(57)【要約】【課題】  本発明はフィードバック制御及びバイアス制御を利用して矩形波を制御する可変矩形波駆動装置を提供する。【解決手段】  本発明の可変矩形波駆動装置は、クロックパルスを発生する発振部(120)と、上記発振部(120)からのクロックパルスを分周してクロック信号及び矩形波信号を出力する分周/デューティ制御部(130)と、バイアス電圧に応じて上記分周/デューティ制御部(130)からの矩形波信号を増幅し相互逆位相関係にある第1矩形波信号及び第2矩形波信号を生成して矩形波駆動信号として出力する駆動部(140)と、使用者により可変可能な設定電圧と上記駆動部(140)のバイアス電圧とを比較して、その比較結果信号を出力するフィードバック制御部(150)と、上記フィードバック制御部(150)からの比較結果信号に応じてスイッチング信号を生成するスイッチング制御部(160)と、上記スイッチング制御部(160)からのスイッチング信号に応じて入力電圧を充電及び放電させ、上記駆動部(140)のバイアス電圧を調節するバイアス電圧調節部(170)と、を具備することを特徴とする。【選択図】図1
2005286980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互逆位相を有する一対の矩形波駆動信号を制御する可変矩形波駆動装置において、
入力電圧の供給を受けて各部に必要な電圧を供給する電源部と、
予め設定された周波数を有するクロックパルスを発生する発振部と、
上記発振部からのクロックパルスを予め設定された各分周比で分周してクロック信号及び矩形波信号を出力する分周/デューティ制御部と、
バイアス電圧に応じて決定される増幅率で上記分周/デューティ制御部からの矩形波信号を増幅し、この増幅した矩形波信号に応じて相互逆位相関係にある上記第1、第2矩形波信号を生成し一対の矩形波駆動信号として出力する駆動部と、
使用者により可変可能な設定電圧と上記駆動部のバイアス電圧とを比較して、その比較結果信号を出力するフィードバック制御部と、
上記フィードバック制御部からの比較結果信号に応じてスイッチング信号を生成するスイッチング制御部と、
上記スイッチング制御部からのスイッチング信号に応じて入力電圧を充電及び放電させ、この充電及び放電により上記駆動部のバイアス電圧を調節するバイアス電圧調節部と、
を具備することを特徴とする可変矩形波駆動装置。
【請求項２】
上記電源部は、
入力される節電信号に応じて動作オンまたは動作オフされ、動作オンの際入力電圧の供給を受けて各部に必要な電圧を供給するようになることを特徴とする請求項1に記載の可変矩形波駆動装置。
【請求項３】
上記分周/デューティ制御部は、
上記発振部からのクロックパルスを予め設定された各分周比で分周して複数の分周されたパルスを出力し、また上記クロックパルスを予め設定された矩形波分周比で分周して矩形波信号を出力する分周部と、
上記分周部からの複数の分周された信号を否定論理積演算してクロック信号を生成する否定論理積演算部と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の可変矩形波駆動装置。
【請求項４】
上記スイッチング制御部は、
上記分周/デューティ制御部のクロック信号に同期され、上記フィードバック制御部からの比較結果信号に応じてスイッチング信号を生成するようになることを特徴とする請求項1に記載の可変矩形波駆動装置。 
【請求項５】
上記スイッチング制御部は、
上記分周/デューティ制御部のクロック信号に同期され、上記フィードバック制御部からの比較結果信号に応じてパルス時間変調方式でスイッチング信号を生成するようになることを特徴とする請求項1に記載の可変矩形波駆動装置。
【請求項６】
上記スイッチング制御部は、
上記フィードバック制御部からの比較結果信号と上記分周/デューティ制御部のクロック信号とを論理積演算してスイッチング信号を生成する論理積演算部を含むことを特徴とする請求項1に記載の可変矩形波駆動装置。 
【請求項７】
上記スイッチング制御部は、
上記分周/デューティ制御部のクロック信号に同期され、上記フィードバック制御部からの比較結果信号を出力する同期部と、
上記同期部の出力信号と上記分周/デューティ制御部のクロック信号とを論理積演算してスイッチング信号を生成する論理積演算部と、
上記論理積演算部からのスイッチング信号を出力するバッファ部と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の可変矩形波駆動装置。 
【請求項８】
上記バイアス電圧調節部は、
上記スイッチング制御部からのスイッチング信号に応じて入力電圧端と接地端との連結をオン/オフスイッチングするスイッチング部と、
上記スイッチング部のオン/オフスイッチングに応じて、入力電源を充電及び放電して上記駆動部のバイアス電圧を調節する充放電部と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の可変矩形波駆動装置。
【請求項９】
上記可変矩形波駆動装置は、
相互逆位相を有する一対の矩形波駆動信号により動作し、この矩形波駆動信号のピークピーク値に応じて制御される液晶レンズ
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の可変矩形波駆動装置。
【請求項１０】
上記電源部は、
入力される節電信号に応じて動作オンまたは動作オフされ、動作オンの際入力電圧の供給を受け各部に必要な電圧を供給するようになることを特徴とする請求項９に記載の可変矩形波駆動装置。 
【請求項１１】
上記分周/デューティ制御部は、
上記発振部からのクロックパルスを予め設定された各分周比で分周して複数の分周されたパルスを出力し、また上記クロックパルスを予め設定された矩形波分周比で分周して矩形波信号を出力する分周部と、
上記分周部からの複数の分周された信号を否定論理積演算してクロック信号を生成する否定論理積演算部と、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の可変矩形波駆動装置。
【請求項１２】
上記スイッチング制御部は、
上記分周/デューティ制御部のクロック信号に同期され、上記フィードバック制御部からの比較結果信号に応じてスイッチング信号を生成するようになることを特徴とする請求項９に記載の可変矩形波駆動装置。 
【請求項１３】
上記スイッチング制御部は、
上記分周/デューティ制御部のクロック信号に同期され、上記フィードバック制御部からの比較結果信号に応じてパルス時間変調方式でスイッチング信号を生成するようになることを特徴とする請求項９に記載の可変矩形波駆動装置。
【請求項１４】
上記スイッチング制御部は、
上記フィードバック制御部からの比較結果信号と上記分周/デューティ制御部のクロック信号とを論理積演算してスイッチング信号を生成する論理積演算部
を含むことを特徴とする請求項９に記載の可変矩形波駆動装置。 
【請求項１５】
上記スイッチング制御部は、
上記分周/デューティ制御部のクロック信号に同期され、上記フィードバック制御部からの比較結果信号を出力する同期部と、
上記同期部の出力信号と上記分周/デューティ制御部のクロック信号とを論理積演算してスイッチング信号を生成する論理積演算部と、
上記論理積演算部からのスイッチング信号を出力するバッファ部と、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の可変矩形波駆動装置。 
【請求項１６】
上記バイアス電圧調節部は、 
上記スイッチング制御部からのスイッチング信号に応じて入力電圧端と接地端との連結をオン/オフスイッチングするスイッチング部と、
上記スイッチング部のオン/オフスイッチングに応じて、入力電源を充電及び放電して上記駆動部のバイアス電圧を調節する充放電部と、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の可変矩形波駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はHHP(Hand Held Phone)などのカメラモジュール(Camera Module)に適用される可変矩形波駆動装置に関するもので、とりわけカメラモジュールに適用される可変矩形波駆動装置において、フィードバック制御及びバイアス制御を利用して矩形波を制御することにより、矩形波を可変して液晶レンズの曲率を正確に制御することができ、こうして適用されるカメラモジュールのフォーカス及びズームをより精密且つ安定して調節できる可変矩形波駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶レンズ(Liquid Crystal Lens; LCL)は透明なボディ内部に比重の相異な2液晶が内蔵され、この液晶の曲率を駆動電圧で調節でき、別途の機械的なメカニズム無しでも適用されるカメラモジュールのフォーカス及びズームを制御できることがわかっている。
【０００３】
こうした液晶レンズを利用する光学的装置(optical devices)は、例えば特許文献１及び２に記載のとおりである。
【０００４】
従来の液晶レンズ中、特許文献１に開示された液晶レンズは図10のように構成される。
【０００５】
図10は従来の液晶レンズの分解斜視図として、図10に示した液晶レンズは相互向き合い光学的に透明にコーティングされ窪んだ表面を有する透明基板(13)及び偏光器(11)と、液晶配列層(15)でコーティングされた電気的導電性電極(14)とを含む。上記偏光器(11)は上記配列層(15)の空間内に含まれる液晶物質の指向器(directors)上に配置される好ましき方向であるX軸方向に配列される。上記電極(14)は電圧発生器(16)に接続され、上記電圧発生器(16)による電場が上記電極(14)間に発生する。
【０００６】
上記電極(14)間の電場の強度が増加するにつれて、液晶物質の指向器は上記 電場の強度に直接関連した分だけZ軸方向へ動くようになる。
【０００７】
こうした液晶レンズを駆動させるための駆動装置について研究開発が進んでいるが、こうした液晶レンズにおける従来の駆動装置中、特許文献２に開示された駆動回路を図11に示してある。
【０００８】
図11に示した駆動回路は光を感知する検出部(1)と、上記検出部(1)からの信号をフィルタリングするフィルター/バッファ部(2)と、予め設定された周波数を発生し、上記フィルター/バッファ部(2)からの信号に応じて上記周波数のデューティサイクルを制御する発振部(3)とを含んで成る。
【０００９】
こうした従来の駆動回路は周囲光に応答して光濃度を可変させ、これにより液晶レンズの照度を一定に調節することができる。
【００１０】
しかし、こうした従来の液晶レンズの駆動回路は液晶レンズの曲率を制御できないので、こうした曲率の制御によって可能なフォーカス制御もできない問題がある。
【００１１】
こうして、液晶レンズの曲率を制御することが必要となり、ひいては上記液晶レンズの曲率をより正確に制御することも必要である。
【特許文献１】米国特許番号第4,190,330号
【特許文献２】米国特許番号第6,433,770号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記問題点を解決するために提案されたもので、その目的はカメラモジュールに適用される可変矩形波駆動装置において、フィードバック制御及び バイアス制御を利用して矩形波を制御することにより、矩形波を可変でき液晶レンズの曲率を正確に制御することができ、これにより適用されるカメラモジュールのフォーカス及びズームをより精密且つ安定して調節できるようにする可変矩形波駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した本発明の目的を成し遂げるために、本発明の可変矩形波駆動装置は、相互逆位相を有する一対の矩形波駆動信号を制御する可変矩形波駆動装置において、入力電圧の供給を受け各部に必要な電圧を供給する電源部と、予め設定された周波数を有するクロックパルスを発生する発振部と、上記発振部からのクロックパルスを予め設定された各分周比で分周してクロック信号及び矩形波信号を出力する分周/デューティ制御部と、バイアス電圧に応じて決定される増幅率で上記分周/デューティ制御部からの矩形波信号を増幅し、この増幅された矩形波信号に応じて、相互逆位相関係にある上記第1、第2矩形波信号を生成し一対の矩形波駆動信号として出力する駆動部と、使用者により可変可能な設定電圧と上記駆動部のバイアス電圧とを比較して、その比較結果信号を出力するフィードバック制御部と、上記フィードバック制御部からの比較結果信号に応じてスイッチング信号を生成するスイッチング制御部と、上記スイッチング制御部からのスイッチング信号に応じて入力電圧を充電及び放電させ、この充電及び放電により上記駆動部のバイアス電圧を調節するバイアス電圧調節部と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
上記可変矩形波駆動装置は、相互逆位相を有する一対の矩形波駆動信号により動作し、この矩形波駆動信号のピークピーク値により制御される液晶レンズ
をさらに含むことを特徴とする。
【００１５】
上記電源部は消費電力を減らすために、入力される節電信号に応じて動作オンまたは動作オフされることが好ましい。
【００１６】
上記スイッチング制御部は上記フィードバック制御部からの比較結果信号と上記分周/デューティ制御部のクロック信号とを論理積演算してスイッチング信号を生成する論理積演算部を含む。
【００１７】
また、上記スイッチング制御部はより正確な動作のために、上記分周/デューティ制御部のクロック信号に同期され動作することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
上述したような本発明によると、HHP(Hand Held Phone)などのカメラモジュール(Camera Module)に適用される可変矩形波駆動装置において、フィードバック制御及びバイアス制御を利用して矩形波を制御することにより、矩形波を可変させられ液晶レンズの曲率を正確に制御でき、これにより適用されるカメラモジュールのフォーカス及びズームをより精密且つ安定して調節することができる。
【００１９】
また、本発明が適用されるカメラモジュールはイメージ撮影機能を有する装置に使用でき、とりわけ液晶レンズを用いるカメラモジュールは小型にすることができ、またフォーカス及びズーム機能を行うための機械的なメカニズムが不要なので、小型化が要求され低消費電力が要求される携帯電話などの移動通信端末機に有利に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましき実施例を添付の図を参照しながら詳しく説明する。本発明が参照する図において実質的に同一な構成と機能を有する構成要素には同一符号を付す。
【００２１】
図1は本発明による可変矩形波駆動装置の構成図である。
【００２２】
図1によると、本発明による可変矩形波駆動装置は相互逆位相を有する一対の矩形波駆動信号を制御する装置である。 
こうした本発明の可変矩形波駆動装置は入力電圧(VB)の供給を受け各部に必要な電圧を供給する電源部(110)と、予め設定された周波数を有するクロックパルス(Cp)を発生する発振部(120)と、上記発振部(120)からのクロックパルス(Cp)を予め設定された各分周比で分周してクロック信号(Sclk)及び矩形波信号(Ss)を出力する分周/デューティ制御部(130)と、バイアス電圧(Vbias)により決定される増幅率で上記分周/デューティ制御部(130)からの矩形波信号(Ss)を増幅して第1矩形波信号(So1)を生成し、上記矩形波信号(So1)を反転して第2矩形波信号(So2)を生成し、相互逆位相関係にある上記第1、第2矩形波信号(So1、So2)を一対の矩形波駆動信号(Sout)として出力する駆動部(140)と、使用者により可変可能な設定電圧(Vset)と上記駆動部(140)のバイアス電圧(Vbias)とを比較して、その比較結果信号(Sd)を出力するフィードバック制御部(150)と、上記フィードバック制御部(150)からの比較結果信号(Sd)に応じてスイッチング信号(Ssw)を生成するスイッチング制御部(160)と、上記スイッチング制御部(160)からのスイッチング信号(Ssw)に応じて入力電圧(VB)を充電及び放電させ、この充電及び放電により上記駆動部(140)のバイアス電圧(Vbias)を調節するバイアス電圧調節部(170)とを含む。
【００２３】
また、上記可変矩形波駆動装置は相互逆位相を有する一対の矩形波駆動信号により動作し、この矩形波駆動信号のピークピーク値により制御される液晶レンズ(LCL)をさらに含む。
【００２４】
上記電源部(110)は入力される節電信号(PS)により動作オンまたは動作オフされ、動作オンの際入力電圧(VB)の供給を受け各部に必要な電圧を供給するようになることが好ましい。ここで、上記節電信号(PS)は使用者の選択に基づいた信号に該当するか、または本発明の可変矩形波駆動装置が適用される携帯電話などの端末機においてカメラモジュールの使用状態に基づいた信号に該当することができる。
【００２５】
図2は本発明の可変矩形波駆動装置が適用される液晶レンズの断面図である。
【００２６】
図2によると、本発明の駆動装置が適用される液晶レンズは両外側に設けられた透明なウィンドウ層(W1、W2)と、上記矩形波駆動信号(Sout)を供給すべく、上記ウィンドウ層(W1、W2)の内側縁部夫々に形成され電極として作用する2個の金属層(M1、M2)と、上記両金属層(M1、M2)の間に、上記両金属層(M1、M2)を電気的に絶縁させるべく形成された絶縁層(I)とで成る。また、上記ウィンドウ層(W1、W2)、金属層(M1、M2)及び絶縁層(I)から形成された内部空間には比重の相異する2個の液晶(L1、L2)が混ざり合わず区分される領域に内蔵され、また上記両液晶夫々は光軸に対して略垂直に配列される。
【００２７】
図3は本発明の分周/デューティ制御部の構成図である。
【００２８】
図3によると、上記分周/デューティ制御部(130)は、上記発振部(120)からのクロックパルス(Cp)を予め設定された各分周比で分周して複数の分周されたパルスを出力し、また上記クロックパルス(Cp)を予め設定された矩形波分周比で分周して矩形波信号(Ss)を出力する分周部(131)と、上記分周部(131)からの複数の分周された信号を否定論理積演算してクロック信号(Sclk)を生成する否定論理積演算部(132)とを含む。
【００２９】
図4は本発明のスイッチング制御部の構成図である。
【００３０】
図4によると、上記スイッチング制御部(160)は上記フィードバック制御部(150)からの比較結果信号(Sd)に応じてパルス時間変調方式(PTM)でスイッチング信号(Ssw)を生成するようになることができるが、この際より正確な動作のためには、上記スイッチング制御部(160)は上記分周/デューティ制御部(130)のクロック信号(Sclk)に同期され動作することが好ましい。
【００３１】
ここで、上記パルス時間変調方式(PTM: Pulse Time Modulation)は信号波の大きさに応じてパルスの時間を変える変調方式として、ここには信号の大きさに応じてパルスの幅を変えるパルス幅変調(PWM)と、信号の大きさに応じてパルスの位置を変えるパルス位置変調(PPM)と、信号の大きさに応じてパルスの周波数を変えるパルス周波数変調(PFM)とが含まれる。
【００３２】
本発明のスイッチング制御部(160)にはパルス時間変調方式(PTM)に含まれる変調方式中一つを適用することができる。 
上記スイッチング制御部(160)にパルス周波数変調(PFM)が適用される場合、上記スイッチング制御部(160)は、上記分周/デューティ制御部(130)のクロック信号(Sclk)に同期され、上記フィードバック制御部(150)からの比較結果信号(Sd)を出力する同期部(161)と、上記同期部(161)の出力信号と上記分周/デューティ制御部(130)のクロック信号(Sclk)とを論理積演算してスイッチング信号(Ssw)を生成する論理積演算部(162)と、上記論理積演算部(162)からのスイッチング信号(Ssw)を出力するバッファ部(163)とを含む。
【００３３】
ここで、上記同期部(161)はD-フリップフロップなどで具現することができる。
【００３４】
図5は本発明のバイアス電圧調節部の構成図である。
【００３５】
図5によると、上記バイアス電圧調節部(170)は上記スイッチング制御部(160)からのスイッチング信号(Ssw)に応じて入力電圧(VB)端と接地端との連結をオン/オフスイッチングするスイッチング部(171)と、上記スイッチング部のオン/オフスイッチングに応じて入力電源(VB)を充電及び放電し上記駆動部(140)のバイアス電圧(Vbias)を調節する充放電部(172)とを含む。
【００３６】
図6は本発明の主要信号のタイミングチャートである。
【００３７】
図6において、Cpは上記発振部(120)から出力されるクロックパルスで、SD1〜SD4は上記分周/デューティ制御部(130)の分周部(131)から出力される分周されたパルスで、Sclkは上記分周/デューティ制御部(130)から出力されるクロック信号で、Ssは分周/デューティ制御部(130)の分周部(131)から出力される矩形波信号である。そしてSoutは相互逆位相関係にある上記第1、第2矩形波信号(So1、So2)を含む一対の矩形波駆動信号である。
【００３８】
図7は本発明のスイッチング信号に係わる信号のタイミング図である。
【００３９】
図7において、Vbiasは上記バイアス電圧調節部(170)により上記駆動部(140)に供給されるバイアス電圧で、Vsetは液晶レンズの曲率を調節するため使用者により可変的に設定される電圧で、Sdは上記フィードバック制御部(150)から出力される信号で、Sd'は上記SdがSclkにより同期された信号である。そしてSswは上記スイッチング 制御部(160)から出力される信号である。
【００４０】
図8は本発明の矩形波駆動信号の波形図である。
【００４１】
図8(a)は最低ピークピーク値(Vpp-min)を有する矩形波駆動信号の波形図で、図8(b)は最高ピークピーク値(Vpp-max)を有する矩形波駆動信号の波形図である。
【００４２】
図9は本発明による液晶レンズの曲率調節原理図である。
【００４３】
図9には、本発明の可変矩形波駆動装置により上記液晶レンズの曲率が調節される原理が示してある。
【００４４】
以下、本発明の作用及び効果を添付の図に基づき詳しく説明する。
【００４５】
図1及び図2によると、本発明の可変矩形波駆動装置は液晶レンズ(LCL)を駆動させるが、この液晶レンズ(LCL)は相互逆位相を有する一対の矩形波駆動信号(Sout)により動作し、この矩形波駆動信号のピークピーク値(Vpp)に応じて曲率が制御されるが、こうした液晶レンズの曲率制御過程については後述する。
【００４６】
先ず、本発明の液晶レンズ(LCL)の駆動装置の電源部(110)は約2.5V〜5V範囲中任意の入力電圧(VB)の供給を受け各部に必要な電圧を供給するが、ここで上記電源部(110)は入力される節電信号(PS)に応じて動作オンまたは動作オフされることができ、動作オン時入力電圧(VB)の供給を受け各部に必要な電圧を供給する。
【００４７】
ここで、本発明の発振部(120)は予め設定された周波数を有するクロックパルス(Cp)を発生させ分周/デューティ制御部(130)に出力する。例えば、上記クロックパルス(Cp)は約4MHz〜10MHz範囲内に設定することができる。
【００４８】
また、上記分周/デューティ制御部(130)は上記発振部(120)からのクロックパルス(Cp)を予め設定された各分周比で分周しクロック信号(Sclk)及び矩形波信号(Ss)を出力するが、これについては図1ないし図3を参照しながら説明する。
【００４９】
図1ないし図3によると、上記分周/デューティ制御部(130)の分周部(131)は上記発振部(120)からのクロックパルス(Cp)を予め設定された各分周比で分周し複数の分周されたパルス(SD1〜SD4)を出力する。また、上記クロックパルス(Cp)を予め設定された矩形波分周比で分周して矩形波信号(Ss)を出力する。
【００５０】
例えば、上記クロックパルス(Cp)が8MHzで、上記各分周比が「1、1/2、1/4、1/8」に設定され、上記矩形波分周比が「1/8000」に設定されると、上記分周部(131)により上記クロックパルス「8MHz」が各分周比「1、1/2、1/4、1/8」に分周されるので、上記複数の分周されたパルス(SD1、SD2、SD3、SD4)の各周波数は「8MHz、4MHz、2MHz、1MHz」となる。そして、上記クロックパルス「8MHz」が矩形波分周比「1/8000」で分周されるので、上記矩形波信号(Ss)の周波数は約「1KHz」となる。
【００５１】
さらに、上記分周/デューティ制御部(130)の否定論理積演算部(132)は上記分周部(131)からの複数の分周された信号(SD1、SD2、SD3、SD4)を否定論理積演算してクロック信号(Sclk)を生成するが、例えば、図3の否定論理積演算部(132)は図6に示したような「8MHz、4MHz、2MHz、1MHz」の分周されたパルス(SD1〜SD4)を否定論理積演算し、図6に示したように約1MHzのクロック信号(Sclk)を出力する。
【００５２】
一方、上記フィードバック制御部(150)は上記液晶レンズ(LCL)の曲率を調節するために使用者により可変可能な設定電圧(Vset)と上記駆動部(140)のバイアス電圧(Vbias)とを比較してその比較結果信号(Sd)を出力する。これについて図1及び図7を参照しながら説明する。
【００５３】
図1に示した上記フィードバック制御部(150)は図7に示したように、上記設定電圧(Vset)より上記バイアス電圧(Vbias)が低いと上記比較結果信号(Sd)をハイレベルで出力し、逆に上記設定電圧(Vset)より上記バイアス電圧(Vbias)が高いと上記比較結果信号(Sd)をローレベルで出力する。
【００５４】
次いで、上記スイッチング制御部(160)は上記フィードバック制御部(150)からの比較結果信号(Sd)によりスイッチング信号(Ssw)を生成するが、これについては図1ないし図4を参照に説明する。
【００５５】
図1ないし図4により、上記スイッチング制御部(160)にパルス周波数変調(PFM)が適用される場合について説明すれば、上記スイッチング制御部(160)の同期部(161)は上記フィードバック制御部(150)からの比較結果信号(Sd)を上記分周/デューティ制御部(130)のクロック信号(Sclk)に同期させ、図7に示したような同期された信号(Sd')を出力する。
【００５６】
ここで、上記フィードバック制御部(150)からの比較結果信号(Sd)を上記分周/デューティ制御部(130)のクロック信号(Sclk)に同期させる理由はより正確なスイッチング制御のためである。
【００５７】
そして、上記スイッチング制御部(160)の論理積演算部(162)は上記同期部(161)から出力される同期された信号(Sd')と上記分周/デューティ制御部(130)のクロック信号(Sclk)とを論理積演算してスイッチング信号(Ssw)を生成し、次いでバッファ部(163)は上記論理積演算部(162)からのスイッチング信号(Ssw)を出力する。
【００５８】
次いで、上記バイアス電圧調節部(170)は上記スイッチング制御部(160)からのスイッチング信号(Ssw)に応じて入力電圧(VB)を充電及び放電し、この充電及び放電により上記駆動部(140)のバイアス電圧(Vbias)を調節するが、これについては図1ないし図5を参照しながら説明する。
【００５９】
図1ないし図5によると、上記バイアス電圧調節部(170)のスイッチング部(171)は上記スイッチング制御部(160)からのスイッチング信号(Ssw)に応じて入力電圧(VB)端と接地端との連結をオン/オフスイッチングする。
【００６０】
例えば、上記スイッチング部(171)が「PチャネルMOS FET」で具現された場合、上記スイッチング信号(Ssw)がハイレベルであれば上記スイッチング部(171)がオフになり上記入力電圧(VB)端と接地端との連結がオフになり、上記入力電圧(VB)がコイル(C1)及びダイオード(D1)を通してキャパシター(C1)に充電されながら上記バイアス電圧(Vbias)が昇圧する。逆に、上記スイッチング信号(Ssw)がローレベルであれば上記スイッチング部(171)がオンになり上記入力電圧(VB)端と接地端との連結がオンになり、これにより上記入力電圧(VB)は接地でバイパスされる同時に、上記キャパシター(C1)に充電された電圧がバイアス電圧(Vbias)端に放電され上記バイアス電圧(Vbias)が減圧する。
【００６１】
例えば、上記バイアス電圧(Vbias)が設定電圧(Vset)より低い場合には、上記同期された信号(Sd')がハイレベルになり、上記スイッチング部(171)が上記クロック信号(Sclk)の周波数(例、1MHz)に応じてオン/オフ動作を繰り返し、これにより上記充放電部(172)が上記入力電圧(VB)の充放電を繰り返し行い、上記バイアス電圧(Vbias)が上記設定電圧(Vset)に向かって漸次昇圧する。
【００６２】
それに比して、上記バイアス電圧(Vbias)が設定電圧(Vset)より高い場合には、上記同期された信号(Sd')がローレベルになり、上記スイッチング部(171)がオン状態に保たれ、これにより上記充放電部(172)が放電を行うことにつれて上記バイアス電圧(Vbias)が上記設定電圧(Vset)に向かって漸次減圧する。
【００６３】
こうした動作過程を通して、上記バイアス電圧(Vbias)はパルス周波数変調方式で上記設定電圧(Vset)に調節され、これによると上記設定電圧(Vset)を使用者が可変して上記バイアス電圧を使用者が望む電圧に調節でき、こうして調節されたバイアス電圧(Vbias)が上記駆動部(140)に提供される。 
例えば、上記入力電圧(VB)が約2.5V〜5Vであれば、バイアス電圧(Vbias)は約0.8Vから2.5Vまで調節することができる。
【００６４】
次いで、上記駆動部(140)はバイアス電圧(Vbias)に応じて決定される増幅率で、上記分周/デューティ制御部(130)からの矩形波信号(Ss)を増幅して第1矩形波信号(So1)を生成し、上記矩形波信号(So1)を反転させ第2矩形波信号(So2)を生成し、図5に示したように相互逆位相関係にある上記第1、第2矩形波信号(So1、So2)を一対の矩形波駆動信号(Sout)として上記液晶レンズ(LCL)に出力する。
【００６５】
即ち、上記バイアス電圧(Vbias)により、上記液晶レンズの矩形波駆動信号(Sout)に含まれる駆動信号(So1、So2)のピークピーク値(Vpp)が約0.0Vから40Vまで調節されるが、例えば上記バイアス電圧(Vbias)が約0.8Vから2.5Vまで調節される場合、上記駆動信号(So1、So2)のピークピーク値(Vpp)は図8(a)に示したように3.19Vの最少ピークピーク値(Vpp-min)から図8(b)に示したように38.4Vの最高ピークピーク値(Vpp-max)まで調節されることがわかる。
【００６６】
また、図9によると、本発明の駆動装置が適用される液晶レンズは矩形波駆動信号(Sout)に含まれる第1、第2駆動信号(So1、So2)の両端にかかるピークピーク値(Vpp)に応じて上記液晶レンズの曲率が調節され、この曲率調節により本発明の駆動装置が適用されるカメラモジュールのフォーカシング及びズームを成し遂げられる。
【００６７】
前述したような本発明の可変矩形波駆動装置によると、液晶レンズに与えられる矩形波駆動信号に含まれた第1、第2矩形波信号(So1、So2)のピークピーク値により上記液晶レンズの曲率を変化させ本発明の可変矩形波駆動装置が適用されるカメラモジュールのフォーカス(focus)またはズーム(Zoom)機能を行えるようになり、またフィードバック制御方式の採用により液晶レンズの曲率調節を正確且つ精密に制御することができる。
【００６８】
以上の説明は本発明の具体的な実施例に対する説明に過ぎず、本発明はこうした具体的な実施例に限定されるわけではなく、また本発明に対する上述した具体的な実施例からその構成の様々な変更及び改造が可能であることは本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者であれば容易に想到できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明による可変矩形波駆動装置の構成図である。
【図２】本発明の可変矩形波駆動装置が適用される液晶レンズの断面図である。
【図３】本発明の分周/デューティ制御部の構成図である。
【図４】本発明のスイッチング制御部の構成図である。
【図５】本発明のバイアス電圧調節部の構成図である。
【図６】本発明の主要信号のタイミングチャートである。
【図７】本発明のスイッチング信号に係わる信号のタイミング図である。
【図８】本発明の矩形波駆動信号の波形図である。
【図９】本発明による液晶レンズの曲率調節原理図である。
【図１０】従来の液晶レンズの分解斜視図である。
【図１１】従来の液晶レンズの駆動回路図である。
【符号の説明】
【００７０】
110  電源部
120  発振部
130  分周/デューティ制御部
131  分周部
132  否定論理積演算部
140  駆動部
150  フィードバック制御部
160  スイッチング制御部
161  同期部
162  論理積演算部
163  バッファ部
170  バイアス電圧調節部
171  スイッチング部
172  充放電部
LCL  液晶レンズ
Cp  クロックパルス
Sclk  クロック信号
Ss  矩形波信号
Vbias  バイアス電圧
So1、So2  矩形波信号
Sout  矩形波駆動信号
Vset  設定電圧
Sd  比較結果信号
Sd'  同期された比較結果信号
Ssw  スイッチング信号
VB  入力電圧
PS  節電信号
【図１】
2005286980.tif 000003
【図２】
2005286980.tif 000004
【図３】
2005286980.tif 000005
【図４】
2005286980.tif 000006
【図５】
2005286980.tif 000007
【図６】
2005286980.tif 000008
【図７】
2005286980.tif 000009
【図９】
2005286980.tif 000010
【図１０】
2005286980.tif 000011
【図１１】
2005286980.tif 000012
【図８】
2005286980.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月31日(2004.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
上記可変矩形波駆動装置は、
相互逆位相を有する一対の矩形波駆動信号により動作し、この矩形波駆動信号のピークピーク値に応じて制御される液体レンズ
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の可変矩形波駆動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はHHP(Hand Held Phone)などのカメラモジュール(Camera Module)に適用される可変矩形波駆動装置に関するもので、とりわけカメラモジュールに適用される可変矩形波駆動装置において、フィードバック制御及びバイアス制御を利用して矩形波を制御することにより、矩形波を可変して液体レンズの曲率を正確に制御することができ、こうして適用されるカメラモジュールのフォーカス及びズームをより精密且つ安定して調節できる可変矩形波駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体レンズ(Liquid Lens; LL)は透明なボディ内部に比重の相異なる2液体が内蔵され、この液体の曲率を駆動電圧で調節でき、別途の機械的なメカニズム無しでも適用されるカメラモジュールのフォーカス及びズームを制御できることがわかっている。
【０００３】
一方、液晶レンズを利用する光学的装置(optical devices)は、例えば特許文献１及び２に記載のとおりである。
【０００４】
従来の液晶レンズ中、特許文献１に開示された液晶レンズは図10のように構成される。
【０００５】
図10は従来の液晶レンズの分解斜視図として、図10に示した液晶レンズは相互向き合い光学的に透明にコーティングされ窪んだ表面を有する透明基板(13)及び偏光器(11)と、液晶配列層(15)でコーティングされた電気的導電性電極(14)とを含む。上記偏光器(11)は上記配列層(15)の空間内に含まれる液晶物質の指向器(directors)上に配置される好ましき方向であるX軸方向に配列される。上記電極(14)は電圧発生器(16)に接続され、上記電圧発生器(16)による電場が上記電極(14)間に発生する。
【０００６】
上記電極(14)間の電場の強度が増加するにつれて、液晶物質の指向器は上記 電場の強度に直接関連した分だけZ軸方向へ動くようになる。
【０００７】
こうした液晶レンズを駆動させるための駆動装置について研究開発が進んでいるが、こうした液晶レンズにおける従来の駆動装置中、特許文献２に開示された駆動回路を図11に示してある。
【０００８】
図11に示した駆動回路は光を感知する検出部(1)と、上記検出部(1)からの信号をフィルタリングするフィルター/バッファ部(2)と、予め設定された周波数を発生し、上記フィルター/バッファ部(2)からの信号に応じて上記周波数のデューティサイクルを制御する発振部(3)とを含んで成る。
【０００９】
こうした従来の駆動回路は周囲光に応答して光濃度を可変させ、これにより液晶レンズの照度を一定に調節することができる。
【００１０】
しかし、こうした従来の液体レンズの駆動回路は液晶レンズの曲率を制御できないので、こうした曲率の制御によって可能なフォーカス制御もできない問題がある。
【００１１】
こうして、液体レンズの曲率を制御することが必要となり、ひいては上記液体レンズの曲率をより正確に制御することも必要である。
【特許文献１】米国特許番号第4,190,330号
【特許文献２】米国特許番号第6,433,770号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記問題点を解決するために提案されたもので、その目的はカメラモジュールに適用される可変矩形波駆動装置において、フィードバック制御及び バイアス制御を利用して矩形波を制御することにより、矩形波を可変でき液体レンズの曲率を正確に制御することができ、これにより適用されるカメラモジュールのフォーカス及びズームをより精密且つ安定して調節できるようにする可変矩形波駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した本発明の目的を成し遂げるために、本発明の可変矩形波駆動装置は、相互逆位相を有する一対の矩形波駆動信号を制御する可変矩形波駆動装置において、入力電圧の供給を受け各部に必要な電圧を供給する電源部と、予め設定された周波数を有するクロックパルスを発生する発振部と、上記発振部からのクロックパルスを予め設定された各分周比で分周してクロック信号及び矩形波信号を出力する分周/デューティ制御部と、バイアス電圧に応じて決定される増幅率で上記分周/デューティ制御部からの矩形波信号を増幅し、この増幅された矩形波信号に応じて、相互逆位相関係にある上記第1、第2矩形波信号を生成し一対の矩形波駆動信号として出力する駆動部と、使用者により可変可能な設定電圧と上記駆動部のバイアス電圧とを比較して、その比較結果信号を出力するフィードバック制御部と、上記フィードバック制御部からの比較結果信号に応じてスイッチング信号を生成するスイッチング制御部と、上記スイッチング制御部からのスイッチング信号に応じて入力電圧を充電及び放電させ、この充電及び放電により上記駆動部のバイアス電圧を調節するバイアス電圧調節部と、を具備することを特徴とする。
【００１４】
上記可変矩形波駆動装置は、相互逆位相を有する一対の矩形波駆動信号により動作し、この矩形波駆動信号のピークピーク値により制御される液体レンズをさらに含むことを特徴とする。
【００１５】
上記電源部は消費電力を減らすために、入力される節電信号に応じて動作オンまたは動作オフされることが好ましい。
【００１６】
上記スイッチング制御部は上記フィードバック制御部からの比較結果信号と上記分周/デューティ制御部のクロック信号とを論理積演算してスイッチング信号を生成する論理積演算部を含む。
【００１７】
また、上記スイッチング制御部はより正確な動作のために、上記分周/デューティ制御部のクロック信号に同期され動作することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
上述したような本発明によると、HHP(Hand Held Phone)などのカメラモジュール(Camera Module)に適用される可変矩形波駆動装置において、フィードバック制御及びバイアス制御を利用して矩形波を制御することにより、矩形波を可変させられ液体レンズの曲率を正確に制御でき、これにより適用されるカメラモジュールのフォーカス及びズームをより精密且つ安定して調節することができる。
【００１９】
また、本発明が適用されるカメラモジュールはイメージ撮影機能を有する装置に使用でき、とりわけ液体レンズを用いるカメラモジュールは小型にすることができ、またフォーカス及びズーム機能を行うための機械的なメカニズムが不要なので、小型化が要求され低消費電力が要求される携帯電話などの移動通信端末機に有利に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましき実施例を添付の図を参照しながら詳しく説明する。本発明が参照する図において実質的に同一な構成と機能を有する構成要素には同一符号を付す。
【００２１】
図1は本発明による可変矩形波駆動装置の構成図である。
【００２２】
図1によると、本発明による可変矩形波駆動装置は相互逆位相を有する一対の矩形波駆動信号を制御する装置である。 
こうした本発明の可変矩形波駆動装置は入力電圧(VB)の供給を受け各部に必要な電圧を供給する電源部(110)と、予め設定された周波数を有するクロックパルス(Cp)を発生する発振部(120)と、上記発振部(120)からのクロックパルス(Cp)を予め設定された各分周比で分周してクロック信号(Sclk)及び矩形波信号(Ss)を出力する分周/デューティ制御部(130)と、バイアス電圧(Vbias)により決定される増幅率で上記分周/デューティ制御部(130)からの矩形波信号(Ss)を増幅して第1矩形波信号(So1)を生成し、上記矩形波信号(So1)を反転して第2矩形波信号(So2)を生成し、相互逆位相関係にある上記第1、第2矩形波信号(So1、So2)を一対の矩形波駆動信号(Sout)として出力する駆動部(140)と、使用者により可変可能な設定電圧(Vset)と上記駆動部(140)のバイアス電圧(Vbias)とを比較して、その比較結果信号(Sd)を出力するフィードバック制御部(150)と、上記フィードバック制御部(150)からの比較結果信号(Sd)に応じてスイッチング信号(Ssw)を生成するスイッチング制御部(160)と、上記スイッチング制御部(160)からのスイッチング信号(Ssw)に応じて入力電圧(VB)を充電及び放電させ、この充電及び放電により上記駆動部(140)のバイアス電圧(Vbias)を調節するバイアス電圧調節部(170)とを含む。
【００２３】
また、上記可変矩形波駆動装置は相互逆位相を有する一対の矩形波駆動信号により動作し、この矩形波駆動信号のピークピーク値により制御される液体レンズ(LL)をさらに含む。
【００２４】
上記電源部(110)は入力される節電信号(PS)により動作オンまたは動作オフされ、動作オンの際入力電圧(VB)の供給を受け各部に必要な電圧を供給するようになることが好ましい。ここで、上記節電信号(PS)は使用者の選択に基づいた信号に該当するか、または本発明の可変矩形波駆動装置が適用される携帯電話などの端末機においてカメラモジュールの使用状態に基づいた信号に該当することができる。
【００２５】
図2は本発明の可変矩形波駆動装置が適用される液体レンズの断面図である。
【００２６】
図2によると、本発明の駆動装置が適用される液体レンズは両外側に設けられた透明なウィンドウ層(W1、W2)と、上記矩形波駆動信号(Sout)を供給すべく、上記ウィンドウ層(W1、W2)の内側縁部夫々に形成され電極として作用する2個の金属層(M1、M2)と、上記両金属層(M1、M2)の間に、上記両金属層(M1、M2)を電気的に絶縁させるべく形成された絶縁層(I)とで成る。また、上記ウィンドウ層(W1、W2)、金属層(M1、M2)及び絶縁層(I)から形成された内部空間には比重の相異する2個の液体(L1、L2)が混ざり合わず区分される領域に内蔵され、また上記両液体夫々は光軸に対して略垂直に配列される。
【００２７】
図3は本発明の分周/デューティ制御部の構成図である。
【００２８】
図3によると、上記分周/デューティ制御部(130)は、上記発振部(120)からのクロックパルス(Cp)を予め設定された各分周比で分周して複数の分周されたパルスを出力し、また上記クロックパルス(Cp)を予め設定された矩形波分周比で分周して矩形波信号(Ss)を出力する分周部(131)と、上記分周部(131)からの複数の分周された信号を否定論理積演算してクロック信号(Sclk)を生成する否定論理積演算部(132)とを含む。
【００２９】
図4は本発明のスイッチング制御部の構成図である。
【００３０】
図4によると、上記スイッチング制御部(160)は上記フィードバック制御部(150)からの比較結果信号(Sd)に応じてパルス時間変調方式(PTM)でスイッチング信号(Ssw)を生成するようになることができるが、この際より正確な動作のためには、上記スイッチング制御部(160)は上記分周/デューティ制御部(130)のクロック信号(Sclk)に同期され動作することが好ましい。
【００３１】
ここで、上記パルス時間変調方式(PTM: Pulse Time Modulation)は信号波の大きさに応じてパルスの時間を変える変調方式として、ここには信号の大きさに応じてパルスの幅を変えるパルス幅変調(PWM)と、信号の大きさに応じてパルスの位置を変えるパルス位置変調(PPM)と、信号の大きさに応じてパルスの周波数を変えるパルス周波数変調(PFM)とが含まれる。
【００３２】
本発明のスイッチング制御部(160)にはパルス時間変調方式(PTM)に含まれる変調方式中一つを適用することができる。 
上記スイッチング制御部(160)にパルス周波数変調(PFM)が適用される場合、上記スイッチング制御部(160)は、上記分周/デューティ制御部(130)のクロック信号(Sclk)に同期され、上記フィードバック制御部(150)からの比較結果信号(Sd)を出力する同期部(161)と、上記同期部(161)の出力信号と上記分周/デューティ制御部(130)のクロック信号(Sclk)とを論理積演算してスイッチング信号(Ssw)を生成する論理積演算部(162)と、上記論理積演算部(162)からのスイッチング信号(Ssw)を出力するバッファ部(163)とを含む。
【００３３】
ここで、上記同期部(161)はD-フリップフロップなどで具現することができる。
【００３４】
図5は本発明のバイアス電圧調節部の構成図である。
【００３５】
図5によると、上記バイアス電圧調節部(170)は上記スイッチング制御部(160)からのスイッチング信号(Ssw)に応じて入力電圧(VB)端と接地端との連結をオン/オフスイッチングするスイッチング部(171)と、上記スイッチング部のオン/オフスイッチングに応じて入力電源(VB)を充電及び放電し上記駆動部(140)のバイアス電圧(Vbias)を調節する充放電部(172)とを含む。
【００３６】
図6は本発明の主要信号のタイミングチャートである。
【００３７】
図6において、Cpは上記発振部(120)から出力されるクロックパルスで、SD1〜SD4は上記分周/デューティ制御部(130)の分周部(131)から出力される分周されたパルスで、Sclkは上記分周/デューティ制御部(130)から出力されるクロック信号で、Ssは分周/デューティ制御部(130)の分周部(131)から出力される矩形波信号である。そしてSoutは相互逆位相関係にある上記第1、第2矩形波信号(So1、So2)を含む一対の矩形波駆動信号である。
【００３８】
図7は本発明のスイッチング信号に係わる信号のタイミング図である。
【００３９】
図7において、Vbiasは上記バイアス電圧調節部(170)により上記駆動部(140)に供給されるバイアス電圧で、Vsetは液体レンズの曲率を調節するため使用者により可変的に設定される電圧で、Sdは上記フィードバック制御部(150)から出力される信号で、Sd'は上記SdがSclkにより同期された信号である。そしてSswは上記スイッチング 制御部(160)から出力される信号である。
【００４０】
図8は本発明の矩形波駆動信号の波形図である。
【００４１】
図8(a)は最低ピークピーク値(Vpp-min)を有する矩形波駆動信号の波形図で、図8(b)は最高ピークピーク値(Vpp-max)を有する矩形波駆動信号の波形図である。
【００４２】
図9は本発明による液体レンズの曲率調節原理図である。
【００４３】
図9には、本発明の可変矩形波駆動装置により上記液体レンズの曲率が調節される原理が示してある。
【００４４】
以下、本発明の作用及び効果を添付の図に基づき詳しく説明する。
【００４５】
図1及び図2によると、本発明の可変矩形波駆動装置は液体レンズ(LL)を駆動させるが、この液体レンズ(LL)は相互逆位相を有する一対の矩形波駆動信号(Sout)により動作し、この矩形波駆動信号のピークピーク値(Vpp)に応じて曲率が制御されるが、こうした液体レンズの曲率制御過程については後述する。
【００４６】
先ず、本発明の液体レンズ(LL)の駆動装置の電源部(110)は約2.5V〜5V範囲中任意の入力電圧(VB)の供給を受け各部に必要な電圧を供給するが、ここで上記電源部(110)は入力される節電信号(PS)に応じて動作オンまたは動作オフされることができ、動作オン時入力電圧(VB)の供給を受け各部に必要な電圧を供給する。
【００４７】
ここで、本発明の発振部(120)は予め設定された周波数を有するクロックパルス(Cp)を発生させ分周/デューティ制御部(130)に出力する。例えば、上記クロックパルス(Cp)は約4MHz〜10MHz範囲内に設定することができる。
【００４８】
また、上記分周/デューティ制御部(130)は上記発振部(120)からのクロックパルス(Cp)を予め設定された各分周比で分周しクロック信号(Sclk)及び矩形波信号(Ss)を出力するが、これについては図1ないし図3を参照しながら説明する。
【００４９】
図1ないし図3によると、上記分周/デューティ制御部(130)の分周部(131)は上記発振部(120)からのクロックパルス(Cp)を予め設定された各分周比で分周し複数の分周されたパルス(SD1〜SD4)を出力する。また、上記クロックパルス(Cp)を予め設定された矩形波分周比で分周して矩形波信号(Ss)を出力する。
【００５０】
例えば、上記クロックパルス(Cp)が8MHzで、上記各分周比が「1、1/2、1/4、1/8」に設定され、上記矩形波分周比が「1/8000」に設定されると、上記分周部(131)により上記クロックパルス「8MHz」が各分周比「1、1/2、1/4、1/8」に分周されるので、上記複数の分周されたパルス(SD1、SD2、SD3、SD4)の各周波数は「8MHz、4MHz、2MHz、1MHz」となる。そして、上記クロックパルス「8MHz」が矩形波分周比「1/8000」で分周されるので、上記矩形波信号(Ss)の周波数は約「1KHz」となる。
【００５１】
さらに、上記分周/デューティ制御部(130)の否定論理積演算部(132)は上記分周部(131)からの複数の分周された信号(SD1、SD2、SD3、SD4)を否定論理積演算してクロック信号(Sclk)を生成するが、例えば、図3の否定論理積演算部(132)は図6に示したような「8MHz、4MHz、2MHz、1MHz」の分周されたパルス(SD1〜SD4)を否定論理積演算し、図6に示したように約1MHzのクロック信号(Sclk)を出力する。
【００５２】
一方、上記フィードバック制御部(150)は上記液体レンズ(LL)の曲率を調節するために使用者により可変可能な設定電圧(Vset)と上記駆動部(140)のバイアス電圧(Vbias)とを比較してその比較結果信号(Sd)を出力する。これについて図1及び図7を参照しながら説明する。
【００５３】
図1に示した上記フィードバック制御部(150)は図7に示したように、上記設定電圧(Vset)より上記バイアス電圧(Vbias)が低いと上記比較結果信号(Sd)をハイレベルで出力し、逆に上記設定電圧(Vset)より上記バイアス電圧(Vbias)が高いと上記比較結果信号(Sd)をローレベルで出力する。
【００５４】
次いで、上記スイッチング制御部(160)は上記フィードバック制御部(150)からの比較結果信号(Sd)によりスイッチング信号(Ssw)を生成するが、これについては図1ないし図4を参照に説明する。
【００５５】
図1ないし図4により、上記スイッチング制御部(160)にパルス周波数変調(PFM)が適用される場合について説明すれば、上記スイッチング制御部(160)の同期部(161)は上記フィードバック制御部(150)からの比較結果信号(Sd)を上記分周/デューティ制御部(130)のクロック信号(Sclk)に同期させ、図7に示したような同期された信号(Sd')を出力する。
【００５６】
ここで、上記フィードバック制御部(150)からの比較結果信号(Sd)を上記分周/デューティ制御部(130)のクロック信号(Sclk)に同期させる理由はより正確なスイッチング制御のためである。
【００５７】
そして、上記スイッチング制御部(160)の論理積演算部(162)は上記同期部(161)から出力される同期された信号(Sd')と上記分周/デューティ制御部(130)のクロック信号(Sclk)とを論理積演算してスイッチング信号(Ssw)を生成し、次いでバッファ部(163)は上記論理積演算部(162)からのスイッチング信号(Ssw)を出力する。
【００５８】
次いで、上記バイアス電圧調節部(170)は上記スイッチング制御部(160)からのスイッチング信号(Ssw)に応じて入力電圧(VB)を充電及び放電し、この充電及び放電により上記駆動部(140)のバイアス電圧(Vbias)を調節するが、これについては図1ないし図5を参照しながら説明する。
【００５９】
図1ないし図5によると、上記バイアス電圧調節部(170)のスイッチング部(171)は上記スイッチング制御部(160)からのスイッチング信号(Ssw)に応じて入力電圧(VB)端と接地端との連結をオン/オフスイッチングする。
【００６０】
例えば、上記スイッチング部(171)が「PチャネルMOS FET」で具現された場合、上記スイッチング信号(Ssw)がハイレベルであれば上記スイッチング部(171)がオフになり上記入力電圧(VB)端と接地端との連結がオフになり、上記入力電圧(VB)がコイル(C1)及びダイオード(D1)を通してキャパシター(C1)に充電されながら上記バイアス電圧(Vbias)が昇圧する。逆に、上記スイッチング信号(Ssw)がローレベルであれば上記スイッチング部(171)がオンになり上記入力電圧(VB)端と接地端との連結がオンになり、これにより上記入力電圧(VB)は接地でバイパスされる同時に、上記キャパシター(C1)に充電された電圧がバイアス電圧(Vbias)端に放電され上記バイアス電圧(Vbias)が減圧する。
【００６１】
例えば、上記バイアス電圧(Vbias)が設定電圧(Vset)より低い場合には、上記同期された信号(Sd')がハイレベルになり、上記スイッチング部(171)が上記クロック信号(Sclk)の周波数(例、1MHz)に応じてオン/オフ動作を繰り返し、これにより上記充放電部(172)が上記入力電圧(VB)の充放電を繰り返し行い、上記バイアス電圧(Vbias)が上記設定電圧(Vset)に向かって漸次昇圧する。
【００６２】
それに比して、上記バイアス電圧(Vbias)が設定電圧(Vset)より高い場合には、上記同期された信号(Sd')がローレベルになり、上記スイッチング部(171)がオン状態に保たれ、これにより上記充放電部(172)が放電を行うことにつれて上記バイアス電圧(Vbias)が上記設定電圧(Vset)に向かって漸次減圧する。
【００６３】
こうした動作過程を通して、上記バイアス電圧(Vbias)はパルス周波数変調方式で上記設定電圧(Vset)に調節され、これによると上記設定電圧(Vset)を使用者が可変して上記バイアス電圧を使用者が望む電圧に調節でき、こうして調節されたバイアス電圧(Vbias)が上記駆動部(140)に提供される。 
例えば、上記入力電圧(VB)が約2.5V〜5Vであれば、バイアス電圧(Vbias)は約0.8Vから2.5Vまで調節することができる。
【００６４】
次いで、上記駆動部(140)はバイアス電圧(Vbias)に応じて決定される増幅率で、上記分周/デューティ制御部(130)からの矩形波信号(Ss)を増幅して第1矩形波信号(So1)を生成し、上記矩形波信号(So1)を反転させ第2矩形波信号(So2)を生成し、図5に示したように相互逆位相関係にある上記第1、第2矩形波信号(So1、So2)を一対の矩形波駆動信号(Sout)として上記液体レンズ(LL)に出力する。
【００６５】
即ち、上記バイアス電圧(Vbias)により、上記液体レンズの矩形波駆動信号(Sout)に含まれる駆動信号(So1、So2)のピークピーク値(Vpp)が約0.0Vから40Vまで調節されるが、例えば上記バイアス電圧(Vbias)が約0.8Vから2.5Vまで調節される場合、上記駆動信号(So1、So2)のピークピーク値(Vpp)は図8(a)に示したように3.19Vの最少ピークピーク値(Vpp-min)から図8(b)に示したように38.4Vの最高ピークピーク値(Vpp-max)まで調節されることがわかる。
【００６６】
また、図9によると、本発明の駆動装置が適用される液体レンズは矩形波駆動信号(Sout)に含まれる第1、第2駆動信号(So1、So2)の両端にかかるピークピーク値(Vpp)に応じて上記液体レンズの曲率が調節され、この曲率調節により本発明の駆動装置が適用されるカメラモジュールのフォーカシング及びズームを成し遂げられる。
【００６７】
前述したような本発明の可変矩形波駆動装置によると、液体レンズに与えられる矩形波駆動信号に含まれた第1、第2矩形波信号(So1、So2)のピークピーク値により上記液体レンズの曲率を変化させ本発明の可変矩形波駆動装置が適用されるカメラモジュールのフォーカス(focus)またはズーム(Zoom)機能を行えるようになり、またフィードバック制御方式の採用により液体レンズの曲率調節を正確且つ精密に制御することができる。
【００６８】
以上の説明は本発明の具体的な実施例に対する説明に過ぎず、本発明はこうした具体的な実施例に限定されるわけではなく、また本発明に対する上述した具体的な実施例からその構成の様々な変更及び改造が可能であることは本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者であれば容易に想到できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明による可変矩形波駆動装置の構成図である。
【図２】本発明の可変矩形波駆動装置が適用される液体レンズの断面図である。
【図３】本発明の分周/デューティ制御部の構成図である。
【図４】本発明のスイッチング制御部の構成図である。
【図５】本発明のバイアス電圧調節部の構成図である。
【図６】本発明の主要信号のタイミングチャートである。
【図７】本発明のスイッチング信号に係わる信号のタイミング図である。
【図８】本発明の矩形波駆動信号の波形図である。
【図９】本発明による液体レンズの曲率調節原理図である。
【図１０】従来の液体レンズの分解斜視図である。
【図１１】従来の液体レンズの駆動回路図である。
【符号の説明】
【００７０】
110  電源部
120  発振部
130  分周/デューティ制御部
131  分周部
132  否定論理積演算部
140  駆動部
150  フィードバック制御部
160  スイッチング制御部
161  同期部
162  論理積演算部
163  バッファ部
170  バイアス電圧調節部
171  スイッチング部
172  充放電部
LL 液体レンズ
Cp  クロックパルス
Sclk  クロック信号
Ss  矩形波信号
Vbias  バイアス電圧
So1、So2  矩形波信号
Sout  矩形波駆動信号
Vset  設定電圧
Sd  比較結果信号
Sd'  同期された比較結果信号
Ssw  スイッチング信号
VB  入力電圧
PS  節電信号
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005286980.tif 000014
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2005286980.tif 000015