KR20090111204A - 음성 코일 모터의 진동 이음을 방지하는 디지털 장치 및이의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음성 코일 모터를 구비하는 디지털 장치에 관한 것으로, 특히 렌즈의 위치를 조절하는 음성 코일 모터를 구비하는 디지털 장치에 있어서, 상기 디지털 장치의 진동 발생부의 진동에 의하여 발생하는 음성 코일 모터의 진동 이음을 방지하는 진동 방지부를 구비하여 사용자가 촬영을 하지 않는 경우에 음성 코일 모터에서 발생하는 소음을 방지할 수 있게 된다.

음성 코일 모터, VCM, 진동, 이음

Description

음성 코일 모터의 진동 이음을 방지하는 디지털 장치 및 이의 제어방법{Digital apparatus which preventing a noise by vibration and controlling method of the same}

본 발명은 음성 코일 모터를 구비하는 디지털 장치에 관한 것으로, 특히 음성 코일 모터에서의 진동 이음의 발생을 방지하는 디지털 장치에 관한 것이다.

피사체의 영상을 촬영할 수 있는 디지털 카메라 등의 촬상장치는 다양한 분야의 기술이 융합되어있으며, 각 분야에서의 연구 개발을 통하여 점점 사용자가 사용하기 편리하게 진화하고 있다. 특히, 사용자가 편리하게 소지할 수 있도록 하는 소형화 기술에 대한 연구 개발에 많은 투자가 이루어지고 있다. 그중에서 고화소 카메라 모듈의 경우, 광학줌 및 자동 초점 조절(Auto Focus) 기능 등을 구현하기 위하여 하나 또는 복수의 렌즈로 구성된 렌즈 모듈을 이동시키기 위한 렌즈 구동부가 필요하다. 이러한 렌즈 구동부에는 스텝 모터(step motor) 방식, 피에조 모터(piezo motor) 방식, 유압 렌즈 방식 및 음성 코일 모터(voice coil motor) 방식 등이 사용된다.

한편, 상기 자동 초점 조절 기능을 구현하기 위하여는 상기 렌즈 모듈을 0.3mm 정도 이동시키면서 초점을 잡아야 한다. 따라서 부피나 원가면에서 우수한 음성 코일 모터 방식은 이동통신 단말기 등의 디지털 장치에 장착하기에 적합하다.

그러나 디지털 장치에 음성 코일 모터를 장착하는 경우 진동 이음이 발생하는 문제가 있다. 진동 이음이란 외부 진동에 의하여 발생하는 소음 등을 말하는 것이다. 음성 코일 모터는 모터 구동부에서 인가되는 전류의 방향에 따라서 내부에 구비된 렌즈 모듈이 상하로 이동하게 된다. 이러한 움직임은 사용자가 이동통신 단말기를 촬영 모드로 사용하는 경우에 발생하게 되는데, 사용자가 상기 이동통신 단말기를 촬영 모드로 설정하지 않은 경우에는 음성 코일 모터에 어떠한 전류도 인가되지 않는다. 따라서 외부에서 진동이 발생하는 경우, 음성 코일 모터 중 렌즈 모듈이 장착된 슬리브 부분이 음성 코일 모터 본체와 충돌하게 되고, 결과적으로 소음이 발생하게 된다. 특히 디지털 장치 중 이동통신 단말은 타인에게서 전화가 걸려오거나 문자 메시지를 수신할 때 이를 사용자에게 진동으로 알려줄 수 있으며, 이와 함께 진동 이음이 발생게 된다.

따라서 디지털 장치에서 진동이 발생하는 경우에도 음성 코일 모터에서 진동 이음이 발생하지 않도록 하는 기술의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 음성 코일 모터의 슬리브가 흔들리지 않도록 하여 음성 코일 모터의 진동 이음이 발생하는 것을 방지하는 디지털 장치 및 이의 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1측면은 렌즈의 위치를 조절하는 음성 코일 모터(Voice coil motor)를 구비하는 디지털 장치에 있어서, 상기 디지털 장치에 물리적인 진동을 발생시키는 진동 발생부, 모터 구동신호를 생성하고, 상기 모터 구동신호를 상기 음성 코일 모터에 인가하는 모터 구동부, 진동 발생신호를 생성하고, 상기 진동 발생신호를 상기 진동발생부에 인가하는 진동 구동부 및 상기 진동 발생신호를 인가받아 상기 음성 코일 모터의 진동을 방지하는 진동 방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 장치를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 음성 코일 모터는 상기 렌즈를 고정하는 슬리브 및 상기 슬리브가 관통하는 측면부와 상기 측면부의 일측에 형성되어 상기 슬리브의 일면이 접하는 하면부로 이루어지는 본체부를 포함하고, 상기 모터 구동신호는 상기 슬리브를 상기 본체부로부터 멀어지는 방향으로 이동시키는 제1 모터 구동신호 및 상기 슬리브를 상기 본체부로부터 가까워지는 방향으로 이동시키는 제2 모터 구동신호를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 진동 방지부는 상기 진동 구동신호를 인가받아 제2 모터 구동신호를 생성할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 진동 방지부는 상기 슬리브를 상기 본체부의 하면부에 고정시킬 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제2측면은 렌즈의 위치를 조절하는 음성 코일 모터를 구비하는 디지털 장치의 제어방법에 있어서, a) 진동 발생신호를 생성하는 단계, b) 상기 진동 발생신호를 인가받아 모터 구동신호를 생성하는 단계, c) 상기 모터 구동신호를 상기 음성 코일 모터에 인가하는 단계 및 d) 상기 모터 구동신호를 인가받아 상기 음성 코일 모터의 진동을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 장치의 제어방법을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 d)단계는 상기 음성 코일 모터의 슬리브가 초기 위치에 고정되도록 할 수 있다.

이와 같이, 음성 코일 모터가 구비된 이동통신 모듈 등에서 진동 방지부를 포함하므로 인하여 진동이 발생하여도 상기 진동을 발생시키는 구동신호를 사용하여 모터 구동신호를 생성하고, 상기 모터 구동신호에 의하여 음성 코일 모터의 슬리브가 본체부의 하면에 고정되도록 하여 진동 이음을 방지할 수 있게 된다.

이하, 도 1 내지 도 5(b)를 참조하여 바람직한 실시예들에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 디지털 장치의 내부 구성을 나타내는 블록도이며, 도 2 및 도 3은 진동 방지부의 실시예들을 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 장치(100)는 진동 구동부(121), 진동 발생부(122), 모터 구동부(131), 음성 코일 모터(132) 및 진동 방지부(133)을 포함할 수 있다. 또한 디지털 장치의 일반적인 구성요소로서 제어부(110) 및 전원부(140)를 포함한다.

제어부(110)는 디지털 장치(100)의 전반적인 제어를 수행한다. 또한 후술할 진동 구동부(121) 및 모터 구동부(131)에 제어신호를 인가하여 진동 발생부(122) 및 음성 코일 모터(132)를 구동하도록 한다.

진동 구동부(121)는 상기 제어부(110)로부터 제어신호를 인가받아 진동 발생신호를 생성한다. 상기 생성한 진동 발생신호는 진동 발생부(122)에 인가된다.

진동 발생부(122)는 상기 진동 구동부(121)로부터 진동 발생신호를 인가받아 디지털 장치(100)에 물리적인 진동을 발생시킨다.

상기 진동 구동부(121) 및 진동 발생부(122)는 이동통신 모듈(120)의 일부분일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 디지털 장치(100)가 카메라 모듈이 장착된 이동통신 단말기인 경우, 상기 진동 구동부(121) 및 진동 발생부(122)는 메시지의 수신 또는 전화 수신 등을 통지하는 진동 모듈일 수 있다.

모터 구동부(131)는 상기 제어부(110)로부터 제어신호를 인가받아 모터 구동신호를 생성한다. 상기 생성된 모터 구동신호는 음성 코일 모터(132)에 인가된다. 상기 모터 구동신호는 음성 코일 모터(132)의 렌즈 위치를 디지털 장치(100)에서 멀어지는 방향으로 이동시키는 제1 모터 구동신호와 음성 코일 모터(132)의 렌즈 위치를 디지털 장치(100)에서 가까워지는 방향으로 이동시키는 제2 모터 구동신호로 이루어질 수 있다. 상기 제1 모터 구동신호와 제2 모터 구동신호는 크기는 동일하고 방향이 반대인 전류일 수 있다.

음성 코일 모터(132)는 자동 초점 기능 등을 수행하기 위하여 상기 모터 구동신호를 인가받아 렌즈의 위치를 조절한다. 상기 음성 코일 모터(132)는 렌즈를 고정하는 슬리브, 상기 슬리브가 관통하도록 중심부에 중공부가 형성되어 상기 슬리브의 이동 방향을 가이드하는 본체부로 이루어질 수 있다. 또한 상기 본체부는 슬리브의 측면에 위치하며 마그네트를 구비하는 측면부와 상기 슬리브의 일면이 접하는 하면부로 이루어질 수 있다. 음성 코일 모터(132)의 자세한 구성은 도 5(a) 및 도 5(b)에서 설명하도록 한다.

상기 모터 구동부(131) 및 음성 코일 모터(132)는 카메라 모듈(130)의 일부분일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 디지털 장치(100)가 카메라 모듈(130)이 장착된 이동통신 단말기인 경우, 상기 카메라 모듈(130)의 일부분을 이룰 수 있다.

도 1에서는 이동통신 모듈(120)의 구성요소로 진동 구동부(121) 및 진동 발생부(122), 카메라 모듈(130)의 구성요소로 모터 구동부(131) 및 음성 코일 모터(132)를 도시하였으나, 이는 본 발명의 설명을 위하여 각 모듈을 간략하게 도시한 것이다. 따라서 상기 디지털 장치는 일반적인 이동통신 모듈로서 안테나, 버튼 등을 더 포함할 수 있으며, 또한 일반적인 카메라 모듈로서 렌즈, 촬상소자 등을 더 포함할 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다고 할 것이다.

한편, 진동 방지부(133)는 상기 진동 구동부(121)에서 생성한 진동 발생신호 를 인가받아 상기 음성 코일 모터(132)에서 발생하는 진동 이음을 방지한다. 진동 방지부(133)의 구체적인 실시예들을 살펴보면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 일 실시예로서의 진동 방지부(200)는 진동 구동부(121)에서 생성한 진동 발생신호가 인가되는 입력 단자들(210) 및 음성 코일 모터(12)에 제어신호를 인가하는 출력 단자들(220)을 포함한다. 도 2는 진동 구동부(121)에서 생성한 진동 발생신호가 모터 구동부(131)에서 생성한 제2 모터 구동신호와 동일한 경우에 사용될 수 있다.

한편, 상기 도 2에 의한 진동 방지부(200)는 다이오드(230)를 더 포함할 수 있다. 출력 단자들(210)이 모터 구동부(131)와 음성 코일 모터(132)를 연결하는 배선에 연결되는 경우, 모터 구동부(131)에서 생성한 모터 구동신호가 진동 발생부(122)에 인가되는 것을 방지하기 위함이다. 도 2에서는 하나의 다이오드만을 구비하는 것으로 도시하였으나 하단의 배선에도 다이오드를 구비하도록 하는 것이 가능하다.

도 3을 참조하면, 다른 실시예로서의 진동 방지부(300)는 입력단(310), 구동신호 생성부(320) 및 출력단(330)을 포함한다.

입력단(310)은 진동 구동부(121)에서 생성한 진동 발생신호를 인가받는다.

구동신호 생성부(320)는 상기 입력단(310)에 진동 발생신호가 인가되면 제2 모터 구동신호를 생성한다. 상기 입력단(310)은 인가된 진동 발생신호를 직접 구동신호 생성부(320)에 인가하여 진동 발생신호가 인가된 것을 구동신호 생성부(320)에서 인식할 수 있도록 할 수 있다. 또는 입력단(310)에 진동 발생신호가 인가되면 출력값으로 디지털 신호를 생성하여 구동신호 생성부(320)에 인가하도록 할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 진동 발생신호가 인가되지 않는 경우에는 구동신호 생성부(320)에 0 값이 인가되고, 진동 발생신호가 인가되는 경우에는 구동신호 생성부(320)에 1 값이 인가될 수 있을 것이다.

출력단(330)은 구동신호 생성부(320)에서 생성된 제2 모터 구동신호를 인가받아 음성 코일 모터(132)에 인가한다.

또한 도 3에 의한 진동 발생부(300)는 구동신호 생성부(320)의 작동에 필요한 전원 및 제2 모터 구동신호의 생성에 필요한 전원을 공급받기 위하여 전원부(140)로부터 전원을 인가받을 수 있다.

도 3에 의한 진동 발생부(300)는 제2 모터 구동신호를 생성할 수 있으므로 도 2에 의한 진동 발생부(200)와는 달리 진동 발생신호와 제2 모터 구동신호가 동일한 경우뿐만 아니라 동일하지 않은 경우에도 적용할 수 있을 것이다. 즉, 음성 코일 모터가 전류에 의하여 제어되는 경우, 제2 모터 구동신호의 전류의 크기와 진동 발생신호의 크기 또는 방향이 다를 때에 적용할 수 있을 것이다. 또한 진동 발생부(122)가 전압의 크기에 의하여 제어되는 경우에도 진동 발생부(300)를 사용하여 상기 전압을 전류로 변환할 수 있을 것이다.

전원부(140)는 제어부(110), 진동 구동부(121) 및 모터 구동부(131) 등 디지털 장치(100)의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

음성 코일 모터(132)의 진동 이음을 방지하는 동작을 살펴보면, 메시지 수신, 알람 등을 원인으로 제어부(110)에서 사용자에게 이를 알리기 위하여 제어신호 를 진동 구동부(121)에 인가하면 진동 구동부(121)는 진동 발생부(122)에서 진동을 발생시키도록 진동 발생신호를 생성한다. 한편, 상기 생성된 진동 발생신호는 진동 방지부(133)에도 인가되며, 진동 방지부(133)에서는 음성 코일 모터(132)의 슬리브가 초기 위치에 고정되도록 하는 모터 구동신호를 생성한다.

이와 같이, 음성 코일 모터가 구비된 이동통신 모듈 등에서 진동 방지부를 포함하므로 인하여 진동이 발생하여도 상기 진동을 발생시키는 구동신호를 사용하여 모터 구동신호를 생성하고, 상기 모터 구동신호에 의하여 음성 코일 모터의 슬리브가 본체부의 하면, 즉 초기 위치에 고정되도록 하여 진동 이음을 방지할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다. 도 4를 참조하여, 상기 디지털 장치에서 진동 이음의 발생을 방지하는 방법을 설명하도록 한다.

렌즈의 위치를 조절하는 음성 코일 모터를 구비하는 디지털 장치에 있어서, 문자 메시지의 수신, 알람 등을 원인으로 하여 디지털 장치에 진동을 발생시키는 진동 발생신호가 생성되면(S40), 진동 방지부에서는 상기 진동 발생신호를 인가받아 모터 구동신회를 생성한다(S41). 상기 모터 구동신호는 음성 코일 모터를 구동하는 모터 구동부에서 생성하는 모터 구동신호들 중에서 상기 음성 코일 모터에 구비된 렌즈를 디지털 장치에서 가까워지는 방향으로 이동시키는 모터 구동신호와 동일한 제어신호이다.

모터 구동신호가 생성되면 이를 음성 코일 모터에 인가한다(S42).

상기 인가받은 모터 구동신호에 의하여 음성 코일 모터의 슬리브는 본체부의 하단으로 밀착된다(S43). 즉, 모터 구동신호가 인가되지 않는 경우에도 상기 슬리브는 본체부의 하단에 위치하게 되나, 상기 모터 구동신호가 인가되면 슬리브가 본체부의 하단부로 이동하려고 하여 추가적인 힘이 가해진다.

상기 모터 구동신호에 의하여 음성 코일 모터의 슬리브가 고정되면 상기 생성된 진동 발생신호에 의하여 디지털 장치에 진동이 발생한다(S44). 그러나 음성 코일 모터의 슬리브가 고정되므로 상기 진동이 발생하여도 음성 코일 모터로부터는 진동 이음이 발생하지 않게 된다.

도 5(a) 및 도 5(b)는 디지털 장치에 포함된 음성 코일 모터를 나타내는 도면이다.

음성 코일 모터(500)의 구성을 간단히 살펴보면, 상기 음성 코일 모터(500)는 크게 슬리브(510)와 본체부로 이루어진다.

슬리브(510)는 렌즈 모듈(511)을 내부에 포함하고 있으며, 상기 렌즈 모듈(511)의 외주면에는 나사산이 형성되어 렌즈 배럴(512)과 나사결합을 한다. 또한 상기 렌즈 배럴(512)의 외측면에는 전류가 흐르는 코일(513)이 구비된다.

한편, 본체부는 측면부(520), 하면부(530) 및 커버(540) 등을 포함할 수 있다.

상기 측면부(520)는 상기 렌즈 모듈(511)을 장착한 슬리브(510)가 상하 운동을 할 수 있도록 중공부가 형성되어 상기 슬리브(510)의 이동 방향을 가이드 한다. 또한 측면부(520) 내측으로는 자기장이 형성되도록 마그네트(521)가 구비될 수 있 다.

하면부(530)는 슬리브(510) 및 측면부(520) 등을 지지한다. 상기 하면부(530)의 하단에는 촬상소자(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 촬상소자는 상기 슬리브(510)에 고정된 렌즈의 광축과 동일선상에 위치하며, 상기 렌즈로부터 수광된 피사체로부터의 빛을 전기적 신호로 변환한다.

상기 언급한 음성 코일 모터(500)는 마그네트(521)에 의하여 발생하는 자기장과 코일(513)에 흐르는 전류에 의하여 작용하는 로렌츠 힘에 의하여 렌즈의 위치를 조절한다. 즉, 상기 코일(513)에 제1 모터 구동신호가 인가되면 상기 슬리브(510)가 윗 방향으로 이동하도록 힘이 작용하고, 반대로 제2 모터 구동신호가 인가되면 상기 슬리브(510)가 아래 방향으로 이동하도록 힘이 작용한다. 즉, 제2 모터 구동신호가 인가되어 아래 방향으로 힘이 발생하는 경우 슬리브(510)의 하면과 본체부의 하면부(530) 사이의 마찰력이 증가한다.

종래에는 디지털 장치에 진동이 발생하여도 음성 코일 모터에 모터 구동신호가 인가되지 않으므로 도 5(a)와 같이 내부에 위치하는 슬리브(510)가 좌우로 흔들리게 된다. 따라서 슬리브(510)와 본체부가 충돌하여 진동 이음이 발생한다.

그러나 본 발명에 의한 디지털 장치의 경우 진동이 발생한 경우 모터 구동신호가 음성 코일 모터에 인가되며, 상기 모터 구동신호에 의하여 슬리브(510)가 하면부 방향으로 이동하려고 하여 도 5(b)와 같이 아래 방향으로 힘이 작용한다. 이러한 경우 슬리브(510)의 바닥과 하면부 사이의 마찰력이 증가하며, 결과적으로 외부에서 진동이 발생하여도 슬리브(510)가 초기 위치인 중심에서 이동하지 않게 되 므로 진동 이음의 발생이 방지된다.

상기 발명의 상세한 설명과 도면은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 따라서 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 장치의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 방지부의 내부 구성을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

도 5(a)는 종래기술에 따른 디지털 장치에서 음성 코일 모터를 나타내는 도면이다.

도 5(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 장치에서 음성 코일 모터를 나타내는 도면이다.

Claims (6)

1. 렌즈의 위치를 조절하는 음성 코일 모터(Voice coil motor)를 구비하는 디지털 장치에 있어서,

   상기 디지털 장치에 물리적인 진동을 발생시키는 진동 발생부;

   모터 구동신호를 생성하고, 상기 모터 구동신호를 상기 음성 코일 모터에 인가하는 모터 구동부;

   진동 발생신호를 생성하고, 상기 진동 발생신호를 상기 진동발생부에 인가하는 진동 구동부; 및

   상기 진동 발생신호를 인가받아 상기 음성 코일 모터의 진동을 방지하는 진동 방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 음성 코일 모터는

   상기 렌즈를 고정하는 슬리브; 및

   상기 슬리브가 관통하는 측면부와 상기 측면부의 일측에 형성되어 상기 슬리브의 일면이 접하는 하면부로 이루어지는 본체부를 포함하고,

   상기 모터 구동신호는 상기 슬리브를 상기 본체부로부터 멀어지는 방향으로 이동시키는 제1 모터 구동신호 및 상기 슬리브를 상기 본체부로부터 가까워지는 방향으로 이동시키는 제2 모터 구동신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 장 치.
3. 제2항에 있어서, 상기 진동 방지부는

   상기 진동 구동신호를 인가받아 제2 모터 구동신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 진동 방지부는

   상기 슬리브를 상기 본체부의 하면부에 고정시키는 것을 특징으로 하는 디지털 장치.
5. 렌즈의 위치를 조절하는 음성 코일 모터를 구비하는 디지털 장치의 제어방법에 있어서,

   a) 진동 발생신호를 생성하는 단계;

   b) 상기 진동 발생신호를 인가받아 모터 구동신호를 생성하는 단계;

   c) 상기 모터 구동신호를 상기 음성 코일 모터에 인가하는 단계; 및

   d) 상기 모터 구동신호를 인가받아 상기 음성 코일 모터의 진동을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 장치의 제어방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 d)단계는

   상기 음성 코일 모터의 슬리브가 초기 위치에 고정되도록 하는 것을 특징으 로 하는 디지털 장치의 제어방법.

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