KR20090032320A - 휴대폰카메라의 엑츄에이터 측정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대폰카메라의 엑츄에이터 측정 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 휴대폰카메라의 액츄에이터에 레이저광을 조사하여 상기 액츄에이터의 구동에 따른 변위를 감지하는 변위센서와, 상기 변위센서로부터 감지된 변위 값을 기설정된 알고리즘을 이용한 컴퓨터를 통해서 상기 액츄에이터의 구동 특성을 측정하고, 측정된 값은 상기 액츄에이터의 사양에 따라 기설정된 입력범위에 존재 여부로 판정함으로써, 상기 액츄에이터의 구동 특성의 양,부를 정확하게 측정해 낼 수 있게 되는 것이다.

휴대폰카메라, 카메라모듈, 액츄에이터

Description

휴대폰카메라의 엑츄에이터 측정 시스템{SYSTEM FOR MEASURING ACTUATOR OF CELLULAR PHONE'S CAMERA}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대폰카메라의 엑츄에이터 측정 시스템의 블록도

도 2(a)(b)(c)는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대폰카메라의 엑츄에이터 측정 시스템의 측정 입출력 파형도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21; 액츄에이터 22; 지그

23; 변위센서 24; 콘트롤러

25; 중계기 26; 컴퓨터

27; 증폭기

본 발명은 휴대폰카메라의 엑츄에이터 측정 시스템에 관한 것이다.

최근 들어 휴대폰은 상대방과의 음성 및 문자 전송은 물론 사진촬영, 음악녹음, DMB방송 수신 등의 기능을 할 수 있는 것이 보편화 되어 있어, 상기 휴대폰 하 나로 일상 업무에서 편리하게 사용하고 실정이다.

이와 같이 다양한 기능을 수행하는 휴대폰의 사진촬영기능을 수행하는 카메라모듈은 피사체의 반사광을 입사 받는 렌즈와; 상기 렌즈와 결합되어 전진 이동하면서 피사체와 초점을 맞추는 코일이 귄취 된 보빈과, 상기 보빈의 외측에 전자력으로 상기 보빈을 전진하는 마그네트가 구비된 하우징 및 인쇄회로기판을 포함하는 액츄에이터로 구성되어 상기 사진촬영기능 수행시 상기 액츄에이터의 보빈과 마그네트 간에 작용하는 플레밍의 왼손법칙에 의하여 상기 보빈을 전,후진 이동하면서 상기 렌즈부로 피사체와의 초점을 맞추어 촬영하도록 되어 있다.

그러나 상기 휴대폰의 카메라모듈은 조립 결함이나 부품 자체 결함 및 기타 요인 등에 의하여 종종 구동 성능 특성에 변화가 발생하게 된다.

특히 상기 카메라모듈의 액츄에이터 구동 성능 특성에 변화가 발생하였을 경우, 상기 액츄에이터의 보빈은 피사체와 정확한 거리(지점)에서 촬영이 이루어지지 않고 촬영 지점을 벗어난 곳에서 촬영이 이루어지게 되어 해상도가 떨어지게 되는 결함을 보이는 문제점이 있다.

그래서 상기 조립이 완료된 액츄에이터는 구동 성능 특성을 측정하게 되는데, 종래에는 상기 조립이 완료된 액츄에이터를 작업자가 일일이 지그 위에 올려놓고 오실로스코프를 이용하여 액츄에이터의 선형적 직선 움직임에 따라 나타나는 파형을 육안으로 양,부를 판단하게 되므로, 사실상 액츄에이터의 특성 변화에 대한 정확한 구동 성능을 판정할 수 없을 뿐만 아니라, 또한 상기 작업자는 상기 액츄에이터를 일일이 측정 확인하여야 하므로 측정시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 휴대폰카메라의 액츄에이터 구동 성능의 양,부를 정확하게 측정해 낼 수 있는 액츄에이터 측정 시스템을 제공한다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 액츄에이터와; 상기 액츄에이터가 재치되는 지그와; 상기 지그에 재치된 액츄에이터에 레이저광을 조사하여 변위를 감지하는 변위센서와; 상기 변위센서에서 감지되는 변위를 아날로그신호로 변환하는 콘트롤러와; 상기 콘트롤러에서 변환된 아날로그 신호를 중계하는 중계기와; 상기 중계기에서 중계된 신호를 받아 상기 액츄에이터의 구동 성능을 기설정된 알고리즘으로 측정함과 아울러 상기 액츄에이터의 구동전압을 출력하는 컴퓨터와; 상기 컴퓨터로부터 출력되는 구동전압을 증폭하여 상기 액츄에이터 및 상기 컴퓨터에 입력하는 증폭기를 포함한다.

이하 첨부되는 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대폰카메라의 엑츄에이터 측정 시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대폰카메라의 엑츄에이터 측정 시스템의 측정 입출력 파형도이다.

본 발명의 휴대폰카메라의 엑츄에이터 측정 시스템은 액츄에이터(21), 지그(22), 변위센서(23), 콘트롤러(24), 중계기(25), 컴퓨터(26), 증폭기(27)를 포함한다.

상기 액츄에이터(21)는 카메라모듈의 구동부로서, 촬영하고자 하는 피사체에 대하여 초점을 맞추기 위해 전,후진 구동하게 되며, 상기 액츄에이터(21)는 렌즈와 결합되어 전진 이동하면서 피사체와 초점을 맞추는 코일이 귄취된 보빈과, 상기 보빈의 외측에 전자력으로 상기 보빈을 전진하는 마그네트가 구비된 하우징 및 인쇄회로기판으로 구성된다.

상기 지그(22)는 측정하고자 하는 액츄에이터(21)를 재치 고정하게 되며, 상기 지그(22)는 상기 액츄에이터(21)를 X,Y,Z축 단으로 고정하도록 구성된다.

상기 변위센서(23)는 상기 지그(22) 위에 고정된 액츄에이터(21)에 레이저광을 발사하여 상기 액츄에이터(21)의 움직임에 따른 레이저광의 변위를 감지하게 되며, 상기 변위센서(23)는 레이저 발광부 및 수광부로 구성된다.

상기 콘트롤러(24)는 상기 변위센서(23)와 접속되어 상기 변위센서(23)로부터 감지되어 입력되는 레이저광 신호를 전기적인 아날로그신호로 변환하여 출력하게 되며, 상기 콘트롤러(24)는 앤코더로 구성된다.

상기 중계기(25)는 상기 콘트롤러(24)로부터 출력되는 아날로그 신호를 중계하게 되며, 상기 중계기(25)는 비엔씨(BNC)케이블로 입력되는 신호를 각 출력단으로 중계하게 된다.

상기 컴퓨터(26)는 입력되는 신호를 연산, 비교, 판단 제어하고, 상기 판단된 상태를 모니터로 표시하는 통상의 디스크탑 또는 노트북 컴퓨터로 구성되며, 상기 컴퓨터(26)의 내부에는 데이터를 수집하는 데이터수집장치(DAQ)와 측정에 필요한 소정의 알고리즘을 포함한다.

상기 알고리즘은 상기 액츄에이터(21)가 움직이기 시작하는 지점의 시작전 압(START VOLTAGE) 또는 시작전류(START CURRENT), 상기 액츄에이터가 상승할 때와 하강할 때의 변위차이(HYSTERESIS), 상기 액츄에이터가 일정 전압 또는 전류위치에서의 변위 및 상기 액츄에이터가 스토퍼까지 이동하는 거리(STROKE), 상기 액츄에이터가 Macro(접사) 위치에 도달했을때의 전압(Macro Voltage) 또는 전류(Macro Current), 상기 액츄에이터의 구동전압과 변위에 대한 기울기(SENSITIVITY), 지정 구간 내에서의 기울기의 변화를 보여주는 정수의 비선형(INL; integral non linearity), 미분의 비선형(DNL;Difference non Linearity)를 측정하는 프로그램으로 구성된다.

상기 시작전압(START VOLTAGE) 또는 시작 전류(START CURRENT)는 기울기와 X축과 만나는 지점의 전압 또는 전류, 일정변위 이상의 전압 또는 전류, 전체 기울기와 변화값, 미분방정식, 각도를 이용한 계산으로 측정하게 된다.

상기 증폭기(27)는 상기 컴퓨터(26)의 데이터수집장치(DAQ)로부터 출력되는구동전압을 상기 액츄에이터(21)가 구동할 수 있는 크기의 전압(또는 전류)으로 증폭하게 되며, 상기 증폭된 전압(또는전류)은 상기 액츄에이터(21)에 공급하고 아울러, 상기 컴퓨터(27)의 데이터수집장치(DAQ)에 입력하게 된다. 만약, 데이터 수집장치의 출력 전압 및 출력 전류의 용량이 클 경우 증폭기를 사용하지 않을 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 측정하고자 하는 액츄에이터(21)를 지그(22)의 X축과 Y축에 재치 고정한 상태에서, 상기 컴퓨터(26)의 입력부를 통해서 측정될 상기 액츄에이터(21)의 사양에 맞는 시작전압(START VOLTAGE)또는 시작전 류(START CURRENT), 변위(HYSTERESIS), 거리(STROKE), 기울기(SENSITIVITY)를 입력하게 된다.

이어서 상기 컴퓨터(26)의 입력부를 통해서 측정을 시작하게 되면, 상기 컴퓨터(26)의 데이터수집장치(DAQ)에서는 구동전압(또는 전류)을 중계기(25)를 통해서 증폭기(27)에 출력하게 되고, 상기 증폭기(27)에서는 구동전압을 상기 액츄에이터(21)를 구동시킬 수 있는 크기의 전압(또는 전류)으로 증폭하여 입력함과 아울러 상기 증폭된 전압(또는 전류)은 중계기(25)를 통해서 컴퓨터(26)의 데이터수집장치(DAQ)에 입력하게 된다.

이때 상기 입력 전압(또는 전류)은 삼각파로 입력하게 되며, 또한 계단파, 사인파등 측정 목적에 따라 다양한 방법으로 입력할 수 있다.

상기 액츄에이터(21)는 입력되는 구동전압에 의하여 움직임(이동)을 시작하게 되고, 변위센서(23)에서는 레이저 광을 조사하여 상기 액츄에이터(21)가 최소 지점에서 최대 지점까지의 움직임에 따른 반사 광신호를 수신하여 상기 콘트롤러(24)를 통해서 아날로그신호로 변환한 후, 중계기(25)를 통해서 컴퓨터(26)의 데이터수집장치(DAQ)에 입력하게 된다.

따라서 상기 컴퓨터(26)의 데이터수집장치(DAQ)에는 상기 액츄에이터(21)의 움직임에 따른 도 2(b)에 도시한 바와 같이 직류 전압에 의한 선형적인 파형의 변위로 수집되게 되고, 상기 컴퓨터(26)에서는 상기 데이터수집장치(DAQ)에 입력된 도 2(b)의 파형 변위 신호와 도 2(a)의 입력전압을 기설정된 알고리즘으로 연산하여 도 2(c)에 도시한 바와 같은 히스테리시스 곡선 파형을 출력하게 된다.

이와 같이 출력되는 히스테리시스 곡선 파형은 기설정된 소정의 알고리즘에 으로 시작전압(START VOLTAGE) 또는 시작 전류(START CURRENT), 변위(HYSTERESIS), 거리(STROKE), 기울기(SENSITIVITY)를 측정 및 계산하게 된다.

즉 상기 액츄에이터(21)의 측정 및 계산은 도 2(c)의 히스테리시스 곡선(y = ax + b)에서 a는 임의의 두 점 x,y 좌표를 찾아서 기울기를 구하고, b의 값은 x축, y축을 입력하여 구하게 된다.

따라서 상기 시작 전압(START VOLTAGE) 또는 시작전류(START CURRENT)는 상기 y = ax + b와 y=0인 함수를 이용하여 두 선이 만나는 점을 찾아 구하게 된다.

상기 변위(HYSTERESIS)는 세팅시 계산할 전체의 데이터의 갯수를 입력하고 전압에 대한 상승할 때와 하강할 때의 변위차를 계산하여 찾게 되고, 최대 변위는 최대치로 움직일 수 있는 변위값을 계산하고 그때의 전압을 확인하는 것으로 구하게 된다.

상기 거리(STROKE)는 상기 y = ax + b에서 특정위치의 x 좌표값을 입력하고 x 좌표에 해당하는 근사치를 찾아내어 y 좌표값을 찾는다. 즉 전압에 대한 변위값을 배열한 상태에서 찾아낸다.

상기 기울기(SENSITIVITY)는 상기 y = ax + b에서, 임의의 두 점의 근사값 x,y 좌표를 입력하여 계산하거나, 최적의 조정방법을 이용하여 계산한다.

상기의 과정을 거쳐 측정된 값은 상기 액츄에이터(21)의 사양에 따라 기 설정된 시작전압(START VOLTAGE) 또는 시작전류(START CURRENT), 변위(HYSTERESIS), 거리(STROKE), 정수의 비선형(INL), 미분의 비선형(DNL, 기울기(SENSITIVITY)와 비 교하여 상기 액츄에이터(21)의 측정값이 상기 기설정된 입력 범위 내에 존재하면 양호를 판정하게 되고, 반대로 상기 기설정된 입력범위 내를 벗어나면 불량으로 판정하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 휴대폰카메라의 액츄에이터에 레이저광을 조사하여 상기 액츄에이터의 구동에 따른 변위를 감지하는 변위센서와, 상기 변위센서로부터 감지된 변위 값을 기설정된 알고리즘을 이용한 컴퓨터를 통해서 상기 액츄에이터의 구동 특성을 측정하고, 측정된 값은 상기 액츄에이터의 사양에 따라 기설정된 입력범위에 존재 여부로 판정함으로써, 상기 액츄에이터의 구동 특성의 양,부를 정확하게 측정해 낼 수 있게 되는 것이다.

Claims (12)

1. 액츄에이터와; 상기 액츄에이터가 재치되는 지그와; 상기 지그에 재치된 액츄에이터에 레이저광을 조사하여 변위를 감지하는 변위센서와; 상기 변위센서에서 감지되는 변위를 아날로그신호로 변환하는 콘트롤러와; 상기 콘트롤러에서 변환된 아날로그 신호를 중계하는 중계기와; 상기 중계기에서 중계된 신호를 받아 상기 액츄에이터의 구동 성능을 기설정된 알고리즘으로 측정함과 아울러 상기 액츄에이터의 구동전압을 출력하는 컴퓨터와; 상기 컴퓨터로부터 출력되는 구동전압을 증폭하여 상기 액츄에이터 및 상기 컴퓨터에 입력하는 증폭기를 포함하는 휴대폰카메라의 액츄에이터 측정 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 변위센서는 레이저광을 발사하는 발광부와, 반사되는 레이저광을 수집하는 수광부를 포함하는 휴대폰카메라의 액츄에이터 측정 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 컴퓨터는 내부에 데이터를 수집하는 데이터수집장치와 측정에 필요한 소정의 알고리즘을 포함하는 휴대폰카메라의 액츄에이터 측정 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 컴퓨터는 상기 액츄에이터가 움직이기 시작하는 지 점의 시작전압 또는 시작전류, 상기 액츄에이터가 상승할 때와 하강할 때의 변위 차이, 상기 액츄에이터가 일정 전압 또는 전류위치에서의 변위, 상기 액츄에이터가 접사 위치에 도달했을 때의 전압 또는 전류, 상기 액츄에이터가 스토퍼까지 이동하는 거리, 상기 액츄에이터의 구동전압과 변위에 대한 기울기, 지정 구간 내에서의 기울기의 변화를 보여주는 정수의 비선형, 미분의 비선형을 측정하는 프로그램을 포함하는 휴대폰카메라의 액츄에이터 측정 시스템
5. 제 4 항에 있어서, 상기 시작전압 또는 시작전류는 기울기와 X축과 만나는 지점의 전압 또는 전류, 일정변위 이상의 전압 또는 전류, 전체 기울기와 변화값, 미분방정식, 각도를 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 휴대폰카메라의 액츄에이터 측정 시스템.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 시작 전압 또는 시작전류는 상기 y = ax + b와 y=0인 함수를 이용하여 두 선이 만나는 점을 찾아 구하거나, 최적 조정방법을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 휴대폰카메라의 액츄에이터 측정 시스템.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 변위는 세팅시 계산할 전체의 데이터의 갯수를 입력하고 전압에 대한 상승할 때와 하강할 때의 변위차를 계산하여 찾게 되고, 최대 변위는 최대치로 움직일 수 있는 변위값을 계산하고 그때의 전압을 확인하는 것으로 구하는 것을 특징으로 하는 휴대폰카메라의 액츄에이터 측정 시스템.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 거리는 y = ax + b에서 특정위치의 x 좌표값을 입력하고 x 좌표에 해당하는 근사치를 찾아내어 y 좌표값을 찾는 것으로 구하는 것을 특징으로 하는 휴대폰카메라의 액츄에이터 측정 시스템.
9. 제 4 항에 있어서, 상기 기울기는 상기 y = ax + b에서, 임의의 두 점의 근사값 x,y 좌표를 입력하여 구하는 것을 특징으로 하는 휴대폰카메라의 액츄에이터 측정 시스템.
10. 제 4 항에 있어서, 상기 정수의 비선형, 미분의 비선형은 상기 기울기를 이용하여 각 단계별 기울기의 변화 및 적분 값의 변화량을 측정하고, 상기 측정하는 단계는S임의로 입력 가능하도록 셋팅 된 것을 특징으로 하는 휴대폰카메라의 액츄에이터 측정 시스템.
11. 제 4 항에 있어서, 상기 액츄에이터는 측정 시간 및 입력 주파수를 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 제작된 휴대폰카메라의 액츄에이터 측정 시스템.
12. 제 4 항에 있어서, 액츄에이터는 입력 파형을 변경 가능하도록 된 휴대폰카메라의 액츄에이터 측정 시스템.

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