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스마트폰을 위한 광학식 손떨림 보정 설계 탐색에 관한 연구
A study on the design exploration of Optical Image Stabilization (OIS) for Smart phone 원문보기

디지털콘텐츠학회 논문지 = Journal of Digital Contents Society, v.19 no.8, 2018년, pp.1603 - 1615  

이승권 (동운아나텍 기술개발본부) ,  공진흥 (광운대학교 소프트웨어융합대학 컴퓨터정보공학부)

초록
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본 연구에서는 스마트폰에 적용 가능한 광학식 손떨림 보정 시스템의 저복잡도, 저면적, 저전력 설계를 위하여 자이로스코프의 샘플링 레이트 최적화, 간단한 구조의 정확도가 우수한 자이로필터 설계, 움직임 보정부의 동작속도 최적화, AD/DA 변환기의 비트폭 최적화, 액츄에이터 구동전력을 낮추기 위한 PWM 구동 시 노이즈 평가 등을 제안하였다. 자이로 샘플링 주파수는 5KHz 이상에서 에러 값이 크게 변화가 없는 것으로 확인 되었다. 자이로필터는 퍼지부를 적용하여 손떨림 각도 및 위상 오차에 대한 보상 효과를 검증하였다. PWM 구동은 선형모드 대비 약 50% 이상 소모전력이 감소하는 것을 확인하였으며, 구동 주파수 2MHz 이상에서 영상 노이즈가 감소하는 것을 확인하였다. 움직임 보정부의 동작속도는 제어부 5KHz, 구동부 10KHz로 낮추어도 특성에 문제없는 것으로 확인되었다. AD/DA 변환기의 비트폭은 AD 변환기는 11비트, DA 변환기는 10비트로 최적화되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to achieve the low complexity and area, power in the design of Optical Image Stabilization (OIS) suitable for the smart phone, this paper presents the following design explorations, such as; optimization of gyroscope sampling rate, simple and accurate gyroscope filters, and reduced operatin...

주제어

#광학식 손떨림 보정   #저전력   #자이로스코프   #펄스 폭 변조 구동   #움직임 보상  

참고문헌 (19)

  1. "Image sensor ISOCEL new product release for support ultra fast photography" [Internet]. Available: https://news.samsung.com/kr/?p365769 

  2. Optical zoom capture [Internet]. Available: http://corephotonics.com/products/optical-zoom-capture/ 

  3. OIS white paper [Internet]. Available: www.st.com/resource/en/white_paper/ois_white_paper.pdf 

  4. DXO EIS [Internet]. Available: https://www.dxo.com/us/dxo-eis 

  5. Video stabilization [Internet]. Available: http://www.morphoinc.com/en/technology/vstab, 

  6. Fused Video Stabilization on the Pixel 2 and Pixel 2 XL [Internet]. Available: https://ai.googleblog.com/2017/11/fused-video-stabilization-on-pixel-2.html 

  7. AIS [Internet]. Available: https://consumer.huawei.com/en/phones/p20-pro 

  8. 4-Axis OIS Camera [Internet]. Available: https://c.mi.com/thread-113421-1-1.html 

  9. H. Dejnabadi, B.M. Jolles and K. Aminian, "A New Approach to Accurate Measurement of Uniaxial Joint Angles Based on a Combination of Accelerometers And Gyroscopes," IEEE Trans. Biomed. Eng, vol. 52, July 2005, pp. 1478-1484 

    상세보기 crossref

  10. J. W. Chia, M. S. C. Tissera, K. S. Low, S. T. Goh and Y. T. Xing, "A low complexity Kalman filter for improving MEMS based gyroscope performance," 2016 IEEE Aerospace Conference, Big Sky, MT, 2016, pp. 1-7 

  11. G. Yanning, H. Fei, D. Shaohe, M. Guangfu and Z. Liangkuan "Performance Analysis of MEMS Gyro and Improvement using Kalman Filter," IEEE 34th Chinese Control Conference, July 2015, pp. 1934-1768 

  12. S. K. Lee, J.-H. Kong, "The Design and Evaluation of BACF/DCF for Mobile OIS Gyro sensor's zero point angle following", The Institute of Electronics Engineers of Korea, Journal of IEEK, vol. 49 No. 8, pp16-21, 2012 

  13. S. K. Lee, J.-H. Kong, "Design and Implementation of Fuzzy-based Algorithm for Hand-shake State Detection and Error Compensation in Mobile OIS Motion Detector". The Institute of Electronics and Information Engineers, Journal of IEIE, vol. 52, No. 8, pp.29-39, 2015 

  14. ROHM OIS white paper [Internet]. Available: https://www.rohm.com/documents/11308/12928/OIS-white-paper.pdf 

  15. Galaxy S7 edge [Internet]. Available: https://www.chipworks.com/about-chipworks/overview/blog/samsung-galaxy-s7-edge-teardown 

  16. Galaxy S9 [Internet]. Available: https://ko.ifixit.com/Teardown/Samsung+Galaxy+S9%2B+Teardown/104308?langen 

  17. ICG-20330 spec. [Internet]. Available: http://www.invensense.com/wp-content/uploads/2015/12/DS-000127-ICG-20330-v1.0-1.pdf 

  18. ST Gyroscope [Internet]. Available: https://www.st.com/en/mems-and-sensors/gyroscopes.html 

  19. Kai G., Tsuchiya S., "DRIVE CIRCUIT AND DRIVING METHOD FOR LINEAR ACTUATOR, LENS MODULE USING THEM AND ELECTRONIC EQUIPMENT", Patent No. JP05836041B2 

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