KR101698470B1

KR101698470B1 - 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 제어 방법

Info

Publication number: KR101698470B1
Application number: KR1020100115145A
Authority: KR
Inventors: 이성일
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2017-01-20
Also published as: KR20120053830A

Abstract

본 발명은 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 제어 방법에 관한 것으로, 액추에이터에 의해 렌즈가 이동하면서 피사체와의 오토 포커싱을 수행하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 제어 방법은, 오토 포커싱 탐색 범위를 저장하는 단계, 스캔 회수를 입력하는 단계, 상기 스캔 회수에 따른 전류 인가 간격으로 점진적으로 증가시키면서 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 시작점에 대응하는 제1 전류에서 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 끝점에 대응하는 제2 전류까지의 전류를 상기 액추에이터에 인가하는 단계를 포함한다.

Description

카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 제어 방법{Camera module and method for controlling auto focus thereof}

본 발명은 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 제어 방법에 관한 것이다.

카메라 모듈은 렌즈를 포함한 광학계에 의해 결상된 영상 광을, 씨씨디(CCD, charge coupled device)나 씨모스(CMOS, complementary metal-oxide semiconductor)와 같은 광전 변환 소자에 의해 전기신호로 광전 변환한 후, 광전 변환된 영상 신호에 소정의 영상 처리를 실시하여, 정지 영상이나 동영상을 출력하는 장치를 말한다.

일반적으로, 카메라 모듈에는 피사체까지의 거리를 측정하고 포커스 렌즈를 자동적으로 이동하여 초점이 맞는 사진을 촬영할 수 있게 하는 오토 포커스(AF, auto focus) 기능이 내장되어 있다.

카메라 모듈에서는 오토 포커스를 위해 액추에이터(actuator)를 사용하여 렌즈를 원하는 위치로 움직여 포커스를 맞추게 된다. 액추에이터는 입력되는 전류 또는 전압의 세기에 비례하여 렌즈를 이동시키는 렌즈 구동부로서, 카메라 모듈마다 액추에이터에 인가되는 전류 또는 전압의 범위가 다르다.

예를 들어, 카메라 모듈의 액추에이터에 인가될 수 있는 전류의 범위가 0~10mA일 경우, 실제 오토 포커싱을 위해 액추에이터의 유효한 탐색 범위는 전류의 범위 0~10mA에 대응되는 전체 탐색 영역의 60~70% 정도이다.

따라서, 종래에는 액추에이터의 유효 탐색 범위인 60~70% 범위를 넘어 초기에 설정된 오토 포커싱 탐색 범위를 모두 탐색하여 오토 포커싱 기능을 실시한다. 이로 인해, 불필요한 30~40% 정도의 데드 존 영역을 탐색하여 오토 포커싱이 지연되는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 오토 포커싱 탐색 범위를 스캔하는 스캔 간격(전류 변동값)을 고정시켜 오토 포커싱을 실시함으로써, 최적화된 해상력을 보장할 수 없었다.

본 발명은 카메라 모듈별로 유효한 오토 포커싱 탐색 범위를 설정하여 오토 포커싱 속도를 향상시키고, 오토 포커싱 탐색 범위를 스캔하는 스캔 간격을 사용자가 임의로 설정하여 최적화된 해상력을 보장할 수 있는 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 액추에이터에 의해 렌즈가 이동하면서 피사체와의 오토 포커싱을 수행하는 카메라 모듈이 제공된다. 이 카메라 모듈은 오토 포커싱 탐색 범위가 저장되어 있는 메모리부, 스캔 회수를 입력하는 스캔 회수 입력부, 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 시작점에 대응하는 제1 전류에서 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 끝점에 대응하는 제2 전류까지의 전류를 액추에이터에 인가하고, 상기 제1 전류에서 상기 제2 전류까지 전류 인가 간격은 상기 스캔 회수에 따라 변동되는 액추에이터 구동부를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 액추에이터에 의해 렌즈가 이동하면서 피사체와의 오토 포커싱을 수행하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 제어 방법이 제공된다. 이 방법은 오토 포커싱 탐색 범위를 저장하는 단계, 스캔 회수를 입력하는 단계, 상기 스캔 회수에 따른 전류 인가 간격으로 점진적으로 증가시키면서 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 시작점에 대응하는 제1 전류에서 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 끝점에 대응하는 제2 전류까지의 전류를 상기 액추에이터에 인가하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시 예에서는 메모리부에 저장된 오토 포커싱 탐색 범위를 입력되는 스캔 회수로 스캔함으로써, 사용자가 원하는 스캔 간격으로 오토 포커싱 속도를 제어할 수 있다.

본 발명에서는 스캔 회수가 클수록 오토 포커싱 탐색 범위를 스캔하는 스캔 간격이 작아져 오토 포커싱을 세밀한 간격으로 검색할 수 있으며, 이로 인해 최적화된 해상도를 갖는 이미지를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에서는 스캔 회수가 작을수록 오토 포커싱 탐색 범위를 스캔하는 스캔 간격이 넓어져 오토 포커싱의 스캔 속도를 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 제어 방법을 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 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.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈 및 그의 오토 포커싱 제어 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 카메라 모듈은 렌즈부(10), 액추에이터(20), 이미지 센서(30) 및 제어부(40)를 포함한다.

렌즈부(10)는 광 에너지를 입사하는 적어도 하나 이상의 렌즈로 구성되어 있으며, 액추에이터(20)의 구동에 의해 광축 방향으로 상하 이동한다.

액추에이터(20)는 렌즈부(10)에 연결되어 제어부(40)에서 인가되는 전류(또는 전압)에 대응하여 렌즈부(10)를 광축 방향을 따라 상하로 이동시킨다. 아래에서는 설명의 편의상 액추에이터(20)는 인가되는 전류에 대응하여 이동된다고 설명한다.

액추에이터(20)가 렌즈부(10)를 광축 방향의 상측으로 이동시키는 거리는 액추에이터(20)에 인가되는 전류의 세기에 비례한다.

이미지 센서(30)는 렌즈부(10)의 하부에 위치하여, 렌즈부(10)를 통해 입사되는 광 에너지를 전기적인 에너지로 변환한다.

제어부(40)는 메모리부(41), 스캔 회수 입력부(42) 및 액추에이터 구동부(43)를 포함한다.

메모리부(41)는 "오토 포커싱 탐색 범위"에 대응하는 디지털 코드 또는 전류가 저장되어 있다.

본 발명에서 오토 포커싱 탐색 범위의 시작점은 액추에이터(20)가 움직이는 시작 위치에 대응되는 디지털 코드 또는 전류값이고, 오토 포커싱 탐색 범위의 끝점은 10cm 거리에 위치한 물체를 포커싱할 때의 액추에이터(20)에 인가된 전류값 또는 그에 대응되는 디지털 코드이다.

아래에서는 설명의 편의상 메모리부(41)에 오토 포커싱 탐색 범위에 대응하는 디지털 코드가 입력된 것을 대표하여 설명한다.

10bit 인 경우 디지털 코드는 0~1023으로, 디지털 코드가 클수록 액추에이터(20)에 인가되는 전류의 세기가 커지면서 렌즈부(10)의 이동 거리는 증가하게 된다.

스캔 회수 입력부(42)는 외부로부터 입력되는 스캔 회수(N)에 대응되는 숫자를 입력받는다.

스캔 회수(N)는 사용자에 의해 입력되는 숫자일 수 있으며, 카메라 모듈에 미리 저장된 값일 수도 있다.

액추에이터 구동부(43)는 메모리부(41)에 저장된 오토 포커싱 탐색 범위를 스킨 회수 입력부(42)에서 입력되는 스캔 회수(N)로 나누어 액추에이터(20)에 전류를 인가한다.

보다 구체적으로, 메모리부(41)에 저장된 오토 포커싱 탐색 범위가 200~900bit 이고 스캔 회수(N)가 100회인 경우, 액추에이터 구동부(43)는 200bit에 대응하는 전류를 액추에이터(20)에 인가하고, 다음으로 7bit 간격에 대응되는 전류(0.7mA) 간격으로 액추에이터(20)에 인가되는 전류를 증가시키고, 900bit에 대응하는 전류까지 액추에이터(20)에 인가한다.

그러면, 액추에이터(20)는 액추에이터 구동부(43)에서 인가되는 전류에 따라 광축 방향으로 이동한다.

이와 같이, 본 발명에서는 스캔 회수(N)가 클수록 오토 포커싱 탐색 범위를 스캔하는 스캔 간격이 작아져 오토 포커싱을 세밀한 간격으로 검색할 수 있으며, 이로 인해 최적화된 해상도를 갖는 이미지를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에서는 스캔 회수(N)가 작을수록 오토 포커싱 탐색 범위를 스캔하는 스캔 간격이 넓어져 오토 포커싱의 스캔 속도를 증가시킬 수 있다.

더하여, 본 발명에서는 메모리부(41)에 저장된 오토 포커싱 탐색 범위 내에서 액추에이터(20)를 구동함으로써, 오토 포커싱을 위해 불필요한 데드 존(dead zone) 영역까지 탐색하는 시간을 줄여, 오토 포커싱 속도를 향상시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커싱 제어 방법을 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 액추에이터(20)가 움직이는 시작 위치에 대응되는디지털 코드를 "오토 포커싱 탐색 범위"의 시작점으로 메모리부(41)에 저장하고(S201), 10cm 거리에 위치한 피사체를 포커싱한 액추에이터(20)의 위치에 대응되는 디지털 코드를 "오토 포커싱 탐색 범위"의 끝점으로 메모리부(41)에 저장한다.

다음으로, 스캔 회수(N)를 설정한다(S203).

스캔 회수(N)은 스캔 회수 입력부(42)를 통해 외부에서 사용자가 입력한 값일 수도 있고, 스캔 회수 입력부(42)에 미리 저장되어 있는 값일 수도 있다.

액추에이터 구동부(43)는 스캔 회수(N)에 따른 스캔 간격으로 액추에이터(20)에 인가되는 전류를 점진적으로 증가시키면서, 오토 포커싱 탐색 범위의 시작점에 대응하는 전류에서 오토 포커싱 탐색 범위의 끝점에 대응하는 전류까지의 전류를 액추에이터(20)에 인가한다(S204).

그러면, 액추에이터(20)는 액추에이터 구동부(43)에서 인가되는 스캔 간격으로 이동하면서 오토 포커싱 위치에 대응되는 이미지가 촬영되도록 한다.

액추에이터 구동부(43)는 액추에이터(20)에 오토 포커싱 탐색 범위의 시작점에 대응하는 전류에서부터 오토 포커싱 탐색 범위의 끝점에 대응되는 전류까지를 인가한다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 렌즈부
20: 액추에이터
30: 이미지 센서
40: 제어부
41: 메모리부
42: 스캔 회수 입력부
43: 액추에이터 구동부

Claims

액추에이터에 의해 렌즈가 이동하면서 피사체와의 오토 포커싱을 수행하는 카메라 모듈에 있어서,
오토 포커싱 탐색 범위가 저장되어 있는 메모리부,
스캔 회수를 입력하는 스캔 회수 입력부, 및
상기 오토 포커싱 탐색 범위의 시작점에 대응하는 제1 전류에서 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 끝점에 대응하는 제2 전류까지의 전류를 상기 액추에이터에 인가하고, 상기 액추에이터에 인가되는 전류 인가 간격은 상기 오토 포커싱 탐색 범위 내에서 상기 스캔 회수에 따라 변동되는 액추에이터 구동부를 포함하는 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 오토 포커싱 탐색 범위의 시작점은 상기 액추에이터가 움직이는 시작 위치에 대응되는 디지털 코드 또는 전류값인 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 오토 포커싱 탐색 범위의 끝점은 설정된 거리에 위치한 피사체를 포커싱한 상기 액추에이터의 위치에 대응되는 디지털 코드 또는 전류값인 카메라 모듈.
제1항에 있어서,
상기 스캔 회수가 클수록 상기 전류 인가 간격은 작아지고, 상기 스캔 회수가 작을수록 상기 전류 인가 간격은 증가하는 카메라 모듈.
액추에이터에 의해 렌즈가 이동하면서 피사체와의 오토 포커싱을 수행하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 제어 방법에 있어서
오토 포커싱 탐색 범위를 저장하는 단계,
스캔 회수를 입력하는 단계, 및
상기 스캔 회수에 따른 전류 인가 간격으로 점진적으로 증가시키면서 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 시작점에 대응하는 제1 전류에서 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 끝점에 대응하는 제2 전류까지의 전류를 상기 액추에이터에 인가하는 단계를 포함하고,
상기 전류 인가 간격은,
상기 오토 포커싱 탐색 범위 내에서 상기 스캔 회수에 따라 변동되는 카메라 모듈의 오토 포커싱 제어 방법.
제5항에 있어서,
상기 오토 포커싱 탐색 범위를 저장하는 단계는,
상기 액추에이터가 움직이는 시작 위치에 대응되는 디지털 코드 또는 전류값을 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 시작점으로 저장하는 단계, 및
설정된 거리에 위치한 피사체를 포커싱한 상기 액추에이터의 위치에 대응되는 디지털 코드 또는 전류값을 상기 오토 포커싱 탐색 범위의 끝점으로 저장하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 제어 방법.
제5항에 있어서,
상기 스캔 회수가 클수록 상기 전류 인가 간격은 작아지고, 상기 스캔 회수가 작을수록 상기 전류 인가 간격은 증가하는 카메라 모듈의 오토 포커싱 제어 방법.