KR20150070596A - 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치는, 움직임을 감지하는 모션 센서; 소리를 획득하는 마이크; 소리를 출력하는 스피커; 및 상기 모션 센서와 상기 마이크로부터 입력된 신호에 기반하여 소정의 조건이 만족되는지를 판단하고, 상기 소정의 조건이 만족되는 경우 주기적으로 광학식 손떨림 보정 장치를 동작시켜 상기 광학식 손떨림 보정 장치 내의 액추에이터에서 발생되는 소음 및 액추에이터 구동 정보를 메모리에 저장한 후, 상기 광학식 손떨림 보정 장치가 정상적으로 동작하는 경우, 상기 액추에이터의 구동 정보에 대응하는 소음을 상기 메모리로부터 획득하고 상쇄 소음을 생성하여 상기 스피커를 통해 출력하는 제어부를 포함하여, 작은 용량의 메모리 공간을 사용하여 VCM의 조립 편차 및 사용 시간에 따라 변화하는 VCM의 소음을 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치 및 방법{Apparatus and method for noise cancellation of optical image stabilizer}
본 발명은 광학식 손떨림 보정 장치(OIS: Optical Image Stabilizer, 이하 OIS라 함)에서 발생하는 동작 소음을 제거할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
스마트폰과 같은 모바일 기기용 OIS 카메라 모듈에서는 OIS의 동작을 위한 액추에이터로서 크기를 소형으로 만들기 위하여 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor, 이하 VCM이라 함)를 사용한다. OIS에서 액추에이터로서 사용되는 VCM은 사용자의 손떨림 동작에 따라 소음이 발생한다. VCM은 사용자의 손떨림에 따라 이미지 안정화를 위해 렌즈 또는 이미지 센서를 움직이는 역할을 하는데, 이때 사용자가 들을 수 있는 소음이 발생한다.
스마트폰을 이용하여 동영상을 촬영하는 경우, VCM에서 발생한 소음은 스마트폰의 마이크를 통해서 카메라 모듈이 촬영한 동영상 데이터와 함께 저장되고, 사용자가 촬영한 동영상을 재생했을 때 VCM에서 발생한 소음을 듣게 되므로 불괘감을 유발하게 된다.
VCM은 조립 편차에 따라 VCM에서 발생하는 소음이 모듈마다 조금씩 다를 수 있으므로 스마트폰마다 각기 다른 소음 상쇄 소리를 만들어야만 한다. 또한 VCM은 사용 시간에 따라 모터의 마모로 인해 VCM에서 발생하는 소음이 변화될 수 있다.
하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌은, 음성을 포함한 동영상 촬영에 있어서 디지털 촬영 장치 자체의 동작 소음을 제거할 수 있는 디지털 촬영 장치 및 그에 따른 동영상 촬영 방법을 개시하고 있다. 하지만, 하기의 특허문헌은, 디지털 촬영 장치의 부품의 종류, 모터의 동작 형태 또는 경통의 회전방향 등에 따라 발생하는 소음 자체에 대응하는 상쇄음을 미리 저장부에 저장하기 때문에, 큰 용량의 저장 공간이 필요하고, VCM의 사용 시간에 따른 모터의 마모 등을 고려하지 않기 때문에, 사용 시간에 따른 VCM 소음의 변화 및 주변 환경에 따른 소음의 변화에 능동적으로 대처하지 못하여 VCM 소음을 효과적으로 제거하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 과제는, 작은 용량의 메모리 공간을 사용하여 OIS 내의 액추에이터의 조립 편차 및 사용 시간에 따라 변화하는 액추에이터의 소음을 제거할 수 있는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 다른 과제는, 작은 용량의 메모리 공간을 사용하여 OIS 내의 액추에이터의 조립 편차 및 사용 시간에 따라 변화하는 액추에이터의 소음을 제거할 수 있는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치는,
움직임을 감지하는 모션 센서;
소리를 획득하는 마이크;
소리를 출력하는 스피커; 및
상기 모션 센서와 상기 마이크로부터 입력된 신호에 기반하여 소정의 조건이 만족되는지를 판단하고, 상기 소정의 조건이 만족되는 경우 주기적으로 광학식 손떨림 보정 장치를 동작시켜 상기 광학식 손떨림 보정 장치 내의 액추에이터에서 발생되는 소음 및 액추에이터 구동 정보를 메모리에 저장한 후, 상기 광학식 손떨림 보정 장치가 정상적으로 동작하는 경우, 상기 액추에이터의 구동 정보에 대응하는 소음을 상기 메모리로부터 획득하고 상쇄 소음을 생성하여 상기 스피커를 통해 출력하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 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 소음 제거를 위한 장치에 있어서, 상기 제어부는 소리 모델링 방법을 이용하여 상기 메모리에 저장된 상기 보이스 코일 모터의 소음으로부터 모델링 파라미터를 생성하여 상기 메모리에 저장하고 상기 메모리에 저장된 상기 보이스 코일 모터의 소음을 삭제하며, 상기 광학식 손떨림 보정 장치가 정상적으로 동작하는 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 보이스 코일 모터의 구동 정보에 대응하는 소음의 모델링 파라미터에 기반하여 소음을 합성하며 상기 합성된 소음의 역위상의 소음인 상쇄 소음을 생성하여 상기 스피커를 통해 출력할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치에 있어서, 상기 소리 모델링 방법은, 은닉 마르코프 모델(HMM: Hidden Markov Model)에 기반한 소리 모델링 방법을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치에 있어서, 상기 광학식 손떨림 보정 장치, 상기 모션 센서 및 상기 스피커는, 각각 모바일 기기에 포함된 광학식 손떨림 보정 장치, 모션 센서 및 스피커이고, 상기 제어부는 상기 모바일 기기에 포함된 애플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치에 있어서, 상기 소정의 조건이 만족되는 경우는 상기 모션 센서에 의해 감지된 신호에 기반하여 움직임이 없다고 판단되는 경우, 상기 마이크에 의해 획득된 신호에 기반하여 주변 소음이 없다고 판단되는 경우, 그리고 상기 모션 센서에 의해 감지된 신호에 기반하여 카메라 모듈이 위로 향하고 있다고 판단되는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치에 있어서, 상기 광학식 손떨림 보정 장치는, 모바일 기기의 카메라 모듈 내에 포함된 광학식 손떨림 보정 장치를 포함하고,
상기 제어부는 상기 모바일 기기가 켜질 때마다 또는 소정의 시간마다, 상기 소정의 조건이 만족되는 경우 상기 광학식 손떨림 보정 장치를 동작시키고 상기 광학식 손떨림 보정 장치의 동작에 따라 상기 보이스 코일 모터(VCM)에서 발생되는 소음 및 보이스 코일 모터 구동 정보를 상기 메모리에 저장할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치에 있어서, 상기 모션 센서는 상기 모바일 기기에 포함된 가속도 센서 또는 자이로 센서를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치에 있어서, 상기 모바일 기기는 스마트폰을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치에 있어서, 상기 제어부는 소정의 조건이 만족되는 경우, 상기 보이스 코일 모터를 동작시켜 카메라 모듈 내의 렌즈를 동작 범위 내에서 임의의 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법은,
(A) 제어부가 모션 센서와 마이크로부터 입력된 신호에 기반하여 소정의 조건이 만족되는지를 판단하고, 상기 소정의 조건이 만족되는 경우, 주기적으로 광학식 손떨림 보정 장치를 동작시켜 상기 광학식 손떨림 보정 장치 내의 액추에이터에서 발생되는 소음 및 액추에이터 구동 정보를 메모리에 저장하는 단계; 및
(B) 상기 광학식 손떨림 보정 장치가 정상적으로 동작하는 경우, 상기 제어부가 상기 액추에이터의 구동 정보에 대응하는 소음을 상기 메모리로부터 획득하고 상쇄 소음을 생성하여 스피커를 통해 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 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 소음 제거를 위한 방법에 있어서,
상기 제어부는 소리 모델링 방법을 이용하여 상기 메모리에 저장된 상기 보이스 코일 모터의 소음으로부터 모델링 파라미터를 생성하여 상기 메모리에 저장하고 상기 메모리에 저장된 상기 보이스 코일 모터의 소음을 삭제하며, 상기 광학식 손떨림 보정 장치가 정상적으로 동작하는 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 보이스 코일 모터의 구동 정보에 대응하는 소음의 모델링 파라미터에 기반하여 소음을 합성하며 상기 합성된 소음의 역위상의 소음인 상쇄 소음을 생성하여 상기 스피커를 통해 출력할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법에 있어서, 상기 소리 모델링 방법은, 은닉 마르코프 모델(HMM: Hidden Markov Model)에 기반한 소리 모델링 방법을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법에 있어서, 상기 광학식 손떨림 보정 장치, 상기 모션 센서 및 상기 스피커는, 각각 모바일 기기에 포함된 광학식 손떨림 보정 장치, 모션 센서 및 스피커이고, 상기 제어부는 상기 모바일 기기에 포함된 애플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법에 있어서, 상기 소정의 조건이 만족되는 경우는 상기 모션 센서에 의해 감지된 신호에 기반하여 움직임이 없다고 판단되는 경우, 상기 마이크에 의해 획득된 신호에 기반하여 주변 소음이 없다고 판단되는 경우, 그리고 상기 모션 센서에 의해 감지된 신호에 기반하여 카메라 모듈이 위로 향하고 있다고 판단되는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법에 있어서, 상기 광학식 손떨림 보정 장치는, 모바일 기기의 카메라 모듈 내에 포함된 광학식 손떨림 보정 장치를 포함하고,
상기 제어부는 상기 모바일 기기가 켜질 때마다 또는 소정의 시간마다, 상기 소정의 조건이 만족되는 경우 상기 광학식 손떨림 보정 장치를 동작시키고 상기 광학식 손떨림 보정 장치의 동작에 따라 상기 보이스 코일 모터(VCM)에서 발생되는 소음 및 보이스 코일 모터 구동 정보를 상기 메모리에 저장할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법에 있어서, 상기 모션 센서는 상기 모바일 기기에 포함된 가속도 센서 또는 자이로 센서를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법에 있어서, 상기 모바일 기기는 스마트폰을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법에 있어서, 상기 제어부는 소정의 조건이 만족되는 경우, 상기 보이스 코일 모터를 동작시켜 카메라 모듈 내의 렌즈를 동작 범위 내에서 임의의 방향으로 이동시킬 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, 작은 용량의 메모리 공간을 사용하여 OIS 내의 액추에이터의 조립 편차 및 사용 시간에 따라 변화하는 액추에이터의 소음을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치에서 은닉 마르코프 모델(HMM: Hidden Markov Model) 기반 음성 합성 모듈을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법 중 모델링 파라미터를 생성하기 위한 소음 모델링 방법을 도시한 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법 중 모델링 파라미터를 이용하여 상쇄 소음을 생성하는 방법을 도시한 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 소음 제거를 위한 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치에서 은닉 마르코프 모델(HMM: Hidden Markov Model) 기반 음성 합성 모듈을 도시한 도면이다.
하기에, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치는, 움직임을 감지하는 모션 센서(102), 소리를 획득하는 마이크(106), 소리를 출력하는 스피커(104), 및 상기 모션 센서(102)와 상기 마이크(106)로부터 입력된 신호에 기반하여 소정의 조건이 만족되는지를 판단하고, 상기 소정의 조건이 만족되는 경우 주기적으로 카메라 모듈(108)에 포함된 광학식 손떨림 보정 장치(OIS)를 동작시켜 상기 광학식 손떨림 보정 장치 내의 액추에이터인 보이스 코일 모터(VCM)에서 발생되는 소음 및 보이스 코일 모터 구동 정보를 메모리(101)에 저장한 후, 상기 광학식 손떨림 보정 장치가 정상적으로 동작하는 경우, 상기 보이스 코일 모터 구동 정보에 대응하는 소음을 상기 메모리(101)로부터 획득하고 상쇄 소음을 생성하여 상기 스피커(104)를 통해 출력하는 제어부(100)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치는 스마트폰과 같은 모바일 기기에 포함된 OIS의 소음을 제거하는 데 사용될 수 있다. 상기 제어부(100)는 스마트폰의 애플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)일 수 있고, 모션 센서(102)는 스마트폰의 자이로 센서일 수 있으며, 스피커(104)와 마이크(106)는 각각 스마트폰의 스피커와 마이크일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치는 광학식 손떨림 보정 장치를 포함하고 동영상을 촬영할 수 있는 어떤 유형의 모바일 기기에도 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치는 스마트폰에 적용되는 것으로 가정한다.
제어부(100)는 소리 모델링 방법을 이용하여 메모리(101)에 저장된 보이스 코일 모터(VCM)의 소음으로부터 모델링 파라미터를 생성하여 메모리(101)에 저장하고 메모리(101)에 저장된 보이스 코일 모터의 소음을 삭제하며, 광학식 손떨림 보정 장치(OIS)가 정상적으로 동작하는 경우, 메모리(101)에 저장된 보이스 코일 모터의 구동 정보에 대응하는 소음의 모델링 파라미터에 기반하여 소음을 합성하며 합성된 소음의 역위상의 소음인 상쇄 소음을 생성하여 스피커(104)를 통해 출력한다.
상기 소정의 조건이 만족되는 경우는 상기 모션 센서(102)에 의해 감지된 신호에 기반하여 움직임이 없다고 판단되는 경우, 상기 마이크(106)에 의해 획득된 신호에 기반하여 주변 소음이 없다고 판단되는 경우, 그리고 상기 모션 센서(102)에 의해 감지된 신호에 기반하여 카메라 모듈(108)이 위로 향하고 있다고 판단되는 경우를 포함할 수 있다.
상기 제어부(100)는 광학식 손떨림 보정 장치를 포함하는 장치, 예를 들어, 스마트폰과 같은 모바일 기기가 켜질 때마다 또는 소정의 시간마다, 상기 소정의 조건이 만족되는 경우 상기 광학식 손떨림 보정 장치를 동작시키고, 상기 광학식 손떨림 보정 장치의 동작에 따라 상기 보이스 코일 모터(VCM)에서 발생되는 소음 및 보이스 코일 모터 구동 정보를 메모리(101)에 저장한다.
상기 제어부(100)는 소정의 조건이 만족되는 경우, 상기 보이스 코일 모터(VCM)를 동작시켜 카메라 모듈(108) 내의 렌즈(미도시)를 동작 범위 내에서 임의의 방향으로 이동시킨다.
상기 모션 센서(102)는 스마트폰에 포함된 가속도 센서 또는 자이로 센서를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치의 동작을 하기에 설명하기로 한다.
스마트폰의 카메라 모듈(108)내의 OIS에 포함되는 VCM은 조립 편차에 따라 소음이 모듈마다 조금씩 다를 수 있기 때문에 스마트폰마다 각기 다른 상쇄 소음을 만들어야 한다. 또한 VCM 사용 시간에 따라 모터의 마모 등으로 인하여 VCM에서 발생하는 소음도 변화될 수 있기 때문에 상쇄 소음은 주기적으로 갱신되어야 한다. 본 발명의 일 실시예에서는 은닉 마르코프 모델(HMM: Hidden Markov Model) 기반 음성 합성 모듈을 이용하여 스마트폰 자체적으로 소음에 대한 모델링 파라미터를 주기적으로 자동갱신하고, VCM의 정상 동작시 상기 자동 갱신된 모델링 파라미터에 기반하여 VCM 동작에 대응하는 소음을 합성한 후 역위상의 소음인 상쇄 소음을 생성하여, VCM 소음을 제거한다.
제어부(100)는 주기적으로 소정의 조건이 만족되는 경우, 카메라 모듈(108)내의 OIS에 있는 VCM을 임의로 동작시켜 발생되는 소음을 스마트폰(미도시)의 마이크(106)를 통해 입력받는다. 제어부(100)는 마이크(106)를 통해 입력된 VCM의 소음을 HMM에 기반한 소리 모델링 방법을 이용하여 모델링하여 소음의 모델링 파라미터만을 메모리(101)에 저장한다.
모델링 파라미터는 특정의 모든 소리를 만들어 낼 수 있는 기초 데이터가 되지만, 소리 데이터와 비교하여 매우 작은 정보량을 갖는다. 상기와 같이 본 발명의 일 실시예에서는 주기적으로 VCM을 동작시켜 VCM에서 발생하는 소음에 대해 소음의 모델링 파라미터만을 메모리(101)에 저장하고, 모델링 파라미터를 이용하여 VCM 동작에 대응하는 VCM 소음을 합성한 후 역위상의 소음인 상쇄 소음을 생성하기 때문에, 작은 용량의 메모리를 사용하여 VCM 소음을 제거할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예에서는, VCM 동작시 발생하는 소음에 대한 정확한 모델링 파라미터를 획득하기 위하여, 하나의 VCM 동작에 대해 VCM을 1회 내지 5회 동작시켜 발생하는 소음들에 대한 VCM 소음 원본 데이터들을 메모리(101)에 저장하고, 이를 모델링하여 VCM 소음에 대한 정확한 모델링 파라미터를 생성한 후 메모리(101)에 저장한다.
하나의 VCM 동작에 대한 모델링 파라미터가 생성되면, 제어부(100)가 메모리(101)에 저장된 VCM 소음 원본 데이터들을 삭제하기 때문에, 메모리(101)에는 VCM 구동 정보와 함께 VCM 동작에 대응하는 VCM 소음에 대한 모델링 파라미터만이 남아있게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 작은 용량의 메모리를 사용하여 VCM 소음을 상쇄하여 제거할 수 있다.
도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치에서 은닉 마르코프 모델(HMM: Hidden Markov Model) 기반 음성 합성 모듈은 제어부(100)에 포함될 수 있다. 도 2에 도시된 은닉 마르코프 모델(HMM: Hidden Markov Model) 기반 음성 합성 모듈은 모델링 파라미터 생성부(220) 및 합성부(230)를 포함한다. 모델링 파라미터 생성부(220)는 VCM 소음 데이터베이스(200), 파라미터 추출부(202), HMM 트레이닝부(204) 및 모델링 파라미터 저장부(206)를 포함한다. 합성부(230)는 소음 합성 파라미터 생성부(208), 소음 합성부(210) 및 상쇄 소음 생성부(212)를 포함한다.
모델링 파라미터 생성부(220)는 마이크(106)를 통해 입력된 VCM 소음을 모델링하여 모델링 파라미터를 생성하고, 합성부(230)는 모델링 파라미터 생성부(220)에서 생성된 모델링 파라미터를 이용하여 VCM 구동 정보에 대응하는 소음을 합성한 후, 역위상의 소음인 상쇄 소음을 생성하여, 스피커(104)로 출력한다.
도 2에 도시된 은닉 마르코프 모델(HMM: Hidden Markov Model) 기반 음성 합성 모듈에 있어서, VCM 소음 데이터베이스(200)는 도 1의 제어부(100)에 구비된 메모리(101)에 포함될 수 있고, OIS의 동작에 따라 VCM에서 발생한 소음은 메모리(101)에 포함된 VCM 소음 데이터베이스(200)에 저장된다.
본 발명의 실시예에서, VCM 동작시 발생하는 소음에 대한 정확한 모델링 파라미터를 획득하기 위하여, 제어부(100)는 하나의 VCM 동작에 대해 1회 내지 5회 정도 반복적으로 VCM을 동작시켜, 이에 따라 발생하는 소음을 VCM 소음 데이터베이스(200)에 임시로 저장한다.
파라미터 추출부(202)는 VCM 소음 데이터베이스(200)에 저장된 소음 신호로부터 파라미터를 추출하고, HMM 트레이닝부(204)는 소음에 대한 정확한 파라미터를 결정하여, 모델링 파라미터 저장부(206)에 저장한다. 모델링 파라미터 저장부(206)는 제어부(100)내의 메모리(101)에 포함될 수 있으며, VCM 동작에 따라 발생하는 소음에 대한 모델링 파라미터가 모델링 파라미터 저장부(206)에 저장된 후에, 제어부(100)는 VCM 소음 데이터베이스(200)에 저장되어 있는 VCM 소음 원본 데이터를 삭제한다.
소음 합성 파라미터 생성부(208)는 VCM 구동 정보에 기반하여, 모델링 파라미터 저장부(206)에 저장된 모델링 파라미터를 이용하여 VCM 구동 정보에 대응하는 소음을 생성하기 위한 파라미터를 생성한다. 소음 합성부(210)는 소음 합성 파라미터 생성부(208)로부터 수신된 소음 합성 파라미터에 기반하여 VCM 구동 정보에 대응하는 VCM 소음을 합성한다. 상쇄 소음 생성부(212)는 합성된 VCM 소음의 역위상의 소음인 상쇄 소음을 생성하여, 스피커(104)로 출력함으로써, VCM 소음을 상쇄하여 제거한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법 중 모델링 파라미터를 생성하기 위한 소음 모델링 방법을 도시한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법 중 모델링 파라미터를 이용하여 상쇄 소음을 생성하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
단계 S300에서, 제어부(100)는 소음 모델링 주기가 도래했는지를 판단한다.
OIS에 사용되는 VCM에서 발생하는 소음은 제어 속도 및 조립 편차에 따라 동일한 모델이라 할지라도 모듈마다 상이할 수 있다. 이렇게 모듈마다 상이한 소음이 발생하기 때문에, VCM 소음을 제거하기 위해서는 스마트폰마다 소음 모델링을 해야만 한다. 또한 공장 출하 시에도 소음 모델링을 해야 하지만, 사용자의 사용에 따른 소리 변화에도 대응해야 한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법에서는, VCM에서 발생하는 소음에 기반하여 모델링 파라미터를 생성하는 소음 모델링을 스마트폰이 켜질 때마다 수행하거나 매 시간 등 소정의 시간마다 주기적으로 자동으로 수행한다.
단계 S300에서, 제어부(100)는 스마트폰이 켜졌는지 또는 소정의 시간이 도래했는지를 판단하여, 소음 모델링 주기가 도래했는지를 판단한다.
소음 모델링 주기가 도래한 경우, 단계 S302에서, 제어부(100)는 스마트폰의 움직임이 없는지를 판단한다. 소음 모델링을 하기 위해서, 제어부(100)는 스마트폰의 가속도 센서 및 자이로 센서 등과 같은 모션 센서(102)를 이용하여 움직임이 있는지 없는지를 판단한다.
움직임이 없다면, 단계 S304에서, 제어부(100)는 스마트폰에 장착된 마이크(106)를 통해서 주변 소음이 있는지 없는지를 판단한다. 소음 여부의 판단은 특정 시간에 마이크(106)의 출력 신호의 에너지를 파악하고 이 에너지를 미리 설정된 임계값과 비교하여 소음 여부를 판단할 수 있다. 임계값은 다양한 실험을 통하여 정해질 수 있다.
주변 소음이 없는 경우, 단계 S306에서, 제어부(100)는 카메라 모듈(108)이 위로 향하고 있는지를 판단한다. 주변이 조용하다고 판단되면 제어부(100)는 스마트폰의 가속도 센서와 같은 모션 센서(102)를 이용하여 카메라 모듈(108)이 위로 향하고 있는지 여부를 판단한다.
스마트폰의 카메라 모듈(108)이 바닥면을 향하고 있으면, VCM에서 발생하는 소음을 정확하게 파악하는 것이 힘들기 때문에, 제어부(100)는 스마트폰의 카메라 모듈(108)이 위로 향하고 있는지를 판단하는 것이다.
모든 조건이 만족되면, 단계 S308에서, 제어부(100)는 카메라 모듈(108)내에 포함된 OIS를 임의로 동작시키고, OIS의 동작에 따른 VCM 동작 소음을 마이크(106)를 통해 메모리(101)에 저장한다. 이때 다양한 형태의 VCM 소음을 발생시키기 위하여 도 5와 같이 다양한 형태로 VCM을 동작시킬 수 있다. 도 5에서 500은 렌즈를 나타내고, 502는 렌즈 경통을 나타내며, 화살표는 렌즈(500)가 이동하는 경로를 나타낸다.
마이크(106)를 통한 VCM의 소음 뿐만 아니라 VCM이 어떤 형태로 구동되었는지를 알아야 나중에 OIS의 정상 동작시 VCM 동작에 대응하는 소음을 합성하여 역위상의 소음인 상쇄 소음을 생성할 수 있기 때문에, 제어부(100)는 VCM 구동 정보도 메모리(101)에 저장한다.
단계 S310에서, 제어부(100)는 저장된 VCM 소음에 대해 HMM을 이용한 모델링을 수행하여 모델링 파라미터를 생성하고 VCM 소음의 모델링 파라미터만을 메모리(101)에 저장한다. 상술한 바와 같이, VCM 소음의 모델링 파라미터가 생성되어 메모리(101)에 저장된 후에, 제어부(100)는 메모리(101)에 저장된 VCM 동작 소음에 대한 원본 데이터를, 메모리(101)에서 삭제한다. 따라서, 소음 모델링에 의해 모델링 파라미터가 생성된 후에, 메모리(101)에는 VCM 구동 정보와 함께 모델링 파라미터만이 남아있게 된다.
도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법 중 모델링 파라미터를 생성하기 위한 소음 모델링 방법은, 소음 모델링 주기가 도래한 경우 그리고 소정의 조건이 만족하는 경우, 반복적으로 수행되기 때문에, 다양한 VCM의 동작 소음에 대응하는 복수의 모델링 파라미터들 및 VCM 구동 정보들이 메모리(101)에 저장되어 있게 된다.
한편, 모델링 파라미터들이 생성된 후에 제어부(100)는 마이크(106)를 통해 획득된 VCM 동작에 따른 VCM 소음 원본 데이터를 메모리(101)에서 삭제하기 때문에, 메모리(101)에는 다양한 VCM의 동작 소음에 대응하는 복수의 모델링 파라미터들 및 VCM 구동 정보들만이 메모리(101)에 남아있게 된다.
OIS의 정상 동작시에, 도 4의 단계 S400에서, 제어부(100)는 OIS의 동작에 따른 VCM 구동 정보를 인식하고, 단계 S402에서, VCM 구동 정보에 대응하는 소음의 모델링 파라미터를 메모리(101)로부터 획득하여 VCM 구동 정보에 대응하는 소음을 합성한다.
단계 S404에서, 제어부(100)는 합성된 VCM 소음의 역위상의 소음인 상쇄 소음을 생성하여 스피커(104)를 통해 출력한다. 스피커(104)를 통해 출력된 VCM 소음의 상쇄 소음에 의해 OIS의 VCM에서 발생하는 소음이 상쇄되어 제거될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 마이크(106)를 통해 입력된 VCM 소음은, 메모리(101)에 임시로 저장되고 모델링 파라미터가 생성된 후에는 메모리(101)에서 삭제된다. 즉, 모델링 파라미터가 생성되어 모델링 파라미터 저장부(206)에 저장된 후에는, VCM 소음 데이터베이스(200)에서 VCM 소음 원본 데이터가 삭제된다. 따라서, VCM 구동 정보와 함께 VCM 소음에 대한 작은 양의 모델링 파라미터만이 메모리(101)에 남아있게 된다. 그러므로, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 종래와 같이 큰 용량의 메모리를 사용할 필요없이 작은 용량의 메모리를 사용하여 VCM의 동작시 발생하는 소음을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, OIS를 포함하는 전자 장치 각각에 대해 개별적으로 그리고 주기적으로, OIS의 액추에이터의 소음 모델링을 하여 상쇄 소음을 생성하기 때문에, 액추에이터의 조립 편차 및 사용 시간에 따라 변화하는 액추에이터의 소음을 효과적으로 상쇄하여 제거할 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 : 제어부 101 : 메모리
102 : 모션 센서 104 : 스피커
106 : 마이크 108: 카메라 모듈
200 : VCM 소음 데이터베이스 202 : 파라미터 추출부
204 : HMM 트레이닝부 206 : 모델링 파라미터 저장부
208 : 소음 합성 파라미터 생성부 210 : 소음 합성부
212 : 상쇄 소음 생성부 220 : 모델링 파라미터 생성부
230 : 합성부

Claims (20)

  1. 움직임을 감지하는 모션 센서;
    소리를 획득하는 마이크;
    소리를 출력하는 스피커; 및
    상기 모션 센서와 상기 마이크로부터 입력된 신호에 기반하여 소정의 조건이 만족되는지를 판단하고, 상기 소정의 조건이 만족되는 경우 주기적으로 광학식 손떨림 보정 장치를 동작시켜 상기 광학식 손떨림 보정 장치 내의 액추에이터에서 발생되는 소음 및 액추에이터 구동 정보를 메모리에 저장한 후, 상기 광학식 손떨림 보정 장치가 정상적으로 동작하는 경우, 상기 액추에이터의 구동 정보에 대응하는 소음을 상기 메모리로부터 획득하고 상쇄 소음을 생성하여 상기 스피커를 통해 출력하는 제어부를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 액추에이터는 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor)를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는 소리 모델링 방법을 이용하여 상기 메모리에 저장된 상기 보이스 코일 모터의 소음으로부터 모델링 파라미터를 생성하여 상기 메모리에 저장하고 상기 메모리에 저장된 상기 보이스 코일 모터의 소음을 삭제하며, 상기 광학식 손떨림 보정 장치가 정상적으로 동작하는 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 보이스 코일 모터의 구동 정보에 대응하는 소음의 모델링 파라미터에 기반하여 소음을 합성하며 상기 합성된 소음의 역위상의 소음인 상쇄 소음을 생성하여 상기 스피커를 통해 출력하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 소리 모델링 방법은, 은닉 마르코프 모델(HMM: Hidden Markov Model)에 기반한 소리 모델링 방법을 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 광학식 손떨림 보정 장치, 상기 모션 센서 및 상기 스피커는, 각각 모바일 기기에 포함된 광학식 손떨림 보정 장치, 모션 센서 및 스피커이고, 상기 제어부는 상기 모바일 기기에 포함된 애플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 소정의 조건이 만족되는 경우는 상기 모션 센서에 의해 감지된 신호에 기반하여 움직임이 없다고 판단되는 경우, 상기 마이크에 의해 획득된 신호에 기반하여 주변 소음이 없다고 판단되는 경우, 그리고 상기 모션 센서에 의해 감지된 신호에 기반하여 카메라 모듈이 위로 향하고 있다고 판단되는 경우를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 광학식 손떨림 보정 장치는, 모바일 기기의 카메라 모듈 내에 포함된 광학식 손떨림 보정 장치를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 모바일 기기가 켜질 때마다 또는 소정의 시간마다, 상기 소정의 조건이 만족되는 경우 상기 광학식 손떨림 보정 장치를 동작시키고 상기 광학식 손떨림 보정 장치의 동작에 따라 상기 보이스 코일 모터(VCM)에서 발생되는 소음 및 보이스 코일 모터 구동 정보를 상기 메모리에 저장하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 모션 센서는 상기 모바일 기기에 포함된 가속도 센서 또는 자이로 센서를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 모바일 기기는 스마트폰을 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는 소정의 조건이 만족되는 경우, 상기 보이스 코일 모터를 동작시켜 카메라 모듈 내의 렌즈를 동작 범위 내에서 임의의 방향으로 이동시키는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 장치.
  11. (A) 제어부가 모션 센서와 마이크로부터 입력된 신호에 기반하여 소정의 조건이 만족되는지를 판단하고, 상기 소정의 조건이 만족되는 경우, 주기적으로 광학식 손떨림 보정 장치를 동작시켜 상기 광학식 손떨림 보정 장치 내의 액추에이터에서 발생되는 소음 및 액추에이터 구동 정보를 메모리에 저장하는 단계; 및
    (B) 상기 광학식 손떨림 보정 장치가 정상적으로 동작하는 경우, 상기 제어부가 상기 액추에이터의 구동 정보에 대응하는 소음을 상기 메모리로부터 획득하고 상쇄 소음을 생성하여 스피커를 통해 출력하는 단계를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 액추에이터는 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor)를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는 소리 모델링 방법을 이용하여 상기 메모리에 저장된 상기 보이스 코일 모터의 소음으로부터 모델링 파라미터를 생성하여 상기 메모리에 저장하고 상기 메모리에 저장된 상기 보이스 코일 모터의 소음을 삭제하며, 상기 광학식 손떨림 보정 장치가 정상적으로 동작하는 경우, 상기 메모리에 저장된 상기 보이스 코일 모터의 구동 정보에 대응하는 소음의 모델링 파라미터에 기반하여 소음을 합성하며 상기 합성된 소음의 역위상의 소음인 상쇄 소음을 생성하여 상기 스피커를 통해 출력하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 소리 모델링 방법은, 은닉 마르코프 모델(HMM: Hidden Markov Model)에 기반한 소리 모델링 방법을 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 광학식 손떨림 보정 장치, 상기 모션 센서 및 상기 스피커는, 각각 모바일 기기에 포함된 광학식 손떨림 보정 장치, 모션 센서 및 스피커이고, 상기 제어부는 상기 모바일 기기에 포함된 애플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 소정의 조건이 만족되는 경우는 상기 모션 센서에 의해 감지된 신호에 기반하여 움직임이 없다고 판단되는 경우, 상기 마이크에 의해 획득된 신호에 기반하여 주변 소음이 없다고 판단되는 경우, 그리고 상기 모션 센서에 의해 감지된 신호에 기반하여 카메라 모듈이 위로 향하고 있다고 판단되는 경우를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 광학식 손떨림 보정 장치는, 모바일 기기의 카메라 모듈 내에 포함된 광학식 손떨림 보정 장치를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 모바일 기기가 켜질 때마다 또는 소정의 시간마다, 상기 소정의 조건이 만족되는 경우 상기 광학식 손떨림 보정 장치를 동작시키고 상기 광학식 손떨림 보정 장치의 동작에 따라 상기 보이스 코일 모터(VCM)에서 발생되는 소음 및 보이스 코일 모터 구동 정보를 상기 메모리에 저장하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 모션 센서는 상기 모바일 기기에 포함된 가속도 센서 또는 자이로 센서를 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 모바일 기기는 스마트폰을 포함하는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법.
  20. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는 소정의 조건이 만족되는 경우, 상기 보이스 코일 모터를 동작시켜 카메라 모듈 내의 렌즈를 동작 범위 내에서 임의의 방향으로 이동시키는 광학식 손떨림 보정 장치의 소음 제거를 위한 방법.
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