KR20150063808A - 오프셋 보정시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

오프셋 보정시스템 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150063808A
KR20150063808A KR1020130148631A KR20130148631A KR20150063808A KR 20150063808 A KR20150063808 A KR 20150063808A KR 1020130148631 A KR1020130148631 A KR 1020130148631A KR 20130148631 A KR20130148631 A KR 20130148631A KR 20150063808 A KR20150063808 A KR 20150063808A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
offset
terminal
offset correction
voltage
pmos
Prior art date
Application number
KR1020130148631A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101942724B1 (ko
Inventor
문요섭
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020130148631A priority Critical patent/KR101942724B1/ko
Priority to US14/251,171 priority patent/US20150156418A1/en
Publication of KR20150063808A publication Critical patent/KR20150063808A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101942724B1 publication Critical patent/KR101942724B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/681—Motion detection
    • H04N23/6812—Motion detection based on additional sensors, e.g. acceleration sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/682—Vibration or motion blur correction
    • H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 오프셋 보정시스템은 렌즈부의 위치정보에 대한 신호를 출력하는 위치센서부,상기 출력된 신호로부터, 직류(DC) 오프셋의 발생여부를 판단하며, 상기 직류 오프셋이 발생하는 경우에는 상기 직류 오프셋을 보정하기 위한 디지털 제어신호를 생성하는 디지털 신호처리부 및 연산증폭기(OP-AMP)를 통해, 상기 위치센서부로부터 출력된 신호를 증폭하고, 상기 직류 오프셋 발생하는 경우에는 상기 디지털 제어신호에 대응하는 오프셋 보정전압을 상기 연산증폭기의 내부단자에 직접 인가하는 증폭부를 포함한다.

Description

오프셋 보정시스템 및 그 제어방법{System for correcting off-set and controlling method thereof}
본 발명은 오프셋 보정시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
디지털 촬영장치는 촬상소자를 통하여, 입력받은 영상을 디지털 신호 처리기에서 이미지 프로세싱하며, 이를 압축하여 이미지 파일을 생성하고, 그 이미지파일을 메모리에 저장할 수 있다.
그리고, 디지털 촬영장치는 촬상소자를 통하여 입력받거나, 저장매체에 저장된 이미지 파일의 이미지를 LCD 와 같은 표시장치에 표시하여 보여줄 수 있지만, 사용자가 원하는 영상을 촬영할 때, 사용자의 손떨림으로 인하여 카메라등의 디지털 촬영장치가 흔들릴 수 있는바, 이러한 흔들림으로 인하여, 촬상소자를 통하여 입력되는 영상이 흔들려서, 촬영이 실패로 돌아갈 수 있었다.
따라서, 이러한 손떨림에 의한 촬영실패를 방지하기 위하여, 손떨림이 발생할 때, 카메라등에 장착된 자이로 센서등에 의해 검출된 카메라의 각속도등을 검출하며, 이를 기초로 카메라 렌즈의 구동거리를 계산한 후, 액츄에이터(VCM)를 통해 상기 거리만큼 렌즈를 이동시킨 후, 상기 이동된 렌즈의 위치는 홀센서(Hall sensor)의 출력신호로부터 피드백(feedback)되는 손떨림 보정기능(OIS, Optical image stabilization)을 통해, 상기 촬영영상의 보정과정을 수행하였다
하지만, 상기 홀센서로부터 출력된 신호의 주파수는 1Hz ~ 30 Hz로서, 낮은 주파수 대역에 속하며, 상기 출력신호의 크기도 작기 때문에, 증폭기등을 통해, 상기 출력신호를 증폭할 필요가 있는바, 상기 홀센서의 열화등으로 인해, 상기 출력신호에 직류(DC) 오프셋이 발생하게 되면, 상기 출력신호를 기반으로 한 손떨림 보정기능의 정확성이 떨어지는 문제점이 있었다.
2012-0073136KR
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 홀센서로부터 검출된 신호에 직류 오프셋 발생시, 상기 검출신호를 일정이득으로 증폭하는 연산증폭기(OP-AMP)의 내부단자에 오프셋 보정전압을 인가함으로써, 상기 오프셋 보정전압에 발생될 수 있는 노이즈에 의해, 상기 연산증폭기의 출력신호가 변경될 수 있는 가능성을 최소화할 수 있는 오프셋 보정시스템 및 그 제어방법을 위한 것이다.
본 발명에 따른 오프셋 보정시스템은 렌즈부의 위치정보에 대한 신호를 출력하는 위치센서부,상기 출력된 신호로부터, 직류(DC) 오프셋의 발생여부를 판단하며, 상기 직류 오프셋이 발생하는 경우에는 상기 직류 오프셋을 보정하기 위한 디지털 제어신호를 생성하는 디지털 신호처리부 및 연산증폭기(OP-AMP)를 통해, 상기 위치센서부로부터 출력된 신호를 증폭하고, 상기 직류 오프셋 발생하는 경우에는 상기 디지털 제어신호에 대응하는 오프셋 보정전압을 상기 연산증폭기의 내부단자에 직접 인가하는 증폭부를 포함한다.
또한, 상기 위치센서부는 상기 렌즈부의 위치에 대응하는 제 1 전압신호(V1) 과 제 2 전압신호(V2)을 출력하는 홀센서를 포함한다.
또한, 상기 연산증폭기(OP-AMP)는 적어도 하나 이상의 PMOS 와 NMOS을 포함한다.
또한, 상기 연산증폭기의 내부단자는 상기 적어도 하나 이상의 PMOS의 벌크단자이며, 상기 PMOS의 게이트 단자는 상기 연산증폭기의 비반전단자 또는 반전단자에 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 PMOS의 문턱전압(Threshold voltage)은 상기 PMOS의 벌크단자에 입력되는 상기 오프셋 보정전압에 의해 가변된다.
또한, 상기 PMOS의 문턱전압(Threshold voltage)에 대응하여, 상기 PMOS의 드레인 전류도 가변된다.
또한, 상기 NMOS의 벌크단자는 접지단자에 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 디지털 신호처리부는 상기 제 1 전압(V1) 와 제 2 전압(V2)간에 상기 직류 오프셋이 발생한 경우에는 상기 직류 오프셋을 보정하기 위한 상기 오프셋 보정전압에 대응하는 상기 디지털 제어신호를 생성한다.
또한, 상기 디지털 제어신호를 아날로그 형태인 오프셋 보정전압으로 변환하여, 상기 증폭부에 인가하는 제 2 신호변환부를 더 포함한다.
또한, 상기 증폭부로부터 출력된 신호를 디지털 신호형태로 변환하는 제 1 신호변환부를 더 포함한다.
또한, 상기 증폭부는 상기 오프셋 보정전압이 내부단자에 직접 인가되는 연산증폭기(OP-AMP),상기 연산증폭기의 비반전단자 및 반전단자 각각에 전기적으로 연결된 제1저항 및 상기 반전단자와 상기 연산증폭기의 출력단자를 전기적으로 연결하는 제2저항을 포함한다.
또한, 상기 연산증폭기(OP-AMP)는 오프셋 보정시스템 상기 비반전단자에 게이트 단자가 전기적으로 연결되는 제 2 PMOS 와 상기 반전단자가 게이트 단자에 전기적으로 연결되는 제 3 PMOS를 포함한다.
또한, 상기 오프셋 보정전압은 상기 제 2 PMOS 및 3 PMOS의 벌크단자에 직접 인가된다.
또한, 상기 연산증폭기(OP-AMP)는 게이트 단자에 입력되는 바이어스 전압에 의해, 입력전류(ID)를 제어하는 제1 PMOS, 상기 오프셋 보정전압이 인가되는 오프셋 보정회로, 상기 오프셋 보정모듈로부터 출력된 전류(ID1, ID2)의 크기를 동일하게 하는 커런트미러모듈, 게이트 단자에 입력되는 바이어스 전압에 의해, 출력전류(IP)을 제어하는 제 4 PMOS 및 상기 출력전류(IP)를 일정이득으로 증폭하여 출력전압(VO)을 생성하는 제 3 NMOS를 포함한다.
또한, 상기 오프셋 보정회로은 상기 연산증폭기의 비반전단자에 게이트 단자가 전기적으로 연결되는 제 2 PMOS 와 상기 반전단자가 게이트 단자에 전기적으로 연결되는 제 3 PMOS를 포함한다.
또한, 상기 오프셋 보정회로는 상기 오프셋 보정전압은 상기 제 2 PMOS 및 3 PMOS의 벌크단자에 직접 인가된다.
본 발명에 따른 오프셋 보정시스템의 제어방법은 렌즈부의 위치정보에 대한 신호를 검출하는 신호검출단계, 상기 검출된 신호를 연산증폭기를 통해 증폭하는 증폭단계, 상기 검출된 신호로부터, 직류 오프셋 발생여부를 판단하는 단계 및 상기 직류 오프셋이 발생하는 경우에, 오프셋 보정전압을 생성하여, 연산증폭기의 내부단자에 인가하는 오프셋 보정단계를 포함한다.
또한, 상기 오프셋 보정단계는 상기 직류 오프셋이 발행하는 경우에, 상기 직류 오프셋을 보정하기 위한 디지털 제어신호를 생성하는 단계, 상기 디지털 제어신호에 대응하는 아날로그 형태의 상기 오프셋 보정전압으로 변환하는 단계 및 상기 오프셋 보정전압을 연산증폭기의 내부단자에 인가하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 연산증폭기의 내부단자는 상기 적어도 하나 이상의 PMOS의 벌크단자이며, 상기 PMOS 각각의 게이트 단자는 상기 연산증폭기의 비반전단자 또는 반전단자에 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 증폭단계 이후에, 상기 증폭된 신호를 디지털 신호형태로 변환하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 오프셋 보정시스템은 홀센서의 출력신호에 대한 직류오프셋의 발생여부를 판단하며, 상기 직류오프셋이 발생한 경우에는 상기 직류오프셋을 보정하기 위한 디지털 제어신호를 생성한 후, 상기 디지털 제어신호에 대응하는 오프셋 보정전압을 연산증폭기(OP-AMP)의 내부단자에 직접인가하여, 상기 직류오프셋을 실시간으로 보정함으로써, 홀센서로부터 검출된 위치정보를 기초로 하여, 상기 렌즈부를 구동함에 있어서, 보다 안정적으로 촬영자의 손떨림등으로 인한 영상의 흔들림 보정에 대한 정확성을 확보할 수 있다.
또한, 오프셋 보정시스템은 홀센서의 출력신호에 직류 오프셋이 발생하는 경우, 오프셋 보정모듈을 구성하는 적어도 하나이상의 PMOS의 벌크단자에 상기 오프셋 보정전압을 직접 인가함으로써, 상기 오프셋 보정전압에서 발생할 수 있는 노이즈로부터 상기 연산증폭기의 출력신호가 받을 수 있는 영향을 최소화 할 수 있고, 이를 통해, 보다 효과적인 손떨림 보정을 수행할 수 있으며, 전체 시스템의 안정성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 오프셋 보정시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오프셋 보정시스템의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 오프셋 보정시스템의 증폭부를 나타낸 회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 증폭부의 연산증폭기의 등가회로도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 증폭부의 연산증폭기를 구성하는 PMOS 와 NMOS 의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 오프셋 보정전압에 의해 연산증폭기의 출력전압이 영향을 받는 정도를 나타낸 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명인 오프셋 보정시스템 및 그 제어방법에 대한 일실시예를 상세히 설명하기로 하며, 이하, 렌즈부의 일축(X축 또는 Y축)상을 기준으로 상기 렌즈부의 구동에 대해 설명하고, 다른 축(X축 또는 Y축)에서도 동일하게 적용될 수 있으며, PMOS 와 NMOS는 각각 P형 과 N형 모스펫(MOSFET) 트랜지스터를 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 오프셋 보정시스템을 나타낸 블록도이며, 도 2는 본 발명에 따른 오프셋 보정시스템의 제어방법을 나타낸 흐름도이고, 오프셋 보정시스템(10)은 위치센서부(100), 증폭부(200), 제 1 신호변환부(300), 디지털 신호처리부(400), 제 2 신호변환부(800), 모터 드라이버(500), 보이스 코일 모터(600) 및 렌즈부(700)를 포함할 수 있다.
위치센서부(100)는 자기장의 세기에 따라 전압이 변화는 홀 효과를 이용하여, 렌즈부(700)의 현재위치를 검출하는 홀센서(110) 와 촬영자의 손떨림에 의한 움직임에 대한 각속도를 검출하는 각속도 센서(미도시)를 포함하며, 상기 홀센서(미도시) 와 각속도 센서(미도시)를 이용하여, 렌즈부(700)의 위치정보를 검출할 수 있다(S100). 여기에서, 홀센서(100)는 렌즈부(700)의 위치에 대응하는 제 1 전압신호(V1) 와 제 2 전압신호(V2)을 출력하며(S100), 상기 제 1 전압신호(V1) 와 제 2 전압신호(V2)는 사인파형태일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
증폭부(200)는 연산증폭기(OP-AMP)(210)를 포함하며, 상기 연산증폭기(210)를 통해, 홀센서(110)로부터 검출된 렌즈부(700)의 현재위치에 대응하는 전압신호(V1,V2)을 증폭하며(S110), LNA(Low Noise Amplifier)일 수 있으며, 제 1 신호변환부(300)는 상기 증폭된 전압값을 디지털 값으로 변환하며, 아날로그 디지털 변환기(Analog digital converter)일 수 있다.
그리고, 증폭부(200)는 상기 제 1 및 2 전압신호(V1,V2)간에 직류(DC) 오프셋이 발생하는 경우에, 상기 직류 오프셋을 보정하기 위한 오프셋 보정전압(VDAC)이 상기 연산증폭기(210)의 내부단자에 직접인가되며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 하겠다.
디지털 신호처리부(400)는 위치센서부(100)로부터 검출된 렌즈부(700)의 위치정보를 기초로 하여, 상기 렌즈부(700)의 구동범위를 제어하기 위한 디지털 제어신호를 생성하며, 상기 디지털 제어신호는 10 bit로 구성될 수 있고, 10 bit 중 MSB(최상위 bit)는 부호(sign bit)로서, 렌즈부(700)의 구동방향을 나타내고, 나머지 bit은 렌즈부(700)의 이동거리에 대응되는 보이스코일모터(VCM,600))의 구동전류의 크기를 나타낼 수 있다.
그리고, 모터 드라이버(500)는 제 1 신호변환부(300)로부터 입력된 상기 디지털 제어신호를 기반으로 하여, 상기 렌즈부(700)의 구동을 위한 보이스 코일 모터(600)의 구동전압을 생성하며, 상기 구동전압을 이용해 보이스 코일 모터(600)를 구동시킨다. 여기에서, 디지털 신호처리부(400)는 PID(Proportion intergral derivative control) 제어를 통해, 상기 디지털 제어신호를 생성할 수 있다.
또한, 디지털 신호처리부(400)는 홀센서(110)로부터 출력된 상기 제 1 및 2 전압신호(V1,V2)간에 직류(DC)오프셋의 발생여부를 판단하며(S120), 상기 직류 오프셋이 발생하는 경우에는 상기 직류 오프셋을 보정하기 위한 디지털 제어신호를 생성하고(S130), 제 2 신호변환부(800)는 상기 디지털 제어신호를 아날로그 형태인 오프셋 보정전압(VDAC)으로 변환하여(S140), 증폭부(200)의 내부단자에 인가할 수 있다(S150).
상기에서 검토한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 오프셋 보정시스템은 홀센서의 출력신호에 대한 직류오프셋의 발생여부를 판단하며, 상기 직류오프셋이 발생한 경우에는 상기 직류오프셋을 보정하기 위한 디지털 제어신호를 생성한 후, 상기 디지털 제어신호에 대응하는 오프셋 보정전압을 연산증폭기(OP-AMP)의 내부단자에 직접인가하여, 상기 직류오프셋을 실시간으로 보정함으로써, 홀센서로부터 검출된 위치정보를 기초로 하여, 상기 렌즈부를 구동함에 있어서, 보다 안정적으로 촬영자의 손떨림등으로 인한 영상의 흔들림 보정에 대한 정확성을 확보할 수 있다.
이하, 도 3 내지 5를 참고하여, 본 발명에 따른 오프셋 보정시스템의 증폭부에 오프셋 보정전압을 인가하여, 직류 오프셋을 보정하는 내용에 대해 보다 상세히 설명할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 오프셋 보정시스템의 증폭부를 나타낸 회로도이며, 도 4는 본 발명에 따른 증폭부의 연산증폭기의 등가회로도를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 증폭부의 연산증폭기를 구성하는 PMOS 와 NMOS 의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 증폭부(200)는 홀센서(110)로부터 출력된 상기 제 1 및 2 전압신호(V1,V2)간에 발생한 직류(DC)오프셋을 보정하기 위한 오프셋 보정전압이 내부단자에 직접 인가되는 연산증폭기(OP-AMP,210) 와 상기 연산증폭기(210)의 비반전단자(V+) 및 반전단자(V-) 각각에 전기적으로 연결된 제1저항(R1) 과 상기 반전단자(V-)와 연산증폭기(210)의 출력단자(VO)를 전기적으로 연결하는 제2저항(R2)을 포함할 수 있지만, 상기와 같은 회로구성에 한정되지 아니하고, 일정이득으로 상기 제 1 및 2 전압신호(V1,V2)를 증폭할 수 있는 다른 회로구성을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 증폭부(200)의 연산증폭기(210)는 적어도 하나이상의 PMOS 와 NMOS를 포함할 수 있으며, 구체적으로, 게이트 단자에 입력되는 바이어스 전압(Vbias)에 의해, 입력전류(ID) 와 출력전류(IP)를 제어하는 제1 PMOS(211) 및 제 4 PMOS(214), 상기 오프셋 보정전압이 인가되는 오프셋 보정회로(212), 상기 오프셋 보정회로(212)로부터 출력된 전류(ID1, ID2)의 크기를 동일하게 하는 커런트미러회로(213) 및 상기 출력전류(IP)를 일정이득으로 증폭하여 출력전압(VO)을 생성하는 제 3 NMOS(215)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 동일한 목적을 달성할 수 있다면, 다른 회로구성을 포함할 수 있다.
그리고, 오프셋 보정회로(212)은 연산증폭기(210)의 비반전단자(V+)에 게이트 단자가 전기적으로 연결되는 제 2 PMOS(212a) 와 반전단자(V-)가 게이트 단자에 전기적으로 연결되는 제 3 PMOS(212b)를 포함할 수 있으며, 홀센서(110)의 출력신호(V1,V2)간에 발생한 직류 오프셋을 보정하기 위한 오프셋 보정전압은 연산증폭기(210)의 내부단자인 상기 제 2 PMOS(212a) 및 3 PMOS(212b)의 벌크단자(212a3 , 도5a 참조)에 직접 인가될 수 있다.
구체적으로는, 도 5a 에 도시된 바와 같이, 오프셋 보정회로(212)의 제 2 및 3 PMOS(212b)는 N형기판(5족원소(비소, 인등)가 주입된 영역,212a1)내에,P+ 영역(3족원소(인듐, 붕소등)이 주입된 영역, 212a2)이 형성되며, N형기판(212a1)상에 절연층(212a7)이 형성되고, 소스단자(S,212a4) 와 드레인단자(D,212a)는 P+ 영역(212a2)에 전기적으로 연결되며, 게이트단자(G,212a6)는 절연층(212a7)상에 형성된다.
그리고, N형기판(212a1)상에 벌크단자(212a3)가 형성되며, 홀센서(110)의 출력신호(V1,V2)간에 발생한 직류 오프셋을 보정하기 위한 오프셋 보정전압은 벌크단자(212a3)에 직접 인가될 수 있다.
즉, 도 4 와 하기의 수식 1 및 2에 도시된 바와 같이, 홀센서(110)의 출력신호(V1,V2)간에 직류 오프셋이 발생하는 경우에, 디지털 신호처리부(400)는 상기 오프셋을 보정하기 위한 디지털 제어신호를 생성하고, 제 2 신호변환부(800)를 통해, 아날로그 형태의 오프셋 보정전압으로 변환한 후, 오프셋 보정회로(212)을 구성하는 제 2 및 3 PMOS(212a, 212b)의 벌크단자(212a3)에 상기 오프셋 보정전압이 인가될 수 있다.
구체적으로, 제 2 및 3 PMOS(212a,212b)의 벌크단자(212a3)에 인가되는 오프셋 보정전압의 크기를 조정하여, 소스단자(S,212a4) 와 벌크단자(212a3)간의 전압(VSB)을 제어하면, 몸체효과(body effect)에 의해, [수식 1]에서와 같이, 제 2 및 3 PMOS(212b)의 문턱전압(VTH)을 낮추거나 높일 수 있으며, 이에 따라, [수식 2]에서와 같이, 제 2 및 3 PMOS(212b)의 드레인 전류(ID1 , ID2)의 크기를 제어할 수 있다.
나아가, 홀센서(110)의 출력신호(V1,V2)에 발생하는 직류 오프셋의 크기에 따라, 오프셋 보정전압을 가변하여, 제 2 및 3 PMOS(212a,212b)의 벌크단자(212a3)에 인가하면, 제 2 및 3 PMOS(212a,212b)의 드레인 전류(ID1 , ID2)가 가변되고, 드레인 전류(ID2) 와 제 2 NMOS에 의해 형성되는 전압(N2 노드)이 제 3 NMOS(215)의 게이트 단자에 인가되며, 출력전류(IP) 와 제 3 NMOS()에 의해 형성되는 출력전압(VO)을 가변함으로써, 홀센서(110)의 출력신호(V1,V2)간에 발생한 직류 오프셋을 실시간으로 보정할 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 오프셋 보정회로(212)의 제 1 내지 3 NMOS(215)는 P형기판(3족원소(인듐,붕소등)가 주입된 영역,213b1)내에,N+ 영역(5족원소(비소,인등)이 주입된 영역, 213b2)이 형성되며, P형기판(213b1)상에 절연층(213b7)이 형성되고, 소스단자(S,213b4) 와 드레인단자(D,213b)는 P+ 영역(213b2)에 전기적으로 연결되며, 게이트단자(G,213b6)는 절연층(213b7)상에 형성된다. 여기에서, P형기판(213b1)상의 벌크단자(213b3)에는 접지(GND)단자에 전기적으로 연결된다.
[수식 1]
Figure pat00001
(VTO 는 기판 바이어스 전압,
Figure pat00002
= 몸체효과변수 ,
Figure pat00003
는 표면전압변수, VSB = 소스단자와 벌크단자간의 전압)
[수식 2]
Figure pat00004
(ID = 드레인 전류, VGS = 게이트 단자 와 소스 단자 간의 전압)
이하, 도 6을 참고하여, 직류 오프셋을 보정하기 위한 오프셋 보정전압에서 발생할 수 있는 노이즈 와 연산증폭기의 출력전압간의 영향관계에 대해 보다 상세히 설명할 것이다.
도 6b는 연산증폭기의 비반전단자에 오프셋 보정전압을 인가했을때의 오프셋 보정전압과 출력전압과의 주파수 응답곡선을 나타내고, 도 6a는 연산증폭기의 비반전단자에 오프셋 보정전압을 인가하는 경우를 나타낸 회로도이며, 도 6c는 연산증폭기의 벌크단자에 오프셋 보정전압을 인가했을때의 오프셋 보정전압과 출력전압과의 주파수 응답곡선을 나타낸다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 연산증폭기(210)의 비반전단자(V+)에 오프셋 보정전압을 인가하는 경우에, 상기 오프셋 보정전압 과 연산증폭기의 출력전압(VO)간의 주파수 응답곡선에 따르면, a 지점(f= 42.79 Hz)에서의 ｜VO/VDAC｜는 19.8 (dB) 로서, 약 9.8배에 해당할 수 있는바, 도 6a에 도시된 바와 같이, 홀센서(110)의 출력신호(V1,V2)에 발생하는 직류 오프셋을 보정하기 위해, 오프셋 보정전압이 연산증폭기(210)의 비반전단자(V+)에 직접인가되는 경우에, 오프셋 보정전압(VDAC)에 1 mV의 노이즈가 발생한다면, 출력전압(VO)에는 10 mV 의 노이즈가 발생할 수 있다. 이에 따라, 증폭부(200)의 증폭이득이 약 200 배까지 설정되는 업계실정을 고려하면, 상기 오프셋 보정전압에 의한 노이즈로 인해, 출력전압(VO)에 상당한 크기의 노이즈가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
하지만, 도 6c에 도시된 본 발명에 따른 오프셋 보정시스템(10)에서와 같이, 연산증폭기(210)의 벌크단자(212a3)에 직접 오프셋 보정전압을 인가하는 경우에는 상기 오프셋 보정전압 과 연산증폭기(210)의 출력전압(VO)간의 주파수 응답곡선에 따르면, b 지점(f= 42.79 Hz)에서의 ｜VO/VDAC｜는 -5 (dB) 로서, 약 0.5배에 해당할 수 있는바, 오프셋 보정전압(VDAC)에 1 mV의 노이즈가 발생한다면, 출력전압(VO)에는 0.5 mV 의 노이즈가 발생할 수 있으므로, 연산증폭기(210)의 비반전단자(V+)에 오프셋 보정전압을 인가하는 경우보다 출력전압(VO)에 발생할 수 있는 노이즈의 발생크기를 약 1/20정도로 감소시킬 수 있다.
상기에서 검토한 바와 같이, 본 발명에 따른 오프셋 보정시스템은 홀센서의 출력신호에 직류 오프셋이 발생하는 경우, 오프셋 보정모듈을 구성하는 적어도 하나이상의 PMOS의 벌크단자에 상기 오프셋 보정전압을 직접 인가함으로써, 상기 오프셋 보정전압에서 발생할 수 있는 노이즈로부터 상기 연산증폭기의 출력신호가 받을 수 있는 영향을 최소화 할 수 있고, 이를 통해, 보다 효과적인 손떨림 보정을 수행할 수 있으며, 전체 시스템의 안정성을 확보할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 오프셋 보정시스템 및 그 제어방법은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10 : 오프셋 보정시스템
100 : 위치센서부 110 : 홀센서
200 : 증폭부
210 : 연산증폭기(OP-AMP) 211 : 제 1 PMOS
212 : 오프셋 보정회로 213 : 커런트미러회로
300 : 제 1 신호변환부 400 : 디지털 신호처리부
500 : 모터 드라이버 600 : 보이스 코일 모터(VCM)
700 : 렌즈부 800 : 제 2 신호변환부

Claims (20)

  1. 렌즈부의 위치정보에 대한 신호를 출력하는 위치센서부;
    상기 출력된 신호로부터, 직류(DC) 오프셋의 발생여부를 판단하며, 상기 직류 오프셋이 발생하는 경우에는 상기 직류 오프셋을 보정하기 위한 디지털 제어신호를 생성하는 디지털 신호처리부; 및
    연산증폭기(OP-AMP)를 통해, 상기 위치센서부로부터 출력된 신호를 증폭하고, 상기 직류 오프셋 발생하는 경우에는 상기 디지털 제어신호에 대응하는 오프셋 보정전압을 상기 연산증폭기의 내부단자에 직접 인가하는 증폭부를 포함하는 오프셋 보정시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 위치센서부는
    상기 렌즈부의 위치에 대응하는 제 1 전압신호(V1) 과 제 2 전압신호(V2)을 출력하는 홀센서를 포함하는 오프셋 보정시스템
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 연산증폭기(OP-AMP)는
    적어도 하나 이상의 PMOS 와 NMOS을 포함하는 오프셋 보정시스템
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 연산증폭기의 내부단자는
    상기 적어도 하나 이상의 PMOS의 벌크단자이며,
    상기 PMOS의 게이트 단자는 상기 연산증폭기의 비반전단자 또는 반전단자에 전기적으로 연결되는 오프셋 보정시스템
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 PMOS의 문턱전압(Threshold voltage)은
    상기 PMOS의 벌크단자에 입력되는 상기 오프셋 보정전압에 의해 가변되는 오프셋 보정시스템
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 PMOS의 문턱전압(Threshold voltage)에 대응하여, 상기 PMOS의 드레인 전류도 가변되는 오프셋 보정시스템
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 NMOS의 벌크단자는
    접지단자에 전기적으로 연결되는 오프셋 보정시스템
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 디지털 신호처리부는
    상기 제 1 전압(V1) 와 제 2 전압(V2)간에 상기 직류 오프셋이 발생한 경우에는 상기 직류 오프셋을 보정하기 위한 상기 오프셋 보정전압에 대응하는 상기 디지털 제어신호를 생성하는 오프셋 보정시스템
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 디지털 제어신호를 아날로그 형태인 오프셋 보정전압으로 변환하여, 상기 증폭부에 인가하는 제 2 신호변환부를 더 포함하는 오프셋 보정시스템
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 증폭부로부터 출력된 신호를 디지털 신호형태로 변환하는 제 1 신호변환부를 더 포함하는 오프셋 보정시스템
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 증폭부는
    상기 오프셋 보정전압이 내부단자에 직접 인가되는 연산증폭기(OP-AMP);
    상기 연산증폭기의 비반전단자 및 반전단자 각각에 전기적으로 연결된 제1저항; 및
    상기 반전단자와 상기 연산증폭기의 출력단자를 전기적으로 연결하는 제2저항을 포함하는 오프셋 보정시스템
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 연산증폭기(OP-AMP)는 오프셋 보정시스템
    상기 반전단자에 게이트 단자가 전기적으로 연결되는 제 2 PMOS 와 상기 비반전단자가 게이트 단자에 전기적으로 연결되는 제 3 PMOS를 포함하는 오프셋 보정시스템
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 오프셋 보정전압은
    상기 제 2 PMOS 및 3 PMOS의 벌크단자에 직접 인가되는 오프셋 보정시스템
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 연산증폭기(OP-AMP)는
    게이트 단자에 입력되는 바이어스 전압에 의해, 입력전류(ID)를 제어하는 제1 PMOS;
    상기 오프셋 보정전압이 인가되는 오프셋 보정회로;
    상기 오프셋 보정모듈로부터 출력된 전류(ID1, ID2)의 크기를 동일하게 하는 커런트미러모듈;
    게이트 단자에 입력되는 바이어스 전압에 의해, 출력전류(IP)을 제어하는 제 4 PMOS;및
    상기 출력전류(IP)를 일정이득으로 증폭하여 출력전압(VO)을 생성하는 제 3 NMOS를 포함하는 오프셋 보정시스템
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 오프셋 보정회로는
    상기 연산증폭기의 반전단자에 게이트 단자가 전기적으로 연결되는 제 2 PMOS 와 상기 비반전단자가 게이트 단자에 전기적으로 연결되는 제 3 PMOS를 포함하는 오프셋 보정시스템
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 오프셋 보정회로는
    상기 오프셋 보정전압이
    상기 제 2 PMOS 및 3 PMOS의 벌크단자에 직접 인가되는 오프셋 보정시스템
  17. 렌즈부의 위치정보에 대한 신호를 검출하는 신호검출단계;
    상기 검출된 신호를 연산증폭기를 통해 증폭하는 증폭단계;
    상기 검출된 신호로부터, 직류 오프셋 발생여부를 판단하는 단계;및
    상기 직류 오프셋이 발생하는 경우에, 오프셋 보정전압을 생성하여, 연산증폭기기의 내부단자에 인가하는 오프셋 보정단계를 포함하는 오프셋 보정시스템의 제어방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 오프셋 보정단계는
    상기 직류 오프셋이 발행하는 경우에, 상기 직류 오프셋을 보정하기 위한 디지털 제어신호를 생성하는 단계;
    상기 디지털 제어신호에 대응하는 아날로그 형태의 상기 오프셋 보정전압으로 변환하는 단계; 및
    상기 오프셋 보정전압을 연산증폭기의 내부단자에 인가하는 단계를 포함하는 오프셋 보정시스템의 제어방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 연산증폭기의 내부단자는
    상기 적어도 하나 이상의 PMOS의 벌크단자이며,
    상기 PMOS 각각의 게이트 단자는 상기 연산증폭기의 비반전단자 또는 반전단자에 전기적으로 연결되는 오프셋 보정시스템의 제어방법.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 증폭단계 이후에,
    상기 증폭된 신호를 디지털 신호형태로 변환하는 단계를 더 포함하는 오프셋 보정시스템의 제어방법.
KR1020130148631A 2013-12-02 2013-12-02 오프셋 보정시스템 및 그 제어방법 KR101942724B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130148631A KR101942724B1 (ko) 2013-12-02 2013-12-02 오프셋 보정시스템 및 그 제어방법
US14/251,171 US20150156418A1 (en) 2013-12-02 2014-04-11 Offset correction system and method for controlling the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130148631A KR101942724B1 (ko) 2013-12-02 2013-12-02 오프셋 보정시스템 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150063808A true KR20150063808A (ko) 2015-06-10
KR101942724B1 KR101942724B1 (ko) 2019-04-17

Family

ID=53266379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130148631A KR101942724B1 (ko) 2013-12-02 2013-12-02 오프셋 보정시스템 및 그 제어방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20150156418A1 (ko)
KR (1) KR101942724B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170094695A (ko) * 2016-02-11 2017-08-21 삼성전기주식회사 모터 드라이버 및 이를 갖는 카메라 모듈

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6535524B2 (ja) * 2015-06-30 2019-06-26 オリンパス株式会社 撮像装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007150660A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Fujifilm Corp 固体撮像モジュール
JP2009047951A (ja) * 2007-08-21 2009-03-05 Panasonic Corp レンズ位置検出装置
KR20100080502A (ko) * 2007-12-21 2010-07-08 산요덴키가부시키가이샤 진동 보정 제어 회로
KR20120073136A (ko) 2010-12-24 2012-07-04 세미컨덕터 콤포넨츠 인더스트리즈 엘엘씨 모터 구동 회로

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4040266B2 (ja) * 2001-05-21 2008-01-30 凌陽科技股▲ふん▼有限公司 液晶ディスプレイのソース駆動増幅器
TW563294B (en) * 2001-10-10 2003-11-21 Sony Corp Amplification circuit
JP4328573B2 (ja) * 2003-08-07 2009-09-09 キヤノン株式会社 振れ補正装置及びその制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007150660A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Fujifilm Corp 固体撮像モジュール
JP2009047951A (ja) * 2007-08-21 2009-03-05 Panasonic Corp レンズ位置検出装置
KR20100080502A (ko) * 2007-12-21 2010-07-08 산요덴키가부시키가이샤 진동 보정 제어 회로
KR20120073136A (ko) 2010-12-24 2012-07-04 세미컨덕터 콤포넨츠 인더스트리즈 엘엘씨 모터 구동 회로

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170094695A (ko) * 2016-02-11 2017-08-21 삼성전기주식회사 모터 드라이버 및 이를 갖는 카메라 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
US20150156418A1 (en) 2015-06-04
KR101942724B1 (ko) 2019-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7599810B2 (en) Position detecting circuit and apparatus using the same
US8958689B2 (en) Lens control device and image sensing device using same
JP6869049B2 (ja) アクチュエータドライバ、撮像装置、キャリブレーション方法
TWI582447B (zh) 磁場感測裝置及其磁場感測方法
JP2010281764A (ja) オフセットキャンセル回路
US12015381B2 (en) Methods and apparatus for driver calibration
JP2007263709A (ja) 温度特性補正方法及びセンサ用増幅回路
US20160065854A1 (en) Offset cancellation apparatus and voice coil motor driver including the same
JP2007248288A (ja) 温度特性補正方法及びセンサ用増幅回路
KR101942724B1 (ko) 오프셋 보정시스템 및 그 제어방법
JP2010175572A (ja) 光検出回路及び自動調光回路
KR20160120547A (ko) 디지털 촬영시스템 및 그 제어방법
KR101862505B1 (ko) 광학식 이미지 안정화 모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈
JPH112852A (ja) 光学装置の手振れ補正制御装置及び振れ補正機能付きカメラ
KR101918070B1 (ko) 냉각형 적외선영상시스템의 출력 신호 보정 방법
US11683588B2 (en) Methods and apparatus for optical image stabilization
JP2010204575A (ja) 振れ補正装置及び撮像装置
KR20150058952A (ko) 손떨림 보정 시스템 및 그 제어방법
JP4642364B2 (ja) 温度検出回路、温度検出装置、及び光電変換装置
JP6166124B2 (ja) 信号処理回路
KR20160102124A (ko) 반도체 장치, 반도체 장치에 있어서의 보정 방법 및 카메라 모듈의 보정 방법
KR20160015075A (ko) 모터 구동 장치 및 모터 시스템, 그의 보정 회로
US20160198073A1 (en) Driving circuit and photographic module using the same
KR101709840B1 (ko) 홀 센서 모듈 및 광학 이미지 안정화 모듈
US20050063287A1 (en) Optical disk reproducing apparatus, and offset adjustment method

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant