KR20060021138A - Camera device having a function of image stabilizing and its method and mobile terminal using that camera device - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 흔들림 보정 기능을 가지는 카메라 장치 및 그 방법과 그를 이용한 휴대용 단말기에 관한 것임.The present invention relates to a camera device having a shake correction function, a method thereof, and a portable terminal using the same.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은 외부로부터 감지한 흔들림을 상쇄하기 위하여 그의 역방향으로 렌즈 및 영상 감지를 위한 센서(예 : 이미지 센서)를 구동시킴으로써, 흔들리거나 번진 영상이 아닌 고품질의 영상(예 : 사진)을 획득할 수 있도록 하기 위한, 흔들림 보정 기능을 가지는 카메라 장치 및 그 방법과 그를 이용한 휴대용 단말기를 제공하는데 그 목적이 있음.The present invention can obtain a high-quality image (eg, a photograph), not a shaken or smeared image, by driving a lens and a sensor (eg, an image sensor) in the reverse direction to offset the shake detected from the outside. It is an object of the present invention to provide a camera device having a shake correction function, a method thereof, and a portable terminal using the same.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
본 발명은, 카메라 장치에 있어서, 피사체로부터 반사되는 빛을 집광시키기 위한 광학수단; 상기 광학수단에 의해 집광되는 빛을 전기신호로 변환하여 영상을 획득하기 위한 영상획득수단; 외부로부터 감지되는 흔들림에 따른 소정 주파수의 신호(고주파, 저주파를 포함함)를 생성하기 위한 흔들림 감지수단; 상기 흔들림 감지수단으로부터 소정 주파수의 신호를 전달받음에 따라 흔들림의 방향 및 속도를 분석하여 특정 구동신호를 생성하기 위한 구동제어수단; 및 상기 구동제어수단으로부터의 특정 구동신호에 따라 흔들림을 상쇄하도록 상기 광학수단 및 상기 영상획득수단을 구동시키기 위한 구동수단을 포함한다.The present invention provides a camera device comprising: optical means for condensing light reflected from a subject; Image acquisition means for acquiring an image by converting light collected by the optical means into an electrical signal; Shake detection means for generating a signal of a predetermined frequency (including high frequency, low frequency) according to the shake detected from the outside; Drive control means for generating a specific drive signal by analyzing a direction and speed of a shake in response to receiving a signal of a predetermined frequency from the shake detection means; And driving means for driving the optical means and the image acquisition means to cancel the shake in accordance with a specific drive signal from the drive control means.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 휴대용 단말기 등에 이용됨.The present invention is used in the portable terminal.
카메라 장치, 휴대용 단말기, 흔들림 보정, 렌즈, 가속도 센서, 구동장치Camera device, handheld terminal, image stabilization, lens, acceleration sensor, driving device
Description
도 1 은 종래 기술에 따른 카메라 장치가 적용된 무선통신 단말기의 구성도,1 is a block diagram of a wireless communication terminal to which a camera apparatus according to the prior art is applied;
도 2 는 상기 도 1의 카메라 장치에 의해 촬영된 영상에 대한 설명도,2 is an explanatory diagram of an image photographed by the camera apparatus of FIG. 1;
도 3 은 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 가지는 카메라 장치가 적용된 무선통신 단말기의 일실시예 구성도,3 is a configuration diagram of an embodiment of a wireless communication terminal to which a camera apparatus having a shake correction function according to the present invention is applied;
도 4 는 상기 도 3의 카메라 장치의 일실시예 상세 구성도,4 is a detailed configuration diagram of an embodiment of the camera apparatus of FIG. 3;
도 5 는 본 발명에 따른 카메라 장치에서의 흔들림 보정 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a shake correction method in a camera apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 무선송수신부 200 : 입력부(키패드)100: wireless transmission and reception unit 200: input unit (keypad)
300 : 표시부(LCD) 400 : 저장부300: LCD 400: storage
500 : 영상촬영부(카메라) 510 : 카메라모듈500: image capturing unit (camera) 510: camera module
511 : 광학부 512 : 영상획득부511: optical unit 512: image acquisition unit
530 : 흔들림 감지부 540 : 제1 구동제어부 530: shake detection unit 540: first drive control unit
541 : 제1 필터부 542 : 제1 데이터추출부541: First Filter Unit 542: First Data Extraction Unit
543 : 제1 신호생성부 550 : 제2 구동제어부 543: first signal generator 550: second drive controller
551 : 제2 필터부 552 : 제2 데이터추출부 551: second filter unit 552: second data extractor
553 : 제2 신호생성부 560 : 제1 구동부 553: second signal generator 560: first driver
570 : 제2 구동부 600 : 제어부 570: second drive unit 600: control unit
700 : 코덱(CODEC) 800 : 음성출력부(스피커) 700: codec 800: audio output unit (speaker)
900 : 음성입력부(마이크)900: voice input unit (microphone)
본 발명은 흔들림 보정 기능을 가지는 카메라 장치 및 그 방법과 그를 이용한 휴대용 단말기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부로부터 감지한 흔들림을 상쇄하기 위하여 그의 역방향으로 렌즈 및 영상 감지를 위한 센서(예 : 이미지 센서)를 구동시킴으로써, 흔들리거나 번진 영상이 아닌 고품질의 영상(예 : 사진)을 획득할 수 있도록 하기 위한, 흔들림 보정 기능을 가지는 카메라 장치 및 그 방법과 그를 이용한 휴대용 단말기에 관한 것이다.The present invention relates to a camera device having a shake correction function and a method thereof, and a portable terminal using the same, and more particularly, a sensor (eg, an image sensor) for detecting a lens and an image in a reverse direction thereof to cancel a shake detected from the outside. The present invention relates to a camera device having a shake correction function, and a method and a portable terminal using the same, so as to obtain a high quality image (eg, a photo) rather than a shaken or smeared image.
우선, 본 발명에서 사용되는 용어를 살펴보기로 한다.First, the terms used in the present invention will be described.
본 발명에서 무선통신 단말기란 이동통신 단말기, 개인휴대통신 단말기 (PCS), 개인용디지털 단말기(PDA), 스마트폰, 차세대이동통신 단말기(IMT-2000), 무선랜 단말기 등과 같이 개인이 휴대하면서 무선통신이 가능한 단말기를 말한다.In the present invention, a wireless communication terminal is a mobile communication terminal, a personal mobile communication terminal (PCS), a personal digital terminal (PDA), a smart phone, a next generation mobile communication terminal (IMT-2000), a wireless communication while being carried by an individual such as a wireless LAN terminal. Say this is possible terminal.
또한, 본 발명에서 휴대용 단말기란 상기 무선통신 단말기, 디지털 카메라, 캠코더 등과 같이 개인이 휴대하면서 영상 촬영이 가능한 단말기를 말한다.In addition, in the present invention, the portable terminal refers to a terminal capable of capturing an image while being carried by an individual such as a wireless communication terminal, a digital camera, a camcorder, and the like.
또한, 본 발명에서 좌우 방향이란 피사체를 촬영하는 사람을 기준으로 카메라가 좌우로 흔들리는 방향을 말하고, 상하 방향이란 카메라가 위아래로 흔들리는 방향을 말하며, 초점 방향이란 카메라가 피사체로부터 멀어지거나 가까워지는 방향을 말한다. 본 발명에 따른 카메라 장치 및 그 방법과 그를 이용한 휴대용 단말기는 상기 세 방향에 대한 흔들림을 감지함으로써, 3차원 입체 공간 내에서 카메라가 어느 방향으로 흔들리더라도 그 흔들림을 감지하고 이를 상쇄시킬 수 있다.In addition, in the present invention, the left and right directions refer to a direction in which the camera shakes from side to side with respect to the person shooting the subject, and the up and down directions refer to a direction in which the camera shakes up and down, and the focus direction refers to a direction in which the camera moves away from or close to the subject. Say. The camera device and the method and the portable terminal using the same according to the present invention can detect the shake in the three directions, it is possible to detect the shake in any direction in the three-dimensional stereoscopic space and cancel it.
최근 디지털 카메라, 카메라폰, 캠코더 등과 같은 카메라 기능을 구비한 휴대용 단말기의 보급 확대로 많은 사람들이 일상 생활은 물론 이동 중인 경우에도 사진, 동영상 등의 영상 촬영을 즐기게 되었다. 여기서, 휴대용 단말기 중 무선통신 단말기에서의 종래 기술에 따른 카메라 장치가 적용된 경우를 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.Recently, with the expansion of portable terminals equipped with camera functions such as digital cameras, camera phones, camcorders, and the like, many people enjoy taking pictures such as photos and videos even when they are on the move. Here, a case in which the camera apparatus according to the related art in the wireless communication terminal among the portable terminals is applied will be described with reference to FIG. 1.
도 1 은 종래 기술에 따른 카메라 장치가 적용된 무선통신 단말기의 구성도이다.1 is a block diagram of a wireless communication terminal to which a camera apparatus according to the prior art is applied.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 카메라 장치가 적용된 무선통신 단말기는, 피사체로부터 반사되는 빛을 집광시키기 위한 광학부(11) 및 상기 광학부(11)를 통해 전달되는 빛을 전기신호로 변환하기 위한 영상획득부(12)를 포함하 는 영상촬영부(카메라)(10), 상기 영상획득부(12)로부터 전기신호를 전달받아 RGB신호처리 및 보간하여 영상 데이터를 생성 및 가공하기 위한 영상처리부(20), 상기 영상 데이터를 저장하기 위한 저장부(40), 피사체에 대한 영상을 획득하고 저장하도록 상기 각 구성요소를 제어하는 주처리부(30)를 포함한다. 여기서, 상기 광학부(11)는 렌즈(lens)를, 상기 영상획득부(12)는 이미지 센서(image sensor) 등과 같은 센서를 포함한다. As shown in FIG. 1, the wireless communication terminal to which the camera apparatus according to the prior art is applied includes an
일반적으로, 카메라가 피사체의 영상을 촬영하는 경우 일정 속도 이상의 짧은 셔터스피드(shutter speed)가 확보되어야 흔들림이 없는 영상을 획득할 수 있다. 셔터스피드란 적절한 밝기로 영상을 촬영할 수 있도록 빛에 대한 노출시간을 조절하는 것으로, 35 밀리 필름을 사용하는 SLR(Single Lens Reflex) 카메라나 그에 상응하는 디지털 카메라의 경우 1/30초 이상의 짧은 셔터스피드가 필요하다. 셔터스피드가 짧을수록 빠르게 움직이는 물체도 흔들림 없는 영상을 획득할 수 있다. 반면에, 긴 셔터스피드의 경우 셔터가 눌려진 시간동안 카메라가 흔들리게 되어 흔들리거나 번진 영상이 생성될 가능성이 높다.In general, when the camera captures an image of a subject, a short shutter speed of a predetermined speed or more may be secured to obtain an image without shaking. Shutter speed is an adjustment of the exposure time to light so that images can be taken with appropriate brightness. Short shutter speeds of 1/30 sec or more for single lens reflex (SLR) cameras or equivalent digital cameras using 35 mm film Is needed. The shorter the shutter speed, the faster a moving object can acquire an image without shaking. On the other hand, in the case of long shutter speeds, the camera is shaken during the time the shutter is pressed, which is likely to generate a shake or smeared image.
한편, 상기 무선통신 단말기 등과 같은 영상 촬영 기능을 가지는 휴대용 단말기는 언제 어디서든 사람들이 이동 중에 사용하는 경우가 많아 대체로 가볍고 소형이다. 그러므로, 상기 휴대용 단말기의 카메라 장치에 구비되는 렌즈 역시 소형이고, 적은 광량의 렌즈, 즉 상대적으로 어두운 렌즈이다.On the other hand, a portable terminal having an image capturing function such as a wireless communication terminal is generally light and compact because many people use it on the go anytime and anywhere. Therefore, the lens provided in the camera device of the portable terminal is also a small, low-light lens, that is, a relatively dark lens.
그런데, 상기 렌즈를 통하여 빛을 전달받는 센서(즉, 영상 감지를 위한 센서)가 피사체의 영상을 감지하는데 필요한 광량은 항상 일정하므로, 렌즈가 어두울 경우 상기 필요 광량의 빛을 집광시키기 위하여 상대적으로 긴 셔터스피드가 요구된다. 즉, 렌즈가 어두울 경우 상대적으로 긴 셔터스피드로 인하여 카메라 장치가 촬영 중에 흔들릴 가능성이 높고 그에 따라 흔들리거나 번진 영상이 촬영되는 문제점이 있었다.However, since the amount of light required for a sensor (that is, a sensor for detecting an image) to receive light through the lens to detect an image of a subject is always constant, a relatively long light is collected to condense the required amount of light when the lens is dark. Shutter speed is required. In other words, when the lens is dark, there is a high possibility that the camera device is shaken during shooting due to a relatively long shutter speed, and thus a shaken or smeared image is taken.
또한, 상기 휴대용 단말기가 가볍고 소형이기 때문에 셔터를 누르는 순간 카메라에 가해지는 손의 힘이나 또는 정상적인 손 떨림 등으로 인하여 카메라가 흔들리고 그에 따라 흔들리거나 번진 영상이 촬영되는 문제점이 있었다. In addition, since the portable terminal is light and compact, there is a problem in that the camera shakes due to the power of the hand applied to the camera or the normal hand shaking at the moment of pressing the shutter and thus the shaken or smeared image is taken.
또한, 종래 기술에 따른 카메라 장치 및 그를 이용한 휴대용 단말기의 경우 이미지 센서 등과 같은 영상을 감지하기 위한 센서가 카메라 내의 특정 위치에 고정되어 있으므로 카메라가 흔들릴 경우에 상기 영상을 감지하기 위한 센서도 함께 흔들림으로써, 정확한 초점을 잡을 수 없는 문제점이 있었다.In addition, in the case of a camera device and a portable terminal using the same according to the prior art, since a sensor for detecting an image, such as an image sensor, is fixed at a specific position in the camera, the sensor for detecting the image is also shaken when the camera is shaken. There was an issue that could not focus precisely.
이를 도 2를 참조하여 설명하면, 피사체가 흔들림 없이 고정된 상태인 것에 비하여, 영상촬영부(카메라)(10)의 광학부(11) 및 영상획득부(12)는 긴 셔터스피드, 셔터를 누르는 순간 카메라 장치에 가해지는 힘이나 또는 정상적인 손 떨림 등으로 인하여 여러 방향으로 흔들리게 된다. Referring to FIG. 2, the
즉, 상기와 같은 종래 기술은 긴 셔터스피드로 인한 흔들림 또는 정상적인 손 떨림 등으로 인해 카메라 장치의 렌즈 및 영상을 감지하기 위한 센서(예 : 이미지 센서)가 카메라와 함께 흔들려 초점이 부정확하게 되고, 흔들리거나 번진 영상이 촬영되는 문제점이 있었다.That is, in the conventional technology as described above, a sensor (for example, an image sensor) for detecting a lens and an image of the camera device is shaken together with the camera due to shaking due to a long shutter speed or normal hand shaking, resulting in an incorrect focus and shaking. There was a problem that images were blurred or smeared.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 외부로부터의 흔들림을 감지하는 흔들림 감지부로부터의 신호에 따라 광학부 및 영상 감지를 위한 영상획득부를 흔들림의 역방향으로 구동시켜 상기 흔들림을 상쇄함으로써, 흔들리거나 번진 영상이 아닌 고품질의 영상을 획득할 수 있도록 하기 위한, 흔들림 보정 기능을 가지는 카메라 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by driving the optical unit and the image acquisition unit for image sensing in the reverse direction of the shake in accordance with the signal from the shake detection unit for detecting a shake from the outside, to cancel the shake, An object of the present invention is to provide a camera apparatus having a shake correction function and a method thereof, so that a high quality image can be obtained instead of a shaken or smeared image.
또한, 본 발명은 영상 촬영시의 손 떨림, 미세한 이동 등으로 인한 각종 흔들림을 상쇄하는 흔들림 보정 기능을 가지는 카메라 장치를 이용하여 휴대성을 그대로 유지하면서도 흔들리거나 번진 영상이 아닌 고품질의 영상을 획득할 수 있도록 하기 위한, 흔들림 보정 기능을 가지는 카메라 장치를 구비한 휴대용 단말기를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention by using a camera device having a shake correction function that cancels the various shake caused by hand shake, fine movement, etc. during the image shooting to obtain a high quality image of the shake or smeared image while maintaining the portability intact Another object of the present invention is to provide a portable terminal having a camera device having a shake correction function.
본 발명의 또다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. In addition, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 카메라 장치에 있어서, 피사체로부터 반사되는 빛을 집광시키기 위한 광학수단; 상기 광학수단에 의해 집광되는 빛을 전기신호로 변환하여 영상을 획득하기 위한 영상획득수단; 외부로부터 감 지되는 흔들림에 따른 소정 주파수의 신호(고주파, 저주파를 포함함)를 생성하기 위한 흔들림 감지수단; 상기 흔들림 감지수단으로부터 소정 주파수의 신호를 전달받음에 따라 흔들림의 방향 및 속도를 분석하여 특정 구동신호를 생성하기 위한 구동제어수단; 및 상기 구동제어수단으로부터의 특정 구동신호에 따라 흔들림을 상쇄하도록 상기 광학수단 및 상기 영상획득수단을 구동시키기 위한 구동수단을 포함한다.An apparatus of the present invention for achieving the above object, the camera device comprising: optical means for condensing light reflected from a subject; Image acquisition means for acquiring an image by converting light collected by the optical means into an electrical signal; Shake detection means for generating a signal of a predetermined frequency (including high frequency, low frequency) according to the shake detected from the outside; Drive control means for generating a specific drive signal by analyzing a direction and speed of a shake in response to receiving a signal of a predetermined frequency from the shake detection means; And driving means for driving the optical means and the image acquisition means to cancel the shake in accordance with a specific drive signal from the drive control means.
또한, 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 휴대용 단말기에 있어서, 카메라 구동 요청신호, 제1 셔터신호, 제2 셔터신호를 입력받기 위한 입력수단; 카메라모듈을 활성화시키기 위한 프로그램 및 영상을 저장하기 위한 저장수단; 피사체로부터 반사되는 빛을 집광시켜 전기신호로 변환하여 영상을 획득하기 위한 상기 카메라모듈; 외부로부터 감지한 흔들림에 따른 소정 주파수의 신호(고주파, 저주파를 포함함)를 생성하여 흔들림의 방향 및 속도를 분석하여 특정 구동신호를 생성하기 위한 흔들림 제어수단; 상기 흔들림 제어수단으로부터의 특정 구동신호에 따라 흔들림을 상쇄하도록 상기 카메라모듈을 구동시키기 위한 카메라모듈 구동수단; 및 상기 입력수단을 통하여 카메라 구동 요청신호를 입력받음에 따라 상기 카메라모듈을 활성화시키고, 상기 입력수단을 통하여 제1 셔터신호를 입력받음에 따라 상기 흔들림 제어수단이 외부로부터 감지한 흔들림의 방향 및 속도를 분석하여 특정 구동신호를 생성하도록 제어하며, 상기 입력수단을 통하여 제2 셔터신호를 입력받음에 따라 상기 카메라모듈 구동수단이 상기 생성된 특정 구동신호에 따라 상기 카메라모듈을 구동시키도록 제어하여 상기 카메라모듈이 피사체에 대한 영상을 획득하여 상기 저장수단에 저장하도록 제어하기 위한 제어수단을 포함한다.In addition, an apparatus of the present invention for achieving another object, the portable terminal comprising: input means for receiving a camera driving request signal, the first shutter signal, the second shutter signal; Storage means for storing a program and an image for activating a camera module; The camera module for condensing light reflected from a subject and converting the light into an electrical signal to obtain an image; Shake control means for generating a specific drive signal by generating a signal of a predetermined frequency (including high frequency, low frequency) according to the sensed from the outside to analyze the direction and speed of the shake; Camera module driving means for driving the camera module to cancel the shake in accordance with a specific drive signal from the shake control means; And activating the camera module according to the input of the camera driving request signal through the input means, and the direction and speed of the shake detected by the shake control means from the outside as the first shutter signal is input through the input means. And control to generate a specific driving signal, and control the camera module driving means to drive the camera module according to the generated specific driving signal in response to receiving the second shutter signal through the input means. And control means for controlling the camera module to acquire an image of a subject and store the image in the storage means.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 카메라 장치에서의 흔들림 보정 방법에 있어서, 외부로부터의 흔들림을 감지하는 흔들림 감지단계; 상기 감지한 흔들림에 상응하는 소정 주파수의 신호(고주파, 저주파를 포함함)를 생성하는 흔들림 정보 생성단계; 상기 생성한 소정 주파수의 신호로부터 흔들림에 대한 벡터 데이터를 추출하여 흔들림의 방향 및 속도를 분석하는 흔들림 정보 분석단계; 카메라가 상기 흔들림의 역방향으로 구동되도록 그에 상응하는 특정 구동신호를 생성하는 흔들림 상쇄신호 생성단계; 상기 생성한 특정 구동신호에 따라 상기 카메라가 구동되도록 하여 흔들림을 상쇄시키는 흔들림 상쇄단계; 및 피사체로부터 집광되는 빛을 전기신호로 변환하여 영상을 획득하는 영상획득단계를 포함한다.On the other hand, the method of the present invention for achieving the above object, the shake correction method in the camera device, the shake detection step for detecting a shake from the outside; A shaking information generating step of generating a signal of a predetermined frequency (including high frequency and low frequency) corresponding to the sensed shaking; A shaking information analyzing step of extracting vector data about shaking from the generated signal of a predetermined frequency to analyze the direction and speed of shaking; A shake cancel signal generation step of generating a specific drive signal corresponding to the camera to be driven in the reverse direction of the shake; A shake canceling step of canceling shake by causing the camera to be driven according to the generated specific drive signal; And an image acquisition step of acquiring an image by converting light collected from a subject into an electrical signal.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 대한 상세한 설명에 앞서 이하의 일실시예에서는 휴대용 단말기 중 오늘날 폭넓게 사용되고 있는 무선통신 단말기에 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 가지는 카메라 장치가 적용된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.First, prior to the detailed description of the present invention will be described by taking the case in which the camera device having a shake correction function according to the present invention is applied to a wireless communication terminal widely used today among portable terminals as an example.
도 3 은 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 가지는 카메라 장치가 적용된 무선통신 단말기의 일실시예 구성도이다.3 is a configuration diagram of an embodiment of a wireless communication terminal to which a camera apparatus having a shake correction function according to the present invention is applied.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 가지는 카메라 장치가 적용된 무선통신 단말기는, 무선통신망을 통하여 외부 기기와 무선신호를 송/수신하기 위한 무선송수신부(100), 사용자로부터 카메라 구동 요청신호, 제1 및 제2 셔터신호 등과 같은 영상 촬영과 관련된 각종 신호를 입력받기 위한 입력부(키패드)(200), 제어부(600)의 제어에 따른 화면을 출력하기 위한 표시부(LCD)(300), 영상촬영부(카메라)(500)의 카메라모듈(510)을 활성화시키기 위한 카메라 구동 프로그램과 영상 등을 저장하기 위한 저장부(400), 외부로부터 감지한 흔들림에 대하여 역방향으로 카메라모듈(510)을 구동시켜 피사체의 영상을 획득하기 위한 영상촬영부(카메라)(500), 입력부(키패드)(200)를 통하여 카메라 구동 요청신호를 입력받음에 따라 상기 영상촬영부(카메라)(500)의 카메라모듈(510)을 활성화시키고, 상기 입력부(키패드)(200)를 통하여 제1 셔터신호를 입력받음에 따라 상기 영상촬영부(카메라)(500)가 흔들림을 감지하고 흔들림의 방향 및 속도를 분석하여 카메라모듈(510)을 흔들림과 역방향으로 구동시키도록 제어하며, 상기 입력부(키패드)(200)를 통하여 제2 셔터신호를 입력받음에 따라 상기 영상촬영부(카메라)(500)가 피사체의 영상을 획득하여 저장부(400)에 저장하도록 상기 각 구성요소를 제어하기 위한 제어부(600), 상기 제어부(600)의 제어에 따라 무선송수신부(100)로부터 전달받은 신호를 음성으로 변환하여 음성출력부(스피커)(800)로 출력하고, 음성입력부(마이크)(900)로부터 입력받은 음성을 신호로 변환하여 제어부(600)로 전 달하여 무선송수신부(100)를 통하여 송출되도록 하기 위한 코덱(CODEC)(700), 상기 코덱(CODEC)(700)으로부터 전달받은 음성을 출력하기 위한 음성출력부(800), 음성을 입력받아 상기 코덱(CODEC)(700)으로 전달하기 위한 음성입력부(마이크)(900)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the wireless communication terminal to which the camera apparatus having the shake correction function according to the present invention is applied includes a wireless transmitter /
즉, 본 발명에서 제어부(600)는 단말기의 전반적인 동작을 제어함과 동시에, 상기 영상촬영부(카메라)(500)가 외부로부터 흔들림을 감지하고 이에 대하여 역방향으로 카메라모듈(510)을 구동시켜 흔들림을 상쇄하여 피사체의 영상을 촬영할 수 있도록 제어한다.That is, in the present invention, the
또한, 저장부(400)에는 제어부(600)의 동작 프로그램, 시스템 프로그램이 저장되며, 동작 프로그램이나 시스템 프로그램은 통상의 롬(ROM) 영역에 저장되고 필요에 의해 소거가 가능하다. 그리고, 저장부(400)는 여러 동작 프로그램 수행중에 발생하는 데이터를 일시 저장하는 램(RAM)을 포함한다. 특히, 저장부(400)에는 영상촬영부(카메라)(500)의 카메라모듈(510)을 활성화시키기 위한 카메라 구동 프로그램, 및 영상이 저장된다.In addition, the
또한, 입력부(200)는 다수의 숫자키(문자키)와 메뉴키 및 각종 기능을 수행하기 위한 기능키 등으로 이루어지며, 외부의 조작에 의해 제어부(600)로 키 데이터를 출력한다. 특히, 입력부(200)는 사용자로부터 카메라 구동 요청신호, 제1 셔터신호, 제2 셔터신호 등과 같은 영상 촬영과 관련된 신호를 입력받는데 사용된다. 여기서, 카메라 구동 요청신호는 영상촬영부(카메라)(500)의 카메라모듈(510)의 활성화를 위한 신호이고, 제1 셔터신호는 반셔터 누름으로 인해 발생하는 신호이며, 제2 셔터신호는 완전한 셔터 누름으로 인해 발생하는 신호이다. In addition, the
또한, 표시부(300)는 액정표시장치(LCD) 등과 같은 표시장치로서, 제어부(600)의 제어를 받아 무선통신 단말기의 상태나 프로그램의 진행 상황 등을 표시한다. 즉, 무선통신 단말기의 전반적인 상태 및 입력받는 내용 등을 표시한다.In addition, the
또한, 영상촬영부(500)는 제어부(600)의 제어에 따라 외부로부터 감지한 흔들림을 상쇄하여 피사체에 대한 영상을 획득한다. 특히, 영상촬영부(500)는 외부로부터 흔들림을 감지하고, 흔들림의 벡터 데이터를 분석하여 흔들림의 역방향으로 카메라모듈(510)을 구동시켜 피사체의 영상을 획득한다. 즉, 제1 셔터신호를 입력받은 제어부(600)의 제어에 따라 외부로부터 감지한 흔들림의 방향 및 속도를 분석하여 흔들림에 대하여 역방향으로 카메라모듈(510)을 구동시키고, 제2 셔터신호를 입력받은 상기 제어부(600)의 제어에 따라 피사체의 영상을 획득한다. 이에 대한 보다 상세한 구성 및 동작을 도 4를 참조하여 살펴보기로 한다.In addition, the
도 4 는 상기 도 3의 카메라 장치의 일실시예 상세 구성도이다.4 is a detailed block diagram of an embodiment of the camera apparatus of FIG. 3.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 가지는 카메라 장치는, 피사체로부터 반사되는 빛을 집광시키기 위한 광학부(511) 및 상기 광학부(511)를 통하여 입사되는 빛을 전기신호로 변환시켜 제어부(600)로 전달하기 위한 영상획득부(512)를 포함하는 카메라모듈(510), 외부로부터 흔들림을 감지함에 따라 상기 흔들림을 나타내는 소정 주파수의 신호(고주파, 저주파를 포함함)를 생성하기 위한 흔들림 감지부(530), 상기 흔들림 감지부(530)로부터 저주파를 전달받음에 따라 벡터 데이터를 추출하여 좌우 방향 및 상하 방향에서의 흔들림의 방향 및 속도를 분석하여 제1 구동신호를 생성하기 위한 제1 구동제어부(540), 상기 흔들림 감지부(530)로부터 고주파를 전달받음에 따라 벡터 데이터를 추출하여 좌우 방향 및 초점 방향에서의 흔들림의 방향 및 속도를 분석하여 제2 구동신호를 생성하기 위한 제2 구동제어부(550), 상기 제1 구동제어부(540)로부터의 제1 구동신호에 따라 카메라모듈(510)의 광학부(511)를 구동시키기 위한 제1 구동부(560), 상기 제2 구동제어부(540)로부터의 제2 구동신호에 따라 카메라모듈(510)의 영상획득부(512)를 구동시키기 위한 제2 구동부(570)를 포함한다. As shown in FIG. 4, the camera apparatus having the shake correction function according to the present invention includes an
여기서, 상기 제1 및 제2 구동제어부(540, 550)에 대하여 보다 상세히 살펴보면, 상기 제1 구동제어부(540)는 흔들림 감지부(530)로부터 전달받은 저주파를 필터링하기 위한 제1 필터부(541)와, 상기 필터링된 저주파로부터 좌우 방향 및 상하 방향에 대한 벡터 데이터를 추출하여 흔들림의 방향 및 속도를 분석하기 위한 제1 데이터추출부(542)와, 상기 흔들림의 방향 및 속도의 분석 결과에 따라 흔들림을 상쇄하는 방향으로 제1 구동부(560)가 카메라모듈(510)의 광학부(511)를 구동시키도록 제1 구동신호를 생성하기 위한 제1 신호생성부(543)를 포함한다. 또한, 상기 제2 구동제어부(550)는 흔들림 감지부(530)로부터 전달받은 고주파를 필터링하기 위한 제2 필터부(551)와, 상기 필터링된 고주파로부터 좌우 방향 및 초점 방향에 대한 벡터 데이터를 추출하여 흔들림의 방향 및 속도를 분석하기 위한 제2 데이터추출부(552)와, 상기 흔들림의 방향 및 속도의 분석 결과에 따라 흔들림을 상쇄하는 방향으로 제2 구동부(570)가 카메라모듈(510)의 영상획득부(512)를 구동시키도록 제2 구동신호를 생성하기 위한 제2 신호생성부(553)를 포함한다. Here, the first and
즉, 카메라모듈(510)의 광학부(511)는 일반적인 카메라의 렌즈를 말하는 것으로, 구동장치(actuator)를 포함하는 제1 구동부(560)와 연결되어 있으므로 상기 제1 구동부(560)에 의해 구동된다. 특히, 광학부(511)는 흔들림의 폭이 가장 큰 상하 방향에서의 흔들림을 상쇄시키기 위하여 구동된다.That is, the
또한, 카메라모듈(510)의 영상획득부(512)는 피사체의 영상을 감지한다. 여기서, 상기 영상 감지부(512)는 이미지 센서 등을 이용하여 구현될 수 있으며, 구동장치(actuator)를 포함하는 제2 구동부(570)와 연결되어 있으므로 상기 제2 구동부(570)에 의해 구동된다. In addition, the
또한, 흔들림 감지부(530)는 외부로부터의 흔들림(즉, 흔들림의 방향 및 속도)을 감지하여 그에 상응하는 주파수의 신호를 생성한다. 특히, 상기 흔들림 감지부(530)는 좌우 방향, 상하 방향, 초점 방향에서 흔들림의 방향을 감지함으로써, 3차원 입체 공간 내의 모든 방향의 흔들림을 감지한다. 이 때, 감지한 흔들림의 속도와 함께 그 방향에 따라 그에 상응하는 주파수의 신호를 생성하는데, 예를 들어 좌우 방향 및 상하 방향의 흔들림을 감지함에 따라 저주파를 생성하고, 좌우 방향 및 초점 방향의 흔들림을 감지함에 따라 고주파를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 흔들림 감지부(530)는 가속도 센서 등을 이용하여 구현될 수 있으며, 상기 가속도 센서의 경우 개별 센서의 성능에 따라 단방향 또는 양방향 등의 흔들림을 감지할 수 있다. 즉, 상기 일실시예에서는 좌우 방향 및 상하 방향이 함께 감지되고, 좌우 방향 및 초점 방향이 함께 감지되는 경우를 예로 들었으나, 각각의 방향이 서로 다른 센서에 의해서 감지되도록 구성하거나 하나의 센서에 의해서 감지되도록 구성하 는 등 여러 가지로 구현이 가능하다. 물론, 상기 흔들림 감지부(530)를 가속도 센서가 아닌 외부로부터의 흔들림(방향 및 속도)을 감지할 수 있는 여타의 다른 장치를 이용하여 구현하는 것도 가능함은 자명하다.In addition, the
또한, 제1 구동제어부(540)에 포함된 제1 필터부(541)는 흔들림 감지부(530)로부터 전달받은 저주파를 로우패스 필터(lowpass filter) 등과 같은 필터를 이용하여 노이즈를 제거한다. 그리고, 제1 데이터추출부(542)는 제1 필터부(541)로부터 전달받은 저주파로부터 흔들림에 대한 벡터 데이터를 추출하여 흔들림의 방향 및 속도를 분석하고, 제1 신호생성부(543)는 상기 분석 결과에 따라 제1 구동부(560)가 카메라모듈(510)의 광학부(511)를 구동시키도록 제1 구동신호를 생성한다. In addition, the
그리고, 제2 구동제어부(550)에 포함된 제2 필터부(551)는 흔들림 감지부(530)로부터 전달받은 고주파를 하이패스 필터(highpass filter) 등과 같은 필터를 이용하여 노이즈를 제거한다. 그리고, 제2 데이터추출부(552)는 제2 필터부(551)로부터 전달받은 고주파로부터 흔들림에 대한 벡터 데이터를 추출하여 흔들림의 방향 및 속도를 분석하고, 제2 신호생성부(553)는 상기 분석 결과에 따라 제2 구동부(570)가 카메라모듈(510)의 영상획득부(512)를 구동시키도록 제2 구동신호를 생성한다. 여기서, 상기 제1 및 제2 신호생성부(543, 553)는 생성한 제1 및 제2 구동신호를 증폭하는 기능을 더 수행할 수도 있다.In addition, the
또한, 제1 구동부(560)는 제1 신호생성부(543)로부터 제1 구동신호를 전달받음에 따라 외부로부터의 흔들림이 상쇄되도록 광학부(511)를 구동시키고, 제2 구동부(570)는 제2 신호생성부(553)로부터 제2 구동신호를 전달받음에 따라 외부로부터 의 흔들림이 상쇄되도록 영상획득부(512)를 구동시킨다. 여기서, 상기 제1 및 제2 구동부(560, 570)는 직선형전동기(linear motor), 초음파전동기, 2축 솔레노이드(solenoid) 등과 같은 각종 구동장치(actuator) 중 어느 한 가지를 이용하여 구현할 수 있다.In addition, the
도 5 는 본 발명에 따른 카메라 장치에서의 흔들림 보정 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a shake correction method in a camera apparatus according to the present invention.
먼저, 흔들림 감지부(530)가 외부로부터의 흔들림을 감지함에 따라(501) 상기 흔들림의 방향 및 속도를 나타내기 위한 소정 주파수의 신호를 생성한다(502). 예를 들어, 좌우 방향 및 상하 방향에서의 흔들림을 감지함에 따라 저주파를 생성하고, 좌우 방향 및 초점 방향에서의 흔들림을 감지함에 따라 고주파를 생성할 수 있다. 여기서, 흔들림 감지부(530)는 하나 이상의 가속도 센서를 이용하여 구현할 수 있다.First, as the
이후, 제1 및 제2 구동제어부(540, 550)의 제1 및 제2 필터부(541, 551)가 상기 흔들림 감지부(530)로부터 각각 저주파, 고주파를 전달받음에 따라 그에 따른 필터링을 수행하고, 제1 및 제2 데이터추출부(542, 552)가 상기 필터링된 저주파, 고주파를 각각 제1 필터부(541), 제2 필터부(551)로부터 전달받음에 따라 상기 저주파 또는 고주파로부터 흔들림에 대한 벡터 데이터를 추출하여 흔들림의 방향 및 속도를 분석한다(503). 여기서, 제1 필터부(541)는 저주파의 노이즈를 제거하기 위한 로우패스 필터를, 제2 필터부는 고주파의 노이즈를 제어하기 위한 하이패스 필터를 이용하여 구현할 수 있다.Thereafter, the first and
이후, 제1 신호생성부(543)가 제1 데이터추출부(542)의 분석 결과에 따라, 그리고 제2 신호생성부(553)가 제2 데이터추출부(552)의 분석 결과에 따라 특정 구동신호를 각각 생성한다(504). Thereafter, the
그러면, 상기 제1 신호생성부(543)로부터 특정 구동신호를 전달받은 제1 구동부(560)는 카메라모듈(510)의 광학부(511)를, 상기 제2 신호생성부(553)로부터 특정 구동신호를 전달받은 제2 구동부(570)는 카메라모듈(510)의 영상획득부(512)를 각각 또는 함께 구동시킨다(505). 여기서, 상기 제1 및 제2 구동부(560, 570)는 직선형전동기(linear motor), 초음파전동기, 2축 솔레노이드(solenoid) 등과 같은 각종 구동장치(actuator) 중 어느 한 가지를 이용하여 구현할 수 있다.Then, the
이후, 카메라모듈(510)의 광학부(511)에 의해 집광되는 빛을 영상획득부(512)가 전기신호로 변환하여 영상을 획득한다(506).Thereafter, the
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
상기와 같은 본 발명은, 영상 촬영시 외부로부터 감지한 흔들림의 역방향으로 광학부 및 영상획득부를 구동시켜 흔들림을 상쇄함으로써, 흔들리거나 번진 영상이 아닌 고품질의 영상을 획득할 수 있도록 하는 효과가 있다. As described above, the present invention has an effect of canceling the shake by driving the optical unit and the image acquisition unit in the reverse direction of the shake sensed from the outside during image capturing, thereby obtaining a high quality image rather than a shaken or smeared image.
즉, 본 발명은 영상을 감지하는 센서(예 : 이미지 센서) 및 렌즈를 흔들림의 방향에 따라 그의 역방향으로 각각 구동시켜 외부로부터의 흔들림을 상쇄함으로써, 흔들림의 방향 및 그 크기에 상관없이 영상 촬영시의 흔들림을 보정하여 고품질의 영상을 획득할 수 있도록 하는 효과가 있다.That is, according to the present invention, a sensor (for example, an image sensor) and a lens for detecting an image are driven in the opposite directions according to the direction of the shake to cancel the shake from the outside, so that the image is taken regardless of the direction and the size of the shake. The shake is corrected to obtain a high quality image.
또한, 본 발명은 영상을 감지하는 센서를 구동시킬 수 있도록 하여 외부의 흔들림으로 인한 초점 흐림을 방지하고 초점을 정확하게 잡을 수 있도록 함으로써, 보다 깨끗한 영상을 획득할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention is capable of driving the sensor for detecting the image to prevent the focus blur due to the external shake and to accurately focus, thereby obtaining a cleaner image.
또한, 본 발명은 영상을 감지하는 센서 뿐만 아니라 렌즈도 구동시킬 수 있도록 함으로써, 외부로부터의 흔들림에 대하여 더욱 정밀하고 폭넓은 보정이 가능하도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention is capable of driving the lens as well as the sensor for sensing the image, there is an effect to enable a more precise and wide correction for the shake from the outside.
또한, 본 발명은 일상 속에서 폭넓게 사용되는 휴대용 단말기를 이용하여 흔들리거나 번진 영상이 아닌 고품질의 영상을 획득할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of obtaining a high-quality image, not a shake or smeared image using a portable terminal widely used in everyday life.
즉, 상기 휴대용 단말기의 휴대성과 이동성 및 편리함을 그대로 유지함과 동시에, 휴대용 단말기의 한계인 어두운 렌즈 및 가벼운 무게 등으로 인한 영상 촬영시의 흔들림을 보정할 수 있는 효과가 있다.That is, while maintaining the portability, mobility, and convenience of the portable terminal as it is, there is an effect that can correct the shake during image capture due to the dark lens and light weight, which is the limitation of the portable terminal.
또한, 본 발명에 따른 흔들림 보정 기능을 가지는 카메라 장치는 무선통신 단말기, 디지털 카메라, 캠코더 등과 같은 다양한 종류의 휴대용 단말기에 두루 적용될 수 있는 효과가 있다. In addition, the camera device having a shake correction function according to the present invention has an effect that can be applied to various types of portable terminals, such as a wireless communication terminal, a digital camera, a camcorder.
또한, 본 발명은 렌즈 및 영상을 감지하기 위한 센서를 구동시키기 위하여 직선형전동기(linear motor), 초음파전동기, 2축 솔레노이드(solenoid) 등과 같은 각종 구동장치(actuator) 중 적절한 어느 한 가지를 이용함으로써, 흔들림의 고속ㆍ저소음 보정을 제공함은 물론 본 발명에 따른 카메라 장치 및 그를 이용한 휴대용 단말기의 소형화에 기여할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention by using any one of a variety of actuators (linear motor, ultrasonic motor, two-axis solenoid, etc.) to drive the sensor for detecting the lens and the image, In addition to providing a high speed and low noise correction of the shake, there is an effect that can contribute to the miniaturization of the camera device and the portable terminal using the same.
Claims (9)
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Applications Claiming Priority (1)
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KR1020040069991A KR20060021138A (en) | 2004-09-02 | 2004-09-02 | Camera device having a function of image stabilizing and its method and mobile terminal using that camera device |
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2004
- 2004-09-02 KR KR1020040069991A patent/KR20060021138A/en not_active Application Discontinuation
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