KR100594148B1 - 촬상 기기의 화상 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 촬상 소자를 구비한 촬상 기기에 있어서, 단부가 내측으로 상호 대향되게 돌출 형성한 베이스 편심핀을 가진 베이스 프레임과; 상기 베이스 편심핀의 단부가 삽입되는 한 쌍의 베이스 편심핀홀과, 단부가 상기 베이스 편심핀과 수직 방향으로 대향되게 돌출 형성한 서브 편심핀을 가진 서브 프레임과; 상기 서브 편심핀의 단부가 삽입되는 한 쌍의 서브 편심핀홀과, 다수개의 고정 리브를 가진 필터 프레임과; 상기 고정 리브에 의해 필터 프레임에 장착되며 상기 촬상 소자로 입사되는 광이 통과하는 광학 필터와; 상기 서브 프레임 및 필터 프레임을 각각 베이스 편심핀과 서브 편심핀을 중심으로 경사 구동시키는 피에조 액츄에이터와; 구동 신호에 응답하여 상기 피에조 액츄에이터로 구동전압을 공급하는 액츄에이터 구동부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 촬상 기기의 화상 처리 장치를 제공한다.

촬상 소자, 피에조 액츄에이터, 광학 필터

Description

촬상 기기의 화상 처리 장치{IMAGE PROCESSING DEVICE IN CAMERA APPARATUS}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 처리 장치의 정면 구성도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베이스 프레임을 나타낸 사면도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서브 프레임을 나타낸 이면도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필터 프레임을 나타낸 사면도,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상호 결합된 필터 프레임, 서브 프레임 및 베이스 프레임을 나타낸 평면도,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 처리 장치를 구비한 촬상 모듈을 나타낸 평면 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 베이스 프레임 110 : 베이스 편심핀

200 : 서브 프레임 210 : 서브 편심핀

300 : 필터 프레임 400 : 광학 필터

500 : 피에조 액츄에이터 510 : 서브 프레임 액츄에이터

520 : 필터 프레임 액츄에이터 600 : 액츄에이터 구동부

본 발명은 캠코더와 같은 촬상 기기에 관한 것으로서, 특히 고화질 화상을 구현하기 위한 촬상 기기의 화상 처리 장치에 관한 것이다.

통상적으로, CCD(Charge Coupled Device)와 같은 고체 촬상 소자를 이용한 캠코더 등의 촬상 기기에 있어서, 상기 촬상 기기의 화질을 높이는 가장 간단한 방법은 고분해능을 가진 고체 촬상 소자를 사용하는 것이다. 즉, 촬상 기기의 화질은 고체 촬상 소자의 분해능에 의해 좌우되므로, 분해능이 높은 고체 촬상 소자를 사용할 경우 고화질의 영상을 얻을 수 있다.

그러나, 고분해능을 가진 고체 촬상 소자는 한정된 수광 영역 내에 많은 수의 고감광성 수광 소자가 집적된 소자이므로, 가격이 너무 비싸 촬상 기기의 단가를 상승시키고, 그로 인해 일반인들이 이용하기 어렵게 만든다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 당해 분야에서는 저분해능을 가진 저가의 고체 촬상 소자를 이용하면서도 고화질을 얻을 수 있는 촬상 기기에 대한 연구가 진행되어 왔다.

캐논(CANON)사에 의해 출원된 일본국 특개평 9-1725568호 및 도시바(TOSHIBA)사에 의해 출원된 일본국 특개소 63-240185호에는 각각, 굴절율이 서로 다른 4장의 평판 유리 혹은 압전 소자에 의해 변위되는 2개의 프리즘을 이용하여, 고체 촬상 소자로 입사되는 광요소의 굴절율을 변화시킴으로써 고체 촬상 소 자의 해상도를 높이고자 하였다.

그러나, 상기 캐논사의 방식은 계속적으로 모터가 고속 회전해야 함에 따라 영구성 및 신뢰성이 떨어지고, 상기 도시바사의 방식은 별도의 프리즘 광학계를 광학 중심부에 설치하므로 구조가 복잡하고 배열 조립이 난해한 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 저분해능의 촬상 소자를 사용하여 고화질 화상을 구현할 수 있는 촬상 기기의 화상 처리 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 구조가 간단하고 조립이 간편하여 생산성이 높은 촬상 기기의 화상 처리 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 촬상 소자를 구비한 촬상 기기에 있어서, 단부가 내측으로 상호 대향되게 돌출 형성한 한 쌍의 베이스 편심핀을 가진 베이스 프레임과; 상기 베이스 편심핀의 단부가 삽입되는 한 쌍의 베이스 편심핀홀과, 단부가 상기 베이스 편심핀과 수직 방향으로 대향되게 돌출 형성한 한 쌍의 서브 편심핀을 가진 서브 프레임과; 상기 서브 편심핀의 단부가 삽입되는 한 쌍의 서브 편심핀홀과, 다수개의 고정 리브를 가진 필터 프레임과; 상기 고정 리브에 의해 필터 프레임에 장착되며 상기 촬상 소자로 입사되는 광이 통과하는 광학 필터와; 상기 서브 프레임 및 필터 프레임을 각각 베이스 편심핀과 서브 편심핀을 중심으로 경사 구동시키는 피에조 액츄에이터와; 구동 신호에 응답하여 상기 피에 조 액츄에이터로 구동전압을 공급하는 액츄에이터 구동부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 촬상 기기의 화상 처리 장치를 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 처리 장치의 정면 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 베이스 프레임을 나타낸 사면도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서브 프레임을 나타낸 이면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필터 프레임을 나타낸 사면도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상호 결합된 필터 프레임, 서브 프레임 및 베이스 프레임을 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 처리 장치를 구비한 촬상 모듈의 평면 구성도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 촬상 기기의 화상 처리 장치는, 베이스 프레임(100), 서브 프레임(200), 필터 프레임(300), 광학 필터(400), 피에조 액츄에이터(500) 및 액츄에이터 구동부(600)를 포함하여 구성하며, 촬상 모듈(900) 내의 광학계(700)와 촬상 소자(800) 사이에 설치된다.

상기 베이스 프레임(100)은 서브 프레임(200)과, 광학 필터(400)가 장착된 필터 프레임(300) 및 피에조 액츄에이터(500)가 설치되는 기본 골격이다. 상기 베이스 프레임(100)은 중앙에 광이 통과할 수 있도록 형성한 베이스 프레임홀(105)과, 단부가 내측으로 상호 대향되게 돌출 형성한 베이스 편심핀(110)을 가진다. 또한, 상기 베이스 프레임(100)은 좌우 측단에 제1고정턱(120)과 제2고정턱(130)을 가진다. 상기 제1고정턱(120) 및 제2고정턱(130)은 각각 서브 프레임 액츄에이터(510)와 필터 프레임 액츄에이터(520)의 일단이 고정되는 부분으로서, 동일축상이 아닌 상호 평행한 가상선에 형성한다.

상기 서브 프레임(200)은 베이스 프레임(100)의 베이스 편심핀(110)을 중심으로 경사 구동 가능하게 설치된 부분이다. 상기 서브 프레임(200)은 중앙에 형성한 서브 프레임홀(205)과, 단부가 상기 베이스 편심핀(110)과 수직 방향으로 대향되게 돌출 형성한 한 쌍의 서브 편심핀(210)과, 상기 베이스 편심핀(110)의 각 단부가 삽입되는 한 쌍의 베이스 편심핀홀(220)과, 일측면에 돌출 형성한 서브 보스(225)를 가진다. 상기 서브 프레임(200)은 베이스 프레임(100)의 베이스 편심핀(110)을 베이스 편심핀홀(220)에 끼워 넣음으로써, 간단히 상기 베이스 프레임(100)에 결합된다. 상기 서브 프레임(200)은 일측단에 스프링 홈(230)을 구비하며, 상기 스프링 홈(230)에는 "ㄷ"자 모양으로 절곡된 판스프링(240)의 일단이 결합된다. 상기 판스프링(240)은 타단에 돌출 형성한 스프링 보스(242)를 가진다. 상기 판스프링(240)은 서브 프레임(200)의 서브 보스(225)와 스프링 보스(242)의 단부가 마주보도록 스프링 홈(230)에 결합된다.

상기 필터 프레임(300)은 서브 프레임(200)의 서브 편심핀(210)을 중심으로 경사 구동 가능하게 설치된 부분이다. 상기 필터 프레임(300)은 중앙에 형성한 필터 프레임홀(310)과, 상기 서브 편심핀(210)의 단부가 삽입되는 한 쌍의 서브 편심핀홀(320)과, 상기 필터 프레임(300)의 내측단에서 돌출 형성한 다수개의 고정 리브(330)와, 일측면에 돌출 형성한 필터 보스(335)를 가진다. 상기 필터 프레임(300)은 서브 프레임(200)의 서브 편심핀(210)을 서브 편심핀홀(320)에 끼워 넣음으로써, 간단히 상기 서브 프레임(200)에 결합된다. 상기 필터 프레임(300)은 일측단에 스프링 홈(340)을 구비하며, 상기 스프링 홈(340)에는 "ㄷ"자 모양으로 절곡된 판스프링(350)의 일단이 결합된다. 상기 판스프링(350)은 타단에 돌출 형성한 스프링 보스(352)를 가진다. 상기 판스프링(350)은 필터 프레임(300)의 서브 보스(335)와 스프링 보스(352)의 단부가 마주보도록 스프링 홈(340)에 결합된다.

상기 광학 필터(400)는 광학계(700)를 통해 입사된 광의 경로를 변경시켜 촬상 소자(800)의 촬상면에 입사시킨다. 상기 광학 필터(400)는 소정의 두께를 가진 사각판 모양으로서, 상기 필터 프레임(300)의 고정 리브(330)들이 광학 필터(400)의 각 측단을 홀딩함으로써 필터 프레임(300)의 중앙에 설치된다. 상기 광학 필터(400)는 피에조 액츄에이터(500)의 구동에 의해 서브 프레임(200) 및 필터 프레임(300)이 경사 구동함에 따라, 상기 서브 프레임(200) 및 필터 프레임(300)의 경사 구동 전의 상태와 비교하여 0.5 혹은 1 픽셀(Pixel) 등 소정 거리만큼 이동된 위치의 촬상면에 광을 입사시킨다. 그러면, 촬상 소자(800)의 촬상면에는 광학 필터(400)의 경사 구동전에 입사된 빛 이외에도 경사 구동후에 입사된 다수개의 빛이 맺히게 되므로, 마치 동일한 그림을 여러 장 겹쳐 보는 것과 같은 효과로 인해 고 화질의 영상을 얻을 수 있게 된다. 상기 광학 필터(400)로는 광학 저역 필터(Optical Low Pass Filter, OLPF)를 사용한다.

상기 피에조 액츄에이터(500)는 서브 프레임(200) 및 필터 프레임(300)을 각각 베이스 편심핀(110)과 서브 편심핀(210)을 중심으로 경사 구동시키는 수단이다. 상기 피에조 액츄에이터(500)는 서브 프레임(200)을 경사 구동시키는 서브 프레임 액츄에이터(510)와, 필터 프레임(300)을 경사 구동시키는 필터 프레임 액츄에이터(520)로 이루어진다. 상기 피에조 액츄에이터(500)로는 바이모프형 피에조(Bimorph Piezo) 소자를 사용할 수 있다. 상기 바이모프형 피에조 소자는 두 개의 세라믹판 사이에 인청동판이 결합되어 있는 적층판 모양의 소자로서, 구동 전압이 인가되면 분극된 방향으로 변위가 발생하며, 전압을 역으로 인가하면 반대 방향으로 변위가 발생한다. 즉, 상기 피에조 액츄에이터(500)를 이루고 있는 서브 프레임 액츄에이터(510)와 필터 프레임 액츄에이터(520)에 구동 전압이 인가되면, 인가된 전압에 의해 각 액츄에이터(510, 520)와 결합된 서브 프레임(200) 및 필터 프레임(300)이 편심핀들(110, 210)을 중심으로 소정 각도만큼 경사 구동된다.

상기 서브 프레임 액츄에이터(510)는 일단이 상기 베이스 프레임(100)의 제1고정턱(120)에 고정되고 타단은 상기 서브 프레임(200)의 판스프링(240)에 형성한 스프링 보스(242)와 서브 보스(225) 사이에 위치하도록 설치된다. 상기 필터 프레임 액츄에이터(520)는 일단이 상기 베이스 프레임의 제2고정턱에 고정되고 타단은 상기 필터 프레임(300)의 판스프링(350)에 형성한 스프링 보스(352)와 필터 프레임(300)의 필터 보스(335) 사이에 위치하도록 설치된다.

상기 서브 프레임 액츄에이터(510)는 액츄에이터 구동부(600)로부터 구동 전압이 공급되면, 스프링 보스(240)와 서브 보스(225) 사이에 위치한 타단이, 상기 서브 프레임(200)의 일측을 들어 올리거나 아래로 눌어주게 되므로, 상기 서브 프레임(200)이 베이스 편심핀(110)을 중심으로 소정 각도만큼 회전한다. 상기 필터 프레임 액츄에이터(520) 역시 액츄에이터 구동부(600)으로부터 구동 전압이 공급되면, 스프링 보스(352)와 필터 보스(335) 사이에 위치한 타단이, 상기 필터 프레임(300)의 일측을 들어 올리거나 아래로 눌어주게 되므로, 상기 필터 프레임(300)이 서브 편심핀(210)을 중심으로 소정 각도만큼 회전한다.

상기 액츄에이터 구동부(600)는 구동 신호에 응답하여 상기 피에조 액츄에이터로 구동 전압을 공급한다. 즉, 상기 액츄에이터 구동부(600)는 구동 신호에 응답하여 구동 전압 공급/차단 및 인가되는 전압의 역전(+ 에서 - 로, 혹은 - 에서 +로)을 수행한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 촬상 기기의 화상 처리 장치는 광학 필터의 수광 각도를 변화시키므로써 저분해능을 가진 촬상 소자로도 고분해능을 가진 촬상 소자를 사용하는 것과 같이 고화질의 영상을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 촬상 기기의 화상 처리 장치는 구성 부품인 베이스 프레임, 서브 프레임, 필터 프레임 등이 각각 핀 및 핀홀의 상호 결합에 의 한 착탈식으로 구성되어 있으므로, 조립 및 분해가 간편해 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 촬상 소자를 구비한 촬상 기기에 있어서,

   단부가 내측으로 상호 대향되게 돌출 형성한 한 쌍의 베이스 편심핀을 가진 베이스 프레임과;

   상기 베이스 편심핀의 단부가 삽입되는 한 쌍의 베이스 편심핀홀과, 단부가 상기 베이스 편심핀과 수직 방향으로 대향되게 돌출 형성한 한 쌍의 서브 편심핀을 가진 서브 프레임과;

   상기 서브 편심핀의 단부가 삽입되는 한 쌍의 서브 편심핀홀과, 다수개의 고정 리브를 가진 필터 프레임과;

   상기 고정 리브에 의해 필터 프레임에 장착되며 상기 촬상 소자로 입사되는 광이 통과하는 광학 필터와;

   상기 서브 프레임 및 필터 프레임을 각각 베이스 편심핀과 서브 편심핀을 중심으로 경사 구동시키는 피에조 액츄에이터와;

   구동 신호에 응답하여 상기 피에조 액츄에이터로 구동전압을 공급하는 액츄에이터 구동부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 촬상 기기의 화상 처리 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 피에조 액츄에이터는, 상기 베이스 편심핀을 중심으로 서브 프레임을 경사 구동시키는 서브 프레임 액츄에이터와;

   상기 서브 편심핀을 중심으로 필터 프레임을 경사 구동시키는 필터 프레임 액츄에이터로 이루어짐을 특징으로 하는 촬상 기기의 화상 처리 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 서브 프레임 액츄에이터 및 필터 프레임 액츄에이터는 바이모프형 피에조 소자임을 특징으로 하는 촬상 기기의 화상 처리 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 광학 필터는 광학 저역 필터임을 특징으로 하는 촬상 기기의 화상 처리 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 서브 프레임 및 필터 프레임 측단에는 각각 "ㄷ"자 모양으로 절곡된 판스프링이 장착되고, 상기 서브 프레임 액츄에이터는 일단이 베이스 프레임에 고정되며 타단은 상기 판스프링과 서브 프레임 사이에 위치하도록 설치되고, 상기 필터 프레임 액츄에이터는 일단이 베이스 프레임에 고정되며 타단은 상기 판스프링과 필 터 프레임 사이에 위치하도록 설치됨을 특징으로 하는 촬상 기기의 화상 처리 장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 판스프링은 각각 서브 프레임 액츄에이터 및 필터 프레임 액츄에이터와의 마찰면에 돌출 형성한 보스를 구비함을 특징으로 하는 촬상 기기의 화상 처리 장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 베이스 프레임의 일측에는 접지선과 연결된 접지판을 추가로 설치함을 특징으로 하는 촬상 기기의 화상 처리 장치.

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