KR20160070589A - 손떨림 보정 장치 및 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법 - Google Patents

손떨림 보정 장치 및 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 의한 손떨림 보정 장치는, 카메라의 흔들림을 감지하는 움직임 센서; 및 상기 움직임 센서에 의해 감지된 카메라의 흔들림에 기반하여 렌즈 모듈을 이동시키는 제어부를 포함하는 손떨림 보정 장치에 있어서, 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기에 따라 손떨림 보정 동작을 수행하는 동안, 상기 카메라가 오프되거나 카메라 기능이 백그라운드로 실행되어, 호스트로부터 손떨림 보정 기능 오프(OFF) 명령이 수신되는 경우, 스탠바이(Standby) 모드로 진입하여, 손떨림 보정 장치가 동작 중이라도 렌즈 제어를 하지 않는 경우에는 손떨림 보정 장치의 일부 기능 블록들을 오프시켜 소비 전력을 감소시키고, 손떨림 보정 장치가 동작하지 않는 경우에는 최소한의 기능 블록만 동작하도록 하여 소비 전력을 최소화할 수 있어, 손떨림 보정 기능이 탑재된 스마트폰이나 카메라의 배터리 전력이 소모되는 것을 최소화할 수 있다.

Description

손떨림 보정 장치 및 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법{Optical image stabilizer and method for minimizing power consumption of optical image stabilizer}
본 발명은 손떨림 보정 장치 및 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법 에 관한 것이다.
손떨림 보정 기능(Optical Image Stabilization, 이하 OIS라 함)은 카메라가 미세하게 흔들리는 상황에서도 셔터나 조리개 등과 상관없이 선명한 사진을 획득하기 위한 광학적 손떨림 보정 기능을 의미한다.
손떨림이 발생할 때 자이로 센서에 의해 카메라가 어느 정도 움직이는 지를 감지하게 되고, 해당 거리만큼 액추에이터를 구동시켜 렌즈 모듈을 움직임으로써 손떨림을 보정한다.
일반적으로 OIS가 탑재된 카메라나 스마트폰의 경우, OIS가 동작할 경우 소비 전력이 최대가 되며, 이는 배터리의 전력 소모를 증가시키는 요인이 된다.
하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌은, 손떨림 제어 기능을 가지며, 내장된 프로그램 처리를 정지시키고 소비하는 전류를 억제하는 저소비 전류 모드와 내장된 프로그램 처리를 실시하는 통상 동작 모드를 가지고, 촬영 동작이 종료했을 때, 원칩 마이크로컴퓨터를 통상 동작 모드로부터 저소비 전류 모드로 변경하는 손떨림 보정 기능을 갖는 촬영 장치를 개시하고 있다.
본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 과제는, 손떨림 보정 장치가 동작 중이라도 렌즈 제어를 하지 않는 경우에는 손떨림 보정 장치의 일부 기능 블록들을 오프시켜 소비 전력을 감소시키고 손떨림 보정 장치가 동작하지 않는 경우에는 최소한의 기능 블록만 동작하도록 하여 소비 전력을 최소화하는 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 다른 과제는, 손떨림 보정 장치가 동작 중이라도 렌즈 제어를 하지 않는 경우에는 손떨림 보정 장치의 일부 기능 블록들을 오프시켜 소비 전력을 감소시키고 손떨림 보정 장치가 동작하지 않는 경우에는 최소한의 기능 블록만 동작하도록 하여 소비 전력을 최소화하는 손떨림 보정 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치는, 카메라의 흔들림을 감지하는 자이로 센서; 및 상기 자이로 센서에 의해 감지된 카메라의 흔들림에 기반하여 렌즈 모듈을 이동시키는 제어부를 포함하는 손떨림 보정 장치에 있어서, 상기 손떨림 보정 장치는 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기에 따라 손떨림 보정 동작을 수행하는 동안, 상기 카메라가 오프되거나 카메라 기능이 백그라운드로 실행되어, 호스트로부터 손떨림 보정 기능 오프(OFF) 명령이 수신되는 경우, 스탠바이(Standby) 모드로 진입한다.
상기 손떨림 보정 장치는 호스트와 통신하기 위한 통신 모듈 및 전력 관리부를 더 포함하고, 상기 전력 관리부는 상기 스탠바이 모드에서, 상기 통신 모듈만 온(ON)시킨다.
상기 전력 관리부는, 상기 스탠바이 모드로 진입하기 전에, 동작 주파수 및 전력 관련 설정값들을 백업하고, 상기 통신 모듈만 동작될 수 있을 정도로 상기 동작 주파수를 최소화함으로써, 손떨림 보정 장치에서 소비되는 전력을 최소화한다.
상기 손떨림 보정 장치는, 상기 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기 동안, 상기 렌즈 모듈을 이동시키는 액추에이터의 제어가 종료되는 시점부터 다음 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기가 시작되는 시점 이전까지 아이들(Idle) 모드를 유지한다.
상기 손떨림 보정 장치는 전력 관리부 및 메모리를 더 포함하고, 상기 아이들(Idle) 모드에 있는 동안, 상기 전력 관리부는 상기 제어부 및 상기 메모리로의 클록 공급을 중단함으로써, 손떨림 보정 장치에서 소비되는 전력을 최소화한다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치와 호스트와의 관계를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치의 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법에 따른 손떨림 보정 장치의 동작 모드를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법에 따른 스탠바이 모드와 관련된 흐름도.
도 5는 런(Run) 모드에서 손떨림 보정 장치의 동작 주기를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법에 따른 아이들(Idle) 모드와 관련된 흐름도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치에서 스탠바이 모드와 아이들(Idle) 모드시의 동작을 설명하기 위한 도면.
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.
본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치와 호스트와의 관계를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치의 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법에 따른 손떨림 보정 장치의 동작 모드를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치(102)는, 호스트(100)와 통신하는 통신 모듈(104)을 포함한다.
도 1에서 손떨림 보정 장치(102)는 카메라 자체에 내장될 수 있거나 카메라가 실장된 스마트폰과 같은 휴대용 기기에 내장될 수 있다. 도 1에서는 손떨림 보정 장치(102)가 스마트폰에 내장된 것으로 가정한다.
도 1은 스마트폰에 손떨림 보정 장치(102)가 탑재된 경우, 손떨림 보정 장치(102)의 동작을 제어하는 호스트(100), 일반적으로 스마트폰 내의 애플리케이션 프로세서(AP: Application Processor)와의 관계를 도시한 것이다.
호스트(100)는 I2C(Inter-Integrated Circuit) 인터페이스를 통해 손떨림 보정 장치(102)로 명령을 보내거나 내부 상태에 따라 손떨림 보정 장치(102)의 동작을 제어한다. 손떨림 보정 장치(102)에 포함된 통신 모듈(104)은 호스트(100)와 통신하기 위한 모듈이다.
도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치는, CPU(200), 전력 관리부(201), 자이로 센서(202), 보이스 코일 모터(VCM: Voice Coil Motor)(210), 홀 센서(214), 통신 모듈(104), 및 아날로그-디지털 변환기(216)를 포함한다.
상기 CPU(200)는 손떨림 보정 장치의 동작을 제어하는 제어부로서, 자이로 필터(204), 자이로 적분기(206), 및 비례-적분-미분(PID: Proportional-Integral-Differential) 제어부(208)를 포함한다.
상기 전력 관리부(201)는 손떨림 보정 장치의 전력을 제어한다.
자이로 센서(202)는 카메라(미도시)의 흔들림을 감지하는 움직임 센서로서 카메라의 흔들임을 감지하여 각속도를 출력한다. 자이로 센서(202)에서 출력된 각속도는 자이로 필터(204)에 의해 자이로 자체 고유의 DC 오프셋이 제거되고, 자이로 적분기(206)에 의해 각속도에 시간을 곱해 각도가 계산된다. 이렇게 획득된 각도에 렌즈 고유의 초점 거리를 곱하게 되면 렌즈의 이동 거리가 계산된다.
PID 제어부(208)는 자이로 적분기(206)로부터의 출력에 기반하여 렌즈를 이동시킬 수 있도록 VCM(210)에 흐르는 전류의 양을 조절하는 역할을 한다.
예를 들어, PID 제어부(208)는, VCM(210)의 제어 범위가 10 비트인 0~1023까지 표현가능한 경우, PID 제어부(208)의 출력값이 0이면 렌즈를 중심을 기준으로 왼쪽으로 100㎛ 위치에 있도록 하고, PID 제어부(208)의 출력값이 1023이면 렌즈를 중심을 기준으로 오른쪽으로 100㎛ 위치에 있도록 하며, PID 제어부(208)의 출력값이 512이면 렌즈를 중심에 위치하도록 하는 역할을 한다.
VCM(210)은 렌즈 모듈(212)을 이동시키기 위한 액추레이터로서, 자석으로 형성된 자기장 속에 있는 코일에 전류가 흐르면 힘이 발생하는 원리를 이용하여 렌즈 모듈(212) 또는 이미지 센서(미도시)를 이동시킨다.
홀 센서(214)는 자기장의 세기에 따라 전압이 변하는 소자이다. 전류가 흐르는 도체에 자기장을 인가하면 전류와 자기장에 대해 수직 방향으로 전압이 발생하는 홀 효과에 따라 홀 센서(214)는 마그네트가 장착된 렌즈 모듈(212)의 이동에 따른 자기장의 세기에 비례하는 전압을 발생하게 된다. 이때 발생하는 전압값은 약하기 때문에, 증폭하여 사용한다. 증폭된 전압값은 아날로그-디지털 변환기(216)를 거쳐 아날로그 값에서 디지털 값으로 변환된다.
손떨림 보정 장치의 내부에 있는 CPU(200)는 이러한 일련의 동작을 주기적으로 수행하게 되는데, 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치는, 이러한 일련의 동작을 수행함에 있어서, 손떨림 보정 장치(102)가 동작중인 상황이라도 렌즈 제어를 하지 않는 경우에는 손떨림 보정 장치(102)의 일부 기능 블록을 오프시켜 손떨림 보정 장치(102)의 소비 전력을 낮추고, 손떨림 보정 장치(102)가 동작하지 않는 경우에는 최소한의 기능 블록만을 동작하도록 하여 소비 전력을 최소화한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법에 따른 손떨림 보정 장치의 동작 모드를 도시한 도면이다.
레디(Ready) 모드(M300)는 PID 제어를 하지 않는 준비 상태로 손떨림 보정 장치의 동작에 필요한 여러 가지 파라미터를 설정하는 모드이다.
런(Run) 모드(M302)는 자이로 센서(202)를 통해 손떨림을 감지하여 PID 제어를 통해 손떨림을 보정하는 모드이다. 이때 손떨림 보정 동작에 필요한 모든 기능 블록들이 온(ON)된 상태이므로, 손떨림 보정 장치에서 소비되는 전력이 가장 크다.
하지만, 스마트폰 사용자가 카메라를 오프하거나 다른 동작을 수행하기 위하여 카메라 기능이 백그라운드로 실행되는 경우에는 손떨림 보정 장치를 런(Run) 모드 상태로 유지할 필요가 없다.
따라서, 손떨림 보정 장치가 런(Run) 모드에 있는 동안, 카메라가 오프되거나 카메라 기능이 백그라운드로 실행되는 경우, 호스트(100)는 I2C 인터페이스를 통해 손떨림 보정 장치(102)로 손떨림 보정 기능(OIS) 오프 명령을 전송한다.
호스트(100)로부터 OIS 오프 명령이 손떨림 보정 장치(102)로 수신되는 경우, 전력 관리부(201)는 동작 모드를 런(Run) 모드(M302)에서 스탠바이(Standby) 모드(M304)로 전환시켜, 손떨림 보정 장치의 소비 전력을 최소화한다.
스탠바이 모드(M304)에서, 전력 관리부(201)는 소비 전력을 최소화하기 위하여 호스트(100)와 통신할 수 있는 통신 모듈(104)만 온(ON) 상태로 두고 나머지 모든 기능 블록들은 오프 상태로 설정한다.
또한, 전력 관리부(201)는 손떨림 보정 기능의 동작에 필요한 동작 주파수도 통신 모듈(104)만 동작할 수 있을 정도로 낮추어 소비 전력을 최소화한다. 스탠바이 모드(M304)에서는 호스트(100)로부터 손떨림 보정 기능 온(ON) 명령이 수신되는 경우, 전력 관리부(201)는 동작 주파수를 초기 상태로 복귀시키고, 오프되어 있던 손떨림 보정 장치의 기능 블록들도 온(ON)시킨다.
아이들(Idle) 모드(M306)는 런(Run) 모드(M302)에서 일정한 주기로 손떨림 보정 장치가 동작할 때 일정 주기 내에서 손떨림 보정 장치의 제어가 필요하지 않은 시간인 아이들(Idle) 기간에 소비 전력을 낮추기 위한 모드이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치 및 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법에 대해 설명하기로 한다.
우선, 호스트(100)로부터 손떨림 보정 기능(OIS) 온(ON) 명령이 수신되는 경우, 손떨림 보정 장치(102)는 런(Run) 모드(M302)로 진입하여 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기에 따라 손떨림 보정 동작을 수행한다.
또한, 손떨림 보정 장치(102)가 런(Run) 모드(M302)에 있는 동안, 카메라(미도시)가 오프되거나 카메라 기능이 백그라운드로 실행되어 호스트(100)로부터 손떨림 보정 기능 오프(OFF) 명령이 수신되는 경우, 전력 관리부(201)는 손떨림 보정 장치(102)를 런(Run) 모드(M302)에서 스탠바이(Standby) 모드로(M304)로 전환시켜 손떨림 보정 장치(102)에서 소비되는 전력을 최소화한다.
손떨림 보정 장치(102)가 스탠바이 모드(M304)로 진입하는 과정 및 그 이후의 과정을 도 2 및 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법에 따른 스탠바이 모드와 관련된 흐름도이다.
초기에, 단계 S400에서, 손떨림 보정 장치(102)는 레디(Ready) 모드(M300) 또는 런 모드(M302)에 있다고 가정한다.
단계 S402에서, 전력 관리부(201)는 호스트(100)로부터의 명령을 대기한다.
단계 S404에서, 전력 관리부(201)는 호스트(100)로부터 스탠바이 온(ON) 명령 또는 OIS 오프 명령이 수신되는지를 판단한다.
호스트(100)로부터 스탠바이 온 명령 또는 OIS 오프 명령이 수신되는 경우, 단계 S406에서, 전력 관리부(201)는 자이로 센서(202)의 센싱 기능을 오프시키고, 자이로 센서(202) 내부의 통신 기능을 온시킴으로써 자이로 센서(202)를 슬립 모드로 설정한다.
단계 S408에서, 전력 관리부(201)는 나중에 레디 모드(M300)나 런 모드(M302)로 진입할 때 사용할 현재 상태의 동작 주파수 및 전력 관련 설정값들을 백업한다.
단계 S410에서, 전력 관리부(201)는 통신 모듈(104)만 동작 가능할 정도로 동작 주파수를 최소화하고 불필요한 기능 블록들의 동작을 중지시켜, 손떨림 보정 장치(102)에서 소비되는 전력을 최소화한다.
단계 S412에서, 손떨림 보정 장치(102)는 스탠바이 모드(M304)로 진입한다.
단계 S414에서, 손떨림 보정 장치(102)의 내부에 있는 통신 모듈(104)이 호스트(100)로부터 데이터가 수신되는 지를 판단한다.
스탠바이 모드(M304)에서 호스트(100)가 I2C 인터페이스를 통해 데이터를 보내면 통신 모듈(104)에서 I2C 인터럽트가 발생하게 된다.
단계 S416에서, 호스트(100)로부터 데이터가 수신되는 경우, 통신 모듈(104)에서 발생한 인터럽트에 따라 전력 관리부(201)는 다시 손떨림 보정 장치(102)의 실행 속도를 빠르게 하기 위하여, 백업했던 동작 주파수 및 전력 관련 설정값들을 복구한다.
단계 S418에서, 전력 관리부(201)는 호스트(100)로부터 수신된 데이터가 스탠바이 오프 명령 또는 OIS 온 명령인지를 판단한다.
단계 S420에서, 전력 관리부(201)는 호스트(100)로부터 수신된 데이터가 스탠바이 오프 명령인지를 판단한다.
호스트(100)로부터 수신된 데이터가 스탠바이 오프 명령인 경우, 단계 S422에서, 전력 관리부(201)는 손떨림 보정 장치(102)를 레디(Ready) 모드(M300)로 진입시킨다.
호스트(100)로부터 수신된 데이터가 스탠바이 오프 명령이 아니라 OIS 온(ON) 명령인 경우, 단계 S424에서, 전력 관리부(201)는 손떨림 보정 장치(102)를 런(Run) 모드(M302)로 진입시킨다.
한편, 단계 S418에서, 호스트(100)로부터 수신된 데이터가 스탠바이 오프 명령 또는 OIS 온(ON) 명령이 아닌 경우, 단계 S412로 진행하여 손떨림 보정 장치(102)는 계속 스탠바이 모드(M304)로 유지된다.
도 5는 런(Run) 모드에서 손떨림 보정 장치의 동작 주기를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 손떨림 보정 장치(102)의 내부에 있는 CPU(200)는 타이머(도 7의 참조번호 702)에 의해 설정된 일정한 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기로 손떨림 보정 기능을 수행한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기는 홀 센서(214)의 출력 신호를 디지털 데이터로 변환하는 기간, 자이로 데이터 연산 기간, PID 데이터 연산 기간, VCM 제어 기간, 및 아이들(Idle) 기간을 포함한다.
도 5를 참조하면, 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기 동안, 손떨림 보정 기능 제어를 하지 않는 여유 시간인 아이들(Idle) 기간(500)이 존재한다.
상기 아이들(Idle) 기간(500)에는 손떨림 보정 기능 제어를 하지 않기 때문에, 모든 기능 블록들이 온(ON) 상태를 유지하는 경우, 지속적으로 전력을 소비하는 결과를 초래한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 손떨림 보정 장치 및 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법에서는, 상기 아이들(Idle) 기간(500) 동안, 손떨림 보정 기능의 동작 및 성능에 영향을 미치지 않는 범위에서 일부 기능 블록들을 오프시켜 소비 전력을 최소화한다.
상기와 같이, 상기 아이들(Idle) 기간(500) 동안, 일부 기능 블록들을 오프시켜 소비 전력을 감소시키는 동작 상태를 아이들(Idle) 모드(M306)로 정의한다.
아이들(Idle) 모드(M306)에서는 전력 관리부(201)가 CPU(200)와 메모리(도 7의 참조번호 700)로의 클록 공급을 중단시켜 CPU(200)와 메모리(700)는 동작을 멈추지만, 다른 주변 장치들은 여전히 동작이 가능하다.
아이들(Idle) 모드(M306)에서 CPU(200)는 정지 상태이지만, 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기를 결정하는 타이머(702)는 동작 중인 상태이므로, 다음 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기가 시작되는 시점(t1)에 타이머(702)에 의해 발생된 인터럽트 신호에 따라 전력 관리부(201)가 CPU(200)와 메모리(700)로의 클록 공급을 재개하면, 손떨림 보정 장치(102)는 아이들 모드(M306)에서 다시 런(Run) 모드로 복귀할 수 있다.
즉, VCM 제어가 끝난 시점(t2)에 손떨림 보정 장치(102)는 아이들(Idle) 모드(M306)로 진입하고, 다음 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기가 시작되는 시점(t1)에 타이머(702)의 인터럽트 신호에 의해 아이들(Idle) 모드(M306)에서 런(Run) 모드(M302)로 복귀하게 된다.
이러한 반복 동작을 통해 전력 관리부(201)는 아이들(Idle) 기간(500) 동안 CPU(200)와 메모리(700)로의 클록 공급을 중단하여 CPU(200)와 메모리(700)의 동작을 정지시켜, 손떨림 보정 장치(102)를 아이들(Idle) 모드(M306)로 진입시킴으로써 손떨림 보정 장치(102)에서 소비되는 전력을 최소화한다.
도 6 및 도 7을 참조하여, 아이들(Idle) 모드(M306)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
손떨림 보정 장치(102)가 레디 모드(M300)나 스탠바이 모드(M304)에서 호스트(100)로부터 OIS 온(ON) 명령을 수신하면, 단계 S600에서, 손떨림 보정 장치(102)는 런 모드(M302)로 진입한다.
손떨림 보정 장치(102)가 런 모드(M302)로 진입하면, 단계 S602에서, 손떨림 보정 장치(102)는 일정 주기로 동작하기 위하여 타이머(702)에 일정한 동작 주기를 설정하게 된다.
단계 S604에서 현재의 렌즈 모듈(212)의 위치를 나타내는 홀 센서(214)의 출력 신호로부터 홀 센서(214)의 출력 신호에 대한 아날로그 디지털 변환(ADC) 연산이 수행되고, 단계 S606에서 자이로 센서(202)로부터 획득한 카메라의 움직임에 대한 자이로 연산이 수행된다.
단계 S608에서 홀 ADC 값과 자이로 센서(202)로부터 획득한 값에 기반하여 PID 연산이 수행되고, 단계 S610에서는 PID 연산 결과에 기반하여 손떨림 보정을 하기 위하여 VCM 제어를 수행하여 렌즈 모듈(212)을 이동시킨다.
단계 S608에서, VCM 제어가 종료되는 시점(t2)에 전력 관리부(201)는 CPU(200)와 메모리(700)로의 클록 공급을 중단하여 CPU(200)와 메모리(700)의 동작을 정지시켜, 손떨림 보정 장치(102)를 아이들(Idle) 모드(M306)로 진입시킴으로써 손떨림 보정 장치(102)에서 소비되는 전력을 최소화한다.
도 7을 참조하면, 전력 관리부(704)는 손떨림 보정 장치(102)의 내부에 있는 각 구성요소의 전력을 관리하고, 스위치(SW1, SW2)의 동작을 제어하여, 클록 발생부(706)에서 발생되는 클록들(CLK1, CLK2)을 CPU(200)와 메모리(700)에 공급하거나 공급하지 않는다.
또한, 전력 관리부(704)는 스탠바이 모드(M304)시 클록 발생부(706)에 제어 신호(CS3)를 인가하여 클록 발생부(706)에서 출력되는 클록(CLK3)의 동작 주파수를 통신 모듈(104)만 동작 가능할 정도로 최소화할 수 있고, 자이로 센서(202)에 제어 신호(CS4)를 인가하여 자이로 센서(202)의 센싱 기능을 오프시키고, 자이로 센서(202) 내부의 통신 기능을 온시킴으로써 자이로 센서(202)를 슬립 모드로 진입시킨다.
단계 S614에서는, 타이머(702)에 설정된 시간이 경과되는지가 판단된다.
타이머(702)에 설정된 시간이 경과하면, 타이머(702)는 인터럽트 신호(INT)를 발생시킨다. 따라서, 타이머(702)로부터 인터럽트 신호(INT)가 수신되는 경우, 단계 S616에서 전력 관리부(704)는 CPU(200)와 메모리(700)에 클록(CLK1, CLK2)을 공급하여 CPU(200)와 메모리(700)의 동작을 재개시킨다.
단계 S614에서 타이머(702)에 설정된 시간이 경과되지 않은 것으로 판단된 경우, 단계 S612로 진행하여 계속하여 아이들(Idle) 모드(M306)에 머물러 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 손떨림 보정 장치가 동작 중이라도 렌즈 제어를 하지 않는 경우에는 손떨림 보정 장치의 CPU 및 메모리 등 일부 기능 블록들을 오프시켜 소비 전력을 감소시키고, 손떨림 보정 장치가 동작하지 않는 경우에는 최소한의 기능 블록인 통신 모듈만 동작하도록 하여, 손떨림 보정 장치에서 소비되는 전력을 최소화할 수 있다. 따라서, 손떨림 보정 장치가 탑재된 스마트폰이나 카메라의 배터리 전력이 소모되는 것을 최소화할 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 : 호스트 102 : 손떨림 보정 장치
104 : 통신 모듈 200 : CPU
201 : 전력 관리부 202 : 자이로 센서
204 : 자이로 필터 206 : 자이로 적분기
208 : PID 제어부 210 : VCM
212 : 렌즈 모듈 214 : 홀 센서
M300 : 레디 모드 M302 : 런 모드
M304 : 스탠바이 모드 M306 : 아이들 모드
500 : 아이들 기간 700 : 메모리
702 : 타이머 706 : 클록 발생부
SW1, SW2 : 스위치 CLK1, CLK2, CLK3 : 클록
CS1, CS2. CS3, CS4 : 제어 신호

Claims (18)

  1. 카메라의 흔들림을 감지하는 움직임 센서; 및
    상기 움직임 센서에 의해 감지된 카메라의 흔들림에 기반하여 렌즈 모듈을 이동시키는 제어부를 포함하고,
    손떨림 보정 기능 동작 제어 주기에 따라 손떨림 보정 동작을 수행하는 동안, 상기 카메라가 오프되거나 카메라 기능이 백그라운드로 실행되어, 호스트로부터 손떨림 보정 기능 오프(OFF) 명령이 수신되는 경우, 스탠바이(Standby) 모드로 진입하는 손떨림 보정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 손떨림 보정 장치는 호스트와 통신하기 위한 통신 모듈 및 전력 관리부를 더 포함하고,
    상기 전력 관리부는 상기 스탠바이 모드에서, 상기 통신 모듈만 온(ON)시키는 손떨림 보정 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전력 관리부는,
    상기 스탠바이 모드로 진입하기 전에, 동작 주파수 및 전력 관련 설정값들을 백업하고, 상기 통신 모듈만 동작될 수 있을 정도로 상기 동작 주파수를 최소화하는 손떨림 보정 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 스탠바이 모드에 있는 동안 상기 통신 모듈이 상기 호스트로부터 손떨림 보정 기능 온(ON) 명령을 수신하는 경우, 상기 전력 관리부는 상기 동작 주파수 및 상기 전력 관련 설정값들을 복구하고, 상기 제어부로 하여금 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기에 따라 손떨림 보정 동작을 수행하게 하는 손떨림 보정 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 손떨림 보정 장치는, 상기 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기 동안, 상기 렌즈 모듈을 이동시키는 액추에이터의 제어가 종료되는 시점부터 다음 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기가 시작되는 시점 이전까지 아이들(Idle) 모드를 유지하는 손떨림 보정 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 손떨림 보정 장치는 전력 관리부 및 메모리를 더 포함하고,
    상기 아이들(Idle) 모드에 있는 동안, 상기 전력 관리부는 상기 제어부 및 상기 메모리로의 클록 공급을 중단하는 손떨림 보정 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 손떨림 보정 장치는 타이머를 더 포함하고,
    상기 손떨림 보정 장치가 상기 아이들(Idle) 모드에 있는 동안, 상기 전력 관리부가 상기 타이머로부터 다음 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기의 시작을 알리는 인터럽트 신호를 수신하는 경우, 상기 전력 관리부는 상기 제어부 및 상기 메모리로의 클록 공급을 재개하는 손떨림 보정 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기는,
    홀 센서의 출력 신호를 디지털 데이터로 변환하는 기간, 움직임 센서 데이터 연산 기간, PID(Proportional-Integral-Differential) 데이터 연산 기간, 액추에이터 제어 기간, 및 아이들(Idle) 기간을 포함하는 손떨림 보정 장치.
  9. (A) 호스트로부터 손떨림 보정 기능(Optical Image Stabilization: OIS) 온(ON) 명령이 수신되는 경우, 런(Run) 모드로 진입하여 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기에 따라 손떨림 보정 동작을 수행하는 단계; 및
    (B) 상기 런(Run) 모드에 있는 동안, 카메라가 오프되거나 카메라 기능이 백그라운드로 실행되어 상기 호스트로부터 손떨림 보정 기능 오프(OFF) 명령이 수신되는 경우, 스탠바이(Standby) 모드로 진입하는 단계를 포함하는 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 스탠바이 모드에서, 상기 호스트와의 통신에 필요한 통신 모듈만 온(ON)되는 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 스탠바이 모드로 진입하기 전에, 동작 주파수 및 전력 관련 설정값들이 백업되며, 상기 통신 모듈만 동작될 수 있을 정도로 상기 동작 주파수가 최소화되는 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 스탠바이 모드에 있는 동안 상기 통신 모듈이 상기 호스트로부터 손떨림 보정 기능 온(ON) 명령을 수신하는 경우, 상기 동작 주파수 및 상기 전력 관련 설정값들이 복구되고, 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기에 따라 손떨림 보정 동작이 수행되는 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 단계 (A)에서,
    상기 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기 동안, 렌즈 모듈을 이동시키는 액추에이터의 제어가 종료되는 시점부터 다음 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기가 시작되는 시점 이전까지 아이들(Idle) 모드가 유지되는 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 아이들(Idle) 모드에 있는 동안,
    제어부 및 메모리로의 클록 공급이 중단되는 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 아이들(Idle) 모드에 있는 동안, 타이머로부터 다음 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기의 시작을 알리는 인터럽트 신호가 수신되는 경우, 상기 제어부 및 상기 메모리로의 클록 공급이 재개되는 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 손떨림 보정 기능 동작 제어 주기는,
    홀 센서의 출력 신호를 디지털 데이터로 변환하는 기간, 움직임 센서 데이터 연산 기간, PID(Proportional-Integral-Differential) 데이터 연산 기간, 액추에이터 제어 기간, 및 아이들(Idle) 기간을 포함하는 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법.
  17. 청구항 9에 있어서,
    상기 손떨림 보정 장치가 레디(Ready) 모드에 있는 동안, 상기 호스트로부터 스탠바이 온(ON) 명령이 수신되는 경우, 상기 스탠바이(Standby) 모드로 진입하는 단계; 및
    상기 손떨림 보정 장치가 레디(Ready) 모드에 있는 동안, 상기 호스트로부터 손떨림 보정 기능 온(ON) 명령이 수신되는 경우, 상기 런(Run) 모드로 진입하는 단계를 더 포함하는 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 손떨림 보정 장치가 스탠바이(Standby) 모드에 있는 동안, 상기 호스트로부터 스탠바이 오프(OFF) 명령이 수신되는 경우, 상기 레디(Ready) 모드로 진입하는 단계를 더 포함하는 손떨림 보정 장치의 소비 전력 최소화 방법.
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