WO2020101135A1 - 광학계 구동장치, 광학계 위치제어장치 및 위치제어방법 - Google Patents

광학계 구동장치, 광학계 위치제어장치 및 위치제어방법 Download PDF

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WO2020101135A1
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carrier
signal
magnet
optical system
magnets
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PCT/KR2019/006523
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박철순
손정민
이상화
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자화전자 주식회사
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    • G03B2205/0007—Movement of one or more optical elements for control of motion blur

Definitions

  • an optical system capable of reflecting light at the front end of the lens is provided, and the optical system is based on the combined direction of the optical axis (Z axis) and the vertical two axes (X axis and Y axis). Disclosed is a method for correcting hand shake by rotating.
  • the first and second magnets of the present invention may be made of the same pole facing the first and second Hall sensors, in which case the position control unit of the present invention is the first and second It may be configured to generate the position signal using the subtraction operation of the two signals.
  • the present invention may further include a driving control unit for controlling the power of the size and direction corresponding to the generated position signal to be applied to the driving coil for rotating and moving the second carrier.
  • a driving control unit for controlling the power of the size and direction corresponding to the generated position signal to be applied to the driving coil for rotating and moving the second carrier.
  • the signal generating unit of the present invention generates the position signal through the subtraction operation of the first and second signals when the first and second magnets facing the first and second Hall sensors are made of the same pole.
  • the position signal may be generated through a summation operation of the first and second signals.
  • the magnet of the present invention may be made of a single electrode having a surface facing the plurality of Hall sensors.
  • first and second magnets of the present invention may be made of different poles that face the first and second Hall sensors, and in this case, the position control unit of the present invention may include the first and second magnets. It may be configured to generate the position signal using a summation operation of two signals.
  • the optical system position control device of the present invention for achieving another object of the present invention is provided with a first carrier that rotates and moves based on a first direction perpendicular to the optical axis, an optical system that changes a light path in the lens direction, and the first carrier
  • a second carrier that is accommodated in the second carrier and rotates based on a second direction perpendicular to both the optical axis and the first direction based on the first carrier, and is provided on the second carrier, and is provided at different positions.
  • first and second Hall sensors for outputting signals corresponding to positions of the first and second magnets, and the first and second Hall sensors, respectively.
  • An apparatus for controlling a position of an optical system by being provided in an optical system driving device having a surface facing the optical system comprising: an input unit receiving signals from the first and second hole sensors; And a signal generator configured to calculate a signal input from the first and second Hall sensors to generate a position signal that is a signal for the current position of the second carrier.
  • the present invention may further include a driving control unit for controlling the power of the size and direction corresponding to the generated position signal to be applied to the driving coil for rotating and moving the second carrier.
  • a driving control unit for controlling the power of the size and direction corresponding to the generated position signal to be applied to the driving coil for rotating and moving the second carrier.
  • the optical system position control method of the present invention for achieving another object of the present invention is provided on a front end of a lens and is provided on a carrier equipped with an optical system that reflects light in the direction of the lens, and on the opposite sides of the carrier.
  • a signal detection step of detecting a signal corresponding to each of the plurality of provided magnets from a plurality of Hall sensors;
  • a position signal generating step of summing the signals when the stimuli of the plurality of magnets facing each of the plurality of Hall sensors are the same, and subtracting the signals if they are not the same to generate a position signal of the carrier;
  • it may be configured to include a position control step of controlling the position of the carrier by using the position signal.
  • FIG. 1 is a view showing a structure of a conventional optical system driving device and an output signal of a Hall sensor applied to a conventional optical system driving device
  • FIGS. 2 and 3 are views showing a detailed configuration of an optical system driving apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the optical system driving apparatus according to the present invention.
  • 6 and 7 are diagrams showing an output signal of a plurality of Hall sensors and an embodiment of the present invention for calculating the output signal
  • FIG. 8 is a block diagram showing a detailed configuration of an optical system position control device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a process for a method for controlling a position of an optical system performed in the position control device of the present invention.
  • the driving device 100 of the present invention includes a first carrier 130, a second carrier 120, a magnet 150, a hall sensor 160, and a position control unit 160. Can be.
  • the hall sensor 160 is an electronic device or unit that outputs an electrical signal according to a distance from a magnet using a hall effect, and a driving driver commonly applied to a conventional device is an electrical input from this hall sensor. It is composed of I / O unit, memory, CPU, etc. to control feedback so that power of the appropriate size and direction is applied to the driving coil using signals.
  • the hall sensor and the drive driver may be mounted on the circuit board 50 in the form of independent individual parts, but the hall sensor and the drive driver can be implemented in a single chip.
  • Position control unit 160 of the present invention is a configuration that means such a driver, and in the drawing, one or more of a plurality of Hall sensors and one or more Hall sensors through a System On Chip (SOC). An embodiment implemented in the form is shown. In the following description reflecting this point, the hall sensor and the position control unit are referred to by the same reference numerals.
  • SOC System On Chip
  • the driving device 100 of the present invention is disposed at the front end of the lens 300, which may have a shape extending in the vertical length direction (Z-axis direction), and changes the light path of the subject through the optical system 121 Corresponds to a device (reflection, refraction, etc.) that flows in the direction of the lens 300.
  • the driving device 100 of the present invention may be configured to refract a path of light by the optical system 121 so that light flows into the lens 300 side, so that the lens 300 itself is a portable terminal Since it can be installed in the longitudinal direction without being installed in the thickness direction, it can be optimized for miniaturization or slimness of the portable terminal without increasing the thickness of the portable terminal.
  • the optical system 121 of the present invention is installed in the direction of the opening direction of the case 110 through which the light flows from the driving device 100, that is, in the direction toward the Y-axis front, based on the example shown in FIG. 2.
  • the path of light coming from the outside world is Z1
  • the path of light that is reflected or reflected by the optical system 121 through the optical system 121 is introduced into the lens 300.
  • the Z axis is referred to as an optical axis to an optical axis direction
  • one axis perpendicular to the optical axis is referred to as a Y axis
  • an axis perpendicular to both the optical axis and the Y axis is referred to as an X axis.
  • the optical system 121 for changing the path of light may be one selected from a mirror or a prism, or a combination thereof, and may be implemented as various members capable of reflecting or changing the light coming from the external direction in the optical axis direction. Can be.
  • the mirror or prism is preferably made of a glass material to improve optical performance.
  • an imaging device such as a CCD or CMOS that converts a light signal into an electrical signal may be provided below the lens 300 based on the optical axis direction, and block or transmit light signals in a specific band. Filters may also be provided.
  • the present invention does not move the lens itself in two directions perpendicular to the optical axis Z, that is, the Y axis direction (first direction) and the X axis direction (second direction), but the lens 300 It corresponds to a technology that implements OIS by rotating and moving the optical system 121 located at the front end in the Y-axis direction (first direction) and the X-axis direction (second direction) to change the light path.
  • the Y-axis direction is referred to as the first direction
  • the X-axis direction is referred to as the second direction, but this is merely to relatively distinguish terms that are referred to
  • the X-axis direction is the first direction
  • the Y-axis direction is Of course, it may be in the second direction. That is, in the description of the present invention, the first direction may be one of the X-axis or Y-axis directions, and the second direction may be one of the X-axis or Y-axis directions other than the first direction.
  • the first carrier 130 of the present invention is accommodated in the housing 140 and configured to rotate in the Y-axis direction (first direction). If the first carrier 130 is a movable body that rotates, the housing 140 corresponds to a fixed body from a corresponding viewpoint.
  • the second carrier 120 of the present invention is provided in a form accommodated in the first carrier 130 is configured to rotate in the X-axis direction (second direction) relative to the first carrier 130.
  • the first carrier 130 corresponds to the fixed body when the second carrier 120 is rotated.
  • the second carrier 120 When the first carrier 130 rotates with respect to the Y-axis direction (a direction corresponding to a plane including the Y-axis and the Z-axis), the second carrier 120 is accommodated in the first carrier 130, so the second carrier The carrier 120 also rotates with the first carrier 130.
  • the second carrier 120 rotates in the X-axis direction based on the first carrier 130 Will move. That is, when the first carrier 130 rotates, the second carrier 120 rotates together, but even if the second carrier 120 rotates, the first carrier 130 rotates and moves the second carrier 120. It does not move rotated.
  • the optical system 121 of the present invention is provided in the second carrier 120, the first carrier 130 and the second carrier 120 are rotated and moved when correcting the shaking motion in the Y-axis direction by a mechanism as described above. Therefore, the optical system 121 provided in the second carrier 120 is also rotationally moved relative to the Y-axis direction, thereby correcting the shaking motion in the Y-axis direction.
  • a circuit board 50 made of FPCB or the like is located on the rear surface of the housing 140 (based on the Y-axis direction).
  • the circuit board 50 includes a third driving coil 55 for driving the first carrier 130, a first driving coil 51 and / or a second driving coil for driving the second carrier 120 ( 52) is mounted, a plurality of Hall sensors 160 and a drive drive (position control unit) 160 for sensing the positions of the first carrier 130 and the second carrier 120 are mounted.
  • a plurality of second balls 170-2 is provided between the first carrier 130 and the housing 140. Since the first carrier 130 is rotated relative to the housing 140 with minimal frictional force caused by moving, rolling, and point contact of the second ball 170-2, the first carrier 130 is rotated. The rotational movement of the 1 carrier 130 is made more flexible, and noise reduction, driving force minimization, and driving precision improvement can be implemented.
  • the second ball 170- as shown in FIG. 4 to maintain the separation between the housing 140 and the first carrier 130 by an appropriate distance and to guide the rotational movement of the first carrier 130 more effectively 2) is formed on one or more of the housing 140 or the first carrier 130 and is preferably provided in a form in which a certain portion is accommodated in the guide rails 111 and 121 having a rounded shape.
  • the second yoke 57 of the present invention provided in the housing 140 is disposed to face the third magnet 155 provided in the first carrier 130 with the second ball 170-2 interposed therebetween. do.
  • the second yoke 57 generates an attraction force to the third magnet 155 provided in the first carrier 130 so that the first carrier 130 provided with the third magnet 155 is not separated from the housing 140. It is possible to effectively maintain the point contact between the first carrier 130 and the second ball 170-2, as well as the point contact between the housing 140 and the second ball 170-2. .
  • the first carrier 150-1 and / or the second magnet 150-2 is provided in the second carrier 120 of the present invention, and each of these magnets is provided in the housing 140.
  • the first driving coil 51 and / or the second driving coil 52 facing each other are provided.
  • the first Hall sensor 160-1 and the second Hall sensor 160-2 of the present invention have a magnetic force magnitude (distance from the first magnet 150-1 and the second magnet 150-2). (Corresponding to the position) to accurately detect the exact position of the current optical system 121.
  • the first magnet 150-1 and / or the second magnet 150-2 where the Hall sensors 160-1 and 160-2 sense the magnetic force are the first driving coil 51 and / or the second driving coil. It may be a driving magnet receiving a magnetic force from (52), may be a sensing magnet additionally provided in the second carrier 120 according to the embodiment.
  • the control unit 160 provides feedback control so that power of a size and a direction corresponding to these signals are applied to the first driving coil 51 and the second driving coil 52, so that the second carrier 120 is in the reverse direction corresponding to hand shaking.
  • the camera shake is corrected for rotation in the X-axis direction.
  • a plurality of first balls 170-1 are partially accommodated in the guide rails 122 and 132 having a rounded shape between the first carrier 130 and the second carrier 120. It is provided in the form.
  • the yoke 131 provided in the first carrier 130 or the like has a first magnet 150-1 provided in the second carrier 120 with the first ball 170-1 interposed therebetween. And / or a configuration arranged to face the second magnet 150-2, generating a manpower on these magnets 150-1 and 150-2 so that the second carrier 120 deviates from the first carrier 130.
  • the point contact between the first carrier 130 and the first ball 170-1, as well as the point contact between the second carrier 120 and the first ball 170-1, etc. can be effectively maintained. Make it possible.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the driving device 100 according to the present invention.
  • the driving apparatus 100 of the present invention rotates and moves the optical system 121 based on the Y-axis direction through a structure in which the first carrier 130 rotates as described above.
  • the optical system 121 is configured to rotate through the X-axis direction through the rotational movement of the 2 carriers 120.
  • FIG. 5 corresponds to a diagram showing in detail the structure in which the second carrier 120 rotates and moves based on the X-axis direction.
  • the position control unit 160 controls power to be applied to the first driving coil 51 and the second driving coil 52 in an appropriate size and direction for correcting hand shake
  • the second carrier 120 is applied.
  • the camera shake and the like are corrected.
  • the first magnet 150-1 of the present invention is provided in the second carrier 120, and the second magnet 150-2 is also provided in the second carrier 120.
  • the magnet 150-1 may be provided at a location different from that provided.
  • the first hole sensor 160-1 is provided at a position facing the first magnet 150-1 to output a first signal, which is a signal corresponding to the position of the first magnet 150-1, and a second hole.
  • the sensor 160-2 is provided at a position facing the second magnet 150-2 and configured to output a second signal that is a signal corresponding to the position of the second magnet 150-2.
  • the first and second Hall sensors 160-1 and 160-2 output different signals because they have different movement paths or different rotation angles.
  • the first magnet 150-1 and the second magnet 150-2 may be a plurality of physically separated magnets, but are described above even when the hall sensors 160 are positioned at different positions based on a single magnet.
  • the first magnet 150-1 and the second magnet 150-2 may be one single magnet because they have the same results as the contents.
  • the Hall sensor when the Hall sensor is configured to sense the magnetic force of a magnet with two poles, the Hall sensor first detects all directions of magnetic force entering and exiting the N and S poles, so the first carrier 130 According to the rotational movement of the magnetic force of the magnet 150 provided in the second carrier 120 is changed in three dimensions, signal disturbance occurs more greatly.
  • a single-pole magnet is used instead of a two-pole surface facing the hall sensor 160.
  • the hall sensor 160 detects only the magnetic force magnitude value of a specific polarity generated from a single pole, and thus the signal disturbance due to the 3D position change is significantly reduced. .
  • the position control unit 160 of the present invention calculates these signals and performs a second A position signal that is a signal for the current position of the carrier 120 is generated.
  • the hall sensor 160 is configured to sense the magnetic force of the single-pole magnet, some disadvantages may occur in that the sensing area is narrowed in comparison with the case where the magnetic force of the two-pole magnet is sensed.
  • the detection area can be expanded and the size of the detection signal can be increased, thereby overcoming disadvantages such as a narrow detection area. have.
  • the second magnet 150-2 is provided on the second carrier 120, but as illustrated in FIG. 5, at a position having a movement displacement opposite to that of the first magnet 150-1. It is preferably configured to be provided.
  • each of the hall sensors 160-1 and 160-2 outputs time-series signals having mutually opposite characteristics, when calculating these signals, it is possible to further enhance the detection size and the like as described below.
  • the first magnet 150-1 moves in a direction closer to the first hall sensor 160-1, and the second magnet 150-2.
  • the second Hall sensor 160-2 moves in a direction further away.
  • one of the first Hall sensor 160-1 and the second Hall sensor 160-2 has a characteristic that a signal value increases and the other one is a signal. It has the characteristic that the value becomes small.
  • the Hall sensor signal becomes larger and smaller.
  • Characteristics can be configured in direct proportion to each other.
  • the present invention can generate a Hall sensor signal of a sufficient size for each position in the X-axis direction of the optical system 121 by calculating the signals of the Hall sensors and utilizing the calculated result in driving control of the optical system 121 using this mutual relationship.
  • the directionality can be accurately detected.
  • 6 and 7 are diagrams illustrating an embodiment of the present invention for calculating the output signals of a plurality of Hall sensors and the output signals.
  • 6 is a pole of the first magnet 150-1 facing the first hole sensor 160-1 and a pole of the second magnet 150-2 facing the second hole sensor 160-2 (N) ) Shows the same case.
  • the first signal f that is the output value of the first hall sensor 160-1 (a)) and the second signal f (b), which is the output value of the second hall sensor 160-2, have the form shown in FIG. 6 (b). Since the output signal of the Hall sensor has a relationship between the distance and the linear function between the magnet and the Hall sensor, the first signal and the second signal are inversely related to each other.
  • the detection size is strengthened from “ba” to “2b” as shown in FIG. 6 (c), and the second carrier 120 ), It is possible to detect the rotational movement more clearly.
  • a position signal of a signal system including both positive and negative regions as shown in FIG. 6 (c) can be generated.
  • the rotational direction of the second carrier 120 can also be accurately detected.
  • the first magnet 150-1 and the second magnet 150-2 are positioned at a position away from the center of the second carrier 120 in order to further improve the resolution of the detected signal. It is preferable to be provided in the carrier 120.
  • the first hall sensor 160-1 and the second hall sensor 160-2 are provided at positions deviated (D) from the centers.
  • the first signal f (a) has a positive value
  • the second signal f (b) has a negative value. Therefore, the first signal (
  • both the positive and negative regions have a sense size extended from “ba” to “2b”. It is possible to generate a position signal of the signal system to include.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a detailed configuration of the position control device 200 according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a method for controlling the position of an optical system performed in the position control device 200 of the present invention. It is a flow chart showing the process.
  • the position control device 200 of the present invention is a device corresponding to the above-described drive driver and is a camera. This corresponds to an embodiment of one device or module that can be mounted on an actuator.
  • the position control device 200 of the present invention shown in FIG. 8 corresponds to the same configuration as the position control unit 160 of the drive device 100 according to the present invention described above.
  • the position control device 200 of the present invention is shown in FIG. 8 in a form independent of the hall sensor 160, the position control device 200 of the present invention is implemented as one chip or module as described above. Needless to say, the hall sensor 160 may be included.
  • Each component of the position control device 200 of the present invention shown in FIG. 8 should be understood as a logically divided component rather than a physically divided component.
  • each configuration corresponds to a logical component for realizing the technical idea of the present invention, so that even if each component is integrated or separately configured, the function performed by the logical configuration of the present invention can be realized. It should be interpreted that it is within the scope, and components that perform the same or similar functions should be interpreted as being within the scope of the present invention regardless of whether or not there is consistency in the name.
  • the position control device 200 of the present invention may include an input unit 210, a signal generation unit 220, a DB unit 230, and a driving control unit 240.
  • the input unit 210 is a component corresponding to an interface for receiving signals from the first hall sensor 160-1 and the second hall sensor 160-2 (S910) as described above.
  • the input unit 210 of the present invention may be configured to receive a signal from a plurality of three or more Hall sensors 160-n (S910), in which case the position of the present invention
  • the control unit 160 may be configured to generate a position signal using all of the plurality of signals or a plurality of signals of a selected combination.
  • the signal generating unit 220 of the present invention calculates the first signal and the second signal to the current position of the second carrier 120. Generates a location signal that is a signal for (S950).
  • the electrical signal value (code value) output by the hall sensor based on the specification information of the hall sensor, the driving coils 51 and 52, and the power delivered to the driving coils 51 and 52 DB information such as a look-up table in which control value information on the size and direction of each other is correlated may be stored (S900).
  • the drive control unit 240 of the present invention accesses and reads information stored in the DB unit 230 and selects control value information corresponding to the location signal ( S960).
  • the drive control unit 240 of the present invention controls the power of the size and direction corresponding to the control value information to be applied to the corresponding drive coils 51 and 52, thereby shaking the optical system 121.
  • the position by is corrected (S970).
  • the signal generator 220 of the present invention includes a first magnet 150-1 and a second magnet (1) facing the first hall sensor 160-1 and the second hall sensor 160-2 ( If 150-2) is made of the same pole, the position signal is generated through the subtraction operation of the first signal and the second signal (S930).
  • the first magnet 150-1 and the second magnet 150-2 facing the first hall sensor 160-1 and the second hall sensor 160-2 are different poles. If made, the signal generator 220 of the present invention generates the position signal through the summation operation of the first signal and the second signal (S940).
  • the first and second modifiers are only terms of a tool concept used to relatively distinguish components between each other, and thus are used to indicate a specific order, priority, and the like. It should be interpreted as not being a term.

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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 광학계 구동장치는 광축과 수직한 제1방향을 기준으로 회전 이동하는 제1캐리어; 렌즈 방향으로 빛을 반사시키는 광학계가 구비되며, 상기 제1캐리어에 수용되어 상기 제1캐리어를 기준으로 상기 광축 및 상기 제1방향 모두에 수직한 제2방향을 기준으로 회전 이동하는 제2캐리어; 상기 제2캐리어에 구비되되, 서로 다른 위치에 구비되는 복수 개 마그네트; 상기 복수 개 마그네트 각각의 위치에 대응되는 신호를 출력하는 복수 개 홀센서; 및 상기 복수 개 홀센서로부터 입력되는 신호를 연산하여 상기 제2캐리어의 현재 위치에 대한 신호인 위치신호를 생성하는 위치제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광학계 구동장치, 광학계 위치제어장치 및 위치제어방법
본 발명은 광학계 구동장치, 광학계 위치제어장치 및 위치제어방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 서로 다른 이동 변위를 가지는 위치에 설치되는 복수 개의 홀 센서를 이용하여 광학계의 위치를 더욱 정밀하게 구동 내지 제어할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
하드웨어 기술의 발전, 사용자 환경 등의 변화에 따라 스마트폰 등의 휴대 단말(모바일 단말)에는 통신을 위한 기본적인 기능 이외에 다양하고 복합적인 기능이 통합적으로 구현되고 있다.
그 대표적인 예 중 하나로 사용자의 손떨림 등을 보정하여 피사체의 선명한 영상이 촬영되도록 하는 OIS(OPTICAL IMAGE STABILIZATION)를 들 수 있다.
OIS는 손떨림 등의 현상이 발생되는 경우 렌즈 또는 렌즈가 장착된 캐리어를 보정 이동시켜 선명한 화질이 생성되도록 하는 방법으로서, 렌즈가 장착된 캐리어의 위치(렌즈의 위치를 표상함)를 정확하게 파악하기 위하여 홀 센서 등과 같은 센서가 적용된다.
홀센서는 홀 효과(Hall effect)를 이용하여 캐리어 등에 부착된 마그네트의 자기력을 감지하여 그 자기력에 해당하는 전기 신호를 출력하는 센서로서, 마그네트와의 이격 거리(자기력의 크기 차이)에 따라 차등적인 크기의 전기 신호를 출력한다.
홀센서가 자기력을 감지하는 대상인 마그네트는 홀센서와 대면하는 방향의 자극이 2극으로 이루어진 마그네트가 이용된다. 이와 같은 마그네트를 이용하는 경우 홀센서는 N극과 S극 모두의 자기력을 감지할 수 있어 감지 영역이 확장됨은 물론, 마그네트 즉, 마그네트가 구비된 캐리어의 방향성까지 감지할 수 있게 된다.
한편, 최근에는 공간 활용도 등을 높이기 위하여 렌즈 전단에 빛을 반사시킬 수 있는 광학계를 구비시키고 이 광학계를 광축(Z축)과 수직한 2축(X축 및 Y축)의 조합된 방향을 기준으로 회전 이동시킴으로써 손떨림을 보정하는 방법이 개시되고 있다.
이러한 장치에도 도 1에 도시된 바와 같이 광학계가 장착되는 캐리어(20)에 2극 마그네트(30)가 구비되며, 이 2극 마그네트(30)의 자기력을 감지하는 홀센서(40)가 적용되고 있다. 도 1(a)에 도시된 홀센서(40)는 X축 방향의 회전 이동(Y축과 X축을 포함하는 평면과 대응되는 방향의 회전 이동)을 감지하는 홀센서이다.
Y축 방향의 회전 이동(Z축과 Y축을 포함하는 평면과 대응되는 방향의 회전 이동)이 없는 경우 홀센서(40)는 도 1 (b)와 같이 초기위치(default)를 기준으로 캐리어(20)의 이동 크기, 방향에 따라 일대일로 대응되는 전기 신호를 출력한다.
그러나 종래 장치의 경우 조합된 2축 방향으로 캐리어(20)가 회전 이동하므로 3차원적 움직임이 발생하게 된다. 이러한 이유로 X축을 기준으로 한 회전 이동의 크기와 방향에 따라 출력되는 홀센서의 값이 일대일로 그 동일성을 유지해야 함에도 불구하고 Y축 회전 이동이 발생하는 경우 Y축 회전 이동의 크기와 방향에 따라 서로 다른 값을 출력하게 되는 문제점이 발생한다(도 1(c) 참조).
또한, 종래 장치의 홀센서(40)는 2극 마그네트의 각 자극에서 들어가고 나오는 자기력 모두를 복합적으로 감지하게 되므로 Y축 방향을 기준으로 한 물리적 이동이 발생하면 그 이동에 예민하게 반응하게 되므로 캐리어(20)의 X축 방향 회전 이동을 감지하는 홀센서의 신호에 요동(fluctuation)이나 편이(shift)가 크게 발생하게 된다.
이와 같이 종래 장치의 경우 X축 방향 이동이 Y축 방향의 이동에 직접적으로 영향을 받게 되므로 X축 방향을 기준으로 한 캐리어(20)의 정확한 위치를 정밀하게 생성할 수 없다는 문제점을 가진다.
나아가 Y축 방향의 이동 크기이나 방향 등에 따라 홀센서(40)의 신호를 보정하는 알고리즘을 적용한다고 하여도 Y축을 기준으로 한 이동의 크기, 방향 등은 동적(動的)으로 변화되므로 보정 알고리즘 적용 자체가 상당히 어려움은 물론, 적용된다고 하여도 연산 프로세싱에 적지 않은 시간이 소요되므로 손 떨림 현상에 즉각적으로 반응하는 OIS를 구현하기가 상당히 어려워진다고 할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 대면하는 면이 단극인 하나 이상의 마그네트 및 이 마그네트의 자기력을 감지하며 서로 다른 위치에 구비되는 복수 개 홀센서를 기반으로 각 홀센서가 출력하는 신호 값의 간단한 연산을 통하여 회전 이동하는 캐리어의 이동 크기와 이동 방향을 정밀하게 생성하고 이를 통하여 광학계의 위치를 정밀하게 제어할 수 있는 광학계 구동장치 및 광학계 위치제어장치를 제공하는데 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 광학계 구동장치는 광축과 수직한 제1방향을 기준으로 회전 이동하는 제1캐리어; 렌즈 방향으로 빛 경로를 변경시키는 광학계가 구비되며, 상기 제1캐리어에 수용되어 상기 제1캐리어를 기준으로 상기 광축 및 상기 제1방향 모두에 수직한 제2방향을 기준으로 회전 이동하는 제2캐리어; 상기 제2캐리어에 구비되되, 서로 다른 위치에 구비되는 복수 개 마그네트; 상기 복수 개 마그네트 각각의 위치에 대응되는 신호를 출력하는 복수 개 홀센서; 및 상기 복수 개 홀센서로부터 입력되는 신호를 연산하여 상기 제2캐리어의 현재 위치에 대한 신호인 위치신호를 생성하는 위치제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서 본 발명의 상기 마그네트는 상기 제2캐리어에 구비되되, 서로 다른 위치에 구비되는 복수 개 마그네트를 포함할 수 있으며 이 경우 상기 복수 개 홀센서는 상기 복수 개 마그네트 각각의 위치에 대응되는 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 복수 개 마그네트는 상기 제2캐리어에 구비되는 제1마그네트; 및 상기 제2캐리어에 구비되되, 상기 제2캐리어의 회전 이동 시, 상기 제1마그네트의 이동 변위와 반대되는 이동 변위를 가지는 위치에 구비되는 제2마그네트를 포함할 수 있으며 이 경우 상기 복수 개 홀센서는 상기 제1마그네트의 위치에 대응되는 제1신호를 출력하는 제1홀센서; 및 상기 제2마그네트의 위치에 대응되는 제2신호를 출력하는 제2홀센서를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 상기 마그네트는 상기 복수 개 홀센서와 대면하는 면이 단극으로 이루어질 수 있다.
실시형태에 따라서, 본 발명의 상기 제1 및 제2마그네트는 상기 제1 및 제2홀센서와 대면하는 면이 동일 극으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 위치제어부는 상기 제1 및 제2신호의 뺄셈 연산을 이용하여 상기 위치신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
다른 실시형태에서 본 발명의 상기 제1 및 제2마그네트는 상기 제1 및 제2홀센서와 대면하는 면이 서로 다른 극으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 위치제어부는 상기 제1 및 제2신호의 합산 연산을 이용하여 상기 위치신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게, 본 발명의 상기 제1 및 제2홀센서는 상기 제1 및 제2마그네트 각각에서 회전 이동 변위가 상대적으로 큰 위치에 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광학계 위치제어장치는 광축과 수직한 제1방향을 기준으로 회전 이동하는 제1캐리어, 렌즈 방향으로 빛 경로를 변경시키는 광학계가 구비되며 상기 제1캐리어에 수용되어 상기 제1캐리어를 기준으로 상기 광축 및 상기 제1방향 모두에 수직한 제2방향을 기준으로 회전 이동하는 제2캐리어, 상기 제2캐리어에 구비되되, 서로 다른 위치에 구비되는 제1 및 제2마그네트와, 상기 제1 및 제2마그네트 각각의 위치에 대응되는 신호를 출력하는 제1 및 제2홀센서를 포함하며 상기 제1 및 제2마그네트 각각이 상기 제1 및 제2홀센서와 대면하는 면이 단극으로 이루어지는 광학계 구동장치에 구비되어 광학계의 위치를 제어하는 장치로서, 상기 제1 및 제2홀센서로부터 신호를 입력받는 입력부; 및 상기 제1 및 제2홀센서로부터 입력되는 신호를 연산하여 상기 제2캐리어의 현재 위치에 대한 신호인 위치신호를 생성하는 신호생성부를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게 본 발명은 상기 생성된 위치신호에 대응되는 크기와 방향의 전원이, 상기 제2캐리어를 회전 이동시키는 구동코일로 인가되도록 제어하는 구동제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 신호생성부는 상기 제1 및 제2홀센서가 대면하는 제1 및 제2마그네트가 동일 극으로 이루어지는 경우 상기 제1 및 제2신호의 뺄셈 연산을 통하여 상기 위치신호를 생성하며, 상기 제1 및 제2홀센서와 대면하는 제1 및 제2마그네트가 서로 다른 극으로 이루어지는 경우 상기 제1 및 제2신호의 합산 연산을 통하여 상기 위치신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
나아가 본 발명의 상기 제2마그네트는 상기 제2캐리어에 구비되되, 상기 제2캐리어의 회전 이동 시, 상기 제1마그네트의 이동 변위와 반대되는 이동 변위를 가지는 위치에 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광학계 위치제어방법은 렌즈 전단에 구비되며 빛을 상기 렌즈 방향으로 반사시키는 광학계가 탑재된 캐리어에 구비되되, 상기 캐리어를 중심으로 상호 반대되는 면에 구비된 복수 개 마그네트 각각의 위치에 대응되는 신호를 복수 개 홀센서로부터 검출하는 신호검출단계; 상기 복수 개 홀센서 각각과 대면하는 상기 복수 개 마그네트의 자극이 동일한 경우 상기 신호를 합산 연산하고, 동일하지 않는 경우에는 상기 신호를 뺄셈 연산하여 상기 캐리어의 위치신호를 생성하는 위치신호생성단계; 및 상기 위치신호를 이용하여 상기 캐리어의 위치를 제어하는 위치제어단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 광학계 구동장치는 광축과 수직한 제1방향을 기준으로 회전 이동하는 제1캐리어; 렌즈 방향으로 빛 경로를 변경시키는 광학계가 구비되며, 상기 제1캐리어에 수용되어 상기 제1캐리어를 기준으로 상기 광축 및 상기 제1방향 모두에 수직한 제2방향을 기준으로 회전 이동하는 제2캐리어; 상기 제2캐리어에 구비되되, 서로 다른 위치에 구비되는 복수 개 마그네트; 상기 복수 개 마그네트 각각의 위치에 대응되는 신호를 출력하는 복수 개 홀센서; 및 상기 복수 개 홀센서로부터 입력되는 신호를 연산하여 상기 제2캐리어의 현재 위치에 대한 신호인 위치신호를 생성하는 위치제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서 본 발명의 상기 마그네트는 상기 제2캐리어에 구비되되, 서로 다른 위치에 구비되는 복수 개 마그네트를 포함할 수 있으며 이 경우 상기 복수 개 홀센서는 상기 복수 개 마그네트 각각의 위치에 대응되는 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 복수 개 마그네트는 상기 제2캐리어에 구비되는 제1마그네트; 및 상기 제2캐리어에 구비되되, 상기 제2캐리어의 회전 이동 시, 상기 제1마그네트의 이동 변위와 반대되는 이동 변위를 가지는 위치에 구비되는 제2마그네트를 포함할 수 있으며 이 경우 상기 복수 개 홀센서는 상기 제1마그네트의 위치에 대응되는 제1신호를 출력하는 제1홀센서; 및 상기 제2마그네트의 위치에 대응되는 제1신호를 출력하는 제2홀센서를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 상기 마그네트는 상기 복수 개 홀센서와 대면하는 면이 단극으로 이루어질 수 있다.
실시형태에 따라서, 본 발명의 상기 제1 및 제2마그네트는 상기 제1 및 제2홀센서와 대면하는 면이 동일 극으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 위치제어부는 상기 제1 및 제2신호의 뺄셈 연산을 이용하여 상기 위치신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
다른 실시형태에서 본 발명의 상기 제1 및 제2마그네트는 상기 제1 및 제2홀센서와 대면하는 면이 서로 다른 극으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 본 발명의 상기 위치제어부는 상기 제1 및 제2신호의 합산 연산을 이용하여 상기 위치신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게, 본 발명의 상기 제1 및 제2홀센서는 상기 제1 및 제2마그네트 각각에서 회전 이동 변위가 상대적으로 큰 위치에 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광학계 위치제어장치는 광축과 수직한 제1방향을 기준으로 회전 이동하는 제1캐리어, 렌즈 방향으로 빛 경로를 변경시키는 광학계가 구비되며 상기 제1캐리어에 수용되어 상기 제1캐리어를 기준으로 상기 광축 및 상기 제1방향 모두에 수직한 제2방향을 기준으로 회전 이동하는 제2캐리어, 상기 제2캐리어에 구비되되, 서로 다른 위치에 구비되는 제1 및 제2마그네트와, 상기 제1 및 제2마그네트 각각의 위치에 대응되는 신호를 출력하는 제1 및 제2홀센서를 포함하며 상기 제1 및 제2마그네트 각각이 상기 제1 및 제2홀센서와 대면하는 면이 단극으로 이루어지는 광학계 구동장치에 구비되어 광학계의 위치를 제어하는 장치로서, 상기 제1 및 제2홀센서로부터 신호를 입력받는 입력부; 및 상기 제1 및 제2홀센서로부터 입력되는 신호를 연산하여 상기 제2캐리어의 현재 위치에 대한 신호인 위치신호를 생성하는 신호생성부를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게 본 발명은 상기 생성된 위치신호에 대응되는 크기와 방향의 전원이, 상기 제2캐리어를 회전 이동시키는 구동코일로 인가되도록 제어하는 구동제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 신호생성부는 상기 제1 및 제2홀센서가 대면하는 제1 및 제2마그네트가 동일 극으로 이루어지는 경우 상기 제1 및 제2신호의 뺄셈 연산을 통하여 상기 위치신호를 생성하며, 상기 제1 및 제2홀센서와 대면하는 제1 및 제2마그네트가 서로 다른 극으로 이루어지는 경우 상기 제1 및 제2신호의 합산 연산을 통하여 상기 위치신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
나아가 본 발명의 상기 제2마그네트는 상기 제2캐리어에 구비되되, 상기 제2캐리어의 회전 이동 시, 상기 제1마그네트의 이동 변위와 반대되는 이동 변위를 가지는 위치에 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광학계 위치제어방법은 렌즈 전단에 구비되며 빛을 상기 렌즈 방향으로 반사시키는 광학계가 탑재된 캐리어에 구비되되, 상기 캐리어를 중심으로 상호 반대되는 면에 구비된 복수 개 마그네트 각각의 위치에 대응되는 신호를 복수 개 홀센서로부터 검출하는 신호검출단계; 상기 복수 개 홀센서 각각과 대면하는 상기 복수 개 마그네트의 자극이 동일한 경우 상기 신호를 합산 연산하고, 동일하지 않는 경우에는 상기 신호를 뺄셈 연산하여 상기 캐리어의 위치신호를 생성하는 위치신호생성단계; 및 상기 위치신호를 이용하여 상기 캐리어의 위치를 제어하는 위치제어단계를 포함하여 구성될 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 광학계 구동장치의 구조 및 종래 광학계 구동장치에 적용된 홀센서의 출력신호를 도시한 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 광학계 구동장치의 세부 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 제1캐리어 및 제2캐리어의 구조를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 의한 광학계 구동장치의 세부 구성을 도시한 단면도,
도 6 및 7은 복수 개 홀센서의 출력 신호와 이 출력 신호를 연산하는 본 발명의 실시예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 광학계 위치제어장치의 상세 구성을 도시한 블록도,
도 9는 본 발명의 위치제어장치에서 수행되는 광학계의 위치제어방법에 대한 과정을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 광학계 구동장치(100)(이하 '구동장치'라 지칭한다)의 세부 구성을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 제1캐리어(130) 및 제2캐리어(120)의 구조를 도시한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 구동장치(100)는 제1캐리어(130), 제2캐리어(120), 마그네트(150), 홀센서(160) 및 위치제어부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
앞서 기술된 바와 같이 홀센서(160)는 홀 효과를 이용하여 마그네트와의 거리에 따른 전기적 신호를 출력하는 전자 소자 내지 유닛이며, 종래 장치에도 보편적으로 적용되는 구동드라이버는 이 홀 센서로부터 입력되는 전기적 신호를 이용하여 구동코일에 적절한 크기와 방향의 전원이 인가되도록 피드백 제어하는 구성으로서 I/O부, 메모리, CPU 등으로 이루어진다.
홀센서와 구동드라이버는 독립된 개별 부품의 형태로 회로기판(50) 등에 탑재될 수도 있으나, 홀센서과 구동드라이버는 하나의 칩 형태로 통합되어 구현될 수 있음은 물론이다.
후술되는 본 발명의 위치제어부(160)는 이러한 구동드라이버를 의미하는 구성으로서 도면에는 SOC(System On Chip) 등을 통하여 복수 개의 홀 센서 중 하나 이상의 홀센서와 함께 하나의 칩(chip) 내지 모듈의 형태로 구현된 실시예가 도시되어 있다. 이러한 점을 반영하여 이하 설명에서, 홀센서와 위치제어부는 동일한 참조부호로 지칭된다.
본 발명의 구동장치(100)는 수직 길이 방향(Z축 방향)으로 연장된 형상을 가질 수 있는 렌즈(300)의 전단에 배치되며, 피사체의 빛(light) 경로를 광학계(121)를 통하여 변경(반사, 굴절 등)시켜 렌즈(300) 방향으로 유입시키는 장치에 해당한다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 구동장치(100)는 광학계(121)에 의하여 빛의 경로를 굴절시켜 렌즈(300) 측으로 빛이 유입되도록 구성할 수 있어, 렌즈(300) 자체를 휴대 단말의 두께 방향으로 설치하지 않고 길이 방향으로 설치할 수 있어 휴대 단말의 두께를 증가시키지 않아 휴대 단말의 소형화 내지 슬림화 등에 최적화될 수 있다.
본 발명의 광학계(121)는 도 2에 도시된 예를 기준으로 구동장치(100)에서 빛이 유입되는 케이스(110)의 개방구 방향 즉, Y축 방향 전면을 향하는 방향에 설치된다.
도 2에서 외계에서 들어오는 빛의 경로가 Z1이며, 이 빛(Z1)이 광학계(121)에 의하여 굴절 내지 반사되어 렌즈(300)로 유입되는 빛의 경로가 Z이다. 이하 설명에서 Z축을 광축 내지 광축 방향이라 지칭하며 광축과 수직을 이루는 하나의 축을 Y축으로, 광축 및 Y축과 모두 수직을 이루는 축을 X축으로 지칭한다.
빛의 경로를 변경시키는 광학계(121)는 미러(mirror) 또는 프리즘(prism) 중 선택된 하나 또는 이들의 조합일 수 있으며 외계에서 유입되는 빛을 광축 방향으로 반사 또는 변경시킬 수 있는 다양한 부재로 구현될 수 있다. 상기 미러 또는 프리즘은 광학적 성능을 향상시키기 위하여 유리(glass) 재질로 구현하는 것이 바람직하다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나 광축 방향을 기준으로 렌즈(300) 아래쪽으로는 빛 신호를 전기 신호로 변환시키는 CCD, CMOS 등과 같은 촬상소자가 구비될 수 있으며, 특정 대역의 빛 신호를 차단하거나 투과시키는 필터가 함께 구비될 수도 있다.
이하 설명되는 바와 같이 본 발명은, 렌즈 자체를 광축(Z)와 수직한 두 방향 즉, Y축 방향(제1방향) 및 X축 방향(제2방향)으로 이동시키는 것이 아니라, 렌즈(300) 전단에 위치하며, 빛의 경로를 변경시키는 광학계(121)를 Y축 방향(제1방향) 및 X축 방향(제2방향)으로 회전 이동시켜 OIS를 구현하는 기술에 해당한다.
본 발명의 설명에서는 Y축 방향이 제1방향으로, X축 방향이 제2방향으로 지칭되나, 이는 단순히 지칭하는 용어를 상대적으로 구분하는 것일 뿐, X축 방향이 제1방향이며 Y축 방향이 제2방향일 수 있음은 물론이다. 즉, 본 발명의 설명에 있어 제1방향은 X축 또는 Y축 방향 중 하나이며, 제2방향은 X축 또는 Y축 방향 중 제1방향이 아닌 다른 하나의 방향일 수 있다.
본 발명의 제1캐리어(130)는 하우징(140)에 수용되어 Y축 방향(제1방향)으로 회전 이동하도록 구성된다. 제1캐리어(130)가 회전 이동하는 이동체라면 이와 상응하는 관점에서 하우징(140)은 고정체에 해당한다.
한편, 본 발명의 제2캐리어(120)는 제1캐리어(130)에 수용되는 형태로 구비되어 제1캐리어(130)를 기준으로 X축 방향(제2방향)으로 회전 이동하도록 구성된다. 이러한 점에서 제1캐리어(130)는 회전 이동하는 제2캐리어(120)를 기준으로 할 때, 고정체에 해당한다.
제1캐리어(130)가 Y축 방향(Y축과 Z축을 포함하는 평면과 대응되는 방향)을 기준으로 회전 이동하는 경우 제2캐리어(120)는 제1캐리어(130)에 수용되어 있으므로 제2캐리어(120) 또한, 제1캐리어(130)와 함께 회전 이동한다.
이 상태에서 X축 방향(X축과 Y축을 포함하는 평면과 대응되는 방향)으로 손떨림을 보정하는 구동이 이루어지면 제2캐리어(120)는 제1캐리어(130)를 기준으로 X축 방향으로 회전이동하게 된다. 즉, 제1캐리어(130)가 회전 이동하는 경우 제2캐리어(120)도 함께 회전 이동하나 제2캐리어(120)가 회전 이동하더라도 제1캐리어(130)는 제2캐리어(120)의 회전 이동에 의하여 회전 이동하지 않는다.
본 발명의 광학계(121)는 제2캐리어(120)에 구비되므로 앞서 기술된 바와 같은 메커니즘에 의하여 Y축 방향의 손떨림을 보정하는 경우 제1캐리어(130) 및 제2캐리어(120)가 회전이동하게 되므로 제2캐리어(120)에 구비된 광학계(121) 또한, Y축 방향을 기준으로 회전 이동하게 되어 Y축 방향의 손떨림이 보정된다.
나아가, X축 방향의 손떨림을 보정하는 경우 제2캐리어(120)만 제1캐리어(130)를 기준으로 회전 이동하게 되므로 제2캐리어(120)에 구비된 광학계(121)가 X축 방향을 기준으로 회전 이동하게 되어 X축 방향의 손떨림이 보정된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(140) 후면(Y축 방향 기준)에는 FPCB 등으로 이루어지는 회로기판(50)이 위치한다. 이 회로기판(50)에는 제1캐리어(130)를 구동하기 위한 제3구동코일(55), 제2캐리어(120)를 구동하기 위한 제1구동코일(51) 및/또는 제2구동코일(52)이 탑재되며, 제1캐리어(130) 및 제2캐리어(120)의 위치를 감지하기 위한 복수 개의 홀센서(160)와 구동 드라이브(위치제어부)(160)가 탑재된다.
회로기판(50)에 구비된 제3구동코일(55)에 적절한 크기와 방향의 전원이 인가되면 제1캐리어(130)에 구비된 제3마그네트(155)와 제3구동코일(55) 사이에 자기력이 발생하게 되고 이 발생된 자기력에 의하여 제3마그네트(155)가 구비된 제1캐리어(130)가 회전 이동하게 된다.
제1캐리어(130)와 하우징(140) 사이에는 복수 개의 제2볼(170-2)이 구비된다. 제1캐리어(130)는 제2볼(170-2)의 이동(moving), 구름(rolling) 및 점접촉(point contact) 등에 의한 최소화된 마찰력으로 하우징(140)을 기준으로 회전 이동하게 되므로 제1캐리어(130)의 회전 이동이 더욱 유연하게 이루어짐은 물론, 소음 감소, 구동력 최소화 및 구동 정밀성 향상 등을 구현할 수 있다.
하우징(140)과 제1캐리어(130) 사이의 이격을 적절한 거리만큼 유지시키고 제1캐리어(130)의 회전 이동이 더욱 효과적으로 가이딩되도록 하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 제2볼(170-2)은 하우징(140) 또는 제1캐리어(130) 중 하나 이상에 형성되며 라운드진 형상을 가지는 가이드레일(111, 121)에 일정 부분이 수용되는 형태로 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 하우징(140)에 구비되는 본 발명의 제2요크(57)는 제2볼(170-2)을 사이에 두고 제1캐리어(130)에 구비된 제3마그네트(155)와 대면하도록 배치된다.
제2요크(57)는 제1캐리어(130)에 구비된 제3마그네트(155)에 인력을 발생시켜 제3마그네트(155)가 구비된 제1캐리어(130)가 하우징(140)으로부터 이탈되지 않도록 하고 제1캐리어(130)와 제2볼(170-2) 사이의 점접촉 등은 물론, 하우징(140)과 제2볼(170-2) 사이의 점접촉 등이 효과적으로 유지될 수 있도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2캐리어(120)에는 제1마그네트(150-1) 및/또는 제2마그네트(150-2)가 구비되며, 하우징(140)에는 이들 마그네트 각각과 대면하는 제1구동코일(51) 및/또는 제2구동코일(52)이 구비된다.
앞서 기술된 바와 같이 본 발명의 제1홀센서(160-1) 및 제2홀센서(160-2)는 제1마그네트(150-1) 및 제2마그네트(150-2)와의 자기력 크기(거리 내지 위치에 대응)에 대응되는 신호를 출력함으로써, 현재 광학계(121)의 정확한 위치를 정밀하게 감지한다.
홀센서(160-1, 160-2)가 자기력을 감지하는 제1마그네트(150-1) 및/또는 제2마그네트(150-2)는 제1구동코일(51) 및/또는 제2구동코일(52)로부터 자기력을 받는 구동용 마그네트일 수 있으며, 실시형태에 따라서 제2캐리어(120)에 추가적으로 구비되는 센싱용 마그네트일 수 있다.
제1홀센서(160-1) 및 제2홀센서(160-2)가 제1마그네트(150-1) 및 제2마그네트(150-2)의 위치에 대응되는 신호를 출력하면 본 발명의 위치제어부(160)는 이들 신호에 대응하는 방향과 크기의 전원이 제1구동코일(51) 및 제2구동코일(52)에 인가되도록 피드백 제어하여 제2캐리어(120)를 손떨림에 대응하는 역 방향으로 회전 이동시킴으로써 X축 방향의 손떨림을 보정한다.
도 4 등에 도시된 바와 같이 제1캐리어(130)와 제2캐리어(120) 사이에는 복수 개의 제1볼(170-1)이 라운드진 형상을 가지는 가이드레일(122, 132)에 일정 부분 수용되는 형태로 구비된다.
도 4에 도시된 바와 같이 제1캐리어(130) 등에 구비되는 요크(131)는 제1볼(170-1)을 사이에 두고 제2캐리어(120)에 구비된 제1마그네트(150-1) 및/또는 제2마그네트(150-2)와 대면하도록 배치되는 구성으로서, 이들 마그네트(150-1, 150-2)에 인력을 발생시켜 제2캐리어(120)가 제1캐리어(130)으로부터 이탈되지 않도록 하고 제1캐리어(130)와 제1볼(170-1) 사이의 점접촉 등은 물론, 제2캐리어(120)과 제1볼(170-1) 사이의 점접촉 등이 효과적으로 유지될 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명에 의한 구동장치(100)의 세부 구성을 도시한 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 구동장치(100)는 앞서 설명된 바와 같이 제1캐리어(130)가 회전 이동하는 구조를 통하여 광학계(121)가 Y축 방향을 기준으로 회전 이동하며, 제2캐리어(120)의 회전 이동을 통하여 광학계(121)가 X축 방향을 기준으로 회전 이동하도록 구성된다.
도 5는 제2캐리어(120)가 X축 방향을 기준으로 회전 이동하는 구조를 상세히 도시한 도면에 해당한다. 앞서 기술된 바와 같이 위치제어부(160)가 손떨림 등을 보정하는 적절한 크기와 방향의 전원이 제1구동코일(51) 및 제2구동코일(52)에 인가되도록 제어하면 제2캐리어(120)가 도 5의 가운데 화살표 방향과 같이 회전 이동함으로써 손떨림 등을 보정하게 된다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1마그네트(150-1)는 제2캐리어(120)에 구비되며, 제2마그네트(150-2)도 제2캐리어(120)에 구비되나, 제1마그네트(150-1)가 구비된 위치와 다른 위치에 구비될 수 있다.
제1홀센서(160-1)는 제1마그네트(150-1)와 대면하는 위치에 구비되어 제1마그네트(150-1)의 위치에 대응되는 신호인 제1신호를 출력하며, 제2홀센서(160-2)는 제2마그네트(150-2)와 대면하는 위치에 구비되어 제2마그네트(150-2)의 위치에 대응되는 신호인 제2신호를 출력하도록 구성된다.
이와 같이 제1 및 제2마그네트(150-1, 150-2)가 서로 다른 위치에 구비되면, 제2캐리어(120)가 이동하는 경우 제1마그네트(150-1)와 제2마그네트(150-2)는 서로 다른 이동 경로 내지 서로 다른 회전 각도를 가지게 되므로 제1 및 제2홀센서(160-1, 160-2)는 서로 다른 신호를 출력하게 된다.
제1마그네트(150-1)와 제2마그네트(150-2)는 물리적으로 구분되는 복수 개 마그네트일 수도 있으나, 하나의 단일 마그네트를 기준으로 서로 다른 위치에 홀센서(160)를 위치시켜도 상술된 내용과 동일한 결과를 가지므로 제1마그네트(150-1)와 제2마그네트(150-2)는 하나의 단일 마그네트일 수도 있음은 물론이다.
종래기술에서 살펴본 바와 같이, 홀센서가 2극 착자된 마그네트의 자기력을 감지하도록 구성하는 경우, 홀센서는 N극 및 S극에서 자기력이 들어가고 나가는 모든 방향을 복합적으로 감지하므로 제1캐리어(130)의 회전 이동에 따라, 제2캐리어(120)에 구비된 마그네트(150)의 자기력이 3차원적으로 변화하게 되어 신호 교란이 더욱 크게 발생한다.
그러므로 본 발명에서는 이러한 문제점을 효과적으로 해소하기 위하여 홀센서(160)와 대면하는 면이 2극이 아닌 단극 마그네트가 적용된다. 단극 마그네트를 홀센서(160)와 대면시키는 경우 홀센서(160)는 단극(single pole)에서 발생되는 특정 극성의 자기력 크기 값만 감지하게 되므로 3차원적 위치 변화에 따른 신호 교란이 상당 부분 감소하게 된다.
이와 같이 복수 개 홀센서(160-1, 160-2) 각각이 자신에 대응하는 마그네트(150)의 위치에 대응하는 신호를 출력하면 본 발명의 위치제어부(160)는 이들 신호를 연산하여 제2캐리어(120)의 현재 위치에 대한 신호인 위치신호를 생성한다.
홀센서(160)가 단극 마그네트의 자기력을 감지하도록 구성하면, 2극 마그네트의 자기력을 감지하는 경우와 대비하여 감지 영역이 좁아지는 단점이 일부 발생할 수 있다.
그러나 본 발명과 같이 각 홀센서(160)의 신호 특징이 상호 강화 내지 부각되도록 하는 간단한 연산을 수행하면 감지 영역을 확장시키고 감지 신호 크기를 키울 수 있어 감지 영역이 좁아지는 등의 단점을 극복할 수 있다.
이와 관련하여 제2마그네트(150-2)를 제2캐리어(120)에 구비시키되, 도 5에 예시된 바와 같이, 제1마그네트(150-1)의 이동 변위와 반대되는 이동 변위를 가지는 위치에 구비되도록 구성하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성하는 경우 각 홀센서(160-1, 160-2)가 서로 상반된 특징을 가지는 시계열적 신호를 출력하므로 이들 신호를 연산하는 경우 후술되는 바와 같이 감지 크기 등을 더욱 강화사킬 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 제2캐리어(120)가 시계 방향으로 회전하는 경우 제1마그네트(150-1)와 제2마그네트(150-2)는 모두 제2캐리어(120)에 장착되어 있으므로 제2캐리어(120)의 회전 이동과 함께 시계 방향으로 회전이동한다.
제1캐리어(130)가 시계 방향으로 회전 이동하게 되면, 제1마그네트(150-1)는 제1홀센서(160-1)와 더 근접하는 방향으로 이동하며, 제2마그네트(150-2)는 이와 반대로 제2홀센서(160-2)와 더 멀어지는 방향으로 이동하게 된다.
즉, 제1캐리어(130)가 일 방향으로 회전 이동하는 경우 제1홀센서(160-1)와 제2홀센서(160-2) 중 어느 하나는 신호 값이 커지는 특성을 가지며 나머지 하나는 신호 값이 작아지는 특성을 가지게 된다.
나아가 제1 및 제2마그네트(150-1, 150-2)와 제1 및 제2홀센서(160-1, 160-2)를 상호 대칭적 관계에 위치하도록 구성하면 홀센서 신호의 커지고 작아지는 특성이 상호 정비례하게 구성할 수 있다.
본 발명은 이러한 상호 관계를 이용하여 홀센서들의 신호를 연산하고 연산된 결과를 광학계(121) 구동 제어에 활용함으로써, 광학계(121)의 X축 방향 위치별 충분한 크기의 홀센서 신호를 생성할 수 있음은 물론, 그 방향성까지 정확히 감지할 수 있게 된다.
도 6 및 7은 복수 개 홀센서의 출력 신호와 이 출력 신호를 연산하는 본 발명의 실시예를 도시한 도면이다. 도 6은 제1홀센서(160-1)와 대면하는 제1마그네트(150-1)의 극과 제2홀센서(160-2)와 대면하는 제2마그네트(150-2)의 극(N)이 동일한 경우를 도시하고 있다.
제2캐리어(120)의 기준 위치(default)를 기준으로 제2캐리어(120)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전이동하면, 제1홀센서(160-1)의 출력값인 제1신호(f(a))과 제2홀센서(160-2)의 출력값인 제2신호(f(b))는 도 6(b)와 같은 형태가 된다. 홀센서의 출력 신호는 마그네트와 홀센서 사이의 거리와 일차함수 관계를 가지므로 제1신호와 제2신호는 서로 반비례하는 관계가 성립된다.
그러므로 제1신호(f(a)와 제2신호(f(b))의 뺄셈 연산을 이용하면 도 6(c)와 같이 감지 크기가 “b-a”에서 “2b”로 강화되어 제2캐리어(120)의 회전 이동을 더욱 명확하게 감지할 수 있게 된다.
또한, 제1신호(f(a)와 제2신호(f(b))의 뺄셈 연산을 이용하면 도 6(c)와 같이 양수 영역과 음수 영역을 모두 포함하는 신호 체계의 위치신호를 생성할 수 있어 제2캐리어(120)의 회전 방향 또한, 정확하게 감지할 수 있게 된다.
제1마그네트(150-1) 및 제2마그네트(150-2)의 회전 이동 변위가 클수록 홀센서(160-1, 160-2)가 출력하는 신호의 변화 값이 커지므로 홀센서(160-1, 160-2))가 감지하는 신호의 분해능이 더욱 향상되도록 하기 위하여 제1마그네트(150-1) 및 제2마그네트(150-2)는 제2캐리어(120)의 중심에서 벗어난 위치에 제2캐리어(120)에 구비시키는 것이 바람직하다.
또한, 홀센서가 감지하는 신호의 분해능이 더욱 향상되도록 하기 위하여 도 6(a) 및 7(a) 등에 도시된 바와 같이 제1홀센서(160-1) 및 제2홀센서(160-2)는 제1마그네트(150-1) 및 제2마그네트(150-2)의 중심에서 편위(D)된 위치에 구비되는 것이 더욱 바람직하다.
도 7은 제1홀센서(160-1)와 대면하는 제1마그네트(150-1)의 극과 제2홀센서(160-2)와 대면하는 제2마그네트(150-2)의 극이 서로 반대인 경우를 도시하고 있다.
이 경우 도 7(b)에 도시된 바와 같이 제1신호(f(a))는 양의 값을 가지며, 제2신호(f(b))는 음의 값을 가지게 된다.그러므로 제1신호(f(a)와 제2신호(f(b))의 덧셈 연산을 이용하면 도 7(c)와 같이 “b-a”에서 “2b”로 확장된 감지 크기를 가짐은 물론, 양수 및 음수 영역을 모두 포함하는 신호 체계의 위치신호를 생성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 위치제어장치(200)의 상세 구성을 도시한 블록도이며, 도 9는 본 발명의 위치제어장치(200)에서 수행되는 광학계의 위치제어방법에 대한 과정을 도시한 흐름도이다.
앞서 설명된 본 발명의 실시예가 광학계(121)의 회전 이동을 구동하는 카메라 액추에이터에 대한 실시예라면, 이하 설명되는 본 발명의 위치제어장치(200)는 앞서 설명된 구동드라이버에 해당하는 장치로서 카메라 액추에이터에 탑재될 수 있는 일 장치 내지 모듈에 대한 실시예에 해당한다.
도 8에 도시된 본 발명의 위치제어장치(200)는 앞서 설명된 본 발명에 의한 구동장치(100)의 위치제어부(160)과 동일한 구성에 해당한다. 또한, 도 8에는 본 발명의 위치제어장치(200)가 홀센서(160)과 독립된 형태로 도시되어 있으나 앞서 설명된 바와 같이 하나의 칩이나 모듈로 구현되는 경우 본 발명의 위치제어장치(200)는 홀센서(160)를 포함할 수 있음은 물론이다.
도 8에 도시된 본 발명의 위치제어장치(200)의 각 구성요소는 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.
즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술 사상을 실현하기 위한 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 구성되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관히 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.
도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 위치제어장치(200)는 입력부(210), 신호생성부(220), DB부(230) 및 구동제어부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 입력부(210)는 앞서 설명된 바와 같이 제1홀센서(160-1) 및 제2홀센서(160-2)로부터 신호를 입력받는(S910) 인터페이스에 해당하는 구성이다.
도면에 도시된 바와 같이 실시형태에 따라서, 본 발명의 입력부(210)는 3개 이상의 복수 개 홀센서(160-n)로부터 신호를 입력(S910)받도록 구성될 수 있으며, 이 경우 본 발명의 위치제어부(160)는 이들 복수 개 신호 전체 또는 선택된 조합의 복수 개 신호를 이용하여 위치신호를 생성하도록 구성될 수도 있다.
상기 입력부(210)로부터 제1신호 및 제2신호가 입력되면(S910) 본 발명의 신호생성부(220)는 이들 제1신호 및 제2신호를 연산하여 제2캐리어(120)의 현재 위치에 대한 신호인 위치신호를 생성한다(S950).
본 발명의 DB부(230)에는 홀센서, 구동코일(51, 52) 등의 스펙 정보를 기초로 홀센서가 출력하는 전기 신호값(code 값)과 구동코일(51, 52)로 전달되는 전원의 크기 및 방향에 대한 제어값 정보가 상호 연계된 룩업 테이블 등과 같은 DB정보가 저장될 수 있다(S900).
본 발명의 구동제어부(240)는 신호생성부(220)에서 위치신호가 생성되면 DB부(230)에 저장된 정보를 독출(access and read)하여 이 위치신호에 대응되는 제어값 정보를 선별한다(S960).
이와 같이 제어값 정보가 선별되면 본 발명의 구동제어부(240)는 이 제어값 정보에 해당하는 크기와 방향의 전원이 해당하는 구동코일(51, 52)로 인가되도록 제어함으로써 광학계(121)의 손떨림에 의한 위치가 보정된다(S970).
앞서 설명된 바와 같이 본 발명의 신호생성부(220)는 제1홀센서(160-1) 및 제2홀센서(160-2)가 대면하는 제1마그네트(150-1) 및 제2마그네트(150-2)가 동일 극으로 이루어지는 경우 상기 제1신호 및 제2신호의 뺄셈 연산을 통하여 상기 위치신호를 생성한다(S930).
또한, 실시형태에 따라서 제1홀센서(160-1) 및 제2홀센서(160-2)와 대면하는 제1마그네트(150-1) 및 제2마그네트(150-2)가 서로 다른 극으로 이루어지는 경우 본 발명의 신호생성부(220)는 상기 제1신호 및 제2신호의 합산 연산을 통하여 상기 위치신호를 생성한다(S940).
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
상술된 본 발명의 설명에 있어 제1 및 제2 등과 같은 수식어는 상호 간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.
본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

Claims (12)

  1. 광축과 수직한 제1방향을 기준으로 회전 이동하는 제1캐리어;
    렌즈 방향으로 빛을 반사시키는 광학계가 구비되며, 상기 제1캐리어에 수용되어 상기 제1캐리어를 기준으로 상기 광축 및 상기 제1방향 모두에 수직한 제2방향을 기준으로 회전 이동하는 제2캐리어;
    상기 제2캐리어에 구비되되, 서로 다른 위치에 구비되는 복수 개 마그네트;
    상기 복수 개 마그네트 각각의 위치에 대응되는 신호를 출력하는 복수 개 홀센서; 및
    상기 복수 개 홀센서로부터 입력되는 신호를 연산하여 상기 제2캐리어의 현재 위치에 대한 신호인 위치신호를 생성하는 위치제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계 구동장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 복수 개 마그네트는,
    상기 제2캐리어에 구비되는 제1마그네트; 및
    상기 제2캐리어에 구비되되, 상기 제2캐리어의 회전 이동 시, 상기 제1마그네트의 이동 변위와 반대되는 이동 변위를 가지는 위치에 구비되는 제2마그네트를 포함하고,
    상기 복수 개 홀센서는,
    상기 제1마그네트의 위치에 대응되는 제1신호를 출력하는 제1홀센서; 및
    상기 제2마그네트의 위치에 대응되는 제2신호를 출력하는 제2홀센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계 구동장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 마그네트는,
    상기 복수 개 홀센서와 대면하는 면이 단극으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학계 구동장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 제1 및 제2마그네트는,
    상기 제1 및 제2홀센서와 대면하는 면이 동일 극으로 이루어지며,
    상기 위치제어부는,
    상기 제1 및 제2신호의 뺄셈 연산을 이용하여 상기 위치신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 광학계 구동장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 제1 및 제2마그네트는,
    상기 제1 및 제2홀센서와 대면하는 면이 서로 다른 극으로 이루어지며,
    상기 위치제어부는,
    상기 제1 및 제2신호의 합산 연산을 이용하여 상기 위치신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 광학계 구동장치.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 제1 및 제2홀센서는,
    상기 제1 및 제2마그네트 각각에서 회전 이동 변위가 상대적으로 큰 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 광학계 구동장치.
  7. 광축과 수직한 제1방향을 기준으로 회전 이동하는 제1캐리어, 렌즈 방향으로 빛을 반사시키는 광학계가 구비되며 상기 제1캐리어에 수용되어 상기 제1캐리어를 기준으로 상기 광축 및 상기 제1방향 모두에 수직한 제2방향을 기준으로 회전 이동하는 제2캐리어, 상기 제2캐리어에 구비되되, 서로 다른 위치에 구비되는 제1 및 제2마그네트와, 상기 제1 및 제2마그네트 각각의 위치에 대응되는 신호를 출력하는 제1 및 제2홀센서를 포함하며 상기 제1 및 제2마그네트 각각이 상기 제1 및 제2홀센서와 대면하는 면이 단극으로 이루어지는 광학계 구동장치에 구비되어 광학계의 위치를 제어하는 장치로서,
    상기 제1 및 제2홀센서로부터 신호를 입력받는 입력부; 및
    상기 제1 및 제2홀센서로부터 입력되는 신호를 연산하여 상기 제2캐리어의 현재 위치에 대한 신호인 위치신호를 생성하는 신호생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계 위치제어장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 생성된 위치신호에 대응되는 크기와 방향의 전원이, 상기 제2캐리어를 회전 이동시키는 구동코일로 인가되도록 제어하는 구동제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계 위치제어장치.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 신호생성부는,
    상기 제1 및 제2홀센서가 대면하는 제1 및 제2마그네트가 동일 극으로 이루어지는 경우 상기 제1 및 제2신호의 뺄셈 연산을 통하여 상기 위치신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 광학계 위치제어장치.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 신호생성부는,
    상기 제1 및 제2홀센서와 대면하는 제1 및 제2마그네트가 서로 다른 극으로 이루어지는 경우 상기 제1 및 제2신호의 합산 연산을 통하여 상기 위치신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 광학계 위치제어장치.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 제2마그네트는,
    상기 제2캐리어에 구비되되, 상기 제2캐리어의 회전 이동 시, 상기 제1마그네트의 이동 변위와 반대되는 이동 변위를 가지는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 광학계 위치제어장치.
  12. 렌즈 전단에 구비되며 빛을 상기 렌즈 방향으로 반사시키는 광학계가 탑재된 캐리어에 구비되되, 상기 캐리어를 중심으로 상호 반대되는 면에 구비된 복수 개 마그네트 각각의 위치에 대응하는 신호를 복수 개 홀센서로부터 검출하는 신호검출단계;
    상기 복수 개 홀센서 각각과 대면하는 상기 복수 개 마그네트의 자극이 동일한 경우 상기 신호를 뺄셈 연산하고, 동일하지 않는 경우에는 상기 신호를 덧셈 연산하여 상기 캐리어의 위치신호를 생성하는 위치신호생성단계; 및
    상기 위치신호를 이용하여 상기 캐리어의 위치를 제어하는 위치제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계 위치제어방법.
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