KR20220032753A - Actuator for actuating lens - Google Patents

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KR20220032753A
KR20220032753A KR1020200114475A KR20200114475A KR20220032753A KR 20220032753 A KR20220032753 A KR 20220032753A KR 1020200114475 A KR1020200114475 A KR 1020200114475A KR 20200114475 A KR20200114475 A KR 20200114475A KR 20220032753 A KR20220032753 A KR 20220032753A
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sensors
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KR1020200114475A
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Inventor
장정인
하태민
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, an actuator includes: a magnet; a plurality of position sensors arranged to face the magnet; and a control unit which is connected to each of the plurality of position sensors and receives a signal input to detect the position of the magnet. Accordingly, by not using a non-linear section, actuator control performance can be improved by using a signal which is close to linear.

Description

렌즈구동 액츄에이터{Actuator for actuating lens}Lens actuator {Actuator for actuating lens}

본 발명은 렌즈구동 액츄에이터에 관한 것으로, 보다 구체적으로 복수의 위치 센서를 이용하여 마그네트의 위치를 검출하는 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 발명이다.The present invention relates to a lens driving actuator, and more particularly, to an actuator for detecting the position of a magnet using a plurality of position sensors, and a camera module including the same.

카메라 모듈은 배율 및 초점을 맞추기 위한 자동 초점(Auto Focusing) 또는 줌(Zoom) 기능을 수행하는 액츄에이터 또는 손떨림 보정(OIS)을 위한 애츄에이터를 포함한다. 액츄에이터의 구동을 위하여, 렌즈의 위치를 알 수 있도록 렌즈배럴에 배치된 마그네트의 위치를 홀 센서 등을 이용하여 검출하고, 검출된 마그네트의 위치에 따라 구동 코일에 제어신호를 인가하여 액츄에이터를 동작시킨다.The camera module includes an actuator for auto-focusing or zoom for magnification and focusing, or an actuator for image stabilization (OIS). For driving the actuator, the position of the magnet disposed on the lens barrel is detected using a hall sensor so that the position of the lens can be known, and a control signal is applied to the driving coil according to the detected position of the magnet to operate the actuator. .

카메라 모듈의 고성능 줌 기능 및 높은 정확도의 니즈가 높아지면서, 요구되는 스트로크(stroke) 길이가 길어지고 있으나, 동시에 카메라 모듈의 소형화를 구현해야 하는바, 스트로크 길이를 증가함과 동시에 소형화가 가능한 기술의 개발이 필요하다.As the need for high-performance zoom function and high accuracy of the camera module increases, the required stroke length is getting longer. development is needed

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 복수의 위치 센서를 이용하여 마그네트의 위치를 검출하는 액츄에이터 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide an actuator for detecting the position of a magnet using a plurality of position sensors and a camera module including the same.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터는 마그네트; 상기 마그네트와 대향 배치되는 복수의 위치 센서; 및 상기 복수의 위치 센서와 각각 연결되어 신호를 입력받아 상기 마그네트의 위치를 검출하는 제어부를 포함한다.In order to solve the above technical problem, an actuator according to an embodiment of the present invention includes a magnet; a plurality of position sensors facing the magnet; and a control unit connected to each of the plurality of position sensors to receive a signal and detect a position of the magnet.

또한, 상기 제어부는, 상기 복수의 위치 센서 중 어느 하나의 센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 상기 마그네트의 위치를 검출할 수 있다.Also, the controller may detect the position of the magnet by using a signal input from any one of the plurality of position sensors.

또한, 상기 제어부는, 상기 마그네트의 제1 위치를 기준으로, 상기 마그네트의 위치를 검출하는데 이용하는 위치 센서를 변경할 수 있다.Also, the controller may change a position sensor used to detect the position of the magnet based on the first position of the magnet.

또한, 상기 제어부는, 상기 마그네트가 상기 제1 위치에서 제1 이동방향으로 이동시, 상기 복수의 위치 센서 중 상기 제1 이동방향에 위치하는 위치 센서를 상기 마그네트의 위치를 검출하는데 이용하고, 상기 마그네트가 상기 제1 위치에서 상기 제1 이동방향의 반대방향인 제2 이동방향으로 이동시, 상기 복수의 위치 센서 중 상기 제2 이동방향에 위치하는 위치 센서를 상기 마그네트의 위치를 검출하데 이용할 수 있다.In addition, when the magnet moves from the first position to the first moving direction, the controller uses a position sensor located in the first moving direction among the plurality of position sensors to detect the position of the magnet, When moves from the first position in a second moving direction opposite to the first moving direction, a position sensor located in the second moving direction among the plurality of position sensors may be used to detect the position of the magnet.

또한, 상기 복수의 위치 센서는, 상기 마그네트의 제1 방향으로 이격되어 위치하는 제1 위치 센서 및 제2 위치 센서를 포함할 수 있다.Also, the plurality of position sensors may include a first position sensor and a second position sensor spaced apart from each other in a first direction of the magnet.

또한, 상기 제1 위치 센서 및 상기 제2 위치 센서는 상기 마그네트의 이동 방향으로 서로 소정의 거리만큼 이격될 수 있다.Also, the first position sensor and the second position sensor may be spaced apart from each other by a predetermined distance in a movement direction of the magnet.

또한, 상기 제어부는, 상기 제1 위치 센서 또는 상기 제2 위치 센서로부터 입력되는 신호세기가 0인 지점을 기준으로, 상기 마그네트의 위치를 검출하는데 이용하는 위치 센서를 변경할 수 있다.Also, the controller may change the position sensor used to detect the position of the magnet based on a point at which the signal strength input from the first position sensor or the second position sensor is 0.

또한, 상기 제어부는, 상기 제1 위치 센서의 신호 크기의 기울기의 변곡점 및 상기 제2 위치 센서의 신호 크기의 변곡점의 중심점을 기준으로, 상기 마그네트의 위치를 검출하는데 이용하는 위치 센서를 변경할 수 있다.In addition, the controller may change the position sensor used to detect the position of the magnet based on a center point of an inflection point of the slope of the signal magnitude of the first position sensor and the inflection point of the signal magnitude of the second position sensor.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 배럴; 상기 렌즈 배럴에 배치되는 마그네트; 상기 마그네트에 대향 배치되는 코일; 상기 코일에 배치되는 복수의 위치 센서; 상기 복수의 위치 센서와 각각 연결되어 신호를 입력받아 상기 마그네트의 위치를 검출하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 코일에 구동신호를 인가하여, 상기 마그네트를 일 방향으로 이동시키는 구동부를 포함한다.In order to solve the above technical problem, a camera module according to an embodiment of the present invention includes a lens barrel; a magnet disposed on the lens barrel; a coil disposed opposite to the magnet; a plurality of position sensors disposed on the coil; a control unit connected to each of the plurality of position sensors to receive a signal and detect a position of the magnet; and a driving unit for applying a driving signal to the coil under the control of the control unit to move the magnet in one direction.

또한, 상기 제어부는, 상기 복수의 위치 센서 중 어느 하나의 센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 상기 마그네트의 위치를 검출할 수 있다.Also, the controller may detect the position of the magnet by using a signal input from any one of the plurality of position sensors.

본 발명의 실시예들에 따르면, 복수의 위치 센서로부터 각각 입력 받은 신호를 이용하여 필요한 구간만을 선택적으로 이용할 수 있다. 이를 통해, 비선형 구간을 이용하지 않음으로써 선형에 가까운 신호를 이용하여 액츄에이터 제어 성능이 향상시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, only a necessary section may be selectively used using signals respectively input from a plurality of position sensors. Through this, the actuator control performance can be improved by using a signal close to linear by not using the non-linear section.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터에서 각 위치 센서와 제어부의 신호 연결관계를 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 마그네트와 복수의 위치센서의 배치를 간략하게 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 비교예를 도시한 것이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 복수의 위치 센서를 이용하여 마그네트의 위치를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 블록도이다.1 is a block diagram of an actuator according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a signal connection relationship between each position sensor and a control unit in an actuator according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 schematically show the arrangement of a magnet of an actuator and a plurality of position sensors according to an embodiment of the present invention.
5 shows a comparative example of an actuator according to an embodiment of the present invention.
6 to 8 are diagrams for explaining a process of detecting a position of a magnet using a plurality of position sensors of an actuator according to an embodiment of the present invention.
9 is a block diagram of a camera module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected between the embodiments. It can be used by combining or substituted with

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. In addition, the terminology used in the embodiments of the present invention is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or more than one) of A and (and) B, C", it is combined as A, B, C It may include one or more of all possible combinations.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled', or 'connected' to another component, the component is directly 'connected', 'coupled', or 'connected' to the other component. In addition to the case, it may include a case of 'connected', 'coupled', or 'connected' due to another element between the element and the other element.

또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다. In addition, when it is described as being formed or disposed on "above (above)" or "below (below)" of each component, "above (above)" or "below (below)" means that two components are directly connected to each other. It includes not only the case where they are in contact, but also the case where one or more other components are formed or disposed between two components. In addition, when expressed as "upper (upper)" or "lower (lower)", the meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 블록도이다.1 is a block diagram of an actuator according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터(100)는 마그네트(110), 복수의 위치 센서(120), 및 제어부(130)로 구성되고, 코일(미도시), 제어 알고리즘 또는 캘리브레이션(Calibration) 정보를 저장하는 메모리(미도시)를 더 포함할 수 있다.Actuator 100 according to an embodiment of the present invention is composed of a magnet 110, a plurality of position sensors 120, and a control unit 130, a coil (not shown), a control algorithm or calibration (Calibration) information It may further include a memory (not shown) for storing.

마그네트(110)는 렌즈배럴(미도시)에 배치되는 자성체일 수 있다. 마그네트(110)는 렌즈배럴과 함께 이동할 수 있고, 마그네트(110)의 위치를 검출함으로써 렌즈배럴의 위치를 알 수 있다. 여기서, 렌즈배럴에는 하나 이상의 렌즈가 결합될 수 있고, 복수의 렌즈로 구성되는 1군 렌즈가 결합될 수 있다. 위치를 검출하고자 하는 렌즈마다 하나 이상의 마그네트(110)가 배치될 수 있다. 복수의 방향으로의 렌즈 위치를 검출하기 위하여, 복수의 마그네트(110)가 배치될 수도 있다.The magnet 110 may be a magnetic material disposed on a lens barrel (not shown). The magnet 110 may move together with the lens barrel, and the position of the lens barrel may be known by detecting the position of the magnet 110 . Here, one or more lenses may be coupled to the lens barrel, and a group 1 lens composed of a plurality of lenses may be coupled. One or more magnets 110 may be disposed for each lens whose position is to be detected. In order to detect the lens positions in a plurality of directions, a plurality of magnets 110 may be disposed.

복수의 위치 센서(120)는 마그네트(110)와 대향 배치된다.The plurality of position sensors 120 are disposed to face the magnet 110 .

보다 구체적으로, 복수의 위치 센서(120)는 마그네트(110)의 위치를 검출하는 센서로, 마그네트(110)의 위치를 검출하기 위하여, 마그네트(110)와 대향하도록 배치된다. 여기서, 복수의 위치 센서(120) 홀(hall) 센서일 수 있다. 홀 센서는 자성의 변화를 감지하여 위치를 검출하는 센서로, 마그네트(110)의 위치 이동에 따라 발생하는 자성의 변화를 이용하여 마그네트(110)의 위치를 검출할 수 있다.More specifically, the plurality of position sensors 120 are sensors for detecting the position of the magnet 110 , and are disposed to face the magnet 110 in order to detect the position of the magnet 110 . Here, the plurality of position sensors 120 may be hall sensors. The Hall sensor is a sensor that detects a position by sensing a change in magnetism, and may detect the position of the magnet 110 by using a change in magnetism that occurs according to a position movement of the magnet 110 .

복수의 위치 센서(120)는 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)를 포함할 수 있다. 복수의 위치 센서(120)로 두 개의 위치 센서를 예로 설명하되, 3 개 이상의 위치 센서를 이용할 수 있음은 당연하다.The plurality of position sensors 120 may include a first position sensor 121 and a second position sensor 122 . Although two position sensors are described as an example of the plurality of position sensors 120 , it is natural that three or more position sensors may be used.

제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)는 도 3과 같이, 마그네트(110)의 제1 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 여기서, 마그네트(110)의 제1 방향은 마그네트(110)의 일면과 수직인 방향으로, 마그네트의 외부로 노출되는 일면과 수직인 방향일 수 있다. 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)는 마그네트(110)와 대향하는 제1 방향으로 소정의 거리만큼 이격되어 위치할 수 있다. 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)와 마그네트(110) 간의 거리는 마그네트(110)의 자성의 크기, 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)의 스펙, 카메라 모듈의 크기 등에 따라 설정될 수 있다. 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서 중 하나는 마그네트(110)의 제1 방향으로 이격되어 위치하고, 다른 하나는 마그네트(110)의 제2 방향으로 이격되어 위치할 수도 있다. The first position sensor 121 and the second position sensor 122 may be positioned to be spaced apart from each other in the first direction of the magnet 110 as shown in FIG. 3 . Here, the first direction of the magnet 110 may be a direction perpendicular to one surface of the magnet 110 , and may be a direction perpendicular to one surface exposed to the outside of the magnet. The first position sensor 121 and the second position sensor 122 may be positioned to be spaced apart from each other by a predetermined distance in a first direction facing the magnet 110 . The distance between the first position sensor 121 and the second position sensor 122 and the magnet 110 is the size of the magnetism of the magnet 110 , the specifications of the first position sensor 121 and the second position sensor 122 , and the camera It can be set according to the size of the module, etc. One of the first position sensor 121 and the second position sensor may be spaced apart from each other in the first direction of the magnet 110 , and the other may be positioned spaced apart from the magnet 110 in the second direction.

제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)는 도 3과 같이, 마그네트(110)의 이동 방향(310 또는 320)으로 서로 소정의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다. 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)는 마그네트(110)의 위치를 이동 방향에서의 위치를 검출하기 위한 위치 센서로 마그네트(110)의 이동 방향으로 서로 소정의 거리만큼 이격되어 위치할 수 있다. 여기서, 마그네트(110)의 이동 방향은 줌 기능을 수행시 렌즈가 이동하는 방향일 수 있다. 마그네트(110)가 둘 이상의 방향으로 이동하는 경우, 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)는 마그네트(110)의 위치를 검출하고자 하는 방향으로 서로 이격되어 형성될 수 있다. 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)는 마그네트(110)의 이동 방향과 동일 선상에 위치할 수 있다. 제1 위치 센서(121)와 제2 위치 센서(122)간의 이격 거리는 마그네트(110)의 이동거리, 마그네트(110)의 스펙, 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)의 스펙, 카메라 모듈의 크기에 따라 설정될 수 있다. The first position sensor 121 and the second position sensor 122 may be formed to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the moving direction 310 or 320 of the magnet 110 as shown in FIG. 3 . The first position sensor 121 and the second position sensor 122 are position sensors for detecting the position of the magnet 110 in the moving direction, and are spaced apart from each other by a predetermined distance in the moving direction of the magnet 110 . can be located Here, the movement direction of the magnet 110 may be a direction in which the lens moves when the zoom function is performed. When the magnet 110 moves in two or more directions, the first position sensor 121 and the second position sensor 122 may be formed to be spaced apart from each other in a direction to detect the position of the magnet 110 . The first position sensor 121 and the second position sensor 122 may be positioned on the same line as the moving direction of the magnet 110 . The separation distance between the first position sensor 121 and the second position sensor 122 is the movement distance of the magnet 110 , the specification of the magnet 110 , the specification of the first position sensor 121 and the second position sensor 122 . , can be set according to the size of the camera module.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 비교예로, 마그네트(11)에 대향하여 하나의 위치 센서(12)가 배치되고, 하나의 위치 센서(12)로 마그네트(11)의 위치를 검출한다. 하나의 위치 센서(12)의 신호를 제어부(13)가 입력받아, 액츄에이터를 제어한다. 하나의 위치 센서만을 이용하는 경우, 롱 스트로크(long stroke)로 제어하는 경우, 위치 센서의 신호의 비선형성에 따라 제어 정확도가 낮아, 정확한 액츄에이터 제어에 한계가 있고, 액츄에이터의 사이즈가 커지게 되어, 모듈 전체 사이즈가 커지게 되는 문제가 있다. 이에 반해, 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터는 복수의 위치 센서(120)를 이용함으로써 정확성 및 소형화가 가능하다.5 is a comparative example of an actuator according to an embodiment of the present invention, one position sensor 12 is disposed opposite to the magnet 11, and the position of the magnet 11 with one position sensor 12 detect The control unit 13 receives a signal from one position sensor 12 and controls the actuator. In the case of using only one position sensor and long stroke control, the control accuracy is low due to the non-linearity of the signal of the position sensor, so there is a limit to accurate actuator control, and the size of the actuator becomes large, so that the entire module There is a problem that the size increases. On the other hand, the actuator according to an embodiment of the present invention can be accurate and miniaturized by using a plurality of position sensors 120 .

제어부(130)는 복수의 위치 센서(120)와 각각 연결되어 신호를 입력받아 상기 마그네트의 위치를 검출한다.The control unit 130 is respectively connected to the plurality of position sensors 120 to receive a signal and detect the position of the magnet.

보다 구체적으로, 제어부(130)는 복수의 위치 센서(120) 각각과 독립적으로 연결되어, 위치 센서(120)의 신호를 입력받는다. 도 2와 같이, 액추에이터에 형성되는 복수의 위치 센서(121, 122, 12N)의 위치센서 각각으로부터 신호를 입력받을 수 있다. 여기서, 제어부(130)가 신호를 입력받는 위치 센서는 동일한 마그네트의 위치를 검출하는 위치 센서일 수 있고, 서로 다른 마그네트의 위치를 검출할 수 있는 위치 센서일 수 있다. 동일한 마그네트의 위치를 검출하는 위치 센서가 복수인 경우에도, 각각의 위치 센서로부터 신호를 독립적으로 수신할 수 있다. 위치 센서마다 2 개의 채널로 연결되며, 위치 센서의 수에 따라 필요한 채널의 수가 배수로 늘어날 수 있다. 제어부(130)의 가용 채널 수에 따라 둘 이상의 위치 센서는 동일 신호라인을 통해 입력될 수도 있다. 복수의 위치 센서의 신호를 하나의 신호라인을 연결하여 제어부(130)에 입력하는 경우보다 많은 채널의 수가 필요하다. 예를 들어, 4 개의 홀 센서에 대해 2 개의 채널이 필요하던 경우에 비해 독립적으로 신호를 입력받음으로써 4 개의 홀 센서에 대해 4 개의 채널이 필요하다.More specifically, the control unit 130 is independently connected to each of the plurality of position sensors 120 to receive a signal from the position sensor 120 . As shown in FIG. 2 , a signal may be received from each of the position sensors of the plurality of position sensors 121 , 122 , and 12N formed in the actuator. Here, the position sensor to which the control unit 130 receives a signal may be a position sensor that detects the positions of the same magnet, or may be a position sensor that detects positions of different magnets. Even when there are a plurality of position sensors for detecting the position of the same magnet, a signal may be independently received from each position sensor. Each position sensor is connected with two channels, and the number of necessary channels may be multiplied according to the number of position sensors. Two or more position sensors may be input through the same signal line according to the number of available channels of the controller 130 . A larger number of channels is required than when signals from a plurality of position sensors are connected to one signal line and input to the controller 130 . For example, compared to a case where two channels are required for four Hall sensors, four channels are required for four Hall sensors by receiving signals independently.

제어부(130)는 드라이버(driver) IC 일 수 있다. 제어부(130)는 메모리 상에 저장된 액츄에이터 구동을 위한 제어 알고리즘을 처리하는 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서, 제어 알고리즘은 위치 센서인 홀센서 또는 자이로 센서를 이용하여 위치 및 자세차를 검출하고, 이에 기초하여 액추에이터를 구동하기 위한 알고리즘으로, 제어부(130)는 해당 알고리즘을 이용하여 줌(Zoom), 자동 초점(AF), 또는 손떨리방지(OIS) 기능을 수행하도록 코일을 구동할 수 있다. 코일에 제어신호를 인가하여 구동시, 코일과 마그네트(110) 간의 자성에 의해 마그네트(110)의 위치를 조정할 수 있다. 이를 통해, 줌, 자동초점, 손떨림방지 기능을 수행할 수 있다.The controller 130 may be a driver IC. The controller 130 may include at least one processor that processes a control algorithm for driving the actuator stored in the memory. Here, the control algorithm is an algorithm for detecting a position and attitude difference using a hall sensor or a gyro sensor, which is a position sensor, and driving an actuator based on this, and the control unit 130 uses the algorithm to zoom, The coil can be driven to perform autofocus (AF) or image stabilization (OIS) functions. When driving by applying a control signal to the coil, the position of the magnet 110 may be adjusted by the magnetism between the coil and the magnet 110 . Through this, zoom, auto-focus, and anti-shake functions can be performed.

제어부(130)는 복수의 위치 센서(120) 중 어느 하나의 센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 마그네트(110)의 위치를 검출할 수 있다. 위치 센서로부터 입력되는 신호는 마그네트(110)의 위치에 따라 신호의 세기가 달라지는바, 위치 센서로부터 입력되는 신호의 크기를 이용하여 마그네트(110)의 위치를 검출할 수 있다. 각 위치 센서의 신호의 크기는 수 내지 수백 mV일 수 있다. 제어부(130)는 마그네트(110)의 이동방향에 따른 위치정보를 복수의 위치 센서(120)로부터 입력되는 신호를 선택적으로 이용하여 마그네트(110)의 위치를 검출할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 복수의 위치 센서(120)가 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)를 포함하는 경우, 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)로부터 입력되는 신호 중 하나의 신호를 이용하여 마그네트(110)의 위치를 검출할 수 있다.The controller 130 may detect the position of the magnet 110 by using a signal input from any one of the plurality of position sensors 120 . Since the signal input from the position sensor has a different signal strength depending on the position of the magnet 110 , the position of the magnet 110 may be detected using the signal input from the position sensor. The magnitude of the signal of each position sensor may be several to several hundreds of mV. The control unit 130 may detect the position of the magnet 110 by selectively using signals input from the plurality of position sensors 120 using position information according to the movement direction of the magnet 110 . As described above, when the plurality of position sensors 120 includes the first position sensor 121 and the second position sensor 122 , the input from the first position sensor 121 and the second position sensor 122 is The position of the magnet 110 may be detected by using one of the signals.

제어부(130)는 마그네트(110)의 제1 위치를 기준으로, 마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용하는 위치 센서를 변경할 수 있다. 마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용하는 위치 센서를 선택하는 기준으로, 마그네트(110)의 위치를 이용할 수 있다. The controller 130 may change the position sensor used to detect the position of the magnet 110 based on the first position of the magnet 110 . As a criterion for selecting a position sensor used to detect the position of the magnet 110 , the position of the magnet 110 may be used.

마그네트(110)의 제1 위치를 기준으로, 마그네트(110)가 상기 제1 위치에서 제1 이동방향(310)으로 이동시, 복수의 위치 센서(120) 중 상기 제1 이동방향에 위치하는 위치 센서(121)를 마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용하고, 마그네트(110)가 상기 제1 위치에서 상기 제1 이동방향의 반대방향인 제2 이동방향(320)으로 이동시, 복수의 위치 센서(120) 중 상기 제2 이동방향에 위치하는 위치 센서(122)를 마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용할 수 있다. 복수의 위치 센서 중 하나의 위치 센서가 위치하는 방향으로 마그네트(110)가 이동시 이동방향에 위치하는 위치 센서가 마그네트(110)와의 거리가 가까워지는바, 거리가 멀어지는 다른 위치 센서보다 정확성이 높아지는바, 제1 위치를 기준으로 어느 이동방향으로 이동되었는지 여부에 따라 마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용하는 위치 센서를 변경할 수 있다.Based on the first position of the magnet 110 , when the magnet 110 moves from the first position to the first movement direction 310 , a position sensor located in the first movement direction among the plurality of position sensors 120 . 121 is used to detect the position of the magnet 110, and when the magnet 110 moves from the first position in the second moving direction 320 opposite to the first moving direction, a plurality of position sensors ( 120), the position sensor 122 located in the second moving direction may be used to detect the position of the magnet 110 . When the magnet 110 moves in the direction in which one of the plurality of position sensors is located, the position sensor located in the moving direction is closer to the magnet 110, and the accuracy is higher than that of other position sensors that are farther away. , it is possible to change the position sensor used to detect the position of the magnet 110 according to which movement direction is moved based on the first position.

여기서, 마그네트(110)의 제1 위치는 마그네트의 중앙이 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)의 중간과 일치하는 위치일 수 있다. 마그네트는 자성체의 특성상 N극과 S극으로 형성될 수 있고, N극과 S극의 중심이 되는 위치가 상기 마그네트의 중앙일 수 있고, 마그네트의 중앙이 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)의 중간과 일치하는 위치를 제1 위치로 설정하고, 제1 위치를 기준으로 마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용할 위치 센서를 선택할 수 있다.Here, the first position of the magnet 110 may be a position in which the center of the magnet coincides with the middle of the first position sensor 121 and the second position sensor 122 . The magnet may be formed of an N pole and an S pole due to the characteristics of the magnetic material, and a position that becomes the center of the N pole and the S pole may be the center of the magnet, and the center of the magnet is the first position sensor 121 and the second position A position coincident with the middle of the sensor 122 may be set as the first position, and a position sensor to be used for detecting the position of the magnet 110 may be selected based on the first position.

제어부(130)는 제1 위치 센서(121) 또는 제2 위치 센서(122)로부터 입력되는 신호세기가 0인 지점을 기준으로, 마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용하는 위치 센서를 변경할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 위치 센서의 신호의 세기는 마그네트의 위치에 따라 달라지며, 위치 센서와 마그네트의 N극이 가까운지 또는 S극이 가까운지에 따라 신호의 세기가 양수에서 음수 또는 음수에서 양수로 신호의 세기가 변한다. 제어부(130)는 마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용할 위치 센서를 선택함에 있어서, 제1 위치 센서 또는 상기 제2 위치 센서로부터 입력되는 신호세기가 0인 지점을 기준으로 이용할 수 있다. 즉, 제1 위치 센서(121)의 신호의 세기가 0인 지점을 기준으로 하거나, 제2 위치 센서(122)의 신호의 세기가 0인 지점을 기준으로, 마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용할 위치 센서를 선택할 수 있다.The control unit 130 may change the position sensor used to detect the position of the magnet 110 based on a point at which the signal strength input from the first position sensor 121 or the second position sensor 122 is 0 . As described above, the signal strength of the position sensor varies depending on the position of the magnet, and the signal strength varies from positive to negative or from negative to positive depending on whether the N pole or the S pole of the position sensor and the magnet is close. the century changes When selecting a position sensor to be used to detect the position of the magnet 110 , the controller 130 may use a point at which the signal strength input from the first position sensor or the second position sensor is 0 as a reference. That is, based on the point at which the signal strength of the first position sensor 121 is 0, or the point at which the signal strength of the second position sensor 122 is 0, the position of the magnet 110 is detected. You can choose which position sensor to use.

위치 센서(120)로부터 입력되는 신호는 도 6의 그래프와 같을 수 있다. 도 6에서 x축은 마그네트(110)의 위치 값으로, 초기 위치는 0이고, 이동하면서 값이 커진다. 이는 스트로크 길이에 대응된다. y축은 마그네트 플럭스(flux) 값으로, 제어부(130)는 해당 신호를 디지털 코드로 변환하여 마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용할 수 있다. 위치 센서의 정확성을 높이기 위하여, 위치 센서의 신호 값이 선형성을 가지는 구간(610)을 이용하여 마그네트(110)의 위치를 검출할 수 있다. 선형성을 가지는 구간을 이용함으로써 위치 검출의 정확성을 높일 수 있다.A signal input from the position sensor 120 may be as shown in the graph of FIG. 6 . In FIG. 6 , the x-axis is a position value of the magnet 110 , and the initial position is 0, and the value increases as it moves. This corresponds to the stroke length. The y-axis is a magnet flux value, and the control unit 130 may convert the signal into a digital code and use it to detect the position of the magnet 110 . In order to increase the accuracy of the position sensor, the position of the magnet 110 may be detected using the section 610 in which the signal value of the position sensor has linearity. By using a section having linearity, it is possible to increase the accuracy of position detection.

위치 센서마다 위치에 따라 신호가 선형성을 가지는 구간이 다를 수 있다. 도 7과 같이, 제1 위치 센서(121)의 신호(710)는 소정의 구간동안 선형성을 가지다 일정 구간을 벗어나면 비선형 구간(711)이 존재한다. 비선형(non-linear) 구간에서의 신호를 이용하는 경우, 제어 성능이 저하된다. 제2 위치 센서(122)의 신호(720) 또한, 일정 구간에서 선형성을 가지고, 이를 벗어나면 비선형 구간(721)이 존재한다. 도 7과 같이, 제1 위치 센서(121) 및 제2 위치 센서(122)의 선형구간은 일치하지 않을 수 있다.For each position sensor, an interval in which a signal has linearity may be different according to a position. As shown in FIG. 7 , the signal 710 of the first position sensor 121 has linearity for a predetermined period, and when it deviates from the predetermined period, a non-linear period 711 exists. When a signal in a non-linear section is used, control performance is deteriorated. The signal 720 of the second position sensor 122 also has linearity in a certain section, and when it deviates from this, a non-linear section 721 exists. 7 , the linear sections of the first position sensor 121 and the second position sensor 122 may not match.

제어부(130)는 복수의 위치 센서(120) 각각으로부터 신호를 독립적으로 입력받는바, 마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용할 센서를 선택할 수 있다. 따라서, 도 8과 같이, 두 센서의 선형성을 가지는 구간을 각각 이용함으로써 하나의 위치 센서를 이용하거나 두 개의 위치 센서의 신호의 합을 이용하는 것에 비해 긴 선형성을 가지는 구간을 이용하여 마그네트(110)의 위치를 검출할 수 있다.The controller 130 independently receives signals from each of the plurality of position sensors 120 , and may select a sensor to be used to detect the position of the magnet 110 . Therefore, as shown in FIG. 8 , by using each of the sections having the linearity of the two sensors, the magnet 110 using a section having a long linearity compared to using one position sensor or using the sum of the signals of the two position sensors. position can be detected.

제어부(130)는 제1 위치 센서(121)의 신호 크기의 기울기의 변곡점 및 제2 위치 센서(122)의 신호 크기의 변곡점의 중심점을 기준으로, 마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용하는 위치 센서를 변경할 수 있다. 도 7과 같이, 제1 위치 센서(121)의 비선형 구간이 시작되는 지점과 제2 위치 센서(122)의 비선형 구간이 시작되는 지점의 중심점을 기준으로 하여, 마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용하는 위치 센서를 변경할 수 있다. 여기서 변곡점은 신호 크기의 기울기가 임계치 이상 달라지는 위치일 수 있다.The controller 130 is a position sensor used to detect the position of the magnet 110 based on the center point of the inflection point of the slope of the signal magnitude of the first position sensor 121 and the inflection point of the signal magnitude of the second position sensor 122 . can be changed 7, based on the center point of the point where the non-linear section of the first position sensor 121 starts and the point where the non-linear section of the second position sensor 122 starts as a reference, the position of the magnet 110 is detected. You can change the position sensor used. Here, the inflection point may be a position at which the slope of the signal amplitude varies by more than a threshold value.

마그네트(110)의 위치를 검출하는데 이용하는 센서를 변경하는 기준이 되는 지점(810)은 스위칭포인트(switching point)로, 해당 위치에서 제1 위치 센서(121)의 신호의 크기와 제2 위치 센서(122)의 신호의 크기가 서로 상이한 바, 기준이 되는 지점(810)에서 옵셋(offset)을 적용하여, 서로의 신호의 크기 또는 대응되는 디지털 코드를 동일한 값으로 구현할 수 있다. 해당 지점에서의 큰 갑과 작은 값의 차이를 옵셋으로 설정하여 적용할 수 있다. 이를 통해, 제어부(130)는 보다 넓은 선형성을 가지는 구간을 이용하여 마그네트(110)의 위치를 검출할 수 있다.The reference point 810 for changing the sensor used to detect the position of the magnet 110 is a switching point, and the magnitude of the signal of the first position sensor 121 and the second position sensor ( Since the magnitudes of the signals of 122 are different from each other, by applying an offset at the reference point 810, the magnitudes of the signals or the corresponding digital codes may be implemented as the same value. It can be applied by setting the difference between the large value and the small value at the corresponding point as an offset. Through this, the control unit 130 may detect the position of the magnet 110 using a section having a wider linearity.

이와 같이, 마그네트(110)의 일방향에서의 위치를 복수의 위치 센서를 이용하여 검출함으로써 넓은 선형성을 가지는 구간에서 마그네트의 위치를 검출할 수 있어, 제어 가능한 스트로크 길이가 증가되며, 제어 정확도도 증가할 수 있다. 또한, 하나의 위치 센서를 이용하는 경우보다 복수의 위치 센서를 이용함으로써 동일 스트로크 길이로 제어할 때, 마그네트의 보다 긴 영역을 활용할 수 있고, 이로 인해, 마그네트의 크기를 줄일 수 있어, 카메라 모듈의 소형화가 가능하다.In this way, by detecting the position of the magnet 110 in one direction using a plurality of position sensors, the position of the magnet can be detected in a section having wide linearity, so that the controllable stroke length is increased, and the control accuracy is also increased. can In addition, when controlling to the same stroke length by using a plurality of position sensors than when using a single position sensor, a longer area of the magnet can be utilized, and thereby, the size of the magnet can be reduced, thereby reducing the size of the camera module is possible

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(900)의 각 구성에 대한 상세한 설명은 각 구성과 대응되는 도 1 내지 도 8의 액츄에이터(100)의 각 구성에 대한 상세한 설명에 대응되는바, 이하 중복되는 설명은 생략하도록 한다.9 is a block diagram of a camera module according to an embodiment of the present invention. A detailed description of each configuration of the camera module 900 according to an embodiment of the present invention corresponds to a detailed description of each configuration of the actuator 100 of FIGS. 1 to 8 corresponding to each configuration, the following overlapping The description will be omitted.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(900)은 렌즈 배럴(910), 렌즈 배럴(910)에 배치되는 마그네트(920), 마그네트(920)에 대향 배치되는 코일(930), 코일(930)에 배치되는 복수의 위치 센서(941, 942), 및 복수의 위치 센서(941, 942)와 각각 연결되어 신호를 입력받아 마그네트(920)의 위치를 검출하고, 마그네트(920)의 위치에 따라 코일(930)에 제어신호를 인가하여, 마그네트(920)를 일 방향으로 이동시키는 제어부(950)를 포함한다.The camera module 900 according to an embodiment of the present invention includes a lens barrel 910 , a magnet 920 disposed on the lens barrel 910 , a coil 930 disposed opposite to the magnet 920 , and a coil 930 . A plurality of position sensors 941 and 942 disposed on the and a control unit 950 that applies a control signal to the 930 to move the magnet 920 in one direction.

여기서, 제어부(950)는 복수의 위치 센서(941, 942) 중 어느 하나의 센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 마그네트(920)의 위치를 검출할 수 있다.Here, the controller 950 may detect the position of the magnet 920 using a signal input from any one of the plurality of position sensors 941 and 942 .

본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.A person of ordinary skill in the art related to this embodiment will understand that it may be implemented in a modified form within a range that does not deviate from the essential characteristics of the above description. Therefore, the disclosed methods are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

110, 920: 마그네트
120: 위치 센서
121, 941: 제1 위치 센서
122, 942: 제2 위치 센서
130, 950: 제어부
910: 렌즈 배럴
930: 코일110, 920: magnet
120: position sensor
121, 941: first position sensor
122, 942: second position sensor
130, 950: control unit
910: lens barrel
930: coil

Claims (10)

마그네트;
상기 마그네트와 대향 배치되는 복수의 위치 센서; 및
상기 복수의 위치 센서와 각각 연결되어 신호를 입력받아 상기 마그네트의 위치를 검출하는 제어부를 포함하는 액츄에이터.magnet;
a plurality of position sensors facing the magnet; and
Actuator comprising a control unit connected to each of the plurality of position sensors to receive a signal to detect the position of the magnet. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 위치 센서 중 어느 하나의 센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 상기 마그네트의 위치를 검출하는 액츄에이터.According to claim 1,
The control unit is
An actuator for detecting the position of the magnet by using a signal input from any one of the plurality of position sensors. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 마그네트의 제1 위치를 기준으로, 상기 마그네트의 위치를 검출하는데 이용하는 위치 센서를 변경하는 액츄에이터.According to claim 1,
The control unit is
An actuator for changing a position sensor used to detect the position of the magnet based on the first position of the magnet. 제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 마그네트가 상기 제1 위치에서 제1 이동방향으로 이동시, 상기 복수의 위치 센서 중 상기 제1 이동방향에 위치하는 위치 센서를 상기 마그네트의 위치를 검출하는데 이용하고,
상기 마그네트가 상기 제1 위치에서 상기 제1 이동방향의 반대방향인 제2 이동방향으로 이동시, 상기 복수의 위치 센서 중 상기 제2 이동방향에 위치하는 위치 센서를 상기 마그네트의 위치를 검출하는데 이용하는 액츄에이터.4. The method of claim 3,
The control unit is
When the magnet moves from the first position to the first moving direction, a position sensor located in the first moving direction among the plurality of position sensors is used to detect the position of the magnet,
When the magnet moves from the first position in a second moving direction opposite to the first moving direction, an actuator that uses a position sensor located in the second moving direction among the plurality of position sensors to detect the position of the magnet . 제1항에 있어서,
상기 복수의 위치 센서는,
상기 마그네트의 제1 방향으로 이격되어 위치하는 제1 위치 센서 및 제2 위치 센서를 포함하는 액츄에이터.According to claim 1,
The plurality of position sensors,
An actuator comprising a first position sensor and a second position sensor spaced apart from each other in a first direction of the magnet. 제5항에 있어서,
상기 제1 위치 센서 및 상기 제2 위치 센서는 상기 마그네트의 이동 방향으로 서로 소정의 거리만큼 이격되는 액츄에이터.6. The method of claim 5,
The first position sensor and the second position sensor are spaced apart from each other by a predetermined distance in the movement direction of the magnet actuator. 제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 위치 센서 또는 상기 제2 위치 센서로부터 입력되는 신호세기가 0인 지점을 기준으로, 상기 마그네트의 위치를 검출하는데 이용하는 위치 센서를 변경하는 액츄에이터.6. The method of claim 5,
The control unit is
An actuator for changing a position sensor used to detect the position of the magnet based on a point at which the signal strength input from the first position sensor or the second position sensor is 0. 제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 위치 센서의 신호 크기의 기울기의 변곡점 및 상기 제2 위치 센서의 신호 크기의 변곡점의 중심점을 기준으로, 상기 마그네트의 위치를 검출하는데 이용하는 위치 센서를 변경하는 액츄에이터.6. The method of claim 5,
The control unit is
An actuator for changing a position sensor used to detect the position of the magnet based on a center point of an inflection point of a signal magnitude of the first position sensor and an inflection point of a signal magnitude of the second position sensor. 렌즈 배럴;
상기 렌즈 배럴에 배치되는 마그네트;
상기 마그네트에 대향 배치되는 코일;
상기 코일에 배치되는 복수의 위치 센서; 및
상기 복수의 위치 센서와 각각 연결되어 신호를 입력받아 상기 마그네트의 위치를 검출하고, 상기 마그네트의 위치에 따라 상기 코일에 제어신호를 인가하여, 상기 마그네트를 일 방향으로 이동시키는 제어부를 포함하는 카메라 모듈.lens barrel;
a magnet disposed on the lens barrel;
a coil disposed opposite to the magnet;
a plurality of position sensors disposed on the coil; and
A camera module comprising a control unit connected to the plurality of position sensors, receiving a signal, detecting the position of the magnet, and applying a control signal to the coil according to the position of the magnet to move the magnet in one direction . 제9항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 위치 센서 중 어느 하나의 센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 상기 마그네트의 위치를 검출하는 카메라 모듈.10. The method of claim 9,
The control unit is
A camera module for detecting the position of the magnet by using a signal input from any one of the plurality of position sensors.
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