KR101606963B1 - 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 광학식 손떨림 보정 장치 - Google Patents

광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 광학식 손떨림 보정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치는, 모션 센서의 출력에 기반하여 거리를 계산하는 거리 계산부로부터 출력되는 거리 데이터에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 손떨림 주파수 결정부; 및 상기 결정된 손떨림 주파수에 적합한 비례-적분-미분(PID: Proportional-Integral-Derivative) 계수를 PID 제어부에 적용하는 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부를 포함하여, 저주파수 및 고주파수의 손떨림 주파수 모두에 대해 OIS의 액추에이터를 최적으로 제어할 수 있어, 손떨림 주파수에 상관없이 영상의 블러를 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 광학식 손떨림 보정 장치{Apparatus and method for controlling actuator in optical image stabilizer and optical image stabilizer using the same}
본 발명은 저주파수 및 고주파수의 손떨림 주파수에 대해 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터를 최적으로 제어하여 손떨림 주파수에 상관없이 이미지의 블러를 방지할 수 있는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
광학식 손떨림 보정 장치(OIS: Optical Image Stabilizer, 이하 OIS라 함)의 목적은 사용자의 손떨림을 자이로 센서와 같은 모션 센서를 이용하여 감지하고, 액추에이터를 제어하여 손떨림 방향과 반대로 렌즈 모듈 또는 이미지 센서를 이동시켜 영상의 블러를 방지하는 것이다.
OIS에서 렌즈 모듈 또는 이미지 센서를 이동시키기 위한 액추에이터로서 가장 많이 사용되는 것은 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor, 이하 VCM이라 함)이다. VCM은 카메라 렌즈 모듈의 바깥 부분에 코일을 설치하고 코일에 흐르는 전류의 방향 및 양을 조절하여 렌즈 모듈을 원하는 위치로 이동시킨다.
영상의 블러의 주요 원인은 이미지 센서의 RGB 픽셀에 얼마나 많은 광이 전달되어졌느냐에 달려 있으며, 카메라의 렌즈 모듈이 흔들릴수록 넓은 범위의 픽셀에 광이 전달되어 블러가 발생하는 것인데, OIS는 렌즈 모듈 또는 이미지 센서의 위치를 이동시켜 영상의 블러를 방지하거나 감소시킨다.
문제는 렌즈 모듈을 이동시켜 블러가 발생하는 것을 방지하기 위해서는 VCM이라는 액추에이터를 이용하고 이러한 VCM을 제어하기 위하여 비례-적분-미분(PID: Proportional-Integral-Derivative, 이하 PID라 함) 제어부를 사용하는데, PID 제어부의 특성상 낮은 주파수와 높은 주파수의 손떨림을 모두 정확하게 제어하는 것은 힘들다는 것이다.
높은 주파수의 손떨림을 안정화시키면 낮은 주파수의 손떨림 쪽에 과다한 움직임 값이 계산되어, 실제로는 많이 움직일 필요가 없는데도 과다하게 렌즈 모듈이 움직이는 경우가 발생한다. 한 방향의 주파수에 중점을 두면서 PID 제어부를 설계하다 보면, 손떨림 주파수의 변화가 급격하거나 반대 방향의 주파수 환경이 되었을 때 영상의 과도한 블러가 발생하는 것을 제어할 수 없게 된다.
PID 제어부는 비례 계수(Kp), 적분 계수(Ki), 미분 계수(Kd)의 세 가지 계수의 비율이 주어진 환경에서 얼마나 최적화되어 있느냐에 따라 성능의 변화가 발생한다. 비례 계수(Kp)는 현재의 제어 값, 적분 계수(Ki)는 과거의 제어 값, 그리고 미분 계수(Kd)는 미래의 제어 값과 관련이 있다.
비례 계수(Kp)는 현재 에러에 몇 배의 가중치를 둘 것인가와 관련이 있고, 적분 계수(Ki)는 현재 기준으로 과거의 몇 번째 에러까지 통합하여 제어할 것인가와 연관이 있으며, 미분 계수(Kd)는 미래의 어느 정도의 값과 방향을 가지고 에러를 제어할 것인가와 관련이 있다.
이 세 가지 PID 계수들의 값들은 하나가 나머지 두 개의 계수 값들에 밀접한 영향을 주므로 같은 PID 제어부 구성에서도 환경에 따라 다른 PID 계수가 최적 값으로 결정될 수 있다.
PID 제어부에서 실시간으로 변화를 줄 수 있는 부분은 이 세 가지 계수 외에는 없다. 이 세 가지 계수는 주어진 환경에 최적화된 것이고 목적에 따라서 다양한 값을 가질 수 있기 때문에, OIS에서 하나의 설정 값으로 모든 조건을 만족시키는 것은 힘들다. 즉, 관심을 가지고 제어하려는 주파수 영역이 어디냐에 따라 PID 제어부의 성능에 트레이드-오프가 발생한다.
OIS를 구동시킬 때, 손을 빠르게 떨다가 느리게 떠는 경우를 생각해보자. PID 제어부가 손이 빠르게 떠는 것을 방지하는 것에 초점을 맞추어서 Kp, Ki, Kd를 설정하였는데, 동일한 Kp, Ki, Kd를 저주파수의 손떨림을 방지하기 위하여 사용한다면, 저주파수 부분에서는 PID 제어부의 출력이 과도한 변화를 일으켜서 결과적으로 VCM에서 발진 신호가 출력될 것이다.
VCM에서 과도한 발진 신호가 발생하면 카메라 렌즈 모듈이 발진하여 촬상된 영상이 과도하게 흔들리는 결과를 초래하기 때문에 바람직한 현상은 아니다. 그렇다고 저주파수의 손떨림을 보정하고자 저주파수에 맞추어서 Kp, Ki, Kd를 설정하면, 고주파수의 손떨림이 발생하는 경우, 손떨림 자체를 보상해주지 못한다. 왜냐하면 VCM에서 렌즈 모듈을 움직이는 전류 값들의 변화가 작아서 렌즈 모듈이 천천히 움직이면서, 손떨림 현상 직후 바로바로 렌즈 모듈의 위치를 원하는 곳에 위치시킬 수 없기 때문이다.
하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌은, 지지 상태 판정부에 의해 삼각 고정 상태가 판정되는 경우, 1차식의 속도 바이어스 테이블을 이용하여 속도 바이어스를 강하게 걸어 치우침량이 적은 삼각 고정시에 치우침 보정 렌즈가 가동 중심 부근에서 불안정하게 움직이는 것을 방지하는 치우침 보정 장치 및 촬영 장치를 개시하고 있다. 하지만, 하기의 특허문헌은, 저주파수 및 고주파수의 손떨림 주파수 모두에 대해 OIS의 VCM을 최적으로 제어하기 힘들다.
JP 4893813 B2
본 발명의 일 실시예는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 과제는, 저주파수 및 고주파수의 손떨림 주파수 모두에 대해 OIS의 액추에이터를 최적으로 제어할 수 있어, 손떨림 주파수에 상관없이 영상의 블러를 방지할 수 있는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 다른 과제는, 저주파수 및 고주파수의 손떨림 주파수 모두에 대해 OIS의 액추에이터를 최적으로 제어할 수 있어, 손떨림 주파수에 상관없이 영상의 블러를 방지할 수 있는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 저주파수 및 고주파수의 손떨림 주파수 모두에 대해 OIS의 액추에이터를 최적으로 제어할 수 있어, 손떨림 주파수에 상관없이 영상의 블러를 방지할 수 있는 광학식 손떨림 보정 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치는,
모션 센서의 출력에 기반하여 거리를 계산하는 거리 계산부로부터 출력되는 거리 데이터에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 손떨림 주파수 결정부; 및
상기 결정된 손떨림 주파수에 적합한 비례-적분-미분(PID: Proportional-Integral-Derivative) 계수를 PID 제어부에 적용하는 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치에 있어서, 상기 액추에이터는 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치는 상기 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수들을 저장하고 있는 PID 계수 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치에 있어서, 상기 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부는,
상기 손떨림 주파수 결정부의 출력에 기반하여 손떨림 주파수가 기준값 이하인지를 판단하고,
손떨림 주파수가 기준값 이하인 경우, 저주파수용 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하며,
손떨림 주파수가 기준값 보다 큰 경우, 고주파수용 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치에 있어서, 상기 손떨림 주파수 결정부는,
상기 거리 계산부로부터 출력되는 거리 데이터를 이동 평균 필터링하는 이동 평균 필터;
상기 이동 평균 필터의 출력을 1차 미분하는 1차 미분기;
상기 이동 평균 필터의 출력을 2차 미분하는 2차 미분기;
소정의 주기를 생성하는 주기 생성부;
상기 1차 미분기의 출력 및 상기 주기 생성부에서 생성된 주기에 기반하여 꼭지점 간의 거리를 계산하는 꼭지점 간 거리 계산부;
상기 2차 미분기의 출력 및 상기 주기 생성부에서 생성된 주기에 기반하여 변곡점 간 간의 거리를 계산하는 변곡점 간 거리 계산부; 및
상기 꼭지점 간 거리 계산부, 상기 변곡점 간 거리 계산부 및 상기 주기 생성부의 출력에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 주파수 결정부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치에 있어서, 상기 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부는, 진행 중인 하나의 PID 제어가 완료된 후에, 상기 손떨림 주파수 결정부의 출력에 기반하여 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치에 있어서, 상기 광학식 손떨림 보정 장치는 모바일 기기에 포함되는 광학식 손떨림 보정 장치를 포함하고, 상기 모션 센서는 상기 광학식 손떨림 보정 장치 내에 포함된 자이로 센서를 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법은,
모션 센서의 출력에 기반하여 거리를 계산하는 거리 계산부로부터 출력되는 거리 데이터에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 PID 제어부에 적용하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법에 있어서, 상기 액추에이터는 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법에 있어서, 상기 PID 계수를 적용하는 단계는, PID 계수들을 저장하고 있는 PID 계수 저장부로부터 상기 결정된 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수들을 획득하여, 상기 PID 제어부에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법에 있어서, 상기 PID 계수를 PID 제어부에 적용하는 단계는,
상기 결정된 손떨림 주파수가 기준값 이하인지를 판단하는 단계;
상기 손떨림 주파수가 기준값 이하인 경우, 저주파수용 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하는 단계; 및
상기 손떨림 주파수가 기준값 보다 큰 경우, 고주파수용 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법에 있어서, 상기 손떨림 주파수를 결정하는 단계는,
상기 거리 계산부에서 출력되는 거리 데이터를 이동 평균 필터링하는 단계;
상기 이동 평균 필터링된 신호를 1차 미분하는 단계;
상기 이동 평균 필터링된 신호를 2차 미분하는 단계;
소정의 주기를 생성하는 단계;
상기 1차 미분된 신호 및 상기 생성된 주기에 기반하여 꼭지점 간의 거리를 계산하는 단계;
상기 2차 미분된 신호 및 상기 생성된 주기에 기반하여 변곡점 간 간의 거리를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 꼭지점 간 거리, 상기 계산된 변곡점 간 거리 및 상기 생성된 주기에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법에 있어서, 상기 PID 계수를 PID 제어부에 적용하는 단계는, 진행 중인 하나의 PID 제어가 완료된 후에, 상기 결정된 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법에 있어서, 상기 광학식 손떨림 보정 장치는 모바일 기기에 포함되는 광학식 손떨림 보정 장치를 포함하고, 상기 모션 센서는 상기 광학식 손떨림 보정 장치 내에 포함된 자이로 센서를 포함할 수 있다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치는,
손떨림을 감지하는 모션 센서;
상기 손떨림에 대응하여 카메라 모듈의 이미지 센서 또는 렌즈부를 손떨림 방향과 반대로 이동시키기 위한 액추에이터;
상기 액추에이터의 실제 이동 거리를 감지하기 위한 홀 센서;
상기 모션 센서의 출력에 기반하여 손떨림으로 인한 이동 거리를 계산하는 거리 계산부;
상기 거리 계산부로부터 출력되는 거리와 상기 홀 센서로부터 출력되는 상기 액추에이터의 실제 이동 거리와의 차에 기반하여 액추에이터 제어 신호를 출력하는 PID 제어부;
상기 PID 제어부의 출력에 기반하여 상기 액추에이터를 동작시키기 위한 신호를 출력하는 액추에이터 구동부;
상기 거리 계산부로부터 출력되는 거리 데이터에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 손떨림 주파수 결정부; 및
상기 결정된 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하는 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치에 있어서, 상기 액추에이터는 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치는, 상기 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수들을 저장하고 있는 PID 계수 저장부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치에 있어서, 상기 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부는,
상기 손떨림 주파수 결정부의 출력에 기반하여 손떨림 주파수가 기준값 이하인지를 판단하고,
손떨림 주파수가 기준값 이하인 경우, 저주파수용 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하며,
손떨림 주파수가 기준값 보다 큰 경우, 고주파수용 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치에 있어서, 상기 손떨림 주파수 결정부는,
상기 거리 계산부에서 출력되는 거리 데이터를 이동 평균 필터링하는 이동 평균 필터;
상기 이동 평균 필터의 출력을 1차 미분하는 1차 미분기;
상기 이동 평균 필터의 출력을 2차 미분하는 2차 미분기;
소정의 주기를 생성하는 주기 생성부;
상기 1차 미분기의 출력 및 상기 주기 생성부에서 생성된 주기에 기반하여 꼭지점 간의 거리를 계산하는 꼭지점 간 거리 계산부;
상기 2차 미분기의 출력 및 상기 주기 생성부에서 생성된 주기에 기반하여 변곡점 간 간의 거리를 계산하는 변곡점 간 거리 계산부; 및
상기 꼭지점 간 거리 계산부, 상기 변곡점 간 거리 계산부 및 상기 주기 생성부의 출력에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 주파수 결정부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치에 있어서, 상기 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부는, 진행 중인 하나의 PID 제어가 완료된 후에, 상기 손떨림 주파수 결정부의 출력에 기반하여 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용할 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 저주파수 및 고주파수의 손떨림 주파수 모두에 대해 OIS의 액추에이터를 최적으로 제어할 수 있어, 손떨림 주파수에 상관없이 영상의 블러를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치를 도시한 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 손떨림 주파수 결정부의 상세 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법을 도시한 흐름도.
도 4는 도 3에 도시된 손떨림 주파수 결정 단계의 상세 흐름도.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
또한, "제1", "제2", "일 면". "타 면" 등의 용어는, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치를 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 손떨림 주파수 결정부의 상세 블록도이다.
하기에, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에서는 OIS 구동 중 손떨림 발생시, 손떨림에 대해 고주파수 부분과 저주파수 부분을 미리 판단하는 기준을 만들고, 저주파수 및 고주파수의 손떨림에 대해 각각 최적화된 PID 계수들의 세트를 만들어 OIS의 액추에이터인 VCM의 오동작을 방지하여, 손떨림 주파수에 상관없이 현재 손떨림 상태에 최적화된 OIS의 VCM 제어 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는 OIS의 액추에이터로서 VCM을 제어하는 것을 설명하고 있지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치는, 이에 한정되지 않고, 어떤 유형의 OIS의 액추에이터도 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 하나의 설정된 PID 계수를 가지고 저주파수 및 고주파수의 손떨림 주파수 모두에 대해 OIS의 VCM을 최적으로 제어하는 것은 힘들다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 이를 개선하여 전체 OIS에서 발생하는 위치 에러를 최소화한다.
도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치(104)를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치는, 손떨림을 감지하는 자이로 센서부(100), 상기 손떨림에 대응하여 카메라 모듈(미도시)의 렌즈부(120)를 손떨림 방향과 반대로 이동시키기 위한 액추에이터인 보이스 코일 모터(VCM, 116), 상기 보이스 코일 모터(116)의 실제 이동 거리를 감지하기 위한 홀 센서(118), 상기 자이로 센서부(100)의 출력에 기반하여 손떨림으로 인한 이동 거리를 계산하는 거리 계산부(102), 상기 거리 계산부(102)로부터 출력되는 거리와 상기 홀 센서(118)로부터 출력되는 상기 보이스 코일 모터(116)의 실제 이동 거리와의 차에 기반하여 보이스 코일 모터 제어 신호를 출력하는 PID 제어부(112), 상기 PID 제어부(112)의 출력에 기반하여 상기 보이스 코일 모터(116)를 동작시키기 위한 신호를 출력하는 보이스 코일 모터 구동부(114), 및 보이스 코일 모터 제어 장치(104)를 포함한다.
상기 액추에이터 제어 장치(104)는, 상기 거리 계산부(102)로부터 출력되는 거리 데이터에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 손떨림 주파수 결정부(106), 상기 결정된 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 PID 제어부(112)에 적용하는 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부(108), 및 상기 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수들을 저장하고 있는 PID 계수 저장부(110)를 포함한다.
자이로 센서부(100)의 출력은 각속도로 표현된다. 이를 컷오프, 위상, 크기 등을 고려한 로우패스 필터를 통과시키면 리플 및 드리프트가 감쇄된 각도 정보를 얻을 수 있고, 이로부터 렌즈가 이동해야 할 거리를 계산할 수 있다.
거리 계산부(102)는 수학식 1에 따라 자이로 센서부(100)로부터의 출력에 기반하여 손떨림으로 인하여 렌즈가 이동해야 할 거리를 계산한다.
Figure 112013116492438-pat00001
상기에서, d는 렌즈의 이동 거리를 나타내고, F는 렌즈의 초점 거리를 나타내며, a는 계산된 각도를 나타낸다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치(104)의 동작을 하기에 설명하기로 한다.
손떨림 주파수 결정부(106)는 자이로 센서부(100)의 출력에 기반하여 거리를 계산하는 거리 계산부(102)로부터 출력되는 거리 데이터에 기반하여 손떨림 주파수를 결정한다.
도 2에 도시된 손떨림 주파수 결정부(106)의 상세 블록도를 참조하여, 손떨림 주파수 결정부(106)의 동작을 상세히 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 손떨림 주파수 결정부(106)는, 거리 계산부(102)에서 출력되는 거리 데이터를 이동 평균 필터링하는 이동 평균 필터(200), 상기 이동 평균 필터(200)의 출력을 1차 미분하는 1차 미분기(201), 상기 이동 평균 필터(200)의 출력을 2차 미분하는 2차 미분기(202), 소정의 주기를 생성하는 주기 생성부(206), 상기 1차 미분기(201)의 출력 및 주기 생성부(206)에서 생성된 주기에 기반하여 꼭지점 간의 거리를 계산하는 꼭지점 간 거리 계산부(204), 상기 2차 미분기(202)의 출력 및 주기 생성부(206)에서 생성된 주기에 기반하여 변곡점 간 간의 거리를 계산하는 변곡점 간 거리 계산부(208), 및 상기 꼭지점 간 거리 계산부(204), 상기 변곡점 간 거리 계산부(208) 및 상기 주기 생성부(206)의 출력에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 주파수 결정부(210)를 포함한다.
손떨림 주파수 결정부(106)는 현재 OIS에 얼마의 손떨림이 감지되고 있는 지를 결정한다. 1차 미분기(201)는 이동 평균 필터(200)에서 출력되는 신호를 1차 미분하여 꼭지점을 추출하고, 꼭지점 간 거리 계산부(204)는 1차 미분기(201)의 출력 및 주기 생성부(206)의 출력에 기반하여 꼭지점 간의 거리를 계산한다.
2차 미분기(202)는 이동 평균 필터(200)에서 출력되는 신호를 2차 미분하여 변곡점을 추출하고, 변곡점 간 거리 계산부(208)는 2차 미분기(202)의 출력 및 주기 생성부(206)의 출력에 기반하여 변곡점 간의 거리를 계산한다.
주파수 결정부(210)는 꼭지점 간 거리 계산부(204), 변곡점 간 거리 계산부(208) 및 주기 생성부(206)의 출력에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하여, 결정된 손떨림 주파수를 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부(108)로 출력한다.
주파수 결정부(210)는 주기 생성부(206)에서 생성된 주기 내에 최대값과 최소값이 몇 개 있는지를 판단하여 손떨림 주파수를 결정한다. 이때 보조 판단 도구로서 변곡점을 추출하여, 특정 시간 이상의 부분 최대값, 부분 최소값 만을 손떨림 주파수 추출의 데이터로 결정한다.
거리 계산부(102)로부터 출력되는 거리 데이터를 이동 평균 필터(200)를 이용하여 유연하게 변형시키면, 이 변형된 데이터는 일정한 방향성을 가지면서 움직인다. 즉, 이동 평균 필터(200)에서 출력된 데이터는 값이 "+"면 "+"로, "-"면 "-"로 계속 움직이는 성질을 갖게 된다. 이 데이터에 1차 미분과 2차 미분을 적용하면, 꼭지점 및 변곡점 주기를 계산할 수 있다.
PID 계수 선택 및 스위칭 제어부(108)는 손떨림 주파수 결정부(106)에서 출력된 손떨림 주파수를 예를 들어 기준 주파수인 3Hz와 비교하여 현재의 손떨림 주파수가 저주파수인지 아닌지를 판단하고, 손떨림 주파수가 기준 주파수인 3Hz 이하인 경우 손떨림 주파수를 저주파수로 판단하여, 저주파수용 PID 계수들을 PID 계수 저장부(110)로부터 획득하고 PID 제어부(112)에 제공함으로써 PID 제어부(112)가 저주파수용 PID 계수들에 따라 동작하도록 한다.
손떨림 주파수가 기준 주파수인 3Hz 보다 큰 경우, PID 계수 선택 및 스위칭 제어부(108)는 고주파수용 PID 계수들을 PID 계수 저장부(110)로부터 획득하고 PID 제어부(112)에 제공함으로써 PID 제어부(112)가 고주파수용 PID 계수들에 따라 동작하도록 한다.
PID 계수 저장부(110)에는 PID 계수(Kp, Ki, Kd)를 저주파수용 PID 계수 및 고주파수용 PID 계수의 두 개의 세트로 구분하여 저장되어 있다. 상기 저주파수용 PID 계수와 고주파수용 PID 계수는 시뮬레이션 결과와 실험 결과를 참조하여 결정된 값들이다.
PID 계수들은 다양한 주파수 영역의 손떨림 상황하에서, 주파수PID 제어부(112)에 다양한 PID 계수들을 적용하여 소정의 주파수 영역에서 손떨림 보정 성능이 최적인 경우의 PID 계수를 해당 주파수 영역에 적합한 PID 계수로 결정할 수 있다. 예를 들어, 3Hz 이하의 저주파수의 손떨림이 있는 상황에서 다양한 PID 계수들을 PID 제어부(112)에 적용하여, 발진이 일어나지 않고 손떨림 보정 성능이 최대인 경우의 PID 계수(Kp, Ki, Kd)를 저주파수용 PID 계수로 결정할 수 있다.
또한, 3Hz보다 큰 고주파수의 손떨림이 있는 상황에서 다양한 PID 계수들을 PID 제어부(112)에 적용하여, VCM이 정상적으로 동작하고 손떨림 보정 성능이 최대인 경우의 PID 계수(Kp, Ki, Kd)를 고주파수용 PID 계수로 결정할 수 있다.
경우에 따라서는, PID 계수를 저주파수용과 고주파수용의 두 개로 구분하지 않고, 손떨림 주파수 영역을 더 세분화하여, 다수의 주파수 영역에 각각 적합한 PID 계수들을 결정한 후에 PID 계수 저장부(110)에 저장할 수도 있다. 이 경우, PID 계수 선택 및 스위칭 제어부(108)는 입력되는 손떨림 주파수를 다수의 기준 주파수와 비교하여, 손떨림 주파수에 해당하는 영역의 PID 계수(Kp, Ki, Kd)를 PID 계수 저장부(110)로부터 획득하여 PID 제어부(112)에 획득된 PID 계수를 제공할 수 있다.
상기 PID 계수 저장부(110)에 저장된 다수의 PID 계수(Kp, Ki, Kd)들은 각각의 주파수 영역에 최적화된 값들로서 필요에 따라 갱신가능하다.
또한, 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 가지고 PID 제어부(112)를 제어하기 위하여 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부(108)가 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 PID 제어부(112)에 적용할 때, 주파수 모드, 즉 저주파수 모드 또는 고주파수 모드가 결정된 순간에 PID 제어부(112)의 PID 계수를 변경할 수는 없다.
왜냐하면 기존에 진행하던 PID 제어가 완전히 끝난 후 PID 계수를 적용해야 올바른 PID 제어가 이루어지기 때문이다. 따라서, PID 계수 선택 및 스위칭 제어부(108)는, 현재의 PID 제어의 진행 상태가 어디까지이고, 어느 타이밍에 PID 계수를 변경할지를 결정해야 한다.
OIS에서 PID 제어는 수십 KHz로 수행되는데, 실제 제어하는 시간은 길지 않은 편이므로, 하나의 PID 제어가 마무리될 때 인터럽트를 발생시켜 PID 제어부(112)의 PID 계수를 변경한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법을 도시한 흐름도이고, 도 4는 도 3에 도시된 손떨림 주파수 결정 단계의 상세 흐름도이다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법에 대해 설명하기로 한다.
단계 S300에서, 손떨림 주파수 결정부(106)는 거리 계산부(102)에서 출력되는 거리 데이터에 기반하여 손떨림 주파수를 결정한다.
도 4를 참조하여, 단계 S300에서 손떨림 주파수를 결정하는 단계에 대해 상세히 설명하기로 한다.
단계 S400에서, 이동 평균 필터(200)는 거리 계산부(102)에서 출력되는 거리 데이터를 이동 평균 필터링한다. 단계 S402에서, 주기 생성부(206)는 소정의 주기를 생성한다. 단계 S404에서, 1차 미분기(201)는 이동 평균 필터링된 거리 데이터를 1차 미분하여 꼭지점을 추출한다. 단계 S406에서, 꼭지점 간 거리 계산부(204)는 추출된 꼭지점 및 생성된 소정의 주기에 기반하여 꼭지점 간의 거리를 계산한다.
단계 S408에서, 2차 미분기(202)는 이동 평균 필터링된 거리 데이터를 2차 미분하여 변곡점을 추출한다. 단계 S410에서, 변곡점 간 거리 계산부(208)는 추출된 변곡점 및 생성된 소정의 주기에 기반하여 변곡점 간의 거리를 계산한다.
단계 S412에서, 주파수 결정부(210)는 꼭지점 간의 거리, 변곡점 간의 거리 및 소정의 주기에 기반하여 손떨림 주파수를 결정한다.
다시 도 3을 참조하면, 단계 S302에서, PID 계수 선택 및 스위칭 제어부(108)는 손떨림 주파수 결정부(106)에서 출력되는 손떨림 주파수가 소정의 기준값인 3Hz 이하인지를 판단한다.
손떨림 주파수가 기준값인 3Hz 이하인 경우, 단계 S304에서, PID 계수 선택 및 스위칭 제어부(108)는 PID 제어부(112)의 상태를 모니터링하여, 진행 중인 하나의 PID 제어가 완료되었는지를 판단한다.
진행 중인 하나의 PID 제어가 완료된 경우, 단계 S306에서, PID 계수 선택 및 스위칭 제어부(108)는 저주파수용 PID 계수를 PID 계수 저장부(110)로부터 획득하여 PID 제어부(112)에 적용한다. PID 제어부(112)는 저주파수용 PID 계수에 따라 동작하게 된다.
손떨림 주파수가 기준값 이하가 아닌 경우, 단계 S308에서, PID 계수 선택 및 스위칭 제어부(108)는 PID 제어부(112)의 상태를 모니터링하여, 진행 중인 하나의 PID 제어가 완료되었는지를 판단한다.
진행 중인 하나의 PID 제어가 완료된 경우, 단계 S210에서, PID 계수 선택 및 스위칭 제어부(108)는 고주파수용 PID 계수를 PID 계수 저장부(110)로부터 획득하여 PID 제어부(112)에 제공한다. PID 제어부(112)는 고주파수용 PID 계수에 따라 동작하게 된다.
따라서, PID 제어부(112)는 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수(Kp, Ki, Kd)에 기반하여 PID 제어를 수행하게 된다. 즉, 손떨림 주파수가 저주파수인 경우, PID 제어부(112)는 저주파수용 PID 계수에 기반하여 PID 제어를 수행하고, 손떨림 주파 수가 고주파수인 경우, PID 제어부(112)는 고주파수용 PID 계수에 기반하여 PID 제어를 수행한다.
경우에 따라서는, PID 계수를 저주파수용과 고주파수용의 두 개로 구분하지 않고, 손떨림 주파수 영역을 더 세분화하여, 다수의 주파수 영역에 각각 적합한 PID 계수들을 결정한 후에 PID 계수 저장부(110)에 저장할 수도 있다. 이 경우, PID 계수 선택 및 스위칭 제어부(108)는 입력되는 손떨림 주파수를 다수의 기준 주파수와 비교하여, 손떨림 주파수에 해당하는 영역의 PID 계수(Kp, Ki, Kd)를 PID 계수 저장부(110)로부터 획득하여 PID 제어부(112)에 획득된 PID 계수를 제공할 수 있다.
기존에는 저주파수 영역과 고주파수 영역의 손떨림에 대해 동일한 PID 계수(Kp, Ki, Kd)를 이용하여 PID 제어를 수행하였다. 이로 인하여 VCM 제어에는 항상 노이즈 관련 트레이드-오프가 존재하였었다. 본 발명의 일 실시예에서는 자이로 센서부(100)의 출력에 기반하여 현재의 손떨림 상태를 정확하게 판단하여 현재의 손떨림 주파수를 계산하고, 계산된 손떨림 주파수에 맞게 PID 계수를 변경함으로써, 저주파수 손떨림과 고주파수 손떨림 모두에 대해 최적의 PID 제어를 수행하여, VCM을 최적으로 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, VCM에서 발생하는 평균 잔류 에러(residual error)를 감소시킬 수 있고, 감지된 손떨림 주파수에 기반하여 PID를 제어함으로써 VCM에 의해 이동되는 렌즈 모듈의 실제 위치와 현재의 위치의 차이를 최소화할 수 있다.
또한, 고주파수의 손떨림 발생시 렌즈 모듈은 빠르게 지정된 위치로 이동되어야 하며, 저주파수의 손떨림 발생시에는 느리게 지정된 위치로 이동되어 영상 전체의 노이즈를 최소화한다. 하지만, 기존 방식에서는 최소 듀티가 정해져 있어서 주파수와 상관없이 최소 듀티만큼 렌즈 모듈이 이동되어야 했기 때문에, VCM의 변화가 주파수 변화보다 큰 경우가 발생할 수도 있었다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 저주파수와 고주파수의 듀티 범위를 손떨림 상태에 맞게 가변할 수 있으므로, VCM을 정밀하게 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 영상의 안정화를 이룰 수 있다. 저주파수에서 VCM에서 발진 신호가 출력되면 렌즈 모듈의 요동에 의해 이미지 센서를 통해 획득되는 영상도 흔들리게 된다. 저주파수의 손떨림 발생시 고주파수용 PID 제어가 수행되면 영상은 중심점을 기준으로 안정화되지 못하고 +/- 위치를 반복할 수 있기 때문에, 영상의 떨림이 필연적으로 발생하였다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 저주파수의 손떨림 발생시, 저주파수용 PID 계수가 PID 제어에 사용되기 때문에, VCM에서 발진 신호가 출력되지 않아 렌즈 모듈의 발진이 방지되어 블러없는 깨끗한 영상을 획득할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로, 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100 : 자이로 센서부 102 : 거리 계산부
104 : 액추에이터 제어 장치 106 : 손떨림 주파수 결정부
108 : PID 계수 선택 및 스위칭 제어부 110 : PID 계수 저장부
112 : PID 제어부 114 : VCM 구동부
116 : VCM 118 : 홀 센서
120 : 렌즈부 200 : 이동 평균 필터
201 : 1차 미분기 202 : 2차 미분기
204 : 꼭지점 간 거리 계산부 206 : 주기 생성부
208 : 변곡점 간 거리 계산부 210 : 주파수 결정부

Claims (20)

  1. 모션 센서의 출력에 기반하여 거리를 계산하는 거리 계산부로부터 출력되는 거리 데이터에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 손떨림 주파수 결정부; 및
    상기 결정된 손떨림 주파수에 적합한 비례-적분-미분(PID: Proportional-Integral-Derivative) 계수를 PID 제어부에 적용하는 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 액추에이터는 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor)를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수들을 저장하고 있는 PID 계수 저장부를 더 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부는,
    상기 손떨림 주파수 결정부의 출력에 기반하여 손떨림 주파수가 기준값 이하인지를 판단하고,
    손떨림 주파수가 기준값 이하인 경우, 저주파수용 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하며,
    손떨림 주파수가 기준값 보다 큰 경우, 고주파수용 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 손떨림 주파수 결정부는,
    상기 거리 계산부로부터 출력되는 거리 데이터를 이동 평균 필터링하는 이동 평균 필터;
    상기 이동 평균 필터의 출력을 1차 미분하는 1차 미분기;
    상기 이동 평균 필터의 출력을 2차 미분하는 2차 미분기;
    소정의 주기를 생성하는 주기 생성부;
    상기 1차 미분기의 출력 및 상기 주기 생성부에서 생성된 주기에 기반하여 꼭지점 간의 거리를 계산하는 꼭지점 간 거리 계산부;
    상기 2차 미분기의 출력 및 상기 주기 생성부에서 생성된 주기에 기반하여 변곡점 간 간의 거리를 계산하는 변곡점 간 거리 계산부; 및
    상기 꼭지점 간 거리 계산부, 상기 변곡점 간 거리 계산부 및 상기 주기 생성부의 출력에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 주파수 결정부를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부는, 진행 중인 하나의 PID 제어가 완료된 후에, 상기 손떨림 주파수 결정부의 출력에 기반하여 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하는, 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 광학식 손떨림 보정 장치는 모바일 기기에 포함되는 광학식 손떨림 보정 장치를 포함하고, 상기 모션 센서는 상기 광학식 손떨림 보정 장치 내에 포함된 자이로 센서를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 장치.
  8. 모션 센서의 출력에 기반하여 거리를 계산하는 거리 계산부로부터 출력되는 거리 데이터에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 PID 제어부에 적용하는 단계를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 액추에이터는 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor)를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 PID 계수를 적용하는 단계는, PID 계수들을 저장하고 있는 PID 계수 저장부로부터 상기 결정된 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수들을 획득하여, 상기 PID 제어부에 적용하는 단계를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 PID 계수를 PID 제어부에 적용하는 단계는,
    상기 결정된 손떨림 주파수가 기준값 이하인지를 판단하는 단계;
    상기 손떨림 주파수가 기준값 이하인 경우, 저주파수용 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하는 단계; 및
    상기 손떨림 주파수가 기준값 보다 큰 경우, 고주파수용 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하는 단계를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 손떨림 주파수를 결정하는 단계는,
    상기 거리 계산부에서 출력되는 거리 데이터를 이동 평균 필터링하는 단계;
    상기 이동 평균 필터링된 신호를 1차 미분하는 단계;
    상기 이동 평균 필터링된 신호를 2차 미분하는 단계;
    소정의 주기를 생성하는 단계;
    상기 1차 미분된 신호 및 상기 생성된 주기에 기반하여 꼭지점 간의 거리를 계산하는 단계;
    상기 2차 미분된 신호 및 상기 생성된 주기에 기반하여 변곡점 간 간의 거리를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 꼭지점 간 거리, 상기 계산된 변곡점 간 거리 및 상기 생성된 주기에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 단계를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 PID 계수를 PID 제어부에 적용하는 단계는,
    진행 중인 하나의 PID 제어가 완료된 후에, 상기 결정된 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하는 단계를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 광학식 손떨림 보정 장치는 모바일 기기에 포함되는 광학식 손떨림 보정 장치를 포함하고, 상기 모션 센서는 상기 광학식 손떨림 보정 장치 내에 포함된 자이로 센서를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 액추에이터 제어 방법.
  15. 손떨림을 감지하는 모션 센서;
    상기 손떨림에 대응하여 카메라 모듈의 이미지 센서 또는 렌즈부를 손떨림 방향과 반대로 이동시키기 위한 액추에이터;
    상기 액추에이터의 실제 이동 거리를 감지하기 위한 홀 센서;
    상기 모션 센서의 출력에 기반하여 손떨림으로 인한 이동 거리를 계산하는 거리 계산부;
    상기 거리 계산부로부터 출력되는 거리와 상기 홀 센서로부터 출력되는 상기 액추에이터의 실제 이동 거리와의 차에 기반하여 액추에이터 제어 신호를 출력하는 PID 제어부;
    상기 PID 제어부의 출력에 기반하여 상기 액추에이터를 동작시키기 위한 신호를 출력하는 액추에이터 구동부;
    상기 거리 계산부로부터 출력되는 거리 데이터에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 손떨림 주파수 결정부; 및
    상기 결정된 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하는 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 액추에이터는 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor)를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수들을 저장하고 있는 PID 계수 저장부를 더 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부는,
    상기 손떨림 주파수 결정부의 출력에 기반하여 손떨림 주파수가 기준값 이하인지를 판단하고,
    손떨림 주파수가 기준값 이하인 경우, 저주파수용 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하며,
    손떨림 주파수가 기준값 보다 큰 경우, 고주파수용 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하는 광학식 손떨림 보정 장치.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 손떨림 주파수 결정부는,
    상기 거리 계산부에서 출력되는 거리 데이터를 이동 평균 필터링하는 이동 평균 필터;
    상기 이동 평균 필터의 출력을 1차 미분하는 1차 미분기;
    상기 이동 평균 필터의 출력을 2차 미분하는 2차 미분기;
    소정의 주기를 생성하는 주기 생성부;
    상기 1차 미분기의 출력 및 상기 주기 생성부에서 생성된 주기에 기반하여 꼭지점 간의 거리를 계산하는 꼭지점 간 거리 계산부;
    상기 2차 미분기의 출력 및 상기 주기 생성부에서 생성된 주기에 기반하여 변곡점 간 간의 거리를 계산하는 변곡점 간 거리 계산부; 및
    상기 꼭지점 간 거리 계산부, 상기 변곡점 간 거리 계산부 및 상기 주기 생성부의 출력에 기반하여 손떨림 주파수를 결정하는 주파수 결정부를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 PID 계수 선택 및 스위칭 제어부는, 진행 중인 하나의 PID 제어가 완료된 후에, 상기 손떨림 주파수 결정부의 출력에 기반하여 손떨림 주파수에 적합한 PID 계수를 상기 PID 제어부에 적용하는 광학식 손떨림 보정 장치.
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