KR20180017928A - 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치 및 구동방법 - Google Patents

보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치 및 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치는, 제어 코드를 사전에 설정된 주기 동안에 시작 변환코드, 제1 변환코드 내지 제n 변환코드(n은 2이상의 자연수)를 포함하는 1세트의 변환 코드로 변환하는 디지털 변환기; 상기 변환 코드를 이용하여 아날로그 신호를 생성하는 디지털/아날로그 변환기; 및 상기 아날로그 신호의 전류가 증폭된 구동 신호를 생성하여 보이스 코일 모터 액추에이터에 제공하는 전류 증폭기; 를 포함하고, 상기 변환 코드의 제1 변환코드 내지 제n 변환코드는 시작 변환코드와는 상이한 코드값을 갖는다.

Description

보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치 및 구동방법{ACTUATOR DRIVER FOR VOICE COIL MOTOR, AND ACTUATOR DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor)의 액추에이터 구동장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대폰 등의 휴대용 전자기기용 카메라의 자동 초점(Auto Focus)을 위해 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor)가 사용될 수 있다.
이러한 보이스 코일 모터(VCM)는 전류에 의해 구동되며, 구동 전류에 의해 보이스 코일 모터(VCM)의 액추에이터가 구동되고, 이 보이스 코일 모터(VCM)의 액추에이터 구동에 의해 렌즈(Lens)의 위치가 조절될 수 있다.
기존의 VCM 액추에이터(Actuator)에 의해 위치가 조절되는 렌즈(Lens)는, 위치 조절시 VCM 엑추에이터의 고유 진동주파수에 따라 진동하여, 렌즈가 목표 위치로 안정화될 때까지 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
하기 선행기술문헌들은, 전술한 종래의 기술적인 해결과제에 대한 해결책을 개시하고 있지 않다.
일본 공개특허 제2000-37091호 공보
본 발명의 일 실시 예는, VCM 액추에이터의 고유 진동특성을 억제하여, 렌즈의 응답특성을 개선할 수 있는 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의해, 제어 코드를 사전에 설정된 주기 동안에 시작 변환코드, 제1 변환코드 내지 제n 변환코드를 포함하는 1세트의 변환 코드로 변환하는 디지털 변환기; 상기 변환 코드를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기; 및 상기 아날로그 신호의 전류가 증폭된 구동 신호를 생성하여 보이스 코일 모터 액추에이터에 제공하는 전류 증폭기; 를 포함하고, 상기 변환 코드의 제1 변환코드 내지 제n 변환코드는 시작 변환코드와는 상이한 코드값을 갖는 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치가 제안된다.
본 과제의 해결 수단에서는, 하기 상세한 설명에서 설명되는 여러 개념들 중 하나가 제공된다. 본 과제 해결 수단은, 청구된 사항의 핵심 기술 또는 필수적인 기술을 확인하기 위해 의도된 것이 아니며, 단지 청구된 사항들 중 하나가 기재된 것이며, 청구된 사항들 각각은 하기 상세한 설명에서 구체적으로 설명된다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, VCM 액추에이터의 고유 진동특성을 억제할 수 있고, VCM 액추에이터에 의해 렌즈가 신속하게 목표 위치로 안정화될 수 있으며, 이에 따라 렌즈의 위치이동 응답성이 향상될 수 있고, 자동 초점(Auto Focus) 기능의 응답성이 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 변환기의 동작 설명도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털/아날로그 변환기의 동작 설명도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어코드, 변환코드, 아날로그 신호, 구동신호 및 렌즈 위치에 대한 타이밍 챠트이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 다른 VCM 액추에이터의 제어코드-렌즈 위치에 대한 설명도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 VCM 액추에이터의 고유 출력특성을 보이는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 VCM 액추에이터의 변환코드에 의한 신호 파형도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시간-렌즈 진동 특성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어코드-변환코드 제1 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어코드-변환코드 제2 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어코드-변환코드 제3 예시도이다.
도 12는 도 9의 변형 예시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동방법의 플로우챠트이다.
이하에서는, 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 하나의 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 예에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 실시 예들은 서로 조합되어 여러 가지 새로운 실시 예가 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 변환기의 동작 설명도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치는 디지털 변환기(100), 디지털/아날로그 변환기(200), 전류 증폭기(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 디지털 변환기(100), 디지털/아날로그 변환기(200) 및 전류 증폭기(300) 각각은 독립적인 신호 프로세서 또는 회로로 구현될 수 있고, 또는 하나의 신호 프로세서로 구현될 수 있다.
또한, 상기 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치는 VCM 액추에이터(400)를 더 포함할 수 있다.
상기 디지털 변환기(100)는, 제어 코드(SC)를 사전에 설정된 주기(T) 동안에 시작 변환코드(C0), 제1 변환코드(C1) 내지 제n 변환코드(Cn,n은 2이상의 자연수)를 포함하는 1세트의 변환 코드(CC)로 변환할 수 있다. 일 예로, 상기 주기(T)는 VCM 액추에이터의 진동주기가 될 수 있다.
여기서, 상기 변환 코드(CC)의 제1 변환코드(C1) 내지 제n 변환코드(Cn)는 시작 변환코드(C0)와는 상이한 코드값을 갖는다.
일 예로, 상기 변환 코드(CC)의 제1 변환코드(C1) 내지 제n 변환코드(Cn) 각각은 전류를 증가시키는 전류 상승 코드값 및 전류를 감소시키는 전류 감소 코드값중 하나가 될 수 있고, 상기 변환 코드(CC)의 제1 변환코드(C1) 내지 제n 변환코드(Cn)에 대응되는 전류는 시작 변환코드(C0)에 대응되는 시작전류와는 상이한 전류값이 될 수 있다.
상기 디지털/아날로그 변환기(200)는 상기 디지털 변환기(100)로부터의 변환 코드(CC)를 이용하여 아날로그 신호(SA)를 생성할 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다.
상기 전류 증폭기(300)는 상기 디지털/아날로그 변환기(200)로부터의 아날로그 신호(SA)의 전류를 증폭하여, 전류가 증폭된 구동 신호(SD)를 생성하여 상기 보이스 코일 모터(VCM) 액추에이터(400)에 제공할 수 있다.
상기 보이스 코일 모터(VCM) 액추에이터(400)는 상기 전류 증폭기(300)로부터의 구동신호(SD)에 따라 구동되어 렌즈 위치를 조절할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털/아날로그 변환기의 동작 설명도이다.
도 3을 참조하면, 일 예로, 상기 디지털/아날로그 변환기(200)에서, 상기 제1 변환코드(C1)와 시작 변환코드(C0)간의 차이(C1-C0)가 제1 차이코드(a1), 상기 제1 변환코드(C1)와 제2 변환코드(C2)간의 차이(C1-C2)가 제2 차이코드(a2), 상기 제3 변환코드(C3)와 제2 변환코드(C2)간의 차이(C3-C2)가 제3 차이코드(a3), 상기 제3 변환코드(C3)와 제4 변환코드(C4)간의 차이(C3-C4)가 제4 차이코드(a4), 그리고 상기 제5 변환코드(C5)와 제4 변환코드(C4)간의 차이(C5-C4)가 제5 차이코드(a5)로 설정될 수 있다.
상기 디지털/아날로그 변환기(200)는, 상기 제1 차이코드(a1), 제2 차이코드(a2), 제3 차이코드(a3), 제4 차이코드(a4) 및 제5 차이코드(a5)를 이용하여 제1 내지 제5 신호(S1~S5)를 포함하는 아날로그 신호(SA)를 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어코드, 변환코드, 아날로그 신호, 구동신호 및 렌즈 위치에 대한 타이밍 챠트이다.
도 4를 참조하면, 일 예로, 상기 변환코드(CC)가 시작 변환코드(C0), 제1 변환코드(C1) 내지 제5 변환코드(C5)로 이루어지는 경우, 상기 디지털 변환기(100)는, 제어 코드(SC)를 사전에 설정된 주기(T) 동안에 시작 변환코드(C0), 제1 변환코드(C1) 내지 제5 변환코드(C5)를 포함하는 1세트의 변환 코드(CC)로 변환할 수 있다.
일 예로, 상기 변환 코드(CC)의 제1 변환코드(C1) 내지 제5 변환코드(C5)는 시작 변환코드(C0)와는 상이한 코드값을 갖는다.
상기 제어코드(SC)가 초기코드(SC0)에서 제1 제어코드(SC1)로 변경되는 경우, 상기 변환코드(CC)는 시작 변환코드(C0)에서, 제1 변환코드(C1), 제2 변환코드(C2), 제3 변환코드(C3), 제4 변환코드(C4) 및 제5 변환코드(C5)로 순차로 변경될 수 있다.
상기 디지털/아날로그 변환기(200)는, 상기 제1 변환코드(C1), 제2 변환코드(C2), 제3 변환코드(C3), 제4 변환코드(C4) 및 제5 변환코드(C5) 각각의 제공시점을 T0, T1, T2, T3 및 T4라고 하고, 상기 제1 차이코드(a1), 제2 차이코드(a2), 제3 차이코드(a3), 제4 차이코드(a4) 및 제5 차이코드(a5)간의 관계를, 하기 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3과 같이 설정할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
상기 디지털/아날로그 변환기(200)는, 상기 수학식3에 상기 수학식1 및 수학식2를 대입하여, 제1 차이코드(a1), 제2 차이코드(a2) 및 제4 차이코드(a4)간의 관계를, 하기 수학식 4와 같이 정의할 수 있다.
Figure pat00004
일 예로, 제어코드(SC) 및 변환코드(CC)가 8비트로 이루어지는 경우에 대해 설명한다. 이는 설명의 편의를 위한 하나의 예시에 불과할 뿐, 제어코드(SC) 및 변환코드(CC)가 반드시 8비트 코드로 이루어질 수 필요는 없다.
상기 제어코드(SC)의 초기코드(SC0) 및 제1 제어코드(SC1), 상기 변환 코드(CC)의 시작 변환코드(C0), 제1 변환코드(C1) 내지 제5 변환코드(C5), 그리고 제1 내지 제5 차이코드(a1,a2,a3,a4,a5)는 하기 표 1과 같이 설정될 수 있다.
제어코드(SC)(SC0,SC1) 변환코드(CC)(C1-C5) 차이코드(a1~a5)
부호 8비트 이진코드값
(10진코드값)		 부호 8비트 이진코드값
(10진코드값)		 10진코드값
SC0 0110 0100 (100) CO 0110 0100 (100) a1=C1-C0 = 10
a2=C1-C2 = 5
a3=C3-C2 = 15
a4=C3-C4 = 5
a5=C5-C4 = 10
SC1 0111 1101 (125) C1 0110 1110 (110)
C2 0110 1001 (105)
C3 0111 0101 (120)
C4 0111 0000 (115)
C5 0111 1101 (125)
상기 표 1에서, 상기 제어코드(SC)가 초기코드(SC0)에서 제1 제어코드(SC1)로 변경되는 경우, 상기 변환 코드(CC)의 시작 변환코드(C0)에서, 제1 변환코드(C1), 제2 변환코드(C2), 제3 변환코드(C3), 제4 변환코드(C4) 및 제5 변환코드(C5)로 순차적으로 변경될 수 있다.
일 예로, 상기 제어코드(SC)의 초기코드(SC0)인 [0110 0100 (100)]에서 제1 제어코드(SC1)인 [0111 1101 (125)]로 변경되는 경우, 상기 변환 코드(CC)의 시작 변환코드(C0)인 [0110 0100 (100)]에서, 순차적으로 제1 변환코드(C1)인 [0110 1110 (110)], 제2 변환코드(C2)인 [0110 1001 (105)], 제3 변환코드(C3)인 [0111 0101 (120)] 및 제4 변환코드(C4)인 [0111 0000 (115)] 및 제5 변환코드(C5)인 [0111 1101 (125)]로 순차적으로 변경될 수 있다.
이 경우, 상기 제1 차이코드(a1), 제2 차이코드(a2), 제3 차이코드(a3), 제4 차이코드(a4) 및 제5 차이코드(a5) 각각은 10, 5, 15, 5, 및 10이 될 수 있고, 상기 제1 차이코드(a1) 내지 제5 차이코드(a5)는 상기 수학식 1 내지 4를 만족할 있다.
다음, 상기 디지털/아날로그 변환기(200)는 상기 디지털 변환기(100)로부터의 변환 코드(CC)에 근거한 제1 내지 제5 차이코드(a1~a5)를 이용하여 아날로그 신호(SA)를 생성하고, 상기 아날로그 신호(SA)의 전류 파형은, 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 200μA 내지 250μA 사이에서, 상기 변환 코드(CC)의 시작 변환코드(C0), 제1 내지 제5변환 코드(C1~C5) 각각에 해당되는 전류값을 갖는 파형이 될 수 있다.
다음, 상기 전류 증폭기(300)에서, 상기 디지털/아날로그 변환기(200)로부터의 아날로그 신호(SA)의 200μA 내지 250μA 사이의 전류가 증폭되어, 100mA 내지 125mA 사이의 구동 전류를 갖는 구동 신호(SD)가 생성될 수 있으며, 이 구동 신호(SD)는 상기 보이스 코일 모터(VCM) 액추에이터(400)에 제공될 수 있다.
이 경우 상기 보이스 코일 모터(VCM) 액추에이터(400)가, 상기 전류 증폭기(300)로부터의 구동신호(SD)에 따라 구동되어, 상기 VCM 액추에이터에 의해 렌즈 위치가, 일 예로 200μm에서 목표위치인 250μm로 신속하게 조절될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 다른 VCM 액추에이터의 제어코드-렌즈 위치에 대한 설명도이다.
도 5에 도시된 제어코드(SC)가 변환코드로 변환되지 않고, 제어코드(SC)에 의해 바로 구동 전류가 생성되는 경우, 이 구동전류에 의해 동작되는 VCM 액추에이터에 의해 위치 조절되는 렌즈는, 상기 VCM 액추에이터의 고유 진동주파수에 따라 진동을 하게 되어, 목표위치로 정확하게 안정화되기 까지는 많은 시간이 소요될 수 있는 단점이 있다.
이와 같은 단점을 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시 예에서는 구동 신호를 생성하는데 제어코드를 직접 이용하지 않고, 제어코드를 복수의 변환코드로 이루어지는 1세트의 변환코드로 변환시키고, 이 변환코드에 근거한 차이코드를 이용하여 구동 신호를 생성하도록 하였으며, 이에 따라 VCM 액추에이터의 진동을 억제할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 VCM 액추에이터의 고유 출력특성을 보이는 그래프이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 VCM 액추에이터의 변환코드에 의한 신호 파형도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시간-렌즈 진동 특성도이다.
이하, 도 6, 도 7 및 도 8을 참조하여, VCM 액추에이터의 진동이 억제되는 것에 대해 설명한다.
도 6의 V1은 전류 증가 코드에 따른 VCM 액추에이터의 고유 출력특성을 보이는 전압 파형이고, V2는 전류 감소 코드에 따른 VCM 액추에이터의 고유 출력특성을 보이는 전압 파형이다. 상기 V1 및 V2는 서로 위상이 반대이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 신호(S1)는 제1 차이코드(a1=C1-C0)를 이용한 사인파이고, 제2 신호(S2)는 제2 차이코드(a2=C1-C2)를 이용한 사인파이고, 제3 신호(S3)는 제3 차이코드(a3=C3-C2)를 이용한 사인파이고, 제4 신호(S4)는 제34 차이코드(a4=C3-C4)를 이용한 사인파이다. 그리고, 제5 신호(S5)는 제5 차이코드(a5=C5-C4)를 이용한 사인파이다.
상기 제1 신호(S1), 제2 신호(S2), 제3 신호(S3), 제4 신호(S4) 및 제5 신호(S5)는 하기 수학식 5 내지 수학식 9와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
상기 디지털/아날로그 변환기(200)에서 출력되는 최종 아날로그 신호는, 상기 수학식 5 내지 수학식 9에 보인 제1 신호(S1) 내지 제5 신호(S5)가 합쳐진 신호로 하기 수학식 1O과 같이 될 수 있다.
상기 수학식 5 내지 수학식 9를 참조하면, 상기 제1 신호(S1), 제2 신호(S2), 제3 신호(S3), 제4 신호(S4) 및 제5 신호(S5) 각각은 제1 차이코드(a1) 내지 제5 차이코드(a5) 각각을 진폭으로 하는 사인파가 될 수 있다.
Figure pat00010
상기 수학식 10에 상기 수학식 1,2를 대입하면, 상기 디지털/아날로그 변환기(200)의 출력 신호는, 하기 수학식 11과 같이 될 수 있다.
Figure pat00011
상기 수학식11에서, 제1 차이코드(a1), 제2 차이코드(a2) 및 제4 차이코드(a4)의 항으로 정리하면, 상기 디지털/아날로그 변환기(200)의 출력 신호는, 하기 수학식 12와 같이 될 수 있다.
Figure pat00012
상기 수학식12에서, 제1 차이코드(a1), 제2 차이코드(a2) 및 제4 차이코드(a4)와 곱해지는 사인(sin)파 각각의 값은 영(zero)이 되므로, 하기 수학식 13 내지 수학식 15와 같이 될 수 있다.
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
상기 수학식 13 내지 수학식 15를 참조하면, 각 신호의 합은 제1 차이코드(a1), 제2 차이코드(a2), 제3 차이코드(a3), 제4 차이코드(a4) 및 제5 차이코드(a5)와 무관하게 영(zero)이 되어 진동이 억제됨을 알 수 있다.
도 6, 도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 차이코드(a1), 제2 차이코드(a2), 제3 차이코드(a3), 제4 차이코드(a4) 및 제5 차이코드(a5) 각각에 의한 제1 신호(S1) 내지 제5 신호(S5)가 모두 합쳐진 복합 신호인 아날로그 신호가 전류 증폭되어 구동신호가 되고, 이 구동신호가 VCM 액추에이터에 공급될 수 있다.
이와 같이 복합 신호인 구동신호가 VCM 액추에이터에 공급된 후 일정 시간이 경과하면, 도 8에 도시된 바와 같이, VCM 액추에이터의 진동이 억제됨을 알 수 있다.
여기서, 일정 시간은 제1 신호(S1)가 공급되는 시점(T0)에서 제5 신호(S5)가 공급되는 시점(T4)까지의 시간(T0+(2/3)T)으로, 여기서 VCM 액추에이터의 진동주기(T)가 10msec라고 하고, T0을 5msec라고 하면, 상기 일정 시간은 11.667msec정도가 될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어코드-변환코드 제1 예시도이다.
도 9를 참조하면, 상기 변환 코드(CC)는 상기 주기(T) 동안에 시작 변환코드(C0), 제1 변환코드(C1), 제2 변환코드(C2), 제3 변환코드(C3), 제4 변환코드(C4) 및 제5 변환코드(C5)를 포함하는 경우, 상기 제1 변환코드(C1), 제2 변환코드(C2), 제3 변환코드(C3), 제4 변환코드(C4) 및 제5 변환코드(C5) 각각은, 순서대로 전류 증가 코드값, 전류 감소 코드값, 전류 증가 코드값, 전류 감소 코드값 및 전류 증가 코드값이 될 수 있다.
일 예로, 액추에이터의 고유 진동주기(T)를 10ms라 가정하고, 제1 제어코드(SC1)와 초기코드(SC0)간의 차이에 대응되는 목표 코드(SC1-SC0)를 1로 정규화 하여 제1 차이코드(a1), 제2 차이코드(a2), 제3 차이코드(a3), 제4 차이코드(a4) 및 제5 차이코드(a5)의 정규화된 값을 상기 수학식 4를 근거해서 a1=0.4, a2=0.2, a4=0.2로 설정하고, 제3 차이코드(a3) 및 제5 차이코드(a5)는 상기 수학식 1 및 수학식 2에 의해 a3=0.6, a5=0.4로 설정될 수 있다.
상기 수학식 4에 근거하여 3*a1-2*a2+a4를 계산하면 1로 상기 변경 코드(C5-CO)값이 정규화된 값을 가지므로, 전술한 바와 같이 수학식 5 내지 수학식 15에 의한 수식적으로 진동이 제거됨을 알 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어코드-변환코드 제2 예시도이다.
도 10을 참조하면, 상기 변환 코드(CC)는 상기 주기(T) 동안에 시작 변환코드(C0), 제1 변환코드(C1), 제2 변환코드(C2), 제3 변환코드(C3), 제4 변환코드(C4) 및 제5 변환코드(C5)를 포함하는 경우, 상기 제1 변환코드(C1), 제2 변환코드(C2), 제3 변환코드(C3), 제4 변환코드(C4) 및 제5 변환코드(C5) 각각은, 순서대로 전류 감소 코드값, 전류 증가 코드값, 전류 감소 코드값, 전류 증가 코드값 및 전류 증가 코드값이 될 수 있다.
일 예로, 변환코드중에 제어코드 범위보다 작은 코드값을 갖는 경우로, 제1 차이코드(a1), 제2 차이코드(a2), 제3 차이코드(a3), 제4 차이코드(a4) 및 제5 차이코드(a5)를 목표 코드(SC1-SC0)로 정규화환 값을 a1=-0.1, a2=-0.7, a4=-0.1로 설정하면 상기 수학식 1 및 수학식 2에 의해 a3=-0.2, a5=0.5가 될 수 있다.
상기 수학식 4에 근거하여 3*a1-2*a2+a4를 계산하면 1로 상기 변경 코드(C5-CO)값이 정규화된 값을 가지므로, 전술한 바와 같이 수학식 5 내지 수학식 15에 의한 수식적으로 진동이 제거됨을 알 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어코드-변환코드 제3 예시도이다.
도 11을 참조하면, 상기 변환 코드(CC)는 상기 주기(T) 동안에 시작 변환코드(C0), 제1 변환코드(C1), 제2 변환코드(C2), 제3 변환코드(C3), 제4 변환코드(C4) 및 제5 변환코드(C5)를 포함하는 경우, 상기 제1 변환코드(C1), 제2 변환코드(C2), 제3 변환코드(C3), 제4 변환코드(C4) 및 제5 변환코드(C5) 각각은, 순서대로 전류 증가 코드값, 전류 감소 코드값, 전류 증가 코드값, 전류 증가 코드값 및 전류 감소 코드값이 될 수 있다.
일 예로, 변환코드중에 제어코드 범위보다 큰 코드값을 갖는 경우로, 제1 차이코드(a1), 제2 차이코드(a2), 제3 차이코드(a3), 제4 차이코드(a4) 및 제5 차이코드(a5)를 목표 코드(SC1-SC0)로 정규화환 값을 a1=0.7, a2=0.3, a4=-0.5로 설정하면 상기 수학식 1 및 수학식 2에 의해 a3=0.2, a5=-0.1이 될 수 있다.
상기 수학식 4에 근거하여 3*a1-2*a2+a4를 계산하면 1로 상기 변경 코드(C5-CO)값이 정규화된 값을 가지므로, 전술한 바와 같이 수학식 5 내지 수학식 15에 의한 수식적으로 진동이 제거됨을 알 수 있다.
도 12는 도 9의 변형 예시도이다. 도 9 및 도 12를 참조하면, 일 예로, 변환코드중에 제어코드 범위보다 작은 코드값을 갖는 경우로, 제1 차이코드(a1), 제2 차이코드(a2), 제3 차이코드(a3), 제4 차이코드(a4) 및 제5 차이코드(a5)를 목표 코드(SC1-SC0)로 정규화환 값을 a1=1, a2=1.5, a4=1로 설정하면 상기 수학식 1 및 수학식 2에 의해 a3=2, a5=0.5가 될 수 있다.
상기 수학식 4에 근거하여 3*a1-2*a2+a4를 계산하면 1로 상기 변경 코드(C5-CO)값이 정규화된 값을 가지므로, 전술한 바와 같이 수학식 5 내지 수학식 15에 의한 수식적으로 진동이 제거됨을 알 수 있다.
전술한 바와같이, 본 발명의 각 실시 예에서는, 상기 변환코드(CC)가 시작 변환코드(C0), 제1 변환코드(C1) 내지 제5 변환코드(C5)로 이루어지는 경우에 대해 설명하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 이에 한정되지는 않는다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동방법의 플로우챠트이다.
도 1 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동방법을 설명한다.
이하, 발명의 일 실시 예에 따른 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동방법에 대한 설명에 있어서, 도 1 내지 도 12를 참조하여 이루어진 동작 설명이 적용될 수 있으며, 이에 따라 상기 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동방법에 대한 설명에서, 가능한 중복되는 세부 설명은 생략될 수 있다.
먼저, S100 단계에서는, 디지털 변환기(100)에서, 제어 코드(SC)가, 사전에 설정된 주기(T) 동안에 시작 변환코드(C0), 제1 변환코드 내지 제n 변환코드(Cn,n은 2이상의 자연수)를 포함하는 1세트의 변환 코드(CC)로 변환될 수 있다.
상기 변환 코드(CC)의 제1 변환코드(C1) 내지 제n 변환코드(Cn)는 시작 변환코드(C0)와는 상이한 코드값을 갖는다.
일 예로, 상기 변환 코드(CC)의 제1 변환코드(C1) 내지 제n 변환코드(Cn)는 전류를 증가시키는 전류 상승 코드값 및 전류를 감소시키는 전류 감소 코드값을 포함할 수 있고, 상기 변환 코드(CC)의 제1 변환코드(C1) 내지 제n 변환코드(Cn)에 대응되는 전류는 시작 변환코드(C0)에 대응되는 시작전류와는 상이한 전류값이 될 수 있다.
다음, S200 단계에서는, 디지털/아날로그 변환기(200)에서, 상기 변환 코드(CC)가 아날로그 신호(SA)로 변환될 수 있다.
다음, S300 단계에서는, 전류 증폭기(300)에서, 상기 아날로그 신호(SA)의 전류가 증폭된 구동 신호(SD)가 생성되어, 보이스 코일 모터 액추에이터에 제공될 수 있다.
그리고, S400 단계에서는, 상기 보이스 코일 모터 액추에이터가 상기 구동신호(SD)에 의해 구동되어 렌즈 위치가 조절될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 의하면, VCM 액추에이터의 고유 진동특성을 억제할 수 있고, VCM 액추에이터에 의한 렌즈가 신속하게 목표 위치로 안정화되어, 렌즈의 위치이동 응답성이 향상되며, 자동 초점(Auto Focus) 기능의 응답성을 개선할 수 있다.
100; 디지털 변환기
200: 디지털/아날로그 변환기
300: 전류 증폭기
SC: 제어 코드
T: 주기
C0: 시작 변환코드
C1~Cn: 제1 변환코드 내지 제n 변환코드
CC; 변환 코드
SA: 아날로그 신호
SD: 구동 신호
VCM: 보이스 코일 모터

Claims (14)

  1. 제어 코드를 사전에 설정된 주기 동안에 시작 변환코드, 제1 변환코드 내지 제n 변환코드(n은 2이상의 자연수)를 포함하는 1세트의 변환 코드로 변환하는 디지털 변환기;
    상기 변환 코드를 이용하여 아날로그 신호를 생성하는 디지털/아날로그 변환기; 및
    상기 아날로그 신호의 전류가 증폭된 구동 신호를 생성하여 보이스 코일 모터 액추에이터에 제공하는 전류 증폭기; 를 포함하고,
    상기 변환 코드의 제1 변환코드 내지 제n 변환코드는 시작 변환코드와는 상이한 코드값을 갖는
    보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변환 코드의 제1 변환코드 내지 제n 변환코드 각각은 전류를 증가시키는 전류 상승 코드값 및 전류를 감소시키는 전류 감소 코드값중 하나이고,
    상기 변환 코드의 제1 변환코드 내지 제n 변환코드에 대응되는 전류는 시작 변환코드에 대응되는 시작전류와는 상이한 전류값인
    보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치.

  3. 제1항에 있어서, 상기 디지털/아날로그 변환기는,
    상기 제1 변환코드값, 제2 변환코드값, 제3 변환코드값, 제4 변환코드값 및 제5 변환코드값 각각의 제공시점을 T0, T1, T2, T3 및 T4라고 하고, 상기 제1 변환코드값과 시작 변환코드의 차이를 제1 차이코드, 상기 제1 변환코드값과 제2 변환코드의 차이를 제2 차이코드, 상기 제3 변환코드값과 제2 변환코드의 차이를 제3 차이코드, 상기 제3 변환코드값과 제4 변환코드의 차이를 제4 차이코드, 그리고 상기 제5 변환코드와 제4 변환코드의 차이를 제5 차이코드로 정하고, 상기 제1 차이코드 내지 제5 차이코드간의 관계를 하기 수학식 1 , 수학식 2 및 수학식 3과 같이 설정하고,
    [수학식 1] a3=a1+a4
    [수학식 2] a5=a4+a1-a2
    [수학식 3] a1-a2+a3-a4+a5=목표 코드값(제1 제어코드-초기코드)
    상기 수학식3에 상기 수학식1 및 수학식2를 대입하여 정리하면 하기 수학식 4
    [수학식 4] 3*a1-2*a2+a4=목표 코드값(제1 제어코드-초기코드),
    와 같이 정의하는 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 변환 코드는
    상기 주기 동안에 시작 변환코드, 제1 변환코드, 제2 변환코드, 제3 변환코드, 제4 변환코드 및 제5 변환코드를 포함하고,
    상기 제1 변환코드, 제2 변환코드, 제3 변환코드, 제4 변환코드 및 제5 변환코드 각각은,
    순서대로 전류 증가 코드값, 전류 감소 코드값, 전류 증가 코드값, 전류 감소 코드값 및 전류 증가 코드값인
    보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 변환 코드는
    상기 주기 동안에 시작 변환코드, 제1 변환코드, 제2 변환코드, 제3 변환코드, 제4 변환코드 및 제5 변환코드를 포함하고,
    상기 제1 변환코드, 제2 변환코드, 제3 변환코드, 제4 변환코드 및 제5 변환코드 각각은,
    순서대로 전류 감소 코드값, 전류 증가 코드값, 전류 감소 코드값, 전류 증가 코드값 및 전류 증가 코드값인
    보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 변환 코드는
    상기 주기 동안에 시작 변환코드, 제1 변환코드, 제2 변환코드, 제3 변환코드, 제4 변환코드 및 제5 변환코드를 포함하고,
    상기 제1 변환코드, 제2 변환코드, 제3 변환코드, 제4 변환코드 및 제5 변환코드 각각은,
    순서대로 전류 증가 코드값, 전류 감소 코드값, 전류 증가 코드값, 전류 증가 코드값 및 전류 감소 코드값인
    보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 주기는
    상기 VCM 액추에이터의 진동주기인
    보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치.
  8. 디지털 변환기에서, 제어 코드를 사전에 설정된 주기 동안에 시작 변환코드, 제1 변환코드 내지 제n 변환코드(n은 2이상의 자연수)를 포함하는 1세트의 변환 코드로 변환하는 단계;
    디지털/아날로그 변환기에서, 상기 변환 코드를 이용하여 아날로그 신호를 생성하는 단계; 및
    전류 증폭기에서, 상기 아날로그 신호의 전류가 증폭된 구동 신호를 생성하여 보이스 코일 모터 액추에이터에 제공하는 단계; 를 포함하고,
    상기 변환 코드의 제1 변환코드 내지 제n 변환코드는 시작 변환코드와는 상이한 코드값을 갖는
    보이스 코일 모터의 액추에이터 구동방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 변환 코드의 제1 변환코드 내지 제n 변환코드 각각은 전류를 증가시키는 전류 상승 코드값 및 전류를 감소시키는 전류 감소 코드값중 하나이고,
    상기 변환 코드의 제1 변환코드 내지 제n 변환코드에 대응되는 전류는 시작 변환코드에 대응되는 시작전류와는 상이한 전류값인
    보이스 코일 모터의 액추에이터 구동방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 디지털/아날로그 변환기는,
    상기 제1 변환코드, 제2 변환코드, 제3 변환코드, 제4 변환코드 및 제5 변환코드 각각의 제공시점을 T0, T1, T2, T3 및 T4라고 하고, 상기 제1 변환코드와 시작 변환코드의 차이를 제1 차이코드, 상기 제1 변환코드와 제2 변환코드의 차이를 제2 차이코드, 상기 제3 변환코드와 제2 변환코드의 차이를 제3 차이코드, 상기 제3 변환코드와 제4 변환코드의 차이를 제4 차이코드, 그리고 상기 제5 변환코드와 제4 변환코드의 차이를 제5 차이코드로 정하고, 상기 제1 차이코드 내지 제5 차이코드간의 관계를 하기 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3과 같이 설정하고,
    [수학식 1] a3=a1+a4
    [수학식 2] a5=a4+a1-a2
    [수학식 3] a1-a2+a3-a4+a5=목표 코드값(제1 제어코드-초기코드)
    상기 수학식3에 상기 수학식1 및 수학식2를 대입하여 정리하여 하기 수학식 4
    [수학식 4] 3*a1-2*a2+a4=목표 코드값(제1 제어코드-초기코드)
    와 같이 정의하는 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 변환 코드는
    상기 주기 동안에 시작 변환코드, 제1 변환코드, 제2 변환코드, 제3 변환코드, 제4 변환코드 및 제5 변환코드를 포함하고,
    상기 제1 변환코드, 제2 변환코드, 제3 변환코드, 제4 변환코드 및 제5 변환코드 각각은,
    순서대로 전류 증가 코드값, 전류 감소 코드값, 전류 증가 코드값, 전류 감소 코드값 및 전류 증가 코드값인
    보이스 코일 모터의 액추에이터 구동방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 변환 코드는
    상기 주기 동안에 시작 변환코드, 제1 변환코드, 제2 변환코드, 제3 변환코드, 제4 변환코드 및 제5 변환코드를 포함하고,
    상기 제1 변환코드, 제2 변환코드, 제3 변환코드, 제4 변환코드 및 제5 변환코드 각각은,
    순서대로 전류 감소 코드값, 전류 증가 코드값, 전류 감소 코드값, 전류 증가 코드값 및 전류 증가 코드값인
    보이스 코일 모터의 액추에이터 구동방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 변환 코드는
    상기 주기 동안에 시작 변환코드, 제1 변환코드, 제2 변환코드, 제3 변환코드, 제4 변환코드 및 제5 변환코드를 포함하고,
    상기 제1 변환코드, 제2 변환코드, 제3 변환코드, 제4 변환코드 및 제5 변환코드 각각은,
    순서대로 전류 증가 코드값, 전류 감소 코드값, 전류 증가 코드값, 전류 증가 코드값 및 전류 감소 코드값인
    보이스 코일 모터의 액추에이터 구동방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 주기는
    상기 VCM 액추에이터의 진동주기인
    보이스 코일 모터의 액추에이터 구동방법.




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