KR101657283B1 - 광학식 손떨림 보정장치 - Google Patents

Abstract

광학식 손떨림 보정장치에 관한 것으로, 렌즈 유닛을 통해 전달되는 영상을 촬영하는 이미지센서, 손떨림에 의한 상기 렌즈 유닛의 움직임을 감지하는 감지센서, 렌즈 유닛을 상하 좌우 방향으로 이동시켜 손떨림을 보정하는 구동모듈, 상기 감지센서에서 감지된 움직임량에 기초해서 상기 렌즈 유닛의 움직임을 보상하는 1차 보상값을 산출해서 상기 구동모듈을 구동하는 구동제어부 및 상기 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 상기 렌즈 유닛의 움직임을 보상하는 2차 보상값을 산출하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 1차 보상값에 따른 손떨림 보정동작이 수행된 이후에, 상기 2차 보상값을 이용해서 오차 발생 여부를 검사하며, 검사 결과 오차가 발생한 경우, 상기 2차 보상값에 따라 손떨림을 추가 보정하도록 상기 구동모듈의 구동을 제어하는 구성을 마련하여, 종래의 광학식 손떨림 보정장치에 적용되는 홀 센서를 제거하고, 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 움직임량을 산출하여 손떨림을 보정할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

광학식 손떨림 보정장치{OPTICAL IMAGE STABILIZER}

본 발명은 광학식 손떨림 보정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이미지센서에서 촬상된 영상 데이터를 이용해서 손떨림을 보정하는 광학식 손떨림 보정장치에 관한 것이다.

최근에는 디지털 카메라의 소형, 경량화 기술이 발달함에 따라, 광학 렌즈 및 카메라 소자가 장착된 이동통신 단말기가 보편화되고 있다.

이러한 이동통신 단말기에 장착되는 카메라 렌즈 어셈블리에는 선명한 영상을 촬영하기 위해서 손떨림 등의 진동을 보정하는 손떨림 보정장치가 적용되고 있다.

일반적으로, 손떨림 보정장치는 전자식 손떨림 보정 기술인 DIS(Digital Image Stabilization) 및 EIS(Electronic Image Stabilization) 방식과 광학식 손떨림 보정 기술인 OIS(Optical Image Stabilization)로 구분될 수 있다.

전자식 손떨림 보정 기술은 촬영한 영상의 결과물로부터 손떨림을 검출해서 카메라 내부의 메모리에 저장된 데이터를 보정하는 것으로, 흐트러진 영상을 그대로 카메라 소자가 받아들여, 그것을 전자식 방법 또는 프로그램으로 위치와 색 등을 조정해서 흐트러짐이 없는 영상을 만들어내는 방식이다.

이러한 전자식 손떨림 보정 기술은 별도의 기계적, 물리적 구성이 불필요하여 가격이 저렴하고 구조적 제약이 적어 채용이 용이한 장점이 있으나, 프로그램으로 보정하기 때문에 별도의 Memory 또는 고성능 카메라 소자가 요구되는 문제점이 있었다.

또한, 전자식 손떨림 보정 기술은 이미 흐트러진 영상을 보정하는데 소요되는 시간이 길어지기 때문에 촬영속도가 느려질 수 있고, 프로그램을 통해 잔상을 제거하는데 한계가 있기 때문에 보정률이 떨어지는 문제점이 있었다.

광학식 손떨림 보정 장치는 사용자의 손떨림을 검출하여 광학 렌즈 또는 카메라 소자의 위치를 변경함으로써, 촬영 기기의 떨림이 있더라도 카메라 소자 상에 형성되는 피사체의 영상을 흔들림 없도록 보정하는 방법이다.

이러한 광학식 손떨림 보정장치는 별도의 보정장치가 설치되어 제조비용이 증가하고, 별도의 설치 공간을 마련해야 하는 어려움은 있으나, 카메라 소자 상에 흐트러짐이 없는 영상을 착상시켜 잔상을 제거할 수 있으므로, 보정률을 90%이상 유지할 수 있다.

또한, 광학식 손떨림 보정장치는 동일한 성능의 카메라 소자를 사용하는 조건이라면 전자식 손떨림 보정장치를 사용하는 기기에 비해 상대적으로 선명한 영상을 촬영할 수 있는 장점을 가진다

이에 따라, 최근에는 고해상도를 요하는 촬영기기에는 전자식 손떨림 보정 장치보다 광학식 손떨림 보정 장치가 더 많이 사용되고 있다.

한편, 광학 렌즈를 이동시켜 보정하는 기술은 광학 렌즈를 구동시키기 위한 구동부를 내장할 만큼 충분한 공간을 갖는 디지털 카메라에 채용이 가능하나, 공간상 제약이 많은 소형 디지털 카메라 또는 이동통신 단말기 등에 채용하는데 한계가 있기 때문에, 카메라 소자를 이동시켜 손떨림 등을 보정하는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 광학식 손떨림 보정 장치 구성이 개시되어 있다.

종래기술에 따른 광학식 손떨림 보정 장치는 이미지센서의 요(yaw) 축과 피치(pitch) 축 두 방향의 움직임의 각속도를 감지하는 자이로센서와 한 쌍의 홀 센서를 구비한다.

상기 홀 센서는 자기력의 변화에 따라 신호변화를 발생시키는데 이러한 특징으로 자석과 코일로 구성되는 자동초점장치 구동부의 위치를 측정하는데 많이 사용되었다.

이에 따라, 종래기술에 따른 광학식 손떨림 보정 장치는 손떨림 발생 시 자이로센서 데이터를 기준으로 렌즈 위치를 변경하고, 홀 센서 데이터를 통해 변화량의 정확성을 판단해서 오차량만큼 추가 보정을 실시해서 손떨림 보정의 정확성을 높인다.

대한민국 특허 등록번호 제10-0819301호(2008년 4월 3일 공고) 대한민국 특허 등록번호 제10-1300353호(2013년 8월 28일 공고)

그러나 종래기술에 따른 광학식 손떨림 보정장치는 자이로센서와 홀 센서의 데이터를 이용해서 손떨림을 보정함에 따라, 카메라 모듈에 외부의 충격이 가해지거나 낙하 등으로 인해 광축이 초기 위치에서 변경되는 경우, 손떨림 보정결과가 부정확해지는 문제점이 있었다.

특히, 사용자의 손떨림에 따라 X,Y축 방향으로 렌즈군을 독립적으로 각각 구동시켜야 함에 따라, 한 개의 홀 센서를 이용해서 X,Y방향으로 동시에 독립적으로 측정하기 매우 어렵기 때문에, 한 쌍의 홀 센서가 적용됨에 따라, 손떨림 보정장치의 사이즈를 소형화 또는 슬림화하기 어려운 문제점이 었다.

이로 인해, 종래기술에 따른 광학식 손떨림 보정장치는 종래의 전자식 손떨림 보정장치에 비해 각 부품의 설치 공간을 마련하기 위해, 제품의 전체 크기가 증가하고, 내부 구조가 복잡해지며, 부품 수 증가로 인한 제작비용이 상승하는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술에 따른 광학식 손떨림 보정장치는 자이로센서와 홀 센서의 데이터를 처리해서 손떨림을 보정함에 따라, 데이터 처리과정에서 발생하는 지연으로 인해서 손떨림 보정동작 속도가 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 종래의 전자식 손떨림 보정장치에서 이미지센서에 의해 촬영된 영상데이터를 이용해서 손떨림을 보정하는 기술을 광학식 손떨림 보정장치에 적용하는 기술의 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이미지센서에서 촬영된 영상데이터를 이용해서 손떨림을 보정하는 광학식 손떨림 보정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 홀 센서 또는 자이로센서를 제거하여 구조를 단순화하고, 손떨림 보정 동작속도를 향상시킬 수 있는 광학식 손떨림 보정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 충격이나 낙하 등으로 인한 광축의 변경과 무관하게 손떨림을 보정할 수 있는 광학식 손떨림 보정장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광학식 손떨림 보정장치는 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터의 연속이미지를 이용해서 움직임에 대한 보상값을 산출하고, 산출된 보상값에 기초하여 렌즈 유닛의 움직임을 보상해서 손떨림을 보정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 렌즈 유닛을 통해 전달되는 영상을 촬영하는 이미지센서, 손떨림에 의한 상기 렌즈 유닛의 움직임을 감지하는 감지센서, 상기 렌즈 유닛을 상하 좌우 방향으로 이동시켜 손떨림을 보정하는 구동모듈, 상기 감지센서에서 감지된 움직임량에 기초해서 상기 렌즈 유닛의 움직임을 보상하는 1차 보상값을 산출해서 상기 구동모듈을 구동하는 구동제어부 및 상기 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 상기 렌즈 유닛의 움직임을 보상하는 2차 보상값을 산출하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 1차 보상값에 따른 손떨림 보정동작이 수행된 이후에, 상기 2차 보상값을 이용해서 오차 발생 여부를 검사하며, 검사 결과 오차가 발생한 경우, 상기 2차 보상값에 따라 손떨림을 추가 보정하도록 상기 구동모듈의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 이미지센서에 의해 촬영된 연속 이미지 중에서 초기 촬상 이미지와 이동 이미지 각각의 선예도 값을 기준으로 서로 대응되는 픽셀을 선택하는 픽셀 선택부 및 선택된 픽셀 간의 위치 변화 방향 및 변화량을 산출하고 산출된 위치 변화 방향 및 변화량에 대응되는 2차 보상값을 산출하는 2차 보상값 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 렌즈 유닛을 통해 전달되는 영상을 촬영하는 이미지센서와 상기 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 상기 렌즈 유닛의 움직임을 보상하는 2차 보상값을 산출하는 2차 보상값 산출부를 포함하는 이미지센서부, 손떨림에 의한 상기 렌즈 유닛의 움직임을 감지하는 감지센서, 상기 렌즈 유닛을 상하 좌우 방향으로 이동시켜 손떨림을 보정하는 구동모듈 및 상기 감지센서에서 감지된 움직임량에 기초해서 상기 렌즈 유닛의 움직임을 보상하는 1차 보상값을 산출해서 상기 구동모듈을 구동하는 구동제어부를 포함하고, 상기 이미지센서부는 상기 1차 보상값에 따른 손떨림 보정동작이 수행된 이후에, 상기 2차 보상값을 이용해서 오차 발생 여부를 검사하며, 검사 결과 오차가 발생한 경우, 상기 2차 보상값에 따라 손떨림을 추가 보정하도록 상기 구동모듈의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 렌즈 유닛을 통해 전달되는 영상을 촬영하는 이미지센서와 상기 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 상기 렌즈 유닛의 움직임을 보상하는 보상값을 산출하는 보상값 산출부를 포함하는 이미지센서부, 상기 렌즈 유닛을 상하 좌우 방향으로 이동시켜 손떨림을 보정하는 구동모듈 및 상기 보상값 산출부에서 산출된 보상값에 따라 손떨림을 보정하도록 상기 구동모듈의 구동을 제어하는 구동제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광학식 손떨림 보정장치에 의하면, 종래의 광학식 손떨림 보정장치에 적용되는 홀 센서를 제거하고, 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 움직임량을 산출하여 손떨림을 보정할 수 있다는 효과가 얻어진다.

특히, 본 발명에 의하면, 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 손떨림을 보정함에 따라, 홀 센서를 이용하는 경우에 비해 처리속도 및 정밀도를 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 이미지센서와 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 보상값을 산출하는 보상값 산출부를 카메라 모듈에 마련함에 따라, 보상값을 산출하는 시간을 단축해서 더욱 신속하게 손떨림을 보정할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 종래의 홀 센서와 자이로센서를 모두 제거하고, 영상 데이터를 이용해서 산출된 보상값만을 이용해서 손떨림을 보정함으로써, 홀 센서나 자이로센서를 이용하는 경우에 비해 손떨림 보정 동작속도를 향상시킬 수 있고, 카메라 모듈 내부의 공간 활용도를 향상시키며, 부품 수를 최소화해서 제조작업시 작업성을 향상시키고, 제조 비용을 절감할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터의 연속 이미지를 이용해서 손떨림을 보정함에 따라, 충격이나 낙하 등으로 인한 카메라 모듈의 광축이 변경되더라도 정확하게 손떨림을 보정할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정정치 및 그가 적용되는 모바일 기기의 블록 구성도,
도 2는 연속 이미지를 이용해서 2차 보상값을 산출하는 동작을 설명하는 예시도,
도 3은 도 2에 도시된 A 부분의 확대도,
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도,
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치의 블록 구성도,
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치의 블록 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 종래의 광학식 손떨림 보정장치에 적용되는 홀 센서를 제거하고, 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터의 연속이미지를 이용해서 움직임에 대한 보상값을 산출해서 렌즈 유닛의 움직임을 보상한다.

하기의 실시 예들에서는 렌즈 유닛의 움직임을 보상하기 위한 보상값을 스마트폰이나 태블릿 PC와 같은 모바일 기기의 어플리케이션 프로세서(Application Processor)에서 산출하는 경우와 카메라모듈에서 보상값을 산출하는 경우를 구분해서 설명하기로 한다.

이와 함께, 홀 센서와 함께 자이로센서를 제거하고 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터의 연속이미지만을 이용해서 움임량에 대한 보상값을 산출해서 손떨림을 보정하는 경우를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치 및 그가 적용되는 모바일 기기의 블록 구성도이다.

본 실시 예에서 광학식 손떨림 보정장치는 종래의 광학식 손떨림 보정장치에 적용되는 홀 센서를 제거하고, 감지센서로 마련된 자이로센서의 데이터와 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터의 연속 이미지를 이용해서 1차 및 2차 보상값을 각각 산출해서 산출된 1차 보상값에 따라 손떨림을 보정한 후, 2차 보상값을 이용해서 추가 보정한다.

이를 위해, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치가 적용되는 모바일 기기(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 렌즈 유닛(도면 미도시)을 통해 전달되는 영상을 촬영하는 이미지센서(21), 손떨림에 의한 렌즈 유닛의 움직임을 감지하는 감지센서(22), 렌즈 유닛을 상하 좌우 방향으로 이동시켜 손떨림을 보정하는 구동모듈(23), 감지센서(22)에서 감지된 움직임량에 기초해서 이미지센서(21)의 위치를 보상하는 1차 보상값을 산출해서 구동모듈(23)을 구동하는 구동제어부(24) 및 이미지센서(21)에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 렌즈 유닛의 움직임을 보상하는 2차 보상값을 산출하는 제어부(11)를 포함한다.

이미지센서(21)는 영상을 촬영하는 기능을 하고, 렌즈, CCD(Charge Coupled Devide) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등 다양한 방식의 이미지 센싱 유닛으로 마련될 수 있다.

여기서, 이미지센서(21)와 감지센서(22), 구동모듈(23) 및 구동제어부(24)는 모바일 기기(10)에 적용되는 카메라 모듈(20)을 구성하는 장치들이고, 구동제어부(24)는 I2C 인터페이스를 통해 모바일 기기(10)의 제어부(11)와 통신 가능하게 연결된다.

일반적으로, 모바일 기기(10)에는 움직임을 감지하기 위한 감지센서(22)로서, 자이로센서가 적용되나, 본 실시 예에서는 모바일 기기(10)에 적용되는 자이로센서에 비해 감지 성능이 우수한 별도의 자이로센서가 카메라 모듈(20)에 마련되는 경우를 설명하기로 한다.

제어부(11)는 1차 보상값에 따른 손떨림 보정동작이 수행된 이후에, 이미지센서(21)에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 2차 보상값을 산출한다.

그리고 제어부(11)는 산출된 2차 보상값을 이용해서 1차 손떨림 보정동작의 오차 발생 여부를 검사하고, 검사 결과 오차가 발생한 경우, 2차 보상값에 따라 구동모듈(23)의 구동을 제어하여 추가 보정함으로써, 손떨림을 정확하게 보정할 수 있다.

이미지센서(21)에서 촬영된 영상 데이터는 MIPI(Mobile Industry Processor Interface)를 통해 제어부(20)로 전달하고, 제어부(11)의 제어신호는 I2C 인터페이스를 통해 이미지센서(21)로 전달될 수 있다.

감지센서(22)는 상하 및 좌우 방향에 대한 손떨림을 보상하도록 X축과 Y축 두 방향 움직임을 감지하는 자이로센서를 포함할 수 있다.

구동모듈(23)은 플레밍의 왼손 법칙을 이용해서 영구자석의 자기장과 코일에 인가되는 전류 방향에 따라 발생하는 힘의 방향 및 크기를 조절해서 이미지센서(21)를 원하는 방향으로 이동시키는 VCM(Voice Control Motor)으로 마련될 수 있다.

물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 판 스프링과 와이어를 이용하는 방식 등 다양한 방식의 구동모듈로 변경될 수 있다.

한편, 구동모듈(23)은 렌즈 유닛의 Z축 방향 위치를 조절하는 오토포커싱 유닛(도면 미도시)을 포함할 수 있다.

이에 따라, 본 실시 예에서는 손떨림에 의한 렌즈 유닛의 상하 좌우 방향 움직임을 수행하는 구성에 대해서만 설명하나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 오토포커싱 유닛을 이용해서 렌즈 유닛의 Z축 방향 위치를 조절할 수 있음에 유의해야 한다.

구동제어부(24)는 감지센서(22)에서 감지된 데이터, 즉 자이로센서의 위치 변화 방향 및 변화량만큼 이미지센서(21)의 위치를 반대로 이동시켜 손떨림을 보정하도록 1차 보상값을 산출할 수 있다.

이러한 구동제어부(24)는 감지센서(22)와 SPI(Serial Peripheral Interface)를 통해 연결될 수 있다.

제어부(11)는 이미지센서(21)에서 촬영된 영상 데이터의 연속이미지를 이용해서 손떨림을 보상하도록 2차 보상값을 산출할 수 있다.

예를 들어, 도 2는 연속 이미지를 이용해서 2차 보상값을 산출하는 동작을 설명하는 예시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 A 부분의 확대도이다.

도 2 및 도 3에서 점선으로 표시된 이미지는 초기 촬상 이미지이고, 실선으로 표시된 이미지는 손떨림에 의한 이동 이미지이다.

그리고 V와 H는 이미지센서(21)에서 촬영된 이미지의 액티브 영역 세로 및 가로 길이이다.

제어부(11)는 도 2 및 도 3에 도시된 초기 촬상 이미지와 이동 이미지 각각의 선예도(sharpness) 값을 기준으로 서로 대응되는 픽셀을 선택하는 픽셀 선택부(12) 및 선택된 픽셀 간 거리의 벡터량, 즉 변화 방향 및 변화량을 산출하여 산출된 변화 방향 및 변화량에 대응되는 2차 보상값을 산출하는 2차 보상값 산출부(13)를 포함할 수 있다.

예컨대, 픽셀 선택부(12)는 변화량 산출이 용이하도록, 이미지의 외곽선이 꺾이는 꼭지점을 상기 픽셀로 선택할 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 초기 촬상 이미지 상에서 좌표가 (x,y)인 픽셀(P1)이 손떨림에 의해 이동 이미지 상에서 좌표가 (x',y')인 픽셀(P2)로 이동된 경우, X축 변화량은 (x'-x)로 표현되고, Y축 변화량은 (y'-y)로 표현될 수 있다.

이러한 제어부(11)는 디지털 기기(10)의 어플리케이션 프로세서로 마련되거나, 상기 어플리케이션 프로세서와 통신 가능하게 연결되는 별도의 컨트롤 유닛으로 마련될 수 있다.

다음, 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치의 제어방법을 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.

도 4의 S10단계에서 모바일 기기(10)의 제어부(11)는 영상 촬영을 위한 어플리케이션이 실행되면, 손떨림에 의한 렌즈 유닛의 움직임을 보정하도록 미리 설정된 OIS 모드로 진입한다.

감지센서(22)는 손떨림에 의한 이미지센서(11)의 움직임을 감지하고, 구동제어부(24)는 감지센서(22)에서 감지된 위치 변화 방향 및 변화량만큼 이미지센서(22)의 위치를 반대로 이동시켜 손떨림을 보정하도록 1차 보상값을 산출한다.

이에 따라, 구동모듈(23)은 구동제어부(24)에서 산출된 1차 보상값에 따라 렌즈 유닛의 위치를 이동시켜 손떨림을 보정한다(S14).

한편, S16단계에서 제어부(11)는 이미지센서(21)에서 촬영된 영상 데이터의 연속 이미지를 이용해서 렌즈 유닛의 위치를 이동시키기 위한 2차 보상값을 산출한다.

이때, 제어부(11)의 픽셀 산출부(12)는 연속 이미지 중에서 초기 촬상 이미지와 이동 이미지 각각의 선예도(sharpness) 값을 기준으로 용이하게 변화량을 산출할 수 있도록 이미지의 외곽선이 꺾이는 꼭지점에 대응되는 픽셀을 선택한다.

그리고 2차 보상값 산출부(13)는 선택된 픽셀(P1,P2) 간 위치 변화 방향 및 변화량을 산출하고, 산출된 변화 방향 및 변화량에 대응되는 2차 보상값을 산출한다.

이에 따라, S18단계에서 제어부(11)는 산출된 2차 보상값을 이용해서 1차 보상값에 의한 손떨림 보정동작의 오차 발생 여부를 검사한다.

만약, S18단계의 검사결과 오차가 발생한 상태이면, 제어부(11)는 2차 보상값에 따라 구동모듈(23)의 구동을 제어하여 추가 보정해서 손떨림을 정확하게 보정한다(S20).

S18단계의 검사결과 오차가 미발생하였거나, S20단계의 추가 보정을 수행한 이후, 제어부(11)는 OIS 모드 종료가 선택되는지 여부를 검사하고, OIS 모드가 종료될 때까지 S10단계 내지 S22단계를 반복 수행하도록 제어할 수 있다.

한편, S22단계의 검사결과 OIS 모드 종료가 선택되면, 제어부(11)는 카메라 모듈(20)의 구동을 중지하고, OIS 모드를 종료한다.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 종래의 광학식 손떨림 보정장치에 적용되는 홀 센서를 제거하고, 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 움직임량을 산출하여 손떨림을 보정할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 손떨림을 보정함에 따라, 홀 센서를 이용하는 경우에 비해 처리속도 및 정밀도를 향상시킬 수 있다.

다음, 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치의 구성을 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치의 블록 구성도이다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치(20)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기의 제1 실시 예의 구성과 유사하며, 다만 제어부(11)에 마련되는 픽셀 선택부(12)와 2차 보상값 산출부(13)의 기능을 수행하는 2차 보상값 산출부(26)와 이미지센서(21)를 포함하는 이미지센서부(25)를 포함한다.

즉, 본 실시 예에서는 카메라 모듈(20) 내부에 이미지센서(21)와 2차 보상값 산출부(26)를 하나의 모듈로 마련하고, 제어부(11)와의 통신을 수행할 필요없이 이미지센서부(25)에서 2차 보상값을 산출하도록 변경된다.

구동제어부(24)는 이미지센서부(25)와 I2C 인터페이스를 통해 통신 가능하게 연결될 수 있다.

이에 따라, 이미지센서부(25)는 구동제어부(24)에서 산출된 1차 보상값에 따른 손떨림 보정동작 이후에 오차 발생 여부를 검사하고, 오차 발생시 2차 보상값 산출부(26)에서 2차 보상값에 따라 구동모듈(23)의 구동을 제어하여 추가 보정해서 손떨림을 정확하게 보정한다.

이와 같이, 본 발명은 이미지센서와 2차 보상값 산출부를 포함하는 이미지센서부를 이용해서 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 손떨림을 보정할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 이미지센서의 영상 데이터를 이용해서 손떨림에 의한 움직임을 보상하는 보상값을 산출하는 시간을 단축해서 더욱 신속하게 손떨림을 보정할 수 있다.

다음, 도 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치의 구성을 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치의 블록 구성도이다.

본 발명의 제3 실시 예에 따른 광학식 손떨림 보정장치(20)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기의 제2 실시 예의 구성과 유사하며, 다만 이미지센서(21)의 상하 좌우 방향 움직임을 감지하는 감지센서(22)를 제거하고, 이미지센서부(27)에 마련된 보상값 산출부(28)에서 이미지센서(21)의 영상데이터를 이용해서 손떨림에 의한 움직임을 보상하도록 보상값을 산출한다.

이에 따라, 본 발명은 이미지센서의 영상 데이터를 이용해서 산출된 보상값만을 이용해서 손떨림을 보정함으로써, 홀 센서나 자이로센서를 이용하는 경우에 비해 손떨림 보정 동작속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 부품 수를 최소화해서 카메라 모듈 내부의 공간 활용도를 향상시키고, 제조 작업시 작업성을 향상시키며, 제작 비용을 절감할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터의 연속이미지를 이용해서 손떨림에 의한 움직임의 보상값을 산출해서 손떨림을 보정하는 광학식 손떨림 보정장치 기술에 적용된다.

10: 모바일 기기 11: 제어부
12: 픽셀 선택부 13: 2차 보상값 산출부
20: 카메라 모듈 21: 이미지센서
22: 감지센서 23: 구동모듈
24: 구동제어부 25, 27: 이미지센서부
26: 2차 보상값 산출부 28: 보상값 산출부

Claims (10)

1. 렌즈 유닛을 통해 전달되는 영상을 촬영하는 이미지센서,
   손떨림에 의한 상기 렌즈 유닛의 움직임을 감지하는 감지센서,
   상기 렌즈 유닛을 상하 좌우 방향으로 이동시켜 손떨림을 보정하는 구동모듈,
   상기 감지센서에서 감지된 움직임량에 기초해서 상기 렌즈 유닛의 움직임을 보상하는 1차 보상값을 산출해서 상기 구동모듈을 구동하는 구동제어부 및
   상기 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 상기 렌즈 유닛의 움직임을 보상하는 2차 보상값을 산출하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 1차 보상값에 따른 손떨림 보정동작이 수행된 이후에, 상기 2차 보상값을 이용해서 오차 발생 여부를 검사하며, 검사 결과 오차가 발생한 경우, 상기 2차 보상값에 따라 손떨림을 추가 보정하도록 상기 구동모듈의 구동을 제어하여
   상기 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터의 연속이미지를 이용해서 움직임에 대한 보상값을 산출하고, 산출된 보상값에 기초하여 상기 렌즈 유닛의 움직임을 보상해서 손떨림을 보정하는 것을 특징으로 하는 광학식 손떨림 보정장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
   상기 이미지센서에 의해 촬영된 연속 이미지 중에서 초기 촬상 이미지와 이동 이미지 각각의 선예도 값을 기준으로 서로 대응되는 픽셀을 선택하는 픽셀 선택부 및
   선택된 픽셀 간의 위치 변화 방향 및 변화량을 산출하고 산출된 위치 변화 방향 및 변화량에 대응되는 2차 보상값을 산출하는 2차 보상값 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학식 손떨림 보정장치.
4. 렌즈 유닛을 통해 전달되는 영상을 촬영하는 이미지센서와
   상기 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터를 이용해서 상기 렌즈 유닛의 움직임을 보상하는 2차 보상값을 산출하는 2차 보상값 산출부를 포함하는 이미지센서부,
   손떨림에 의한 상기 렌즈 유닛의 움직임을 감지하는 감지센서,
   상기 렌즈 유닛을 상하 좌우 방향으로 이동시켜 손떨림을 보정하는 구동모듈 및
   상기 감지센서에서 감지된 움직임량에 기초해서 상기 렌즈 유닛의 움직임을 보상하는 1차 보상값을 산출해서 상기 구동모듈을 구동하는 구동제어부를 포함하고,
   상기 이미지센서부는 상기 1차 보상값에 따른 손떨림 보정동작이 수행된 이후에, 상기 2차 보상값을 이용해서 오차 발생 여부를 검사하며, 검사 결과 오차가 발생한 경우, 상기 2차 보상값에 따라 손떨림을 추가 보정하도록 상기 구동모듈의 구동을 제어하여
   상기 이미지센서에서 촬영된 영상 데이터의 연속이미지를 이용해서 움직임에 대한 보상값을 산출하고, 산출된 보상값에 기초하여 상기 렌즈 유닛의 움직임을 보상해서 손떨림을 보정하는 것을 특징으로 하는 광학식 손떨림 보정장치.
5. 삭제
6. 삭제
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