 한다.
베이스(110)의 후면 또는 베이스(110)의 후방에는 이미지 센서(500)가 배치될 수 있다. 이미지 센서(500)는 가동자(130)의 렌즈를 통해 포커싱 된 광을 디지털 이미지 또는 동영상으로 변경시킨다.
고정자(120)는 베이스(110) 상에 고정되며, 고정자(120)는 자기장을 발생시키는 제1 구동부(125)를 포함하며, 고정자(120)의 내부에는 수납공간이 형성된다.
본 발명의 일실시예에서 제1 구동부(125)는, 예를 들어, 전류에 의하여 자기장을 발생시키기 위해 절연 수지에 의하여 절연된 긴 전선을 권선한 코일을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 제1 구동부(125)는 자기장을 발생시키는 마그네트를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 고정자(120)의 제1 구동부(125)는 코일을 포함한다.
가동자(130)는 고정자(120)의 내부에 배치되며 가동자(130)는 렌즈(135)를 포함한다. 가동자(130)의 외측면에는 자기장을 발생시키는 제2 구동부(138)가 장착된다.
본 발명의 일실시예에서, 고정자(120)의 제1 구동부(125)가 코일을 포함할 경우, 가동자(130)의 제2 구동부(138)는 마그네트를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 고정자(120)의 제1 구동부(125)가 마그네트를 포함할 경우, 가동자(130)의 제2 구동부(138)는 코일을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 가동자(130)의 제2 구동부(138)는, 예를 들어, 마그네트를 포함한다.
탄성 부재(140)는 일측이 가동자(130)에 고정되고 상기 일측과 대향 하는 타측이 고정자(120)에 고정되며, 탄성 부재(140)는 가동자(130)를 탄력적으로 지지한다.
본 발명의 일실시예에서, 탄성 부재(140)는 가동자(130)의 외주면 하단에 형성된 제1 탄성 부재(143) 및 가동자(130)의 외주면 상단에 형성된 제2 탄성 부재(146)를 포함할 수 있다.
탄성 부재(140)는 고정자(120)의 제1 구동부(125) 또는 가동자(130)의 제2 구동부(138)에 구동 신호가 인가되지 않았을 때 가동자(130)를 베이스(110)의 상면에 접촉시킨다.
즉, 탄성 부재(140)는 고정자(120)의 제1 구동부(125) 또는 가동자(130)의 제2 구동부(138)에 구동 신호가 인가되지 않았을 때 가동자(130)에 베이스(110)를 향하는 방향의 힘을 제공한다.
따라서, 본 발명의 일실시예에서 가동자(130)가 베이스(110)로부터 부상하기 위해서는 탄성 부재(140)의 탄성력 및 가동자(130)의 자중보다 큰 전자기력을 필요로 한다.
커버(150)는 베이스(110)에 고정되며, 커버(150)는 고정자(120) 및 가동자(130)를 감싼다. 또한, 커버(150)는 가동자(130)를 멈추는 상부 스톱퍼로서 역할 한다.
도 1을 다시 참조하면, 자세 감지 센서(200)는 보이스 코일 모터(100)의 자세를 판단하여 센싱 신호를 출력한다.
본 발명의 일실시예에서, 자세 감지 센서(200)는, 예를 들어, 중력의 방향을 감지하는 자이로 센서(gyro sensor)를 포함할 수 있다.
자이로 센서를 포함하는 자세 감지 센서(200)는, 예를 들어, 보이스 코일 모터(100)의 세 가지 자세를 센싱 한다. 물론 자세 감지 센서(200)는 보이스 코일 모터(100)의 세 가지 이상의 자세를 센싱 할 수 있으나, 본 발명의 일실시예에서는 설명의 편의상 자세 감지 센서(200)가 업(up) 자세, 사이드(side) 자세 및 다운(down) 자세 등 세 가지 자세를 센싱 하는 것을 설명하기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 보이스 코일 모터의 사이드(side) 자세를 도시한 단면도이다. 도 4는 도 2에 도시된 보이스 코일 모터의 다운(down) 자세를 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 4들을 참조하면, 보이스 코일 모터(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 업(up) 자세, 도 3에 도시된 바와 같이 사이드 자세(side) 자세 및 도 4에 도시된 바와 같이 다운(down) 자세를 포함한다.
도 2에 도시된 "업(up) 자세"는 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)의 렌즈(135)의 광축이 지면과 수직한 방향으로 형성되고 베이스(110)가 지면과 마주하게 배치된 자세로서 정의될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 "사이드(side) 자세"는 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)의 렌즈(135)의 광축이 지면과 나란한 방향으로 형성되고 베이스(110)가 지면과 수직 하게 배치된 자세로서 정의될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 "다운(down) 자세는 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)의 렌즈(135)의 광축이 지면과 수직한 방향으로 형성되고 커버(150)가 지면과 마주게 배치된 자세로서 정의될 수 있다.
오토 포커스 알고리즘(300)은 이미지 신호 프로세서(ISP;400)와 전기적으로 연결된다.
오토 포커스 알고리즘(300)은 오토 포커싱을 정확하게 구현 및 빠른 오토 포커싱 응답 시간을 구현하기 위해서 피사체와의 거리에 따른 보이스 코일 모터(100)의 최적 초점 값을 검출하여 검출 신호를 출력한다. 오토 포커스 알고리즘(300)은 이미지 신호 프로세서(400)의 내부에 알고리즘 형태로 형성 또는 이미지 센서 프로세서(400)와 별개로 단독적으로 사용될 수 있다.
특히 본 발명의 일실시예에서 오토 포커스 알고리즘(300)은 자세 감지 센서(200)에 의하여 판단된 보이스 코일 모터(100)의 상기 자세들에 대응하여 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)의 렌즈(135) 및 이미지 센서(500) 사이의 최적 초점 값을 검출하여 검출 신호를 출력한다.
오토 포커스 알고리즘(300)은, 예를 들어, 보이스 코일 모터(100)의 자세들의 개수에 대응하여 형성될 수 있다.
이미지 신호 프로세서(ISP;400)는 오토 포커스 알고리즘(300)에 의하여 출력된 상기 검출 신호에 의하여 보이스 코일 모터(100)를 구동하기 위한 구동 신호를 출력하며, 이미지 신호 프로세서(ISP;400)로부터 출력된 구동 신호는 도시되지 않은 구동 유닛을 통해 보이스 코일 모터(100)로 제공되고 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)는 상기 구동 신호에 응답하여 구동된다.
도 1을 다시 참조하면, 제어부(500)는 데이터 버스 및/또는 콘트롤 버스를 통해 보이스 코일 모터(100), 자세 감지 센서(200), 오토 포커스 알고리즘(300), 이미지 신호 프로세서(400) 및 이미지 센서(500)와 연결된다.
이하, 구동 신호가 인가되지 않았을 때 탄성 부재에 의하여 가동자가 베이스에 접촉된 보이스 코일 모터를 이용한 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법을 도시한 순서도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 카메라 모듈의 오토 포커싱을 수행하기 위해서 먼저 보이스 코일 모터(100)에 구동 전류가 인가되지 않았을 때 가동자가 현재 어떠한 자세를 취하고 있는지를 판단하는 단계가 수행된다. (단계 S10)
보이스 코일 모터(100)의 자세는, 예를 들어, 자이로 센서와 같은 자세 감지 센서(200)에 의하여 구현된다.
자세 감지 센서(200)는 보이스 코일 모터(100)의 자세, 예를 들어, 보이스 코일 모터(100)의 업(up) 자세, 사이드(side) 자세 및 다운(down) 자세에 대응하여 서로 다른 센싱 신호를 출력한다.
자세 감지 센서(200)에 의하여 보이스 코일 모터(100)의 자세가 판단되면 이미지 신호 프로세서(ISP,400) 및 오토 포커스 알고리즘(300)에 의하여 보이스 코일 모터(100)의 자세에 대응하는 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)의 "미구동 구간" 및 "구동 구간"이 판단된다.(단계 S20)
이하 "미구동 구간"은 보이스 코일 모터(100)에 구동 신호가 인가되어도 가동자(130)가 구동되지 않는 구간으로서 정의되며, "구동 구간"은 보이스 코일 모터(100)에 인가된 구동 신호에 의하여 가동자(130)가 구동되는 구간으로서 정의된다.
이하, 보이스 코일 모터(100)의 자세에 따른 미구동 구간 및 구동 구간을 도 6 내지 도 8을 통해 설명하기로 한다.
도 6은 도 1의 보이스 코일 모터가 업(up) 자세일 때 전류-거리 특성을 도시한 그래프이다.
도 6을 참조하면, 보이스 코일 모터(100)가 업(up) 자세로 배치되어 있기 때문에 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)가 구동되기 위해서는 가동자(130)의 자중 및 탄성 부재(140)의 탄성력보다 큰 전자기력을 필요로 한다.
따라서, 도 6에서 A[mA] 미만의 전류에서는 가동자(130)가 구동되지 않고 따라서 A[mA] 미만의 전류 구간은 가동자(130)가 구동되지 않는 미구동 구간이고 미구동 구간에서는 가동자(130)가 구동되지 않기 때문에 오토 포커스 동작이 이루어지지 않는다.
한편, A[mA] 이상의 전류에서는 가동자(130)를 구동하는 전자기력이 가동자(130)의 자중 및 탄성 부재(140)의 탄성력보다 크게 되어 가동자(130)가 구동되고 따라서 A[mA] 이상의 전류 구간은 가동자(130)가 구동되는 구동 구간이고, 가동 구간에서는 가동자(130)가 구동되기 때문에 비로소 오토 포커스 동작이 이루어진다.
도 7은 도 1의 보이스 코일 모터가 사이드(side) 자세일 때 전류-거리 특성을 도시한 그래프이다.
도 7을 참조하면, 보이스 코일 모터(100)가 사이드(up) 자세로 배치되어 있기 때문에 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)가 구동되기 위해서는 가동자(130)의 자중 및 탄성 부재(140)의 탄성력보다 큰 전자기력을 필요로 한다.
따라서, 도 7에서 B[mA](단, B는 A보다 작다) 미만의 전류에서는 가동자(130)가 구동되지 않고 따라서 B[mA] 미만의 전류 구간은 가동자(130)가 구동되지 않는 미구동 구간이고, 미구동 구간에서는 가동자(130)가 구동되지 않기 때문에 오토 포커스 동작이 이루어지지 않는다.
본 발명의 일실시예에서, 도 7에서 사이드 자세로 배치된 보이스 코일 모터(100)의 미구동 구간은 도 6에 도시된 업 자세로 배치된 보이스 코일 모터(100)의 미구동 구간보다 작다. 즉, 사이드 자세로 배치된 보이스 코일 모터(100)는 업 자세로 배치된 보이스 코일 모터(100)에 비하여 작은 전류에서 구동된다.
한편, 도 7에서 B[mA] 이상의 전류가 보이스 코일 모터(100)에 제공될 경우, 가동자(130)를 구동하는 전자기력이 가동자(130)의 자중 및 탄성 부재(140)의 탄성력보다 크게 되어 가동자(130)가 구동되고 따라서 B[mA] 이상의 전류 구간은 가동자(130)가 구동되는 구동 구간이고, 가동 구간에서는 가동자(130)가 구동되기 때문에 비로소 오토 포커스 동작이 이루어진다.
도 8은 도 1의 보이스 코일 모터가 다운(down) 자세일 때 전류-거리 특성을 도시한 그래프이다.
도 8을 참조하면, 보이스 코일 모터(100)가 다운(down) 자세로 배치되어 있기 때문에 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)가 구동되기 위해서는 탄성 부재(140)의 탄성력보다 큰 전자기력을 필요로 한다.
따라서, 도 8에서 C[mA](단, C는 B보다 작다) 미만의 전류에서는 가동자(130)가 구동되지 않고 따라서 C[mA] 미만의 전류 구간은 가동자(130)가 구동되지 않는 미구동 구간이고, 미구동 구간에서는 가동자(130)가 구동되지 않기 때문에 오토 포커스 동작이 이루어지지 않는다.
본 발명의 일실시예에서, 도 8에서 다운 자세로 배치된 보이스 코일 모터(100)의 미구동 구간은 도 7에 도시된 사이드 자세로 배치된 보이스 코일 모터(100)의 미구동 구간보다 작다. 즉, 다운 자세로 배치된 보이스 코일 모터(100)는 사이드 자세로 배치된 보이스 코일 모터(100)에 비하여 작은 전류에서 구동된다.
한편, 도 8에서 C[mA] 이상의 전류가 보이스 코일 모터(100)에 제공될 경우, 가동자(130)를 구동하는 전자기력이 탄성 부재(140)의 탄성력보다 크게 되어 가동자(130)가 구동되고 따라서 C[mA] 이상의 전류 구간은 가동자(130)가 구동되는 구동 구간이고, 가동 구간에서는 가동자(130)가 구동되기 때문에 비로소 오토 포커스 동작이 이루어진다.
도 6 내지 도 8에서, 보이스 코일 모터(100)는 업 자세, 사이드 자세 및 다운 자세에서 각각 공통적으로 미구동 구간 및 구동 구간을 갖는다. 즉, 보이스 코일 모터(100)는 자세와 상관없이 공통적으로 미구동 구간 및 구동 구간을 갖고 미구동 구간에서는 가동자(130)가 구동되지 않기 때문에 오토 포커싱 동작이 이루어지지 않으며 구동 구간에서만 오토 포커싱 동작이 이루어진다.
도 7을 다시 참조하면, 단계 S10에서 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)의 자세가 판단되고, 단계 S20에서는 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)의 자세에 따라 이미지 신호 프로세스(ISP,400) 및 오토 포커스 알고리즘(300)에 의하여 미구동 구간 및 구동 구간이 결정(판단)된다.
보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)의 자세가 판단되어 보이스 코일 모터(100)의 미구동 구간 및 구동 구간이 결정되면 오토 포커스 알고리즘(300)에 의하여 미구동 구간에 대한 오토 포커스 동작은 스킵(skip)되고 구동 구간으로부터 오토 포커스 동작이 개시된다.(단계 S30)
이와 같이 미구동 구간에 대한 오토 포커스 동작을 스킵하고 구동 구간으로부터 오토 포커스 동작을 개시할 경우, 미구동 구간으로부터 시작하여 오토 포커싱 동작을 수행할 때에 비하여 오토 포커스를 수행하는데 요구되는 시간을 크게 감소시킬 수 있다.
구체적으로 오토 포커스 동작을 수행하기 위해서 보이스 코일 모터(100)의 자세에 따라 결정된 구동 구간에서 가동자(130)에 설치된 렌즈의 초점치를 이미지 센서에서 측정한다.
렌즈의 초점치가 최적 초점치가 아닐 경우, 보이스 코일 모터(100)에 전류를 소정 스텝만큼 증감하여 가동자(100)를 이동 시킨 후 렌즈의 현재 초점치와 이전 초점치와의 차이 값인 DOFV(Difference of Focus Value)를 산출하여 초점 조절 상태를 판단한다.
판단 결과 렌즈가 최적 초점 위치일 경우 가동자(130)를 현재 위치에 고정 시킨 후 이미지 센서를 이용하여 외부광을 이미지 또는 동영상으로 변환한다.
비록 앞서 설명된 본 발명의 일실시예에서는 보이스 코일 모터의 자세를 자이로 센서에 의하여 판단한 후 가동자의 미구동 구간은 스킵하고 가동자의 구동 구간으로부터 오토 포커싱 동작을 수행하는 하나의 오토 포커스 알고리즘을 이용하여 빠른 시간 내 오토 포커싱 기능을 수행하는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게, 보이스 코일 모터의 자세에 대응하는 복수개의 오토 포커스 알고리즘에 의하여 오토 포커싱 기능을 구현하여도 무방하다.
구체적으로, 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이 카메라 모듈로부터 오토 포커싱을 구현하기 위하여 먼저 구동 전류가 인가되지 않았을 때 탄성 부재(140)에 의하여 기준면인 베이스(110) 접촉된 가동자(130)의 자세를 자이로 센서와 같은 위치 감지 센서를 이용하여 판단한다.(단계 S40)
이어서, 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)의 자세에 대응하는 개수로 형성된 복수개의 오토 포커스 알고리즘들 중 하나의 오토 포커스 알고리즘을 선택한다.(단계 S50)
선택된 오토 포커스 알고리즘에 의하여 구동 전류가 인가되더라도 구동되지 않는 가동자(130)의 미구동 구간의 오토 포커싱은 스킵 하고 상기 구동 전류에 의하여 구동되는 가동자(130)의 구동 구간으로부터 오토 포커싱을 수행하여 빠른 미구동 구간의 오토 포커싱을 수행할 때에 비하여 보다 단축된 시간 내에 오토 포커싱을 수행한다.(단계 S60)
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 보이스 코일 모터에 전류를 인가하여도 가동자가 구동되지 않는 미구동 구간에서의 오토 포커싱 동작은 스킵하고 인가된 전류에 의하여 가동자가 구동되는 구동 구간에서만 오토 포커싱 동작을 수행하여 오토 포커싱에 소요되는 시간을 단축 및 미구동 구간에서의 전류 소모를 감소시켜 소비전력을 감소시키는 효과를 갖는다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
800...카메라 모듈 100...보이스 코일 모터
200...자세 감지 센서 300..오토 포커스 알고리즘
400...이미지 신호 프로세서 500...이미지 센서
600...제어부

Claims (15)

  1. 이미지 센서;
    상기 이미지 센서 위에 배치되는 베이스와, 상기 베이스 위에 배치되는 고정자와, 상기 고정자 안에 배치되는 가동자와, 상기 가동자를 지지하는 탄성부재와, 구동 전류가 인가되면 상기 가동자를 이동시키는 구동부를 포함하는 보이스 코일 모터;
    상기 보이스 코일 모터의 업(up) 자세, 사이드(side) 자세 및 다운(down) 자세를 감지하는 자세 감지 센서;
    피사체와의 거리와 상기 자세 감지 센서에 의해 감지된 상기 보이스 코일 모터의 자세에 기초하여 상기 이미지 센서와 상기 가동자의 렌즈 사이의 초점값을 검출하여 검출 신호를 출력하는 오토 포커스 알고리즘;
    상기 오토 포커스 알고리즘에 의해 출력되는 감지 신호에 기초하여 상기 보이스 코일 모터를 구동하기 위한 구동 신호를 출력하는 이미지 신호 프로세스;
    데이터 버스 및 콘트롤 버스 중 적어도 하나를 통해 상기 보이스 코일 모터, 상기 자세 감지 센서, 상기 오토 포커스 알고리즘, 상기 이미지 신호 프로세스 및 상기 이미지 센서에 연결되는 제어부를 포함하고,
    상기 구동부는 코일과 마그네트를 포함하고, 상기 구동 전류가 인가되지 않았을 때 상기 가동자는 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 기준면인 상기 베이스에 접하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법에 있어서,
    상기 자세 감지 센서에 의해 상기 보이스 코일 모터의 자세를 결정하는 단계로서, 상기 보이스 코일 모터의 자세는 상기 가동자에 결합되는 렌즈가 위를 향하는 업 자세, 상기 렌즈의 광축이 지면과 평행한 사이드 자세 및 상기 렌즈가 아래를 향하는 다운 자세 중 어느 하나인 단계;
    상기 피사체와의 거리와 상기 보이스 코일 모터의 자세에 기초하여 상기 이미지 센서와 상기 가동자의 렌즈 사이의 초점값을 검출하여 상기 오토 포커스 알고리즘이 검출 신호를 출력하는 단계;
    상기 오토 포커스 알고리즘에 의해 출력된 검출 신호에 기초하여 상기 이미지 신호 프로세스가 상기 보이스 코일 모터를 구동하기 위한 구동 전류를 출력하는 단계;
    상기 보이스 코일 모터에 상기 이미지 신호 프로세스에 의해 출력된 구동 전류가 제공되는 단계;
    상기 보이스 코일 모터에 제공되는 상기 구동 전류에 기초하여 상기 보이스 코일 모터의 상기 가동자를 상기 기준면에서 초점 위치로 이동시키는 단계를 포함하고,
    상기 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법은
    상기 가동자의 상기 자세에 대응하여 구동 전류가 인가되더라도 상기 기준면으로부터 구동되지 않는 상기 가동자의 미구동 구간 및 구동 전류에 의하여 구동이 개시되는 상기 가동자의 구동 구간을 판단하는 단계; 및
    상기 미구동 구간의 오토 포커싱은 스킵(skip)하고, 상기 구동 구간으로부터 오토 포커싱을 수행하는 단계를 더 포함하고,
    상기 구동 전류가 인가되지 않았을 때 상기 가동자는 상기 보이스 코일 모터의 업 자세, 사이드 자세 및 다운 자세에서 상기 베이스에 접하는 위치에 동일하게 배치되고,
    상기 가동자는 상기 업 자세일 때 제1값의 전류에서 구동이 시작되고 상기 사이드 자세일 때 제2값의 전류에서 구동이 시작되고 상기 다운 자세일 때 제3값의 전류에서 구동이 시작되고,
    상기 제2값은 상기 제1값 보다 작고, 상기 제3값은 상기 제2값 보다 작은 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보이스 코일 모터의 자세를 판단하는 단계에서, 상기 가동자의 자세는 자이로 센서(gyro sensor)에 의하여 디텍팅 되는 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미구동 구간은 상기 다운 자세, 상기 사이드 자세 및 상기 업 자세의 순서대로 증가 되는 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가동자를 상기 기준면에서 초점 위치로 이동시키는 단계는 상기 구동 구간에서 상기 가동자에 설치된 렌즈의 초점치를 측정하는 단계;
    상기 구동 전류를 소정 스텝만큼 증감하여 상기 가동자를 이동하면서 상기 렌즈의 현재 초점치와 이전 초점치와의 차이 값인 DOFV(Difference of Focus Value)를 산출하여 초점 조절 상태를 판단하는 단계; 및
    판단 결과 상기 렌즈가 초점 위치일 경우 상기 가동자를 고정시키는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 오토 포커스 알고리즘은 상기 보이스 코일 모터의 자세에 대응하는 개수로 형성된 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법.
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 오토 포커스 알고리즘은 상기 보이스 코일 모터에 구동 전류가 인가되어도 상기 가동자가 구동되지 않는 미구동 구간에서는 상기 초점값을 산출하지 않고 상기 구동 전류에 의하여 상기 가동자가 구동되는 구동 구간에서만 상기 초점값을 산출하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법.
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