KR101521184B1

KR101521184B1 - 카메라 모듈 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101521184B1
Application number: KR1020130102681A
Authority: KR
Inventors: 최종욱
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2015-05-18
Also published as: KR20150025271A

Abstract

카메라 모듈 및 그 제어 방법을 개시한다. 카메라 모듈은 촬영 영역에 대한 광을 수광하는 렌즈부,수광된 광을 영상 신호로 변환하는 촬상부, 영상 신호에 따른 포커스 값을 계산하는 연산부, 렌즈부의 이동 범위로 설정된 제1 스캔 구간에서 미리 설정된 제1 간격으로 포커스 값을 검출하는 제1 스캔과, 제1 스캔에서 검출된 포커스 값 중 최고 포커스 값이 검출된 스텝을 포함하는 제2 스캔 구간에서 미리 설정된 제2 간격으로 포커스 값을 검출하는 제2 스캔을 설정하는 스캔 설정부, 및 제2 스캔 구간에서 검출된 포커스 값의 변화율을 비교하여 포커스 값의 최대치에 상응하는 최적 렌즈 위치를 판단하고, 렌즈부를 구동하도록 렌즈 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함한다.

Description

카메라 모듈 및 그 제어 방법{CAMERA MODULE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 카메라 모듈 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

최근 이동통신 단말기는 음성을 전달하는 기능 이외에 사진 촬영, 영상 통화 등의 다양한 기능을 수행한다. 이를 위해 이통통신 단말기에 장착되는 카메라 모듈은 자동 초점(Auto Focus: 이하, AF) 기능이 거의 필수적으로 요구된다.

자동 초점 기능의 카메라 모듈은 보통 이미지 센서를 통해 입수된 영상을 이미지 신호로 처리한다. 그리고 카메라 모듈은 처리된 이미지 신호를 고역통과필터(High Pass Filter)에 통과시켜 나온 에지를 이용하여 포커스 값(focus value)을 산출하고 포커스 값을 매 픽처(picture) 단위로 추출하여 중앙처리장치로 전달한다. 중앙처리장치는 산출된 포커스 값을 근거로 포커스 렌즈의 이동 방향 및 거리를 판단하여 포커스 렌즈를 구동시키는 액츄에이터를 제어한다. 중앙처리장치는 액츄에이터를 제어하여 포커스 렌즈를 이동시키면서 자동으로 초점을 맞춘다.

자동 초점 기능이 적용된 카메라 모듈은 렌즈 포커스 지점을 찾기 위해 미리 설정된 단계로 나누어 렌즈 이동 구간을 탐색한다. 이때, 카메라 모듈은 렌즈 포커스 값의 최대치를 찾기 위해 불필요한 스캔을 수행하여 과도한 전력을 소모한다. 또한, 카메라 모듈은 불필요한 스캔에 의해 탐색 시간이 증가되고 자동 초점 성능이 저하된다.

한국공개특허 제2010-0020685호

본 발명은 렌즈의 심도 구간을 고려하여 자동으로 렌즈의 포커스 지점을 탐색하는 카메라 모듈 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 촬영 영역에 대한 광을 수광하는 렌즈부, 수광된 광을 영상 신호로 변환하는 촬상부, 영상 신호에 따른 포커스 값을 계산하는 연산부, 렌즈부의 이동 범위로 설정된 제1 스캔 구간에서 미리 설정된 제1 간격으로 포커스 값을 검출하는 제1 스캔과, 제1 스캔에서 검출된 포커스 값 중 최고 포커스 값이 검출된 스텝을 포함하는 제2 스캔 구간에서 미리 설정된 제2 간격으로 포커스 값을 검출하는 제2 스캔을 설정하는 스캔 설정부, 및 제2 스캔 구간에서 검출된 포커스 값의 변화율을 비교하여 포커스 값의 최대치에 상응하는 최적 렌즈 위치를 판단하고, 렌즈부를 구동하도록 렌즈 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하는 카메라 모듈이 제공된다.

스캔 설정부는 제1 스캔에서 검출된 포커스 값 중 최고 포커스 값이 검출된 스텝과, 검출된 스텝의 이전 스텝 및 다음 스텝을 포함하는 구간으로 제2 스캔 구간을 설정할 수 있다.

제어부는 제2 스캔 구간에서 최고 포커스 값이 검출된 기준 스텝과, 기준 스텝보다 이전 스텝인 리어 스텝과, 기준 스텝보다 이후 스텝인 프론트 스텝 각각에서 검출된 포커스 값을 이용하여 포커스 값의 변화율을 비교할 수 있다.

제어부는 리어 스텝과 기준 스텝 사이의 변화율인 제1 변화율과, 기준 스텝과 프론트 스텝 사이의 변화율인 제2 변화율을 비교하여 렌즈부의 심도 구간을 반영한 최적 포커스 값의 위치를 판단할 수 있다.

제어부는 제1 변화율과 제2 변화율의 비교 결과에 따라 설정된 복수의 케이스에 따라 판단 기준에 근거하여 최적 포커스 값의 렌즈 위치를 판단할 수 있다.

제어부는 제2 변화율이 제1 변화율보다 큰 경우, 리어 스텝과 기준 스텝 사이를 최적 포커스 값의 렌즈 위치로 판단할 수 있다.

제어부는 제1 변화율이 제2 변화율보다 큰 경우, 기준 스텝과 프론트 스텝 사이를 최적 포커스 값의 렌즈 위치로 판단할 수 있다.

제어부는 제1 변화율과 제2 변화율이 동일한 경우, 기준 스텝을 최적 포커스 값의 렌즈 위치로 판단할 수 있다.

제2 간격은 제1 간격보다 좁게 설정될 수 있다.

제2 간격은 렌즈부의 심도 구간과 동일하게 설정될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 렌즈의 이동 범위로 설정된 제1 스캔 구간에서 미리 설정된 제1 간격의 스텝으로 포커스 값을 검출하는 제1 스캔을 수행하는 단계, 제1 스캔에서 검출된 포커스 값 중 최고 포커스 값을 포함하는 제2 스캔 구간에서 미리 설정된 제2 간격의 스텝으로 포커스 값을 검출하는 제2 스캔을 수행하는 단계, 제2 스캔 구간에서 검출된 포커스 값의 변화율을 비교하여 렌즈의 심도 구간을 반영한 포커스 값의 최대치에 상응하는 최적 렌즈 위치를 판단하는 단계, 및 최적 렌즈 위치로 렌즈부를 구동시키는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 제어 방법이 제공된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 렌즈의 심도 구간을 고려하여 자동으로 렌즈의 포커스 지점을 탐색하는 카메라 모듈 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성을 나타내는 도면.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 제어부에서 최적 렌즈 위치를 판단하는 방법을 설명하는 그래프.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 제어 방법을 나타내는 도면.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 카메라 모듈 및 그 제어 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈부(110), 렌즈 구동부(120), 촬상부(130), 연산부(140), 제어부(150), 스캔 설정부(160) 및 저장부(170)를 포함한다.

각 구성 요소를 설명하면, 렌즈부(110)는 피사체(50)를 반영하는 빛을 모아서 촬상부(130)에 상이 맺히게 한다. 이를 위해 렌즈부(110)는 복수개의 렌즈들을 구비한 광학계로 구성될 수 있다. 또한, 렌즈부(110)는 렌즈들의 기능별로 광학군을 형성할 수 있다. 렌즈부(110)는 촬영 영역에 대해 초점을 맞추기 위해 이동 범위 내에서 광축을 따라 이동할 수 있다. 또한, 렌즈부(110)는 초점 조절을 수행하는 포커스 렌즈(115)를 포함할 수 있다.

포커스 렌즈(115)는 위치가 조절되어 피사체(50)에 대한 초점을 조절한다. 여기서, 포커스 렌즈(115)는 렌즈 구동부(120)에 의해 위치가 조절될 수 있다.

렌즈 구동부(120)는 렌즈부(110)를 이동시킨다. 특히, 렌즈 구동부(120)는 포커스 렌즈부(110)의 위치를 이동시킬 수 있다. 여기서 렌즈 구동부(120)는 액츄에이터(122) 및 액츄에이터 드라이버(124)를 포함할 수 있다.

액츄에이터(122)는 전원을 공급받아 렌즈부(110)를 광축 방향으로 이동시킨다. 액츄에이터 드라이버(124)는 제어부(150)의 렌즈 제어 신호에 따라 액츄에이터(122)에 전원을 공급한다.

촬상부(130)는 렌즈부(110)를 통과한 빛을 감지하여 피사체(50)의 상에 대한 영상 신호를 생성한다. 촬상부(130)는 피사체(50)에 대한 광신호를 전기 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 여기서 촬상부(130)는 피사체(50)의 상을 감광하기 위한 촬영 소자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 촬상부(130)는 CCD(charge coupled devices) 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 방식의 이미지 센서를 구비할 수 있다. 이러한 촬상부(130)는 생성된 영상 신호를 연산부(140) 또는 저장부(170)로 제공할 수 있다.

연산부(140)는 촬상부(130)에서 생성된 영상 신호에 대해 신호 처리를 수행하여 포커스 값을 계산할 수 있다. 여기서 포커스 값은 이미지에 대한 선명도일 수 있다.

스캔 설정부(160)는 오토 포커싱 수행을 위한 제1 스캔 및 제2 스캔을 설정할 수 있다. 구체적으로, 스캔 설정부(160)는 포커스 렌즈(115)의 이동 범위로 설정된 제1 스캔 구간에서 미리 설정된 제1 간격의 스텝으로 포커스 값을 검출하도록 제1 스캔을 설정할 수 있다. 또한, 스캔 설정부(160)는 제1 스캔에서 검출된 포커스 값 중 최고 포커스 값이 검출된 스텝(step), 예컨대 예상 최적 포커스 렌즈(115)의 위치를 포함하는 제2 스캔 구간에서 미리 설정된 제2 간격의 스텝으로 포커스 값을 검출하도록 제2 스캔을 설정할 수 있다.

여기서, 제1 스캔 구간은 촬영 영역에 대해 포커스 렌즈(115)를 매크로(macro)에서 무한대(infinity)까지 이동시키는 범위로 설정될 수 있다. 또한, 제2 스캔 구간은 제1 스캔에서 검출된 포커스 값 중 최대 포커스 값에 대해 미리 설정된 범위 내의 포커스 값을 갖는 스텝 구간일 수 있다. 이에 따라, 제2 스캔 구간은 최고 포커스 값이 검출된 기준 스텝과, 기준 스텝의 이전 스텝 및 다음 스텝을 포함하는 구간으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 제2 스캔 구간은 기준 스텝의 이전 스텝에서부터 기준 스텝의 다음 스텝까지로 설정될 수 있다.

제어부(150)는 렌즈부(110)를 구동하도록 렌즈 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 렌즈 제어 신호를 렌즈 구동부(120)에 제공할 수 있다. 이러한 제어부(150)는 렌즈부(110)를 구동하기 위하여 렌즈 구동부(120)를 제어할 수 있다.

제어부(150)는 연산부(140)에서 생성된 포커스 값을 이용하여 피사체(50)에 초점이 적절히 맞춰졌는지 판단하여 오토 포커싱을 수행할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 오토 포커싱을 수행하기 위해 렌즈 구동부(120)에 렌즈 제어 신호를 제공할 수 있다. 여기서 오토 포커싱은 설정된 촬영 영역에 대하여 매크로에서 무한대까지의 스캔 구간에서 광축을 따라 렌즈부(110)를 이동시켜 미리 설정된 스텝 사이즈로 피사체(50)에 대한 포커스 값을 스캔하여 최적 포커스 값을 찾아내도록 수행될 수 있다.

제어부(150)는 제2 스캔 구간에서 검출된 포커스 값의 변화율을 비교하여 포커스 렌즈(115)의 심도 구간을 반영한 포커스 값의 최대치에 상응하는 최적 렌즈 위치를 판단할 수 있다.

여기서는 도 2 내지 도 4를 더 참조하여 제어부(150)가 최적 렌즈 위치를 판단하는 방법에 대하여 설명한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 제어부에서 최적 렌즈 위치를 판단하는 방법을 설명하는 그래프이다.

제어부(150)는 제2 스캔 구간에서 최고 포커스 값이 검출된 기준 스텝(M)과, 기준 스텝(M)보다 이전 스텝인 리어 스텝(R)과, 기준 스텝(M)보다 이후 스텝인 프론트 스텝(F) 각각에서 검출된 포커스 값을 이용하여 포커스 값의 변화율을 비교할 수 있다.

여기서 리어 스텝(R)과 기준 스텝(M) 사이의 변화율은 제1 변화율(PCR)으로 설정하고, 기준 스텝(M)과 프론트 스텝(F) 사이의 변화율은 제2 변화율(NCR)로 설정한다. 이때, 제1 변화율(PCR)은 기준 스텝(M)에서의 포커스 값 대비 리어 스텝(R)의 포커스 값의 비율로 설정될 수 있다. 또한, 제2 변화율(NCR)은 기준 스텝(M)에서의 포커스 값 대비 프론트 스텝(F)의 포커스 값의 비율로 설정될 수 있다. 여기서는, 연산 알고리즘의 적용 편의를 위해 변화율의 역수를 취한 후 최고 포커스 값 대비 백분율을 적용하여 제1 변화율(PCR) 및 제2 변화율(NCR)을 계산할 수 있다. 이때, 변화율의 계산 결과가 큰 경우는 최대 포커스 값에 더 수렴하는 것을 의미할 수 있다. 도 2 내지 도 4에 도시된 제1 변화율(PCR) 및 제2 변화율(NCR)은 상술한 연산 알고리즘이 적용되어 계산 결과가 클수록 최대 포커스 값에 더 수렴하는 것을 나타내고 있다.

제어부(150)는 포커스 값의 변화율을 비교하여 포커스 렌즈(115)의 심도 구간을 반영한 최적 포커스 값의 위치를 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(150)는 미리 설정된 판단 기준에 따라 리어 스텝(R), 기준 스텝(M) 및 프론트 스텝(F) 사이의 포커스 값의 변화율을 비교하여 실제 최적 포커스 값의 위치를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 복수의 케이스, 예컨대, 제1 케이스, 제2 케이스 및 제3 케이스에 따라 설정된 판단 기준에 근거하여 실제 최적 포커스 값의 렌즈 위치를 판단할 수 있다.

제1 케이스는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 변화율(PCR)보다 제2 변화율(NCR)이 큰 경우이다. 이때, 제1 변화율(PCR)과 제2 변화율(NCR) 사이의 차이값은 미리 설정된 심도 구간 변화율 이상(PCR - NCR ≥0.01)이어야 한다. 즉, 제1 케이스는 제1 변화율(PCR)과 제2 변화율(NCR)이 실질적으로 동일하지 않다. 여기서 심도 구간 변화율은 포커스 렌즈(115)의 심도 구간에 의해 포커스 값의 변화가 매우 적은 구간에서 검출되는 포커스 값의 변화율로 설정될 수 있다. 또한, 제1 케이스는 리어 스텝(R)의 포커스 값(RPFV)이 기준 스텝(M)의 포커스 값(2PFV)과 실질적으로 동일하거나 그 이상(PCR ≥0.99)이다.

제어부(150)는 제1 케이스에서 실제 최적 포커스 값이 리어 스텝(R)과 기준 스텝(M) 사이에서 검출되는 것으로 판단할 수 있다. 예를 들면, 제1 케이스에서 리어 스텝(R)의 포커스 값이 14이고, 기준 스텝(M)이 15이며, 프론트 스텝(F)이 10일 경우, 제어부(150)는 리어 스텝(R)과 기준 스텝(M) 사이에서 실제 최적 포커스 값이 검출되는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 리어 스텝(R)과 기준 스텝(M) 사이에서 제2 간격의 절반에 해당하는 지점을 실제 최적 포커스 값의 렌즈 위치로 판단할 수 있다.

제2 케이스는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 변화율(PCR)보다 제2 변화율(NCR)이 작은 경우이다. 이때, 제1 변화율(PCR)과 제2 변화율(NCR) 사이의 차이값은 미리 설정된 심도 구간 변화율 이상(PCR - NCR ≥0.01)이어야 한다. 또한, 제1 케이스는 프론트 스텝(F)의 포커스 값이 기준 스텝(M)의 포커스 값과 실질적으로 동일하거나 그 이상(NCR ≥0.99)이다.

제어부(150)는 제2 케이스에서 실제 최적 포커스 값이 기준 스텝(M)과 프론트 스텝(F) 사이에서 검출되는 것으로 판단할 수 있다. 예를 들면, 제2 케이스에서 리어 스텝(R)의 포커스 값이 10이고, 기준 스텝(M)이 15이며, 프론트 스텝(F)이 14일 경우, 제어부(150)는 프론트 스텝(F)과 기준 스텝(M) 사이에서 실제 최적 포커스 값이 검출되는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 기준 스텝(M)과 프론트 스텝(F) 사이에서 제2 간격의 절반에 해당하는 지점을 실제 최적 포커스 값의 렌즈 위치로 판단할 수 있다.

제3 케이스는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 변화율(PCR)과 제2 변화율(NCR)이 실질적으로 동일한 경우(PCR - NCR ≤0.005)이다. 이때, 제2 스캔 구간은 포커스 렌즈(115)의 심도 구간과 실질적으로 동일할 수 있다.

제어부(150)는 제3 케이스에서 실제 최적 포커스 값이 기준 스텝(M)에서 검출되는 것으로 판단할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 저장부(170)는 영상신호 또는 오토 포커싱을 수행하기 위한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 저장부(170)는 제1 스캔 구간, 제2 스캔 구간, 제1 간격, 제2 간격, 기준 스텝(M), 리어 스텝(R), 프론트 스텝(F), 제1 변화율(PCR), 제2 변화율(NCR) 또는 심도 구간 변화율 등의 데이터를 저장할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 제2 스캔에서 포커스 값의 변화율을 비교함으로써 스캔 횟수를 최적화하여 오토 포커싱 속도를 향상시키고 노이즈성 포커스 값을 검출하는 구간에서 심도 구간을 적용하여 최적 포커스 값의 렌즈 위치를 정확하게 판단할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 제어 방법을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 제어 방법은 렌즈의 이동 범위로 설정된 제1 스캔 구간에서 미리 설정된 제1 간격의 스텝으로 포커스 값을 검출하는 제1 스캔을 수행하는 단계(S110), 제1 스캔에서 검출된 포커스 값 중 최고 포커스 값을 포함하는 제2 스캔 구간에서 미리 설정된 제2 간격의 스텝으로 포커스 값을 검출하는 제2 스캔을 수행하는 단계(S120), 제2 스캔 구간에서 검출된 포커스 값의 변화율을 비교하여 렌즈의 심도 구간을 반영한 포커스 값의 최대치에 상응하는 최적 렌즈 위치를 판단하는 단계(S130) 및 최적 렌즈 위치로 렌즈부를 구동시키는 단계(S140)을 포함한다.

여기서는 도 1에 도시된 카메라 모듈을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 제어 방법을 상세하게 설명한다.

단계 S110에서는 스캔 설정부(160)가 오토 포커싱을 수행하기 위하여 제1 스캔 구간에서 포커스 값을 검출하도록 제1 스캔을 설정한다. 제어부(150)는 설정된 제1 스캔을 수행하도록 렌즈부(110)를 구동하는 렌즈 제어 신호를 생성하여 렌즈 구동부(120)에 제공할 수 있다.

단계 S120에서는 스캔 설정부(160)가 제1 스캔에서 검출된 포커스 값 중 최고 포커스 값을 포함하는 제2 스캔 구간에서 미리 설정된 제2 간격의 스텝으로 포커스 값을 검출하도록 제2 스캔을 설정한다. 제어부(150)는 설정된 제2 스캔을 수행하도록 렌즈부(110)를 구동하는 렌즈 제어 신호를 생성하여 렌즈 구동부(120)에 제공할 수 있다.

단계 S130에서는 제어부(150)가 제2 스캔 구간에서 검출된 포커스 값의 변화율을 비교하여 렌즈의 심도 구간을 반영한 포커스 값의 최대치에 상응하는 최적 렌즈 위치를 판단할 수 있다. 여기서 제어부(150)는 제2 스캔 구간에서 최고 포커스 값이 검출된 기준 스텝(M)과, 기준 스텝(M)보다 이전 스텝인 리어 스텝(R)과, 기준 스텝(M)보다 이후 스텝인 프론트 스텝(F) 각각에서 검출된 포커스 값을 이용하여 포커스 값의 변화율을 비교할 수 있다.

제어부(150)는 포커스 값의 변화율을 비교하여 포커스 렌즈(115)의 심도 구간을 반영한 최적 포커스 값의 위치를 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(150)는 미리 설정된 판단 기준에 따라 리어 스텝(R), 기준 스텝(M) 및 프론트 스텝(F) 사이의 포커스 값의 변화율을 비교하여 실제 최적 포커스 값의 위치를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 제1 케이스, 제2 케이스 및 제3 케이스에 따라 설정된 판단 기준에 근거하여 실제 최적 포커스 값의 렌즈 위치를 판단할 수 있다.

단계 S140에서는 제어부(150)가 최적 렌즈 위치로 렌즈부(110)를 구동시킨다. 여기서 제어부(150)는 실제 최적 포커스 값의 위치로 판단된 위치로 렌즈부(110)를 구동시키도록 생성한 렌즈 제어 신호를 렌즈 구동부(120)에 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 제어 방법은 제2 스캔에서 포커스 값의 변화율을 비교함으로써 스캔 횟수를 최적화하여 오토 포커싱 속도를 향상시키고 노이즈성 포커스 값을 검출하는 구간에서 심도 구간을 적용하여 최적 포커스 값의 렌즈 위치를 정확하게 판단할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

50: 피사체
100: 카메라 모듈
110: 렌즈부
115: 포커스 렌즈
120: 렌즈 구동부
122: 액츄에이터 드라이버
130: 촬상부
140: 연산부
150: 제어부
160: 스캔 설정부
170: 저장부

Claims

촬영 영역에 대한 광을 수광하는 렌즈부;
수광된 상기 광을 영상 신호로 변환하는 촬상부;
상기 영상 신호에 따른 포커스 값을 계산하는 연산부;
상기 렌즈부의 이동 범위로 설정된 제1 스캔 구간에서 미리 설정된 제1 간격으로 상기 포커스 값을 검출하는 제1 스캔과, 상기 제1 스캔에서 검출된 포커스 값 중 최고 포커스 값이 검출된 스텝을 포함하는 제2 스캔 구간에서 미리 설정된 제2 간격으로 포커스 값을 검출하는 제2 스캔을 설정하는 스캔 설정부; 및
상기 제2 스캔 구간에서 검출된 포커스 값의 변화율을 비교하여, 최소 변화율을 갖는 구간에 상기 포커스 값의 최대치에 상응하는 최적 렌즈 위치가 존재하는 것으로 판단하고, 상기 렌즈부를 최소 변화율을 갖는 상기 구간으로 이동시키도록 구동하는 렌즈 제어 신호를 생성하는 제어부;
를 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 스캔 설정부는 상기 제1 스캔에서 검출된 포커스 값 중 최고 포커스 값이 검출된 스텝과, 검출된 스텝의 이전 스텝 및 다음 스텝을 포함하는 구간으로 상기 제2 스캔 구간을 설정하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제2 스캔 구간에서 최고 포커스 값이 검출된 기준 스텝과, 상기 기준 스텝보다 이전 스텝인 리어 스텝과, 상기 기준 스텝보다 이후 스텝인 프론트 스텝 각각에서 검출된 포커스 값을 이용하여 포커스 값의 변화율을 비교하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제3항에 있어서,
상기 제어부는 상기 리어 스텝과 상기 기준 스텝 사이의 변화율인 제1 변화율과, 상기 기준 스텝과 상기 프론트 스텝 사이의 변화율인 제2 변화율을 비교하여 상기 렌즈부의 심도 구간을 반영한 최적 포커스 값의 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제4항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 변화율과 상기 제2 변화율의 비교 결과에 따라 설정된 복수의 케이스에 따라 판단 기준에 근거하여 최적 포커스 값의 렌즈 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제5항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제2 변화율이 상기 제1 변화율보다 큰 경우, 상기 리어 스텝과 상기 기준 스텝 사이를 최적 포커스 값의 렌즈 위치로 판단하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제5항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 변화율이 상기 제2 변화율보다 큰 경우, 상기 기준 스텝과 상기 프론트 스텝 사이를 최적 포커스 값의 렌즈 위치로 판단하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제5항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 변화율과 상기 제2 변화율이 동일한 경우, 상기 기준 스텝을 최적 포커스 값의 렌즈 위치로 판단하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 좁게 설정되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제9항에 있어서,
상기 제2 간격은 상기 렌즈부의 심도 구간과 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
렌즈의 이동 범위로 설정된 제1 스캔 구간에서 미리 설정된 제1 간격의 스텝으로 포커스 값을 검출하는 제1 스캔을 수행하는 단계;
상기 제1 스캔에서 검출된 포커스 값 중 최고 포커스 값을 포함하는 제2 스캔 구간에서 미리 설정된 제2 간격의 스텝으로 포커스 값을 검출하는 제2 스캔을 수행하는 단계;
상기 제2 스캔 구간에서 검출된 포커스 값의 변화율을 비교하여, 최소 변화율을 갖는 구간에 렌즈의 심도 구간을 반영한 포커스 값의 최대치에 상응하는 최적 렌즈 위치가 존재하는 것으로 판단하는 단계; 및
상기 최적 렌즈 위치가 존재하는 최소 변화율을 갖는 구간 내로 렌즈부를 구동시키는 단계;
를 포함하는 카메라 모듈의 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 제2 스캔을 수행하는 단계에서는,
상기 제1 스캔에서 검출된 포커스 값 중 최고 포커스 값이 검출된 스텝과, 검출된 스텝의 이전 스텝 및 다음 스텝을 포함하는 구간으로 상기 제2 스캔 구간을 설정하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 최적 렌즈 위치를 판단하는 단계에서는,
상기 제2 스캔 구간에서 최고 포커스 값이 검출된 기준 스텝과, 상기 기준 스텝보다 이전 스텝인 리어 스텝과, 상기 기준 스텝보다 이후 스텝인 프론트 스텝 각각에서 검출된 포커스 값을 이용하여 포커스 값의 변화율을 비교하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 최적 렌즈 위치를 판단하는 단계에서는,
상기 리어 스텝과 상기 기준 스텝 사이의 변화율인 제1 변화율과, 상기 기준 스텝과 상기 프론트 스텝 사이의 변화율인 제2 변화율을 비교하여 상기 렌즈부의 심도 구간을 반영한 최적 포커스 값의 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 제어 방법.
제14항에 있어서,
상기 최적 렌즈 위치를 판단하는 단계에서는,
상기 제1 변화율과 상기 제2 변화율의 비교 결과에 따라 설정된 복수의 케이스에 따라 판단 기준에 근거하여 최적 포커스 값의 렌즈 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 최적 렌즈 위치를 판단하는 단계에서는,
상기 제2 변화율이 상기 제1 변화율보다 큰 경우, 상기 리어 스텝과 상기 기준 스텝 사이를 최적 포커스 값의 렌즈 위치로 판단하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 최적 렌즈 위치를 판단하는 단계에서는,
상기 제1 변화율이 상기 제2 변화율보다 큰 경우, 상기 기준 스텝과 상기 프론트 스텝 사이를 최적 포커스 값의 렌즈 위치로 판단하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 최적 렌즈 위치를 판단하는 단계에서는,
상기 제1 변화율과 상기 제2 변화율이 동일한 경우, 상기 기준 스텝을 최적 포커스 값의 렌즈 위치로 판단하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 좁게 설정되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 제어 방법.
제19항에 있어서,
상기 제2 간격은 상기 렌즈부의 심도 구간과 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 제어 방법.