KR20130029631A - 스위칭 노이즈가 감소된 카메라 모듈 - Google Patents

스위칭 노이즈가 감소된 카메라 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스위칭(Switching)이 있는 드라이버 IC의 입력 전원부에 임피던스(Impedance)를 삽입함으로써 고주파 스위칭 신호가 감소된 카메라 모듈에 관한 것으로서, 고주파 노이즈 성분으로 인한 주변 회로에의 간섭을 최소화하기 위한 것이 목적이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 전원부 및 VCM(Voice Coil Module); 및 상기 VCM과 접속되어 카메라 모듈의 렌즈에 대한 동적 움직임을 센싱(Sensing)하는 센서부;를 포함하는 카메라 모듈에 있어서, 상기 VCM은 상기 카메라 모듈의 렌즈를 구동하는 액츄에이터(Actuator); 상기 액츄에이터를 제어하는 드라이버(Driver) IC;를 포함하고, 상기 드라이버 IC는 입력된 신호에 대하여 턴-온(Turn-On) 또는 턴-오프(Turn-Off)를 하는 스위칭부; 상기 스위칭부에 인가된 신호에 의해서 에너지를 저장하거나 출력하는 에너지 저장부; 및 상기 드라이버 IC에 입력된 신호의 고주파 영역에서 발생하는 노이즈(Noise)를 제거하는 고주파 제거부;를 포함한다.

Description

스위칭 노이즈가 감소된 카메라 모듈{Camera module reduced switching noise}
본 발명은 스위칭 노이즈가 감소된 카메라 모듈에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 스위칭(Switching)이 있는 드라이버 IC의 입력 전원부에 임피던스(Impedance)를 삽입함으로써 고주파 스위칭 신호가 감소된 카메라 모듈에 관한 것이다.
종래에는 이미지 센서를 사용하는 촬상 모듈에 있어서, 저전력이 필요하므로 AF 액츄에이터(Auto Focusing Actuator)를 이용한 이미지 센서를 사용하였다. 이러한 이미지 센서에는 AF 액츄에이터를 제어하는 드라이버 IC(Driver IC)가 존재하게 되는데, 드라이버 IC의 전류 소모량 감소를 위해 Switching mode 또는 PWM(Pulse Width Modulation)을 적용한 드라이버 IC를 사용하는 추세이다.
이러한 드라이버 IC는 고속의 Switching Pulse를 입력하게 되는데, 드라이버 IC가 온(On)인 경우에는 전류가 흐르게 되고, 드라이버 IC가 오프(Off)인 경우에는 VCM(Voice Coil Module)의 인덕터(Inductor)에 남은 전류를 흐르게 된다.
다만, 고속으로 온(On)/오프(Off) 하는 스위칭 구조에서는 파형에서 고주파 노이즈 성분이 발생하게 되고, 이는 주변 회로에 간섭을 하게 된다. 이에 따라 스위칭 신호의 주파수나 파형 등을 변형함으로써 노이즈를 제거하고자 하지만, 모듈별 편차 및 센서별 편차 등 여러 가지 요인에 의하여 특정 조건에 따른 스위칭 간섭을 제거하기가 쉽지 않다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일 실시예는 고주파 노이즈 성분으로 인한 주변 회로에의 간섭을 최소화하기 위한 것이 목적이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 전원부 및 VCM(Voice Coil Module); 및 상기 VCM과 접속되어 카메라 모듈의 렌즈에 대한 동적 움직임을 센싱(Sensing)하는 센서부;를 포함하는 카메라 모듈에 있어서, 상기 VCM은 상기 카메라 모듈의 렌즈를 구동하는 액츄에이터(Actuator); 상기 액츄에이터를 제어하는 드라이버(Driver) IC;를 포함하고, 상기 드라이버 IC는 입력된 신호에 대하여 턴-온(Turn-On) 또는 턴-오프(Turn-Off)를 하는 스위칭부; 상기 스위칭부에 인가된 신호에 의해서 에너지를 저장하거나 출력하는 에너지 저장부; 및 상기 드라이버 IC에 입력된 신호의 고주파 영역에서 발생하는 노이즈(Noise)를 제거하는 고주파 제거부;를 포함한다.
상기 고주파 제거부는 상기 전원부의 출력단 노드(Node) 및 상기 스위칭부의 입력단 노드 사이에 연결될 수 있다.
또한, 상기 고주파 제거부는 상기 스위칭부의 출력단 노드 및 상기 에너지 저장부의 출력단 노드와 상기 액츄에이터의 입력단 노드 사이에 연결될 수 있다.
한편, 상기 고주파 제거부는 저항(Resistor) 또는 저역 통과 필터(Low Pass Filter; LPF)일 수 있다.
한편, 상기 에너지 저장부는 상기 스위칭부가 턴-온(Turn-On)인 경우에는 상기 전원부로부터 입력된 에너지를 저장하고, 상기 스위칭부가 턴-오프(Turn-Off)인 경우에는 상기 저장된 에너지를 상기 액츄에이터로 출력할 수 있다.
한편, 상기 저항값(R)의 범위 또는 상기 저역 통과 필터의 저항성분 값(R)의 범위는
Figure pat00001
을 만족할 수 있다.
한편, 상기 스위칭부는 MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)일 수 있다.
한편, 상기 에너지 저장부는 인덕터(Inductor) 또는 커패시터(Capacitor)일 수 있다.
한편, 상기 드라이버 IC는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식에 의하여 상기 액츄에이터를 제어할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 고속으로 스위칭하는 펄스(Pulse)의 경우 고주파 성분의 피크(Peak)를 제거함으로써 고주파 스위칭 노이즈 성분을 제거할 수 있다.
또한, 샘플링 주파수(Sampling frequency), 슬루율(Slew rate) 등의 선택에 있어서 상대적으로 선택의 폭이 넓어지므로, 전류 소모에 있어서 효율이 좋은 조건으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 카메라 모듈의 블럭도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 카메라 모듈 내의 드라이버 IC의 블럭도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 카메라 모듈 내의 드라이버 IC의 블럭도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명에 의한 카메라 모듈의 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 카메라 모듈 내의 드라이버 IC의 블럭도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 카메라 모듈은 전원부(500) 및 VCM(Voice Coil Module, 400); 및 상기 VCM(400)과 접속되어 카메라 모듈의 렌즈(미도시)에 대한 동적 움직임을 센싱(Sensing)하는 센서부(600);를 포함하는 카메라 모듈에 있어서, 상기 VCM(400)은 상기 카메라 모듈의 렌즈를 구동하는 액츄에이터(Actuator, 300); 상기 액츄에이터(300)를 제어하는 드라이버 IC(100);를 포함하고, 상기 드라이버 IC(100)는 입력된 신호에 대하여 턴-온(Turn-On) 또는 턴-오프(Turn-Off)를 하는 스위칭부(120); 상기 스위칭부(120)에 인가된 신호에 의해서 에너지를 저장하거나 출력하는 에너지 저장부(130); 및 상기 드라이버 IC(100)에 입력된 신호의 고주파 영역에서 발생하는 노이즈(Noise)를 제거하는 고주파 제거부(110);를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 고주파 제거부(110)는 상기 전원부(500)의 출력단 노드(Node) 및 상기 스위칭부(120)의 입력단 노드 사이에 연결될 수 있다. 이로 인해, 상기 고주파 제거부(110)에 의하여 고주파 노이즈 성분이 제거된 상태로 상기 스위칭부(120)의 스위칭이 일어날 수 있으므로, 상기 액츄에이터(300)에는 고주파 노이즈 성분이 제거된 신호가 입력될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 카메라 모듈 내의 드라이버 IC의 블럭도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 카메라 모듈은 전원부(500) 및 VCM(400); 및 상기 VCM(400)과 접속되어 카메라 모듈의 렌즈(미도시)에 대한 동적 움직임을 센싱(Sensing)하는 센서부(600);를 포함하는 카메라 모듈에 있어서, 상기 VCM(400)은 상기 카메라 모듈의 렌즈를 구동하는 액츄에이터(300); 상기 액츄에이터(300)를 제어하는 드라이버 IC(200);를 포함하고, 상기 드라이버 IC(200)는 입력된 신호에 대하여 턴-온(Turn-On) 또는 턴-오프(Turn-Off)를 하는 스위칭부(220); 상기 스위칭부(220)에 인가된 신호에 의해서 에너지를 저장하거나 출력하는 에너지 저장부(230); 및 상기 드라이버 IC(200)에 입력된 신호의 고주파 영역에서 발생하는 노이즈(Noise)를 제거하는 고주파 제거부(210);를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 고주파 제거부(210)는 상기 스위칭부(220)의 출력단 노드 및 상기 에너지 저장부(230)의 출력단 노드와 상기 액츄에이터(300)의 입력단 노드 사이에 연결될 수 있다. 이로 인해, 상기 고주파 제거부(210)에 의하여 고주파 노이즈 성분이 제거된 상태로 상기 스위칭부(220)의 스위칭이 일어날 수 있으므로, 상기 액츄에이터(300)에는 고주파 노이즈 성분이 제거된 신호가 입력될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 고주파 제거부(110, 210)는 저항(Resistor) 또는 저역 통과 필터(Low Pass Filter; LPF)일 수 있다.
상기 스위칭부(120, 220)에서는 온/오프 스위칭이 일어나게 되는데, 이 경우 스위칭에 의한 파형에서는 고주파 노이즈 성분이 발생할 수 있고, 이러한 고주파 노이즈 성분은 주변 회로에 간섭을 일으키게 된다. 따라서, 이러한 스위칭에 의한 고주파 노이즈 성분을 제거할 필요가 있고, 상기 고주파 제거부(110, 210)는 이러한 고주파 노이즈 성분을 제거함으로써 상기 카메라 모듈의 성능을 향상시킬 수 있다.
이 경우, 제거가 되어야 할 스위칭에 의한 노이즈 성분은 고주파 성분이므로, 상기 스위칭부(120, 220)는 저역 통과 필터일 수 있다. 저역 통과 필터에 의하여 스위칭에 의한 고주파 노이즈 성분은 차단(Cut-off)되므로, 상기 액츄에이터(300)에는 스위칭에 의한 고주파 노이즈 성분이 제거된 파형이 전달될 수 있다.
또한, 상기 스위칭부(120, 220)는 저항일 수 있다. 일반적으로 저역 통과 필터는 회로를 구성함에 있어서 공간상의 제약이 있으므로, 상기 스위칭부(120, 220)를 저항으로 구성하게 되면 저역 통과 필터를 사용하는 것보다 공간상의 제약을 벗어날 수 있다.
이 경우, 상기 저항값(R)의 범위 또는 상기 저역 통과 필터의 저항성분 값(R)의 범위는
Figure pat00002
일 수 있다.
일반적으로, 상기 저항값(R)의 범위 또는 상기 저역 통과 필터의 저항성분 값(R)의 범위는 이하와 같은 범위에서 정해질 수 있다.
Figure pat00003

상기 에너지 저장부(130, 230)는 상기 스위칭부(120, 220)가 턴-온(Turn-On)인 경우에는 상기 전원부(500)로부터 입력된 에너지를 저장하고, 상기 스위칭부(120, 220)가 턴-오프(Turn-Off)인 경우에는 상기 저장된 에너지를 상기 액츄에이터(300)로 출력할 수 있다.
이러한 원리에 의하여 작동하는 방식을 채택함으로 인해서, 전류 소모량이 적어지므로 전류 소모에 있어서 효율이 높아지게 된다. 일반적으로 약 50 ~ 60% 정도의 전류 소모량을 줄일 수 있다.
상기 스위칭부(120, 220)는 MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)일 수 있다.
또한, 상기 스위칭부(120, 220)는 Bipolar Transistor 또는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)일 수 있다.
이 경우, 상기 에너지 저장부(130, 230)는 인덕터(Inductor) 또는 커패시터(Capacitor)일 수 있다.
상기 스위칭부(120, 220)가 턴-온(Turn-On)인 경우에는 상기 에너지 저장부(130, 230)는 상기 전원부(500)로부터의 에너지를 저장하고, 상기 스위칭부(120, 220)는 상기 전원부(500)와 상기 액츄에이터(300)를 연결함으로써 상기 액츄에이터(300)를 동작시킬 수 있다. 반면, 상기 스위칭부(120, 220)가 턴-오프(Turn-Off)인 경우에는 상기 액츄에이터(300)는 상기 전원부(500)로부터 에너지를 직접 전달받지는 못하므로, 상기 에너지 저장부(130, 230)는 상기 전원부(500)로부터 저장된 에너지를 상기 액츄에이터(300)로 전달함으로써 상기 액츄에이터(300)를 동작시킬 수 있다.
또한, 상기 에너지 저장부(130, 230)는 인덕터 및 커패시터가 결합된 소자일 수도 있다.
한편, 상기 드라이버 IC(100, 200)는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식에 의하여 상기 액츄에이터(300)를 제어할 수 있다. 상기 PWM 방식에 의하면 고속의 스위칭 펄스(Pulse)를 상기 드라이버 IC(100, 200)에 입력하게 되는데, 이러한 펄스에는 고속의 스위칭에 의하여 고주파 노이즈 성분이 발생하게 되고, 상기 고주파 제거부(110, 210)에 의하여 제거된 상태로 상기 액츄에이터(300)로 신호가 전달될 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100, 200 : 드라이버 IC
110, 210 : 고주파 제거부
120, 220 : 스위칭부
130, 230 : 에너지 저장부
300 : 액츄에이터(Actuator)
400 : VCM(Voice Coil Module)
500 : 전원부
600 : 센서부

Claims (9)

  1. 전원부 및 VCM(Voice Coil Module); 및
    상기 VCM과 접속되어 카메라 모듈의 렌즈에 대한 동적 움직임을 센싱(Sensing)하는 센서부;를 포함하는 카메라 모듈에 있어서,
    상기 VCM은
    상기 카메라 모듈의 렌즈를 구동하는 액츄에이터(Actuator);
    상기 액츄에이터를 제어하는 드라이버(Driver) IC;를 포함하고,
    상기 드라이버 IC는
    입력된 신호에 대하여 턴-온(Turn-On) 또는 턴-오프(Turn-Off)를 하는 스위칭부;
    상기 스위칭부에 인가된 신호에 의해서 에너지를 저장하거나 출력하는 에너지 저장부; 및
    상기 드라이버 IC에 입력된 신호의 고주파 영역에서 발생하는 노이즈(Noise)를 제거하는 고주파 제거부;
    를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고주파 제거부는 상기 전원부의 출력단 노드(Node) 및 상기 스위칭부의 입력단 노드 사이에 연결되는 카메라 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고주파 제거부는 상기 스위칭부의 출력단 노드 및 상기 에너지 저장부의 출력단 노드와 상기 액츄에이터의 입력단 노드 사이에 연결되는 카메라 모듈.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 고주파 제거부는 저항(Resistor) 또는 저역 통과 필터(Low Pass Filter; LPF)인 카메라 모듈.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 에너지 저장부는 상기 스위칭부가 턴-온(Turn-On)인 경우에는 상기 전원부로부터 입력된 에너지를 저장하고, 상기 스위칭부가 턴-오프(Turn-Off)인 경우에는 상기 저장된 에너지를 상기 액츄에이터로 출력하는 카메라 모듈.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 저항값(R)의 범위 또는 상기 저역 통과 필터의 저항성분 값(R)의 범위는
    Figure pat00004

    인 카메라 모듈.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 스위칭부는 MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)인 카메라 모듈.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 에너지 저장부는 인덕터(Inductor) 또는 커패시터(Capacitor)인 카메라 모듈.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 드라이버 IC는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식에 의하여 상기 액츄에이터를 제어하는 카메라 모듈.
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