KR20100079701A - Digital camera having improved control-performance for driving mechanism - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A digital camera having control feature which improved about dynamic device is provided to adaptively change wave form of a driving signal according to a current operation mode. CONSTITUTION: An actuator drives a dynamic implement unit. A PWM(Pulse Width Modulation) driving control unit(160) includes a control unit(161), a voltage adjusting unit(163), and PWM signal generation unit(165). The PWM driving control unit sanctions a PWM driving signal to the actuator. The PWM driving control unit changeably controls on voltage and duty ratio of the PWM driving signal.

Description

동적 기구에 대한 향상된 제어특성을 갖는 디지털 카메라{Digital camera having improved control-performance for driving mechanism}Digital camera having improved control-performance for driving mechanism

본 발명은 디지털 카메라에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 구동력의 관점과 제어 분해능의 관점을 고려하여 현재의 동작모드에 따라 구동신호의 파형을 적응적으로 가변화시킬 수 있는 디지털 카메라에 관한 것이다. The present invention relates to a digital camera, and more particularly, to a digital camera capable of adaptively varying a waveform of a driving signal according to a current operation mode in consideration of a driving force and a control resolution.

최근 기술의 발전에 수반하여, 렌즈나 이미지 센서를 움직여서 이물질 제거(dust reduction)을 수행하고, 사람의 손떨림에 대해 자이로 센서의 정보를 가지고 렌즈나 이미지 센서를 움직여서 흔들림 없는 영상을 획득할 수 있는 디지털 카메라가 개발되고 있다. 렌즈나 이미지 센서를 움직이는 방법에는 DAC(Digital to Analog Converter)를 사용하거나 PWM(Pulse Width Modulation) 방식이 적용되고 있다.With recent advances in technology, digital reduction is possible by moving the lens or image sensor to perform dust reduction, and by moving the lens or image sensor with the information of the gyro sensor for human hand movement to obtain a shake-free image. Cameras are being developed. The DAC (Digital to Analog Converter) or PWM (Pulse Width Modulation) method is used to move a lens or an image sensor.

이러한 제어방식에 의하면, DAC 또는 PWM 소자에 입력되는 전원단의 전압레벨이 낮은 경우에는 제어 분해능(resolution)은 높일 수는 있으나 구동력(power)이 낮아지고, DAC 또는 PWM 소자에 입력되는 전원단의 전압레벨이 높은 경우에는 구동력은 높지만 제어 분해능이 낮아지게 된다.According to the control method, when the voltage level of the power stage input to the DAC or PWM device is low, the control resolution may be increased, but the driving power is low, and the power stage input to the DAC or PWM device is reduced. If the voltage level is high, the driving force is high but the control resolution is low.

본 발명의 목적은 구동력의 관점과 제어 분해능의 관점을 고려하여 현재의 동작모드에 따라 구동신호의 파형을 적응적으로 가변화시킬 수 있는 디지털 카메라를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a digital camera capable of adaptively varying a waveform of a driving signal according to a current operation mode in consideration of a driving force and a control resolution.

상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 디지털 카메라는, In order to achieve the above object and other objects, the digital camera of the present invention,

동적 기구부를 구동하는 액츄에이터; 및An actuator for driving the dynamic mechanism; And

상기 액츄에이터에 대해 PWM 구동신호를 인가하는 것으로, PWM 구동신호의 온(on) 전압과 듀티비(duty ratio)를 가변적으로 제어하는 PWM 구동제어부;를 포함한다. And applying a PWM driving signal to the actuator, wherein the PWM driving control unit variably controls an on voltage and a duty ratio of the PWM driving signal.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 PWM 구동제어부는,In one embodiment of the present invention, the PWM drive control unit,

목표 온(on) 전압 및 목표 듀티비에 관한 제1 제어신호와 제2 제어신호를 출력하는 제어부;A controller configured to output a first control signal and a second control signal relating to a target on voltage and a target duty ratio;

상기 제1 제어신호에 따라 가변전압을 출력하는 전압조정부; 및 A voltage adjusting unit outputting a variable voltage according to the first control signal; And

상기 가변전압에 따라 온(on) 전압을 조정하는 한편으로, 상기 제2 제어신호에 따라 PWM 구동신호의 듀티비를 조정하는 PWM 신호 발생부;를 포함한다. And a PWM signal generator for adjusting an on voltage according to the variable voltage and adjusting a duty ratio of the PWM driving signal according to the second control signal.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 동적 기구부는 피사체의 영상이 유입되는 렌즈부와, 피사체의 영상을 촬상하는 이미지 센서 중에서 적어도 하나를 포함한다. In one embodiment of the present invention, the dynamic mechanism unit includes at least one of a lens unit into which the image of the subject is introduced, and an image sensor for capturing the image of the subject.

바람직하게, 상기 PWM 구동제어부는 현재의 동작모드에 따라 PWM 구동신호의 온(on) 전압을 조정한다. 이때, 상기 동적 기구부에 대한 정밀한 제어가 요구되는 제1 동작모드의 온 전압(Von1)과, 상기 동적기구부의 신속한 응답 또는 큰 이동량이 요구되는 제2 동작모드의 온 전압(Von2)은 Von1 < Von2 의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. Preferably, the PWM drive control unit adjusts the on voltage of the PWM drive signal according to the current operation mode. At this time, the on voltage Von1 of the first operation mode requiring precise control of the dynamic mechanism and the on voltage Von2 of the second operation mode requiring a rapid response or a large movement amount of the dynamic mechanism are Von1 <Von2. It is desirable to satisfy the relationship of.

예를 들어, 상기 제1 동작모드는 카메라의 흔들림을 보상하기 위한 영상 안정화 모드를 포함하고, 상기제2 동작모드는 렌즈 면 상의 이물질을 제거하기 위한 진동 모드를 포함한다.For example, the first operation mode includes an image stabilization mode for compensating for camera shake, and the second operation mode includes a vibration mode for removing foreign matter on the lens surface.

본 발명의 디지털 카메라에 의하면, 렌즈부나 이미지 센서와 같은 동적 기구물을 구동함에 있어 구동력 관점과 제어 분해능의 관점을 고려하여 구동신호의 파형을 최적화시킨다. 따라서, 구동력이 요구되는 환경에서는 구동신호의 전압레벨을 높이고, 정밀한 제어 분해능이 요구되는 환경에서는 구동신호의 전압레벨을 낮춤으로써 현재의 동작모드에 따라 구동신호의 파형을 적응적으로 가변시킬 수 있다. According to the digital camera of the present invention, in driving a dynamic mechanism such as a lens unit or an image sensor, the waveform of the drive signal is optimized in consideration of the driving force point and the control resolution point. Accordingly, the waveform of the drive signal can be adaptively changed according to the current operation mode by increasing the voltage level of the drive signal in an environment requiring driving force and lowering the voltage level of the drive signal in an environment requiring precise control resolution. .

이하, 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다. 본 명세서를 통하여 디지털 카메라란 사용자가 소지하고 이동할 수 있도록 모바일 환경에 적합하게 설계되는 한편으로, 적정의 촬영기능을 갖춘 모바일 기기로서, 단순히 카메라라는 형태적인 특징에 기반하여 분류된 협의의 카메라만을 의미하는 것은 아니며, 이외에도 캠코더, 휴대폰, PDA 등과 같이 휴대성과 촬영기능을 겸비한 모바일 기기들을 모두 포괄하는 광의적인 의미로 사용된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Through this specification, a digital camera is designed to be suitable for a mobile environment so that a user can carry and move, and as a mobile device having an appropriate photographing function, it simply means a negotiated camera classified based on a morphological feature called a camera. In addition, it is used in a broad sense to encompass all mobile devices that combine portability and shooting functions such as camcorders, mobile phones, PDAs, and the like.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 관한 디지털 카메라의 전체적인 구조를 보여주는 블록 구성도이다. 도면을 참조하면, 상기 디지털 카메라는 피사체의 영상을 촬상면에 대해 결상시키기 위한 렌즈부(110)와, 상기 렌즈부(110)를 경유한 피사체 영상을 전기적인 영상신호로 변환하기 위한 이미지 센서(120), 상기 이미지 센서(120)의 출력신호를 처리하여 양자화된 디지털 영상신호로 변환하기 위한 아날로그 프론트엔드(125, Analog Front End; AFE) 회로, 영상처리를 위한 작업영역을 제공하도록 영상신호를 일시적으로 저장하는 DRAM(140, Dynamic Random Access Memory), 피사체의 영상 데이터가 정지영상 또는 동영상 파일 형태로 저장되는 기록매체(135), 그리고 전반적인 데이터 흐름과 각 구성부분들을 총괄적으로 제어하는 디지털 신호 처리기(150,Digital Signal Processor)를 포함한다.1 is a block diagram showing the overall structure of a digital camera according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to the drawings, the digital camera includes a lens unit 110 for forming an image of a subject on an image pickup surface, and an image sensor 120 for converting an image of the subject via the lens unit 110 into an electric image signal. ), An analog front end (AFE) circuit for processing the output signal of the image sensor 120 and converting it into a quantized digital video signal, and temporarily converting the video signal to provide a working area for image processing. Dynamic Random Access Memory (DRAM) 140, a recording medium 135 in which image data of a subject is stored in the form of a still image or a video file, and a digital signal processor which collectively controls the overall data flow and each component ( 150, Digital Signal Processor).

상기 렌즈부(110)는 광축 방향을 따라 전후 이동하며 촛점 거리를 변화시키는 줌 렌즈(미도시)나, 이미지 센서(120)에 결상되는 피사체 영상의 촛점을 조절하는 포커스 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서(120)는, 예를 들어, CCD(Charged Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서로서, 렌즈부(110)를 경유하여 입사된 피사체의 영상을 전기적인 화상 신호로 변환한다. 상기 렌즈부(110)와 이미지 센서(120)는 VCM 모터(170, Voice Coil Motor)의 구동에 따라 손떨림으로 발생되는 영상의 흔들림을 보정하기 위해 광축의 수직면 상에서 이동하며 피사체의 결상 위치를 고정시켜주는 안정 안정화(OIS) 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 렌즈부(110) 등은 VCM 모터(170)의 구동력에 따라 높은 주파수로 진동하면서 렌즈 면에 부착된 이 물질들을 강제적으로 탈락시키는 진동 동작을 수행할 수 있다. 상기 렌즈부(110)와 이미지 센서(120)는 VCM 모터(170)의 구동에 따르는 동적 기구물로서, 영상 안정화 동작을 수행하는 주체가 되고, 진동동작을 수행하여 렌즈 면 등에 부착된 먼지 등을 효과적으로 제거할 수 있다. 다만, 도시된 일 실시형태에서는 렌즈부(110)와 이미지 센서(120)가 모두 VCM 모터(170)의 구동대상이 되는 동적 기구물로 도시되어 있으나, 이는 본 발명의 기술적 범위를 제한하기 위한 것이 아니며, 예를 들어, 렌즈부(110) 또는 이미지 센서(120) 중에 어느 하나만이 동적 기구물로 편성되더라도 본 발명의 기술적 원리는 사실상 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 상기 VCM 모터(170)는 동적 기구물을 구동하기 위한 액츄에이터의 일 예시로서, 미도시된 구동코일과 마그네트의 쌍으로 이루어질 수 있으며, VCM 모터(170)를 대신하여 DC 모터 또는 스탭 모터 등 다른 종류의 액츄에이터가 적용될 수도 있음은 물론이다.The lens unit 110 includes a zoom lens (not shown) for moving back and forth along the optical axis direction and changing a focal length, or a focus lens (not shown) for adjusting the focus of an image of an image formed on the image sensor 120. can do. The image sensor 120 is, for example, a Charged Coupled Device (CCD) or a Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) image sensor, and converts an image of a subject incident through the lens unit 110 into an electrical image signal. do. The lens unit 110 and the image sensor 120 are moved on a vertical plane of the optical axis and fixed to an image forming position of the subject in order to compensate for the shaking of the image caused by the hand shake according to the driving of the VCM motor 170 (Voice Coil Motor). The state can perform stable stabilization (OIS) operations. In addition, the lens unit 110 and the like may perform a vibration operation forcibly dropping these substances attached to the lens surface while vibrating at a high frequency according to the driving force of the VCM motor 170. The lens unit 110 and the image sensor 120 are dynamic mechanisms driven by the driving of the VCM motor 170, and become subjects to perform image stabilization, and perform vibration to effectively remove dust or the like attached to the lens surface. Can be removed However, in the illustrated embodiment, both the lens unit 110 and the image sensor 120 are illustrated as a dynamic mechanism to be driven by the VCM motor 170, but this is not intended to limit the technical scope of the present invention. For example, even if only one of the lens unit 110 or the image sensor 120 is configured as a dynamic mechanism, the technical principles of the present invention may be applied in the same manner. In addition, the VCM motor 170 is an example of an actuator for driving a dynamic mechanism, it may be made of a pair of a drive coil and a magnet (not shown), other than a VCM motor 170, such as a DC motor or a step motor Of course, a kind of actuator may be applied.

상기 아날로그 프론트엔드 회로(125, AFE 회로)는 이미지 센서(120)의 출력 신호에 대해, CDS(Correlated Double Sampling) 처리와 ADC(Analog Digital Conversion) 처리를 수행함으로써, 이미지 센서(120)로부터 출력된 아날로그 화상 신호를 디지털 영상 신호로 변환한다. 디지털 영상 신호는 인코더/디코더(130)로 전달되어, 규정된 압축방식에 따라 부호화 데이터로 변환된 후 기록매체(135)에 저장된다. 상기 DRAM(140, 또는 SDRAM)은 인코더/디코더(130)와 디지털 신호 처리기(150)의 데이터 처리를 위한 작업영역을 제공한다. The analog front-end circuit 125 (AFE circuit) outputs from the image sensor 120 by performing a correlated double sampling (CDS) process and an analog digital conversion (ADC) process on the output signal of the image sensor 120. The analog image signal is converted into a digital image signal. The digital video signal is transmitted to the encoder / decoder 130, converted into encoded data according to a prescribed compression method, and stored in the recording medium 135. The DRAM 140 or SDRAM provides a work area for data processing of the encoder / decoder 130 and the digital signal processor 150.

상기 디지털 신호 처리기(150)는 EEPROM(155,Electrically Erasable and Programmable ROM)에 기록된 프로그램을 실행하고, 디지털 카메라의 각 구성요소들을 총괄적으로 제어한다. 특히, 상기 디지털 신호 처리기(150)는 PWM 구동제어부(160)를 개재하여 상기 렌즈부(110) 및/또는 이미지 센서(120) 등의 동적 기구물의 동작을 제어하는 기능을 한다. The digital signal processor 150 executes a program recorded in the EEPROM (155, Electrically Erasable and Programmable ROM), and collectively controls each component of the digital camera. In particular, the digital signal processor 150 functions to control the operation of the dynamic unit such as the lens unit 110 and / or the image sensor 120 via the PWM driving controller 160.

영상 안정화를 위한 OIS 동작과 관련하여, 상기 디지털 카메라는 자이로 센서(191), 홀 센서(181), 그리고, 이들의 출력 측에 배치되는 자이로 필터(193) 및 홀 필터(183)를 포함한다. 상기 자이로 센서(191)는 수평축과 수직축에 대한 카메라의 각 속도를 검출해내고, 특정대역에 대한 선택특성을 갖는 자이로 필터(193)를 거쳐서 필요성분만을 추출해낼 수 있다. 그리고, 이어서 배치된 연산기(195)에서 적정의 적분처리를 거쳐 카메라의 흔들림 양이 산출되고 디지털 신호 처리기(150)로 전달된다. 상기 홀 센서(181)는 렌즈부(110, 또는 이미지 센서 120, 이하 같다.)의 현 위치에 관한 좌표값을 검출해내고, 현 위치에 관한 검출신호는 노이즈 성분을 제거하는 홀 필터(183)를 거쳐서 디지털 신호 처리기(150)로 전달된다. In connection with an OIS operation for image stabilization, the digital camera includes a gyro sensor 191, a hall sensor 181, and a gyro filter 193 and a hall filter 183 disposed at an output side thereof. The gyro sensor 191 detects each speed of the camera with respect to the horizontal axis and the vertical axis, and extracts only the necessary components through the gyro filter 193 having a selection characteristic for a specific band. Then, the amount of shaking of the camera is calculated and then transferred to the digital signal processor 150 through proper integration processing in the arranged calculator 195. The hall sensor 181 detects a coordinate value of the current position of the lens unit 110 or the image sensor 120, which is the same as below. The detection signal of the current position removes a noise component. It is delivered to the digital signal processor 150 through.

상기 디지털 신호 처리기(150)는 자이로 센서(191)에서 출력되는 흔들림 양을 포착하고, 포착된 흔들림을 상쇄하기 위한 렌즈부(110)의 목표위치를 산출해내며, 홀 센서(181)에서 출력되는 렌즈부(110)의 현 위치와 비교한 결과에 따라 목표위치와 현 위치의 차이에 해당되는 만큼의 제어신호를 PWM 구동제어부(160)에 출력한다.The digital signal processor 150 captures the shake amount output from the gyro sensor 191, calculates a target position of the lens unit 110 to cancel the captured shake, and is output from the hall sensor 181. The control signal corresponding to the difference between the target position and the current position is output to the PWM driving controller 160 according to the result of comparison with the current position of the lens unit 110.

도 2에는 PWM 구동제어부(160)의 상세한 구성이 도시되어 있다. 도면을 참조 하면, 상기 PWM 구동제어부(160)는 VCM 모터(170)로 출력될 PWM 구동신호를 생성하며, 제어부(161), 전압조정부(163), 그리고 PWM 신호 발생부(165)를 포함한다. 상기 제어부(161)는 디지털 신호 처리기(150)의 지시에 따라 VCM 모터(170)로 출력될 PWM 구동파형의 목표전압과 목표듀티비를 산출한다. 그리고, 목표전압을 정의하는 제1 제어신호를 전압조정부(163)로 출력하는 한편으로, 목표듀티비를 정의하는 제2 제어신호를 PWM 신호 발생부(165)로 출력한다. 상기 전압조정부(163)는 제1 제어신호에 비례하는 가변전압을 생성하여 PWM 신호 발생부(165)로 출력한다. 상기 PWM 신호 발생부(165)는 목표듀티를 지시하는 제2 제어신호와, 목표전압을 지시하는 전압조정부의 가변전압을 이용하여 목표전압과 목표듀티를 갖는 PWM 구동신호를 생성한다. 도면으로 도시되어 있지는 않지만, 예를 들어, 상기 PWM 신호 발생부(165)는 제2 제어신호에 비례하는 주파수를 갖는 아날로그 정현파를 신호파형으로 하고, 일정한 주파수의 삼각파를 반송파형으로 하여 비교기에 입력하고 그 대소관계에 따라 구동전원과 연결된 스위칭 소자를 온/오프 구동하며, 이때 상기 전압조정부로부터의 가변전압을 구동전원으로 활용함으로써 목표듀티비와 목표전압을 갖는 PWM 구동신호를 생성해낼 수 있다.2 shows a detailed configuration of the PWM drive control unit 160. Referring to the drawing, the PWM drive controller 160 generates a PWM drive signal to be output to the VCM motor 170, and includes a controller 161, a voltage adjuster 163, and a PWM signal generator 165. . The controller 161 calculates a target voltage and a target duty ratio of the PWM driving waveform to be output to the VCM motor 170 according to the instructions of the digital signal processor 150. The first control signal defining the target voltage is output to the voltage adjusting unit 163, and the second control signal defining the target duty ratio is output to the PWM signal generator 165. The voltage adjustor 163 generates a variable voltage proportional to the first control signal and outputs the variable voltage to the PWM signal generator 165. The PWM signal generator 165 generates a PWM driving signal having a target voltage and a target duty by using a second control signal indicating a target duty and a variable voltage of the voltage adjusting unit indicating the target voltage. Although not shown in the drawing, for example, the PWM signal generator 165 inputs an analog sine wave having a frequency proportional to the second control signal as a signal waveform and a triangular wave with a constant frequency as a carrier waveform to the comparator. The switching element connected to the driving power source is turned on / off according to the magnitude relationship. At this time, the PWM driving signal having the target duty ratio and the target voltage can be generated by utilizing the variable voltage from the voltage adjusting unit as the driving power source.

본 발명의 디지털 카메라에 의하면, VCM 모터(170)에 인가되는 PWM 구동신호의 듀티비와 전압레벨을 모두 가변화시킴으로써 현재의 요구조건에 따라 구동환경을 최적화시킬 수 있다. 예를 들어, 렌즈부(110) 등의 동적 기구물이 신속한 속도로 이동될 필요가 있거나 스트로크를 증가시킬 필요가 있을 때에는 PWM 구동신호의 전압레벨을 높이고 구동력을 극대화시킴으로써 구동의 응답성과 스트로크를 증가시 킬 수 있다. 반면에, 렌즈부(110) 등의 동적 기구물을 정밀하게 제어할 필요가 있을 때에는 PWM 구동신호의 전압레벨을 최소화하여 제어 분해능을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 정밀한 제어가 가능하게 된다.According to the digital camera of the present invention, by varying both the duty ratio and the voltage level of the PWM driving signal applied to the VCM motor 170, it is possible to optimize the driving environment according to the current requirements. For example, when a dynamic mechanism such as the lens unit 110 needs to be moved at a rapid speed or needs to increase the stroke, the response level of the drive and the stroke are increased by increasing the voltage level of the PWM driving signal and maximizing the driving force. Can kill. On the other hand, when it is necessary to precisely control the dynamic mechanism such as the lens unit 110, it is possible to improve the control resolution by minimizing the voltage level of the PWM drive signal, thereby enabling precise control.

만일 PWM 구동신호의 전압레벨이 일정한 정 전압으로 고정된다면, 즉, PWM 구동신호를 생성하는 전원단이 일정하게 고정되면, 제어 분해능은 듀티비를 조정하는 제어신호(ex. 제2 제어신호)의 n bit로 제한되며, 단위 bit 당의 이동량을 더욱 세밀하게 제어할 수 없게 된다. 또한, 고정된 전원단의 전압레벨에 따라서는 최대 n bit(full bit)의 제어신호(ex. 제2 제어신호)에도 불구하고 동적 기구물이 요구되는 스트로크(stroke)에 이르지 못하거나, 또는 응답성능이 요구수준을 충족시키지 못하는 문제도 발생된다. 본 발명에서는 요구되는 구동조건에 맞추어 PWM 구동신호의 듀티비는 물론이고 전압레벨까지 가변시킬 수 있으므로, 충분한 구동력과 정밀한 제어 분해능을 요구상황에 맞게 선택할 수 있고, 전압조정부의 가변전압으로 전원단을 변화시킴으로써 소비전력을 절감시킬 수 있는 효과도 수득할 수 있다.If the voltage level of the PWM drive signal is fixed at a constant constant voltage, i.e., if the power stage generating the PWM drive signal is fixed, the control resolution of the control signal (e.g., the second control signal) for adjusting the duty ratio is fixed. It is limited to n bits, and the amount of movement per unit bit cannot be controlled more precisely. In addition, depending on the voltage level of the fixed power supply stage, despite the maximum n bit (full bit) control signal (ex. Second control signal), the dynamic mechanism does not reach the required stroke or the response performance. There is also the problem of not meeting this requirement. In the present invention, since the duty ratio of the PWM drive signal as well as the voltage level can be varied in accordance with the required driving conditions, sufficient driving force and precise control resolution can be selected according to the requirements. By changing, the effect of reducing power consumption can also be obtained.

상기 렌즈부(110) 또는 이미지 센서(120)의 동적 기구물을 가동하는 동작모드로는, 영상 안정화를 위한 OIS 모드와, 광학렌즈에 부착된 이물질을 제거하기 위한 진동모드가 예시될 수 있다. 상기 OIS 모드는 손떨림으로 발생되는 영상의 흔들림을 보정하기 위해 동적 기구물을 이동시키면서 피사체의 결상위치를 고정시키기 위한 동작모드이다. 상기 진동모드는 동적 기구물을 빠르게 진동시킴으로써 렌즈 면상에 부착되어 있는 이물질을 강제로 탈락시키기 위한 동작모드이다.As an operation mode for operating the dynamic mechanism of the lens unit 110 or the image sensor 120, an OIS mode for image stabilization and a vibration mode for removing foreign matter attached to the optical lens may be exemplified. The OIS mode is an operation mode for fixing an imaging position of a subject while moving a dynamic object to compensate for shaking of an image generated by hand shaking. The vibration mode is an operation mode for forcibly removing the foreign matter attached to the lens surface by vibrating the dynamic mechanism quickly.

상기 제어부(161)는 현재의 동작모드를 확인하고, OIS 모드로 판단되면 PWM 구동신호의 온(on) 전압을 낮춤으로써 동적 기구물이 높은 분해능으로 제어될 수 있도록 한다. OIS 모드에서는 미세한 손떨림을 감지하고, 이를 상쇄시키기 위해 기구물을 목표위치로 정밀하게 제어하는 것이 필수적이므로, PWM 구동신호의 온(on) 전압을 낮추어 제어신호의 단위 bit 당의 제어 분해능을 높이는 것이 바람직할 것이다. 도 3에는 제어신호의 bit 수에 따른 동적 기구물의 이동량이 도시되어 있는데, 각기 프로파일 S1, S2는 온 전압을 저 전압/고전압으로 조종했을 때의 동적 기구물의 이동량을 보여준다. 단위 bit 당의 이동량을 비교하면, 저 전압에서의 이동량(d1)이 고 전압에서의 이동량(d2) 보다 휠씬 적다는 것을 확인할 수 있다. 즉, PWM 구동신호의 온(on) 전압을 저 전압으로 조정함으로써 단위 bit 당의 제어 분해능이 그만큼 향상될 수 있는 것이다. The controller 161 checks the current operation mode, and if it is determined that the OIS mode, the controller 161 lowers the on voltage of the PWM driving signal so that the dynamic mechanism can be controlled with high resolution. In the OIS mode, it is essential to precisely control the instrument to the target position in order to detect and compensate for minute hand shake. Therefore, it is desirable to increase the control resolution per unit bit of the control signal by lowering the on voltage of the PWM driving signal. will be. 3 shows the amount of movement of the dynamic instrument according to the number of bits of the control signal. The profiles S1 and S2 respectively show the amount of movement of the dynamic instrument when the on voltage is controlled to low voltage / high voltage. Comparing the movement amount per unit bit, it can be seen that the movement amount d1 at the low voltage is much smaller than the movement amount d2 at the high voltage. That is, the control resolution per unit bit can be improved by adjusting the on voltage of the PWM driving signal to a low voltage.

상기 진동 모드에서는 렌즈 면에 부착된 이물질을 제거함으로써 이물질로 인한 광학적인 간섭을 방지하기 위한 목적으로, 렌즈부(110)를 단위 시간당 높은 진동수와 많은 이동량으로 구동시킬 것이 요구된다. 즉, 진동모드에서는 동적 기구물을 활발하게 진동시키도록 PWM 구동신호의 온(on) 전압을 높임으로써 단위 bit 당 속도 및 구동력을 높이는 것이 바람직하다. 도 3에서 확인할 수 있듯이, 제어신호의 단위 bit 당의 이동량은, 저 전압(d1)에서 보다 고 전압(d2)에서 휠씬 크다는 것을 알 수 있고, 그 만큼 단위 bit 당의 구동력이 높아질 수 있다.In the vibration mode, it is required to drive the lens unit 110 at a high frequency and a large amount of movement per unit time for the purpose of preventing optical interference due to the foreign matter by removing the foreign matter attached to the lens surface. That is, in the vibration mode, it is desirable to increase the speed and driving force per unit bit by increasing the on voltage of the PWM driving signal to actively vibrate the dynamic mechanism. As can be seen in FIG. 3, it can be seen that the movement amount per unit bit of the control signal is much larger at the high voltage d2 than at the low voltage d1, and the driving force per unit bit can be increased accordingly.

결론적으로, 상기 제어부(161)는 현재의 동작모드에 따라, OIS 모드에서는 PWM 구동신호의 온(on) 전압을 낮춤으로써 정밀한 구동제어를 도모하고, 진동 모드에서는 PWM 구동신호의 온(on) 전압을 높임으로써 동적 기구물에 가해지는 구동력 을 극대화시킬 수 있다.In conclusion, according to the current operation mode, the controller 161 achieves precise driving control by lowering the on voltage of the PWM driving signal in the OIS mode, and the on voltage of the PWM driving signal in the vibration mode. By increasing, it is possible to maximize the driving force applied to the dynamic mechanism.

본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 관한 디지털 카메라의 전체적인 구성을 보여주는 블록 구성도이다. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a digital camera according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 PWM 구동제어부의 구성을 보여주는 블록 구성도이다. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the PWM driving controller shown in FIG. 1.

도 3은 제어신호 bit 수에 따른 동적 기구물의 이동량을 도시한 도면으로, 각기 PWM의 온(on) 전압이 저 전압/고 전압으로 조정되었을 때의 이동량을 보여주는 도면이다. 3 is a diagram showing the amount of movement of the dynamic mechanism according to the number of bits of the control signal, each showing the amount of movement when the on voltage of the PWM is adjusted to a low voltage / high voltage.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110 : 렌즈부 120 : 이미지 센서110: lens unit 120: image sensor

125 : 아날로그 프론트엔드 회로 130 : 인코더/디코더125: analog front end circuit 130: encoder / decoder

135 : 기록매체 140 : DRAM135: recording medium 140: DRAM

150 : 디지털 신호 처리기 155 : EEPROM150: digital signal processor 155: EEPROM

160 : PWM 구동제어부 161: 제어부160: PWM drive control unit 161: control unit

163 : 전압 조정부 165 : PWM 신호 발생부163: voltage adjusting unit 165: PWM signal generating unit

170 : VCM 모터 181 : 홀 센서170: VCM motor 181: Hall sensor

183 : 홀 필터 191 : 자이로 센서183 Hall Filter 191 Gyro Sensor

193 : 자이로 필터 195 : 연산기193: gyro filter 195: operator

Claims (6)

동적 기구부를 구동하는 액츄에이터; 및An actuator for driving the dynamic mechanism; And 상기 액츄에이터에 대해 PWM 구동신호를 인가하는 것으로, PWM 구동신호의 온(on) 전압과 듀티비(duty ratio)를 가변적으로 제어하는 PWM 구동제어부;를 포함하는 디지털 카메라.And a PWM driving controller for applying a PWM driving signal to the actuator to variably control an on voltage and a duty ratio of the PWM driving signal. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 PWM 구동제어부는,The PWM drive control unit, 목표 온(on) 전압 및 목표 듀티비에 관한 제1 제어신호와 제2 제어신호를 출력하는 제어부;A controller configured to output a first control signal and a second control signal relating to a target on voltage and a target duty ratio; 상기 제1 제어신호에 따라 가변전압을 출력하는 전압조정부; 및 A voltage adjusting unit outputting a variable voltage according to the first control signal; And 상기 가변전압에 따라 온(on) 전압을 조정하는 한편으로, 상기 제2 제어신호에 따라 PWM 구동신호의 듀티비를 조정하는 PWM 신호 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라.And a PWM signal generator for adjusting an on voltage according to the variable voltage and adjusting a duty ratio of the PWM driving signal according to the second control signal. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 동적 기구부는 피사체의 영상이 유입되는 렌즈부와, 피사체의 영상을 촬상하는 이미지 센서 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라.The dynamic mechanism unit comprises at least one of a lens unit into which the image of the subject is introduced, and an image sensor for capturing the image of the subject. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 PWM 구동제어부는 현재의 동작모드에 따라 PWM 구동신호의 온(on) 전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라.And the PWM driving controller adjusts an on voltage of the PWM driving signal according to a current operation mode. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 동적 기구부에 대한 정밀한 제어가 요구되는 제1 동작모드의 온 전압(Von1)과, 상기 동적기구부의 신속한 응답 또는 큰 이동량이 요구되는 제2 동작모드의 온 전압(Von2)은 Von1 < Von2 의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라.The on voltage Von1 of the first operation mode requiring precise control of the dynamic mechanism part and the on voltage Von2 of the second operation mode requiring a rapid response or large amount of movement of the dynamic mechanism part have a relationship of Von1 <Von2. Digital camera, characterized in that to satisfy. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1 동작모드는 카메라의 흔들림을 보상하기 위한 영상 안정화 모드를 포함하고, 상기제2 동작모드는 렌즈 면 상의 이물질을 제거하기 위한 진동 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라.The first operation mode includes an image stabilization mode for compensating for camera shake, and the second operation mode includes a vibration mode for removing foreign matter on the lens surface.
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