KR20230140837A

KR20230140837A - Camera module and optical device including the same

Info

Publication number: KR20230140837A
Application number: KR1020220039588A
Authority: KR
Inventors: 문영섭
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2023-10-10

Abstract

실시 예의 카메라 모듈은, 렌즈 어셈블리와, 렌즈 어셈블리와 광축으로 정렬된 이미지 센서와, 서로 대향하여 배치되고, 복수의 전류에 응답하여 상호 작용하여 렌즈 어셈블리 또는 이미지 센서 중 적어도 하나를 수직 방향 또는 수평 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 복수의 코일과 구동 마그넷 및 복수의 전류를 시차를 두고 생성하여 복수의 코일로 각각 제공하는 제어부를 포함한다.The camera module of the embodiment includes a lens assembly, an image sensor aligned with the lens assembly and an optical axis, arranged opposite to each other, and interacts in response to a plurality of currents to move at least one of the lens assembly or the image sensor in a vertical or horizontal direction. It includes a plurality of coils that move in at least one direction, a driving magnet, and a control unit that generates a plurality of currents at different times and supplies them to the plurality of coils, respectively.

Description

Camera module and optical device including the same}

실시 예는 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학 기기에 관한 것이다.The embodiment relates to a camera module and an optical device including the same.

카메라 모듈은 광학 줌 기능(zoom-in/zoom-out), 오토 포커싱(AF: Auto-Focusing) 기능 또는 손떨림 보정 내지 영상 흔들림 방지(OIS: Optical Image Stabilizer) 기능 중 적어도 하나를 수행하기 위해 렌즈 어셈블리를 수직 방향 또는 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.The camera module is a lens assembly to perform at least one of the optical zoom function (zoom-in/zoom-out), auto-focusing (AF) function, or image stabilization or image stabilization (OIS: Optical Image Stabilizer) function. can be moved vertically or horizontally.

이를 위해, 복수의 코일과 마그넷이 마련되며, 복수의 코일로 전류가 인가되어 렌즈 어셈블리를 이동시킬 수 있다. 소비 전력을 줄이기 위해 전류를 생성하는 구동기를 펄스 폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation) 방식으로 구동시킨다. 그러나, 카메라 모듈에서 카메라 위치가 안테나와 근접해 있으므로, PWM 방식으로 구동되는 구동기에서 보상 전류 또는 구동 전류를 발생할 경우 전자파장애(EMI: Electromagnetic Interchang)가 방출될 수 있다. 구동기로부터 발생되는 전류의 레벨이 클수록 EMI가 커지게 된다.For this purpose, a plurality of coils and magnets are provided, and current is applied to the plurality of coils to move the lens assembly. To reduce power consumption, the driver that generates current is driven using pulse width modulation (PWM). However, since the camera position in the camera module is close to the antenna, electromagnetic interference (EMI) may be emitted when a driver driven by the PWM method generates compensation current or driving current. The greater the level of current generated from the driver, the greater the EMI.

전류를 생성하는 복수의 구동기는 동일한 주기로 시작점에서 구동한다. 예를 들어, AF 기능을 수행하기 위해 1채널이 배정되고 OIS 기능을 수행하기 위해 2채널이 배정된 상태에서 3개의 채널이 동일한 시점에 구동할 경우, 전류의 변동폭이 커져서 EMI가 크게 방출할 수 있다. 이러한 현상은 연속 줌 모듈에서 더욱 두드러지므로, 이에 대한 연구가 계속되고 있다.A plurality of drivers that generate current are driven from a starting point with the same cycle. For example, if 1 channel is assigned to perform the AF function and 2 channels are assigned to perform the OIS function, and all 3 channels are driven at the same time, the current fluctuation range may increase and large EMI may be emitted. there is. This phenomenon is more pronounced in continuous zoom modules, so research on this is continuing.

대한민국특허등록번호1022700760000(2021.06.22)(발명의 명칭: 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈)Republic of Korea Patent Registration No. 1022700760000 (2021.06.22) (Title of invention: Lens driving device and camera module including the same)

실시 예는 EMI의 방출을 최소화시킨 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학 기기를 제공한다.An embodiment provides a camera module that minimizes EMI emission and an optical device including the same.

실시 예에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be solved in the embodiments are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

일 실시 예에 의한 카메라 모듈은, 렌즈 어셈블리; 상기 렌즈 어셈블리와 광축으로 정렬된 이미지 센서; 서로 대향하여 배치되고, 복수의 전류에 응답하여 상호 작용하여 상기 렌즈 어셈블리 또는 상기 이미지 센서 중 적어도 하나를 수직 방향 또는 수평 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 복수의 코일과 구동 마그넷; 및 복수의 전류를 시차를 두고 생성하여 상기 복수의 코일로 각각 제공하는 제어부를 포함할 수 있다.A camera module according to one embodiment includes a lens assembly; an image sensor aligned with the lens assembly and an optical axis; a plurality of coils and a driving magnet disposed opposite each other and interacting in response to a plurality of currents to move at least one of the lens assembly or the image sensor in at least one of a vertical direction and a horizontal direction; And it may include a control unit that generates a plurality of currents at different times and supplies them to the plurality of coils, respectively.

예를 들어, 상기 제어부는 상기 렌즈 어셈블리 또는 상기 이미지 센서 중 적어도 하나를 이동시킬 이동량에 상응하는 복수의 제어 신호를 생성하는 연산부; 및 상기 복수의 제어 신호를 이용하여 상기 복수의 전류를 생성하는 복수의 구동기를 포함할 수 있다.For example, the control unit may include an operation unit that generates a plurality of control signals corresponding to a movement amount to move at least one of the lens assembly or the image sensor; and a plurality of drivers that generate the plurality of currents using the plurality of control signals.

예를 들어, 상기 시차는 1㎱ 내지 1㎲ 사이에 속할 수 있다.For example, the time difference may fall between 1㎱ and 1㎲.

예를 들어, 상기 복수의 코일은 상기 복수의 전류 중 일부인 구동 전류에 응답하여, 상기 렌즈 어셈블리를 상기 수직 방향으로 이동시키는 제1 코일; 및 상기 복수의 전류 중 나머지인 보상 전류에 응답하여, 상기 렌즈 어셈블리 또는 상기 이미지 센서 중 적어도 하나를 상기 수평 방향으로 이동시키는 제2 코일 중 적어도 복수 개를 포함할 수 있다.For example, the plurality of coils may include: a first coil that moves the lens assembly in the vertical direction in response to a driving current that is part of the plurality of currents; and at least a plurality of second coils that move at least one of the lens assembly or the image sensor in the horizontal direction in response to the remaining compensation current among the plurality of currents.

예를 들어, 상기 구동 전류와 상기 보상 전류는 서로 순서를 두지 않고 시차를 두고 생성될 수 있다.For example, the driving current and the compensation current may be generated out of sequence but with a time difference.

예를 들어, 상기 연산부는 상기 복수의 제어 신호를 상기 시차를 두고 상기 복수의 구동기로 각각 출력하고, 상기 복수의 구동기 각각에서 제어 신호에 응답하여 전류를 생성하는 시간은 서로 동일할 수 있다.For example, the calculation unit outputs the plurality of control signals to each of the plurality of drivers with the time difference, and the time for each of the plurality of drivers to generate a current in response to the control signal may be the same.

예를 들어, 상기 복수의 구동기 각각은 상기 복수의 제어 신호 중 해당하는 제어 신호를 지연하는 지연 소자; 및 상기 지연 소자에서 지연된 상기 제어 신호에 응답하여 상기 복수의 전류 중 해당하는 전류를 생성하는 전류 생성부를 포함하고, 상기 복수의 지연 소자는 서로 다른 지연 시간을 갖고, 상기 복수의 전류 생성부가 전류를 생성하는 시간은 서로 동일할 수 있다.For example, each of the plurality of drivers may include a delay element that delays a corresponding control signal among the plurality of control signals; and a current generator that generates a corresponding current among the plurality of currents in response to the control signal delayed by the delay element, wherein the plurality of delay elements have different delay times, and the plurality of current generators generate a current. The creation times may be the same.

예를 들어, 상기 지연 소자는 상기 해당하는 제어 신호를 소정 시간 동안 지연하여 출력하는 플립플롭, 버퍼 또는 래치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the delay element may include at least one of a flip-flop, a buffer, or a latch that delays and outputs the corresponding control signal for a predetermined time.

예를 들어, 상기 복수의 제어 신호는 상기 복수의 구동기로 동시에 출력되거나, 미리 정해진 순서대로 순차적으로 출력될 수 있다.For example, the plurality of control signals may be output simultaneously to the plurality of drivers, or may be output sequentially in a predetermined order.

다른 실시 예에 의한 광학 기기는, 카메라 모듈을 포함할 수 있다.An optical device according to another embodiment may include a camera module.

실시 예에 따른 카메라 모듈 및 이를 포함하는 광학 기기는 복수의 코일로 인가되는 전류를 시차를 두고 출력하므로, 방출 EMI가 분산되어 피크가 없어지므로 EMI를 적게 방출하고, 이미지 센서의 노이즈 영향도 줄이고, 모바일 폰의 전화 통신, 인터넷 통신, 기타 기기의 장애 요인을 제거할 수 있다.The camera module according to the embodiment and the optical device including the same output current applied to a plurality of coils at different times, so that the emitted EMI is dispersed and peaks disappear, thereby emitting less EMI and reducing the noise effect of the image sensor, It can eliminate obstacles to mobile phone communication, Internet communication, and other devices.

또한, 본 실시 예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition, the effects that can be obtained in this embodiment are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.

도 1은 카메라 모듈의 개념도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 카메라 모듈의 일 실시 예에 의한 블럭도를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3c는 구동부로부터 제공되는 전류를 인가받는 코일의 다양한 배치 형태를 나타낸다.
도 4는 도 1 또는 도 2에 도시된 카메라 모듈의 실시 예에 의한 집적 회로도를 나타낸다.
도 5는 도 2에 도시된 구동부의 실시 예에 의한 블럭도를 나타낸다.
도 6은 비교예에 의한 카메라 모듈에서 출력되는 제1 내지 제4 전류의 파형도를 나타낸다.
도 7은 실시 예에 의한 카메라 모듈에서 출력되는 제1 내지 제4 전류의 파형도를 나타낸다.
도 8 (a) 및 (b)는 비교예 및 실시예에 의한 카메라 모듈에서 방출되는 EMI를 나타내는 그래프이다.Figure 1 shows a conceptual diagram of a camera module.
FIG. 2 shows a block diagram of an embodiment of the camera module shown in FIG. 1.
Figures 3a to 3c show various arrangements of coils that receive current provided from a driving unit.
FIG. 4 shows an integrated circuit diagram of an embodiment of the camera module shown in FIG. 1 or 2.
FIG. 5 shows a block diagram of an embodiment of the driving unit shown in FIG. 2.
Figure 6 shows waveform diagrams of first to fourth currents output from a camera module according to a comparative example.
Figure 7 shows waveform diagrams of first to fourth currents output from a camera module according to an embodiment.
Figures 8 (a) and (b) are graphs showing EMI emitted from camera modules according to comparative examples and examples.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments to specifically explain the present invention, and will be described in detail with reference to the accompanying drawings to aid understanding of the invention. However, the embodiments according to the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art.

본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case where each element is described as being formed "on or under", the (on or under) includes both that two elements are in direct contact with each other or that one or more other elements are formed (indirectly) between the two elements. Additionally, when expressed as “up” or “on or under,” it can include not only the upward direction but also the downward direction based on one element.

또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.In addition, relational terms such as “first” and “second,” “upper/upper/above” and “lower/lower/bottom” used below refer to any physical or logical relationship or relationship between such entities or elements. It may be used to distinguish one entity or element from another entity or element, without necessarily requiring or implying order.

이하, 실시 예에 의한 카메라 모듈(100, 100A, 100B)을 데카르트 좌표계를 이용하여 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 데카르트 좌표계에 의하면, x축, y축 및 z축은 서로 직교하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, x축, y축, z축은 직교하는 대신에 서로 교차할 수 있다.Hereinafter, the camera modules 100, 100A, and 100B according to the embodiment will be described using a Cartesian coordinate system, but the embodiment is not limited thereto. That is, according to the Cartesian coordinate system, the x-axis, y-axis, and z-axis are orthogonal to each other, but the embodiment is not limited to this. That is, the x-axis, y-axis, and z-axis can intersect each other instead of being perpendicular.

도 1은 카메라 모듈(100)의 개념도를 나타낸다.Figure 1 shows a conceptual diagram of the camera module 100.

카메라 모듈(100)은 렌즈 어셈블리(10), 이미지 센서(20), 제1 코일(32), 구동 마그넷(42) 및 제어부(60)를 포함할 수 있다. 또한, 카메라 모듈(100)은 제2 코일(34), 센싱 마그넷(44) 및 제1 및 제2 센서(52, 54)를 더 포함할 수 있다.The camera module 100 may include a lens assembly 10, an image sensor 20, a first coil 32, a driving magnet 42, and a control unit 60. Additionally, the camera module 100 may further include a second coil 34, a sensing magnet 44, and first and second sensors 52 and 54.

도 1에 도시된 카메라 모듈(100)은 VCM(Voice Coil Motor) 원리로 동작하여 광학 줌 기능(zoom-in/zoom-out), 오토 포커싱(AF: Auto-Focusing) 기능 또는 손떨림 보정 내지 영상 흔들림 방지(OIS: Optical Image Stabilizer) 기능 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 즉, VCM의 동작 원리는 로렌쯔 힘(Lorentz force)을 이용한다. 구체적으로, 제1 및 제2 코일(32, 34)에 전류를 인가하여 그에 비례하는 전기장을 형성하고, 제1 및 제2 코일(32, 34)과 대향하는 마그넷의 인력과 척력의 상호작용에 의해 자기장을 형성하여, 렌즈 어셈블리(10)를 수직 방향으로 이동시켜 광학 줌 기능 또는 AF 기능을 수행하거나, 렌즈 어셈블리(10) 또는 이미지 센서(20)를 수평 방향으로 이동시켜 OIS 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 수직 방향이란, 광축(LX) 방향 또는 광축 방향과 나란한 방향 또는 렌즈 어셈블리(10)와 이미지 센서(20)가 서로 중첩하는 방향을 의미하고, 수평 방향이란 수직 방향과 직교하는 방향일 수 있다. 광축(LX)은 이미지 센서(20)의 중심축에 해당할 수 있다. 만일, 수직 방향이 z축 방향일 경우, 수평 방향이란 z축에 수직한 x-y 수평면 상에서 임의의 방향을 의미할 수 있다.The camera module 100 shown in FIG. 1 operates on the VCM (Voice Coil Motor) principle and provides optical zoom function (zoom-in/zoom-out), auto-focusing (AF) function, hand shake correction, or image shake correction. At least one of the Optical Image Stabilizer (OIS) functions can be performed. In other words, the operating principle of VCM uses Lorentz force. Specifically, a current is applied to the first and second coils 32 and 34 to form an electric field proportional thereto, and the interaction of the attractive and repulsive forces of the magnets opposing the first and second coils 32 and 34 By forming a magnetic field, the optical zoom function or AF function can be performed by moving the lens assembly 10 in the vertical direction, or the OIS function can be performed by moving the lens assembly 10 or the image sensor 20 in the horizontal direction. there is. Here, the vertical direction refers to the optical axis (LX) direction, a direction parallel to the optical axis direction, or a direction in which the lens assembly 10 and the image sensor 20 overlap each other, and the horizontal direction may be a direction perpendicular to the vertical direction. . The optical axis LX may correspond to the central axis of the image sensor 20. If the vertical direction is the z-axis direction, the horizontal direction may mean any direction on the x-y horizontal plane perpendicular to the z-axis.

먼저, 렌즈 어셈블리(10)는 적어도 하나의 렌즈(미도시) 및 보빈(미도시)을 포함할 수 있다. 적어도 하나 이상의 렌즈가 설치되는 렌즈 배럴(미도시)이 보빈의 내측에 다양한 방식으로 설치될 수도 있다.First, the lens assembly 10 may include at least one lens (not shown) and a bobbin (not shown). A lens barrel (not shown) on which at least one lens is installed may be installed inside the bobbin in various ways.

이미지 센서(20)는 광축(LX)으로 렌즈 어셈블리(10)와 정렬되어 배치될 수 있으며, 렌즈 어셈블리(10)를 통과한 광을 이미지 데이터로 변환하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(60)는 이미지 센서(20)를 제어할 수 있다.The image sensor 20 may be arranged to be aligned with the lens assembly 10 along the optical axis LX, and may perform a function of converting light passing through the lens assembly 10 into image data. To this end, the control unit 60 can control the image sensor 20.

제1 코일(32)은 보빈의 외주면에 배치되는 링 형상의 코일블록으로 마련될 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 보빈의 외주면에 직접 권선될 수도 있다. 구동 마그넷(42)은 제1 코일(32)과 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 제1 코일(32)과 대응되는 구동 마그넷(42)의 면은 제1 코일(32)의 곡률과 같은 곡률을 가질 수 있다. 구동 마그넷(42)과 제1 코일(32) 간의 상호 작용에 의해 렌즈 어셈블리(10)가 수직 방향으로 이동할 수 있다.The first coil 32 may be provided as a ring-shaped coil block disposed on the outer peripheral surface of the bobbin, but this is not limited and may be wound directly on the outer peripheral surface of the bobbin. The driving magnet 42 may be disposed at a position corresponding to the first coil 32. The surface of the driving magnet 42 corresponding to the first coil 32 may have the same curvature as that of the first coil 32. The lens assembly 10 may move in the vertical direction due to the interaction between the driving magnet 42 and the first coil 32.

제1 센서(52)는 센싱 마그넷(44)과 마주하도록 배치될 수 있다. 제1 센서(52)는 보빈의 수직 방향으로의 변위값을 결정하기 위해, 센싱 마그넷(44)에서 방출되는 자기력 변화를 감지하는 센서일 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(52)는 자기력 변화를 감지할 수 있는 홀 센서(Hall sensor)일 수도 있고, 자기력 이외에 위치를 감지할 수 있는 포토 리플렉터 등을 이용한 센서일 수도 있다.The first sensor 52 may be arranged to face the sensing magnet 44. The first sensor 52 may be a sensor that detects a change in magnetic force emitted from the sensing magnet 44 to determine the displacement value of the bobbin in the vertical direction. For example, the first sensor 52 may be a Hall sensor capable of detecting changes in magnetic force, or may be a sensor using a photo reflector or the like that can detect position in addition to magnetic force.

한편, 제2 코일(34)은 OIS용 마그넷과 마주하도록 배치될 수 있다. OIS용 마그넷은 별도로 마련될 수도 있고, 구동 마그넷(42)이 OIS용 마그넷의 역할을 수행하도록 배치될 수도 있다. 예를 들어, 제2 코일(34)이 구동 마그넷(42)의 바닥면을 직접 마주보도록 배치될 경우, 구동 마그넷(42)은 OIS용 마그넷의 역할을 수행할 수 있다. 제2 코일(34)과 OIS용 마그넷 간의 상호 작용에 의해 렌즈 어셈블리(10) 또는 이미지 센서(20)가 수평 방향으로 이동할 수 있다.Meanwhile, the second coil 34 may be arranged to face the OIS magnet. The magnet for OIS may be provided separately, or the driving magnet 42 may be arranged to perform the role of the magnet for OIS. For example, when the second coil 34 is arranged to directly face the bottom surface of the driving magnet 42, the driving magnet 42 may function as a magnet for OIS. The lens assembly 10 or the image sensor 20 may move in the horizontal direction due to the interaction between the second coil 34 and the OIS magnet.

즉, 전술한 제1 및 제2 코일(32, 34)로 인가되는 전기 에너지가 운동 에너지로 변환되어, 렌즈 어셈블리(10) 또는 이미지 센서(20)가 수직 또는 수평 방향으로 이동할 수 있다.That is, the electrical energy applied to the above-described first and second coils 32 and 34 is converted into kinetic energy, so that the lens assembly 10 or the image sensor 20 can move in the vertical or horizontal direction.

제2 센서(54)는 광축(LX)에 직교하는 수평 방향으로 렌즈 어셈블리(10) 또는 이미지 센서(20)의 변위를 감지할 수 있다. 이를 위해, 제2 센서(54)는 제2 코일(34)의 내측 또는 중심에 배치되어 렌즈 어셈블리(10) 또는 이미지 센서(20)의 움직임을 감지할 수 있다. 예를 들어, 제2 센서(54)는 적어도 하나의 자이로(Gyro) 센서로 구현될 수 있으나, 실시 예는 제2 센서(54)의 특정한 종류에 국한되지 않는다.The second sensor 54 may detect displacement of the lens assembly 10 or the image sensor 20 in a horizontal direction perpendicular to the optical axis LX. To this end, the second sensor 54 may be disposed inside or at the center of the second coil 34 to detect movement of the lens assembly 10 or the image sensor 20. For example, the second sensor 54 may be implemented as at least one gyro sensor, but the embodiment is not limited to a specific type of the second sensor 54.

또한, 제2 코일(34), 구동 마그넷(42) 및 제2 센서(54)는 서로 동일 축에 배치될 수 있다.Additionally, the second coil 34, driving magnet 42, and second sensor 54 may be arranged on the same axis.

실시 예에 의한 카메라 모듈(100)은 도 1에 도시된 구성에 국한되지 않는다. 즉, 카메라 모듈(100)은 도 1에 도시된 구성과 다른 구성을 갖더라도 광학 줌 기능, AF 기능 및 OIS 기능을 수행할 수 있는 광학 액츄에이터라면 어떠한 구성을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 실시 예에 의한 카메라 모듈(100)은 대한민국특허등록번호1022700760000(2021.06.22)(발명의 명칭: 렌즈 구동 장치 및 이를 포함하는 카메라 모듈)에 개시된 구성을 가질 수도 있다.The camera module 100 according to the embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 1. That is, even if the camera module 100 has a different configuration from that shown in FIG. 1, it may include any optical actuator that can perform the optical zoom function, AF function, and OIS function. For example, the camera module 100 according to the embodiment may have a configuration disclosed in Korean Patent Registration No. 1022700760000 (June 22, 2021) (title of invention: Lens driving device and camera module including same).

한편, 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)(200)는 카메라 모듈(100)과 함께 예를 들어, 이동 단말기 등의 구성 요소일 수 있으며, 제어부(60)와 I2C(Inter-Integrated Circuit) 또는 SPI(Serial Peripheral Interface) 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 제어부(60)는 AP(200)에서 동작을 명령하면(예를 들어, 카메라 모듈(100)의 앱을 실행하였을 때) 온될 수 있다. 또한, AP(200)는 사용자로부터의 그 밖의 다양한 명령을 제어부(60)로 제공할 수도 있다.Meanwhile, the application processor (AP) 200 may be a component of, for example, a mobile terminal together with the camera module 100, and may include a control unit 60 and an Inter-Integrated Circuit (I2C) or SPI ( Communication can be performed using the Serial Peripheral Interface (Serial Peripheral Interface) method. The control unit 60 may be turned on when the AP 200 commands an operation (for example, when an app of the camera module 100 is executed). Additionally, the AP 200 may provide various other commands from the user to the control unit 60.

만일, 광학 줌 기능 또는 AF 기능을 수행하고자 할 경우, AP(200)는 제어부(60)에 소망 초점에 관련된 명령을 제공하고, 제어부(60)는 소망 초점을 달성하기 위한 렌즈 어셈블리(10)의 수직 방향에서의 목표 위치를 산출하고, 렌즈 어셈블리(10)의 현재 위치를 제1 센서(52)에서 센싱된 결과를 이용하여 결정한다. 이후, 제어부(60)는 렌즈 어셈블리(10)의 목표 위치와 현재 위치 간의 차이를 이용하여 렌즈 어셈블리(10)가 수직 방향으로 이동해야 할 이동량을 결정하고, 결정된 이동량에 상응하는 구동 전류를 제1 코일(32)로 인가할 수 있다. 구동 전류가 인가되면, 렌즈 어셈블리(10)가 수직 방향으로 이동하고, 제1 센서(52)를 이용하여 목표 위치를 다시 결정한다. 이러한 동작을 반복하므로써, 렌즈 어셈블리(10)가 목표 위치로 이동하여, 카메라 모듈(100)의 초점이 소망 초점에 맞춰질 수 있다.If it is desired to perform an optical zoom function or an AF function, the AP 200 provides a command related to the desired focus to the control unit 60, and the control unit 60 controls the lens assembly 10 to achieve the desired focus. The target position in the vertical direction is calculated, and the current position of the lens assembly 10 is determined using the result sensed by the first sensor 52. Thereafter, the control unit 60 uses the difference between the target position and the current position of the lens assembly 10 to determine the movement amount by which the lens assembly 10 should move in the vertical direction, and applies a driving current corresponding to the determined movement amount to the first It can be applied to the coil 32. When the driving current is applied, the lens assembly 10 moves in the vertical direction and the target position is determined again using the first sensor 52. By repeating this operation, the lens assembly 10 can be moved to the target position, and the focus of the camera module 100 can be adjusted to the desired focus.

또한, OIS 기능을 수행하고자 할 경우, 제2 센서(54)는 렌즈 어셈블리(10)가 수평 방향으로 흔들린(또는, 손떨린) 정도를 센싱하고, 센싱된 결과를 제어부(60)로 출력한다. 제어부(60)는 제2 센서(54)에서 센싱된 결과를 이용하여 보상 전류를 생성하고, 생성된 보상 전류를 제2 코일(34)로 인가하여 렌즈 어셈블리(10)를 수평 방향으로 이동시켜 흔들림을 보정할 수 있다. 경우에 따라, 흔들림을 보정하기 위해, 제어부(60)는 렌즈 어셈블리(10) 대신에 이미지 센서(20)를 수평 방향으로 이동시킬 수도 있고, 렌즈 어셈블리(10)와 이미지 센서(20)를 모두 수평 방향으로 이동시킬 수도 있다.Additionally, when performing the OIS function, the second sensor 54 senses the degree to which the lens assembly 10 is shaken (or hand shaken) in the horizontal direction and outputs the sensed result to the control unit 60. The control unit 60 generates a compensation current using the result sensed by the second sensor 54, and applies the generated compensation current to the second coil 34 to move the lens assembly 10 in the horizontal direction to prevent shaking. can be corrected. In some cases, in order to compensate for shaking, the control unit 60 may move the image sensor 20 in the horizontal direction instead of the lens assembly 10, and may move both the lens assembly 10 and the image sensor 20 in the horizontal direction. It can also be moved in any direction.

도 2는 도 1에 도시된 카메라 모듈(100)의 일 실시 예(100A)에 의한 블럭도를 나타낸다.FIG. 2 shows a block diagram of one embodiment (100A) of the camera module 100 shown in FIG. 1.

설명의 편의상, 도 1에 도시된 카메라 모듈(100)에서 제1 및 제2 센서(52, 54)와 제어부(60)의 실시 예(300, 500, 400)만이 도 2에 도시된다.For convenience of explanation, only the first and second sensors 52 and 54 and embodiments 300, 500, and 400 of the camera module 100 shown in FIG. 1 are shown in FIG. 2.

도 2에 도시된 카메라 모듈(100A)은 제1 센서(300), 제어부(400) 및 제2 센서(500)를 포함할 수 있다. 제1 센서(300), 제어부(400) 및 제2 센서(500)는 도 1에 도시된 제1 센서(52), 제어부(60) 및 제2 센서(54)의 실시 예에 각각 해당하며, 동일한 기능을 수행한다.The camera module 100A shown in FIG. 2 may include a first sensor 300, a control unit 400, and a second sensor 500. The first sensor 300, the control unit 400, and the second sensor 500 correspond to the embodiments of the first sensor 52, the control unit 60, and the second sensor 54 shown in FIG. 1, respectively. performs the same function.

제1 센서(300)는 제1 내지 제N 홀 센서(302, 304, 306)를 포함할 수 있다. 여기서, N은 제어부(400)가 제어하고자 하는 출력(OUT1, OUT2, ..., OUTN)의 개수(이하, ‘채널’이라 한다)를 의미할 수 있다. 도 2의 경우 제1 센서(300)는 채널의 개수만큼의 홀 센서를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 제1 센서(300)에 포함되는 홀 센서의 개수는 채널의 개수보다 많은 수도 있다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 채널의 개수가 N개일 때 제1 센서(300)에 포함되는 홀 센서의 개수는 2N개일 수도 있다.The first sensor 300 may include first to Nth Hall sensors 302, 304, and 306. Here, N may mean the number of outputs (OUT1, OUT2, ..., OUTN) (hereinafter referred to as 'channels') that the control unit 400 wants to control. In the case of FIG. 2, the first sensor 300 is shown as including Hall sensors as many as the number of channels, but the embodiment is not limited to this. For example, the number of Hall sensors included in the first sensor 300 may be greater than the number of channels. That is, according to another embodiment, when the number of channels is N, the number of Hall sensors included in the first sensor 300 may be 2N.

제1 내지 제N 홀 센서(302, 304, 306) 각각은 센싱 마그넷(44)과 대향하도록 배치되어, 센싱 마그넷(44)으로부터 이격된 거리에 따라 변하는 물리적인 자계의 량에 상응하는 신호를 전압(또는, 전류)(이하, ‘홀 신호’라 함)의 형태로 제어부(400)로 출력한다. 이를 위해, 센싱 마그넷(44)은 N개의 홀 센서(302, 304, 306)와 각각 또는 적어도 일부와 대향하는 N개의 센싱 마그넷을 포함할 수 있다.Each of the first to Nth Hall sensors 302, 304, and 306 is arranged to face the sensing magnet 44, and sends a signal corresponding to the amount of the physical magnetic field that changes depending on the distance from the sensing magnet 44 as a voltage. It is output to the control unit 400 in the form of (or current) (hereinafter referred to as a 'Hall signal'). To this end, the sensing magnet 44 may include N hall sensors 302, 304, and 306 and N sensing magnets facing each or at least some of them.

제2 센서(500)는 제1 및 제2 자이로 센서(502, 504)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 자이로 센서(502, 504)는 렌즈 어셈블리(10)에 가해지는 흔들림(또는, 손떨림) 등에 의해 초래되는 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)으로의 변위량(예를 들어, 편차 각속도)을 각각 검출하고, 검출된 변위량을 디지털 신호의 형태로 I2C 또는 SPI 통신 방식으로 제어부(400)로 출력할 수 있다.The second sensor 500 may include first and second gyro sensors 502 and 504. The first and second gyro sensors 502 and 504 measure the amount of displacement in the first direction (x) and the second direction (y) caused by shaking (or hand shaking) applied to the lens assembly 10 (for example, For example, the deviation angular velocity) can be detected, and the detected displacement amount can be output to the control unit 400 in the form of a digital signal using I2C or SPI communication.

도 2에 도시된 바와 같이, 제2 센서(500)는 두 개의 제1 및 제2 자이로 센서(502, 504)를 이용하여 제1 방향(x)의 변위량과 제2 방향(y)으로의 변위량을 각각 개별적으로 검출할 수도 있다. 또는, 도 2에 도시된 바와 달리, 제2 센서(500)는 하나의 자이로 센서만을 이용하여 제1 방향(x)과 제2 방향(y)의 변위량을 모두 검출할 수도 있다.As shown in FIG. 2, the second sensor 500 uses two first and second gyro sensors 502 and 504 to measure the displacement amount in the first direction (x) and the displacement amount in the second direction (y). can also be detected individually. Alternatively, unlike shown in FIG. 2, the second sensor 500 may detect displacement amounts in both the first direction (x) and the second direction (y) using only one gyro sensor.

한편, 제어부(400)는 증폭부(310), 아날로그/디지털 변환부(ADC: Analogue to Digital Conventer)(320), 디지털/아날로그 변환부(DAC: Digital to Analogue Converter)(330), 연산부(340) 및 구동부(350)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the control unit 400 includes an amplification unit 310, an analog/digital converter (ADC) 320, a digital/analog converter (DAC: Digital to Analogue Converter) 330, and a calculation unit 340. ) and a driving unit 350.

먼저, 증폭부(310)는 제1 내지 제N 증폭기(312, 314, 316)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제N 증폭기(312, 314, 316)는 제1 내지 제N 홀 센서(302, 304, 306)로부터 출력되는 제1 내지 제N 홀 신호를 각각 증폭하고, 증폭된 결과를 ADC(320)로 출력한다. ADC(320)는 제1 내지 제N 증폭기(312, 314, 316)에서 증폭된 아날로그 형태의 제1 내지 제N 홀 신호를 디지털 형태의 신호로 변환하여 연산부(340)로 출력한다.First, the amplifier 310 may include first to Nth amplifiers 312, 314, and 316. The first to Nth amplifiers 312, 314, and 316 amplify the first to Nth Hall signals output from the first to Nth Hall sensors 302, 304, and 306, respectively, and output the amplified results to the ADC 320. ) is output. The ADC 320 converts the analog first to Nth Hall signals amplified by the first to Nth amplifiers 312, 314, and 316 into digital signals and outputs them to the calculation unit 340.

구동부(350)는 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356)는 처리부(342)로부터 출력되는 수직 제어 신호 또는 수평 제어 신호 중 적어도 하나를 이용하여, 제1 또는 제2 코일(32, 34) 중 적어도 한 곳으로 전류를 제공할 수 있다. 여기서, 구동기의 개수가 전술한 채널의 개수에 해당한다.The driving unit 350 may include first to Nth drivers 352, 354, and 356. The first to Nth drivers 352, 354, and 356 use at least one of a vertical control signal or a horizontal control signal output from the processing unit 342 to operate at least one of the first or second coils 32 and 34. Current can be provided by . Here, the number of drivers corresponds to the number of channels described above.

일 실시 예에 의하면, 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356)는 처리부(342)에서 생성된 수평 제어 신호에 상응하는 제1 내지 제N 보상 전류를 출력단자 OUT1 내지 OUTN을 통해 제2 코일(34)로 출력할 수 있다.According to one embodiment, the first to Nth drivers 352, 354, and 356 transmit the first to Nth compensation currents corresponding to the horizontal control signals generated by the processing unit 342 to the second through output terminals OUT1 to OUTN. It can be output to the coil 34.

다른 실시 예에 의하면, 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356)는 처리부(342)에서 생성된 수직 제어 신호에 상응하는 제1 내지 제N 구동 전류를 출력단자 OUT1 내지 OUTN을 통해 제1 코일(32)로 출력할 수 있다.According to another embodiment, the first to Nth drivers 352, 354, and 356 transmit the first to Nth driving currents corresponding to the vertical control signals generated by the processing unit 342 to the first through output terminals OUT1 to OUTN. It can be output to the coil 32.

또 다른 실시 예에 의하면, 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356) 중 일부는 처리부(342)에서 생성된 수직 제어 신호에 상응하는 구동 전류를 출력단자 OUT1 내지 OUTN 중 일부 출력단자를 통해 제1 코일(32)로 출력하고, 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356) 중 나머지는 수평 제어 신호에 상응하는 보상 전류를 출력단자 OUT1 내지 OUTN 중 나머지 출력단자를 통해 제2 코일(34)로 출력할 수 있다.According to another embodiment, some of the first to Nth drivers 352, 354, and 356 transmit a driving current corresponding to the vertical control signal generated by the processing unit 342 through some of the output terminals OUT1 to OUTN. It is output to the first coil 32, and the rest of the first to Nth drivers 352, 354, and 356 output a compensation current corresponding to the horizontal control signal through the remaining output terminals of the output terminals OUT1 to OUTN to the second coil ( 34).

전술한 바와 같이, 구동부(350)로부터 출력되는 전류는 모두 제1 코일(32)로 인가되는 구동 전류이거나 모두 제2 코일(34)로 인가되는 보상 전류일 수도 있다. 또는, 구동부(350)로부터 출력되는 전류의 일부는 제1 코일(32)로 인가되는 구동 전류이고 나머지는 제2 코일(34)로 인가되는 보상 전류일 수도 있다.As described above, all of the current output from the driver 350 may be a driving current applied to the first coil 32 or all of the current may be a compensation current applied to the second coil 34. Alternatively, part of the current output from the driver 350 may be a driving current applied to the first coil 32 and the remainder may be a compensation current applied to the second coil 34.

예를 들어, 카메라 모듈(100A)이 AF 기능과 OIS 기능을 수행할 경우, 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356) 중 하나(예를 들어, 352)는 수직 제어 신호에 상응하는 구동 전류를 출력단자 OUT1 내지 OUTN 중 해당하는 출력단자(예를 들어, OUT1)를 통해 제1 코일(32)로 출력하고, 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356) 중 나머지(예를 들어, 354 내지 356)는 수평 제어 신호에 상응하는 보상 전류를 출력단자 OUT1 내지 OUTN 중 해당하는 출력단자(예를 들어, OUT2 내지 OUTN)를 통해 제2 코일(34)로 출력할 수 있다.For example, when the camera module 100A performs the AF function and the OIS function, one of the first to Nth drivers 352, 354, and 356 (e.g., 352) operates corresponding to the vertical control signal. The current is output to the first coil 32 through the corresponding output terminal (e.g., OUT1) among the output terminals OUT1 to OUTN, and the remaining (e.g., , 354 to 356) may output a compensation current corresponding to the horizontal control signal to the second coil 34 through the corresponding output terminal (for example, OUT2 to OUTN) among the output terminals OUT1 to OUTN.

또는, 카메라 모듈(100A)이 광학 줌 기능과 OIS 기능을 수행할 경우 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356) 중 절반은 수직 제어 신호에 상응하는 구동 전류를 출력단자를 통해 제1 코일(32)로 출력하고, 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356) 중 나머지 절반은 수평 제어 신호에 상응하는 보상 전류를 출력단자를 통해 제2 코일(34)로 출력할 수 있다.Alternatively, when the camera module 100A performs the optical zoom function and the OIS function, half of the first to Nth drivers 352, 354, and 356 send a driving current corresponding to the vertical control signal to the first coil through the output terminal. (32), and the other half of the first to Nth drivers (352, 354, and 356) may output a compensation current corresponding to the horizontal control signal to the second coil (34) through the output terminal.

도 3a 내지 도 3c는 구동부(350)로부터 제공되는 전류를 인가받는 코일의 다양한 배치 형태를 나타낸다.FIGS. 3A to 3C show various arrangements of coils that receive current provided from the driver 350.

도 3a 및 도 3c는 렌즈 어셈블리(10)에 포함된 렌즈(2)를 중심으로 4개의 코일(C1 내지 C4)이 배치된 평면도를 나타내고, 도 3b는 렌즈(2)를 중심으로 3개의 코일(C1 내지 C3)이 배치된 평면도를 나타낸다.FIGS. 3A and 3C show a plan view of four coils (C1 to C4) arranged around the lens 2 included in the lens assembly 10, and FIG. 3B shows three coils (C1 to C4) centered around the lens 2. Shows a floor plan where C1 to C3) are arranged.

도 3a 내지 도 3c에 도시된 코일(C1 내지 C4)은 제1 또는 제2 코일(32, 34) 중 적어도 하나에 해당할 수 있다.The coils C1 to C4 shown in FIGS. 3A to 3C may correspond to at least one of the first or second coils 32 and 34.

도 3a에 도시된 바와 같이 배치된 코일(C1 내지 C4)은 4채널 2축 구동을 위해 사용될 수 있으며, 채널의 개수(N)가 4개인 경우에 해당한다. 또는, 도 3b에 도시된 바와 같이 배치된 코일(C1 내지 C3)은 3채널 3축 구동을 위해 사용될 수 있다. 또는, 도 3c는 도 3a와 달리 코일(C1, C2)이 서로 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 도 3c에 도시된 바와 같이 배치된 코일(C1 내지 C4)은 3채널 2축 구동을 위해 사용될 수 있다. 도 3b 또는 도 3c의 경우 채널의 개수(N)가 3개인 경우에 해당한다.Coils (C1 to C4) arranged as shown in FIG. 3A can be used for 4-channel 2-axis driving, which corresponds to the case where the number of channels (N) is 4. Alternatively, coils C1 to C3 arranged as shown in FIG. 3B can be used for 3-channel, 3-axis driving. Alternatively, in FIG. 3C, unlike FIG. 3A, the coils C1 and C2 are electrically connected to each other. Accordingly, coils C1 to C4 arranged as shown in FIG. 3C can be used for 3-channel, 2-axis driving. In the case of Figure 3b or Figure 3c, the number of channels (N) is 3.

예를 들어, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 코일(C1 내지 C4)이 모두 제2 코일(34)에 해당할 경우, 도 3a에 도시된 코일 배치는 4채널 2축(x, y) OIS 구동을 위해 사용되고, 도 3c에 도시된 코일 배치는 3채널 2축(x, y) OIS 구동을 위해 사용될 수 있다. 즉, 도 3a 또는 도 3c에 도시된 코일 배치는 구동부(350)로부터 보상 전류가 인가될 경우 렌즈 어셈블리(10)를 수평 방향 즉, x축 방향 또는 y축 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 도 3b에 도시된 코일 배치는 3채널 3축(x, y, roll) OIS 구동을 위해 사용될 수 있다. 즉, 도 3b에 도시된 코일 배치는 구동부(350)로부터 보상 전류가 인가될 경우 렌즈 어셈블리(10)를 수평 방향 즉, x축 방향과 y축 방향으로 이동시키고 롤(roll)시킬 수 있다.For example, if the coils C1 to C4 shown in FIGS. 3A to 3C all correspond to the second coil 34, the coil arrangement shown in FIG. 3A is 4-channel, 2-axis (x, y) OIS driving. and the coil arrangement shown in Figure 3c can be used for 3-channel 2-axis (x, y) OIS driving. That is, the coil arrangement shown in FIG. 3A or FIG. 3C can move the lens assembly 10 in the horizontal direction, that is, in at least one of the x-axis direction or the y-axis direction when a compensation current is applied from the driver 350. there is. Additionally, the coil arrangement shown in Figure 3b can be used for 3-channel, 3-axis (x, y, roll) OIS drive. That is, the coil arrangement shown in FIG. 3B can move and roll the lens assembly 10 in the horizontal direction, that is, the x-axis direction and the y-axis direction, when a compensation current is applied from the driver 350.

한편, 다시 도 2를 참조하면, 연산부(340)는 처리부(342) 및 저장부(344)를 포함할 수 있다. 처리부(342)는 예를 들어, 마이크로 컴퓨터(CPU: Central Processing Unit)일 수 있으며, 저장부(344)는 처리부(342)의 동작을 위해 필요한 프로그램이나 데이터 등을 저장할 수 있으며, 플래쉬(Flash) 메모리, RAM 또는 ROM 중 적어도 하나 포함할 수 있다.Meanwhile, referring again to FIG. 2, the calculation unit 340 may include a processing unit 342 and a storage unit 344. The processing unit 342 may be, for example, a microcomputer (CPU: Central Processing Unit), and the storage unit 344 may store programs or data necessary for the operation of the processing unit 342. It may include at least one of memory, RAM, or ROM.

처리부(342)는 제1 센서(300)에서 센싱된 결과를 이용하여 광학 줌 기능 또는 AF 기능을 수행하기 위해 수직 제어 신호를 생성하고, 제2 센서(500)에서 센싱된 결과를 이용하여 OIS 기능을 수행하기 위해 수평 제어 신호를 생성할 수 있다.The processing unit 342 generates a vertical control signal to perform the optical zoom function or AF function using the result sensed by the first sensor 300, and uses the result sensed by the second sensor 500 to perform the OIS function. A horizontal control signal can be generated to perform.

먼저, 카메라 모듈(100A)이 광학 줌 기능 또는 AF 기능을 수행할 경우에 처리부(342)의 동작을 다음과 같이 설명한다.First, the operation of the processing unit 342 when the camera module 100A performs the optical zoom function or the AF function is described as follows.

처리부(342)는 입력단자 IN1을 통해 AP(200)로부터 소망 초점에 관련된 명령을 제공받고, 소망 초점을 달성하기 위한 렌즈 어셈블리(10)의 수직 방향에서의 목표 위치를 산출한다.The processing unit 342 receives a command related to the desired focus from the AP 200 through the input terminal IN1 and calculates a target position in the vertical direction of the lens assembly 10 to achieve the desired focus.

또한, 처리부(342)는 ADC(320)로부터 출력되는 디지털 형태의 제1 내지 제N 홀 신호를 이용하여 렌즈 어셈블리(10)의 수직 방향에서의 현재 위치를 예측하여 결정하고, 결정된 현재 위치와 목표 위치 간의 차이를 이용하여 렌즈 어셈블리(10)가 수직 방향으로 이동해야 할 이동량을 결정하고, 결정된 결과에 상응하는 수직 제어 신호를 출력할 수 있다.In addition, the processing unit 342 predicts and determines the current position in the vertical direction of the lens assembly 10 using the digital first to Nth Hall signals output from the ADC 320, and uses the determined current position and the target Using the difference between positions, the amount of movement that the lens assembly 10 must move in the vertical direction can be determined, and a vertical control signal corresponding to the determined result can be output.

전술한 바와 같이, 제1 내지 제N 홀 센서(302, 304, 306)로부터 출력되는 홀 신호를 이용하여 현재 위치를 결정하기 위해, 처리부(342)는 제1 내지 제N 홀 센서(302, 304, 306)로 일정한 레벨을 갖는 전류(이하, ‘센싱 전류’라 한다)를 흘려 주어야 한다. 왜냐하면, 처리부(342)가 센싱 전류의 레벨을 알고 있지 않으면 제1 내지 제N 홀 센서(302, 304, 306)로부터 출력되는 홀 신호 즉, 전류로부터 렌즈 어셈블리(10)의 현재 위치를 결정할 수 없기 때문이다. 이를 위해, 처리부(342)는 일정한 디지털 형태의 센싱 전류를 DAC(330)로 출력하고, DAC(330)는 디지털 형태의 센싱 전류를 아날로그 형태로 변환하여 제1 내지 제N 홀 센서(302, 304, 306)로 출력한다. 여기서, DAC(330)의 분해능은 2N비트일 수 있다.As described above, in order to determine the current position using the Hall signal output from the first to Nth Hall sensors 302, 304, and 306, the processing unit 342 uses the first to Nth Hall sensors 302, 304, and 304. , 306), a current with a certain level (hereinafter referred to as 'sensing current') must flow. This is because, if the processing unit 342 does not know the level of the sensing current, the current position of the lens assembly 10 cannot be determined from the Hall signal, that is, the current, output from the first to Nth Hall sensors 302, 304, and 306. Because. To this end, the processing unit 342 outputs a certain digital sensing current to the DAC 330, and the DAC 330 converts the digital sensing current into an analog form and transmits the first to Nth Hall sensors 302 and 304. , 306). Here, the resolution of the DAC 330 may be 2N bits.

다음으로, 카메라 모듈(100A)이 OIS 기능을 수행할 경우에 처리부(342)의 동작을 다음과 같이 설명한다.Next, the operation of the processing unit 342 when the camera module 100A performs the OIS function will be described as follows.

처리부(342)는 제2 센서(500)로부터 검출된 변위량에 상응하여 렌즈 어셈블리(10)를 수평 방향으로 이동하기 위해 필요한 수평 제어 신호를 생성할 수 있다.The processing unit 342 may generate a horizontal control signal necessary to move the lens assembly 10 in the horizontal direction in accordance with the amount of displacement detected by the second sensor 500.

이를 위해, 처리부(342)는 제2 센서(500)에서 검출된 변위량으로부터 높은 주파수의 노이즈 성분을 제거하기 위해 원하는 주파수 대역의 성분만을 추출하고, 노이즈가 제거된 필터링된 결과를 이용하여 흔들림량을 계산하고, 계산된 흔들림량을 보상하기 위한 수평 제어 신호를 생성할 수 있다. 인간이 카메라 모듈(100A)을 소지하고 피사체를 촬영하는 경우 손떨림의 지배적인 주파수의 상한값은 10㎐ 내지 20㎐ 정도일 수 있다. 따라서, 처리부(342)에서 필터링된 주파수 대역은 예를 들어, 2㎐ 내지 20㎐ 바람직하게는 2㎐ 내지 10㎐일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.To this end, the processing unit 342 extracts only components of a desired frequency band to remove high-frequency noise components from the displacement detected by the second sensor 500, and calculates the amount of shaking using the filtered result from which the noise has been removed. It is possible to calculate and generate a horizontal control signal to compensate for the calculated amount of shaking. When a human carries a camera module 100A and photographs a subject, the upper limit of the dominant frequency of hand tremor may be about 10 Hz to 20 Hz. Accordingly, the frequency band filtered by the processing unit 342 may be, for example, 2 Hz to 20 Hz, preferably 2 Hz to 10 Hz, but the embodiment is not limited thereto.

일 실시 예에 의하면, 수평 제어 신호에 상응하는 보상 전류가 제2 코일(34)로 인가될 경우 전자기력이 발생되어 렌즈 어셈블리(10)의 위치를 수평 방향으로 이동시켜 흔들림을 보상할 수 있다. 다른 실시 예에 의하면, 수평 제어 신호에 상응하는 보상 전류가 제2 코일(34)로 인가될 경우 전자기력이 발생되어, 렌즈 어셈블리(10) 대신에 이미지 센서(20)의 위치를 수평 방향으로 이동하여 흔들림을 보상할 수도 있다.According to one embodiment, when a compensation current corresponding to the horizontal control signal is applied to the second coil 34, electromagnetic force is generated to move the position of the lens assembly 10 in the horizontal direction to compensate for shaking. According to another embodiment, when a compensation current corresponding to the horizontal control signal is applied to the second coil 34, electromagnetic force is generated to move the position of the image sensor 20 in the horizontal direction instead of the lens assembly 10. You can also compensate for shaking.

한편, 도 2에 도시된 제어부(400)는 모듈화되거나 집적회로(IC)의 형태로 구현될 수도 있다. 이하, IC의 형태를 갖는 제어부(400)를 ‘IC’라 칭한다.Meanwhile, the control unit 400 shown in FIG. 2 may be modularized or implemented in the form of an integrated circuit (IC). Hereinafter, the control unit 400, which has the form of an IC, is referred to as ‘IC’.

도 4는 도 1 또는 도 2에 도시된 카메라 모듈(100, 100A)의 실시 예에 의한 집적 회로도를 나타낸다.FIG. 4 shows an integrated circuit diagram of an embodiment of the camera module 100 or 100A shown in FIG. 1 or 2.

도 4에 도시된 카메라 모듈은 제1 센서(52A), 제2 센서(54A) 및 IC(600)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 센서(52A), 제2 센서(54A) 및 IC(600)는 도 1 또는 도 2에 도시된 제1 센서(52, 300), 제2 센서(54, 500) 및 제어부(60, 400)의 실시 예에 각각 해당한다.The camera module shown in FIG. 4 may include a first sensor 52A, a second sensor 54A, and an IC 600. Here, the first sensor 52A, the second sensor 54A, and the IC 600 are the first sensors 52, 300, second sensors 54, 500, and the control unit 60 shown in FIG. 1 or 2. , 400), respectively.

도 4에 도시된 3채널의 카메라 모듈은 IC(600) 외부와 연결되는 복수의 핀을 포함할 수 있다. 예를 들어, IC(600)는 총 16개의 핀(P1 내지 P16)을 포함할 수 있으나, 실시 예는 특정한 핀의 개수에 국한되지 않는다.The three-channel camera module shown in FIG. 4 may include a plurality of pins connected to the outside of the IC 600. For example, the IC 600 may include a total of 16 pins (P1 to P16), but the embodiment is not limited to a specific number of pins.

IC(600)는 서브 처리부(SUB CPU)(342A), 저장부(344A), 제1 내지 제3 증폭기(312A, 314A, 316A), ADC(320A), DAC(330A), 구동 제어기(DCON: Driving controller)(342B), 제1 구동기(DRV1)(352A), 제2 구동기(DRV2)(354A), 제3 구동기(DRV3)(356A), I2C 포트(622), 범용 입/출력(GPIO: General Purpose Input Output) 포트(624), 범용 비동기화 송수신기(UART: Universal asynchronous receiver/transmitter)(626), SPI 포트(628), 적어도 하나의 타이머(예를 들어, TIMER0, TIMER1)(630, 632), 위상동기루프(PLL: Phase-Locked Loop)(634), 리니어 레귤레이터(LDO: Low Drop-output)(640) 및 버스(B1, B2)를 포함할 수 있다.The IC 600 includes a sub-processing unit (SUB CPU) 342A, a storage unit 344A, first to third amplifiers 312A, 314A, 316A, ADC 320A, DAC 330A, and a drive controller (DCON: Driving controller (342B), first driver (DRV1) (352A), second driver (DRV2) (354A), third driver (DRV3) (356A), I2C port (622), general input/output (GPIO: General Purpose Input Output port 624, universal asynchronous receiver/transmitter (UART) 626, SPI port 628, at least one timer (e.g., TIMER0, TIMER1) (630, 632) ), a phase-locked loop (PLL) 634, a linear regulator (LDO: low drop-output) 640, and buses (B1, B2).

제1 및 제2 핀(P1, P2)을 통해 IC(600)는 필요한 전원을 외부로부터 공급받을 수 있다.The IC 600 can receive necessary power from the outside through the first and second pins P1 and P2.

제3 핀(P3)을 통해 IC(600)의 외부로부터 입력 전원이 제공되면, LDO(640)는 입력 전원의 레벨을 낮추어 IC(600) 내에서 사용할 수 있는 전원으로 바꾸는 전압 안정화 기능을 수행할 수 있다.When input power is provided from the outside of the IC 600 through the third pin (P3), the LDO 640 performs a voltage stabilization function to lower the level of the input power and change it into power that can be used within the IC 600. You can.

저장부(344A)는 도 2에 도시된 저장부(344)의 실시 예에 해당한다. 즉, 저장부(344)와 동일한 역할을 수행하는 저장부(344A)는 플래쉬 메모리(M1), SRAM(M2) 및 ROM(M3)을 포함할 수 있다. 플래쉬 메모리(M1)는 홀 센서(302A, 304A, 306A)에 초기에 흘려줄 센싱 전류의 량에 대한 정보를 저장하고, SRAM(M2)은 서브 처리부(342A)에서 해당하는 기능(예를 들어, 자이로 센서에서 센싱된 결과를 필터링하는 기능)을 위해 필요한 정보를 저장할 수 있다. ROM(M3)은 서브 처리부(342A)가 IC(600)의 전반적인 동작을 제어하기 위해 필요한 프로그램을 저장할 수 있다.The storage unit 344A corresponds to an embodiment of the storage unit 344 shown in FIG. 2 . That is, the storage unit 344A, which performs the same role as the storage unit 344, may include a flash memory (M1), SRAM (M2), and ROM (M3). The flash memory (M1) stores information about the amount of sensing current to initially flow to the Hall sensors (302A, 304A, 306A), and the SRAM (M2) performs the corresponding function (e.g., Information necessary for the function of filtering the results sensed by the gyro sensor can be stored. The ROM (M3) can store programs necessary for the sub-processing unit 342A to control the overall operation of the IC 600.

제1 내지 제3 증폭기(312A, 314A, 316A)는 도 2에 도시된 제1 내지 제3 증폭기(312, 314, 316)의 실시 예에 각각 해당한다. 예를 들어, 제1 내지 제3 증폭기(312A, 314A, 316A)는 차동 증폭 방식으로 셀 신호를 증폭하는 차동 증폭기(DIF1, D1F2, D1F3)(612, 614, 616)를 각각 포함할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 증폭기(312A, 314A, 316A)는 증폭 이득을 조정하기 위해 별도의 디지털/아날로그 변환기(DAC1, DAC2, DAC3)(602, 604, 606)를 각각 포함할 수 있다.The first to third amplifiers 312A, 314A, and 316A correspond to examples of the first to third amplifiers 312, 314, and 316 shown in FIG. 2, respectively. For example, the first to third amplifiers 312A, 314A, and 316A may include differential amplifiers (DIF1, D1F2, D1F3) 612, 614, and 616, respectively, that amplify the cell signal using a differential amplification method. Additionally, the first to third amplifiers 312A, 314A, and 316A may include separate digital/analog converters (DAC1, DAC2, and DAC3) 602, 604, and 606, respectively, to adjust the amplification gain.

예를 들어, 제1 증폭기(312A)는 제1 DAC(DAC1)(602) 및 제1 차동 증폭기(D1F1)(612)를 포함할 수 있다. 제1 차동 증폭기(D1F1)(612)는 제1 홀 센서(HS1)(302A)로부터 출력되는 제1 홀 신호를 제4 핀(P4)을 통해 받아서 차동 증폭하고, 증폭된 결과를 ADC(320A)로 출력할 수 있다. 제1 DAC(DAC1)(602)는 제1 차동 증폭기(D1F1)(612)의 증폭 이득을 조정할 수 있다.For example, the first amplifier 312A may include a first DAC (DAC1) 602 and a first differential amplifier (D1F1) 612. The first differential amplifier (D1F1) 612 receives the first Hall signal output from the first Hall sensor (HS1) (302A) through the fourth pin (P4), differentially amplifies it, and outputs the amplified result to the ADC (320A). It can be output as . The first DAC (DAC1) 602 may adjust the amplification gain of the first differential amplifier (D1F1) 612.

또한, 제2 증폭기(314A)는 제2 DAC(DAC2)(604) 및 제2 차동 증폭기(D1F2)(614)를 포함할 수 있다. 제2 차동 증폭기(D1F2)(614)는 제2 홀 센서(HS2)(304A)로부터 출력되는 제2 홀 신호를 제5 핀(P5)을 통해 받아서 차동 증폭하고, 증폭된 결과를 ADC(320A)로 출력할 수 있다. 제2 DAC(DAC2)(604)는 제2 차동 증폭기(D1F2)(614)의 증폭 이득을 조정할 수 있다.Additionally, the second amplifier 314A may include a second DAC (DAC2) 604 and a second differential amplifier (D1F2) 614. The second differential amplifier (D1F2) 614 receives the second Hall signal output from the second Hall sensor (HS2) (304A) through the fifth pin (P5), differentially amplifies it, and outputs the amplified result to the ADC (320A). It can be output as . The second DAC (DAC2) 604 may adjust the amplification gain of the second differential amplifier (D1F2) 614.

또한, 제3 증폭기(316A)는 제3 DAC(DAC3)(606) 및 제3 차동 증폭기(D1F3)(616)를 포함할 수 있다. 제3 차동 증폭기(D1F3)(616)는 제3 홀 센서(HS3)(306A)로부터 출력되는 제3 홀 신호를 제6 핀(P6)을 통해 받아서 차동 증폭하고, 증폭된 결과를 ADC(320A)로 출력할 수 있다. 제3 DAC(DAC3)(606)는 제3 차동 증폭기(D1F3)(616)의 증폭 이득을 조정할 수 있다.Additionally, the third amplifier 316A may include a third DAC (DAC3) 606 and a third differential amplifier (D1F3) 616. The third differential amplifier (D1F3) 616 receives the third Hall signal output from the third Hall sensor (HS3) (306A) through the sixth pin (P6), differentially amplifies it, and outputs the amplified result to the ADC (320A). It can be output as . The third DAC (DAC3) 606 can adjust the amplification gain of the third differential amplifier (D1F3) 616.

ADC(320A) 및 DAC(330A)는 도 2에 도시된 ADC(320) 및 DAC(330) 각각의 실시 예로서 동일한 기능을 수행하므로, 구체적인 설명을 생략한다. 즉, DAC(330A)는 제7, 제8 및 제9 핀(P7, P8, P9)을 통해 제1 내지 제3 홀 센서(302A, 304A, 306A)로 각각 센싱 전류를 각각 출력할 수 있다.Since the ADC 320A and the DAC 330A perform the same functions as the respective embodiments of the ADC 320 and the DAC 330 shown in FIG. 2, detailed descriptions are omitted. That is, the DAC (330A) can output sensing currents to the first to third Hall sensors (302A, 304A, and 306A) through the seventh, eighth, and ninth pins (P7, P8, and P9), respectively.

서브 처리부(SUB CPU)(342A) 및 구동 제어기(DCON)(342B)는 도 2에 도시된 처리부(342)의 실시 예에 해당한다. 예를 들어, 서브 처리부(342A)는 전술한 수직 제어 신호 및 수평 제어 신호를 생성하고, 생성된 수직 제어 신호 및 수평 제어 신호를 버스(B1, B2)를 통해 구동 제어기(DCON)(342B)로 출력한다. 구동 제어기(DCON)(342B)는 코일로 인가되는 신호(이하, ‘코일 신호’라 하며, 예를 들어, 구동 전류 또는 보상 전류 중 적어도 하나)를 제1 내지 제3 구동기(DRV1, DRV2, DRV3)(352A, 354A, 356A)가 생성하도록 하기 위한 코일 신호 코드를 맵핑한 코일 신호 테이블을 저장할 수 있고, 수직 제어 신호 또는 수평 제어 신호에 대응하는 코일 신호 코드를 코일 전압 테이블을 참조하여 획득하고, 획득된 코일 신호 코드를 제1 내지 제3 구동기(DRV1, DRV2, DRV3)(352A, 354A, 356A)로 출력할 수 있다.The sub-processing unit (SUB CPU) 342A and the drive controller (DCON) 342B correspond to an embodiment of the processing unit 342 shown in FIG. 2. For example, the sub-processing unit 342A generates the vertical control signal and the horizontal control signal described above, and sends the generated vertical control signal and horizontal control signal to the drive controller (DCON) 342B through the buses B1 and B2. Print out. The drive controller (DCON) 342B transmits a signal (hereinafter referred to as a 'coil signal', for example, at least one of a drive current or a compensation current) applied to the coil to the first to third drivers (DRV1, DRV2, DRV3). ) (352A, 354A, 356A) can store a coil signal table that maps coil signal codes to generate, and obtain a coil signal code corresponding to the vertical control signal or horizontal control signal by referring to the coil voltage table, The obtained coil signal code can be output to the first to third drivers (DRV1, DRV2, DRV3) (352A, 354A, 356A).

제1 내지 제3 구동기(352, 354, 356)의 실시 예에 각각 해당하는 제1 내지 제3 구동기(DRV1, DRV2, DRV3)(352A, 354A, 356A)는 구동 제어기(DCON)(342B)로부터 제공된 디지털 형태의 코일 신호 코드를 기초로, 코일 신호 코드에 상응하는 아날로그 형태의 코일 신호(예를 들어, 구동 전류 또는 보상 전류)를 코일(C1, C2, C3)로 제공할 수 있다. 즉, 제10 핀(P10A, P10B)을 통해 코일(C1)로 전류가 공급되고, 제11 핀(P11A, P11B)을 통해 코일(C2)로 전류가 공급되고, 제12 핀(P12A, P12B)을 통해 코일(C3)로 전류가 공급될 수 있다.The first to third drivers (DRV1, DRV2, DRV3) (352A, 354A, 356A), respectively corresponding to the embodiments of the first to third drivers (352, 354, and 356), are operated from the drive controller (DCON) (342B) Based on the provided digital coil signal code, an analog coil signal (eg, driving current or compensation current) corresponding to the coil signal code can be provided to the coils C1, C2, and C3. That is, current is supplied to the coil (C1) through the 10th pins (P10A, P10B), current is supplied to the coil (C2) through the 11th pins (P11A, P11B), and current is supplied to the coil (C2) through the 11th pins (P11A, P11B). Current can be supplied to the coil C3 through .

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 IC(600)는 다양한 포트(622, 624, 626, 628)를 포함할 수 있으나, 실시 예는 포트의 종류나 개수에 국한되지 않는다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, the IC 600 may include various ports 622, 624, 626, and 628, but the embodiment is not limited to the type or number of ports.

제13 핀(P13)을 통해 자이로 센서(54A)에서 센싱된 결과가 IC(600)로 제공되어, SPI 포트(628)와 버스(B1, B2)를 통해 서브 처리부(342A)로 제공될 수 있다.The result sensed by the gyro sensor 54A is provided to the IC 600 through the 13th pin (P13) and can be provided to the sub-processing unit 342A through the SPI port 628 and buses B1 and B2. .

IC(600) 외부의 주 제어부(MAIN CPU)(700)와 서브 처리부(342A) 사이의 통신이 제14 핀(P14)과 연결된 I2C 포트(622)와 버스(B1)를 통해 이루어질 수 있다. 여기서, 주 제어부(700)는 IC(600)를 제어하는 역할을 하며, 도 1에 도시된 AP(200)에 해당할 수 있다.Communication between the main control unit (MAIN CPU) 700 outside the IC 600 and the sub-processing unit 342A may be performed through the I2C port 622 and the bus B1 connected to the 14th pin (P14). Here, the main control unit 700 serves to control the IC 600 and may correspond to the AP 200 shown in FIG. 1.

또한, IC(600)의 외부와 서브 처리부(SUB CPU)(342A) 간의 통신이 제15 핀(P15)과 연결된 GPIO 포트(624) 및 UART(626)를 통해 이루어질 수 있다.Additionally, communication between the outside of the IC 600 and the sub-processing unit (SUB CPU) 342A can be accomplished through the GPIO port 624 and UART 626 connected to the 15th pin (P15).

전술한 바와 같이, IC(600)는 외부와 I2C 포트(622), UART(626), SPI 포트(628) 등을 통해 직렬 통신할 수 있다.As described above, the IC 600 can communicate serially with the outside world through the I2C port 622, UART 626, SPI port 628, etc.

제16 핀(P16)을 통해 외부로부터 입력 클럭 신호가 외부로부터 제공되면, 위상 동기 루프(PLL)(634)에서 입력 클럭 신호의 주기를 줄여서 CPU의 연산을 위해 필요한 동작 속도가 빠른 클럭 신호를 생성하고, 이를 버스(B1, B2)를 통해 서브 처리부(342A)로 제공할 수 있다.When an input clock signal is provided from the outside through the 16th pin (P16), the period of the input clock signal is reduced in the phase-locked loop (PLL) 634 to generate a clock signal with a high operating speed required for CPU operation. and can be provided to the sub-processing unit 342A through the buses B1 and B2.

이하, 카메라 모듈에서 실시 예에 의한 제어부(60, 400, 600)의 동작 및 구성을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, the operation and configuration of the control units 60, 400, and 600 in the camera module according to the embodiment will be described with reference to the attached drawings.

서로 대향하여 배치된 복수의 코일과 마그넷은 제어부(60, 400, 600)로부터 복수의 코일로 제공된 복수의 전류에 응답하여 서로 상호 작용하여 렌즈 어셈블리(10) 또는 이미지 센서(20) 중 적어도 하나를 수직 방향 또는 수평 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시킨다.A plurality of coils and magnets arranged opposite to each other interact with each other in response to a plurality of currents provided to the plurality of coils from the control unit 60, 400, and 600 to produce at least one of the lens assembly 10 or the image sensor 20. Move it in at least one direction: vertical or horizontal.

구체적으로, 제어부(60, 400, 600)는 구동 전류를 생성하여 제1 코일(32)로 제공하여 렌즈 어셈블리(10)를 수직 방향으로 이동시켜 이미지 센서(20)에 대한 렌즈 어셈블리(10)의 광축 방향에서의 상대적 위치를 조정할 수 있다. 이를 위해, 제1 코일(32)은 구동 마그넷(42)과 대향하여 배치될 수 있다.Specifically, the control units 60, 400, and 600 generate a driving current and provide it to the first coil 32 to move the lens assembly 10 in the vertical direction to adjust the lens assembly 10 to the image sensor 20. The relative position in the optical axis direction can be adjusted. To this end, the first coil 32 may be disposed opposite to the driving magnet 42.

또한, 제어부(60, 400, 600)는 보상 전류를 생성하여 제2 코일(34)로 제공하여 렌즈 어셈블리(10) 또는 이미지 센서(20) 중 적어도 하나를 수평 방향으로 이동시켜 이미지 센서(20)에 대한 렌즈 어셈블리(10)의 광축과 교차하는 수평 방향에서의 상대적 위치를 조정할 수 있다. 이를 위해, 제2 코일(34)은 OIS용 마그넷(예를 들어, 42)과 대향하여 배치될 수 있다.In addition, the control units 60, 400, and 600 generate a compensation current and provide it to the second coil 34 to move at least one of the lens assembly 10 or the image sensor 20 in the horizontal direction to The relative position in the horizontal direction intersecting the optical axis of the lens assembly 10 can be adjusted. To this end, the second coil 34 may be disposed opposite to the OIS magnet (eg, 42).

도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(60, 400, 600)는 연산부(340) 및 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356)를 포함할 수 있다. 여기서, N은 2 이상의 양의 정수이다.As shown in FIG. 2, the control units 60, 400, and 600 may include a calculation unit 340 and first to Nth drivers 352, 354, and 356. Here, N is a positive integer of 2 or more.

연산부(340)는 렌즈 어셈블리 또는 이미지 센서 중 적어도 하나를 이동시킬 이동량에 상응하는 복수의 제어 신호를 생성할 수 있다. 즉, 연산부(340)는 렌즈 어셈블리(10)를 수직 방향으로 이동시킬 이동량에 상응하는 수직 제어 신호를 생성하고, 렌즈 어셈블리(10) 또는 이미지 센서(20)를 수평 방향으로 이동시킬 이동량에 상응하는 수평 제어 신호를 생성할 수 있다. 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356)는 복수의 제어 신호 즉, 수직 제어 신호 또는 수평 제어 신호 중 적어도 복수 개를 이용하여 복수의 전류를 생성한다.The calculation unit 340 may generate a plurality of control signals corresponding to a movement amount to move at least one of the lens assembly or the image sensor. That is, the calculation unit 340 generates a vertical control signal corresponding to the amount of movement to move the lens assembly 10 in the vertical direction, and generates a vertical control signal corresponding to the amount of movement to move the lens assembly 10 or the image sensor 20 in the horizontal direction. A horizontal control signal can be generated. The first to Nth drivers 352, 354, and 356 generate a plurality of currents using at least a plurality of control signals, that is, a vertical control signal or a horizontal control signal.

이하, 이해를 돕기 위해, 연산부(340)로부터 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356)로 제공되는 제어 신호를 각각 제1, 제2 및 제N 제어 신호라 칭하고, 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356)로부터 출력단자 OUT1, OUT2, OUTN을 통해 출력되는 전류를 각각 제1, 제2 및 제N 전류라 칭한다.Hereinafter, to aid understanding, the control signals provided from the calculation unit 340 to the first to Nth drivers 352, 354, and 356 are referred to as first, second, and Nth control signals, respectively, and the first to Nth control signals are referred to as the first to Nth control signals. Currents output from the drivers 352, 354, and 356 through output terminals OUT1, OUT2, and OUTN are referred to as first, second, and Nth currents, respectively.

실시 예에 의하면, 제어부(60, 400, 600)는 복수의 코일로 제공되는 제1 내지 제N 전류를 시차를 두고 생성할 수 있다. 이와 같이 복수의 제1 내지 제N 전류가 서로 시차를 두고 출력될 경우 전자파장애(EMI: Electromagnetic Interchang)가 분산되어 방출될 수 있다.According to an embodiment, the control units 60, 400, and 600 may generate first to Nth currents provided by a plurality of coils with time differences. In this way, when a plurality of first to Nth currents are output with a time difference, electromagnetic interference (EMI) may be dispersed and emitted.

만일, 시차가 1㎱보다 작을 경우 EMI가 분산되어 방출되는 효과가 미약할 수 있고, 1㎲보다 클 경우 OIS 기능을 제대로 수행하지 못할 수도 있다. 따라서, 시차는 1㎱ 내지 1㎲, 바람직하게는 50㎱일 수 있지만 실시 예는 이에 국한되지 않는다.If the time difference is less than 1㎲, the effect of EMI being dispersed and emitted may be weak, and if it is greater than 1㎲, the OIS function may not be performed properly. Accordingly, the parallax may be 1㎲ to 1㎲, preferably 50㎲, but the embodiment is not limited thereto.

제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356)로부터 출력되는 제1 내지 제N 전류를 공급받는 복수의 코일은 제1 코일(32) 및 제2 코일(34) 중 적어도 복수 개를 포함할 수 있다. 복수의 코일의 일 례가 도 3a 내지 도 3c에 도시되어 있다.The plurality of coils supplied with the first to Nth currents output from the first to Nth drivers 352, 354, and 356 may include at least a plurality of the first coil 32 and the second coil 34. there is. An example of a plurality of coils is shown in FIGS. 3A to 3C.

제1 코일(32)은 제1 내지 제N 전류 중 일부인 구동 전류에 응답하여, 렌즈 어셈블리(10)를 수직 방향으로 이동시키고, 제2 코일(34)은 제1 내지 제N 전류 중 나머지인 보상 전류에 응답하여, 렌즈 어셈블리(10) 또는 이미지 센서(20) 중 적어도 하나를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 그러나, 제1 내지 제N 전류 전체가 구동 전류 또는 보상 전류일 수도 있다.The first coil 32 moves the lens assembly 10 in the vertical direction in response to a driving current that is a portion of the first to Nth currents, and the second coil 34 compensates for the remaining portion of the first to Nth currents. In response to the current, at least one of the lens assembly 10 or the image sensor 20 may be moved in the horizontal direction. However, all of the first to Nth currents may be driving currents or compensation currents.

실시 예에 의하면, 구동 전류와 보상 전류는 서로 순서를 두지 않고 시차를 두고 생성될 수 있다. 즉, 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356)로부터 출력되는 제1 내지 제N 전류를 공급받는 코일의 종류에 무관하게 제1 내지 제N 전류는 서로 시차를 두고 발생될 수 있다.According to an embodiment, the driving current and the compensation current may be generated with a time difference rather than in order. That is, regardless of the type of coil that receives the first to Nth currents output from the first to Nth drivers 352, 354, and 356, the first to Nth currents may be generated with a time difference.

일 례로서, 제1 내지 제N 전류 중 보상 전류가 구동 전류보다 먼저 생성되어 출력될 수도 있다.As an example, the compensation current among the first to Nth currents may be generated and output before the driving current.

다른 례로서, 제1 내지 제N 전류 중 구동 전류가 보상 전류보다 먼저 생성되어 출력될 수도 있다.As another example, the driving current among the first to Nth currents may be generated and output before the compensation current.

또 다른 례로서, 구동 전류와 보상 전류의 종류에 관계없이 구동 전류와 보상 전류가 서로 섞여서 시차를 두고 생성되어 출력될 수도 있다. 예를 들어, 제1 전류가 제1 코일(32)로 제공되는 구동 전류이고, 제2 내지 제N 전류가 제2 코일(34)로 제공되는 보상 전류라고 할 때, 제2 내지 제N 전류인 보상 전류가 출력되는 중간에 구동 전류인 제1 전류가 시차를 두고 출력될 수 있다. 예를 들어, 제2 전류가 출력된 후, 제1 전류가 출력되고, 제1 전류가 출력된 후 제3 내지 제N 전류가 시차를 두고 출력될 수 있다.As another example, regardless of the type of driving current and compensation current, the driving current and compensation current may be mixed and generated and output with a time difference. For example, assuming that the first current is a driving current provided to the first coil 32 and the 2nd to Nth currents are compensation currents provided to the second coil 34, the 2nd to Nth currents are While the compensation current is output, the first current, which is the driving current, may be output with a time difference. For example, after the second current is output, the first current may be output, and after the first current is output, the third to Nth currents may be output with a time difference.

제1 내지 제N 전류가 시차를 두고 출력되도록 하기 위해, 실시 예에 의한 제어부(60, 400, 600)는 다양한 동작 및 구성을 가질 수 있다.In order to output the first to Nth currents with time differences, the control units 60, 400, and 600 according to embodiments may have various operations and configurations.

일 실시 예에 의하면, 연산부(340)는 제1 내지 제N 제어 신호를 시차를 두고 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356)로 각각 출력할 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제N 제어 신호가 출력된 시차와 동일한 시차를 두고 제1 내지 제N 전류가 출력되도록 하기 위해, 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356) 각각이 제1 내지 제N 제어 신호에 응답하여 각각 전류를 생성하는 시간은 서로 동일할 수 있다.According to one embodiment, the calculation unit 340 may output the first to Nth control signals to the first to Nth drivers 352, 354, and 356, respectively, with time differences. In this case, in order to output the first to Nth currents at the same time difference as the time difference at which the first to Nth control signals are output, each of the first to Nth drivers 352, 354, and 356 is connected to the first to Nth control signals. The time for each current to be generated in response to the N control signal may be the same.

도 5는 도 2에 도시된 구동부(350)의 실시 예(800)에 의한 블럭도를 나타낸다.FIG. 5 shows a block diagram of an embodiment 800 of the driving unit 350 shown in FIG. 2.

다른 실시 예에 의하면, 도 5에 도시된 구동부(800)는 제1 내지 제N 구동기(810, 820, 830)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 내지 제N 구동기(810, 820, 830)는 도 2에 도시된 제1 내지 제N 구동기(352, 354, 356)의 실시 예에 각각 해당한다.According to another embodiment, the driver 800 shown in FIG. 5 may include first to Nth drivers 810, 820, and 830. Here, the first to Nth drivers 810, 820, and 830 correspond to the first to Nth drivers 352, 354, and 356 shown in FIG. 2, respectively.

제1 내지 제N 구동기(810, 820, 830) 각각은 지연 소자(D: Delay) 및 전류 생성부(CG: Current Generator)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 구동기(810)는 제1 지연 소자(D1)(812) 및 제1 전류 생성부(CG1)(814)를 포함하고, 제2 구동기(820)는 제2 지연 소자(D2)(822) 및 제2 전류 생성부(CG2)(824)를 포함하고, 제N 구동기(830)는 제N 지연 소자(DN)(832) 및 제N 전류 생성부(CGN)(834)를 포함할 수 있다.Each of the first to Nth drivers 810, 820, and 830 may include a delay element (D: Delay) and a current generator (CG: Current Generator). That is, the first driver 810 includes a first delay element (D1) 812 and a first current generator (CG1) 814, and the second driver 820 includes a second delay element (D2) ( 822) and a second current generator (CG2) 824, and the N-th driver 830 may include an N-th delay element (DN) 832 and a N-th current generator (CGN) 834. You can.

제1 내지 제N 지연 소자(D1, D2, DN)(812, 822, 832)는 입력단자 IN21, IN22 및 IN2N을 통해 연산부(340)로부터 제공된 제1 내지 제N 제어 신호를 각각 지연하고, 지연된 제1 내지 제N 제어 신호를 제1 내지 제N 전류 생성부(CG1, CG2, CGN)(814, 824, 834)로 각각 출력한다. 제1 내지 제N 지연 소자(D1, D2, DN)(812, 822, 832) 각각 즉, 제n 지연 소자는 제n 제어 신호를 소정 시간 동안 지연하여 출력하는 플립플롭(미도시), 버퍼(미도시) 또는 래치(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 1≤n≤N이다.The first to Nth delay elements (D1, D2, DN) (812, 822, 832) delay the first to Nth control signals provided from the operation unit 340 through input terminals IN21, IN22, and IN2N, respectively, and delay the delayed The first to Nth control signals are output to the first to Nth current generators (CG1, CG2, CGN) (814, 824, and 834), respectively. The first to Nth delay elements (D1, D2, DN) (812, 822, 832), respectively, that is, the nth delay element is a flip-flop (not shown) that delays the nth control signal for a predetermined time and outputs it, and a buffer ( It may include at least one of a latch (not shown) or a latch (not shown). Here, 1≤n≤N.

제1 내지 제N 전류 생성부(CG1, CG2, CG3)(814, 824, 834)는 제1 내지 제N 지연 소자(D1, D2, DN)(812, 822, 832)에서 지연된 제1 내지 제N 제어 신호에 응답하여 제1 내지 제N 전류를 각각 생성하여 출력한다.The first to Nth current generators (CG1, CG2, CG3) (814, 824, 834) generate the first to Nth delay elements (D1, D2, DN) (812, 822, 832). In response to the N control signal, first to Nth currents are generated and output, respectively.

이때, 제1 내지 제N 구동기(810, 820, 830)로부터 출력되는 제1 내지 제N 전류가 시차를 두고 출력되기 위해, 제1 내지 제N 지연 소자(D1, D2, D3)(812, 822, 832)는 서로 다른 지연 시간을 갖고, 제1 내지 제N 전류 생성부(CG1, CG2, CG3)(814, 824, 834)가 제1 내지 제N 전류를 생성하는 시간은 서로 동일할 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제N 제어 신호는 제1 내지 제N 구동기(810, 820, 830)로 동시에 출력될 수도 있고 미리 정해진 순서대로 순차적으로 출력될 수도 있다.At this time, in order for the first to Nth currents output from the first to Nth drivers (810, 820, 830) to be output with time difference, the first to Nth delay elements (D1, D2, D3) (812, 822) , 832) have different delay times, and the times for the first to Nth current generators (CG1, CG2, CG3) (814, 824, 834) to generate the first to Nth currents may be the same. . In this case, the first to Nth control signals may be output simultaneously to the first to Nth drivers 810, 820, and 830, or may be output sequentially in a predetermined order.

이하, 비교예 및 실시 예에 의한 카메라 모듈을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, camera modules according to comparative examples and embodiments will be described with reference to the attached drawings.

도 6은 비교예에 의한 카메라 모듈에서 출력되는 제1 내지 제4 전류의 파형도를 나타내고, 도 7은 실시 예에 의한 카메라 모듈에서 출력되는 제1 내지 제4 전류의 파형도를 나타낸다.Figure 6 shows a waveform diagram of first to fourth currents output from a camera module according to a comparative example, and Figure 7 shows a waveform diagram of first to fourth currents output from a camera module according to an embodiment.

도 6 및 도 7은 채널의 개수(N)가 4개인 경우에 해당한다. 도 6 및 도 7 각각에서 (a)는 제1 구동기(352, 810)로부터 출력되는 AF용 구동 전류의 파형도를 나타내고, (b), (c) 및 (d)는 제2 구동기(354, 820), 제3 구동기 및 제4 구동기(356, 830)로부터 출력되는 OIS용 보상 전류의 파형도를 각각 나타내고, (e)는 스타트 플래그(start flag)를 나타낸다.Figures 6 and 7 correspond to the case where the number of channels (N) is 4. In each of FIGS. 6 and 7, (a) shows the waveform diagram of the AF driving current output from the first driver 352 and 810, and (b), (c) and (d) show the waveform diagram of the second driver 354, 820), respectively, represent waveform diagrams of compensation currents for OIS output from the third and fourth drivers 356 and 830, and (e) represents a start flag.

비교예의 경우 도 6 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4 전류는 제1 내지 제4 구동기로부터 동시에 출력된다.In the comparative example, as shown in Figures 6 (a) to (d), the first to fourth currents are simultaneously output from the first to fourth drivers.

반면에, 실시 예의 경우 도 7 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 전류는 시차를 두고 출력됨을 알 수 있다. 즉, 도 7 (a)에 도시된 제1 전류가 출력되는 시점(to)으로부터 일정 시간 이후의 시점(t1)에 도 7 (b)에 도시된 제2 전류가 출력되고, 도 7 (b)에 도시된 제2 전류가 출력되는 시점(t1)으로부터 일정 시간 이후의 시점(t2)에 도 7 (c)에 도시된 제3 전류가 출력되고, 도 7 (c)에 도시된 제3 전류가 출력되는 시점(t2)으로부터 일정 시간 이후의 시점(t3)에 도 7 (d)에 도시된 제4 전류가 출력됨을 알 수 있다. 이때, 시간(t0, t1, t2, t3) 사이의 간격 즉, 시차는 서로 동일할 수 있다.On the other hand, in the case of the embodiment, as shown in Figures 7 (a) to (d), it can be seen that the first to fourth currents are output with time differences. That is, the second current shown in FIG. 7 (b) is output at a certain time point (t1) after the time point (to) at which the first current shown in FIG. 7 (a) is output, and the second current shown in FIG. 7 (b) is output. The third current shown in FIG. 7 (c) is output at a certain time point (t2) after a certain time from the time point (t1) at which the second current shown in is output, and the third current shown in FIG. 7 (c) is output. It can be seen that the fourth current shown in FIG. 7 (d) is output at a certain time point (t3) after a certain time from the output point (t2). At this time, the interval between times (t0, t1, t2, t3), that is, the time difference, may be the same.

도 8 (a) 및 (b)는 비교예 및 실시예에 의한 카메라 모듈에서 방출되는 EMI를 나타내는 그래프이다. 여기서, 구동 주파수는 구동기에서 전류를 출력하는 주기의 역수로서 5㎑일 수 있다.Figures 8 (a) and (b) are graphs showing EMI emitted from camera modules according to comparative examples and examples. Here, the driving frequency is the reciprocal of the cycle of outputting current from the driver and may be 5 kHz.

도 6에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4 전류가 동시에 출력될 경우 도 8 (a)에 도시된 바와 같이 EMI는 분산되지 않으므로 크게 방출된다. 즉, 도 6 (a) 내지 (d)에 도시된 출력 채널의 전체 설정은 도 6 (e)에 도시된 스타트 플래그와 같은 하나의 타이밍으로 제어함으로 인해, 피킹(peaking) 전압이 모두 동일한 위치에 발생하여 EMI가 크게 방출될 수 있다.As shown in FIG. 6, when the first to fourth currents are output simultaneously, as shown in FIG. 8(a), EMI is not dispersed and thus is greatly emitted. That is, the entire settings of the output channels shown in Figures 6 (a) to (d) are controlled with one timing, such as the start flag shown in Figure 6 (e), so that the peaking voltages are all at the same location. This may cause a large amount of EMI to be emitted.

반면에, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4 전류가 시차를 두고 출력될 경우 도 8 (b)에 도시된 바와 같이 방출 EMI가 분산되어 피크가 없어지므로 도 8 (a)에 도시된 비교예보다 적게 방출된다. 즉, 도 7 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이 구동부(350)의 출력단의 파형을 만들 때, 채널 별로 시차를 두기 때문에, 카메라 모듈의 전체 시스템의 구동에서 발생하는 피크 전압(Peak voltage) 또는 전류가 분산한다. 이러한 덕택에, 특정 구동 주파수에서 발생하는 피크(peak)가 큰 EMI량을 동일 하드웨어에서 분산시켜 작은 EMI 분출로 변화하여, 이미지 센서(20)의 노이즈(noise) 영향도 줄이고, 모바일 폰의 전화 통신, 인터넷 통신, 기타 기기의 장애 요인을 제거할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 7, when the first to fourth currents are output at staggered intervals, as shown in FIG. 8 (b), the emission EMI is dispersed and the peak disappears, so the peak shown in FIG. 8 (a) Emitted less than the comparative example. That is, as shown in Figures 7 (a) to (d), when creating the waveform of the output terminal of the driver 350, a time difference is set for each channel, so the peak voltage generated when driving the entire system of the camera module ) or the current dissipates. Thanks to this, the amount of EMI with a large peak occurring at a specific driving frequency is dispersed in the same hardware and changed into a small EMI eruption, reducing the noise effect of the image sensor 20 and telephony communication of mobile phones. , Internet communication, and other device obstacles can be eliminated.

한편, 전술한 실시 예에 의한 카메라 모듈(100, 100A, 100B)을 이용하여 광학 기기를 구현할 수 있다. 여기서, 광학 기기는 광 신호를 가공하거나 분석할 수 있는 장치를 포함할 수 있다. 광학 기기의 예로는 카메라/비디오 장치, 망원경 장치, 현미경 장치, 간섭계 장치, 광도계 장치, 편광계 장치, 분광계 장치, 반사계 장치, 오토콜리메이터 장치, 렌즈미터 장치 등이 있을 수 있으며, 렌즈 어셈블리를 포함할 수 있는 광학 기기에 본 실시 예를 적용할 수 있다.Meanwhile, an optical device can be implemented using the camera modules 100, 100A, and 100B according to the above-described embodiments. Here, the optical device may include a device capable of processing or analyzing optical signals. Examples of optical devices may include camera/video devices, telescope devices, microscope devices, interferometer devices, photometer devices, polarimeter devices, spectrometer devices, reflectometer devices, autocollimator devices, lensometer devices, etc., and may include lens assemblies. This embodiment can be applied to optical devices that can be used.

또한, 광학 기기는 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등의 휴대용 장치로 구현될 수 있다. 이러한 광학 기기는 카메라 모듈(100: 100A, 100B), 영상을 출력하는 디스플레이부(미도시), 카메라 모듈(100: 100A, 100B)에 전원을 공급하는 배터리(미도시), 카메라 모듈(100: 100A, 100B)과 디스플레이부와 배터리를 실장하는 본체 하우징을 포함할 수 있다. 광학 기기는 타 기기와 통신할 수 있는 통신모듈과, 데이터를 저장할 수 있는 메모리부를 더 포함할 수 있다. 통신 모듈과 메모리부 역시 본체 하우징에 실장될 수 있다.Additionally, the optical device may be implemented as a portable device such as a smartphone, laptop computer, or tablet computer. These optical devices include a camera module (100: 100A, 100B), a display unit (not shown) that outputs images, a battery (not shown) that supplies power to the camera module (100: 100A, 100B), and a camera module (100: 100A, 100B) and a main body housing for mounting the display unit and battery. The optical device may further include a communication module capable of communicating with other devices and a memory unit capable of storing data. The communication module and memory unit may also be mounted in the main housing.

실시 예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시 예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시 형태로 구현될 수도 있다.Although only a few examples have been described as described above, various other forms of implementation are possible. The technical contents of the above-described embodiments can be combined in various forms unless they are incompatible technologies, and through this, can be implemented into new embodiments.

10: 렌즈 어셈블리
20: 이미지 센서
32: 제1 코일
42: 구동 마그넷
60, 400, 600: 제어부10: Lens assembly
20: image sensor
32: first coil
42: Drive magnet
60, 400, 600: Control unit

Claims

lens assembly;
an image sensor aligned with the lens assembly and an optical axis;
a plurality of coils and a driving magnet disposed opposite each other and interacting in response to a plurality of currents to move at least one of the lens assembly or the image sensor in at least one of a vertical direction and a horizontal direction; and
A camera module including a control unit that generates a plurality of currents at different times and supplies them to each of the plurality of coils.

The method of claim 1, wherein the control unit
a calculation unit that generates a plurality of control signals corresponding to a movement amount to move at least one of the lens assembly or the image sensor; and
A camera module including a plurality of drivers that generate the plurality of currents using the plurality of control signals.

The camera module of claim 1, wherein the parallax is between 1㎲ and 1㎲.

The method of claim 1, wherein the plurality of coils
a first coil that moves the lens assembly in the vertical direction in response to a driving current that is part of the plurality of currents; and
A camera module comprising at least a plurality of second coils that move at least one of the lens assembly or the image sensor in the horizontal direction in response to the remaining compensation current among the plurality of currents.

The camera module of claim 4, wherein the driving current and the compensation current are generated out of sequence but with a time difference.

The method of claim 2, wherein the calculation unit outputs the plurality of control signals to the plurality of drivers respectively at the time difference,
A camera module in which the time for each of the plurality of drivers to generate current in response to a control signal is the same.

The method of claim 2, wherein each of the plurality of drivers
a delay element that delays a corresponding control signal among the plurality of control signals; and
A current generator that generates a corresponding current among the plurality of currents in response to the control signal delayed by the delay element,
The camera module wherein the plurality of delay elements have different delay times, and the times at which the plurality of current generators generate current are the same.

The method of claim 7, wherein the delay element is
A camera module including at least one of a flip-flop, a buffer, or a latch that delays the corresponding control signal for a predetermined time and outputs it.

The camera module of claim 7, wherein the plurality of control signals are simultaneously output to the plurality of drivers.

The camera module of claim 7, wherein the plurality of control signals are sequentially output to the plurality of drivers in a predetermined order.

An optical device comprising the camera module according to any one of claims 1 to 10.