KR102154203B1 - Camera module and auto-focus method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈; 상기 렌즈를 연속된 복수의 스텝으로 순차 이동하는 액츄에이터; 상기 렌즈가 이동되는 스텝마다 산출되는 포커스 평가치를 저장하는 메모리부; 및 상기 복수의 스텝의 포커스 평가치를 비교하여, 피크 포커스 평가치를 결정하고, 상기 피크 포커스 평가치 및 상기 피크 포커스 평가치와 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 각각과의 비교에 따라 렌즈 위치를 결정하는 제어부; 를 포함할 수 있다.A camera module according to an embodiment of the present invention includes a lens; An actuator sequentially moving the lens in a plurality of successive steps; A memory unit for storing a focus evaluation value calculated for each step in which the lens is moved; And comparing the focus evaluation values of the plurality of steps to determine a peak focus evaluation value, and determining a lens position according to a comparison of the peak focus evaluation value and the peak focus evaluation value and each of two focus evaluation values of adjacent steps. A control unit; It may include.
Description
본 발명은 카메라 모듈 및 이의 오토 포커스 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a camera module and an autofocus method thereof.
최근 휴대 전화, PDA 등과 같이 디스플레이 수단을 구비하는 이동식 소형 전자 기기들에는 디지털 카메라 기능이 내장되고 있다. 이러한 이동식 소형 전자 기기들에 포함되는 카메라 모듈에 사용되는 렌즈, 이미지 센서, 이미지 처리 프로세서 등에 관련된 기술이 비약적으로 발전함에 따라 일반적인 디지털 스틸 카메라에 포함되는 고급 촬영 기술들이 소형 카메라 모듈에도 적용되고 있는 추세이다.Recently, digital camera functions have been incorporated in portable small electronic devices such as mobile phones and PDAs having display means. As technologies related to lenses, image sensors, and image processing processors used in camera modules included in these portable small electronic devices have rapidly developed, advanced shooting technologies included in general digital still cameras are being applied to small camera modules. to be.
이러한 기능 중의 하나로 촬영하고자 하는 피사체에 대한 초점을 자동으로 맞추는 오토 포커스 기능이 있다. 오토 포커스 기능은 렌즈의 위치를 사전에 설정된 스텝으로 이동시키면서 이동된 위치에서 피사체를 촬영한 이미지에 대해 포커스 평가치를 산출하고, 포커스 평가치로부터 피크를 검출하여 검출된 피크의 위치로 렌즈를 이동하는 방식으로 수행될 수 있다.One of these functions is an auto focus function that automatically focuses on a subject to be photographed. The auto focus function calculates a focus evaluation value for an image photographing a subject at the moved position while moving the lens position in a preset step, detects a peak from the focus evaluation value, and moves the lens to the position of the detected peak. It can be done in a way.
다만, 오토 포커스를 수행하기 위하여, 1차 스캔을 통하여 대략적인 피크를 검출하고, 2차 스캔을 통하여 정밀한 피크를 검출하는 방식이 이용되어 왔는데, 이 경우, 2차 스캔을 수행하기 위한 시간이 소요되는 문제점이 있다.
However, in order to perform autofocus, a method of detecting an approximate peak through a first scan and a precise peak through a second scan has been used. In this case, it takes time to perform the second scan. There is a problem.
본 발명의 과제는 한 번의 스캔으로 초점을 검출할 수 있는 카메라 모듈 및 이의 오토 포커스 방법을 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a camera module capable of detecting focus in a single scan and an autofocus method thereof.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈; 상기 렌즈를 연속된 복수의 스텝으로 순차 이동하는 액츄에이터; 상기 렌즈가 이동되는 스텝마다 산출되는 포커스 평가치를 저장하는 메모리부; 및 상기 복수의 스텝의 포커스 평가치를 비교하여, 피크 포커스 평가치를 결정하고, 상기 피크 포커스 평가치 및 상기 피크 포커스 평가치와 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 각각과의 비교에 따라 렌즈 위치를 결정하는 제어부; 를 포함할 수 있다.
A camera module according to an embodiment of the present invention includes a lens; An actuator sequentially moving the lens in a plurality of successive steps; A memory unit for storing a focus evaluation value calculated for each step in which the lens is moved; And comparing the focus evaluation values of the plurality of steps to determine a peak focus evaluation value, and determining a lens position according to a comparison of the peak focus evaluation value and the peak focus evaluation value and each of two focus evaluation values of adjacent steps. A control unit; It may include.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 및 이의 오토 포커스 방법은 한 번의 스캔으로 신속하게 초점을 검출할 수 있다.
The camera module and its autofocus method according to an embodiment of the present invention can quickly detect focus with a single scan.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오토 포커스 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3 및 도 4는 포커스 평가치의 일 예를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic configuration diagram of a camera module according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart showing an auto focus method according to the present invention.
3 and 4 are graphs showing an example of a focus evaluation value.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The detailed description of the present invention to be described later refers to the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in detail sufficient to enable a person skilled in the art to practice the present invention. It is to be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other, but need not be mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention in relation to one embodiment. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description to be described below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scopes equivalent to those claimed by the claims. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions over several aspects.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those of ordinary skill in the art to easily implement the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 개략 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a camera module according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 렌즈 유닛(10), 신호 처리부(20), 제어부(30) 및 액츄에이터 구동부(40)를 포함할 수 있고, 추가적으로 메모리부(50)를 더 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 1, a camera module according to an embodiment of the present invention may include a
렌즈 유닛(10)은 렌즈(11), 액츄에이터(12), 이미지 센서(13), 경통(14) 및 센서 기판을 포함할 수 있다. The
렌즈(11)는 피사체의 이미지를 이미지 센서(13)로 결상시킬 수 있고, 복수의 매수로 구비될 수 있다.The
액츄에이터(12)는 렌즈(11)가 경통(14)을 따라 이동할 수 있도록 렌즈(11)에 물리력을 제공할 수 있다. 액츄에이터(12)는 스텝핑 모터, VCA(Voltage controlled Actuator), 및 압전 액츄에이터(Piezo Actuator) 중 하나를 포함할 수 있다. 오토 포커스 수행시, 액츄에이터(12)으로부터 제공되는 물리력에 의해 렌즈(11)는 한 번의 스텝(step)에서 기준 거리를 이동할 수 있다. The
이미지 센서(13)는 렌즈를 통해 입사되는 빛을 검출할 수 있다. 이미지 센서(13)는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서 및 CCD(Charge Coupled Device) 센서 중 하나를 포함할 수 있으며, 렌즈(11)에 의해 결상된 이미지를 전기적인 이미지 신호로 변환할 수 있다.The
경통(14)은 렌즈(11)가 이동할 수 있는 통로를 제공할 수 있다. 회로 기판(15)은 이미지 센서(13)를 실장하고, 이미지 센서(13)에서 검출된 이미지를 신호 처리부(20)로 전달할 수 있다.
The
신호 처리부(20)는 이미지 센서(13)에서 검출된 이미지를 처리하고 오토 포커스를 위한 오토 포커스 평가치를 산출할 수 있다. The
신호 처리부는 화상 신호 처리부(21) 및 오토 포커스 검출 처리부(22)를 포함할 수 있다. The signal processing unit may include an image
화상 신호 처리부(21)는 이미지 센서(13)에서 출력되는 전기적인 이미지 신호의 컬러 처리, 선명도 처리 등과 같은 화상처리를 수행할 수 있다.The image
오토 포커스 검출 처리부(22)는 화상 신호 처리부(21)로부터 전달받은 이미지 신호에서 오토 포커스를 위한 포커스 평가치를 산출할 수 있다. 오토 포커스 검출 처리부(22)는 이미지 신호의 적어도 일부분에 고대역 통과 필터를 적용하여 산출되는 필터링 값을 포커스 평가치로 사용할 수 있다
The auto focus
제어부(30)는 사용자에 의한 제어 신호 및 오토 포커스 평가치에 따라 렌즈를 이동시키기 위한 명령을 생성할 수 있다. 제어부(30)는 외부로부터 입력되는 제어신호(사용자 입력)에 따라 이미지 센서(13), 신호 처리부(20), 액츄에이터 구동부(40)의 동작을 제어할 수 있다.
The
액츄에이터 구동부(40)는 제어부(30)의 렌즈 이동 명령에 따라 렌즈(11)의 위치를 이동하기 위한 물리력을 제공할 수 있고, 메모리부(50)는 ROM(Read only memory) 및 RAM(Random Access memory) 중 하나를 포함하여, 카메라 구동에 필요한 다양한 정보를 저장할 수 있다.
The
도 2는 본 발명에 따른 오토 포커스 방법을 도시한 흐름도이다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 오토 포커스 방법을 상세하게 설명하도록 한다.
2 is a flow chart showing an auto focus method according to the present invention. Hereinafter, an autofocus method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
본 발명의 일 실시예에 따른 오토 포커스 방법은 렌즈를 연속된 복수의 스텝으로 순차 이동시키는 단계(S21); 상기 렌즈가 이동되는 스텝마다 산출되는 포커스 평가치를 저장하는 단계(S22); 상기 복수의 스텝의 포커스 평가치를 비교하여, 피크 포커스 평가치를 결정하는 단계(S23, S24, S25); 및 상기 피크 포커스 평가치 및 상기 피크 포커스 평가치와 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 각각과의 비교에 따라 렌즈 위치를 결정하는 단계(S26); 를 포함할 수 있다.
The auto focus method according to an embodiment of the present invention includes the steps of sequentially moving a lens in a plurality of consecutive steps (S21); Storing a focus evaluation value calculated for each step in which the lens is moved (S22); Comparing the focus evaluation values of the plurality of steps and determining a peak focus evaluation value (S23, S24, S25); And determining a lens position according to a comparison between the peak focus evaluation value and the peak focus evaluation value and two focus evaluation values of adjacent steps (S26). It may include.
오토 포커스가 시작되면, 렌즈(11)는 경통(14) 내에서 사전에 설정된 스텝으로 이동하면서 각 스텝에 대응되는 위치에서 영상을 획득하게 한다(S21). 렌즈(11)는 한 번의 스텝(step)에서 기준 거리를 이동할 수 있다. When the autofocus is started, the
렌즈(11)는 오토 포커스가 진행되는 동안 액츄에이터(11)에 의해 사전에 설정된 스텝으로 이동하게 되는데, 오토 포커스를 개시할 때, 렌즈(11)는 오토 포커스를 위해 이동하게 되는 전체 이동 영역 중 가장 말단부로 이동하여, 말단부에서부터 사전에 설정된 스텝으로 이동할 수 있다. 즉, 렌즈(11)는 이동 범위 중 이미지 센서(13)에서 가장 가깝거나 가장 먼 위치에서부터 오토 포커스를 위한 스텝 이동을 시작할 수 있다.
The
렌즈(11)가 이동하게 되는 스텝마다 이미지 센서(13)는 영상을 획득하고, 이미지 센서(13)는 획득된 영상의 전체 또는 적어도 일부분을 이용하여 포커스 평가치를 산출하고, 산출된 포커스 평가치를 저장할 수 있다(S22). For each step in which the
렌즈(11)가 소정의 스텝으로 이동하면, 이미지 센서(13)는 렌즈(11)를 투과하여 결상되는 영상을 검출하고, 화상 신호 처리부(21)는 검출된 영상 신호를 영상처리 할 수 있다. 화상 신호 처리부(21)에서 출력되는 영상은 오토 포커스 검출 처리부(22)로 전달되고, 오토 포커스 검출 처리부(22)는 전달된 영상의 전체 또는 적어도 일부를 이용하여 포커스 평가치를 산출한다.When the
오토 포커스 검출 처리부(22)는 영상의 적어도 일부에 대해 고대역 통과 필터(highpass filter)를 적용하여 얻어지는 필터링 값을 포커스 평가치로 적용할 수 있다. 영상 신호에 고대역 통과 필터를 적용하게 되면 영상에 존재하는 윤곽선(edge) 성분만 남게 된다. 동일한 영상에서 포커스가 정확하게 이루어진 경우에는 윤곽선 성분이 더욱 증가하게 되므로 고대역 통과 필터를 적용하여 얻는 필터링 값을 포커스 평가치로 이용할 수 있다.The auto
오토 포커스 검출 처리부(22)에 의해 출력되는 포커스 평가치는 제어부(30)에 의해 메모리부(50)에 실시간으로 저장될 수 있다.
The focus evaluation value output by the auto focus
제어부(30)는 메모리부(50)에 저장된 연속된 포커스 평가치의 증감을 판단한다(S23). 제어부(30)는 현재 스텝에서 저장된 포커스 평가치와 이전 스텝에서 저장된 포커스 평가치를 비교하여 증감 여부를 판단한다. The
다시 설명하면, 현재 렌즈(11) 위치에서 얻은 포커스 평가치가 오토 포커스 검출 처리부(22)에서 산출되어 저장되면, 제어부(30)는 현재 렌즈(11) 위치의 직전 렌즈(11) 위치에서 산출되어 저장된 포커스 평가치와 현재 저장되는 포커스 평가치를 상호 비교하여 포커스 평가치가 증가하였는지 또는 감소하였는지를 판단한다. 이어서, 제어부(30)는 포커스 평가치의 증감 상태의 변동이 발생했는지 판단한다(S24). 구체적으로, 제어부(30)는 포커스 평가치가 증가 상태에서 감소 상태 또는 감소 상태에서 증가 상태로 변경되는지 판단한다. 제어부(30)는 포커스 평가치의 증감 상태가 유지되는 경우, 단계 S21에 따라 렌즈를 사전에 설정된 스텝으로 계속하여 이동한다.
In other words, when the focus evaluation value obtained at the
위와 달리, 제어부(30)는 포커스 평가치의 증감 상태가 변동되는 경우, 포커스 평가치의 증감 레벨이 임계 포커스 평가치 이상 변경되었는지 판단한다(S25). 예를 들어, 포커스 평가치가 증가 상태에서 감소 상태로 변동하는 경우, 포커스 평가치의 감소 레벨이 임계 포커스 평가치 이상 인지 판단하고, 포커스 평가치가 감소 상태에서 증가 상태로 변동하는 경우, 포커스 평가치의 증가 레벨이 임계 포커스 평가치 이상 인지 판단한다. Unlike the above, when the increase/decrease state of the focus evaluation value is changed, the
제어부(30)는 포커스 평가치의 증감 레벨이 임계 포커스 평가치 미만인 경우, 단계 S21에 따라 렌즈를 사전에 설정된 스텝으로 계속하여 이동하고, 포커스 평가치의 증감 레벨이 임계 포커스 평가치 이상인 경우, 증감 상태가 변곡된 포커스 평가치를 피크 포커스 평가치로 결정할 수 있다.
When the increase/decrease level of the focus evaluation value is less than the critical focus evaluation value, the
피크 포커스 평가치가 결정된 후, 제어부(30)는 피크 포커스 평가치 및 상기 피크 포커스 평가치와 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 각각과의 비교에 따라 렌즈 위치를 결정할 수 있다(S26).After the peak focus evaluation value is determined, the
이하, 설명의 편의상, 피크 포커스 평가치와 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 중 피크 포커스 평가치와 레벨 차이가 큰 포커스 평가치를 극소 포커스 평가치로 지칭하고, 피크 포커스 평가치와 레벨 차이가 작은 포커스 평가치를 극대 포커스 평가치로 지칭하여 설명하도록 한다. Hereinafter, for convenience of explanation, the peak focus evaluation value and the focus evaluation value having a large level difference between the peak focus evaluation value and the two focus evaluation values adjacent to each other are referred to as a minimum focus evaluation value, and the peak focus evaluation value and the focus having a small level difference The evaluation value will be described by referring to the maximum focus evaluation value.
제어부(30)는 피크 포커스 평가치와 극대 포커스 평가치의 레벨 차이 및 피크 포커스 평가치와 극소 포커스 평가치의 레벨 차이를 비교하여 렌즈의 이동 방향 및 이동 거리를 결정할 수 있다. The
보다 상세하게 설명하면, 제어부(30)는 피크 포커스 평가치의 스텝을 기준으로, 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 중 피크 포커스 평가치와의 증감 비율이 작은 극대 포커스 평가치의 스텝 방향으로 렌즈 이동 방향을 결정할 수 있다. In more detail, the
또한, 제어부(30)는 피크 포커스 평가치 및 극소 포커스 평가치의 레벨 차이와 피크 포커스 평가치 및 상기 극대 포커스 평가치의 레벨 차이의 관계에 따라 산출되는 계수를 상기 스텝 당 기준 거리에 적용하여, 피크 포커스 평가치의 스텝을 기준으로 렌즈 이동 거리를 결정할 수 있다.
In addition, the
예를 들어, 상기 계수는 하기의 수학식 1에 따라 결정될 수 있고, 상기 이동 거리는 하기의 수학식 2에 따라 결정될 수 있다. 여기서, C는 계수, Vafpeak는 피크 포커스 평가치, VafRmax는 극대 포커스 평가치, VafRmin은 극소 포커스 평가치, D는 렌즈 이동 거리, 및 Dstep은 스텝 당 기준 거리에 해당한다.For example, the coefficient may be determined according to Equation 1 below, and the moving distance may be determined according to Equation 2 below. Here, C is a coefficient, Vaf peak is a peak focus evaluation value, Vaf Rmax is a maximum focus evaluation value, Vaf Rmin is a minimum focus evaluation value, D is a lens movement distance, and D step is a reference distance per step.
도 3 및 도 4는 포커스 평가치의 일 예를 나타낸 그래프이다.3 and 4 are graphs showing an example of a focus evaluation value.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 오토 포커스 방법에 있어서 렌즈 이동 위치 결정 방법을 상세히 설명하도록 한다.
Hereinafter, a method of determining a lens movement position in an autofocus method according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3 및 도 4를 참조하면, 렌즈는 한 번의 스텝 마다 위치가 14씩 이동하여, 제1 내지 제3 스텝에서 포커스 평가치를 획득할 수 있다. 도 3 및 도 4에서 제2 스텝의 포커스 평가치에서, 포커스 평가치의 증감 상태가 증가 상태에서 감소 상태로 변경되므로, 제2 스텝의 포커스 평가치가 피크 포커스 평가치로 지칭될 수 있다.
Referring to FIGS. 3 and 4, the position of the lens is moved by 14 for each step, and focus evaluation values may be obtained in the first to third steps. In FIGS. 3 and 4, in the focus evaluation value of the second step, since the increase or decrease of the focus evaluation value is changed from an increasing state to a decreasing state, the focus evaluation value of the second step may be referred to as a peak focus evaluation value.
도 3을 참조하면, 피크 포커스 평가치와 인접하는 제1, 3 스텝의 2개의 포커스 평가치 중 피크 포커스 평가치와 레벨 차이가 큰 제1 스텝의 포커스 평가치가 극소 포커스 평가치로 지칭될 수 있고, 피크 포커스 평가치와 레벨 차이가 작은 제3 스텝의 포커스 평가치가 극대 포커스 평가치로 지칭될 수 있다.Referring to FIG. 3, of the two focus evaluation values of the first and third steps adjacent to the peak focus evaluation value, the focus evaluation value of the first step having a large difference in level from the peak focus evaluation value may be referred to as a minimum focus evaluation value. The peak focus evaluation value and the focus evaluation value of the third step having a small level difference may be referred to as a maximum focus evaluation value.
제어부는 피크 포커스 평가치의 제2 스텝을 기준으로, 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 중 피크 포커스 평가치와의 증감 비율이 작은 극대 포커스 평가치의 제3 스텝 방향으로 렌즈 이동 방향을 결정할 수 있다.
Based on the second step of the peak focus evaluation value, the controller may determine the lens movement direction in the third step direction of the maximum focus evaluation value having a small increase/decrease ratio with the peak focus evaluation value among two focus evaluation values of adjacent steps.
제어부는 피크 포커스 평가치 및 상기 극소 포커스 평가치의 레벨 차이와 상기 피크 포커스 평가치 및 상기 극대 포커스 평가치의 레벨 차이의 관계에 따라 산출되는 계수를 상기 스텝 당 기준 거리에 적용하여, 상기 피크 포커스 평가치의 스텝을 기준으로 상기 렌즈 이동 거리를 결정하는데, 하기의 수학식 3에 따라, 전술한 계수 C는 약 0.62371 일 수 있고, 하기의 수학식 4에 따라 계수 C를 스텝 당 기준 거리 14에 반영하는 경우, 이동 거리는 약 8.7일 수 있다. The control unit applies a coefficient calculated according to the relationship between the level difference between the peak focus evaluation value and the minimum focus evaluation value and the level difference between the peak focus evaluation value and the maximum focus evaluation value to the reference distance per step, The lens movement distance is determined based on a step. According to Equation 3 below, the aforementioned coefficient C may be about 0.62371, and the coefficient C is reflected in the
즉, 제2 스텝의 위치 432에서 8.7만큼 양의 방향으로 이동한 441이 렌즈의 이동 위치일 수 있다.
That is, 441 moved in the positive direction by 8.7 from the
도 4를 참조하면, 피크 포커스 평가치와 인접하는 제1, 3 스텝의 2개의 포커스 평가치 중 피크 포커스 평가치와 레벨 차이가 큰 제1 스텝의 포커스 평가치가 극대 포커스 평가치로 지칭될 수 있고, 피크 포커스 평가치와 레벨 차이가 작은 제3 스텝의 포커스 평가치가 극소 포커스 평가치로 지칭될 수 있다.Referring to FIG. 4, of the two focus evaluation values of the first and third steps adjacent to the peak focus evaluation value, the focus evaluation value of the first step having a large difference in level from the peak focus evaluation value may be referred to as a maximum focus evaluation value. The peak focus evaluation value and the focus evaluation value of the third step having a small level difference may be referred to as a minimum focus evaluation value.
제어부는 피크 포커스 평가치의 제2 스텝을 기준으로, 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 중 피크 포커스 평가치와의 증감 비율이 작은 극대 포커스 평가치의 제1 스텝 방향으로 렌즈 이동 방향을 결정할 수 있다.
Based on the second step of the peak focus evaluation value, the control unit may determine the lens movement direction in the first step direction of the maximum focus evaluation value having a small increase/decrease ratio with the peak focus evaluation value among two focus evaluation values of adjacent steps.
제어부는 피크 포커스 평가치 및 상기 극소 포커스 평가치의 레벨 차이와 상기 피크 포커스 평가치 및 상기 극대 포커스 평가치의 레벨 차이의 관계에 따라 산출되는 계수를 상기 스텝 당 기준 거리에 적용하여, 상기 피크 포커스 평가치의 스텝을 기준으로 상기 렌즈 이동 거리를 결정하는데, 하기의 수학식 5에 따라, 전술한 계수 C는 약 0.53839 일 수 있고, 하기의 수학식 6에 따라 계수 C를 스텝 당 기준 거리 14에 반영하는 경우, 이동 거리는 약 7.53일 수 있다. The control unit applies a coefficient calculated according to the relationship between the level difference between the peak focus evaluation value and the minimum focus evaluation value and the level difference between the peak focus evaluation value and the maximum focus evaluation value to the reference distance per step, The lens movement distance is determined based on a step. According to Equation 5 below, the aforementioned coefficient C may be about 0.53839, and the coefficient C is reflected in the
즉, 제2 스텝의 위치 446에서 7.53만큼 음의 방향으로 이동한 439가 렌즈의 이동 위치일 수 있다.
That is, 439 moving in the negative direction by 7.53 from the
도 3 및 도 4를 참조하면, 산출되는 렌즈의 이동 위치인 441 및 439는 피사체의 윤곽선의 피크 위치와 대략 일치한 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 및 이의 오토 포커스 방법은 신속하면서도 정확하게 초점을 검출할 수 있다.
Referring to FIGS. 3 and 4, it can be seen that the calculated moving positions of the lenses 441 and 439 substantially coincide with the peak positions of the outline of the subject. That is, the camera module and the autofocus method thereof according to an embodiment of the present invention can detect focus quickly and accurately.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.In the above, the present invention has been described by specific matters such as specific elements and limited embodiments and drawings, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , Anyone with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Accordingly, the spirit of the present invention is limited to the above-described embodiments and should not be defined, and all modifications that are equally or equivalent to the claims as well as the claims to be described later fall within the scope of the spirit of the present invention. I would say.
10: 렌즈 유닛
11: 렌즈
12: 액츄에이터
13: 이미지 센서
14: 경통
15: 센서 기판
20: 신호 처리부
21: 화상 신호 처리부
22: 오토 포커스 검출 처리부
30: 제어부
40: 액츄에이터 구동부
50: 메모리부10: lens unit
11: lens
12: actuator
13: image sensor
14: barrel
15: sensor board
20: signal processing unit
21: image signal processing unit
22: auto focus detection processing unit
30: control unit
40: actuator drive unit
50: memory unit
Claims (12)
상기 렌즈를 연속된 복수의 스텝으로 순차 이동하는 액츄에이터;
상기 렌즈가 이동되는 스텝마다 산출되는 포커스 평가치를 저장하는 메모리부; 및
상기 복수의 스텝의 포커스 평가치를 비교하여, 피크 포커스 평가치를 결정하고, 상기 피크 포커스 평가치 및 상기 피크 포커스 평가치와 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 각각과의 비교에 따라 렌즈 위치를 결정하는 제어부; 를 포함하고,
상기 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치는 극대 포커스 평가치 및 극소 포커스 평가치를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 피크 포커스 평가치와 상기 극소 포커스 평가치의 레벨 차이와 상기 피크 포커스 평가치와 상기 극대 포커스 평가치의 레벨 차이의 관계에 따라 산출되는 계수를 상기 스텝 당 기준 거리에 적용하여, 상기 피크 포커스 평가치의 스텝을 기준으로 상기 렌즈 이동 거리를 결정하고,
상기 계수는 하기의 수식에 따라 결정되는 카메라 모듈.
[수 식]
(C: 계수, Vafpeak: 피크 포커스 평가치, VafRmax: 극대 포커스 평가치, VafRmin: 극소 포커스 평가치)
lens;
An actuator sequentially moving the lens in a plurality of successive steps;
A memory unit for storing a focus evaluation value calculated for each step in which the lens is moved; And
Comparing the focus evaluation values of the plurality of steps, determining a peak focus evaluation value, and determining a lens position according to a comparison of the peak focus evaluation value and the peak focus evaluation value and each of two focus evaluation values of adjacent steps Control unit; Including,
The two focus evaluation values of the adjacent steps include a maximum focus evaluation value and a minimum focus evaluation value,
The control unit applies a coefficient calculated according to a relationship between a level difference between the peak focus evaluation value and the minimum focus evaluation value and a level difference between the peak focus evaluation value and the maximum focus evaluation value to the reference distance per step, and the peak Determine the lens moving distance based on the step of the focus evaluation value,
The coefficient is determined according to the following equation.
[Equation]
(C: coefficient, Vafpeak: peak focus evaluation value, VafRmax: maximum focus evaluation value, VafRmin: minimum focus evaluation value)
상기 피크 포커스 평가치의 스텝을 기준으로, 상기 2개의 포커스 평가치 중 상기 피크 포커스 평가치와의 증감 비율이 작은 포커스 평가치의 스텝 방향으로 상기 렌즈 이동 방향을 결정하는 카메라 모듈.
The method of claim 1, wherein the control unit,
A camera module that determines the lens movement direction in a step direction of a focus evaluation value having a small increase/decrease ratio with the peak focus evaluation value among the two focus evaluation values based on the step of the peak focus evaluation value.
상기 극소 포커스 평가치는 상기 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 중 상기 피크 포커스 평가치와 레벨 차이가 큰 포커스 평가치에 해당하고,
상기 극대 포커스 평가치는 상기 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 중 상기 피크 포커스 평가치와 레벨 차이가 작은 포커스 평가치에 해당하는 카메라 모듈.
The method of claim 1,
The minimum focus evaluation value corresponds to a focus evaluation value having a large level difference from the peak focus evaluation value among two focus evaluation values of the adjacent steps,
The maximum focus evaluation value corresponds to a focus evaluation value having a small level difference from the peak focus evaluation value among two focus evaluation values of the adjacent steps.
상기 렌즈 이동 거리는 하기의 수식에 따라 결정되는 카메라 모듈.
[수 식]
(D: 렌즈 이동 거리, Dstep: 스텝 당 기준 거리)
The method of claim 1,
The lens movement distance is determined according to the following equation.
[Equation]
(D: lens movement distance, D step : reference distance per step)
상기 렌즈가 이동되는 스텝마다 산출되는 포커스 평가치를 저장하는 단계;
상기 복수의 스텝의 포커스 평가치를 비교하여, 피크 포커스 평가치를 결정하는 단계; 및
상기 피크 포커스 평가치 및 상기 피크 포커스 평가치와 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 각각과의 비교에 따라 렌즈 위치를 결정하는 단계; 를 포함하고,
상기 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치는 극대 포커스 평가치 및 극소 포커스 평가치를 포함하고,
상기 렌즈 위치를 결정하는 단계는,
상기 피크 포커스 평가치와 상기 극소 포커스 평가치의 레벨 차이와 상기 피크 포커스 평가치와 상기 극대 포커스 평가치의 레벨 차이의 관계에 따라 산출되는 계수를 상기 스텝 당 기준 거리에 적용하여, 상기 피크 포커스 평가치의 스텝을 기준으로 상기 렌즈 이동 거리를 결정하고,
상기 계수는 하기의 수식에 따라 결정되는 오토 포커스 방법.
[수 식]
(C: 계수, Vafpeak: 피크 포커스 평가치, VafRmax: 극대 포커스 평가치, VafRmin: 극소 포커스 평가치)
Sequentially moving the lens in a plurality of successive steps;
Storing a focus evaluation value calculated for each step in which the lens is moved;
Determining a peak focus evaluation value by comparing focus evaluation values of the plurality of steps; And
Determining a lens position according to a comparison between the peak focus evaluation value and the peak focus evaluation value and two focus evaluation values of adjacent steps; Including,
The two focus evaluation values of the adjacent steps include a maximum focus evaluation value and a minimum focus evaluation value,
The step of determining the lens position,
Step of the peak focus evaluation value by applying a coefficient calculated according to the relationship between the level difference between the peak focus evaluation value and the minimum focus evaluation value and the level difference between the peak focus evaluation value and the maximum focus evaluation value to the reference distance per step Determine the lens moving distance based on,
The autofocus method is determined according to the following equation.
[Equation]
(C: coefficient, Vafpeak: peak focus evaluation value, VafRmax: maximum focus evaluation value, VafRmin: minimum focus evaluation value)
상기 피크 포커스 평가치의 스텝을 기준으로, 상기 2개의 포커스 평가치 중 상기 피크 포커스 평가치와의 증감 비율이 작은 포커스 평가치의 스텝 방향으로 상기 렌즈 이동 방향을 결정하는 오토 포커스 방법.
The method of claim 7, wherein determining the lens position,
An autofocus method of determining the lens movement direction in a step direction of a focus evaluation value having a small increase/decrease ratio with the peak focus evaluation value among the two focus evaluation values based on the step of the peak focus evaluation value.
상기 극소 포커스 평가치는 상기 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 중 상기 피크 포커스 평가치와 레벨 차이가 큰 포커스 평가치에 해당하고,
상기 극대 포커스 평가치는 상기 인접하는 스텝의 2개의 포커스 평가치 중 상기 피크 포커스 평가치와 레벨 차이가 작은 포커스 평가치에 해당하는 오토 포커스 방법.
The method of claim 7,
The minimum focus evaluation value corresponds to a focus evaluation value having a large level difference from the peak focus evaluation value among two focus evaluation values of the adjacent steps,
The maximum focus evaluation value corresponds to a focus evaluation value having a small level difference from the peak focus evaluation value among two focus evaluation values of the adjacent steps.
상기 렌즈 이동 거리는 하기의 수식에 따라 결정되는 오토 포커스 방법.
[수 식]
(D: 렌즈 이동 거리, Dstep: 스텝 당 기준 거리)The method of claim 7,
The autofocus method is determined according to the following equation.
[Equation]
(D: lens movement distance, D step : reference distance per step)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020150113921A KR102154203B1 (en) | 2015-08-12 | 2015-08-12 | Camera module and auto-focus method thereof |
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