KR20200112003A - Auto-focus driving method for preventing oscillation due to shock and device for the same - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a driving device control method comprising the following steps of: determining a new target position value according to a new lens position change command when the new lens position change command is input, and reducing a phase margin between an error value and a current position value; providing the determined new target position value to an error detection part; and increasing the phase margin between the error value and the current position value after a predetermined time.

Description

충격에 의한 발진을 방지하는 AF 구동 방법 및 이를 위한 장치{Auto-focus driving method for preventing oscillation due to shock and device for the same}AF driving method for preventing oscillation due to shock and device for the same {Auto-focus driving method for preventing oscillation due to shock and device for the same}

본 발명은 AF 모듈의 오토포커스 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for driving autofocus of an AF module.

도 1은 액추에이터(actuator)를 포함한 AF(autofocus) 카메라 모듈 장치(50)의 일 실시예에 따른 구조를 나타낸다. 카메라 모듈 장치(50)에 목표위치값(PT)가 입력되면 AF 구동부(150)가 출력 전류를 조정하여 렌즈(220)를 원하는 위치로 이동시켜서 원하는 동작을 하게 된다.1 shows a structure according to an embodiment of an autofocus (AF) camera module device 50 including an actuator. When the target position value PT is input to the camera module device 50, the AF driver 150 adjusts the output current to move the lens 220 to a desired position to perform a desired operation.

AF 모듈(촬상 장치)(20) 또는 이미지 센서를 이동시키기 위한 액추에이터로서 가장 많이 사용되는 것은 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor, 이하 VCM이라 함)이다. VCM은 카메라 렌즈 모듈의 바깥 부분에 코일을 설치하고 코일에 흐르는 전류의 방향 및 양을 조절하여 렌즈 모듈을 원하는 위치로 이동시킨다.The most widely used actuator for moving the AF module (imaging device) 20 or the image sensor is a voice coil motor (VCM, hereinafter referred to as VCM). The VCM moves the lens module to a desired position by installing a coil on the outside of the camera lens module and adjusting the direction and amount of current flowing through the coil.

VCM을 제어하기 위하여 비례/적분/미분(PID: Proportional / Integral / Derivative) 제어부를 사용할 수 있다. In order to control the VCM, a proportional/integral/derivative (PID: Proportional / Integral / Derivative) control unit may be used.

PID 제어부는 비례 계수(Kp)(=비례 이득), 적분 계수(Ki)(=적분 이득), 미분 계수(Kd)(=미분 이득)의 세 가지 계수의 비율이 주어진 환경에서 얼마나 최적화되어 있느냐에 따라 성능의 변화가 발생한다. 비례 계수(Kp)는 현재의 제어 값, 적분 계수(Ki)는 과거의 제어 값, 그리고 미분 계수(Kd)는 미래의 제어 값과 관련이 있다. 비례 계수(Kp)는 현재 에러에 몇 배의 가중치를 둘 것인가와 관련이 있고, 적분 계수(Ki)는 현재 기준으로 과거의 몇 번째 에러까지 통합하여 제어할 것인가와 연관이 있으며, 미분 계수(Kd)는 미래의 어느 정도의 값과 방향을 가지고 에러를 제어할 것인가와 관련이 있다. 이 세 가지 PID 계수들의 값들은 하나가 나머지 두 개의 계수 값들에 밀접한 영향을 주므로 같은 PID 제어부 구성에서도 환경에 따라 다른 PID 계수가 최적 값으로 결정될 수 있다. PID 제어부에서 이 세 가지 계수에 대하여 실시간으로 변화를 줄 수 있다. 이 세 가지 계수는 주어진 환경에 최적화된 것이고 목적에 따라서 다양한 값을 가질 수 있기 때문에, 하나의 설정 값으로 모든 조건을 만족시키는 것은 힘들다. The PID controller determines how optimized the ratio of the three coefficients: proportional coefficient (Kp) (= proportional gain), integral coefficient (Ki) (= integral gain), and differential coefficient (Kd) (= differential gain) Accordingly, a change in performance occurs. The proportional coefficient Kp is related to the current control value, the integral coefficient Ki is related to the past control value, and the differential coefficient Kd is related to the future control value. The proportional coefficient (Kp) is related to how many times the weight is given to the current error, and the integral coefficient (Ki) is related to the number of errors in the past and controlled based on the current standard, and the differential coefficient (Kd ) Is related to how much value and direction in the future to control the error. Since one of these three PID coefficients has a close influence on the other two coefficients, a different PID coefficient may be determined as an optimal value depending on the environment even in the same PID control configuration. The PID control unit can change these three coefficients in real time. Since these three coefficients are optimized for a given environment and can have various values depending on the purpose, it is difficult to satisfy all conditions with one set value.

목표위치값(PT)는 예컨대 10-비트 디지털 입력 시스템의 경우 0에서 1023 의 숫자이며, 이 숫자는 렌즈의 목표 위치를 나타낸다. The target position value PT is, for example, a number from 0 to 1023 in the case of a 10-bit digital input system, and this number represents the target position of the lens.

상기 목표위치값(PT)은 사용자가 원하는 렌즈(220)의 위치를 나타내며 이 목표위치값(PT)에 따라 AF 모듈(20)이 구동되어 렌즈(220)의 위치를 바뀌게 한다. The target position value PT indicates the position of the lens 220 desired by the user, and the AF module 20 is driven according to the target position value PT to change the position of the lens 220.

렌즈(220)의 위치에 관한 값은 홀센서(110)에 의해 아날로그 값으로 수집될 수 있으며, 이 아날로그 값은 ADC(130)를 통해 디지털 출력값으로 변환되어 상기 목표위치값(PT)와 동일한 레벨로 변환된다.The value of the position of the lens 220 may be collected as an analog value by the Hall sensor 110, and this analog value is converted to a digital output value through the ADC 130 and is at the same level as the target position value PT. Is converted to

상기 디지털 출력값은 랜즈(220)의 현재위치값(PC)이거나 이에 관한 값일 수 있다.The digital output value may be a current position value (PC) of the lands 220 or a value related thereto.

즉 피드백 되어 온 상기 현재위치값(PC)이 상기 목표위치값(PT)와 동일하면 렌즈(220)는 원하는 위치에 있는 것이며 카메라 모듈 장치(50)는 평형 상태가 된다. That is, if the current position value PC fed back is equal to the target position value PT, the lens 220 is in a desired position and the camera module device 50 is in an equilibrium state.

피드백 되어 오는 상기 현재위치값(PC)도 상기 목표위치값(PT)과 동일한 범위, 예컨대 0~1023의 범위를 가질 수 있다. The current position value PC that is fed back may also have the same range as the target position value PT, for example, 0 to 1023.

도 2는 일반적인 구동 방식에 따른 렌즈의 위치 변화를 나타낸다. 사용자가 입력위치 명령을 통해 변경 명령을 내리면, 렌즈는 AF 시스템의 동작에 따라 현재의 위치에서 목표위치값(PT)까지 따라 가게 된다. 2 shows a change in the position of a lens according to a general driving method. When the user gives a change command through the input position command, the lens follows from the current position to the target position value PT according to the operation of the AF system.

그런데 카메라 모듈 장치(50)가 안정된 이후, 외란(충격)이 발생하면 렌즈(220)가 움직이게 되고 이 움직인 렌즈(220)의 위치는 피드백 신호로서 제공되는데, 그 결과 도 1에 제시된 오차값(err)이 증가된다. 이때, 카메라 모듈 장치(50)의 여유가 부족할 경우 카메라 모듈 장치(50)가 발진을 일으키는 문제가 발생한다.However, after the camera module device 50 is stabilized, when a disturbance (shock) occurs, the lens 220 moves and the position of the moved lens 220 is provided as a feedback signal. As a result, the error value shown in FIG. err) is incremented. In this case, when the margin of the camera module device 50 is insufficient, a problem occurs that the camera module device 50 causes oscillation.

관련기술로서 공개번호 KR 10-2015-0061399 및 공개번호 KR 10-2015-0072036의 특허출원이 공개되어 있다.As related technologies, patent applications of Publication No. KR 10-2015-0061399 and Publication No. KR 10-2015-0072036 have been disclosed.

상기 공개번호 KR 10-2015-0061399에는 광학식 손떨림 보정 장치에 있어서, 저주파수의 손떨림이 감지된 경우 홀센서의 출력이 PID 제어부에 제공되지 않도록 하고, 감지되지 않은 경우 PID 제어부의 출력을 그대로 액추에이터 구동부에 제공하는 기술이 공개되어 있다In the above publication number KR 10-2015-0061399, in an optical image stabilization device, the output of the Hall sensor is not provided to the PID control unit when a low-frequency hand shake is detected. The technology to provide is public

상기 공개번호 KR 10-2015-0072036에는 광학식 손떨림 보정 장치에 있어서, 손떨림 주파수의 값에 따라 PID 계수를 저주파수용과 고주파수용으로 차별화하여 적용하는 기술이 공개되어 있다. 구체적으로는 결정된 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 PID 제어부에 적용하는 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부를 공개하고 있다. 또한, PID 계수 선택 및 스위칭 제어부는 손떨림 주파수와 기준 주파수(예컨대 3Hz)를 비교한 결과를 기초로 하여 저주파수용 PID 계수들 및 고주파수용 PID 계수들을 선택적으로 적용하는 기술이 공개되어 있다. 또한 새로운 PID 계수들의 적용은 진행 중인 하나의 PID 제어가 완료된 경우 수행되도록 하는 기술이 공개되어 있다.According to the publication number KR 10-2015-0072036, in the optical image stabilization device, according to the value of the image stabilization frequency A technology that differentiates and applies PID coefficients for low and high frequencies has been disclosed. Specifically, a PID coefficient selection and switching control unit that applies a PID coefficient suitable for the determined shake frequency to the PID control unit is disclosed. In addition, a technology for selectively applying PID coefficients for low frequency and PID coefficients for high frequency is disclosed based on a result of comparing the image-shake frequency and the reference frequency (eg, 3 Hz) for the PID coefficient selection and switching control unit. In addition, a technique has been disclosed in which the application of new PID coefficients is performed when one ongoing PID control is completed.

그러나 상술한 선행기술들에 의하더라도 상술한 외란(충격)에 의해 카메라 모듈 장치(50)가 발진을 일으키는 문제를 해결할 수 없다.However, even with the above-described prior art, the problem of causing the camera module device 50 to oscillate due to the above-described disturbance (shock) cannot be solved.

휴대폰에 장착되는 카메라는 다양한 사용자 환경에 노출 된다. 카메라에 충격이 가해지면 발진 현상이 발생하여 카메라가 고장이 날 수도 있다. 본 발명은 충격에 기인하는 카메라 모듈 장치의 발진을 억제하는 기술을 제공하고자 한다. Cameras mounted on mobile phones are exposed to various user environments. When an impact is applied to the camera, an oscillation phenomenon may occur and the camera may malfunction. An object of the present invention is to provide a technique for suppressing oscillation of a camera module device due to an impact.

본 발명의 해결수단에 대한 이해를 돕기 위하여 도 3을 통해 카메라 모듈 장치(50)의 소신호 모델을 먼저 이해할 필요가 있다.In order to help understand the solution of the present invention, it is necessary to first understand the small signal model of the camera module device 50 through FIG. 3.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 장치의 소신호(small signal) 모델을 나타낸다.3 shows a small signal model of a camera module device according to an embodiment of the present invention.

PID(s)는 PID 블록(142)의 전달 함수이다. PID(s) is the transfer function of the PID block 142.

F(s)는 액추에이터 구동단(150)의 전달함수이다.F(s) is a transfer function of the actuator driving stage 150.

M(s)는 AF 모듈(20)의 전달함수이다.M(s) is a transfer function of the AF module 20.

H(s)는 렌즈의 위치를 나타내는 홀 전압을 전달해 주는 부분, 예컨대 ADC(130)를 포함하는 증폭회로의 전달함수이다. 상기 홀 전압을 전달해 주는 부분은 예컨대 도 6의 센서부(100)일 수 있다. H(s) is a transfer function of an amplifying circuit including the ADC 130, for example, a part that transfers the Hall voltage indicating the position of the lens. The part that transmits the Hall voltage may be, for example, the sensor unit 100 of FIG. 6.

이때, PID 블록(142)의 입력을 입력신호로 하고 상기 증폭회로의 출력을 출력신호로 하는 신호전달 시스템의 전체 루프(loop) 전달 함수를 라플라스 전환함수로 나타내면 수식 1 및 수식 2와 같다.At this time, the entire loop transfer function of the signal transmission system in which the input of the PID block 142 is used as an input signal and the output of the amplifying circuit is an output signal is expressed as a Laplace conversion function as in Equations 1 and 2.

[수식 1][Equation 1]

HT(s)=PID(s)*D(s)*M(s)*H(s)HT(s)=PID(s)*D(s)*M(s)*H(s)

[수식 2][Equation 2]

PID(s)=(P + D*s + I/s)PID(s)=(P + D*s + I/s)

단, P : 비례 이득, D : 미분 이득 , I : 적분 이득However, P: proportional gain, D: differential gain, I: integral gain

수식 2에서 P, I, D는 각각 사용자가 조절 가능한 변수이다. 즉, P, I, D는 각각, 카메라 모듈 장치(50)에 포함된 구동장치(10)가 스스로 변경 가능한 파라미터이다.In Equation 2, P, I, and D are variables that can be adjusted by the user. That is, P, I, and D are parameters that can be changed by the driving device 10 included in the camera module device 50, respectively.

도 3에서 전달 함수 βA(S)를 βA(S)=F(S)/I(S)로 나타낼 수 있으며 이는 전체의 루프 함수를 나타낸다.In FIG. 3, the transfer function βA(S) can be expressed as βA(S)=F(S)/I(S), which represents the overall loop function.

일반적으로, 피드백이 있는 시스템에서, 입력 신호와 피드백 신호의 신호의 크기가 동일할 때에 상기 입력 신호의 위상과 상기 피드백 신호의 위상의 차이값이 180도에 가까워질수록 발진이 더 발생하게 된다. 도 1에서 상기 피드백 신호는 현재위치값(PC)이며, 상기 입력 신호는 오차값(err)이다. In general, in a system with feedback, oscillation occurs more as the difference between the phase of the input signal and the phase of the feedback signal approaches 180 degrees when the input signal and the feedback signal have the same magnitude. In FIG. 1, the feedback signal is a current position value (PC), and the input signal is an error value (err).

도 4는 전달함수 βA(S)의 주파수 크기 응답 및 주파수 위상 응답을 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the frequency magnitude response and the frequency phase response of the transfer function βA(S).

피드백 신호의 크기가 입력 신호의 크기가 동일한 주파수에서, 상기 피드백 신호의 위상과 상기 입력 신호의 위상 간의 차이를 위상 마진(Phase Margin)이라 지칭할 수 있다.At a frequency in which the magnitude of the feedback signal is the same as the magnitude of the input signal, a difference between the phase of the feedback signal and the phase of the input signal may be referred to as a phase margin.

그리고 피드백 신호의 위상이 입력 신호의 위상과 동일한 주파수에서, 상기 피드백 신호의 크기와 상기 입력 신호의 크기 간의 차이를 이득 마진(Gain Margin)이라고 지칭할 수 있다.In addition, at a frequency in which the phase of the feedback signal is the same as the phase of the input signal, a difference between the magnitude of the feedback signal and the magnitude of the input signal may be referred to as a gain margin.

상기 위상 마진과 상기 이득 마진의 차이를 크게 해주면 해당 신호전달 시스템은 발진에 안정적이라고 할 수 있다.If the difference between the phase margin and the gain margin is increased, the corresponding signal transmission system can be said to be stable to oscillation.

도 4에서 DC 이득을 낮추면 위상 마진(PM)이 증가하여 시스템이 안정화 된다. 즉 외란이 발생하는 조건에서 위상 마진을 증가시키면 시스템은 안정화 된다.In FIG. 4, when the DC gain is lowered, the phase margin (PM) increases, thereby stabilizing the system. In other words, if the phase margin is increased under conditions in which disturbance occurs, the system is stabilized.

DC 이득을 낮추는 일 방법으로서, 즉 위상 마진을 증가시키는 일 방법으로서, 수식 2의 비례 이득(P) 및 적분 이득(I) 중 하나 이상을 감소시키는 방법을 사용할 수 있다. As a method of lowering the DC gain, that is, increasing the phase margin, a method of reducing at least one of the proportional gain (P) and the integral gain (I) of Equation 2 may be used.

본 발명의 일 양상에 따르면, 카메라 모듈 장치(50)에 포함된 구동장치(10)의 내부에서 관련 변수를 조종하여 발진이 일어나지 않도록 할 수 있다. 상기 구동장치는 IC 형태로 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, it is possible to prevent the oscillation from occurring by controlling related variables inside the driving device 10 included in the camera module device 50. The driving device may be provided in the form of an IC.

본 발명의 일 양상에 따르면, 렌즈의 목표위치값의 변경 명령에 따라 렌즈의 위치에 변화가 발생하는 소정의 시구간 동안에는, AF 모듈(20)이 빠른 동작 특성을 갖도록 하는 PID 계수(즉, 구동 PID 계수)들을 적용할 수 있다. 즉, PID 블록(11)의 PID 계수들은 상기 구동 PID 계수로 설정할 수 있다. 그리고 렌즈의 목표위치값의 변경을 위한 명령이 없는 시구간 동안에는 높은 위상 마진을 갖게하거나 또는 느린 동작 특성을 갖도록 하는 PID 계수(즉, 발진 PID 계수)들을 적용할 수 있다. 즉, PID 블록(142)의 PID 계수들은 상기 발진 PID 계수로 설정할 수 있다. According to an aspect of the present invention, during a predetermined time period in which a change in the position of the lens occurs in response to a command to change the target position value of the lens, the PID coefficient (ie, driving) allows the AF module 20 to have a fast operation characteristic. PID coefficients) can be applied. That is, the PID coefficients of the PID block 11 can be set as the driving PID coefficients. In addition, PID coefficients (ie, oscillation PID coefficients) that have a high phase margin or a slow motion characteristic can be applied during a time period in which there is no command for changing the target position value of the lens. That is, the PID coefficients of the PID block 142 may be set as the oscillation PID coefficients.

본 발명의 일 관점에 따라, 렌즈(220)의 현재위치값(PC)을 (피드백 신호로서) 출력하는 센서부(100); 입력된 렌즈위치변경명령에 따라 결정된 목표위치값(PT)과 상기 현재위치값을 서로 비교하여 오차값(err)을 생성하는 에러검출부(141); 상기 오차값을 기초로 구동전류 제어값을 생성하는 PID 제어부(142); 및 상기 구동전류 제어값을 기초로 상기 렌즈를 구동하기 위한 전류를 출력하는 구동부(150);를 포함하는 구동장치(10)에 있어서, 상기 구동장치의 동작 특성을 제어하는 구동장치 제어방법을 제공할 수 있다. 상기 구동장치 제어방법은, 상기 구동장치가, 새로운 렌즈위치변경명령이 입력되면 상기 새로운 렌즈위치변경명령에 따라 새로운 목표위치값을 결정하고, 상기 PID 제어부로 입력되는 신호를 입력신호로 하고 상기 센서부가 출력하는 신호를 출력신호로 하는 신호전달 시스템의 위상 마진이 감소하도록 상기 구동장치의 설정을 변경하는 제1설정변경단계; 상기 구동장치가, 상기 결정된 새로운 목표위치값을 상기 에러검출부에게 제공하는 단계; 및 상기 구동장치가, 미리 결정된 시간 이후에 상기 신호전달 시스템의 위상 마진이 증가하도록 상기 구동장치의 설정을 변경하는 제2설정변경단계;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a sensor unit 100 for outputting (as a feedback signal) a current position value (PC) of the lens 220; An error detection unit 141 for generating an error value err by comparing the target position value PT determined according to the input lens position change command with the current position value; A PID controller 142 generating a driving current control value based on the error value; And a driving unit 150 for outputting a current for driving the lens based on the driving current control value, comprising: a driving device control method for controlling an operating characteristic of the driving device. can do. In the driving device control method, the driving device determines a new target position value according to the new lens position change command when a new lens position change command is input, and uses a signal input to the PID control unit as an input signal, and the sensor A first setting changing step of changing a setting of the driving device to reduce a phase margin of a signal transmission system using an additionally output signal as an output signal; Providing, by the driving device, the determined new target position value to the error detection unit; And a second setting changing step of changing, by the driving device, a setting of the driving device so that the phase margin of the signal transmission system increases after a predetermined time.

이때, 상기 제1설정변경단계는, 상기 PID 제어부의 PID 계수들을 미리 결정된 구동 PID 계수로 변경하는 단계를 포함하며, 상기 제2설정변경단계는, 상기 PID 제어부의 PID 계수들을 미리 결정된 발진 PID 계수로 변경하는 단계를 포함하며, 상기 발진 PID 계수에 따른 제2비례이득값(P2)은 상기 구동 PID 계수에 따른 제1비례이득값(P1)보다 작은 값을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the first setting changing step includes changing the PID coefficients of the PID control unit into a predetermined driving PID coefficient, and the second setting changing step includes changing the PID coefficients of the PID control unit to a predetermined oscillation PID coefficient. And changing to, and the second proportional gain value P2 according to the oscillation PID coefficient may have a value smaller than the first proportional gain value P1 according to the driving PID coefficient.

또한, 상기 발진 PID 계수에 따른 제2적분이득값(I2)은 상기 구동 PID 계수에 따른 제1적분이득값(I1)보다 작은 값을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 이때, 상기 발진 PID 계수에 따른 제2비례이득값(P2)은 상기 구동 PID 계수에 따른 제1비례이득값(P1)보다 작은 값을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the second integral gain value I2 according to the oscillation PID coefficient may have a value smaller than the first integral gain value I1 according to the driving PID coefficient. In this case, the second proportional gain value P2 according to the oscillation PID coefficient may have a value smaller than the first proportional gain value P1 according to the driving PID coefficient.

이때, 상기 새로운 렌즈위치변경명령은 상기 구동장치 외부의 호스트로부터 제공되는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the new lens position change command may be provided from a host outside the driving device.

본 발명의 일 관점에 따른 구동장치는, 렌즈의 현재위치값을 (피드백 신호로서) 출력하는 센서부; 입력된 렌즈위치변경명령에 따라 결정된 목표위치값과 상기 현재위치값을 서로 비교하여 오차값을 생성하는 에러검출부; 상기 오차값을 기초로 구동전류 제어값을 생성하는 PID 제어부; 및 상기 구동전류 제어값을 기초로 상기 렌즈를 구동하기 위한 전류를 출력하는 구동부;를 포함할 수 있다. 그리고 상기 구동장치는, 새로운 렌즈위치변경명령이 입력되면 상기 새로운 렌즈위치변경명령에 따라 새로운 목표위치값을 결정하고, 상기 PID 제어부로 입력되는 신호를 입력신호로 하고 상기 센서부가 출력하는 신호를 출력신호로 하는 신호전달 시스템의 위상 마진이 감소하도록 상기 구동장치의 설정을 변경하는 제1설정변경단계; 상기 결정된 새로운 목표위치값을 상기 에러검출부에게 제공하는 단계; 및 미리 결정된 시간 이후에 상기 신호전달 시스템의 위상 마진이 증가하도록 상기 구동장치의 설정을 변경하는 제2설정변경단계;를 포함하는 동작특성 제어방법을 수행하도록 되어 있을 수 있다.A driving apparatus according to an aspect of the present invention includes a sensor unit for outputting (as a feedback signal) a current position value of a lens; An error detection unit for generating an error value by comparing the target position value determined according to the input lens position change command and the current position value; A PID control unit that generates a driving current control value based on the error value; And a driving unit that outputs a current for driving the lens based on the driving current control value. When a new lens position change command is input, the driving device determines a new target position value according to the new lens position change command, uses a signal input to the PID control unit as an input signal, and outputs a signal output by the sensor unit. A first setting changing step of changing a setting of the driving device such that a phase margin of a signal transmission system as a signal is reduced; Providing the determined new target position value to the error detection unit; And a second setting changing step of changing the setting of the driving device so that the phase margin of the signal transmission system increases after a predetermined time.

이때, 상기 제1설정변경단계는, 상기 PID 제어부의 PID 계수들을 미리 결정된 구동 PID 계수로 변경하는 단계를 포함하며, 상기 제2설정변경단계는, 상기 PID 제어부의 PID 계수들을 미리 결정된 발진 PID 계수로 변경하는 단계를 포함하며, 상기 발진 PID 계수에 따른 제2적분이득값(I2)은 상기 구동 PID 계수에 따른 제1적분이득값(I1)보다 작은 값을 갖고, 상기 발진 PID 계수에 따른 제2비례이득값(P2)은 상기 구동 PID 계수에 따른 제1비례이득값(P1)보다 작은 값을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the first setting changing step includes changing the PID coefficients of the PID control unit into a predetermined driving PID coefficient, and the second setting changing step includes changing the PID coefficients of the PID control unit to a predetermined oscillation PID coefficient. A step of changing to, wherein the second integral gain value I2 according to the oscillation PID coefficient has a value smaller than the first integral gain value I1 according to the driving PID coefficient, and a second integral gain value I1 according to the oscillation PID coefficient The 2 proportional gain value P2 may be characterized in that it has a value smaller than the first proportional gain value P1 according to the driving PID coefficient.

본 발명의 일 관점에 따른 카메라 모듈 장치로서, 상술한 구동장치; 및A camera module device according to an aspect of the present invention, comprising: the driving device described above; And

상기 렌즈를 포함하는 촬상장치(20);를 포함할 수 있다.It may include; an imaging device 20 including the lens.

본 발명의 일 관점에 따른 사용자 기기로서, 상기 카메라 모듈 장치; 상기 렌즈위치변경명령을 제공하는 호스트(30); 및 상기 호스트에게 사용자 입력을 제공하는 사용자 인터페이스(40)를 포함할 수 있다.A user device according to an aspect of the present invention, comprising: the camera module device; A host 30 providing the lens position change command; And a user interface 40 for providing a user input to the host.

본 발명에 따르면 AF 카메라 모듈 장치에 있어서, 충격에 기인하는 발진을 억제하는 기술을 제공할 수 있다.According to the present invention, in the AF camera module device, it is possible to provide a technique for suppressing oscillation caused by an impact.

도 1은 액추에이터를 포함한 AF 카메라 모듈 장치의 일 실시예에 따른 구조를 나타낸다.
도 2는 일반적인 구동 방식에 따른 렌즈의 위치 변화를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 장치의 소신호 모델을 나타낸다.
도 4는 전달함수 βA(S)의 주파수 크기 응답 및 주파수 위상 응답을 나타낸 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른 AF 카메라 모듈 장치를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AF 카메라 모듈 장치의 구성도를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 정의되는 구동 구간 및 외란 탐지 구간을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 구동장치 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 사용자 기기의 구조를 나타낸 것이다.
1 shows a structure according to an embodiment of an AF camera module device including an actuator.
2 shows a change in the position of a lens according to a general driving method.
3 shows a small signal model of a camera module device according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the frequency magnitude response and the frequency phase response of the transfer function βA(S).
5 illustrates an AF camera module device according to an embodiment.
6 is a block diagram of an AF camera module device according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph for explaining a driving period and a disturbance detection period defined according to an embodiment of the present invention.
8 is a flow chart showing a method of controlling a driving device provided according to an embodiment of the present invention.
9 shows the structure of a user device provided according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described in the present specification and may be implemented in various different forms. The terms used in the present specification are intended to aid understanding of the embodiments, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition, the singular forms used below also include plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite meaning.

도 5는 일 실시예에 따른 AF 카메라 모듈 장치를 나타낸 것이다.5 illustrates an AF camera module device according to an embodiment.

하우징(21)은 렌즈(220) 및 자석(23)을 포함하는 경통(lens barrel)(22), 렌즈(220)의 이동을 원활하도록 하는 볼(ball)(24), 및 코일(240)을 포함할 수 있다. 렌즈(220)는 렌즈가 상하로 움직임에 따라 자동으로 초점을 맞추도록 되어 있다. The housing 21 includes a lens barrel 22 including a lens 220 and a magnet 23, a ball 24 to facilitate movement of the lens 220, and a coil 240. Can include. The lens 220 is configured to automatically focus as the lens moves up and down.

렌즈(220)를 목표위치에 이동시키고자 할 때에, VCM을 피드백 제어하는 방식을 이용하여 렌즈(220)를 상기 목표위치로 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 피드백 제어를 위하여 홀센서(110)가 렌즈(220)의 현재 위치에 관한 현재 위치값을 감지하여 출력할 수 있다. 그리고 상기 검출된 현재 위치값이 상기 목표위치와 동일해질 때까지 VCM을 피드백 제어하게 된다. When moving the lens 220 to the target position, the lens 220 may be moved to the target position by using a feedback control method of VCM. In this case, for the feedback control, the Hall sensor 110 may detect and output a current position value related to the current position of the lens 220. Then, the VCM is feedback-controlled until the detected current position value becomes the same as the target position.

상기 목표위치는 렌즈(220)의 광축인 y축 상에서 정의될 수 있으며, 매크로 위치(MAC)(y=0)에서 무한대 위치(INF)(y=1023) 사이의 값을 가질 수 있다. 이때, 상기 피드백 제어가 성공하려면, 렌즈(220)가 y=n 위치(n=0, ..., 1023)에 존재하는 경우 홀센서가 출력하는 현재 위치값(131)을 상기 n에 대응시켜야 한다. 이하, 본 명세서의 설명의 편의를 위하여 렌즈의 위치는 0 내지 1023의 정수값을 갖는 예를 제시한다. The target position may be defined on the y-axis, which is the optical axis of the lens 220, and may have a value between the macro position MAC (y=0) and the infinity position INF (y=1023). At this time, in order for the feedback control to be successful, the current position value 131 output from the Hall sensor when the lens 220 is present at the y=n position (n=0, ..., 1023) must correspond to the n. do. Hereinafter, for convenience of description of the present specification, an example in which the position of the lens has an integer value of 0 to 1023 is presented.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AF 카메라 모듈 장치의 구성도를 나타낸 것이다. 6 is a block diagram of an AF camera module device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 VCM 구동장치(10)는 홀센서(hall sensor)(110), 증폭기(Gain AMP)(120), ADC(130), 제어부(140), 구동부(Driver)(150), 홀센서 바이어스 전압구동부(160), 호스트 클록 입력단자(171), 호스트 데이터 입력단자(172), 및 구동전류 출력단자(173)를 포함할 수 있다.The VCM driving apparatus 10 according to an embodiment of the present invention includes a hall sensor 110, an amplifier 120, an ADC 130, a control unit 140, and a driver 150. ), a Hall sensor bias voltage driver 160, a host clock input terminal 171, a host data input terminal 172, and a driving current output terminal 173.

VCM 구동장치(10)는 구동장치(10)로 지칭될 수 있다. 촬상장치(20)를 구동하기 위한 장치로서 VCM(Voice Coil Motor)가 이용되는 경우 상기 구동장치는 VCM 구동장치라고 지칭할 수 있지만, 촬상장치(20)를 구동하기 위한 장치로서 VCM 이외의 다른 종류의 모터를 이용하는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다. 따라서 본 발명이 상기 구동장치(10)가 반드시 VCM 구동장치로서 한정되는 것은 아니다. 본 특허출원 명세서에서는 바람직한 실시예로서 구동장치(10)가 VCM 구동장치인 경우를 설명한다. The VCM driving device 10 may be referred to as a driving device 10. When a VCM (Voice Coil Motor) is used as a device for driving the imaging device 20, the driving device may be referred to as a VCM driving device. The present invention can be applied even when using a motor of. Accordingly, the present invention is not limited to the driving device 10 as a VCM driving device. In this patent application specification, as a preferred embodiment, a case where the driving device 10 is a VCM driving device will be described.

VCM 구동장치(10)는, 렌즈(220), 렌즈(220)를 통해 입사된 빛을 수광하는 이미지센서(230), 렌즈(220)의 초점거리를 조절하는 VCM(210)을 포함하는 촬상장치(20)의 동작을 제어할 수 있다. 그리고 VCM 구동장치(10)는 홀 센서(110)를 이용하여 렌즈(220)의 위치를 감지할 수 있다. The VCM driving device 10 includes a lens 220, an image sensor 230 for receiving light incident through the lens 220, and a VCM 210 for adjusting a focal length of the lens 220. You can control the operation of (20). In addition, the VCM driving device 10 may detect the position of the lens 220 using the Hall sensor 110.

촬상장치(20)에는 자석(250) 및 코일(240)이 설치되어 있을 수 있다. 자석(250)은 렌즈(220)에 고정되어 배치되어 있을 수 있다. 코일(240)에 구동전류(I)가 제공되면 자석(250) 및 코일(240) 간에 형성되는 전자기력에 의하여 렌즈(220)의 위치가 변동될 수 있다. A magnet 250 and a coil 240 may be installed in the imaging device 20. The magnet 250 may be fixed to and disposed on the lens 220. When the driving current I is provided to the coil 240, the position of the lens 220 may be changed by the electromagnetic force formed between the magnet 250 and the coil 240.

VCM 구동장치(10)에 포함된 홀센서(110)는 렌즈(220)에 배치된 자석(250)의 자력을 검출하여 렌즈(220)의 위치에 관한 전압값(VO)을 출력할 수 있다. 홀센서(110)에는, 홀센서(110)의 동작을 위한 바이어스 전압(VB)이 제공될 수 있다. 바이어스 전압(VB)은 홀센서 바이어스 전압구동부(160)가 제공할 수 있다. 홀센서 바이어스 전압구동부(160)가 제공하는 바이어스 전압(VB)은 제어부(140)에 의해 제어될 수 있다. The Hall sensor 110 included in the VCM driving device 10 may detect the magnetic force of the magnet 250 disposed on the lens 220 and output a voltage value VO regarding the position of the lens 220. A bias voltage VB for the operation of the Hall sensor 110 may be provided to the Hall sensor 110. The bias voltage VB may be provided by the Hall sensor bias voltage driver 160. The bias voltage VB provided by the Hall sensor bias voltage driver 160 may be controlled by the controller 140.

홀센서(110)는 렌즈(220)의 위치에 관련된 전압값을 출력하도록 설계될 수 있다. 예컨대 홀센서(110)는 렌즈(220)가 매크로 위치에 있을 때에는 ADC(130)가 0의 값을 출력하고, 렌즈(220)가 무한대 위치에 있을 때에는 ADC(130)가 1023(=CODE_M)의 값을 출력하도록 하는 전압값(VO)을 출력하도록 설계될 수 있다. The Hall sensor 110 may be designed to output a voltage value related to the position of the lens 220. For example, the Hall sensor 110 outputs a value of 0 when the lens 220 is in the macro position, and the ADC 130 outputs a value of 1023 (=CODE_M) when the lens 220 is in the infinity position. It can be designed to output a voltage value (VO) to output a value.

홀센서(110), 증폭부(120), 및 ADC(130)는 센서부(100)를 구성할 수 있다.The Hall sensor 110, the amplification unit 120, and the ADC 130 may constitute the sensor unit 100.

제어부(140)는 호스트 클록 입력단자(171), 호스트 데이터 입력단자(172)를 통해 호스트(30)가 제공하는 명령을 수신할 수 있다. 호스트(30)는 렌즈(220)의 초점거리가 사용자의 의도에 맞는 값을 갖도록 하는 명령을 제공할 수 있다. 따라서 일 실시예에서 호스트(30)는 사용자 인터페이스(40)를 통해 사용자의 입력을 수신할 수 있다.The controller 140 may receive a command provided by the host 30 through the host clock input terminal 171 and the host data input terminal 172. The host 30 may provide a command for the focal length of the lens 220 to have a value suitable for the user's intention. Accordingly, in an embodiment, the host 30 may receive a user's input through the user interface 40.

호스트 데이터 입력단자(172)를 통해 호스트(30)가 제공하는 명령에는 렌즈의 의도된 목표위치를 나타내는 목표위치값(PT)이 포함될 수 있다. A command provided by the host 30 through the host data input terminal 172 may include a target position value PT indicating an intended target position of the lens.

제어부(140)는 구동부(150)에 구동전류 제어값을 제공할 수 있고, 구동부(150)는 상기 구동전류 제어값에 따라 VCM(210)에게 구동전류(I)를 제공할 수 있다. The controller 140 may provide a driving current control value to the driving unit 150, and the driving unit 150 may provide a driving current I to the VCM 210 according to the driving current control value.

제어부(140)는 에러검출부(141) 및 PID 제어부(142)를 포함할 수 있다. The control unit 140 may include an error detection unit 141 and a PID control unit 142.

에러검출부(141)는, ADC(130)로부터 렌즈의 현재위치값(PC)에 관한 값을 입력받고, 그리고 호스트 데이터 입력단자(172)를 통해 상기 목표위치값(PT)을 입력받을 수 있다. 에러검출부(141)는 상기 현재위치값(PC)과 상기 목표위치값(PT)을 서로 비교하여 오차값(err)을 결정하여 출력할 수 있다.The error detection unit 141 may receive a value regarding the current position value PC of the lens from the ADC 130 and may receive the target position value PT through the host data input terminal 172. The error detection unit 141 may compare the current position value PC and the target position value PT to determine and output an error value err.

PID 제어부(142)는 상기 오차값(err)을 기초로 구동부(150)에 제공할 상기 구동전류 제어값을 생성할 수 있다.The PID control unit 142 may generate the driving current control value to be provided to the driving unit 150 based on the error value err.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 정의되는 구동 구간 및 외란 탐지 구간을 설명하기 위한 그래프이다.7 is a graph for explaining a driving period and a disturbance detection period defined according to an embodiment of the present invention.

도 7의 가로축은 시간축이며, 도 7의 세로축은 렌즈(220)의 광축에 따른 위치를 나타낸다.The horizontal axis of FIG. 7 is a time axis, and the vertical axis of FIG. 7 indicates a position of the lens 220 along the optical axis.

도 7의 참조번호 51은 렌즈의 시간에 따른 위치를 나타낸 그래프이다.Reference numeral 51 of FIG. 7 is a graph showing a position of a lens over time.

렌즈의 목표 위치를 변경하라는 의미를 가진 렌즈위치변경명령이 호스트 데이터 입력단자(172)를 통해 VCM 구동장치(10)에게 간헐적 또는 연속적으로 제공될 수 있다. 도 7에서는 렌즈위치변경명령이 VCM 구동장치(10)에게 입력된 시점은 제11시점(t11) 및 제21시점(t21)이다.A lens position change command meaning to change the target position of the lens may be intermittently or continuously provided to the VCM driving apparatus 10 through the host data input terminal 172. In FIG. 7, the time points at which the lens position change command is input to the VCM driving device 10 are the eleventh time point t11 and the 21st time point t21.

제어부(140)는 상기 렌즈위치변경명령에 따라 도 6에 도시한 목표위치값(PT)을 변화시킬 수 있다.The controller 140 may change the target position value PT shown in FIG. 6 according to the lens position change command.

본 발명의 일 실시예에서 정의되는 상기 구동 구간은, 새로운 렌즈위치변경명령에 따라 렌즈(220)의 위치를 변화시키기 시작하는 시점부터, 상기 렌즈(220)의 운동상태가 상기 새로운 렌즈위치변경명령에 따른 새로운 목표 위치에서 정상상태로 진입하는 시점까지로 정의될 수 있다.In the driving section defined in an embodiment of the present invention, from a point in time when the position of the lens 220 starts to change according to a new lens position change command, the motion state of the lens 220 is the new lens position change command. It can be defined as the time point from the new target position to the normal state.

본 발명의 일 실시예에서 정의되는 상기 외란 탐지 구간은 상기 구동 구간을 제외한 다른 구간으로 정의될 수 있다. 또는 상기 외란 탐지 구간은 상기 구동 구간 이후에 상기 렌즈의 운동상태가 정상상태를 갖는 시구간으로 정의될 수도 있다.The disturbance detection section defined in an embodiment of the present invention may be defined as a section other than the driving section. Alternatively, the disturbance detection period may be defined as a time period in which the motion state of the lens has a normal state after the driving period.

도 7에서 상기 구동 구간은 제11시구간(P11) 및 제12시구간(P12)이며, 상기 외란 탐지 구간은 제21시구간(P21) 및 제22시구간(P22)으로 제시되어 있다.In FIG. 7, the driving section is an eleventh time section (P11) and a 12th time section (P12), and the disturbance detection section is presented as a 21st time section (P21) and a 22nd time section (P22).

본 발명의 일 실시예에서, 제어부(140)는 렌즈위치변경명령을 수신하는 시점을 기초로 PID 제어부(142)의 PID 계수들을 변경할 수 있다. 또한 제어부(140)는 렌즈위치변경명령에 따라 그 위치가 변화되는 렌즈(220)의 운동상태가 안정화되는 시점을 기초로 PID 제어부(142)의 PID 계수들을 변경할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the control unit 140 may change the PID coefficients of the PID control unit 142 based on a time point at which the lens position change command is received. In addition, the controller 140 may change the PID coefficients of the PID controller 142 based on a point in time when the motion state of the lens 220 whose position is changed according to the lens position change command is stabilized.

단계(S10)에서, 제어부(140)는 새로운 렌즈위치변경명령을 수신하면 상기 렌즈위치변경명령에 따라 새로운 목표위치값(PT)을 결정하고, PID 제어부(142)의 PID 계수들을 미리 결정된 구동 PID 계수로 변경시킬 수 있다.In step S10, when receiving a new lens position change command, the control unit 140 determines a new target position value PT according to the lens position change command, and sets the PID coefficients of the PID control unit 142 to a predetermined driving PID. Can be changed by coefficient.

단계(S20)에서, PID 제어부(142)의 PID 계수들을 미리 결정된 구동 PID 계수로 이미 변경된 상태에서, 또는 PID 제어부(142)의 PID 계수들을 미리 결정된 구동 PID 계수로 변경됨과 동시에, 또는 PID 제어부(142)의 PID 계수들을 미리 결정된 구동 PID 계수로 실질적으로 변경함과 동시에, 제어부(140)는 상기 결정된 새로운 목표위치값(PT)을 에러검출부(141)에게 제공할 수 있다.In step S20, in a state in which the PID coefficients of the PID control unit 142 are already changed to a predetermined driving PID coefficient, or at the same time as the PID coefficients of the PID control unit 142 are changed to a predetermined driving PID coefficient, or the PID control unit ( While substantially changing the PID coefficients of 142 to the predetermined driving PID coefficients, the control unit 140 may provide the determined new target position value PT to the error detection unit 141.

단계(S30)에서, 제어부(140)는 미리 결정된 제1시구간이 도과한 이후에 PID 제어부(142)의 PID 계수들을 미리 결정된 발진 PID 계수로 변경시킬 수 있다.In step S30, the controller 140 may change the PID coefficients of the PID controller 142 into a predetermined oscillation PID coefficient after the predetermined first time period has passed.

이때, 상기 미리 결정된 제1시구간은 렌즈(220)의 운동상태가 과도상태로부터 정상상태로 전환되는 시구간을 의미할 수 있다. 상기 제1시구간은 상기 구동 구간과 동일할 수 있다. In this case, the predetermined first time period may mean a time period in which the motion state of the lens 220 is converted from a transient state to a normal state. The first time period may be the same as the driving period.

이때, 상기 구동 PID 계수가 적용된 경우에 상기 오차값(즉, 입력 신호)(err)을 입력신호로 하고 상기 현재위치값(즉, 피드백 신호)(PC)을 출력신호로 하는 신호전달 시스템의 위상 마진을 구동위상마진값으로 정의하고, 상기 발진 PID 계수가 적용된 경우에 상기 신호전달 시스템의 위상 마진을 발진위상마진값으로 정의할 수 있다. 이때, 상기 구동 PID 계수들과 상기 발진 PID 계수들은, 상기 발진위상마진값이 상기 구동위상마진값보다 크도록 만드는 관계를 가질 수 있다.At this time, when the driving PID coefficient is applied, the phase of the signal transmission system using the error value (i.e., input signal) (err) as an input signal and the current position value (i.e., feedback signal) (PC) as an output signal Margin is defined as a driving phase margin value, and when the oscillation PID coefficient is applied, a phase margin of the signal transmission system may be defined as an oscillation phase margin value. In this case, the driving PID coefficients and the oscillation PID coefficients may have a relationship such that the oscillation phase margin value is greater than the driving phase margin value.

일 실시예에서, 상기 구동 구간에의 비례 이득이 제1비례이득값(P1)을 갖고, 상기 구동 구간에의 적분 이득이 제1적분이득값(I1)을 갖는 것으로 둘 수 있다. 그리고 상기 외란 탐지 구간에의 비례 이득이 제2비례이득값(P2)을 갖고, 상기 외란 탐지 구간에의 적분 이득이 제2적분이득값(I2)을 갖는 것으로 둘 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에서, 제어부(140)는 제2비례이득값(P2)이 제1비례이득값(P1)보다 작은 값을 갖도록 제어하고, 제2적분이득값(I2)이 제1적분이득값(I1)보다 작은 값을 작도록 제어할 수 있다. 이로써, 상기 제2위상마진값이 상기 제1위상마진값보다 크도록 만드는 관계를 가질 수 있다.In an embodiment, it may be assumed that the proportional gain to the driving period has a first proportional gain value P1, and the integral gain to the driving period has a first integral gain value I1. In addition, the proportional gain to the disturbance detection period may have a second proportional gain value P2, and the integral gain to the disturbance detection period may have a second integral gain value I2. In this case, in an embodiment of the present invention, the controller 140 controls the second proportional gain value P2 to have a value smaller than the first proportional gain value P1, and the second integral gain value I2 is It can be controlled to be smaller than 1 integral gain value (I1). As a result, it is possible to have a relationship that makes the second phase margin value larger than the first phase margin value.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 구동장치 제어방법을 나타낸 순서도이다.8 is a flow chart showing a method of controlling a driving device provided according to an embodiment of the present invention.

상기 구동장치 제어방법은, 렌즈(220)의 현재위치값(PC)을 피드백 신호로서 출력하는 센서부(100); 입력된 렌즈위치변경명령에 따라 결정된 목표위치값(PT)과 상기 현재위치값을 서로 비교하여 오차값(err)을 생성하는 에러검출부(141); 상기 오차값을 기초로 구동전류 제어값을 생성하는 PID 제어부(142); 및 상기 구동전류 제어값을 기초로 상기 렌즈를 구동하기 위한 전류를 출력하는 구동부(150);를 포함하는 구동장치(10)에 의해 수행될 수 있으며, 상기 구동장치의 동작 특성을 제어하는 구동장치 제어방법에 관한 것이다.The driving apparatus control method includes: a sensor unit 100 for outputting a current position value PC of the lens 220 as a feedback signal; An error detection unit 141 for generating an error value err by comparing the target position value PT determined according to the input lens position change command with the current position value; A PID controller 142 generating a driving current control value based on the error value; And a driving unit 150 for outputting a current for driving the lens based on the driving current control value, and controlling the operating characteristics of the driving device. It relates to the control method.

단계(S100)는, 상기 구동장치가, 새로운 렌즈위치변경명령이 입력되면 상기 새로운 렌즈위치변경명령에 따라 새로운 목표위치값을 결정하고, 상기 PID 제어부로 입력되는 신호를 입력신호로 하고 상기 센서부가 출력하는 신호를 출력신호로 하는 신호전달 시스템의 위상 마진이 감소하도록 상기 구동장치의 설정을 변경하는 제1설정변경단계이다. In step S100, when a new lens position change command is input, the driving device determines a new target position value according to the new lens position change command, uses a signal input to the PID control unit as an input signal, and the sensor unit This is a first setting changing step of changing a setting of the driving device so that a phase margin of a signal transmission system using an output signal as an output signal is reduced.

단계(S100)는, 상기 PID 제어부의 PID 계수들을 미리 결정된 구동 PID 계수로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.Step S100 may include changing the PID coefficients of the PID control unit into predetermined driving PID coefficients.

단계(S200)에서, 상기 구동장치가, 상기 결정된 새로운 목표위치값을 상기 에러검출부에게 제공할 수 있다.In step S200, the driving device may provide the determined new target position value to the error detection unit.

단계(S300)는, 미리 결정된 시간 이후에 상기 신호전달 시스템의 위상 마진이 증가하도록 상기 구동장치의 설정을 변경하는 제2설정변경단계이다. Step S300 is a second setting changing step of changing the setting of the driving device so that the phase margin of the signal transmission system increases after a predetermined time.

단계(S300)는, 상기 PID 제어부의 PID 계수들을 미리 결정된 발진 PID 계수로 변경하는 단계를 포함할 수 있다. Step S300 may include changing the PID coefficients of the PID control unit to a predetermined oscillation PID coefficient.

이때, 상기 발진 PID 계수에 따른 제2적분이득값(I2)은 상기 구동 PID 계수에 따른 제1적분이득값(I1)보다 작은 값을 가질 수 있다. In this case, the second integral gain value I2 according to the oscillation PID coefficient may have a value smaller than the first integral gain value I1 according to the driving PID coefficient.

그리고 상기 발진 PID 계수에 따른 제2비례이득값(P2)은 상기 구동 PID 계수에 따른 제1비례이득값(P1)보다 작은 값을 가질 수 있다. In addition, the second proportional gain value P2 according to the oscillation PID coefficient may have a value smaller than the first proportional gain value P1 according to the driving PID coefficient.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 사용자 기기의 구조를 나타낸 것이다.9 shows the structure of a user device provided according to an embodiment of the present invention.

사용자 기기(1)는 카메라 모듈 장치(50), 호스트(30), 사용자 인터페이스(40), CPU(50), 및 메모리(60)를 포함할 수 있다. 카메라 모듈 장치(50)는 상술한 본 발명의 실시예에 따른 구동장치(10) 및 촬상장치(20)를 포함할 수 있다.The user device 1 may include a camera module device 50, a host 30, a user interface 40, a CPU 50, and a memory 60. The camera module device 50 may include the driving device 10 and the imaging device 20 according to the embodiment of the present invention described above.

상술한 본 발명의 실시예들을 이용하여, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.By using the above-described embodiments of the present invention, those belonging to the technical field of the present invention will be able to easily implement various changes and modifications within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. The content of each claim in the claims may be combined with other claims having no citation relationship within the range that can be understood through the present specification.

10: 구동장치
100: 센서부
141: 에러검출부
142: PID 제어부
150: 구동부
220: 렌즈
10: drive device
100: sensor unit
141: error detection unit
142: PID control unit
150: drive unit
220: lens

Claims (9)

렌즈(220)의 현재위치값(PC)을 (피드백 신호로서) 출력하는 센서부(100); 입력된 렌즈위치변경명령에 따라 결정된 목표위치값(PT)과 상기 현재위치값을 서로 비교하여 오차값(err)을 생성하는 에러검출부(141); 상기 오차값을 기초로 구동전류 제어값을 생성하는 PID 제어부(142); 및 상기 구동전류 제어값을 기초로 상기 렌즈를 구동하기 위한 전류를 출력하는 구동부(150);를 포함하는 구동장치(10)에 있어서, 상기 구동장치의 동작 특성을 제어하는 구동장치 제어방법으로서,
상기 구동장치가, 새로운 렌즈위치변경명령이 입력되면 상기 새로운 렌즈위치변경명령에 따라 새로운 목표위치값을 결정하고, 상기 PID 제어부로 입력되는 신호를 입력신호로 하고 상기 센서부가 출력하는 신호를 출력신호로 하는 신호전달 시스템의 위상 마진이 감소하도록 상기 구동장치의 설정을 변경하는 제1설정변경단계;
상기 구동장치가, 상기 결정된 새로운 목표위치값을 상기 에러검출부에게 제공하는 단계; 및
상기 구동장치가, 미리 결정된 시간 이후에 상기 신호전달 시스템의 위상 마진이 증가하도록 상기 구동장치의 설정을 변경하는 제2설정변경단계;
를 포함하는,
구동장치 제어방법.
A sensor unit 100 for outputting (as a feedback signal) the current position value PC of the lens 220; An error detection unit 141 for generating an error value err by comparing the target position value PT determined according to the input lens position change command with the current position value; A PID controller 142 generating a driving current control value based on the error value; And a driving unit 150 for outputting a current for driving the lens based on the driving current control value, comprising: a driving device control method for controlling an operating characteristic of the driving device,
When a new lens position change command is input, the driving device determines a new target position value according to the new lens position change command, uses a signal input to the PID control unit as an input signal, and outputs a signal output by the sensor unit as an output signal. A first setting changing step of changing the setting of the driving device so that the phase margin of the signal transmission system is reduced;
Providing, by the driving device, the determined new target position value to the error detection unit; And
A second setting changing step of changing, by the driving device, a setting of the driving device such that a phase margin of the signal transmission system increases after a predetermined time;
Containing,
Driving device control method.
제1항에 있어서,
상기 제1설정변경단계는, 상기 PID 제어부의 PID 계수들을 미리 결정된 구동 PID 계수로 변경하는 단계를 포함하며,
상기 제2설정변경단계는, 상기 PID 제어부의 PID 계수들을 미리 결정된 발진 PID 계수로 변경하는 단계를 포함하며,
상기 발진 PID 계수에 따른 제2비례이득값(P2)은 상기 구동 PID 계수에 따른 제1비례이득값(P1)보다 작은 값을 갖는 것을 특징으로 하는,
구동장치 제어방법.
The method of claim 1,
The first setting changing step includes changing the PID coefficients of the PID control unit into predetermined driving PID coefficients,
The second setting changing step includes changing the PID coefficients of the PID control unit to a predetermined oscillation PID coefficient,
The second proportional gain value P2 according to the oscillation PID coefficient has a value smaller than the first proportional gain value P1 according to the driving PID coefficient,
Driving device control method.
제1항에 있어서,
상기 제1설정변경단계는, 상기 PID 제어부의 PID 계수들을 미리 결정된 구동 PID 계수로 변경하는 단계를 포함하며,
상기 제2설정변경단계는, 상기 PID 제어부의 PID 계수들을 미리 결정된 발진 PID 계수로 변경하는 단계를 포함하며,
상기 발진 PID 계수에 따른 제2적분이득값(I2)은 상기 구동 PID 계수에 따른 제1적분이득값(I1)보다 작은 값을 갖는 것을 특징으로 하는,
구동장치 제어방법.
The method of claim 1,
The first setting changing step includes changing the PID coefficients of the PID control unit into predetermined driving PID coefficients,
The second setting changing step includes changing the PID coefficients of the PID control unit to a predetermined oscillation PID coefficient,
The second integral gain value I2 according to the oscillation PID coefficient has a value smaller than the first integral gain value I1 according to the driving PID coefficient,
Driving device control method.
제3항에 있어서, 상기 발진 PID 계수에 따른 제2비례이득값(P2)은 상기 구동 PID 계수에 따른 제1비례이득값(P1)보다 작은 값을 갖는 것을 특징으로 하는, 구동장치 제어방법.The method of claim 3, wherein the second proportional gain value (P2) according to the oscillation PID coefficient has a value smaller than the first proportional gain value (P1) according to the driving PID coefficient. 제1항에 있어서, 상기 새로운 렌즈위치변경명령은 상기 구동장치 외부의 호스트로부터 제공되는 것을 특징으로 하는, 구동장치 제어방법.The method of claim 1, wherein the new lens position change command is provided from a host outside the driving device. 렌즈의 현재위치값을 (피드백 신호로서) 출력하는 센서부;
입력된 렌즈위치변경명령에 따라 결정된 목표위치값과 상기 현재위치값을 서로 비교하여 오차값을 생성하는 에러검출부;
상기 오차값을 기초로 구동전류 제어값을 생성하는 PID 제어부; 및
상기 구동전류 제어값을 기초로 상기 렌즈를 구동하기 위한 전류를 출력하는 구동부;
를 포함하며,
새로운 렌즈위치변경명령이 입력되면 상기 새로운 렌즈위치변경명령에 따라 새로운 목표위치값을 결정하고, 상기 PID 제어부로 입력되는 신호를 입력신호로 하고 상기 센서부가 출력하는 신호를 출력신호로 하는 신호전달 시스템의 위상 마진이 감소하도록 구동장치의 설정을 변경하는 제1설정변경단계;
상기 결정된 새로운 목표위치값을 상기 에러검출부에게 제공하는 단계; 및
미리 결정된 시간 이후에 상기 신호전달 시스템의 위상 마진이 증가하도록 상기 구동장치의 설정을 변경하는 제2설정변경단계;
를 포함하는 동작특성 제어방법을 수행하도록 되어 있는,
구동장치.
A sensor unit for outputting a current position value of the lens (as a feedback signal);
An error detection unit for generating an error value by comparing the target position value determined according to the input lens position change command and the current position value;
A PID control unit that generates a driving current control value based on the error value; And
A driving unit outputting a current for driving the lens based on the driving current control value;
Including,
When a new lens position change command is input, a new target position value is determined according to the new lens position change command, a signal input to the PID control unit is used as an input signal, and a signal output from the sensor unit is used as an output signal. A first setting changing step of changing a setting of the driving device so that the phase margin of is decreased;
Providing the determined new target position value to the error detection unit; And
A second setting changing step of changing a setting of the driving device to increase a phase margin of the signal transmission system after a predetermined time;
Is adapted to perform the operation characteristic control method comprising
Drive.
제6항에 있어서,
상기 제1설정변경단계는, 상기 PID 제어부의 PID 계수들을 미리 결정된 구동 PID 계수로 변경하는 단계를 포함하며,
상기 제2설정변경단계는, 상기 PID 제어부의 PID 계수들을 미리 결정된 발진 PID 계수로 변경하는 단계를 포함하며,
상기 발진 PID 계수에 따른 제2적분이득값(I2)은 상기 구동 PID 계수에 따른 제1적분이득값(I1)보다 작은 값을 갖고,
상기 발진 PID 계수에 따른 제2비례이득값(P2)은 상기 구동 PID 계수에 따른 제1비례이득값(P1)보다 작은 값을 갖는 것을 특징으로 하는,
구동장치.
The method of claim 6,
The first setting changing step includes changing the PID coefficients of the PID control unit into predetermined driving PID coefficients,
The second setting changing step includes changing the PID coefficients of the PID control unit to a predetermined oscillation PID coefficient,
The second integral gain value I2 according to the oscillation PID coefficient has a value smaller than the first integral gain value I1 according to the driving PID coefficient,
The second proportional gain value P2 according to the oscillation PID coefficient has a value smaller than the first proportional gain value P1 according to the driving PID coefficient,
Drive.
제6항의 구동장치; 및
상기 렌즈를 포함하는 촬상장치(20);
를 포함하는,
카메라 모듈 장치.
The driving device of claim 6; And
An imaging device 20 including the lens;
Containing,
Camera module device.
제7항의 카메라 모듈 장치;
상기 렌즈위치변경명령을 제공하는 호스트(30); 및
상기 호스트에게 사용자 입력을 제공하는 사용자 인터페이스(40)
를 포함하는,
사용자 기기.
The camera module device of claim 7;
A host 30 providing the lens position change command; And
User interface 40 for providing user input to the host
Containing,
User device.
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