KR101709854B1

KR101709854B1 - 액츄에이터 구동 장치, 카메라 모듈, 전자 장치 및 액츄에이터 구동 제어 방법

Info

Publication number: KR101709854B1
Application number: KR1020150074557A
Authority: KR
Inventors: 정신영; 허훈; 유호준
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2017-02-23
Also published as: US10197763B2; CN106200211A; US20160353004A1; KR20160139523A; CN106200211B

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 위치 및 전류 제어 방식과 전류 제어 방식을 선택적으로 사용할 수 있는 액츄에이터 구동 장치, 카메라 모듈, 전자 장치 및 액츄에이터 구동 제어 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치는 상기 제어 입력 신호에 기초한 위치 제어 신호를 출력하는 위치 컨트롤러; 및 제어 입력 신호 또는 상기 위치 컨트롤러로부터의 위치 제어 신호에 따라 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 드라이버를 포함할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 및 전자 장치는 상기 액츄에이터 구동 장치의 구성을 포함할 수 있다.

Description

액츄에이터 구동 장치, 카메라 모듈, 전자 장치 및 액츄에이터 구동 제어 방법{ACTUATOR DRIVING APPARATUS, CAMERA MODULE, ELECTRONIC APPARATUS AND CONTROLLING METHOD FOR ACTUATOR DRIVING}

본 발명은 렌즈 배럴을 이동시키는 액츄에이터 구동 장치, 카메라 모듈, 이를 갖는 전자 장치 및 액츄에이터 구동 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰, PDA, 휴대용 PC 등과 같은 휴대 통신단말기는 최근 문자 또는 음성 데이터를 전송하는 것뿐만 아니라 화상 데이터 전송까지 수행하는 것이 일반화되어 가고 있다. 이러한 추세에 부응하여 화상 데이터 전송이나 화상 채팅 등을 할 수 있기 위해서 최근에 휴대 통신단말기에 카메라 모듈이 기본적으로 설치되고 있다.

일반적으로, 카메라 모듈은 내부에 렌즈를 구비하는 렌즈 배럴과 렌즈 배럴을 내부에 수용하는 하우징을 구비하며, 피사체의 영상을 전기신호로 변환하는 이미지 센서를 포함한다. 또한, 카메라 모듈은 고정된 초점에 의해 사물을 촬영하는 단초점 방식의 카메라 모듈이 채용될 수 있으나, 최근에는 기술 개발에 따라 자동초점(Autofocus) 조정이 가능하도록 액츄에이터를 포함한 카메라 모듈이 채용되고 있다.

상술한 액츄에이터를 구동하기 위해 액츄에이터 구동 장치가 사용되며, 종래의 액츄에이터 구동 장치는 하기에 기재된 선행기술문헌과 같이, 액츄에이터의 특성에 따라 동일한 전류가 입력되어도 액츄에이터의 비선형성(nonlinearity) 특성을 정확하게 파악하기 어려워, 액츄에이터의 선형 특성이 떨어지는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0880672호

본 발명의 일 실시예에 따르면, 위치 및 전류 제어 방식과 전류 제어 방식을 선택적으로 사용할 수 있는 액츄에이터 구동 장치, 카메라 모듈, 전자 장치 및 액츄에이터 구동 제어 방법이 제공된다.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치는 상기 제어 입력 신호에 기초한 위치 제어 신호를 출력하는 위치 컨트롤러; 및 제어 입력 신호 또는 상기 위치 컨트롤러로부터의 위치 제어 신호에 따라 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 드라이버를 포함할 수 있다.

더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 및 전자 장치는 상기 액츄에이터 구동 장치의 구성을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치의 구동 제어 방법은 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 컨트롤러의 파라미터를 설정하는 단계; 상기 액츄에이터의 구동 특성에 따라, 상기 전류 컨트롤러에 바이패스된 제어 입력 신호를 전달하는 제1 모드와, 상기 제어 입력 신호에 기초한 위치 제어 신호를 출력하는 위치 컨트롤러로부터 상기 위치 제어 신호를 상기 전류 컨트롤러에 전달하는 제2 모드 중 하나의 동작 모드를 선택하는 단계; 및 선택된 모드에서, 상기 액츄에이터에 입력된 전류 또는 상기 액츄에이터의 위치가 목표값에 부합되도록 상기 전류 컨트롤러 또는 상기 위치 컨트롤러가 동작하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 액츄에이터 또는 렌즈 배럴의 구동 특성에 따라 위치 및 전류 제어 방식과 전류 제어 방식 중 하나의 방식을 선택적으로 사용하여 액츄에이터의 선형 특성을 증가시키고, 액츄에이터를 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치의 개략적인 블럭도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치에 채용된 위치 컨트롤러의 실시예들을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치의 동작을 나타내는 개략적인 블럭도이다.
도 4 내지 도 8 각각은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치의 개략적인 블럭도들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 블럭도이다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 외형도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 제어 방법의 동작 흐름도이다.
도 15a, 도 15b, 도 16a, 도 16b 및 도 16c는 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치의 특징을 설명하기 위한 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치의 개략적인 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(100)는 위치 컨트롤러(110), 전류 드라이버(120)를 포함할 수 있으며, 드라이버(130), 홀 센서(140) 및 증폭기(150)를 각각 더 포함할 수 있다.

도시된 점선(a)과 같이 위치 컨트롤러(110), 전류 드라이버(120)는 하나의 집적 회로로 구성될 수 있으며, 위치 컨트롤러(110) 및 전류 드라이버(120)에 더하여 드라이버(130), 홀 센서(140) 및 증폭기(150)가 하나의 집적 회로로 구성될 수 있다.

위치 컨트롤러(110)는 제어 입력 신호를 전류 드라이버(120)로 바이패스하거나, 상기 제어 입력 신호에 기초하여 위치 제어 신호를 생성하고, 상기 위치 제어 신호를 전류 드라이버(120)에 제공할 수 있다.

위치 컨트롤러(110)는 제1 클럭 신호에 따라 동작할 수 있다.

전류 드라이버(120)는 전류 컨트롤러(121) 및 전류 센서(122)를 포함할 수 있다.

전류 컨트롤러(121)는 상기 위치 제어 신호 또는 바이패스된 제어 입력 신호에 따라 액츄에이터(A)를 구동시키는 전류를 생성할 수 있다.

예를 들어, 전류 컨트롤러(121)는 디지털 필터로 구성될 수 있고, 또한 예를 들어, 전류 컨트롤러는 PID(proportional-integral-derivative) 컨트롤러로 구성될 수 있다.

전류 드라이버(120) 특히, 전류 컨트롤러(121)는 제2 클럭 신호에 따라 동작할 수 있으며, 상기 제2 클럭 신호는 상기 제1 클럭 신호와 주기가 상이할 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 클럭 신호는 상기 제1 클럭 신호보다 샘플링 레이트(sampling rate)가 높을 수 있으며, 예를 들어, 상기 제2 클럭 신호의 샘플링 레이트는 상기 제1 클럭 신호의 샘플링 레이트보다 10배 이상 빠를 수 있다.

예를 들어, 상기 샘플링 레이트는 피드백 루프 리프레쉬 레이트(feedback loop refresh rate)일 수 있다.

더하여, 상기 제1 클럭 신호와 상기 제2 클럭 신호는 서로 주기가 다르되 동기화될 수 있다.

전류 센서(122)는 액츄에이터(A)를 구동시키는 전류를 검출하여, 전류 컨트롤러(121)에 피드백할 수 있다.

전류 센서(122)는 저항으로 구성되어, 액츄에이터(A)에 전달된 전류를 전압으로 변환하여 전류 컨트롤러(121)에 피드백할 수 있다. 전류 센서(122)는 상기 액츄에이터(A)가 코일을 포함할 경우, 코일에 흐르는 전류를 검출할 수 있다.

드라이버(130)는 전류 컨트롤러(121)로부터의 전류에 따라 액츄에이터(A)를 구동시킬 수 있다.

드라이버(130)는 양방향 구동이 가능한 H 브리지(Bridge) 드라이버일 수 있다.

홀 센서(140)는 액츄에이터(A)의 위치를 검출할 수 있으며, 검출 신호는 증폭기(150)를 통해 증폭되어 위치 컨트롤러(110)에 피드백될 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치에 채용된 위치 컨트롤러의 실시예들을 나타내는 블럭도이다.

먼저, 도 2a를 참조하면, 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치에 채용된 위치 컨트롤러(110)는 스위치(111), 위치 오차 계산기(112), PID 제어기(113) 및 필터(114)를 포함할 수 있다.

스위치(111)는 모드 신호에 따라 제어 입력 신호의 전달 경로를 선택하여, 입력된 제어 입력 신호를 전류 컨트롤러(121)에 바이패스하거나, 위치 오차 계산기(112)에 전달할 수 있다.

위치 오차 계산기(112)는 제어 입력 신호에 포함된 위치 정보와 홀 센서(140)에 의해 검출된 검출 신호에 포함된 위치 정보 간의 오차를 계산할 수 있다.

PID(proportional-integral-derivative) 제어기(113)는 계산된 오차에 따라 제어 입력 신호를 미분, 적분 또는 비례 제어하여 위치 제어 정보를 포함하는 신호를 생성하고, 필터(114)는 상기 신호를 필터링하여 상기 위치 제어 신호를 출력할 수 있다.

또한, PID 제어기(113)는 증폭기(150)의 증폭율을 제어할 수 있다.

한편, 상기 제1 클럭 신호는 위치 컨트롤러(110)의 내부 구성에 각각 기준 클럭을 제공할 수 있으며, 상기 제1 클럭 신호는 분주되어 위치 컨트롤러(110)의 내부 구성에 제공될 수도 있다.

도 2b를 참조하면, 도 2a의 스위치(111)의 신호 전달 경로의 선택 기능은 PID 제어기(113)에서 대체할 수 있다.

PID 제어기(113)는 미분 제어기(113a), 적분 제어기(113b) 및 비례 제어기(113c)를 포함할 수 있다.

PID 제어기(113)가 도 2a의 스위치(111)의 신호 전달 경로의 선택 기능을 대체하는 경우, 상기 모드 신호에 따라 위치 오차 계산기(112)는 동작 오프되어 입력된 제어 입력 신호를 바이패스 출력할 수 있고, 상기 모드 신호에 따라 미분 제어기(113a) 및 적분 제어기(113b)는 동작 오프되고, 비례 제어기(113c)는 '1' 또는 정해진 상수의 게인을 갖도록 설정될 수 있다. 필터(114) 또한 비례 제어기(113c)로부터의 제어 입력 신호를 바이패스 출력할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치의 동작을 나타내는 개략적인 블럭도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 위치 컨트롤러(110)는 상기 제어 입력 신호를 바이패스하는 경우, 홀 센서(140)로부터 검출 신호가 전달되는 피드백 루프를 오픈시킬 수 있으며, 예를 들어, 증폭기(150)의 증폭율을 제로로 설정할 수 있다. 또한, 도시되지 않았지만, 증폭기(150)에 제공되는 전원을 차단하거나, 신호의 전달 경로를 오픈시켜 피드백 루프를 오픈시킬 수도 있다.

도 4 내지 도 8 각각은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치의 개략적인 블럭도들이다.

먼저, 도 4을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(200)는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(100)에 대비하여, 점선(식별부호 a)과 같이 위치 컨트롤러(210), 전류 드라이버(220), 드라이버(230) 및 증폭기(250)는 하나의 집적 회로를 구성할 수 있으며, 홀 센서(240)는 상기 하나의 집적 회로의 외부에 별도의 소자로 구성될 수 있다.

상술한 설명 이외의 위치 컨트롤러(210), 전류 드라이버(220), 드라이버(230), 홀 센서(240) 및 증폭기(250)의 동작은 도 1 및 도 3의 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(100)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 제1 및 제2 클럭 신호는 미도시되어 있으나, 상기 제1 및 제2 클럭 신호는에 관한 설명은 도 1에서의 설명과 동일하며, 이는 도 5 내지 도 8의 설명에서도 동일하므로, 도시 및 설명은 생략하도록 한다.

도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(300)는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(100)에 대비하여, 메모리(360)를 더 포함할 수 있다.

메모리(360)는 비휘발성 메모리로 구성될 수 있으며, 상기 비휘발성 메모리는 플래쉬 메모리(Flash Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), FeRAM(Ferroelectrci RAM;강유전체 메모리 소자)일 수 있다. 액츄에이터 구동 장치(300)의 동작 속도를 높이기 위해 FeRAM이 채용될 수 있으며, 이때, 리드(read) 및 라이트(write) 주기가 수십 마이크로초(μs)로 딜레이가 낮을 수 있다.

메모리(360)는 홀 센서(340)의 검출 신호 또는 전류 센서(322)의 검출 신호에 포함된 검출 정보를 저장할 수 있으며, 더하여 위치 컨트롤러(310) 또는 전류 컨트롤러(321)의 제어에 따라 액츄에이터(A) 구동에 필요한 정보를 저장하고, 요청에 따라 저장된 정보를 제공할 수 있다.

상술한 설명 이외의 위치 컨트롤러(310), 전류 드라이버(320), 드라이버(330), 홀 센서(340) 및 증폭기(350)의 동작은 도 1 및 도 2의 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(100)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(400)는 메모리(460)가 집적 회로(a)에 배치될 수 있다.

이외의 위치 컨트롤러(420), 전류 드라이버(430), 드라이버(440), 홀 센서(450) 및 증폭기(460)의 동작은 도 1 및 도 3 및 도 5와 동일하므로, 생략하도록 한다.

도 7를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(500)는 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(100)에 대비하여, 선택 제공부(510)를 더 포함할 수 있다.

선택 제공부(510)는 동작 모드를 선택하는 모드 신호에 따라 제어 입력 신호를 위치 컨트롤러(520) 또는 전류 컨트롤러(531) 중 하나에 제공할 수 있다.

위치 컨트롤러(520)는 모드 신호에 따라 상기 제어 입력 신호가 전류 컨트롤러(531)에 제공되는 경우, 증폭기(560)의 증폭율을 제로로 설정하여 홀 센서(550)로부터 검출 신호가 전달되는 피드백 루프를 오픈시킬 수 있다.

상술한 설명 이외의 위치 컨트롤러(520), 전류 드라이버(530), 드라이버(540), 홀 센서(550) 및 증폭기(560)의 동작은 도 1 및 도 3의 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(100)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

위치 컨트롤러(520)는 도 2b의 구성 및 동작과 유사할 수 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(600)는 도 7에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(500)에 대비하여, 메모리(670)을 더 포함할 수 있다.

메모리(670)은 도 5에서의 설명과 동일하게, 비휘발성 메모리로 구성될 수 있으며, 상기 비휘발성 메모리는 FeRAM일 수 있다.

메모리(670)는 홀 센서(640)의 검출 신호 또는 전류 센서(632)의 검출 신호에 포함된 검출 정보를 저장할 수 있다.

선택 제공부(610) 및 위치 컨트롤러(620)의 동작은 도 7에서의 설명과 동일할 수 있다. 즉, 선택 제공부(610)는 동작 모드를 선택하는 모드 신호에 따라 제어 입력 신호를 위치 컨트롤러(620) 또는 전류 컨트롤러(631) 중 하나에 제공할 수 있다.

위치 컨트롤러(620)는 모드 신호에 따라 상기 제어 입력 신호가 전류 컨트롤러(631)에 제공되는 경우, 증폭기(660)의 증폭율을 제로로 설정하여 홀 센서(650)로부터 검출 신호가 전달되는 피드백 루프를 오픈시킬 수 있다.

상술한 설명 이외의 위치 컨트롤러(620), 전류 드라이버(630), 드라이버(640), 홀 센서(650) 및 증폭기(660)의 동작은 도 1 및 도 3의 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치(100)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고, 도 10은 도 9에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 렌즈 모듈(1400)를 포함할 수 있다.

렌즈 모듈(1400)는 렌즈 배럴(1430)를 갖는 렌즈 캐리어(1420)를 수용하는 하우징(1410)과 렌즈 캐리어(1420)의 광축(1)을 따른 이동을 제한하는 스토퍼(1440) 및 하우징(1410)을 감싸는 쉴드 케이스(1450)를 포함할 수 있다.

렌즈 배럴(1430)은 적어도 하나의 렌즈가 접착제 또는 나사 결합방식으로 조립될 수 있다.

액츄에이터 구동 장치(1100)는 기판(1200)의 일면에 배치될 수 있으며, 액츄에이터(1300)는 코일(1310) 및 자성체(1320)을 포함할 수 있다.

코일(1310)는 기판(1200)의 일면에 배치될 수 있으며, 자성체(1320)는 코일(1310)과 대면하여 렌즈 캐리어(1420)에 배치될 수 있다.

예를 들어, 코일(1310)은 액츄에이터 구동 장치(1100)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.

액츄에이터 구동 장치(1100)과 코일(1310)이 배치된 기판(1200)은 인쇄회로기판일 수 있으며, 기판(1200)은 하우징(1410) 측면에 배치될 수 있다.

액츄에이터 구동 장치(1100)는 도 1 내지 도 8에 도시된 구성 요소로 구성될 수 있으며 상술한 설명과 같이 동작할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하도록 한다.

액츄에이터 구동 장치(1100)으로부터의 전류는 코일(1310)에 공급되어 전기장을 형성할 수 있으며, 이는 자성체(1320)의 자기장과 상호 작용하여, 플레밍의 왼손 법칙에 따라 렌즈 캐리어(1420)를 광축(1) 방향으로 이동시키는 구동력을 발생시킬 수 있다.

자성체(1320)는 코일(1310)에 전류가 흐를 때 발생하는 자기장과 반응하여 구동력을 발생시킬 수 있으며, 액츄에이터 구동 장치(1100)의 홀 센서에 위치 정보를 제공할 수 있다.

자성체(1320)는 제1 자성체(1321) 및 제2 자성체(1322)를 포함할 수 있다.

제1 자성체(1321)와 제2 자성체(1322)는 자성체(1320)가 분극되어 형성될 수 있으며, 이에 따라 렌즈 캐리어(1420)의 이동을 제어하는데 용이할 수 있다.

볼 베어링(1460)은 하우징(1410)의 내부 가이드에 배치되어 구름 동작을 통해 렌즈 캐리어(1420)의 광축을 따른 이동을 지지할 수 있다.

볼 베어링(1460)은 하우징(1410)의 내부 가이드에 나누어(1461,1462) 배치될 수 있으며, 볼 베어링(1460)의 표면에는 윤활제가 도포될 수 있다.

이미지 센서 모듈(1500)은 하우징(1410) 하부에 배치될 수 있으며, 이미지 센서 모듈(1500)은 이미지 센서(1510), 가요성 인쇄회로(1520) 및 회로 기판(1530)을 포함할 수 있다. 이미지 센서(1510)는 결상면에 배치되고 와이어 본딩(1540)에 의해 회로기판(1530)의 일면에 장착될 수 있다. 가요성 인쇄회로(1520)는 회로 기판(1530)으로부터 연장되어 추후에 설명할 카메라, 이동 통신 단말기 등의 전자 장치의 내부 회로와 연결될 수 있다. 회로 기판(1530)의 일측 단부에는 기판(1200)과 결합되는 결합부(1560)이 마련될 수 있다. 더하여, 이미지 센서 모듈(1500)은 입사되는 이미지를 필터링하여 이미지 센서(1510)에 전달하는 적외선 필터(1550)을 더 포함할 수 있다.

도 10을 참조하면, 기판(1200)에는 자성체(1320)와 액츄에이터 구동 장치(1100)를 밀착시키는 요크(yoke)(1210)가 구비될 수 있다. 또한, 예를 들어, 요크(1210)는 쉴드 케이스(1450)을 자성체로 사용함으로써 대체될 수 있다.

도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 모듈(2000)은 렌즈 모듈(2400)을 포함할 수 있고, 렌즈 모듈(2400)은 렌즈 배럴(2410), 렌즈 캐리어(2402), 하우징(2424)을 포함할 수 있으며, 도시되지 않았지만 도 9와 마찬가지로 쉴드 케이스를 포함할 수 있다.

렌즈 캐리어(2402)의 외주면에는 코일(2310)이 배치될 수 있다. 코일(2310)은 렌즈 캐리어(2402)의 외주면에 권선될 수도 있고, 복수의 권취된 코일이 렌즈 캐리어(2402)의 외주면을 따라 배치될 수 있다. 코일(2310)의 배치에 따라 자성체(2320)가 복수개가 배치될 수 있다. 예를 들어, 자성체(2320)은 4개가 배치될 수 있다. 코일(2310)과 자성체(2320)은 액츄에이터(2300)을 구성할 수 있으며, 코일(2310)의 전기장과 자성체(2320)의 자기장의 상호 작용에 의해 렌즈 캐리어(2402)를 광축 방향으로 이동시킬수 있는 구동력이 생성될 수 있다. 자성체(2320)은 도 9의 설명과 같이 제1 및 제2 자성체로 구성되고, 그 기능이 유사할 수 있다.

한편, 예를 들어, 4개의 자성체(2320) 중 적어도 하나의 자성체는 홀 센서에 위치 정보를 제공하는데 사용될 수도 있다.

또한, 예를 들어, 부가적으로 검출용 자성체(2403)가 렌즈 캐리어(2402)에 배치될 수 있으며, 예를 들어 렌즈 캐리어(2402)의 외면 중 코일(2310)이 형성되지 않은 부분에 배치될 수도 있다.

더하여, 예를 들어, 부가적으로 검출용 자성체(2403)의 자기장을 검출하는 홀 센서(2443)가 제1 프레임(2442)에 배치될 수 있다. 또한,예를 들어, 홀 센서(2443)는 도 4에 도시된 홀 센서(240)일 수 있다.

렌즈모듈(2400)은 렌즈 모듈(2400)의 외형을 지지하는 제1 및 제2 프레임(2442,2444)을 포함할 수 있으며, 렌즈 캐리어(2402)의 광축 방향 이동을 지지하는 제1 및 제2 탄성 부재(2472,2474)를 더 포함할 수 있다. 제2 프레임(2444)의 하부에는 이미지 센서 모듈(2500)과 액츄에이터 구동 장치(2100)가 구비될 수 있으며, 이미지 센서 모듈(2500)과 액츄에이터 구동 장치(2100)는 하나의 집적 회로로 구성될 수 있다.

액츄에이터 구동 장치(2100)로부터의 전류는 서스펜션 와이어(2465)를 통해 코일(2310)에 전달될 수 있으며, 이를 위해, 제1 탄성부재(2472)의 에지부(2475)는 서스펜션 와이어(2465)의 일단(2465-2)와 결합하는 와이어 결합부(2475-2)를 포함할 수 있다. 와이어 결합부(2475-2)는 홀 형상일 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 블럭도이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 신호 처리부(1600)을 더 포함할 수 있고, 신호 처리부(1600)는 렌즈 모듈(1400)을 통해 입사되어 이미지 센서 모듈(1500)의 이미지 센서(1510)에 결상된 이미지를 신호 처리할 수 있다. 액츄에이터 구동 장치(1100)는 신호 처리부(1600)의 제어에 따라 렌즈 모듈(1400)의 렌즈 캐리어를 광축 방향으로 이동시켜 오토 포커싱 동작을 수행할 수 있다.

더하여, 입력부(1570)는 사용자에 의해 피사체를 촬영하기 위한 제어신호를 입력받을 수 있으며, 신호 처리부(1600)는 메모리(1580)에 미리 저장되어 있는 알고리즘에 따라 액츄에이터 구동 장치(1100)에 제어신호를 전달하여 렌즈 모듈(1400)의 렌즈 캐리어의 위치를 제어할 수 있다.

도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 외형도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(2)는 카메라, 이동 통신 단말기 등일 수 있다.

도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(2)는 카메라 모듈(1000)을 포함할 수 있으며, 카메라 모듈(1000)의 렌즈는 전자 장치(2)의 개구부(2b)를 통해 외부에 개방되어 외부의 피사체를 촬상할 수 있다.

카메라 모듈(1000)은 전자 장치(2)의 제어부(2c)와 전기적으로 연결되어, 사용자의 선택에 따른 제어 동작을 수행할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 제어 방법의 동작 흐름도이다.

도 1과 함께 도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 제어 방법은 먼저, 액츄에이터 구동 장치(100)의 위치 컨트롤러(110)와 전류 컨트롤러(121)에 각각 설정된 파라미터를 초기화할 수 있다(S1).

이후, 전류 컨트롤러의 파라미터가 설정될 수 있다(S2).

다음으로, 액츄에이터의 구동 특성에 따라 전류 컨트롤 모드를 수행할지 아니면 위치 컨트롤 모드를 수행할지가 결정될 수 있다(S3).

상기 구동 특성은 액츄에이터의 선형 특성 또는 비선형 특성일 수 있다.

상기 전류 컨트롤 모드는 제어 입력 신호를 바이패스하여 위치 컨트롤러(110)의 주요 기능을 동작시키지 않고, 전류 컨트롤러(121)를 동작시키는 모드이고, 위치 컨트롤 모드는 위치 컨트롤러(110) 및 전류 컨트롤러(121)를 주요 기능을 동작시키는 모드일 수 있다.

상기 전류 컨트롤 모드가 선택되는 경우, 홀 센서(140)의 검출 신호가 위치 컨트롤러(110)에 피드백되는 피드백 루프가 오픈되고(S4), 전류 컨트롤러(121)는 제어 입력 신호에 포함되어 목표값을 갖는 목표 코드를 리드(read)하여, 해당하는 전류를 출력할 수 있다(S5,S6).

이후, 전류 컨트롤러(121)는 목표값에 해당하는 전류 목표와 검출된 전류가 동일한지 판단하여(S7), 동일할 때까지 상기한 동작(S4~S7)을 반복수행하고, 동일하면 상태를 유지할 수 있다(S8).

한편, 위치 컨트롤 모드가 선택되는 경우, 위치 컨트롤러(110)의 파라미터가 설정되고(S9), 위치 컨트롤러(110)는 제어 입력 신호에 포함되어 목표값을 갖는 목표 코드를 리드하여(S10), 렌즈 캐리어를 해당 위치에 이동시키기 위해 액츄에이터를 구동하도록 전류 컨트롤러(121)에 위치 제어 신호를 제공할 수 있다(S11).

다음으로, 위치 컨트롤러(110)는 홀 센서(140)로부터의 검출 신호를 피드백받아 위치 목표와 검출된 위치가 동일한지 판단하여(S12), 동일할 때까지 상기한 동작(S10~S12)을 반복수행하고, 동일하면 상태를 유지할 수 있다(S13).

도 15a, 도 15b, 도 16a, 도 16b 및 도 16c는 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터 구동 장치의 특징을 설명하기 위한 그래프이다.

먼저 도 15a를 참조하면, 이상적인 경우 액츄에이터에 전류가 입력되면, 렌즈 캐리어는 선형적으로 위치가 이동될 수 있다.

그러나, 도 15b와 같이, 액츄에이터 특성에 따라 특정 구간에서 입력 전류 대비 이동 위치가 급격하게 변하는 구간이 발생될 수 있다. 이에 따라, 정밀한 위치 제어가 어려울 수 있다.

더하여, 도 16a의 점선의 타원과 같이 입력 전류 대비 이동 위치가 비선형 특성을 갖는 구간이 발생될 수도 있다.

이는 도 16b와 같이 이상적으로는 입력 전류 대비 이동 위치에 있어서, 비선형 구간과 선형 구간이 균등하게 분포될 수 있으나, 도 16c의 점선의 타원과 같이 일부의 선형 구간과 비선형 구간이 다른 선형 구간 및 비선형 구간과 달리 입력 전류 대비 이동 위치가 급변할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따르면, 액츄에이터어의 구동 특성에 따라 위치 및 전류 제어 방식과 전류 제어 방식 중 하나의 방식을 선택적으로 사용하여 액츄에이터의 선형 특성을 증가시키고, 액츄에이터를 정밀하게 제어할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

100,200,300,400,500,1100,2100: 액츄에이터 구동 장치
110,210,310,420,520: 위치 컨트롤러
120,220,320,430,530: 전류 드라이버
121,221,321,431,531: 전류 컨트롤러
122,222,322,432,532: 전류 센서
130,230,330,440,540: 드라이버
140,240,340,450,550: 홀센서
150,250,350,460,560: 증폭기
360,570: 메모리
410,510: 선택 제공부
1000,2000: 카메라 모듈

Claims

모드 신호에 따라, 제어 입력 신호를 바이패스(bypass)하거나, 상기 제어 입력 신호에 기초한 위치 제어 신호를 출력하는 위치 컨트롤러; 및
상기 위치 컨트롤러로부터 바이패스된 제어 입력 신호 또는 상기 위치 컨트롤러로부터의 위치 제어 신호에 따라 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 드라이버
를 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는 상기 모드 신호에 따라 상기 제어 입력 신호의 신호 전달 경로를 전환하여 상기 제어 입력 신호를 바이패스하는 액츄에이터 구동 장치.
제2항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는
상기 모드 신호에 따라 상기 제어 입력 신호의 신호 전달 경로를 전환하는 스위치;
상기 스위치로부터 전달받은 제어 입력 신호와 검출 신호 간의 오차를 계산하는 위치 오차 계산기;
상기 위치 오차 계산기에 의해 계산된 정보를 미분, 적분 또는 비례 제어하는 PID(proportional-integral-derivative) 제어기; 및
상기 PID 제어기의 제어 결과를 필터링하는 필터를 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는 상기 모드 신호에 따라 내부 동작을 오프하여 상기 제어 입력 신호를 바이패스하는 액츄에이터 구동 장치.
제4항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는
상기 모드 신호에 따라 동작 오프하여 상기 제어 입력 신호를 바이패스하거나, 상기 제어 입력 신호와 검출 신호 간의 위치 오차를 계산하는 위치 오차 계산기;
상기 위치 오차 계산기에 의해 계산된 정보를 미분, 적분 또는 비례 제어하고, 상기 모드 신호에 따라 미분 및 적분 기능을 동작 오프하며, 비례 제어의 이득을 설정하여 상기 위치 오차 계산기로부터 바이패스된 제어 입력 신호를 바이패스 출력하는 PID(proportional-integral-derivative) 제어기; 및
상기 PID 제어기의 제어 결과를 필터링하거나, 상기 PID 제어기로부터의 제어 입력 신호를 바이패스 출력하는 필터를 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 전류 드라이버는
상기 바이패스된 제어 입력 신호 또는 상기 위치 제어 신호에 따라 상기 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 컨트롤러; 및
상기 액츄에이터에 전달된 전류를 검출하는 전류 센서
를 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 전류 드라이버로부터의 전류를 공급받아 액츄에이터를 구동시키는 드라이버를 더 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제7항에 있어서,
상기 드라이버는 H 브리지(bridge) 드라이버인 액츄에이터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 액츄에이터의 위치를 검출하는 홀 센서를 더 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제9항에 있어서,
상기 홀 센서로부터의 검출 신호의 레벨을 증폭시키는 증폭기를 더 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제9항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는 상기 제어 입력 신호를 바이패스하는 경우, 상기 홀 센서로부터 검출 신호가 전달되는 피드백 루프(feedback loop)의 경로를 오픈시키는 액츄에이터 구동 장치.
제10항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는 상기 제어 입력 신호를 바이패스하는 경우, 상기 증폭기의 증폭율을 제로로 설정하는 액츄에이터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는 제1 클럭 신호에 따라 동작하고,
상기 전류 드라이버는 상기 제1 클럭 신호의 클럭과 주기가 상이한 클럭을 갖는 제2 클럭 신호에 따라 동작하는 액츄에이터 구동 장치.
제13항에 있어서,
상기 제2 클럭 신호는 상기 제1 클럭 신호보다 샘플링 레이트가 높은 액츄에이터 구동 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 클럭 신호는 분주되어 상기 위치 컨트롤러에 제공되는 액츄에이터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 액츄에이터의 위치 정보 또는 상기 액츄에이터를 구동시키는 전류의 검출 정보를 저장하는 비휘발성 메모리를 더 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러 및 상기 전류 드라이버는 하나의 집적 회로로 구성되는 액츄에이터 구동 장치.
제6항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러 및 상기 전류 드라이버는 하나의 집적 회로로 구성되고,
상기 전류 컨트롤러는 디지털 필터로 구성되는 액츄에이터 구동 장치.
제18항에 있어서,
상기 전류 컨트롤러는 PID(proportional-integral-derivative) 컨트롤러로 구성되는 액츄에이터 구동 장치.
제어 입력 신호에 기초하여 위치 제어 신호를 출력하는 위치 컨트롤러;
상기 위치 컨트롤러로부터의 상기 위치 제어 신호 또는 상기 제어 입력 신호에 따라 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 드라이버; 및
모드 신호에 따라 상기 제어 입력 신호를 상기 위치 컨트롤러 또는 상기 전류 드라이버 중 하나에 전달하는 선택 제공부
를 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제20항에 있어서,
상기 전류 드라이버는
상기 제어 입력 신호 또는 상기 위치 제어 신호에 따라 상기 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 컨트롤러; 및
상기 액츄에이터에 전달된 전류를 검출하는 전류 센서
를 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제20항에 있어서,
상기 전류 드라이버로부터의 전류를 공급받아 액츄에이터를 구동시키는 드라이버를 더 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제22항에 있어서,
상기 드라이버는 H 브리지(bridge) 드라이버인 액츄에이터 구동 장치.
제20항에 있어서,
상기 액츄에이터의 위치를 검출하는 홀 센서를 더 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제24항에 있어서,
상기 홀 센서로부터의 검출 신호의 레벨을 증폭시키는 증폭기를 더 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제24항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는 상기 모드 신호에 따라 상기 제어 입력 신호가 상기 전류 드라이버로 전달하는 경우, 상기 홀 센서로부터 검출 신호가 전달되는 피드백 루프(feedback loop)의 경로를 오픈시키는 액츄에이터 구동 장치.
제25항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는 상기 모드 신호에 따라 상기 제어 입력 신호가 상기 전류 드라이버로 전달하는 경우, 상기 증폭기의 증폭율을 제로로 설정하는 액츄에이터 구동 장치.
제20항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는 제1 클럭 신호에 따라 동작하고,
상기 전류 드라이버는 상기 제1 클럭 신호의 클럭과 주기가 상이한 클럭을 갖는 제2 클럭 신호에 따라 동작하는 액츄에이터 구동 장치.
제28항에 있어서,
상기 제2 클럭 신호는 상기 제1 클럭 신호보다 샘플링 레이트가 높은 액츄에이터 구동 장치.
제28항에 있어서,
상기 제1 클럭 신호는 분주되어 상기 위치 컨트롤러에 제공되는 액츄에이터 구동 장치.
제20항에 있어서,
상기 액츄에이터의 위치 정보 또는 상기 액츄에이터를 구동시키는 전류의 검출 정보를 저장하는 비휘발성 메모리를 더 포함하는 액츄에이터 구동 장치.
제20항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러 및 상기 전류 드라이버는 하나의 집적 회로로 구성되는 액츄에이터 구동 장치.
제21항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러 및 상기 전류 드라이버는 하나의 집적 회로로 구성되고,
상기 전류 컨트롤러는 디지털 필터로 구성되는 액츄에이터 구동 장치.
제33항에 있어서,
상기 전류 컨트롤러는 PID(proportional-integral-derivative) 컨트롤러로 구성되는 액츄에이터 구동 장치.
렌즈 캐리어를 이동시키는 액츄에이터; 및
상기 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 액츄에이터 구동 장치를 포함하고,
상기 액츄에이터 구동 장치는 제어 입력 신호에 기초한 위치 제어 신호 또는 상기 제어 입력 신호에 따라 상기 전류를 생성하는 카메라 모듈.
제35항에 있어서,
상기 액츄에이터 구동 장치는
모드 신호에 따라 제어 입력 신호를 바이패스(bypass)하거나, 상기 제어 입력 신호에 기초한 위치 제어 신호를 출력하는 위치 컨트롤러;
상기 위치 컨트롤러로부터 바이패스된 제어 입력 신호 또는 상기 위치 컨트롤러로부터의 위치 제어 신호에 따라 상기 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 드라이버;
상기 전류 드라이버로부터의 전류를 공급받아 상기 액츄에이터를 구동시키는 드라이버;
상기 액츄에이터의 위치를 검출하는 홀 센서; 및
상기 홀 센서로부터의 검출 신호의 레벨을 증폭시키는 증폭기
를 포함하는 카메라 모듈.
제35항에 있어서,
상기 액츄에이터 구동 장치는
제어 입력 신호에 기초하여 위치 제어 신호를 출력하는 위치 컨트롤러;
상기 위치 컨트롤러로부터의 상기 위치 제어 신호 또는 상기 제어 입력 신호에 따라 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 드라이버;
모드 신호에 따라 상기 제어 입력 신호를 상기 위치 컨트롤러 또는 상기 전류 드라이버 중 하나에 전달하는 선택 제공부;
상기 전류 드라이버로부터의 전류를 공급받아 상기 액츄에이터를 구동시키는 드라이버;
상기 액츄에이터의 위치를 검출하는 홀 센서; 및
상기 홀 센서로부터의 검출 신호의 레벨을 증폭시키는 증폭기
를 포함하는 카메라 모듈.
제36항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는
상기 모드 신호에 따라 상기 제어 입력 신호의 신호 전달 경로를 전환하는 스위치;
상기 스위치로부터 전달받은 제어 입력 신호와 검출 신호 간의 오차를 계산하는 위치 오차 계산기;
상기 위치 오차 계산기에 의해 계산된 정보를 미분, 적분 또는 비례 제어하는 PID(proportional-integral-derivative) 제어기; 및
상기 PID 제어기의 제어 결과를 필터링하는 필터를 포함하는 카메라 모듈.
제36항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는
상기 모드 신호에 따라 동작 오프하여 상기 제어 입력 신호를 바이패스하거나, 상기 제어 입력 신호와 검출 신호 간의 위치 오차를 계산하는 위치 오차 계산기;
상기 위치 오차 계산기에 의해 계산된 정보를 미분, 적분 또는 비례 제어하고, 상기 모드 신호에 따라 미분 및 적분 기능을 동작 오프하며, 비례 제어의 이득을 설정하여 상기 위치 오차 계산기로부터 바이패스된 제어 입력 신호를 바이패스 출력하는 PID(proportional-integral-derivative) 제어기; 및
상기 PID 제어기의 제어 결과를 필터링하거나, 상기 PID 제어기로부터의 제어 입력 신호를 바이패스 출력하는 필터를 포함하는 카메라 모듈.
제37항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는
전달받은 제어 입력 신호와 검출 신호 간의 오차를 계산하는 위치 오차 계산기;
상기 위치 오차 계산기에 의해 계산된 정보를 미분, 적분 또는 비례 제어하는 PID(proportional-integral-derivative) 제어기; 및
상기 PID 제어기의 제어 결과를 필터링하는 필터를 포함하는 카메라 모듈.
제36항 또는 제37항에 있어서,
상기 전류 드라이버는
상기 제어 입력 신호 또는 상기 위치 제어 신호에 따라 상기 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 컨트롤러; 및
상기 액츄에이터를 구동시키는 전류를 검출하는 전류 센서
를 포함하는 카메라 모듈.
제36항 또는 제37항에 있어서,
상기 드라이버는 H 브리지(bridge) 드라이버인 카메라 모듈.
제36항 또는 제37항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는 상기 제어 입력 신호를 바이패스하는 경우, 상기 증폭기의 증폭율을 제로로 설정하는 카메라 모듈.
제36항 또는 제37항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는 제1 클럭 신호에 따라 동작하고,
상기 전류 드라이버는 상기 제1 클럭 신호보다 샘플링 레이트가 높은 제2 클럭 신호에 따라 동작하는 카메라 모듈.
제36항 또는 제37항에 있어서,
상기 액츄에이터의 위치 정보 또는 상기 액츄에이터를 구동시키는 전류의 검출 정보를 저장하는 비휘발성 메모리를 더 포함하는 카메라 모듈.
제44항에 있어서,
상기 제1 클럭 신호는 분주되어 상기 위치 컨트롤러에 제공되는 카메라 모듈.
제35항에 있어서,
상기 액츄에이터는
상기 전류에 따라 자기장을 생성하는 코일; 및
상기 코일의 자기장에 상호 작용하여 상기 렌즈 캐리어를 이동시키는 구동력을 발생시키는 자성체
를 포함하는 카메라 모듈.
제47항에 있어서,
상기 자기장의 세기를 검출하는 검출용 자성체를 더 포함하는 카메라 모듈.
제48항에 있어서,
상기 자성체는 분극된 제1 자성체와 제2 자성체를 포함하는 카메라 모듈.
제35항에 있어서,
상기 액츄에이터 구동 장치가 실장되는 기판을 더 포함하는 카메라 모듈.
제50항에 있어서,
상기 액츄에이터는
상기 기판에 배치되어 상기 전류에 따라 자기장을 생성하는 코일; 및
상기 코일과 대면하도록 배치되어 상기 코일의 전류와 상호 작용하여 상기 렌즈 캐리어를 이동시키는 구동력을 발생시키는 자성체를 포함하는 카메라 모듈.
제51항에 있어서,
상기 렌즈 캐리어의 이동을 지지하는 볼 베어링을 더 포함하는 카메라 모듈.
제52항에 있어서,
상기 볼 베어링의 표면에는 윤활제가 도포된 카메라 모듈.
제47항에 있어서,
상기 액츄에이터는 상기 자성체와 상기 액츄에이터 구동 장치를 밀착시키는 요크(yoke)를 더 포함하는 카메라 모듈.
제47항에 있어서,
상기 코일은 상기 렌즈 캐리어 외부에 배치되며,
상기 자성체는 상기 코일의 배치에 따라 복수개가 배치되는 카메라 모듈.
제55항에 있어서,
상기 렌즈 캐리어의 상부 또는 하부 중 적어도 하나에 배치되어 상기 렌즈 캐리어의 이동을 지지하는 탄성 부재를 더 포함하는 카메라 모듈.
제35항에 있어서,
상기 렌즈 캐리어는 접착제 또는 나사 결합 방식 중 하나의 방식으로 조립된 적어도 하나의 렌즈를 갖는 렌즈 배럴을 포함하는 카메라 모듈.
제35항에 있어서,
상기 렌즈 캐리어를 수용하는 하우징을 더 포함하는 카메라 모듈.
제35항에 있어서,
상기 렌즈 캐리어의 렌즈를 통해 촬상된 이미지를 신호 처리하는 이미지 센서 모듈을 더 포함하는 카메라 모듈.
렌즈를 통해 촬상된 이미지를 신호처리하고, 제어 입력 신호 또는 상기 제어 입력 신호에 기초한 위치 제어 신호에 따라, 상기 렌즈를 갖는 렌즈 캐리어를 이동시키는 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 액츄에이터 구동 장치를 갖는 카메라 모듈; 및
상기 카메라 모듈에 의해 촬상된 이미지를 디스플레이하는 디스플레이부
를 포함하는 전자 장치.
제60항에 있어서,
상기 액츄에이터 구동 장치는
모드 신호에 따라 상기 제어 입력 신호를 바이패스(bypass)하거나, 상기 제어 입력 신호에 기초한 위치 제어 신호를 출력하는 위치 컨트롤러;
상기 위치 컨트롤러로부터 바이패스된 제어 입력 신호 또는 상기 위치 컨트롤러로부터의 위치 제어 신호에 따라 상기 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 드라이버;
상기 전류 드라이버로부터의 전류를 공급받아 상기 액츄에이터를 구동시키는 드라이버;
상기 액츄에이터의 위치를 검출하는 홀 센서; 및
상기 홀 센서로부터의 검출 신호의 레벨을 증폭시키는 증폭기
를 포함하는 전자 장치.
제60항에 있어서,
상기 액츄에이터 구동 장치는
상기 제어 입력 신호에 기초하여 위치 제어 신호를 출력하는 위치 컨트롤러;
상기 위치 컨트롤러로부터의 상기 위치 제어 신호 또는 상기 제어 입력 신호에 따라 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 드라이버;
모드 신호에 따라 상기 제어 입력 신호를 상기 위치 컨트롤러 또는 상기 전류 드라이버 중 하나에 전달하는 선택 제공부;
상기 전류 드라이버로부터의 전류를 공급받아 상기 액츄에이터를 구동시키는 드라이버;
상기 액츄에이터의 위치를 검출하는 홀 센서; 및
상기 홀 센서로부터의 검출 신호의 레벨을 증폭시키는 증폭기
를 포함하는 전자 장치.
제61항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는
상기 모드 신호에 따라 상기 제어 입력 신호의 신호 전달 경로를 전환하는 스위치;
상기 스위치로부터 전달받은 제어 입력 신호와 검출 신호 간의 오차를 계산하는 위치 오차 계산기;
상기 위치 오차 계산기에 의해 계산된 정보를 미분, 적분 또는 비례 제어하는 PID(proportional-integral-derivative) 제어기; 및
상기 PID 제어기의 제어 결과를 필터링하는 필터를 포함하는 전자 장치.
제61항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는
상기 모드 신호에 따라 동작 오프하여 상기 제어 입력 신호를 바이패스하거나, 상기 제어 입력 신호와 검출 신호 간의 위치 오차를 계산하는 위치 오차 계산기;
상기 위치 오차 계산기에 의해 계산된 정보를 미분, 적분 또는 비례 제어하고, 상기 모드 신호에 따라 미분 및 적분 기능을 동작 오프하며, 비례 제어의 이득을 설정하여 상기 위치 오차 계산기로부터 바이패스된 제어 입력 신호를 바이패스 출력하는 PID(proportional-integral-derivative) 제어기; 및
상기 PID 제어기의 제어 결과를 필터링하거나, 상기 PID 제어기로부터의 제어 입력 신호를 바이패스 출력하는 필터를 포함하는 전자 장치.
제62항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는
전달받은 제어 입력 신호와 검출 신호 간의 오차를 계산하는 위치 오차 계산기;
상기 위치 오차 계산기에 의해 계산된 정보를 미분, 적분 또는 비례 제어하는 PID(proportional-integral-derivative) 제어기; 및
상기 PID 제어기의 제어 결과를 필터링하는 필터를 포함하는 전자 장치.
제61항 또는 제62항에 있어서,
상기 전류 드라이버는
상기 제어 입력 신호 또는 상기 위치 제어 신호에 따라 상기 액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 컨트롤러; 및
상기 액츄에이터에 전달된 전류를 검출하는 전류 센서
를 포함하는 전자 장치.
제61항 또는 제62항에 있어서,
상기 드라이버는 H 브리지(bridge) 드라이버인 전자 장치.
제61항 또는 제62항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는 상기 제어 입력 신호를 바이패스하는 경우, 상기 증폭기의 증폭율을 제로로 설정하는 전자 장치.
제61항 또는 제62항에 있어서,
상기 위치 컨트롤러는 제1 클럭 신호에 따라 동작하고,
상기 전류 드라이버는 상기 제1 클럭 신호보다 샘플링 레이트가 높은 제2 클럭 신호에 따라 동작하는 전자 장치.
제61항 또는 제62항에 있어서,
상기 액츄에이터의 위치 정보 또는 상기 액츄에이터를 구동시키는 전류의 검출 정보를 저장하는 비휘발성 메모리를 더 포함하는 전자 장치.
액츄에이터를 구동시키는 전류를 출력하는 전류 컨트롤러의 파라미터가 설정되는 단계;
상기 액츄에이터의 구동 특성에 따라, 상기 전류 컨트롤러에 바이패스된 제어 입력 신호를 전달하는 제1 모드와, 상기 제어 입력 신호에 기초한 위치 제어 신호를 출력하는 위치 컨트롤러로부터 상기 위치 제어 신호를 상기 전류 컨트롤러에 전달하는 제2 모드 중 하나의 동작 모드가 선택되는 단계; 및
상기 제1 모드에 따라 상기 전류 컨트롤러는 상기 액츄에이터에 입력된 전류가 목표값에 부합하도록 동작하거나, 또는 상기 제2 모드에 따라 상기 위치 컨트롤러는 상기 액츄에이터의 위치가 목표값에 부합되도록 동작하는 단계
를 포함하는 액츄에이터 구동 제어 방법.
제71항에 있어서,
상기 액츄에이터의 구동 특성은 선형 특성 또는 비선형 특성인 액츄에이터 구동 제어 방법.
제71항에 있어서,
상기 전류 컨트롤러에 제공되는 클럭 신호는 상기 위치 컨트롤러에 제공되는 클럭 신호보다 샘플링 레이트가 높은 액츄에이터 구동 제어 방법.