KR102077850B1 - 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 방법 - Google Patents

카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명의 카메라 모듈은 피사체의 광 이미지를 입사하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 가동자를 이동시키는 엑추에이터와; 상기 가동자를 정방향 또는 역방향으로 구동시키기 위하여, 상기 엑추에이터를 제어하는 엑추에이터 구동부를 포함하며, 상기 가동자를 정방향으로 구동시키는 탐색 구간을 제 1 탐색 구간으로 정의하고, 상기 가동자를 역방향으로 구동시키는 탐색 구간을 제 2 탐색 구간으로 정의하는 경우, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 별도의 방향 비트가 포함되어 있다.

Description

카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 방법{CAMERA MODULE AND METHOD FOR AUTO FOCUSING THE SAME}
본 발명은 카메라 모듈 및 그의 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 카메라 모듈의 소모 전류를 감소시킬 수 있고, 해상도를 증가시키고, 엑추에이터를 구동시키는 알고리즘을 간단하게 할 수 있는 과제를 해결하는 것이다.
본 발명은,
피사체의 광 이미지를 입사하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 가동자를 이동시키는 엑추에이터와;
상기 가동자를 정방향 또는 역방향으로 구동시키기 위하여, 상기 엑추에이터를 제어하는 엑추에이터 구동부를 포함하며,
상기 가동자를 정방향으로 구동시키는 탐색 구간을 제 1 탐색 구간으로 정의하고, 상기 가동자를 역방향으로 구동시키는 탐색 구간을 제 2 탐색 구간으로 정의하는 경우, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 별도의 방향 비트가 포함되어 있는 카메라 모듈이 제공된다.
그리고, 본 발명의 일실시예는 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 비트는 -최하위 비트 ~ 0이고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 비트는 0 ~ 최상위 비트일 수 있다.
또, 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 비트는 0 ~ 최상위 비트이고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 비트는 -최하위 비트 ~ 0일 수 있다.
여기서, 본 발명의 일실시예는 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 최하위 비트는 -1023 ~ 0 이고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 최하위 비트는 0 ~ 1023일 수 있다. 즉 동일한 비트수와 방향 비트를 이용하여 두배로 분해능을 갖는다.
그리고, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간은 대칭일 수 있다.
또한, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간은 비대칭일 수 있다.
게다가, 상기 엑추에이터는, 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM) 엑추에이터, 압전력에 의해 구동되는 엑추에이터, 정전용량 방식에 의해 구동되는 멤즈(MEMS) 엑추에이터 중 하나일 수 있다.
아울러, 상기 가동자의 자세를 검출하여 자세 데이터를 출력하는 자세 감지부와; 상기 자세 감지부에서 출력된 자세 데이터로 상기 엑추에이터 구동부에 제어신호를 출력하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
더불어, 상기 가동자의 자세는, 렌즈의 업(up) 자세, 사이드(side) 자세와 다운(down) 자세 중 하나일 수 있다.
또, 상기 엑추에이터는, 상기 렌즈를 포함하고 제 1 구동부가 형성되어 있는 가동자와; 상기 제 1 구동부와 전자기력 작용으로 상기 가동자를 구동시키는 제 2 구동부가 형성되어 있는 고정자와; 상기 고정자가 고정되고, 상기 가동자를 멈추는 하부 스톱퍼와; 상기 가동자를 멈추는 상부 스톱퍼 기능이 포함될 수 있다.
또한, 상기 상부 스토퍼는 커버를 포함할 수 있다.
게다가, 상기 하부 스토퍼는 베이스를 포함할 수 있다.
또, 상기 가동자는 상기 커버 및 상기 베이스로부터 이격될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 구동부는 권선된 코일이고, 상기 제 2 구동부는 자석이거나, 또는 상기 제 1 구동부는 자석이고, 상기 제 2 구동부는 권선된 코일일 수 있다.
더불어, 상기 엑추에이터는, 상기 가동자에 일측이 고정되고 상기 일측과 대향하는 타측이 상기 고정자에 고정되어, 상기 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명은,
렌즈를 포함한 가동자를 무한대(Infinity) 또는 매크로(Macro)로 이동시키는 단계와;
상기 무한대 또는 상기 매크로에서, 상기 가동자 이동을 시작하여 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계와;
상기 탐색된 베스트(Best) 포커싱 지점으로 포커싱을 수행하는 단계를 포함하며,
별도의 방향비트로 정방향 역방향으로 포커싱하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법이 제공된다.
본 발명은,
렌즈를 포함한 가동자를 이동시켜 제 1 탐색을 수행하는 단계와;
상기 제 1 탐색으로, 포커싱 밸류(focusing value)의 증가가 무한대 방향인지, 또는 매크로 방향인지 여부를 판단하는 단계와;
상기 무한대 방향으로 포커싱 밸류가 증가하는 경우, 상기 무한대로 상기 가동자를 이동시켜 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계와;
상기 탐색된 베스트(Best) 포커싱 지점으로 포커싱을 수행하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법이 제공된다.
그리고, 본 발명의 일실시예는 상기 제 1 탐색으로, 포커싱 밸류(focusing value)의 증가가 무한대 방향인지, 또는 매크로 방향인지 여부를 판단하는 단계에서, 상기 매크로 방향으로 포커싱 밸류가 증가하는 경우, 상기 매크로로 상기 가동자를 이동시켜 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계를 수행할 수 있다.
또, 상기 무한대 방향 또는 상기 매크로 방향으로 최초 움직일시 움직이는 시간이 다른 스텝대비 더 오랜시간으로 기구적인 충격음을 낮추는 기능이 포함될 수 있다.
게다가, 상기 무한대 방향 또는 상기 매크로 방향으로 최초 움질일시 움직이는 스텝사이즈를 몇단계로 나누어 기구적인 충격음을 낮추는 기능이 포함될 수 있다.
본 발명은 정방향 및 역방향으로 방향 비트를 포함하여, -1023 ~ 1023 비트에서 정방향과 역방향으로 구동할 수 있는 탐색 구간을 할당하여 각 어드레스 별로 전류값을 지정할 수 있어, 엑추에이터를 구동시키는 알고리즘을 간단하게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 양방향으로 구동함으로써, 해상도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 보이스 코일 모터 또는 렌즈의 자세를 검출하고, 이 자세 데이터로 보이스 코일 모터를 제어하여, 소모 전류를 줄이고, 최적화로 카메라 모듈을 구동할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 본 발명은 가동자의 양방향 구동이 가능하여 스프링의 변화가 발생하더라도 반대 방향으로 전류를 인가하여 디포커스(defocus) 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 블럭도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈가 상측 방향에 위치한 것을 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈가 측면 방향에 위치한 것을 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈가 하측 방향에 위치한 것을 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 전류-거리 특성을 도시한 그래프
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법의 흐름도
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 작용은 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 블럭도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 가동자를 양방향(정방향 또는 역방향)으로 구동시키고, 양방향 구동을 위하여 할당된 최하위 비트(LSB, Least Significant Bit)는 -1023 ~ 1023일 수 있다.
즉, 피사체의 광 이미지를 입사하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 가동자를 이동시키는 엑추에이터(200)와; 상기 가동자를 양방향으로 구동시키기 위하여, 상기 엑추에이터(200)를 제어하는 엑추에이터 구동부(210)를 포함한다.
여기서, 상기 엑추에이터 구동부(210)는 상기 가동자를 정방향 또는 역방향으로 구동시키기 위하여, 상기 엑추에이터(200)를 제어한다.
그리고, 상기 가동자를 역방향으로 구동시키는 탐색 구간을 제 1 탐색 구간으로 정의하고, 상기 가동자를 정방향으로 구동시키는 탐색 구간을 제 2 탐색 구간으로 정의하는 경우, 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 비트는 -최하위 비트 ~ 0이고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 비트는 0 ~ 최상위 비트이거나, 또는 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 비트는 0 ~ 최상위 비트이고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 비트는 -최하위 비트 ~ 0일 수 있다.
일례로, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 최하위 비트는 -1023 ~ 1023일 수 있다.
이때, 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 최하위 비트는 -1023 ~ 0이고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 최하위 비트는 0 ~ 1023일 수 있다.
또한, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간은 대칭일 수 있거나, 또는 비대칭일 수 있다.
그러므로, 본 발명은 정방향 및 역방향으로 방향 비트를 추가하여 -1023 ~ 1023 최하위 비트(LSB, Least Significant Bit)에서 정방향과 역방향으로 구동할 수 있어 방향 비트가 없을 때 대비 동일한 비트수로 1배의 분해능을 가질 수 있고, 이로 인해 카메라 모듈의 해상력이 증가될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 가동자의 자세를 검출하여 자세 데이터를 출력하는 자세 감지부(230)와; 상기 자세 감지부(230)에서 출력된 자세 데이터로 상기 엑추에이터 구동부(210)에 제어신호를 출력하는 제어부(220)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 자세 감지부(230)는 상기 가동자의 자세를 검출하여 자세 데이터를 출력하고, 상기 제어부(220)는 상기 자세 감지부(230)로부터 자세 데이터를 입력받아, 상기 가동자의 자세에 해당하는 제어신호를 상기 엑추에이터 구동부(210)로 출력하고, 상기 엑추에이터 구동부(210)는 가동자의 자세에 적합하게 상기 엑추에이터(200)를 구동시키게 된다.
이때, 상기 가동자의 자세는 후술된 바와 같이, 렌즈의 업(up) 자세, 사이드(side) 자세와 다운(down) 자세 중 하나일 수 있다.
여기서, 상기 자세 감지부(230)는 렌즈의 세 가지 이상의 자세를 센싱 할 수 있으나, 본 발명의 일실시예에서는 설명의 편의상 자세 감지부(230)가 렌즈의 업(up) 자세, 사이드(side) 자세 및 다운(down) 자세 등 세 가지 자세를 센싱하는 것을 설명하기로 한다.
그리고, 상기 엑추에이터(200)는 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM) 엑추에이터, 압전력에 의해 구동되는 엑추에이터, 정전용량 방식에 의해 구동되는 멤즈(MEMS) 엑추에이터 중 하나일 수 있다.
예컨대, 상기 보이스 코일 모터는 전자기력에 의해 상기 가동자를 구동시켜 카메라 모듈의 오토 포커싱을 수행한다.
또한, 상기 자세 감지부(230)는, 중력의 방향을 감지하는 자이로 센서(gyro sensor)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈가 상측 방향에 위치한 것을 설명하기 위한 개념적인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈가 측면 방향에 위치한 것을 설명하기 위한 개념적인 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈가 하측 방향에 위치한 것을 설명하기 위한 개념적인 단면도이다.
전술된 바와 같이, 도 2는 카메라 모듈의 렌즈가 상측 방향에 위치한 업(up) 자세를 도시한 것으로, "업(up) 자세"는 보이스 코일 모터의 가동자(130)의 렌즈(135)의 광축이 지면과 수직한 방향으로 형성되고 베이스(110)가 지면과 마주하게 배치된 자세로서 정의될 수 있다.
또한, 도 3은 카메라 모듈의 렌즈가 측면 방향에 위치한 사이드(side) 자세를 도시한 것으로, "사이드(side) 자세"는 보이스 코일 모터의 가동자(130)의 렌즈(135)의 광축이 지면과 나란한 방향으로 형성되고 베이스(110)가 지면과 수직 하게 배치된 자세로서 정의될 수 있다.
아울러, 도 4는 카메라 모듈의 렌즈가 하측 방향에 위치한 다운(down) 자세를 도시한 것으로, "다운(down) 자세"는 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)의 렌즈(135)의 광축이 지면과 수직한 방향으로 형성되고 커버(150)가 지면과 마주하게 배치된 자세로서 정의될 수 있다.
여기서, 도 2 내지 도 4에서는 엑추에이터로 보이스 코일 모터(100)를 적용한 것으로, 가동자(130), 고정자(120), 베이스(110), 탄성 부재(140) 및 커버(150)는 보이스 모터 코일(100)의 부품이 될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 보이스 코일 모터(100)는 상기 가동자(130)를 정방향 또는 역방향으로 구동시켜 오토 포커싱 기능을 수행한다.
예컨대, 상기 보이스 코일 모터(100)에 장착된 상기 가동자(130)는 커버(150)로 상승하는 정방향으로 구동되거나, 또는 상기 베이스(110)로 하강하는 역방향으로 구동되고 이 과정에서 상기 렌즈(135) 및 상기 이미지 센서(500) 사이에 포커싱 동작이 수행된다.
즉, 상기 가동자(130)는 상기 커버(150) 및 상기 베이스(110)로부터 이격되어 있다.
그리고, 상기 베이스(110)는 중앙부에 광이 통과하는 개구가 형성된 플레이트 형상으로 형성되며, 상기 베이스(110)는 상기 가동자(130)의 하부 스톱퍼로서 역할한다.
또, 상기 베이스(110)의 후면 또는 상기 베이스(110)의 후방에는 상기 이미지 센서(500)가 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(500)는 상기 가동자(130)의 렌즈를 통해 포커싱 된 광을 디지털 이미지 또는 동영상으로 변경시킨다.
또한, 상기 고정자(120)는 상기 베이스(110) 상에 고정된다.
여기서, 상기 제 1 구동부(138)는 자석일 수 있고, 상기 제 2 구동부(125)는 권선된 코일일 수 있다.
이와 반대로, 상기 제 1 구동부(138)는 권선된 코일일 수 있고, 상기 제 2 구동부(125)는 자석일 수 있다.
그리고, 상기 고정자(120)의 내부에는 수납공간이 형성될 수 있으며, 이 수납공간에 상기 가동자(130)가 위치될 수 있다.
더불어, 탄성 부재(140)는 일측이 상기 가동자(130)에 고정되고 상기 일측과 대향하는 타측이 상기 고정자(120)에 고정되어, 상기 탄성 부재(140)는 상기 가동자(130)를 탄력적으로 지지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 탄성 부재(140)는 상기 가동자(130)의 외주면 하단에 형성된 제 1 탄성 부재(143) 및 상기 가동자(130)의 외주면 상단에 형성된 제 2 탄성 부재(146)를 포함할 수 있다.
그리고, 커버(150)는 상기 베이스(110)에 고정되며, 상기 커버(150)는 고정자(120) 및 가동자(130)를 감싼다. 또한, 커버(150)는 가동자(130)를 멈추는 상부 스톱퍼로서 역할한다.
그러므로, 본 발명은 가동자의 양방향 구동이 가능하여 스프링의 변화가 발생하더라도 반대 방향으로 전류를 인가하여 디포커스(defocus) 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 전류-거리 특성을 도시한 그래프이다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈은 가동자를 양방향(정방향 또는 역방향)으로 구동시키고, 양방향 구동을 위하여 최하위 비트(LSB, Least Significant Bit)를 -1023 ~ 1023로 할당하여, 해상도를 증가시킬 수 있는 것이다.
즉, 카메라 모듈은 렌즈를 포함하는 가동자가 역방향(-)으로 구동되는 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 최하위 비트는 0 ~ -1023이고, 상기 가동자가 정방향(+)으로 구동되는 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 최하위 비트는 0 ~ 1023가 된다.
여기서, 역방향 스트로크(stroke) 또는 전류값에 따라 역방향에 할당된 비트수는 증가 또는 감소될 수 있다.
그리고, 최하위 비트가 0일 때, 전류값은 0㎃이고, 최하위 비트가 -1023일 때, 전류값은 -50㎃이며, 최하위 비트는 1023일 때, 전류값은 +50㎃가 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법의 흐름도이다.
제 1 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법은 도 6에 도시된 바와 같이, 렌즈를 포함한 가동자를 무한대(Infinity) 또는 매크로(Macro)로 이동시킨다.(S100단계)
그 다음, 상기 무한대 또는 상기 매크로에서, 상기 가동자 이동을 시작하여 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색한다.(S110단계)
여기서, 상기 S100단계에서, 상기 가동자가 상기 무한대로 이동한 경우, 상기 무한대에서 상기 매크로로 상기 가동자 이동시켜 베스트 포커싱 지점을 탐색하고, 상기 가동자가 상기 매크로로 이동한 경우, 상기 매크로에서 상기 무한대로 상기 가동자 이동시켜 베스트 포커싱 지점을 탐색하는 것이다.
그리고, 상기 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색은 기울기를 주어 탐색할 수 있고, 카메라 모듈의 기구 충격음을 낮출 수 있다.
또한, 상기 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계에 할당된 최하위 비트는 -1023 ~ 1023로, 상기 무한대에 할당된 최하위 비트는 -1023이고, 상기 매크로에 할당된 최하위 비트는 1023이다.
연이어, 상기 탐색된 베스트(Best) 포커싱 지점으로 포커싱을 수행한다.(S120)
또한, 본 발명의 다른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법은 렌즈를 포함한 가동자를 이동시켜 제 1 탐색을 수행하는 단계와; 상기 제 1 탐색으로, 포커싱 밸류(focusing value)의 증가가 무한대 방향인지, 또는 매크로 방향인지 여부를 판단하는 단계와; 상기 무한대 방향으로 포커싱 밸류가 증가하는 경우, 상기 무한대로 상기 가동자를 이동시켜 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계와; 상기 탐색된 베스트(Best) 포커싱 지점으로 포커싱을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제 1 탐색으로, 포커싱 밸류(focusing value)의 증가가 무한대 방향인지, 또는 매크로 방향인지 여부를 판단하는 단계에서, 상기 매크로 방향으로 포커싱 밸류가 증가하는 경우, 상기 매크로로 상기 가동자를 이동시켜 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계를 수행할 수 있다.
또한, 상기 무한대 방향 또는 상기 매크로 방향으로 최초 움직일시 움직이는 시간이 다른 스텝대비 더 오랜시간으로 기구적인 충격음을 낮추는 기능이 포함될 수 있다.
게다가, 상기 무한대 방향 또는 상기 매크로 방향으로 최초 움질일시 움직이는 스텝사이즈를 몇단계로 나누어 기구적인 충격음을 낮추는 기능이 포함될 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 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.

Claims (20)

  1. 베이스;
    상기 베이스에 고정되는 커버;
    상기 커버 내에 배치되는 가동자;
    상기 가동자에 결합되는 탄성부재;
    상기 가동자에 배치되는 코일과, 상기 코일과 대향하는 마그네트를 포함하는 엑추에이터; 및
    상기 가동자를 정방향 또는 역방향으로 구동시키기 위하여 상기 엑추에이터를 제어하는 엑추에이터 구동부를 포함하고,
    상기 엑추에이터에 전류가 인가되지 않은 상태에서 상기 가동자는 상기 커버와 제1갭으로 이격되고 상기 베이스와 제2갭으로 이격되고,
    상기 엑추에이터 구동부는 상기 가동자를 상기 제1갭이 감소하도록 상기 커버를 향해 상기 정방향으로 이동하시키거나 또는 상기 가동자를 상기 제2갭이 감소하도록 상기 베이스를 향해 상기 역방향으로 이동하시키고,
    상기 엑추에이터 구동부에는 방향 비트가 할당되고,
    상기 방향 비트는 상기 정방향 또는 상기 역방향의 방향 정보를 포함하고,
    상기 방향 비트 외의 비트에 탐색 구간을 할당하여 전류값이 각 어드레스 별로 지정되고,
    전류가 인가되지 않은 상태의 상기 엑추에이터에 전류가 인가되어 상기 가동자가 상기 정방향 또는 상기 역방향으로 이동하는 경우 최초로 무한대 위치 또는 매크로 위치까지 도달하는데 소모되는 시간은 이후 상기 가동자의 이동시에 소모되는 시간보다 이동거리 대비 긴 카메라 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가동자가 최초로 상기 무한대 위치 또는 상기 매크로 위치까지 도달하는 시간의 증가에 따라 상기 가동자와 상기 베이스 또는 상기 가동자와 상기 커버 사이의 기구적인 충격음이 감소되는 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    전류가 인가되지 않은 상태의 상기 엑추에이터에 전류가 인가되어 상기 가동자가 상기 정방향 또는 상기 역방향으로 이동하는 경우 최초로 무한대 위치 또는 매크로 위치에 도달하기까지 스텝사이즈를 복수의 단계로 나누어 기구적인 충격음이 감소되는 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가동자를 상기 정방향으로 이동시키는 탐색 구간인 제1탐색 구간과, 상기 가동자를 상기 역방향으로 이동시키는 탐색 구간인 제2탐색 구간을 포함하는 카메라 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 비트는 -최하위 비트 ~ 0이고, 상기 제2탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 비트는 0 ~ 최상위 비트인 카메라 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 비트는 0 ~ 최상위 비트이고, 상기 제2탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 비트는 -최하위 비트 ~ 0인 카메라 모듈.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1탐색 구간과 상기 제2탐색 구간은 대칭인 카메라 모듈.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제1탐색 구간과 상기 제2탐색 구간은 비대칭인 카메라 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가동자의 자세를 검출하여 자세 데이터를 출력하는 자세 감지부; 및
    상기 자세 감지부에서 출력된 자세 데이터로 상기 엑추에이터 구동부에 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 카메라 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가동자의 자세는 렌즈의 업(up) 자세, 사이드(side) 자세 및 다운(down) 자세 중 하나인 카메라 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 베이스는 상기 가동자의 상기 역방향으로의 구동을 멈추는 하부 스톱퍼 기능을 수행하고,
    상기 커버는 상기 가동자의 상기 정방향으로의 구동을 멈추는 상부 스톱퍼 기능을 수행하는 카메라 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 가동자의 상부에 결합되는 제1탄성부재와, 상기 가동자의 하부에 결합되는 제2탄성부재를 포함하는 카메라 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    이미지 센서를 포함하고,
    상기 가동자는 상기 이미지 센서와 대응하는 위치에 배치되는 렌즈를 포함하는 카메라 모듈.
  15. 제1항의 카메라 모듈을 통한 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법으로서,
    렌즈를 포함한 상기 가동자를 무한대(Infinity) 또는 매크로(Macro)로 이동시키는 단계와;
    상기 무한대 또는 상기 매크로에서 상기 가동자의 이동을 시작하여 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계; 및
    상기 베스트 포커싱 지점을 탐색하는 단계에서 탐색된 베스트 포커싱 지점으로 상기 가동자를 이동시켜 포커싱을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 방향 비트로 상기 정방향 또는 상기 역방향으로 포커싱하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법.
  16. 제1항의 카메라 모듈을 통한 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법으로서,
    렌즈를 포함한 상기 가동자를 이동시켜 제1탐색을 수행하는 단계;
    상기 제1탐색으로 포커싱 밸류(focusing value)의 증가가 무한대 방향인지, 또는 매크로 방향인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 무한대 방향으로 포커싱 밸류가 증가하는 경우, 상기 무한대로 상기 가동자를 이동시켜 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계; 및
    상기 베스트 포커싱 지점을 탐색하는 단계에서 탐색된 베스트 포커싱 지점으로 상기 가동자를 이동시켜 포커싱을 수행하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1탐색으로 포커싱 밸류(focusing value)의 증가가 무한대 방향인지 또는 매크로 방향인지 여부를 판단하는 단계에서,
    상기 매크로 방향으로 포커싱 밸류가 증가하는 경우, 상기 매크로로 상기 가동자를 이동시켜 베스트 포커싱 지점을 탐색하는 단계를 수행하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 무한대 방향 또는 상기 매크로 방향으로 최초 움직일시 움직이는 시간이 다른 스텝대비 더 오랜시간이 소모되어 기구적인 충격음이 감소되는 기능이 포함된 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법.
  19. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 무한대 방향 또는 상기 매크로 방향으로 최초 움질일시 움직이는 스텝사이즈를 복수의 단계로 나누어 기구적인 충격음이 감소되는 기능이 포함된 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법.
  20. 제1항의 카메라 모듈을 포함하는 휴대폰.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101743053B1 (ko) * 2010-08-18 2017-06-02 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈 및 그 구동 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005173431A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Sharp Corp オートフォーカス装置

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