KR101638681B1 - 색재현성이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라 및 그 동작 방법 - Google Patents

색재현성이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

색재현성(color gamut)이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라(dual aperture camera)는 광 신호를 필터링하여 미리 설정된 제1 파장대(wavelength range)의 광 신호를 유입시키고, 포함되는 핀 홀(pin hole)을 통하여 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 유입시키는 듀얼 밴드 필터(dual band filter); 및 상기 듀얼 밴드 필터에 의해 유입되는 상기 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호 및 상기 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 처리하는 CIS(CMOS Image Sensor)를 포함한다.

Description

색재현성이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라 및 그 동작 방법{DUAL APERTURE CAMERA WITH IMPROVED COLOR GAMUT AND OPERTATION MEHOTD OF THEREOF}
본 발명은 색재현성(color gamut)이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라(dual aperture camera) 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 서로 다른 파장대 (wavelength range)를 갖는 두 개의 광 신호들을 선택적으로 유입시키는 듀얼 밴드 필터(dual band filter)를 포함함으로써, 색재현성이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라 및 그 동작 방법에 관한 기술이다.
기존의 듀얼 애퍼처 카메라에서 IR(Infrared) 컷 오프 필터의 동작을 나타낸 도 1을 살펴보면, 기존의 듀얼 애퍼처 카메라에서는 IR 컷 오프 필터(110)로서 810nm 컷 오프 필터가 이용되어, 810nm 보다 짧은 파장대를 갖는 광 신호가 CIS(CMOS Image Sensor)로 유입된다.
이와 같은 기존의 듀얼 애퍼처 카메라의 CIS에 포함되는 R 셀에는 580nm 내지 650nm 사이의 파장대(120)를 갖는 R(Red) 신호 외에, 650nm 내지 810nm 사이의 파장대(130)를 갖는 IR 신호가 R 셀에 유입되는 전체 광 신호에 대해 33%의 양만큼 더 유입되는 단점이 있다. 따라서, 기존의 듀얼 애퍼처 카메라의 CIS에 포함되는 R 셀이 광 신호를 처리하여 이미지를 생성하는 과정에서, R 신호 외에 IR 신호를 더 처리하기 때문에, 이미지의 일부 색감이 붉게 변하는 색재현성 문제가 발생된다. 예를 들어, 녹색 식물이나 나일론 계열로 만들어진 옷에 대한 이미지의 색감이 붉게 변할 수 있다.
여기서, RGB 셀들에는 crosstalk가 있기 때문에, RGB 셀들에서 RGB 신호들을 처리하여 생성되는 이미지에 영향이 있을 수 있다. 따라서, 색재현성의 문제가 생긴 이미지가 이용되기 때문에, 깊이를 추출하는 과정에서도 오류가 발생될 수 있다. 특히, R 셀의 경우, 핀 홀에 의한 광량 감소를 고려하더라도, 18% 정도의 영향이 더 미칠 수 있다. 따라서, R 신호로 구성되는 이미지는 충분히 블러(blur)하지 못하고 선명해지기 때문에, R 신호에 대한 깊이를 추출하는 과정에서 오류가 발생될 수 있다. 예를 들어, R 셀에서 18% 정도 영향이 더 미치는 경우, 47 깊이 레벨에서 8 레벨 깊이 오류가 발생될 수 있다.
또한, 기존의 듀얼 애퍼처 카메라는 실내나 어두운 환경에서 촬영이 가능하도록 780nm 파장대의 광 신호를 발생시키는 IRED(Infrared Emitting Diode)를 더 포함하는데, 기존의 듀얼 애퍼처 카메라에 포함되는 IRED에서 발생되는 780nm 파장대의 광 신호는 사람에 의해 인식될 수 있는 문제점이 있다. 또한, 대부분의 IRED는 850nm 또는 940nm 파장대의 광 신호를 발생시키기 때문에, 기존의 듀얼 애퍼처 카메라에 포함되는 IRED에서 발생되는 780nm 파장대의 광 신호는 시장성이 없는 단점이 있다.
이에, 본 명세서에서는 서로 다른 파장대를 갖는 두 개의 광 신호들을 선택적으로 유입시키는 듀얼 밴드 필터를 이용함으로써, 듀얼 애퍼처 카메라의 색재현성을 개선시키는 기술을 제안한다.
본 발명의 실시예들은 서로 다른 파장대를 갖는 두 개의 광 신호들을 선택적으로 유입시키는 듀얼 밴드 필터를 포함함으로써, 색재현성이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라 및 그 동작 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 듀얼 밴드 필터를 이용함으로써, 깊이를 추출하는 과정에서의 오류를 방지하는 듀얼 애퍼처 카메라 및 그 동작 방법을 제공한다.
특히, 본 발명의 실시예들은 듀얼 밴드 필터를 이용하여 가시 파장대(visible wavelength range)를 갖는 광 신호 또는 비가시 파장대(invisible wavelength range)를 갖는 광 신호를 선택적으로 유입시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 비가시 파장대를 갖는 광 신호를 발생시키는 IRED를 포함함으로써, 시장성이 있고, 사람에 의해 인식되지 않는 파장대의 광 신호를 발생시키는 듀얼 애퍼처 카메라 및 그 동작 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 유입되는 비가시 파장대를 갖는 광 신호에 대한 아날로그 게인(analogue gain)을 증폭시키는 IR 셀을 포함함으로써, 듀얼 밴드 필터에 포함되는 핀 홀을 통하여 유입되는 광 신호에 대한 센싱을 가능하도록 하는 듀얼 애퍼처 카메라 및 그 동작 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 색재현성(color gamut)이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라(dual aperture camera)는 광 신호를 필터링하여 미리 설정된 제1 파장대(wavelength range)의 광 신호를 유입시키고, 포함되는 핀 홀(pin hole)을 통하여 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 유입시키는 듀얼 밴드 필터(dual band filter); 및 상기 듀얼 밴드 필터에 의해 유입되는 상기 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호 및 상기 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 처리하는 CIS(CMOS Image Sensor)를 포함한다.
상기 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호는 가시 파장대(visible wavelength range)를 갖는 광 신호이고, 상기 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호는 비가시 파장대(invisible wavelength range)를 갖는 광 신호일 수 있다.
상기 가시 파장대를 갖는 광 신호는 400nm 내지 650nm 사이의 파장대를 갖는 광 신호이고, 상기 비가시 파장대를 갖는 광 신호는 825nm 내지 875nm 사이의 파장대 또는 915nm 내지 965nm 사이의 파장대 중 어느 하나를 갖는 광 신호일 수 있다.
상기 색재현성이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라는 비가시 파장대를 갖는 광 신호를 발생시키는 IRED(Infrared Emitting Diode)를 더 포함할 수 있다.
상기 CIS는 상기 유입되는 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호에 대한 아날로그 게인(analogue gain)을 증폭시키는 IR(Infrared) 셀을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 색재현성(color gamut)이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라(dual aperture camera) 동작 방법은 듀얼 밴드 필터(dual band filter)에서 광 신호를 필터링하여 미리 설정된 제1 파장대(wavelength range)의 광 신호를 유입시키는 단계; 상기 듀얼 밴드 필터에 포함되는 핀 홀(pin hole)을 통하여 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 유입시키는 단계; 및 CIS(CMOS Image Sensor)에 유입되는 상기 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호 및 상기 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 처리하는 단계를 포함한다.
상기 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호를 유입시키는 단계는 상기 듀얼 밴드 필터를 이용하여 가시 파장대(visible wavelength range)를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계이고, 상기 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 유입시키는 단계는 상기 핀 홀을 통하여 비가시 파장대(invisible wavelength range)를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계일 수 있다.
상기 가시 파장대를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계는 상기 듀얼 밴드 필터를 이용하여 400nm 내지 650nm 사이의 파장대를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계이고, 상기 비가시 파장대를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계는 상기 핀 홀을 통하여 825nm 내지 875nm 사이의 파장대 또는 915nm 내지 965nm 사이의 파장대 중 어느 하나를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계일 수 있다.
상기 색재현성이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라 동작 방법은 IRED(Infrared Emitting Diode)를 이용하여 비가시 파장대를 갖는 광 신호를 발생시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호 및 상기 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 처리하는 단계는 상기 CIS에 포함되는 IR(Infrared) 셀에서 상기 유입되는 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호에 대한 아날로그 게인(analogue gain)을 증폭시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 서로 다른 파장대를 갖는 두 개의 광 신호들을 선택적으로 유입시키는 듀얼 밴드 필터를 포함함으로써, 색재현성이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 듀얼 밴드 필터를 이용함으로써, 깊이를 추출하는 과정에서의 오류를 방지하는 듀얼 애퍼처 카메라 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예들은 듀얼 밴드 필터를 이용하여 가시 파장대를 갖는 광 신호 또는 비가시 파장대를 갖는 광 신호를 선택적으로 유입시키는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 비가시 파장대를 갖는 광 신호를 발생시키는 IRED를 포함함으로써, 시장성이 있고, 사람에 의해 인식되지 않는 파장대의 광 신호를 발생시키는 듀얼 애퍼처 카메라 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 유입되는 비가시 파장대를 갖는 광 신호에 대한 아날로그 게인을 증폭시키는 IR 셀을 포함함으로써, 듀얼 밴드 필터에 포함되는 핀 홀을 통하여 유입되는 광 신호에 대한 센싱을 가능하도록 하는 듀얼 애퍼처 카메라 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 기존의 듀얼 애퍼처 카메라에서 IR 컷 오프 필터의 동작을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라에서 듀얼 밴드 필터의 동작을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라 동작 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라는 렌즈(210), 렌즈 조리개(220), 듀얼 밴드 필터(230) 및 CIS(240)를 포함할 수 있다. 이하, ISP(Image Signal Processor)의 기능을 CIS(240)에서 수행함으로써, ISP를 포함하지 않는 경우의 듀얼 애퍼처 카메라에 대해 상술하지만, 이에 제한되거나 한정되지 않고, 상술되는 듀얼 애퍼처 카메라는 ISP를 포함하는 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
듀얼 밴드 필터(230)는 렌즈(210) 및 렌즈 조리개(220)를 통하여 입사되는 광 신호(예컨대, RGB(Red-Green-Blue) 신호들 및 IR 신호를 포함하는 광 신호) 중 서로 다른 파장대를 갖는 두 개의 광 신호들을 선택적으로 유입시킬 수 있다. 구체적으로, 듀얼 밴드 필터(230)는 광 신호를 필터링하여 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호를 유입시키고, 포함되는 핀 홀(231)을 통하여 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 유입시킨다. 이 때, 미리 설정된 제1 파장대는 가시 파장대일 수 있고, 미리 설정된 제2 파장대는 비가시 파장대일 수 있다.
예를 들어, 듀얼 밴드 필터(230)는 650nm 보다 긴 파장을 갖는 광 신호들을 필터링하여 400nm 내지 650nm 사이의 파장대를 갖는 광 신호를 CIS(240)로 유입시킬 수 있고, 포함되는 핀 홀(231)을 통하여 825nm 내지 875nm 사이의 파장대 또는 915nm 내지 965nm 사이의 파장대 중 어느 하나를 갖는 광 신호를 CIS(240)로 유입시킬 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 3을 참조하여 기재하기로 한다.
CIS(240)는 듀얼 밴드 필터(230)에 의해 유입되는 서로 다른 파장대를 갖는 두 개의 광 신호들을 각각 처리할 수 있다. 구체적으로, CIS(240)는 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호 및 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 처리하여, 이미지를 생성할 수 있다. 이 때, 미리 설정된 제1 파장대는 가시 파장대일 수 있고, 미리 설정된 제2 파장대는 비가시 파장대일 수 있다.
예를 들어, CIS(240)는 400nm 내지 650nm 사이의 파장대를 갖는 광 신호를 처리하는 RGB 셀들(도면에는 도시하지 않음)을 포함함으로써, R 신호, G(Green) 신호 및 B(Blue) 신호를 각각 처리할 수 있고, 825nm 내지 875nm 사이의 파장대 또는 915nm 내지 965nm 사이의 파장대 중 어느 하나를 갖는 광 신호를 처리하는 IR 셀(도면에는 도시하지 않음)을 포함함으로써, IR 신호를 처리할 수 있다.
여기서, 듀얼 밴드 필터(230)가 825nm 내지 875nm 사이의 파장대 또는 915nm 내지 965nm 사이의 파장대 중 어느 하나를 갖는 광 신호를 유입시키기 때문에, CIS(240)에 포함되는 R 셀에 유입되는 비가시 파장대를 갖는 광 신호의 양은 기존의 듀얼 애퍼처 카메라에 대해 10% 수준으로 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라에서 생성된 이미지의 색재현성은 기존의 듀얼 애퍼처 카메라에서 생성된 이미지에 비해 개선될 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라는 R 셀, B 셀 및 G 셀에 유입되는 비가시 파장대를 갖는 광 신호의 양을 기존의 듀얼 애퍼처 카메라 보다 상대적으로 감소시키는 듀얼 밴드 필터(230)를 이용하기 때문에, 깊이를 추출하는 과정에서의 RGB 셀들로 유입되는 IR 신호에 의한 오류를 방지할 수 있다.
이 때, CIS(240)에 포함되는 IR 셀은 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호에 대한 아날로그 게인을 증폭시킬 수 있다. 예를 들어, IR 셀은 유입되는 광 신호 중 노이즈를 제외한 825nm 내지 875nm 사이의 파장대 또는 915nm 내지 965nm 사이의 파장대 중 어느 하나인 비가시 파장대를 갖는 광 신호에 대해서만, 아날로그 게인을 증폭시킬 수 있다. 따라서, CIS(240)에 포함되는 IR 셀은 듀얼 밴드 필터(230)에 포함되는 핀 홀(231)을 유입되는 소량의 광 신호에 대해 센싱이 가능할 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 듀얼 애퍼처 카메라는 실내나 어두운 환경에서 촬영이 가능하도록 비가시 파장대를 갖는 광 신호를 발생시키는 IRED를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, IRED는 850nm 또는 940nm 파장대의 광 신호를 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라는 시장성이 있고, 사람에 의해 인식되지 않는 파장대의 광 신호를 발생시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라에서 듀얼 밴드 필터의 동작을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 밴드 필터(310)는 광 신호를 필터링하여 미리 설정된 제1 파장대(320)의 광 신호를 CIS로 유입시키고, 포함되는 핀 홀을 통하여 미리 설정된 제2 파장대(330)의 광 신호를 CIS로 유입시킨다. 여기서, 미리 설정된 제1 파장대(320)는 가시 파장대일 수 있고, 미리 설정된 제2 파장대(330)는 비가시 파장대일 수 있다.
예를 들어, 듀얼 밴드 필터(310)는 650nm 보다 긴 파장을 갖는 광 신호들을 필터링하여 400nm 내지 650nm 사이의 파장대인 미리 설정된 제1 파장대(320)를 갖는 광 신호를 CIS로 유입시킬 수 있다. 이 때, 400nm 내지 650nm 사이의 파장대를 갖는 광 신호는 B 신호, Gb 신호, Gr 신호 및 R 신호를 포함할 수 있다.
또한, 듀얼 밴드 필터(310)는 실내나 어두운 환경에서 촬영이 가능하도록 850nm 또는 940nm의 파장대를 갖는 광 신호를 발생시키는 IRED를 포함하기 때문에, 포함되는 핀 홀을 통하여 825nm 내지 875nm 사이의 파장대 또는 915nm 내지 965nm 사이의 파장대 중 어느 하나인 미리 설정된 제2 파장대(330)를 갖는 광 신호를 CIS로 유입시킬 수 있다(도면에는 미리 설정된 제2 파장대(330)가 915nm 내지 965nm 사이의 파장대인 것으로 도시하였으나, 이제 제한되거나 한정되지 않고, 825nm 내지 875nm 사이의 파장대일 수도 있음).
이와 같이 동작하는 듀얼 밴드 필터(310)에 의해, CIS에 포함되는 R 셀에 유입되는 비가시 파장대인 미리 설정된 제2 파장대(330)를 갖는 광 신호의 양은 기존의 듀얼 애퍼처 카메라에 대해 10% 수준으로 감소될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라에서 생성된 이미지의 색재현성은 기존의 듀얼 애퍼처 카메라에서 생성된 이미지에 비해 개선될 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라는 듀얼 밴드 필터를 이용하기 때문에, 깊이를 추출하는 과정에서의 RGB 셀들로 유입되는 IR 신호에 의한 오류를 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라는 듀얼 밴드 필터(410) 및 CIS(420)를 포함한다.
듀얼 밴드 필터(410)는 광 신호를 필터링하여 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호를 유입시키고, 포함되는 핀 홀(pin hole)을 통하여 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 유입시킨다.
CIS(420)는 듀얼 밴드 필터(410)에 의해 유입되는 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호 및 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 처리한다.
이 때, CIS(420)는 유입되는 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호에 대한 아날로그 게인을 증폭시키는 IR 셀을 포함할 수 있다.
여기서, 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호는 가시 파장대를 갖는 광 신호일 수 있고, 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호는 비가시 파장대를 갖는 광 신호일 수 있다.
이 때, 가시 파장대를 갖는 광 신호는 400nm 내지 650nm 사이의 파장대를 갖는 광 신호일 수 있고, 비가시 파장대를 갖는 광 신호는 825nm 내지 875nm 사이의 파장대 또는 915nm 내지 965nm 사이의 파장대 중 어느 하나를 갖는 광 신호일 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 듀얼 밴드 필터(410)는 비가시 파장대를 갖는 광 신호를 발생시키는 IRED를 더 포함할 수 있다. 이 때, IRED는 850nm 또는 940nm 파장대의 광 신호를 발생시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라 동작 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 듀얼 애퍼처 카메라는 듀얼 밴드 필터에서 광 신호를 필터링하여 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호를 유입시킨다(510). 이 때, 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호를 유입시키는 단계는 듀얼 밴드 필터를 이용하여 가시 파장대를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계일 수 있다. 또한, 가시 파장대를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계는 듀얼 밴드 필터를 이용하여 400nm 내지 650nm 사이의 파장대를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계일 수 있다.
이어서, 듀얼 애퍼처 카메라는 듀얼 밴드 필터에 포함되는 핀 홀(pin hole)을 통하여 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 유입시킨다(520). 이 때, 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 유입시키는 단계는 핀 홀을 통하여 비가시 파장대를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계일 수 있다. 또한, 비가시 파장대를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계는 핀 홀을 통하여 825nm 내지 875nm 사이의 파장대 또는 915nm 내지 965nm 사이의 파장대 중 어느 하나를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계일 수 있다.
그 후, 듀얼 애퍼처 카메라는 CIS에 유입되는 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호 및 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 처리한다(530).
이 때, 듀얼 애퍼처 카메라는 미리 설정된 제1 파장대의 광 신호 및 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호를 처리하는 과정에서, CIS에 포함되는 IR 셀에서 유입되는 미리 설정된 제2 파장대의 광 신호에 대한 아날로그 게인을 증폭시킬 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 듀얼 애퍼처 카메라는 IRED를 이용하여 비가시 파장대를 갖는 광 신호를 발생시킬 수 있다. 이 때, IRED는 850nm 또는 940nm 파장대의 광 신호를 발생시킬 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (10)

  1. 색재현성(color gamut)이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라(dual aperture camera)에 있어서,
    상기 듀얼 애퍼처 카메라는 제1 파장대(wavelength range)의 광 신호에 대한 이미지와 제2 파장대의 광 신호에 대한 이미지의 블러를 이용하여 피사체의 깊이를 추정하고,
    듀얼 밴드 필터(dual band filter); 및
    상기 듀얼 밴드 필터에 의해 유입되는 상기 제1 파장대의 광 신호 및 상기 제2 파장대의 광 신호를 처리하는 CIS(CMOS Image Sensor)
    를 포함하며,
    상기 듀얼 밴드 필터는
    상기 듀얼 밴드 필터에 포함된 핀 홀(pin hole)을 통하여 상기 제1 파장대 및 상기 제2 파장대 중 상기 제2 파장대의 광 신호를 선택적으로 유입시키고,
    상기 핀 홀을 제외한 다른 영역을 통하여 상기 제1 파장대 및 상기 제2 파장대 중 상기 제1 파장대의 광 신호를 선택적으로 유입시키는 듀얼 애퍼처 카메라.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 파장대의 광 신호는
    가시 파장대(visible wavelength range)를 갖는 광 신호이고,
    상기 제2 파장대의 광 신호는
    비가시 파장대(invisible wavelength range)를 갖는 광 신호인 듀얼 애퍼처 카메라.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가시 파장대를 갖는 광 신호는
    400nm 내지 650nm 사이의 파장대를 갖는 광 신호이고,
    상기 비가시 파장대를 갖는 광 신호는
    825nm 내지 875nm 사이의 파장대 또는 915nm 내지 965nm 사이의 파장대 중 어느 하나를 갖는 광 신호인 듀얼 애퍼처 카메라.
  4. 제1항에 있어서,
    비가시 파장대를 갖는 광 신호를 발생시키는 IRED(Infrared Emitting Diode)
    를 더 포함하는 듀얼 애퍼처 카메라.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 CIS는
    상기 유입되는 제2 파장대의 광 신호에 대한 아날로그 게인(analogue gain)을 증폭시키는 IR(Infrared) 셀을 포함하는 듀얼 애퍼처 카메라.
  6. 색재현성(color gamut)이 개선된 듀얼 애퍼처 카메라(dual aperture camera) 동작 방법에 있어서,
    듀얼 밴드 필터(dual band filter)에 포함된 핀 홀(pin hole)을 제외한 다른 영역을 통하여 제1 파장대(wavelength range) 및 제2 파장대 중 상기 제1 파장대의 광 신호를 선택적으로 유입시키는 단계;
    상기 듀얼 밴드 필터에 포함된 핀 홀을 통하여 상기 제1 파장대 및 상기 제2 파장대 중 상기 제2 파장대의 광 신호를 선택적으로 유입시키는 단계; 및
    CIS(CMOS Image Sensor)에서 상기 듀얼 밴드 필터에 의해 유입되는 상기 제1 파장대의 광 신호 및 상기 제2 파장대의 광 신호를 처리하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 파장대의 광 신호에 대한 이미지와 상기 제2 파장대의 광 신호에 대한 이미지의 블러를 이용하여 피사체의 깊이를 추정하는 단계
    를 더 포함하는 듀얼 애퍼처 카메라 동작 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 파장대의 광 신호를 선택적으로 유입시키는 단계는
    상기 듀얼 밴드 필터를 이용하여 가시 파장대(visible wavelength range)를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계이고,
    상기 제2 파장대의 광 신호를 선택적으로 유입시키는 단계는
    상기 핀 홀을 통하여 비가시 파장대(invisible wavelength range)를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계인 듀얼 애퍼처 카메라 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가시 파장대를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계는
    상기 듀얼 밴드 필터를 이용하여 400nm 내지 650nm 사이의 파장대를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계이고,
    상기 비가시 파장대를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계는
    상기 핀 홀을 통하여 825nm 내지 875nm 사이의 파장대 또는 915nm 내지 965nm 사이의 파장대 중 어느 하나를 갖는 광 신호를 유입시키는 단계인 듀얼 애퍼처 카메라 동작 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    IRED(Infrared Emitting Diode)를 이용하여 비가시 파장대를 갖는 광 신호를 발생시키는 단계
    를 더 포함하는 듀얼 애퍼처 카메라 동작 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1 파장대의 광 신호 및 상기 제2 파장대의 광 신호를 처리하는 단계는
    상기 CIS에 포함되는 IR(Infrared) 셀에서 상기 유입되는 제2 파장대의 광 신호에 대한 아날로그 게인(analogue gain)을 증폭시키는 단계
    를 더 포함하는 듀얼 애퍼처 카메라 동작 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3022396B1 (fr) * 2014-06-13 2016-07-22 Sagem Defense Securite Capteur matriciel bispectral et son procede de fabrication
KR101684194B1 (ko) 2015-12-17 2016-12-07 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 초점 맞는 피사체 거리 스캔(focusing distance scan)을 통하여 깊이 정확도를 향상시키는 멀티 애퍼처 카메라 시스템
CN109672828B (zh) * 2019-01-04 2021-09-07 深圳英飞拓科技股份有限公司 基于光路白平衡的低照度提升装置及低照度提升方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100822053B1 (ko) * 2006-11-17 2008-04-15 주식회사 엠씨넥스 영상획득장치와 영상획득방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7636140B2 (en) * 2004-02-26 2009-12-22 Tpo Hong Kong Holding Limited Method to optimize the color point in transflective color liquid crystal displays
GB2414881A (en) * 2004-06-01 2005-12-07 Imp College Innovations Ltd Imaging system capable of reproducing a wide range of intensities
CA2597589A1 (en) * 2005-02-17 2006-08-24 3 Dv Systems Ltd. Method and apparatus for imaging tissues
CN103250405B (zh) * 2010-07-16 2016-08-17 双光圈国际株式会社 用于多孔径成像的闪光系统
US9229096B2 (en) * 2011-07-27 2016-01-05 Semiconductor Components Industries, Llc Time-of-flight imaging systems
CN103119516B (zh) * 2011-09-20 2016-09-07 松下知识产权经营株式会社 光场摄像装置和图像处理装置
US20130222603A1 (en) * 2012-02-28 2013-08-29 Aptina Imaging Corporation Imaging systems for infrared and visible imaging
US9348019B2 (en) * 2012-11-20 2016-05-24 Visera Technologies Company Limited Hybrid image-sensing apparatus having filters permitting incident light in infrared region to be passed to time-of-flight pixel
US9182490B2 (en) * 2013-11-27 2015-11-10 Semiconductor Components Industries, Llc Video and 3D time-of-flight image sensors

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100822053B1 (ko) * 2006-11-17 2008-04-15 주식회사 엠씨넥스 영상획득장치와 영상획득방법

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