KR20200120597A - Camera module and method for auto focusing the same - Google Patents

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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 includes: 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 in order to drive the mover in a forward or reverse direction. A search section for driving the mover in the forward direction is defined as a first search section. When a search section for driving the mover in the reverse direction is defined as a second search section, the first search section or the second search section is included.

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, 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 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 구간 또는 상기 제 2 탐색 구간을 포함하는 카메라 모듈이 제공된다. When the search section for driving the mover in the forward direction is defined as a first search section and the search section for driving the mover in the reverse direction is defined as the second search section, the first search section or the second search section is included. A camera module is provided.

그리고, 본 발명의 일실시예는 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 절반이 할당되고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 나머지 절반이 할당될 수 있다.In addition, in an embodiment of the present invention, half may be allocated to drive the first search interval, and the other half may be allocated to drive the second search interval.

또, 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.

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

또한, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간 사이에 할당된 코드는 300 ~ 500 범위 내에 있을 수 있다.Also, a code allocated between the first search interval and the second search interval may be in a range of 300 to 500.

아울러, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간 사이에 할당된 코드는 500 ~ 1000 범위 내에 있을 수 있다.In addition, a code allocated between the first search interval and the second search interval may be within a range of 500 to 1000.

더불어, 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.

또, 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.Further, 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.

아울러, 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.

그리고, 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 스톱퍼 기능을 수행하는 베이스와; 상기 가동자를 멈추는 상부 스톱퍼 기능을 수행하는 커버를 포함할 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 base having the stator fixed and performing a lower stopper function for stopping the mover; It may include a cover that performs a function of the upper stopper stopping the mover.

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

또, 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 part may be a wound coil, the second driving part may be a magnet, or the first driving part may be a magnet, and the second driving part 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 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.

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 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.The present invention detects the attitude of the voice coil motor or lens, and controls the voice coil motor with this attitude data, thereby reducing current consumption and driving the camera module through optimization.

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

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 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법의 흐름도
도 7은 본 발명의 제 2 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 a first embodiment of the present invention
7 is a flowchart of an autofocusing method of a camera module according to a second 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 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.A camera module according to an embodiment of the present invention includes an actuator 200 for moving a mover 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 비트를 포함하는 복수의 비트에 의해 형성될 수 있다. 복수의 비트 각각은 0과 1 중 어느 하나를 선택적으로 포함할 수 있다. 복수의 비트는 총 10개의 비트를 포함하고 복수의 코드는 0 내지 1023에 해당하는 총 1024개(210개)를 포함할 수 있다. 즉, 복수의 코드 각각은 최대 10자리의 2진수일 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 be formed by a plurality of bits including a direction bit. Each of the plurality of bits may selectively include any one of 0 and 1. The plurality of bits may include a total of 10 bits, and the plurality of codes may include a total of 1024 pieces (2 10 pieces) corresponding to 0 to 1023. That is, each of the plurality of codes may be a binary number of up to 10 digits.

그리고, 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 구간 또는 상기 제 2 탐색 구간을 포함할 수 있다.And, when the search section for driving the mover in the forward direction is defined as a first search section and the search section for driving the mover in the reverse direction is defined as the second search section, the first search section or the second search section It may include.

그리고, 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 복수의 코드 중 절반이 할당되고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 복수의 코드 중 나머지 절반이 할당될 수 있다.In addition, half of the plurality of codes may be allocated to drive the first search period, and the other half of the plurality of codes may be allocated to drive the second search period.

일례로, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 0 ~ 1023일 수 있다. 최하위 비트(LSB, Least Significant Bit)는 이진 정수에서 짝수인지 홀수인지를 결정하는 단위값이 되는 비트 위치일 수 있다.For example, codes allocated to drive the first search interval and the second search interval may be 0 to 1023. The least significant bit (LSB) may be a bit position that becomes a unit value for determining whether a binary integer is an even number or an odd number.

이때, 상기 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 0 ~ 513이고, 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 513 ~ 1023일 수 있다.In this case, codes assigned to drive the first search section may be 0 to 513, and codes assigned to drive the second search section may be 513 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.

더불어, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간 사이에 할당된 코드는 300 ~ 500 범위 내에 있을 수 있다.In addition, a code allocated between the first search interval and the second search interval may be within a range of 300 to 500.

아울러, 상기 제 1 탐색 구간과 상기 제 2 탐색 구간 사이에 할당된 코드는 500 ~ 1000 범위 내에 있을 수 있다.In addition, a code allocated between the first search interval and the second search interval may be within a range of 500 to 1000.

그러므로, 본 발명은 정방향 및 역방향으로 방향 비트를 추가하여, 0 ~ 1023 코드에서 정방향과 역방향으로 구동할 수 있는 탐색 구간을 할당하여 각 어드레스 별로 전류값을 지정할 수 있어, 엑추에이터가 역방향으로 움직여야될지 정방향으로 움직여야 할지 정보가 없어도 되기에, 엑추에이터를 구동시키는 알고리즘을 간단하게 할 수 있는 장점이 있다.Therefore, in the present invention, by adding direction bits in the forward and reverse directions, a search section capable of driving in the forward and reverse directions from 0 to 1023 codes can be assigned to designate a current value for each address, so whether the actuator should move in the reverse direction Since there is no need for information on whether to move to and from, there is an advantage that the algorithm for driving the actuator can be simplified.

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.

본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈를 포함하는 가동자가 역방향(-)으로 구동되는 제 1 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 0 ~ 513이고, 상기 가동자가 정방향(+)으로 구동되는 상기 제 2 탐색 구간을 구동시키기 위하여 할당된 코드는 513 ~ 1023가 된다.In the camera module according to an embodiment of the present invention, 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 513, and the mover is driven in the forward direction (+). Codes allocated to drive the second search section are 513 to 1023.

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

그리고, 코드가 0일 때, 전류값은 -50㎃이고, 코드가 513일 때, 전류값은 0㎃이며, 코드는 1023일 때, 전류값은 +50㎃가 될 수 있다.And, when the code is 0, the current value is -50mA, when the code is 513, the current value is 0mA, and when the code is 1023, the current value may be +50mA.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법의 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법의 흐름도이다.6 is a flowchart of a method for auto-focusing of a camera module according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a flowchart of a method for auto-focusing of a camera module according to a second embodiment of the present invention.

제 1 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법은 도 6에 도시된 바와 같이, 먼저, 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, first, a mover including a lens is moved to infinity or macro (step S100).

그 다음, 상기 무한대 또는 상기 매크로에서, 상기 가동자 이동을 시작하여 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색한다(S110단계).Then, at the infinity or the macro, the mover starts to move to search for a 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 초기 1,2 스텝은 기울기를 주거나 스텝을 나눠서 카메라 모듈이 상측 또는 하측 스토퍼의 기구적인 충격을 낮출 수 있다.In addition, the initial steps 1 and 2 of the search for the best focusing point may be tilted or divided into steps so that the camera module may reduce the mechanical impact of the upper or lower stopper.

연이어, 상기 탐색된 베스트(Best) 포커싱 지점으로 포커싱을 수행한다(S120단계).Subsequently, focusing is performed to the searched best focusing point (step S120).

그리고, 제 2 실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 방법은 도 7과 같이, 렌즈를 포함한 가동자를 이동시켜 제 1 탐색을 수행한다(S200단계).And, in the auto-focusing method of the camera module according to the second embodiment, as shown in FIG. 7, a first search is performed by moving a mover including a lens (step S200).

이어서, 상기 제 1 탐색으로, 포커싱 밸류(focusing value)의 증가가 무한대 방향인지, 또는 매크로 방향인지 여부를 판단한다(S210단계).Subsequently, as the first search, it is determined whether the increase of the focusing value is in an infinite direction or a macro direction (step S210).

그 후, 상기 무한대 방향으로 포커싱 밸류가 증가하는 경우, 상기 무한대로 상기 가동자를 이동시켜 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색한다(S220단계).Thereafter, when the focusing value increases in the direction of infinity, the mover is moved to the infinity to search for a best focusing point (step S220).

여기서, 상기 S210단계에서, 상기 매크로 방향으로 포커싱 밸류가 증가하는 경우, 상기 매크로로 상기 가동자를 이동시켜 베스트(Best) 포커싱 지점을 탐색한다(S230단계).Here, in the step S210, when the focusing value increases in the macro direction, the mover is moved to the macro to search for the best focusing point (step S230).

그 다음, 상기 탐색된 베스트(Best) 포커싱 지점으로 포커싱을 수행한다(S240단계).Then, focusing is performed to the searched best focusing point (step S240).

여기서, 상기 무한대 방향 또는 상기 매크로 방향으로 최초 움직일시 움직이는 시간이 다른 스텝대비 더 오랜시간으로 기구적인 충격음을 낮추는 기능이 포함될 수 있다.In this case, a function of lowering the 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.

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;
상판과, 상기 상판으로부터 연장되고 상기 베이스에 고정되는 측판을 포함하는 커버;
상기 커버 내에 배치되는 가동자;
상기 가동자에 배치되는 코일;
상기 커버 내에 배치되고 상기 코일과 대향하는 자석;
상기 가동자에 결합되는 탄성부재; 및
상기 코일에 전류를 인가하는 엑추에이터 구동부를 포함하고,
상기 코일에 전류가 인가되지 않은 초기위치에서 상기 가동자는 상기 커버의 상기 상판과 제1갭으로 이격되고 상기 베이스와 제2갭으로 이격되고,
상기 엑추에이터 구동부에는 방향 비트가 할당되고,
상기 방향 비트는 상기 제1갭이 감소하도록 상기 가동자가 상기 커버를 향해 이동하는 정방향 이동 정보와 상기 제2갭이 감소하도록 상기 가동자가 상기 베이스를 향해 이동하는 역방향 이동 정보 중 어느 하나를 선택적으로 포함하는 카메라 모듈.
Base;
A cover including an upper plate and a side plate extending from the upper plate and fixed to the base;
A mover disposed in the cover;
A coil disposed on the mover;
A magnet disposed in the cover and facing the coil;
An elastic member coupled to the mover; And
Including an actuator driving unit for applying a current to the coil,
At an initial position where no current is applied to the coil, the mover is spaced apart from the top plate of the cover by a first gap and spaced apart from the base by a second gap,
Directional bits are allocated to the actuator driving unit,
The direction bit selectively includes any one of forward movement information in which the mover moves toward the cover to decrease the first gap and reverse movement information in which the mover moves toward the base to decrease the second gap. Camera module.
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