KR20200118782A - Camera module and method for auto focusing the same - Google Patents

Camera module and method for auto focusing the same Download PDF

Info

Publication number
KR20200118782A
KR20200118782A KR1020200128321A KR20200128321A KR20200118782A KR 20200118782 A KR20200118782 A KR 20200118782A KR 1020200128321 A KR1020200128321 A KR 1020200128321A KR 20200128321 A KR20200128321 A KR 20200128321A KR 20200118782 A KR20200118782 A KR 20200118782A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mover
actuator
camera module
present
search section
Prior art date
Application number
KR1020200128321A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102315448B1 (en
Inventor
박상옥
이성민
조현래
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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
Priority claimed from KR1020200015948A external-priority patent/KR102164662B1/en
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020200128321A priority Critical patent/KR102315448B1/en
Publication of KR20200118782A publication Critical patent/KR20200118782A/en
Priority to KR1020210136926A priority patent/KR102452740B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102315448B1 publication Critical patent/KR102315448B1/en
Priority to KR1020220126671A priority patent/KR102647889B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32Means for focusing
    • G03B13/34Power focusing
    • G03B13/36Autofocus systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/54Mounting of pick-up tubes, electronic image sensors, deviation or focusing coils
    • H04N5/2253

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

The present invention relates to a camera module and to an auto-focusing method thereof. That is, the camera module of the present invention comprises: an actuator for moving a mover including at least one lens to which an optical image of a subject is incident; and an actuator driving unit controlling the actuator to drive the mover in a forward or reverse direction. When a search section for driving the mover in the forward direction is defined as a first search section, and a search section for driving the mover in the reverse direction is defined as a second search section, separate direction bits are included to drive the first search section and the second search section. According to the present invention, the current consumption of the camera module can be reduced, the resolution can be increased, and an algorithm for driving the actuator can be simplified.

Description

카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 방법{CAMERA MODULE AND METHOD FOR AUTO FOCUSING THE SAME}Camera module and its auto focusing method {CAMERA MODULE AND METHOD FOR AUTO FOCUSING THE SAME}

본 발명은 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module and an auto-focusing method thereof.

최근 들어, 초소형 카메라 모듈이 내장된 휴대폰 및 타블릿 PC 등이 개발되고 있다.Recently, mobile phones and tablet PCs with built-in micro camera modules are being developed.

종래 휴대폰 등에 적용되는 디지털 카메라 모듈의 경우, 외부광을 디지털 이미지 또는 디지털 영상으로 변경하는 이미지 센서 및 렌즈 사이의 간격을 조절할 수 없었으나, 최근 이미지 센서와 렌즈 사이의 간격을 조절하는 보이스 코일 모터와 같은 렌즈 구동 장치가 개발되어 카메라 모듈에서 보다 개선된 디지털 이미지 또는 디지털 영상을 얻을 수 있게 되었다.In the case of a conventional digital camera module applied to a mobile phone, etc., it was not possible to adjust the distance between the image sensor and the lens that converts external light into a digital image or a digital image. The same lens driving device has been developed to obtain an improved digital image or digital image from the camera module.

일반적으로 카메라 모듈에 적용되는 보이스 코일 모터는 내부에 렌즈가 장착된 가동자가 베이스로부터 상부로 이동하여 렌즈 및 베이스의 후면에 배치된 이미지 센서 사이의 간격을 조절한다.In general, in a voice coil motor applied to a camera module, a mover having a lens mounted therein moves from a base to an upper portion to adjust the distance between the lens and an image sensor disposed at the rear of the base.

종래 보이스 코일 모터는 구동 신호가 인가되지 않았을 때 탄성 부재가 가동자를 눌러 베이스에 접촉시키는 구조를 갖는다.Conventional voice coil motors have a structure in which an elastic member presses a mover to contact the base when a driving signal is not applied.

즉, 종래 보이스 코일 모터는 탄성 부재가 가동자를 누르기 때문에 가동자가 베이스로부터 이격 되기 위해서는 가동자를 구동시키기 위한 전자기력이 탄성 부재의 탄성력 및 가동자의 자중보다 커야 한다.That is, in the conventional voice coil motor, since the elastic member presses the mover, the electromagnetic force for driving the mover must be greater than the elastic force of the elastic member and the mover's own weight in order for the mover to be separated from the base.

또한, 종래 보이스 코일 모터의 가동자는 보이스 코일 모터의 자세에 따라서 약 30㎛ 내지 50㎛의 변위를 갖는다.Further, the mover of the conventional voice coil motor has a displacement of about 30 μm to 50 μm depending on the attitude of the voice coil motor.

그러나 종래 보이스 코일 모터의 가동자는 보이스 코일 모터의 자세에 따라 변위를 가질 뿐만 아니라 구동 신호를 인가하더라도 구동되지 않는 미구동 구간을 포함하지만 이를 반영하지 못한 오토 포커싱 알고리즘에 의하여 가동자가 구동되기 때문에 오토 포커싱에 많은 시간이 소요되는 문제점을 갖는다.However, the mover of a conventional voice coil motor not only has displacement according to the attitude of the voice coil motor, but also includes a non-driving section that is not driven even when a driving signal is applied, but the mover is driven by an auto focusing algorithm that does not reflect this. It has a problem that it takes a lot of time.

본 발명은 카메라 모듈의 소모 전류를 감소시킬 수 있고, 해상도를 증가시키고, 엑추에이터를 구동시키는 알고리즘을 간단하게 할 수 있는 과제를 해결하는 것이다.The present invention is to solve the problem of reducing the current consumption of the camera module, increasing the resolution, and simplifying the algorithm for driving the actuator.

본 발명은, The present invention,

피사체의 광 이미지를 입사하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 가동자를 이동시키는 엑추에이터와; An actuator for moving a mover including at least one lens for incident light image of a subject;

상기 가동자를 정방향 또는 역방향으로 구동시키기 위하여, 상기 엑추에이터를 제어하는 엑추에이터 구동부를 포함하며,In order to drive the mover in a forward or reverse direction, comprising an actuator driving unit for controlling the actuator,

상기 가동자를 정방향으로 구동시키는 탐색 구간을 제 1 탐색 구간으로 정의하고, 상기 가동자를 역방향으로 구동시키는 탐색 구간을 제 2 탐색 구간으로 정의하는 경우, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 별도의 방향 비트가 포함되어 있는 카메라 모듈이 제공된다. When a search section for driving the mover in the forward direction is defined as a first search section and a search section for driving the mover in a reverse direction is defined as a second search section, the first search section and the second search section are driven For this purpose, a camera module including a separate direction bit is provided.

그리고, 본 발명의 일실시예는 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 -1023 ~ 0이고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 0 ~ 1023일 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, codes allocated to drive the first search interval may be -1023 to 0, and codes allocated to drive the second search interval may be 0 to 1023.

또, 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 0 ~ 1023이고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 -1023 ~ 0일 수 있다.In addition, codes allocated to drive the first search section may be 0 to 1023, and codes assigned to drive the second search section may be -1023 to 0.

여기서, 본 발명의 일실시예는 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 -1023 ~ 0 이고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 0 ~ 1023일 수 있다. 즉 동일한 비트수와 방향 비트를 이용하여 두배로 분해능을 갖는다. Here, according to an embodiment of the present invention, codes allocated to drive the first search interval may be -1023 to 0, and codes allocated to drive the second search interval may be 0 to 1023. In other words, it has twice the resolution using the same number of bits and direction bits.

그리고, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간은 대칭일 수 있다.In addition, the first search section and the second search section may be symmetrical.

또한, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간은 비대칭일 수 있다.In addition, the first search section and the second search section may be asymmetric.

게다가, 상기 엑추에이터는, 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM) 엑추에이터, 압전력에 의해 구동되는 엑추에이터, 정전용량 방식에 의해 구동되는 멤즈(MEMS) 엑추에이터 중 하나일 수 있다.In addition, the actuator may be one of a voice coil motor (VCM) actuator, an actuator driven by piezoelectric power, and a MEMS actuator driven by a capacitance method.

아울러, 상기 가동자의 자세를 검출하여 자세 데이터를 출력하는 자세 감지부와; 상기 자세 감지부에서 출력된 자세 데이터로 상기 엑추에이터 구동부에 제어신호를 출력하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, a posture detection unit for detecting the posture of the mover and outputting posture data; It may further include a control unit for outputting a control signal to the actuator driving unit with the attitude data output from the posture detection unit.

더불어, 상기 가동자의 자세는, 렌즈의 업(up) 자세, 사이드(side) 자세와 다운(down) 자세 중 하나일 수 있다.In addition, the posture of the mover may be one of an up posture, a side posture, and a down posture of the lens.

또, 상기 엑추에이터는, 상기 렌즈를 포함하고 제 1 구동부가 형성되어 있는 가동자와; 상기 제 1 구동부와 전자기력 작용으로 상기 가동자를 구동시키는 제 2 구동부가 형성되어 있는 고정자와; 상기 고정자가 고정되고, 상기 가동자를 멈추는 하부 스톱퍼와; 상기 가동자를 멈추는 상부 스톱퍼 기능이 포함될 수 있다.In addition, the actuator may include a mover including the lens and having a first driving part formed thereon; A stator having the first driving part and a second driving part for driving the mover by the action of electromagnetic force; A lower stopper in which the stator is fixed and stops the mover; An upper stopper function for stopping the mover may be included.

또한, 상기 상부 스토퍼는 커버를 포함할 수 있다.In addition, the upper stopper may include a cover.

게다가, 상기 하부 스토퍼는 베이스를 포함할 수 있다.In addition, the lower stopper may include a base.

또, 상기 가동자는 상기 커버 및 상기 베이스로부터 이격될 수 있다.Further, the mover may be spaced apart from the cover and the base.

그리고, 상기 제 1 구동부는 권선된 코일이고, 상기 제 2 구동부는 자석이거나, 또는 상기 제 1 구동부는 자석이고, 상기 제 2 구동부는 권선된 코일일 수 있다.Further, the first driving unit may be a wound coil, the second driving unit may be a magnet, or the first driving unit may be a magnet, and the second driving unit may be a wound coil.

더불어, 상기 엑추에이터는, 상기 가동자에 일측이 고정되고 상기 일측과 대향하는 타측이 상기 고정자에 고정되어, 상기 가동자를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.In addition, the actuator may further include an elastic member having one side fixed to the mover and the other side opposite to the one side fixed to the stator to elastically support the mover.

본 발명은, The present invention,

렌즈를 포함한 가동자를 무한대(Infinity) 또는 매크로(Macro)로 이동시키는 단계와;Moving a mover including a lens to infinity or macro;

상기 무한대 또는 상기 매크로에서, 상기 가동자 이동을 시작하여 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계와;Starting the mover movement at the infinity or the macro to search for a best focusing point;

상기 탐색된 베스트(Best) 포커싱 지점으로 포커싱을 수행하는 단계를 포함하며,Including the step of performing focusing to the searched best (Best) focusing point,

별도의 방향비트로 정방향 역방향으로 포커싱하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법이 제공된다.There is provided an auto-focusing method of a camera module that focuses forward and backward with a separate direction bit.

본 발명은, The present invention,

렌즈를 포함한 가동자를 이동시켜 제 1 탐색을 수행하는 단계와;Performing a first search by moving a mover including a lens;

상기 제 1 탐색으로, 포커싱 밸류(focusing value)의 증가가 무한대 방향인지, 또는 매크로 방향인지 여부를 판단하는 단계와;Determining whether an increase in a focusing value is in an infinite direction or a macro direction in the first search;

상기 무한대 방향으로 포커싱 밸류가 증가하는 경우, 상기 무한대로 상기 가동자를 이동시켜 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계와;When the focusing value increases in the direction of infinity, searching for a best focusing point by moving the mover to the infinity;

상기 탐색된 베스트(Best) 포커싱 지점으로 포커싱을 수행하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법이 제공된다.There is provided an auto-focusing method of a camera module including performing focusing to the searched best focusing point.

그리고, 본 발명의 일실시예는 상기 제 1 탐색으로, 포커싱 밸류(focusing value)의 증가가 무한대 방향인지, 또는 매크로 방향인지 여부를 판단하는 단계에서, 상기 매크로 방향으로 포커싱 밸류가 증가하는 경우, 상기 매크로로 상기 가동자를 이동시켜 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계를 수행할 수 있다.In addition, in the first search, in the step of determining whether an increase in a focusing value is in an infinite direction or a macro direction in the first search, when a focusing value increases in the macro direction, A step of searching for a best focusing point may be performed by moving the mover with the macro.

또, 상기 무한대 방향 또는 상기 매크로 방향으로 최초 움직일시 움직이는 시간이 다른 스텝대비 더 오랜시간으로 기구적인 충격음을 낮추는 기능이 포함될 수 있다.In addition, a function of lowering a mechanical impact sound may be included in a longer time compared to other steps when a moving time is initially moved in the infinite direction or the macro direction.

게다가, 상기 무한대 방향 또는 상기 매크로 방향으로 최초 움질일시 움직이는 스텝사이즈를 몇단계로 나누어 기구적인 충격음을 낮추는 기능이 포함될 수 있다.In addition, a function of reducing the mechanical impact sound by dividing a step size that moves in the infinite direction or the macro direction when the first movement is performed may be divided into several steps.

본 발명은 정방향 및 역방향으로 방향 비트를 포함하여, -1023 ~ 1023 비트에서 정방향과 역방향으로 구동할 수 있는 탐색 구간을 할당하여 각 어드레스 별로 전류값을 지정할 수 있어, 엑추에이터를 구동시키는 알고리즘을 간단하게 할 수 있는 효과가 있다.In the present invention, a current value can be designated for each address by allocating a search section that can be driven in the forward and reverse directions from -1023 to 1023 bits, including direction bits in the forward and reverse directions, thereby simplifying the algorithm for driving the actuator. There is an effect that can be done.

또한, 본 발명은 양방향으로 구동함으로써, 해상도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of increasing the resolution by driving in both directions.

그리고, 본 발명은 보이스 코일 모터 또는 렌즈의 자세를 검출하고, 이 자세 데이터로 보이스 코일 모터를 제어하여, 소모 전류를 줄이고, 최적화로 카메라 모듈을 구동할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect of detecting a posture of a voice coil motor or a lens and controlling the voice coil motor with this posture data to reduce current consumption and drive a camera module with optimization.

더불어, 본 발명은 가동자의 양방향 구동이 가능하여 스프링의 변화가 발생하더라도 반대 방향으로 전류를 인가하여 디포커스(defocus) 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of solving a defocus problem by applying a current in the opposite direction even if a spring change occurs because the mover can be driven in both directions.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈을 도시한 블럭도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈가 상측 방향에 위치한 것을 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈가 측면 방향에 위치한 것을 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈가 하측 방향에 위치한 것을 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 전류-거리 특성을 도시한 그래프
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법의 흐름도
1 is a block diagram showing a camera module according to an embodiment of the present invention
2 is a conceptual cross-sectional view for explaining that the lens of the camera module according to an embodiment of the present invention is positioned in an upward direction
3 is a conceptual cross-sectional view illustrating that a lens of a camera module according to an embodiment of the present invention is positioned in a lateral direction
4 is a conceptual cross-sectional view illustrating that a lens of a camera module according to an embodiment of the present invention is positioned in a downward direction
5 is a graph showing current-distance characteristics of a camera module according to an embodiment of the present invention
6 is a flowchart of an auto focusing method of a camera module according to an embodiment of the present invention

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용은 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary according to the intention or custom of users or operators. Definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 블럭도이다. 1 is a block diagram of a camera module according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈은 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 가동자를 양방향(정방향 또는 역방향)으로 구동시키고, 양방향 구동을 위하여 할당된 코드는 -1023 ~ 1023일 수 있다.The camera module according to an embodiment of the present invention drives a mover including at least one lens in both directions (forward or reverse direction), and codes allocated for driving in both directions may be -1023 to 1023.

즉, 피사체의 광 이미지를 입사하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 가동자를 이동시키는 엑추에이터(200)와; 상기 가동자를 양방향으로 구동시키기 위하여, 상기 엑추에이터(200)를 제어하는 엑추에이터 구동부(210)를 포함한다.That is, an actuator 200 for moving a movable member including at least one lens to which an optical image of a subject is incident; In order to drive the mover in both directions, it includes an actuator driving unit 210 that controls the actuator 200.

여기서, 상기 엑추에이터 구동부(210)는 상기 가동자를 정방향 또는 역방향으로 구동시키기 위하여, 상기 엑추에이터(200)를 제어한다.Here, the actuator driving unit 210 controls the actuator 200 to drive the mover in a forward or reverse direction.

엑추에이터 구동부(210)에는 엑추에이터(200)의 코일에 인가되는 전류를 제어하기 위한 복수의 코드(code)가 할당될 수 있다. 복수의 코드 각각은 방향 비트와, 방향 비트 외의 10개의 비트를 포함할 수 있다. 방향 비트 외의 10개의 비트 각각은 0과 1 중 어느 하나를 선택적으로 포함할 수 있다. 복수의 코드는 -1023 내지 +1023에 해당하는 코드를 포함할 수 있다.A plurality of codes for controlling a current applied to the coil of the actuator 200 may be allocated to the actuator driving unit 210. Each of the plurality of codes may include a direction bit and 10 bits other than the direction bit. Each of the 10 bits other than the direction bit may selectively include any one of 0 and 1. The plurality of codes may include codes corresponding to -1023 to +1023.

그리고, 상기 가동자를 역방향으로 구동시키는 탐색 구간을 제 1 탐색 구간으로 정의하고, 상기 가동자를 정방향으로 구동시키는 탐색 구간을 제 2 탐색 구간으로 정의하는 경우, 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 -1023 ~ 0이고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 0 ~ 1023이거나, 또는 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 0 ~ 1023이고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 -1023 ~ 0일 수 있다.And, when the search section for driving the mover in the reverse direction is defined as a first search section, and when the search section for driving the mover in the forward direction is defined as the second search section, allocated to drive the first search section The code is -1023 to 0, and the code allocated to drive the second search section is 0 to 1023, or the code assigned to drive the first search section is 0 to 1023, and the second search section A code allocated to drive may be -1023 to 0.

일례로, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 -1023 ~ 1023일 수 있다.For example, codes allocated to drive the first search interval and the second search interval may be -1023 to 1023.

이때, 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 -1023 ~ 0이고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 0 ~ 1023일 수 있다.In this case, a code assigned to drive the first search section may be -1023 to 0, and a code assigned to drive the second search section may be 0 to 1023.

또한, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간은 대칭일 수 있거나, 또는 비대칭일 수 있다.In addition, the first search interval and the second search interval may be symmetrical or asymmetric.

그러므로, 본 발명은 정방향 및 역방향으로 방향 비트를 추가하여 -1023 ~ 1023 코드에서 정방향과 역방향으로 구동할 수 있어 방향 비트가 없을 때 대비 동일한 비트수로 1배의 분해능을 가질 수 있고, 이로 인해 카메라 모듈의 해상력이 증가될 수 있다. Therefore, the present invention can drive in the forward and reverse directions in -1023 to 1023 codes by adding direction bits in the forward and reverse directions, so that the camera can have a resolution of 1 times the same number of bits compared to when there is no direction bit. The resolution of the module can be increased.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 가동자의 자세를 검출하여 자세 데이터를 출력하는 자세 감지부(230)와; 상기 자세 감지부(230)에서 출력된 자세 데이터로 상기 엑추에이터 구동부(210)에 제어신호를 출력하는 제어부(220)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the camera module according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the posture detection unit 230 for outputting the posture data by detecting the posture of the mover; It may further include a control unit 220 for outputting a control signal to the actuator driving unit 210 with the attitude data output from the posture detection unit 230.

즉, 상기 자세 감지부(230)는 상기 가동자의 자세를 검출하여 자세 데이터를 출력하고, 상기 제어부(220)는 상기 자세 감지부(230)로부터 자세 데이터를 입력받아, 상기 가동자의 자세에 해당하는 제어신호를 상기 엑추에이터 구동부(210)로 출력하고, 상기 엑추에이터 구동부(210)는 가동자의 자세에 적합하게 상기 엑추에이터(200)를 구동시키게 된다.That is, the posture detection unit 230 detects the posture of the mover and outputs posture data, and the control unit 220 receives posture data from the posture detector 230 and corresponds to the posture of the mover. A control signal is output to the actuator driving unit 210, and the actuator driving unit 210 drives the actuator 200 to suit the posture of the mover.

이때, 상기 가동자의 자세는 후술된 바와 같이, 렌즈의 업(up) 자세, 사이드(side) 자세와 다운(down) 자세 중 하나일 수 있다.In this case, the posture of the mover may be one of an up posture, a side posture, and a down posture of the lens, as described later.

여기서, 상기 자세 감지부(230)는 렌즈의 세 가지 이상의 자세를 센싱 할 수 있으나, 본 발명의 일실시예에서는 설명의 편의상 자세 감지부(230)가 렌즈의 업(up) 자세, 사이드(side) 자세 및 다운(down) 자세 등 세 가지 자세를 센싱하는 것을 설명하기로 한다.Here, the posture detector 230 may sense three or more postures of the lens, but in an embodiment of the present invention, for convenience of explanation, the posture detector 230 is ) It will be described how to sense three postures, such as posture and down posture.

그리고, 상기 엑추에이터(200)는 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM) 엑추에이터, 압전력에 의해 구동되는 엑추에이터, 정전용량 방식에 의해 구동되는 멤즈(MEMS) 엑추에이터 중 하나일 수 있다.In addition, the actuator 200 may be one of a voice coil motor (VCM) actuator, an actuator driven by piezoelectric power, and a MEMS actuator driven by a capacitance method.

예컨대, 상기 보이스 코일 모터는 전자기력에 의해 상기 가동자를 구동시켜 카메라 모듈의 오토 포커싱을 수행한다.For example, the voice coil motor drives the mover by electromagnetic force to perform auto-focusing of the camera module.

또한, 상기 자세 감지부(230)는, 중력의 방향을 감지하는 자이로 센서(gyro sensor)를 포함할 수 있다.In addition, the posture detection unit 230 may include a gyro sensor that detects the direction of gravity.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈가 상측 방향에 위치한 것을 설명하기 위한 개념적인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈가 측면 방향에 위치한 것을 설명하기 위한 개념적인 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 렌즈가 하측 방향에 위치한 것을 설명하기 위한 개념적인 단면도이다.2 is a conceptual cross-sectional view illustrating that a lens of a camera module according to an embodiment of the present invention is located in an upward direction, and FIG. 3 is a view that a lens of a camera module according to an embodiment of the present invention is located in a lateral direction. It is a conceptual cross-sectional view for explaining, and FIG. 4 is a conceptual cross-sectional view for explaining that a lens of a camera module according to an embodiment of the present invention is positioned in a downward direction.

전술된 바와 같이, 도 2는 카메라 모듈의 렌즈가 상측 방향에 위치한 업(up) 자세를 도시한 것으로, "업(up) 자세"는 보이스 코일 모터의 가동자(130)의 렌즈(135)의 광축이 지면과 수직한 방향으로 형성되고 베이스(110)가 지면과 마주하게 배치된 자세로서 정의될 수 있다.As described above, FIG. 2 shows an up position in which the lens of the camera module is positioned in the upward direction, and the "up position" refers to the lens 135 of the mover 130 of the voice coil motor. It may be defined as a posture in which the optical axis is formed in a direction perpendicular to the ground and the base 110 is disposed to face the ground.

또한, 도 3은 카메라 모듈의 렌즈가 측면 방향에 위치한 사이드(side) 자세를 도시한 것으로, "사이드(side) 자세"는 보이스 코일 모터의 가동자(130)의 렌즈(135)의 광축이 지면과 나란한 방향으로 형성되고 베이스(110)가 지면과 수직 하게 배치된 자세로서 정의될 수 있다.In addition, FIG. 3 shows a side posture in which the lens of the camera module is positioned in the lateral direction, and “side posture” refers to the optical axis of the lens 135 of the mover 130 of the voice coil motor. It is formed in a direction parallel to and may be defined as a posture in which the base 110 is disposed perpendicular to the ground.

아울러, 도 4는 카메라 모듈의 렌즈가 하측 방향에 위치한 다운(down) 자세를 도시한 것으로, "다운(down) 자세"는 보이스 코일 모터(100)의 가동자(130)의 렌즈(135)의 광축이 지면과 수직한 방향으로 형성되고 커버(150)가 지면과 마주하게 배치된 자세로서 정의될 수 있다.In addition, FIG. 4 shows a down posture in which the lens of the camera module is located in a downward direction, and the "down posture" refers to the lens 135 of the mover 130 of the voice coil motor 100. It may be defined as a posture in which the optical axis is formed in a direction perpendicular to the ground and the cover 150 is disposed to face the ground.

여기서, 도 2 내지 도 4에서는 엑추에이터로 보이스 코일 모터(100)를 적용한 것으로, 가동자(130), 고정자(120), 베이스(110), 탄성 부재(140) 및 커버(150)는 보이스 모터 코일(100)의 부품이 될 수 있다.Here, in FIGS. 2 to 4, the voice coil motor 100 is applied as an actuator, and the mover 130, the stator 120, the base 110, the elastic member 140, and the cover 150 are the voice motor coils. Can be a part of 100.

도 2를 참조하면, 상기 보이스 코일 모터(100)는 상기 가동자(130)를 정방향 또는 역방향으로 구동시켜 오토 포커싱 기능을 수행한다. Referring to FIG. 2, the voice coil motor 100 performs an auto focusing function by driving the mover 130 in a forward or reverse direction.

예컨대, 상기 보이스 코일 모터(100)에 장착된 상기 가동자(130)는 커버(150)로 상승하는 정방향으로 구동되거나, 또는 상기 베이스(110)로 하강하는 역방향으로 구동되고 이 과정에서 상기 렌즈(135) 및 상기 이미지 센서(500) 사이에 포커싱 동작이 수행된다.For example, the mover 130 mounted on the voice coil motor 100 is driven in a forward direction rising to the cover 150 or driven in a reverse direction falling to the base 110, and in this process, the lens ( 135) and a focusing operation is performed between the image sensor 500.

즉, 상기 가동자(130)는 상기 커버(150) 및 상기 베이스(110)로부터 이격되어 있다.That is, the mover 130 is spaced apart from the cover 150 and the base 110.

그리고, 상기 베이스(110)는 중앙부에 광이 통과하는 개구가 형성된 플레이트 형상으로 형성되며, 상기 베이스(110)는 상기 가동자(130)의 하부 스톱퍼로서 역할한다.In addition, the base 110 is formed in a plate shape in which an opening through which light passes through a central portion is formed, and the base 110 serves as a lower stopper of the mover 130.

또, 상기 베이스(110)의 후면 또는 상기 베이스(110)의 후방에는 상기 이미지 센서(500)가 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(500)는 상기 가동자(130)의 렌즈를 통해 포커싱 된 광을 디지털 이미지 또는 동영상으로 변경시킨다.In addition, the image sensor 500 may be disposed at the rear of the base 110 or at the rear of the base 110. The image sensor 500 changes the light focused through the lens of the mover 130 into a digital image or a moving picture.

또한, 상기 고정자(120)는 상기 베이스(110) 상에 고정된다.In addition, the stator 120 is fixed on the base 110.

여기서, 상기 제 1 구동부(138)는 자석일 수 있고, 상기 제 2 구동부(125)는 권선된 코일일 수 있다.Here, the first driving unit 138 may be a magnet, and the second driving unit 125 may be a wound coil.

이와 반대로, 상기 제 1 구동부(138)는 권선된 코일일 수 있고, 상기 제 2 구동부(125)는 자석일 수 있다.Conversely, the first driving unit 138 may be a wound coil, and the second driving unit 125 may be a magnet.

그리고, 상기 고정자(120)의 내부에는 수납공간이 형성될 수 있으며, 이 수납공간에 상기 가동자(130)가 위치될 수 있다.In addition, a storage space may be formed inside the stator 120, and the mover 130 may be located in the storage space.

더불어, 탄성 부재(140)는 일측이 상기 가동자(130)에 고정되고 상기 일측과 대향하는 타측이 상기 고정자(120)에 고정되어, 상기 탄성 부재(140)는 상기 가동자(130)를 탄력적으로 지지할 수 있다.In addition, the elastic member 140 has one side fixed to the mover 130 and the other side opposite to the one side fixed to the stator 120, so that the elastic member 140 makes the mover 130 resilient. Can be supported by

본 발명의 일실시예에서, 상기 탄성 부재(140)는 상기 가동자(130)의 외주면 하단에 형성된 제 1 탄성 부재(143) 및 상기 가동자(130)의 외주면 상단에 형성된 제 2 탄성 부재(146)를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the elastic member 140 includes a first elastic member 143 formed at a lower end of the outer peripheral surface of the mover 130 and a second elastic member formed at an upper end of the outer peripheral surface of the mover 130 ( 146) may be included.

그리고, 커버(150)는 상기 베이스(110)에 고정되며, 상기 커버(150)는 고정자(120) 및 가동자(130)를 감싼다. 또한, 커버(150)는 가동자(130)를 멈추는 상부 스톱퍼로서 역할한다.Further, the cover 150 is fixed to the base 110, and the cover 150 surrounds the stator 120 and the mover 130. In addition, the cover 150 serves as an upper stopper for stopping the mover 130.

그러므로, 본 발명은 가동자의 양방향 구동이 가능하여 스프링의 변화가 발생하더라도 반대 방향으로 전류를 인가하여 디포커스(defocus) 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention has the effect of solving the defocus problem by applying a current in the opposite direction even if a spring change occurs because the mover can be driven in both directions.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 전류-거리 특성을 도시한 그래프이다.5 is a graph showing current-distance characteristics of a camera module according to an embodiment of the present invention.

전술된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈은 가동자를 양방향(정방향 또는 역방향)으로 구동시키고, 양방향 구동을 위하여 코드를 -1023 ~ 1023로 할당하여, 해상도를 증가시킬 수 있는 것이다.As described above, the camera module according to an embodiment of the present invention can increase the resolution by driving the mover in both directions (forward or reverse direction) and assigning codes to -1023 to 1023 for driving in both directions.

즉, 카메라 모듈은 렌즈를 포함하는 가동자가 역방향(-)으로 구동되는 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 0 ~ -1023이고, 상기 가동자가 정방향(+)으로 구동되는 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 0 ~ 1023가 된다.That is, in the camera module, the code allocated to drive the first search section in which the mover including the lens is driven in the reverse direction (-) is 0 to -1023, and the second search in which the mover is driven in the forward direction (+). The code allocated to drive the section is 0 ~ 1023.

여기서, 역방향 스트로크(stroke) 또는 전류값에 따라 역방향에 할당된 코드수는 증가 또는 감소될 수 있다.Here, the number of codes allocated to the reverse direction may increase or decrease according to the reverse stroke or current value.

그리고, 코드가 0일 때, 전류값은 0㎃이고, 코드가 -1023일 때, 전류값은 -50㎃이며, 코드는 1023일 때, 전류값은 +50㎃가 될 수 있다.And, when the code is 0, the current value is 0 mA, when the code is -1023, the current value is -50 mA, and when the code is 1023, the current value may be +50 mA.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법의 흐름도이다.6 is a flowchart of a method for autofocusing of a camera module according to an embodiment of the present invention.

제 1 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법은 도 6에 도시된 바와 같이, 렌즈를 포함한 가동자를 무한대(Infinity) 또는 매크로(Macro)로 이동시킨다.(S100단계)In the auto-focusing method of the camera module according to the first embodiment, as shown in FIG. 6, a mover including a lens moves to infinity or macro (step S100).

그 다음, 상기 무한대 또는 상기 매크로에서, 상기 가동자 이동을 시작하여 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색한다.(S110단계)Then, in the infinity or the macro, the mover starts to move to search for the best focusing point (step S110).

여기서, 상기 S100단계에서, 상기 가동자가 상기 무한대로 이동한 경우, 상기 무한대에서 상기 매크로로 상기 가동자 이동시켜 베스트 포커싱 지점을 탐색하고, 상기 가동자가 상기 매크로로 이동한 경우, 상기 매크로에서 상기 무한대로 상기 가동자 이동시켜 베스트 포커싱 지점을 탐색하는 것이다.Here, in the step S100, when the mover moves to the infinity, the mover moves from the infinity to the macro to search for the best focusing point, and when the mover moves to the macro, the macro to the infinity The mover is moved to search for the best focusing point.

그리고, 상기 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색은 기울기를 주어 탐색할 수 있고, 카메라 모듈의 기구 충격음을 낮출 수 있다.In addition, the search for the best focusing point can be searched by giving a tilt, and the impact sound of the instrument of the camera module can be reduced.

또한, 상기 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계에 할당된 코드는 -1023 ~ 1023로, 상기 무한대에 할당된 코드는 -1023이고, 상기 매크로에 할당된 z코드는 1023이다.In addition, the code assigned to the step of searching for the best focusing point is -1023 to 1023, the code assigned to the infinity is -1023, and the z code assigned to the macro is 1023.

연이어, 상기 탐색된 베스트(Best) 포커싱 지점으로 포커싱을 수행한다.(S120)Subsequently, focusing is performed to the searched best focusing point (S120).

또한, 본 발명의 다른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법은 렌즈를 포함한 가동자를 이동시켜 제 1 탐색을 수행하는 단계와; 상기 제 1 탐색으로, 포커싱 밸류(focusing value)의 증가가 무한대 방향인지, 또는 매크로 방향인지 여부를 판단하는 단계와; 상기 무한대 방향으로 포커싱 밸류가 증가하는 경우, 상기 무한대로 상기 가동자를 이동시켜 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계와; 상기 탐색된 베스트(Best) 포커싱 지점으로 포커싱을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, another method for auto-focusing of a camera module of the present invention includes the steps of performing a first search by moving a mover including a lens; Determining whether an increase in a focusing value is in an infinite direction or a macro direction in the first search; When the focusing value increases in the direction of infinity, searching for a best focusing point by moving the mover to the infinity; It may include performing focusing to the searched best focusing point.

그리고, 상기 제 1 탐색으로, 포커싱 밸류(focusing value)의 증가가 무한대 방향인지, 또는 매크로 방향인지 여부를 판단하는 단계에서, 상기 매크로 방향으로 포커싱 밸류가 증가하는 경우, 상기 매크로로 상기 가동자를 이동시켜 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색하는 단계를 수행할 수 있다.And, in the step of determining whether the increase of the focusing value is in the infinite direction or the macro direction by the first search, when the focusing value increases in the macro direction, the mover moves to the macro. By doing so, the step of searching for the best focusing point may be performed.

또한, 상기 무한대 방향 또는 상기 매크로 방향으로 최초 움직일시 움직이는 시간이 다른 스텝대비 더 오랜시간으로 기구적인 충격음을 낮추는 기능이 포함될 수 있다.In addition, a function of lowering the mechanical impact sound for a longer time compared to other steps when the moving time is initially moved in the infinite direction or the macro direction may be included.

게다가, 상기 무한대 방향 또는 상기 매크로 방향으로 최초 움질일시 움직이는 스텝사이즈를 몇단계로 나누어 기구적인 충격음을 낮추는 기능이 포함될 수 있다.In addition, a function of reducing the mechanical impact sound by dividing a step size that moves in the infinite direction or the macro direction when the first movement is performed may be divided into several steps.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent ranges of embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the following claims.

Claims (1)

베이스;
상기 베이스에 고정되는 커버;
상기 커버 내에 배치되는 가동자;
상기 가동자에 결합되는 탄성부재;
상기 가동자에 배치되는 코일과, 상기 코일과 대향하는 자석을 포함하는 엑추에이터; 및
상기 가동자를 이동시키기 위하여 상기 엑추에이터를 제어하는 엑추에이터 구동부를 포함하고,
상기 엑추에이터에 전류가 인가되지 않은 초기위치에서 상기 가동자는 상기 커버와 제1갭으로 이격되고 상기 베이스와 제2갭으로 이격되고,
상기 엑추에이터 구동부는 상기 가동자를 상기 제1갭이 감소하도록 상기 커버를 향해 정방향으로 이동시키거나 또는 상기 가동자를 상기 제2갭이 감소하도록 베이스를 향해 역방향으로 이동시키고,
상기 가동자가 상기 초기위치에서 포커싱 지점까지 이동하는 과정 상의 복수의 구간 중 제1구간은 제2구간보다 먼저 발생되고,
상기 제1구간에서의 상기 가동자의 이동시에 소모되는 시간은 상기 제2구간에서의 상기 가동자의 이동시에 소모되는 시간보다 이동거리 대비 긴 카메라 모듈.
Base;
A cover fixed to the base;
A mover disposed in the cover;
An elastic member coupled to the mover;
An actuator including a coil disposed on the mover and a magnet facing the coil; And
Including an actuator driving part for controlling the actuator to move the mover,
At an initial position where no current is applied to the actuator, the movable member is spaced apart from the cover by a first gap and spaced apart from the base by a second gap,
The actuator driving unit moves the mover in a forward direction toward the cover so that the first gap decreases, or moves the mover in a reverse direction toward the base so that the second gap decreases,
Among the plurality of sections in the process of moving the mover from the initial position to the focusing point, the first section occurs before the second section,
A camera module in which time consumed when moving the mover in the first section is longer than a time consumed when moving the mover in the second section compared to a moving distance.
KR1020200128321A 2020-02-10 2020-10-05 Camera module and method for auto focusing the same KR102315448B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200128321A KR102315448B1 (en) 2020-02-10 2020-10-05 Camera module and method for auto focusing the same
KR1020210136926A KR102452740B1 (en) 2020-10-05 2021-10-14 Camera module and method for auto focusing the same
KR1020220126671A KR102647889B1 (en) 2020-10-05 2022-10-05 Camera module and method for auto focusing the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200015948A KR102164662B1 (en) 2020-02-10 2020-02-10 Camera module and method for auto focusing the same
KR1020200128321A KR102315448B1 (en) 2020-02-10 2020-10-05 Camera module and method for auto focusing the same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200015948A Division KR102164662B1 (en) 2020-02-10 2020-02-10 Camera module and method for auto focusing the same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210136926A Division KR102452740B1 (en) 2020-10-05 2021-10-14 Camera module and method for auto focusing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200118782A true KR20200118782A (en) 2020-10-16
KR102315448B1 KR102315448B1 (en) 2021-10-21

Family

ID=73035274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200128321A KR102315448B1 (en) 2020-02-10 2020-10-05 Camera module and method for auto focusing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102315448B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005173431A (en) * 2003-12-15 2005-06-30 Sharp Corp Autofocus device
KR20090128825A (en) * 2008-06-11 2009-12-16 (주)아이엠 Auto focus actuator for camera module
KR20110013966A (en) * 2009-08-04 2011-02-10 삼성전기주식회사 Voice coil actuator
KR20110075435A (en) * 2009-12-28 2011-07-06 엘지이노텍 주식회사 Voice coil motor
KR20110078491A (en) * 2009-12-31 2011-07-07 엘지이노텍 주식회사 Voice coil motor and assembly method of the same
KR20120017304A (en) * 2010-08-18 2012-02-28 엘지이노텍 주식회사 Camera module and driving method thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005173431A (en) * 2003-12-15 2005-06-30 Sharp Corp Autofocus device
KR20090128825A (en) * 2008-06-11 2009-12-16 (주)아이엠 Auto focus actuator for camera module
KR100952488B1 (en) * 2008-06-11 2010-04-13 (주)아이엠 Auto focus actuator for camera module
KR20110013966A (en) * 2009-08-04 2011-02-10 삼성전기주식회사 Voice coil actuator
KR20110075435A (en) * 2009-12-28 2011-07-06 엘지이노텍 주식회사 Voice coil motor
KR20110078491A (en) * 2009-12-31 2011-07-07 엘지이노텍 주식회사 Voice coil motor and assembly method of the same
KR20120017304A (en) * 2010-08-18 2012-02-28 엘지이노텍 주식회사 Camera module and driving method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR102315448B1 (en) 2021-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9678409B2 (en) Camera module and method for auto focusing the same
JP2015180937A (en) camera module
KR20110070337A (en) Lens actuating module
KR102164662B1 (en) Camera module and method for auto focusing the same
KR102167779B1 (en) Camera module and method for auto focusing the same
KR102315448B1 (en) Camera module and method for auto focusing the same
KR102452740B1 (en) Camera module and method for auto focusing the same
KR102318960B1 (en) Camera module and method for auto focusing the same
KR102077850B1 (en) Camera module and method for auto focusing the same
KR102077849B1 (en) Camera module and method for auto focusing the same
KR102308955B1 (en) Camera module
KR102142666B1 (en) Camera module
KR20220045276A (en) Camera module and potable device
KR102103561B1 (en) Camera module
JP2006184565A (en) Optical module and photographing device equipped therewith
KR102279801B1 (en) Method for auto focusing in mobile terminal and mobile terminal applying the same
KR102106650B1 (en) Camera Module
KR20110062600A (en) Camera module
KR20090041638A (en) Camera module

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right