KR20090096746A

KR20090096746A - 카메라 모듈 및 전자기기 및 이들의 제조 방법

Info

Publication number: KR20090096746A
Application number: KR1020097016330A
Authority: KR
Inventors: 다카시 마스다
Original assignee: 어큐트로직 가부시키가이샤
Priority date: 2007-01-05
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-09-14
Also published as: WO2008081991A1; CN101217621A; JP2008167361A; TW200833089A

Abstract

카메라 본체(21)에 대해서 착탈 가능하게 구성되고, 피사체상을 광전변환하여 화상 신호를 출력하는 촬상 소자(8), 화상 신호의 이득을 보정하는 가변 이득 증폭기(11), 화상 신호를 A/D 변환해 디지털 화상 신호를 출력하는 A/D 변환기(12), 기억 매체(18) 등을 구비한 카메라 모듈(1)로서, 카메라 본체(21)에는, 디지털 화상 신호를 소정의 화상 데이터 P로 조정해 출력하는 화상 처리부(22)가 구비되고, 기억 매체(18)에는, 카메라 모듈(1)을, 카메라 본체(21)에 실장하기 전에 미리 소정의 전자기기에 실장하여, 조정 후의 소정의 화상 데이터 P에 대응지어진, 디지털 화상 신호 C의 조정 결과값 Q가 기억되어 있다.

Description

카메라 모듈 및 전자기기 및 이들의 제조 방법{CAMERA MODULE, ELECTRONIC APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING THEM}

본 발명은, 전자기기 본체에 착탈 가능하게 구성되는 카메라 모듈 및 이것을 구비한 전자기기에 관한 것이다.

근년, 디지털 카메라의 고기능화나 소형화에 수반해, 촬상 소자나 렌즈로 이루어지는 카메라 모듈을 휴대 전화기나 PHS(Personal Handyhone System), PDA(Personal Digital Assistant) 등의 모바일 기기에 착탈 가능하게 장착한 전자기기의 개발이 진행되고 있다.

그리고, 카메라 모듈이 모바일 기기 본체에 조립된 후에, 카메라 모듈의 특성 불균일에 따른 화질 열화를 저감하기 위해, 모바일 기기 본체측에서 조정을 행하고 있는 것이 있다.

또, 모바일 기기 본체측에서의 조정의 부담을 저감하기 위해, 플래쉬 메모리를 구비하고, 최종 제품에 대응한 카메라 조정을 위한 불균일 데이터나 카메라 모듈 제어 프로그램을 격납하고 있는 카메라 모듈이 있다.

예를 들면, 카메라 모듈의 제조 공정에 있어서, 최종 제품에 대응한 카메라 조정 데이터 및 제어용 프로그램을, 플래쉬 메모리에 격납하고, 그 후, 그러한 카 메라 조정 데이터 및 카메라 모듈 제어용 프로그램에 의거해, 카메라 모듈을 자동 조정하여 출하하고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

상세하게는, 카메라 모듈에 피촬상물을 촬상하는 CCD(Charge Coupled Devices)와, 이 CCD의 출력 신호에 대해 화상 처리를 행하는 DSP(Digital Signal Processor)와, 이 DSP가 행하는 화상 처리에 필요한 카메라 조정 데이터 및 모듈 제어용 프로그램을 격납한 플래쉬 메모리를 구비하고, 카메라 모듈의 제조 공정에 있어서, 최종 제품에 대응한 카메라 조정 데이터 및 모듈 제어용 프로그램을, 플래쉬 메모리에 격납한다. 그 후, 그러한 카메라 조정 데이터 및 모듈 제어용 프로그램에 의거해, 카메라 모듈을 자동 조정하여 출하한다.

[특허 문헌 1：일본국 특허공개 2005－33691호 공보]

그렇지만, 근년, 모바일 기기 등의 전자기기의 어플리케이션이 고성능화 및 다양화하고 있으며, 종래예와 같이, 플래쉬 메모리에 격납한 카메라 조정 데이터 및 카메라 모듈 제어 프로그램에 의거해, 카메라 모듈을 자동 조정하여 출하하는 구성에 의하면, 카메라 모듈을 모바일 기기 본체에 실제로 실장한 결과가 얻어지고 있지 않으므로, 모바일 기기 본체와 모듈 제어용 프로그램의 사이에 다소라도 부정합이 발생했을 때에는, 화상의 품위를 해칠 우려가 있음과 더불어 그 대처가 번잡하게 될 우려가 있었다.

따라서, 본 발명은, 전자기기의 고성능화 및 다양화에 대응해, 전자기기 본체측에 있어서, 카메라 모듈의 불균일에 기인하는 조정을 생략할 수 있음과 함께, 전자기기에 구비된 화상 처리부에 대해서 정밀도 좋게 정합할 수 있는 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해 행해진 청구항 1에 기재된 발명은, 전자기기 본체에 대해서 착탈 가능하게 구성되고, 피사체상을 인도하는 렌즈와, 복수의 광전변환 소자가 병설되고 상기 렌즈를 통해 인도되는 피사체상을 광전변환해 복수의 색의 화상 신호를 출력하는 촬상 소자와, 상기 화상 신호의 이득을 보정하는 가변 이득 증폭기와, 상기 가변 이득 증폭기로부터 출력되는 화상 신호를 A/D 변환해 디지털 화상 신호를 출력하는 A/D 변환기와, 기억 매체를 구비한 카메라 모듈로서, 상기 전자기기 본체에는, 상기 디지털 화상 신호를, 소정의 화상 데이터로 조정하여 출력하는 화상 처리부가 구비되고, 상기 기억 매체에는, 당해 카메라 모듈을, 상기 전자기기 본체에 실장하기 전에 미리 소정의 전자기기에 실장하여, 상기 조정 후의 소정의 화상 데이터에 대응지어진, 상기 디지털 화상 신호의 조정 결과값이 기억되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 기재된 카메라 모듈에 의하면, 당해 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장하기 전에 미리 소정의 전자기기에 실장하여, 조정 후의 소정의 화상 데이터에 대응지어진, 디지털 화상 신호의 조정 결과값이 기억 매체에 기억되어 있으므로, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 카메라 모듈의 제조 불균일을 보정하기 위한 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있고, 또한, 전자기기 본체의 화상 처리부에 대해서 정밀도 좋게 정합할 수 있어 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있으며, 나아가서는, 전자기기의 고성능화, 고정밀화에도 적응할 수 있다.

즉, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 카메라 모듈의 제조 불균일을 지우기 위한 조정을 행할 때에, 카메라 모듈의 기억 매체에 기억된 조정 결과값을 이용하면 되기 때문에, 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있다. 또, 이 때, 소정의 전자기기에는, 카메라 모듈이 실제로 장착되는 전자기기 본체의 화상 처리부와 동일한 화상 처리부를 구비해 놓으면 된다. 이것에 의해, 실장되는 전자기기 본체에, 카메라 모듈을 정밀도 좋게 정합할 수 있다.

또, 청구항 1에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 발명과 같이, 상기 조정 결과값이, 상기 촬상 소자에 인도하는 광량을 조정하기 위한 노출, 초점을 자동적으로 맞추기 위한 오토 포커스, 상기 화상 데이터의 백색을 조정하기 위한 화이트 밸런스, 상기 화상 데이터를 소정의 색조에 맞추기 위한 색재현, 셔터와 연동해 피사체상을 조사하는 스트로보 동작 등의 적어도 어느 하나를 조정한 데이터인 것으로써, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 노출, 오토 포커스, 화이트 밸런스, 색재현, 스트로보 동작 등의 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있어 편리성을 향상할 수 있음과 함께 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다. 또한, 스트로보는 스트로보 리서치사의 상표이며, 스트로보를 대신해 플래쉬나 스피드 라이트 등이어도 된다.

또, 청구항 1에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 발명과 같이, 상기 조정 결과값에는, 상기 촬상 소자에 인도하는 광량을 조정하기 위한 노출, 초점을 자동적으로 맞추기 위한 오토 포커스, 상기 화상 데이터의 백색을 조정하기 위한 화이트 밸런스, 상기 화상 데이터를 소정의 색조에 맞추기 위한 색재현 등의 모두가 포함됨으로써, 또한 한층, 전자기기 본체측에서의 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있고, 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

다음으로, 청구항 1에 기재된 카메라 모듈은, 청구항 4에 기재된 발명과 같이, 상기 조정 결과값이, 상기 렌즈에 기인하는 수차를 보정한 데이터인 것으로써, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 렌즈에 기인하는 왜곡 수차나 색수차를 보정하기 위한 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있으며, 기억 매체에 기억된 조정 결과값을 이용해, 고정밀도, 고품위의 화상을 얻을 수 있음과 동시에, 렌즈의 가공 정밀도를 완만한 것으로 할 수 있어 생산성을 향상할 수 있다.

다음으로, 청구항 1에 기재된 카메라 모듈은, 청구항 5에 기재된 발명과 같이, 상기 조정 결과값이, 인접하는 동색 화소간의 감도 불균일을 저감한 데이터인 것으로써, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 감도 불균일을 저감하기 위한 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있으며, 편리성을 향상할 수 있음과 함께 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

또, 청구항 1에 기재된 카메라 모듈은, 청구항 6에 기재된 발명과 같이, 상기 조정 결과값이, 상기 촬상 소자를 통해 출력되는 화소 영역 중, 유효 화소 영역을 조정한 데이터인 것으로써, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 유효 화소 영역을 조정하는 공정을 생략할 수 있으며, 편리성을 향상할 수 있음과 함께 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

즉, 촬상 소자는, 주변에 정상적으로 화상 변환할 수 없는 화소 영역(이하, 무효 화소 영역이라고 한다)이 발현하기 쉽기 때문에, 미리, 이 무효 화소 영역을 제외한 유효 화소 영역을 조정해 놓는 것이 바람직하다. 또, 촬상 소자의 주변부에 옵티컬 블랙으로 불리는 무효 화소 영역(광이 닿지 않는 화소 영역)을 설정하여 암전류 노이즈의 제거에 이용할 때에도, 미리 무효 화소 영역을 조정하고, 이를 조정 결과값으로서 기억 매체에 기억해 놓음으로써, 편리성을 향상할 수 있다. 또, 유효 화소 영역에는, 필요에 따라, 또한 쉐이딩 보정을 더하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 유효 화소 영역에 따른 명암의 변형을 정밀도 좋게 저감할 수 있다.

또, 청구항 1에 기재된 카메라 모듈은, 청구항 7에 기재된 발명과 같이, 상기 조정 결과값이, 상기 촬상 소자의 암전류를 오프셋하는 데이터인 것으로써, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 암전류의 오프셋값을 구하는 공정을 생략할 수 있으며, 편리성을 향상할 수 있음과 동시에 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

즉, 일반적으로 촬상 소자에 있어서의 복수의 광전변환 소자의 각각에 암전류가 발현해 화질을 해칠 우려가 있으므로, 화소마다 암전류를 오프셋하는 데이터를 미리 기억 매체에 기억해 놓음으로써, 촬상 소자에 입사한 광량에 따른 화상을 정밀도 좋게 생성할 수 있다.

다음으로, 청구항 2에 기재된 카메라 모듈은, 청구항 8에 기재된 발명과 같이, 상기 노출의 조정 결과값이, 노출 감도, 조리개, 셔터 스피드 등의 적어도 어느 하나를 조정하는 데이터인 것에 따라, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 노광 불균일을 저감하기 위한, 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있으며, 편리성을 향상할 수 있음과 더불어 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

다음으로, 청구항 2에 기재된 카메라 모듈은, 청구항 9에 기재된 발명과 같이, 상기 오토 포커스의 조정 결과값이, 상기 렌즈의 홈 포지션, 초점 맞춤의 평가 기준값, 촬상 배율이나 상기 피사체상과의 거리에 따른 상기 렌즈의 이동 및 위치, 줌 동작에 따른 상기 렌즈 이동의 줌 트래킹, 상기 피사체의 이동 동작에 대한 추종성, 셔터 스피드에 따른 상기 화상 신호의 이득, 상기 피사체를 조광하는 보조 광원의 기동, F 넘버(렌즈의 밝기를 나타내는 파라미터)에 대응시킨 상기 렌즈 위치의 트래킹 등의 적어도 어느 하나를 조정한 데이터인 것으로써, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 초점 맞춤을 위한 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있으며, 편리성을 향상할 수 있음과 더불어 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

또, 청구항 2 또는 청구항 9에 기재된 카메라 모듈은, 청구항 10에 기재된 발명과 같이, 상기 오토 포커스의 조정 결과값이, 복수의 촬상 배율의 각각마다, 초점 조절을 행하기 위한, 검사 화상에 설정하는 윈도우의 수, 이 윈도우의 사이즈, 이 복수의 윈드우의 각각의 초점 조절에 대한 가중 등의 적어도 어느 하나인 것으로써, 촬상 배율에 따라, 화상의 콘트라스트를 적절히 맞출 수 있으며 고품위의 화상을 얻을 수 있다.

다음으로, 청구항 2에 기재된 카메라 모듈은, 청구항 11에 기재된 발명과 같이, 상기 화이트 밸런스의 조정 결과값이, 상기 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에 의거하는 광원색의 추정, 상기 광원색의 추정값에 대응지어진 화이트 밸런스 이득, 상기 촬상 소자를 통해 출력되는 화상 신호를 적, 록, 청의 표준색의 색 데이터로 변환하는 색 변환 매트릭스 계수 등의 적어도 어느 하나를 조정하는 데이터인 것으로써, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 화이트 밸런스 맞춤을 위한 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있어 편리성을 향상할 수 있음과 함께 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

다음으로, 청구항 1에 기재된 카메라 모듈은, 청구항 12에 기재된 발명과 같이, 상기 전자기기 본체에는, 상기 디지털 화상 신호에 의거해, 상기 촬상 소자로부터 출력되는 하나의 화소마다 RGB 3색의 색성분을 생성하는 색보간, 위색(僞色) 억제, 노이즈 억제, 에지 강조, 크로마 억제 등을 행하는 화질 조정부가 구비되고, 상기 기억 매체에 기억된 조정 결과값이, 상기 색보간, 위색 억제, 노이즈 억제, 에지 강조, 크로마 억제 등의 적어도 어느 하나를 조정하여 얻어진 데이터인 것으로써, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 전자기기 본체측에 있어서, 색보간, 위색 억제, 노이즈 억제, 에지 강조, 크로마 억제 등의 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있고, 기억 매체에 기억된 조정 결과값을 이용해, 전자기기 본체의 화상 처리부에 대해서 정밀도 좋게 정합할 수 있으며, 고품위, 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

다음으로, 청구항 1에 기재된 카메라 모듈은, 청구항 13에 기재된 발명과 같이, 상기 조정 결과값이, 소정의 명도 계조에 정합하도록 조정된 데이터인 것에 따라, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 명도의 계조 맞춤을 위한 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있으며, 기억 매체에 기억된 조정 결과값을 이용해, 피사체의 명도를 매끄럽게 재현할 수 있어, 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

다음으로, 청구항 1에 기재된 카메라 모듈은, 청구항 14에 기재된 카메라 모듈과 같이, 상기 조정 결과값이, 상기 화상 데이터가 표시되는 표시기의 색표시 특성에 대응시킨 γ 변환값인 것으로써, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, γ 변환값의 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있으며, 기억 매체에 기억된 조정 결과값을 이용해, 표시기의 색표시 특성에 맞은 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

다음으로, 청구항 2에 기재된 카메라 모듈은, 청구항 15에 기재된 발명과 같이, 상기 스트로보 동작의 조정 결과값이, 스트로보 가이드 넘버에 대응지어진 당해 스트로보의 발광 시간을 조정하는 데이터인 것으로써, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 스트로보 가이드 넘버에 대응하는 발광 시간의 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있고, 기억 매체에 기억된 조정 결과값을 이용해, 스트로보 가이드 넘버에 대응지어진 적정한 노광을 얻을 수 있으며, 고품위, 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

다음으로, 청구항 1 내지 청구항 15 중 적어도 어느 하나에 기재된 카메라 모듈은, 청구항 16에 기재된 발명과 같이, 상기 조정 결과값이, 미리 설정된 복수의 촬상 신(scene)의 각각에 대응지어져 있음으로써, 한층, 당해 카메라 모듈의 부가가치를 향상시킬 수 있다.

다음으로, 청구항 17에 기재된 발명은, 카메라 모듈을 통해 입력된 디지털 화상 신호를, 소정의 화상 데이터로 변환하여 출력하는 화상 처리부를 구비한 전자기기에 있어서, 상기 카메라 모듈이 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 하나에 기재된 카메라 모듈인 것을 특징으로 한다.

청구항 17에 기재된 전자기기는, 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 하나에 기재된 카메라 모듈을 구비하고 있으므로, 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 하나에 기재된 발명과 마찬가지로, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 카메라 모듈의 제조 불균일을 보정하기 위한 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있고, 또한, 전자기기 본체의 화상 처리부에 대해서 카메라 모듈이 정밀도 좋게 정합해, 고품위, 고정밀도의 화상을 얻을 수 있으며, 나아가서는, 전자기기의 고성능화, 고정밀도화에도 적응할 수 있다.

다음으로, 청구항 18에 기재된 발명은, 전자기기 본체에 대해서 착탈 가능하게 구성되고, 피사체상을 인도하는 렌즈와, 상기 렌즈를 통해 인도되는 피사체상을 광전변환해 복수의 색의 화상 신호를 출력하는 촬상 수단과, 상기 화상 신호의 이득을 보정하는 가변 이득 증폭 수단과, 상기 가변 이득 증폭 수단으로부터 출력되는 화상 신호를 A/D 변환해 디지털 화상 신호를 출력하는 A/D 변환 수단과, 기억 수단을 이용한 카메라 모듈의 제조 방법으로서, 상기 전자기기 본체에는, 상기 디지털 신호를, 소정의 화상 데이터로 조정해 출력하는 화상 처리 수단이 이용되고, 상기 기억 수단에는, 당해 카메라 모듈을 상기 전자기기 본체에 실장하기 전에 미리 소정의 전자기기에 실장하여, 상기 조정 후의 소정의 화상 데이터에 대응지어진 상기 디지털 화상 신호의 조정 결과값을 기억하는 것을 특징으로 한다.

청구항 18에 기재된 카메라 모듈의 제조 방법은, 청구항 1 내지 청구항 16에 기재된 발명과 마찬가지로, 당해 카메라 모듈을 미리 소정의 전자기기에 실장하여, 이 전자기기 본체의 화상 처리부에 있어서의, 조정 후의 소정의 화상 데이터에 대응지어진 디지털 화상 신호의 조정 결과값이 기억된 기억 수단이 구비되어 있으므로, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 카메라 모듈의 제조 불균일을 보정하기 위한 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있고, 또한, 전자기기 본체의 화상 처리부에 대해서 카메라 모듈이 정밀도 좋게 정합하여 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있으며, 나아가서는, 전자기기의 고성능화, 고정밀도화에도 적응할 수 있다.

또, 청구항 18에 기재된 카메라 모듈의 제조 방법은, 청구항 19에 기재된 발명과 같이 상기 조정 결과값이, 상기 촬상 소자에 인도하는 광량을 조정하기 위한 노출, 초점을 자동적으로 맞추기 위한 오토 포커스, 상기 화상 데이터의 백색을 조정하기 위한 화이트 밸런스, 상기 화상 데이터를 소정의 색조에 맞추기 위한 색재현, 스트로보 동작 등의 적어도 어느 하나를 조정하는 데이터인 것으로써, 청구항 2에 기재된 발명과 마찬가지로, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 노출, 오토 포커스, 화이트 밸런스, 색재현, 스트로보 동작 등의 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있고, 편리성을 향상할 수 있음과 함께 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

또, 청구항 18에 기재된 카메라 모듈의 제조 방법은, 청구항 20에 기재된 발명과 같이, 상기 조정 결과값에는, 상기 촬상 소자에 인도하는 광량을 조정하기 위한 노출, 초점을 자동적으로 맞추기 위한 오토 포커스, 상기 화상 데이터의 백색을 조정하기 위한 화이트 밸런스, 상기 화상 데이터를 소정의 색조에 맞추기 위한 색재현 등의 모두가 포함됨으로써, 청구항 3의 발명과 마찬가지로, 또한 한층, 전자 기기 본체측에서의 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있으며, 고품위 및 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

또, 청구항 18 내지 청구항 20 중 어느 하나에 기재된 카메라 모듈의 제조 방법은, 청구항 21에 기재된 발명과 같이, 상기 조정 결과값이, 미리 설정된 복수의 촬상 신의 각각에 대응지어져 있음으로써, 한층, 카메라 모듈의 부가가치를 향상시킬 수 있다.

다음으로, 청구항 22에 기재된 발명은, 카메라 모듈을 통해 입력된 디지털 화상 신호를, 소정의 화상 데이터로 조정해 출력하는 화상 처리 수단을 이용하고, 상기 카메라 모듈이 착탈 가능하게 구성된 전자기기의 제조 방법으로서, 상기 카메라 모듈의 제조 방법이 청구항 18 내지 청구항 21 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

청구항 22에 기재된 전자기기의 제조 방법은, 청구항 18 내지 청구항 21 중 어느 하나에 기재된 카메라 모듈의 제조 방법을 이용하고 있으므로, 청구항 18 내지 청구항 21에 기재된 발명과 마찬가지로, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 카메라 모듈의 제조 불균일을 보정하기 위한 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있고, 또한, 전자기기 본체의 화상 처리부에 대해서 카메라 모듈이 정밀도 좋게 정합하여, 고품위, 고정밀도의 화상을 얻을 수 있으며, 나아가서는, 전자기기의 고성능화, 고정밀화에도 적응할 수 있다.

본 발명의 카메라 모듈 및 전자기기, 및 이들의 제조 방법은, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 카메라 모듈의 제조 불균일을 보정하기 위한 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있고, 또한, 전자기기 본체의 화상 처리부에 대해서 카메라 모듈이 정밀도 좋게 정합해, 고품위, 고정밀도의 화상을 얻을 수 있으며, 나아가서는, 전자기기의 고성능화, 고정밀화에도 적응할 수 있다.

또, 본 발명의 카메라 모듈 및 전자기기, 및 이들의 제조 방법은, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 노출, 오토 포커스, 화이트 밸런스, 색재현, 스트로보 동작 등의 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있어, 편리성을 향상할 수 있음과 함께 고품위, 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 카메라 모듈은, 조정 결과값이, 렌즈에 기인하는 수차를 보정하는 데이터, 인접하는 동색 화소간의 감도 불균일을 저감하는 데이터, 유효 화소 영역을 조정하는 데이터, 촬상 소자의 암전류를 오프셋하는 데이터, 소정의 명도 계조에 정합하도록 조정된 데이터, 화상이 표시되는 표시기의 색표시 특성에 대응지어진 γ 변환값, 미리 설정된 복수의 촬상 신에 대응지어진 데이터 등이므로, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 이들 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있으며, 편리성을 향상할 수 있음과 더불어 고품위의 화질을 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 카메라 모듈은, 카메라 모듈을 전자기기 본체에 실장한 후에, 전자기기 본체측에 있어서, 색보간, 위색 억제, 노이즈 억제, 에지 강조, 크로마 억제 등의 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있으며, 기억 매체에 기억된 조정 결과값을 이용해, 전자기기 본체의 화상 처리부에 대해서 정밀도 좋게 정합할 수 있고 고품위, 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

도 1은, 본 실시예의 휴대용 디지털 카메라(100)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는, 동실시예의 디지털 카메라(100)에 있어서의 카메라 본체(21)측에 구비한 화상 처리부(22)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3은, 동실시예에 있어서의 노출 조정의 설명도이다.

도 4는, 동실시예에 있어서의 오토 포커스 조정의 설명도이다.

도 5는, 동실시예에 있어서의 색재현 조정의 설명도이다.

도 6은, 동실시예에 있어서의 색재현 조정의 설명도이다.

다음으로, 본 발명의 카메라 모듈 및 전자기기의 일실시예를 도면에 의거해 설명한다. 도 1은 본 실시예의 휴대용 디지털 카메라(100)의 구성을 나타내는 블록도, 도 2는 동실시예의 디지털 카메라(100)에 있어서의 카메라 본체(21)측에 구비한 화상 처리부(22)의 구성을 나타내는 블록도, 도 3은 동실시예에 있어서의 노출 조정의 설명도, 도 4는 동실시예에 있어서의 오토 포커스 조정의 설명도, 도 5 및 도 6은 동실시예에 있어서의 색재현 조정의 설명도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 디지털 카메라(100)는, 촬상한 화상을 외부의 호스트에게 통신하는 휴대형 디지털 카메라(소위, 본 발명에 있어서의 전자기기이다)이며, 카메라 본체(소위, 본 발명에 있어서의 전자기기 본체이다)(21)와, 카메라 본체(21)에 착탈 가능한 카메라 모듈(1)에 의해 구성되고, 카메라 모듈(1)을 통해 촬상된 촬상 신호 S(피사진체상이다)를, 카메라 본체(21)에 구비한 화상 처리부(22)를 통해 소정의 화상 데이터 P로 변환하고, 도시하지 않는 화상 기록부나 모니터 등에 출력한다. 또한, 본 발명에 있어서의 화상 처리 수단은, 화상 처리부(22)에 의해 그 기능이 발현한다.

카메라 모듈(1)에는, 앞 부분 렌즈(2), 줌 렌즈(3), 보정용 렌즈(5), 포커스 렌즈(6), Iris(조리개)(4)와, 유해한 적외선 및 유해한 반사광 등을 제거하는 필터(적외선 제거 필터나 광학 필터이다)(7), 촬상 소자(8)로 향하는 입사광의 차폐 및 차폐의 해제를 행하는 기계식 셔터(43), 촬상 신호 S를 광전변환해 RGB 3색의 아날로그 화상 신호를 출력하는 촬상 소자(CCD：Digital Signal Prosessor)(8), 촬상 소자(8)로부터 출력되는 아날로그 화상 신호를 디지털 화상 신호로 변환해 출력하는 AFE(Analog Front End)(9), 촬상 소자(8) 및 AFE(9)를 소정의 주기로 제어하는 TG(Timing Generator)(17), 카메라 본체(21)의 화상 처리부(22)에 대해서 정합하는 조정 결과값을 기억한 기억 매체(EEPROM：Electrically Erasable Programmable Read－only Memory)(18) 등이 구비되어 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 촬상 수단, 기억 수단은, 각각, 촬상 소자(8), 기억 매체(18)에 의해서 그 기능이 발현한다.

또한, 카메라 모듈(1)에는, Iris(조리개)(4)의 구동을 행하는 Iris 구동부(13), Iris(4)의 구동량을 검출하는 센서(14), 포커스 렌즈(6)의 축방향의 슬라이드 구동을 행하는 포커스 구동부(16), 포커스 렌즈(6)의 슬라이드량을 검출하는 포커스 검출부(15), 줌 렌즈(3)의 축방향의 슬라이드 구동을 행하는 줌 구동부(20), 줌 렌즈(3)의 구동량을 검출하는 줌 검출부(19), 스트로보(41), 어두운 곳에서의 합초(合焦) 정밀도를 향상시키기 위한 보조 광원(42) 등이 구비되어 있다.

촬상 소자(8)는, 도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 화소에 대응시켜 R(적) G(록) B(청) 3색의 Bayer 배열로 이루어지는 칼라 필터가 설치되어 있고, 각 색의 필터부를 통과한 광량을 전기 신호로 변환해 출력한다.

또, 도 1에 나타낸 바와 같이, AFE(9)는, 촬상 소자(8)를 통해 출력된 아날로그 화상 신호에 대해서 노이즈를 제거하는 상관 이중 샘플링 회로(CDS: Corelated Double Sampling)(10), 상관 이중 샘플링 회로(10)로 상관 이중 샘플링된 화상 신호를 증폭하는 가변 이득 증폭기(AGC：Automatic Gain Control)(11), 가변 이득 증폭기(11)를 통해 입력된 촬상 소자(8)로부터의 아날로그 화상 신호를 디지털 화상 신호로 변환하는 A/D 변환기(12) 등에 의해 구성되고, 촬상 소자(8)로부터 출력된 화상 신호를, 소정의 샘플링 주파수로 디지털 화상 신호로 변환해 전자기기 본체(21)에 출력한다. 또한, 본 발명에 있어서의 가변 이득 증폭 수단, A/D 변환 수단은, 각각, 가변 이득 증폭기(11), A/D 변환기(12)에 의해 그 기능이 발현한다.

또한, 카메라 모듈(1)은, 촬상 소자(8), 상관 이중 샘플링 회로(10), A/D 변환기(11) 등을 대신해, CMOS(Complementary Metal 0xide Semiconductor Sensor)를 이용해 구성해도 된다.

다음으로, 기억 매체(18)에는, 당해 카메라 모듈(1)을 전자기기 본체(21)에 실장하기 전에, 미리 도시되어 있지 않은 소정의 전자기기에 실장하여, 소정의 화상 데이터 P에 대응지어진, 디지털 화상 신호 C의 조정 결과값 Q가 기억되어 있다.

상세하게는, 기억 매체(18)에는, 조정 결과값 Q로서, 촬상 소자(8)에 인도하는 광량을 조정하기 위한 노출, 초점을 자동적으로 맞추기 위한 오토 포커스, 화상 데이터 P의 백색을 조정하기 위한 화이트 밸런스, 화상 데이터 P를 소정의 색조에 맞추기 위한 색재현, 스트로보(41) 동작 등을 조정하는 데이터, 그 외 화질 조정을 위한 데이터 등이 기억되어 있다.

또, 기억 매체(18)에는, 조정 결과값 Q로서, 렌즈(2, 3, 5, 6) 등에 기인하는 수차를 보정하는 데이터, 촬상 소자(8)를 통해 출력되는 화상 신호에 있어서의 인접하는 동색 화소간의 감도 불균일을 저감하는 데이터, 촬상 소자(8)를 통해 출력되는 화소 영역 중의 유효 화소 영역을 조정하는 데이터, 촬상 소자(8)의 암전류를 오프셋하는 데이터 등이 조정 결과값으로서 기억되어 있다.

다음으로, 카메라 본체(21)는, 카메라 모듈(1)로부터 출력된 디지털 신호를 사람의 시각에 맞추어, 소정의 포맷의 화상 데이터로 변환해 출력하는 화상 처리부(화상 처리용 프로세서：Image Signal Prosessing)(22), ROM(Read Only Memory)(23), CPU(Central Processing Unit)(24) 등을 구비하고, CPU(24)가, ROM(23)에 격납된 제어용 프로그램에 따라, 디지털 카메라(100)의 각 처리를 제어한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 화상 처리부(22)는, 사전 처리부(IFP：Image Front Prosessor)(25), 노출량을 설정하는 노출 처리부(26), 초점을 자동적으로 맞 추는 오토 포커스 처리부(27), 화상 데이터 P의 백색을 조정하는 화이트 밸런스 처리부(28), 화상 데이터 P를 소정의 색조에 맞추기 위한 색재현 처리부(29) 등에 의해서 구성되어 있다.

사전 처리부(25)는, 기억 매체(18)에 기억된 암전류의 조정 결과값에 의거해, 카메라 모듈로부터 출력된 화소 신호의 각각에 대해, 암전류분의 오프셋을 행한다. 상세하게는, 광량을 촬상 소자에 입사시키지 않은 타이밍으로, A/D 변환기(12)로부터 출력하는 디지털 화상 신호량을 기억 매체(18)에 기억시키고, 이 기억값을 암전류의 오프셋값으로 하고 있다. 이 때, 기억 매체(18)에는, 복수의 화소의 각각에 대응지어진 암전류의 오프셋값이 기억되어 있다.

또, 사전 처리부(25)는, 기억 매체(18)에 기억된 유효 화소 범위의 조정 결과값을 이용해, 전화소 범위에 있어서의 촬상 소자(18)의 유효 화소 범위를 설정한다. 상세하게는, 전화소 영역에 있어서 출력되는 화상의 명암이나 변형의 정도를 검출하며, 허용 범위의 영역을 유효 화소 범위로 하고 있다. 또, 이 때, 유효 화소 범위는, 표시 장치(모니터나 텔레비전 수상기)의 화면에 대응하는 직사각형 형상으로 하고 있다.

또, 사전 처리부(25)는, 기억 매체(18)에 기억된 인접 화소간의 조정 결과값을 이용해, 유효 화소 범위에 있어서의, 인접하는 동색간의 감도 불균일을 보정한다. 인접 화소간의 조정 결과값은, 유효 화소 범위로 소정 광량을 소정 시간만큼 입사시키고, 각 화소로부터의 출력값을 검출해, 동색 화소마다의 출력값의 평균화 처리를 행하고, 이어서, 평균화 처리에 의해 얻어진 평균값을 기초로 개개의 화소 의 평균값에 대한 편차를 구하며, 이 편차의 역수치가 조정 결과값으로서 EEPROM(18)에 기억되어 있다.

다음으로, 노출 처리부(26)는, 기억 매체(18)에 기억된 노출 감도, 조리개, 셔터 등의 조정 결과값을 이용해, 노출 조건을 설정한다. 또, CPU(24)는, 기억 매체(18)에 기억된 노출 조정에 관련된 조정 결과값을 취득하고, 노출 처리부(26)와 협동해, Iris(4), 기계식 셔터(43), 가변 이득 증폭기(11) 등의 최적값을 구하여, Iris 구동부(20), 기계식 셔터(43)의 구동부(도시하지 않음), 가변 이득 증폭기(11) 등을 제어한다.

도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 조리개의 조정 결과값은, Iris(4)의 포지션 0~3에 관련지어져 있고, 조리개 AV의 이론값과 실측값의 차(오차)를 지우도록 설정되어 있다. 즉, Iris 포지션 0, 1, 2, 3이, 조리개 AV의 Open, AV 4.0, AV 5.0, Close의 각각에 대응지어져 설정되고, 그 때의 조임값의 오차를 지우도록, 조임값의 지령 신호를 보정하는 조정 결과값이 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

또한, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 각 Iris 포지션 0~3에 있어서, 촬상 소자(8)로부터 출력되는 광량에 대해, 미리 정해진 소정의 광량에 대한 오차값을 구하고, 그 오차를 지우도록, 기계식 셔터(43)의 속도 또는 가변 이득 증폭기(11)의 이득의 지령 신호가 보정된다. 그리고, 그 보정값이, 조정 결과값으로서 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

상세하게는, Iris 포지션 0에 있어서, Iris(4)를 개방해, 조리개(4)에 의한 노출량 AVo를 구하고, Iris(4) 및 기계식 셔터(43)를 통해 출력되는 노출량이 소정 값 Vref가 되도록 샷 속도 Tvref를 설정하며, 이 때의 노출량 Vref 및 샷 속도 Tvref를 기준값으로 한다. 이어서, Iris 포지션 1~3에 있어서, 각각 소정의 조임값으로 설정했을 때의 노출량 AVa~AVc를 구하고, AV의 노출량의 변화분만큼 지우도록 기계식 셔터(43)의 속도나 가변 이득 증폭기(11)의 이득(게인)을 설정한다.

계속해서, 설정된 기계식 셔터(43)의 속도나 가변 이득 증폭기(11)의 이득(게인)에 의거해, Iris(4) 및 기계식 셔터(43)를 통해 출력되는 노출량 Va, Vb, Vc를 측정하고, 기준의 노출량 Vref와의 차를 AV 오차(조정 결과값)로서 구한다. 또, 도 4에 있어서, AV가 조리개, Avo~Avc가 각 Iris 포지션에 있어서의 Iris(4)의 노출량, TV가 셔터, Tvref~Tvref+(AVo-AVC)가 AV의 노출량의 변화분을 지우도록 산출된 셔터 속도의 이론값이다.

또, 기계식 셔터(43)의 기동 동작은, 기동 지령 신호에 대해서 응답하는 타이밍 차트와, 그 때에 얻어진 노출량이 미리 측정되고, 노출량의 오차를 지우도록, CPU(24)를 통해 출력되는 기동 신호의 타이밍이 보정된다. 그리고, 그 때의 보정값이 조정 결과값으로서 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

또, 도 3(c), (d)에 나타낸 바와 같이, 촬상 소자(8)로부터 출력되는 신호의 포화 출력(소정의 광량을 받아, 시간의 경과가 되어 포화에 이르렀을 때의, 촬상 소자(3)로부터 출력되는 출력 전압)에 대해, A/D 변환기(12)에 있어서 디지털 변환할 때의 데이터 처리의 비트수에 맞추며, 가변 이득 증폭기(11)에 있어서의 이득(게인)의 Min. Gain가, G=20×Log₁₀(Vadc/Vccd)의 산술식에 의해 설정된다.

또, Min. 의 Gain을 이용했을 때의 ISO 감도 I가, I=120×A²/(Lsat×T)의 산술식에 의해 구해지고, 이 ISO 감도 I에 대응시켜, 노출 감도의 Min. S가, S=Log₂ (ISO/3.125)의 산술식에 의해 구해지며, 이들이, 조정 결과값으로서, 기억 매체(18)에 기억되어 있다. 또한, Lsat가 촬상 소자(8)의 출력이 포화시의 노출량, A가 F 넘버, T가 셔터 스피드이다.

또, 기억 매체(18)에는, 스트로보(41)의 가이드 넘버에 대응지어진 발광 시간이, 조정 결과값으로서 기억되어 있다.

다음으로, 도 1에 나타낸 바와 같이, 오토 포커스 처리부(27)는, 포커스 렌즈(6)를 이동시켜 초점 맞춤을 행하는 포커스 제어부와, 줌 렌즈(3)를 이동시키고, 줌 동작을 행하는 줌 제어부에 의해 구성되어 있다.

포커스 제어부는, 포커스 구동부(16)에 의해, 포커스 렌즈(6)을 축방향(도 중의 X 방향)으로 이동시킴과 더불어, 센서(15a)를 통해, 포커스 렌즈(6)의 위치를 포커스 검출부(15)가 검출하고, 이 검출 결과에 의거해 포커스 렌즈(6)의 위치를 제어한다.

한편, 화상 처리부(22)에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 카메라 모듈(1)로부터 출력된 디지털 화상 신호 C의 출력에 사전 처리(사전 처리부(25)에 있어서의 처리이다)를 더한 다음, 디지털 화상 신호 C의 일부를, 하이패스 필터(27a)를 통해 AF 평가부(27b)에 출력한다. 이 때, 하이패스 필터(27a)에 의해 고역의 신호 성분이 추출되고, AF 평가부(27b)에 의해 신호 성분의 대소로부터 콘트라스트량이 검출 되며, 이 콘트라스트 신호가 CPU(24)를 통해, 오토 포커스 처리부(27)에 출력된다.

그리고, 오토 포커스 처리부(27)는, CPU(24)로부터의 지령 신호에 의거해, 포커스 검출부(15)의 출력과 기억 매체(18)에 기억된 AF 조정 결과값을 참조하여, 콘트라스트가 최적으로 되는 포커스 렌즈(6)의 위치를 산출하고, CPU(24)를 통해 포커스 구동부(16)를 제어한다. 또, CPU(24)는, 기억 매체(18)에 기억된 AF 조정에 관련된 조정 결과값을 취득하고, 오토 포커스 처리부(27)와 협동해, 포커스 렌즈(6)의 최적 위치를 구하여 포커스 구동부(16)를 제어한다.

또, 이 때, AF 평가부(27b)에 출력되는 콘트라스트 신호는, 촬상 소자(8)의 소정의 에리어에 대응지어져 있고, 조작자가, 촬상 신에 따라, 인터페이스(50a)를 통해 소정의 에리어를 설정할 수 있도록 구성되어 있다.

또, 촬상 배율의 각각마다, 초점 조절을 행하기 위한 검사 화상에 설정하는 윈도우의 수, 이 윈도우의 사이즈, 이 복수의 윈도우의 각각에 있어서의 초점 조절의 가중 등을 조정한 조정 결과값이 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

다음으로, 줌 제어부는, 줌 구동부(20)에 의해, 줌 렌즈(3)를 축방향(도 중의 X 방향)으로 이동시킴과 동시에, 센서(19a)를 통해, 줌 렌즈(3)의 위치를 줌 검출부(19)가 검출하고, 이 검출 결과에 의거해 줌 렌즈(3)의 위치를 제어한다.

또, 오토 포커스 처리부(27)는, 기억 매체(18)에 기억된 포커스 렌즈(6)의 홈 포지션, 초점 맞춤의 평가 기준값, 촬상 배율이나 피사체와의 거리에 따른 렌즈의 이동 및 위치, 줌 동작에 따른 렌즈 이동 동작의 줌 트래킹, 피사체의 이동 동작에 대한 추종성, 셔터 스피드에 따른 화상 신호의 이득, 피사체를 조광하는 보조 광원(42)의 기동, F 넘버에 대응시킨 렌즈 위치의 트래킹 등의 조정 결과값을 이용해, 오토 포커스를 설정한다.

상세하게는, 포커스 렌즈(6)의 홈 포지션은, 미리 정해진 위치 센서(15a) 및 검출부(15)를 통해 검출된 위치와의 차가, 기억 매체(18)에 기억되어 있다. 또, 줌 렌즈(3)의 홈 포지션은, 미리 정해진 위치와 센서(19a) 및 검출부(19)를 통해 검출된 위치의 차가, 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

또, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 줌 동작에 의거하는 포커스 렌즈(6)의 위치(허용 범위 R)가 기억 매체(18)에 기억되어 있다. 또, 도 4(a)에 있어서, 세로축중에 포커스 렌즈(6)의 홈 포지션(HP)을 나타내며, 포커스 렌즈(6) 위치의 허용 범위 R가, 포커스 렌즈(6)의 홈 포지션 HP에 관련지어져 있다.

또, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 촬상 배율이나 피사체와의 거리에 의거하는 줌 렌즈(3)의 위치 및 포커스 렌즈(6)의 위치가, 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

또, 도 4(c)에 나타낸 바와 같이, 가변 이득 증폭기(11)에 있어서의 화상 신호의 이득과 AF 평가값의 임계값을 대응시켜서 기억 매체(18)에 기억되어 있다(소위, 피사체의 이동에 대한 추종성이 기억 매체(18)에 기억되어 있다).

또, 초점 맞춤의 평가 기준값이, 포커스 렌즈(6)의 위치에 대응지어져 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

또, 도 4(d)에 나타낸 바와 같이, 셔터 스피드에 따라, 가변 이득 증폭기(11)에 있어서의 화상 신호의 이득이, 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

또, 도 4(e)에 나타낸 바와 같이, 피사체를 조광하는 보조 광원의 기동이, 조리개(4)의 조임값(SV)에 대응지어져 설정되고, 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

또, 도 4(f)에 나타낸 바와 같이, 줌 렌즈(3) 및 포커스 렌즈(6) 위치의 트래킹 A~D가, F 넘버에 대응지어져 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

다음으로, 도 2에 나타낸 바와 같이, 화이트 밸런스 처리부(28)는, 색재현 계수 설정부(30)와 협동해, 흰색이 희게 보이도록, 디지털 화상 신호 C를 보정한다. 즉, 화이트 밸런스 처리부(28)는, 무채색의 피사체를 촬상했을 때에, R=G=B가 되도록, RGB의 신호 레벨을 보정한다.

색재현 계수 설정부(30)는, 블록 적산 수단(30a), 광원 추정 수단(30b), 색재현 계수 산출 수단(30c), 기준 광원 선택 수단(30d), 기준 광원 데이터 격납 수단(30e) 등을 구비하고 있다.

블록 적산 수단(30a)은, 카메라 모듈(1)로부터 공급된 유효 화소 영역을 복수의 블록으로 분할하고, 디지털 화상 신호 C의 RGB 각 색마다 누적 가산을 행해 ΣR, ΣG, ΣB를 구하여, 광원 추정 수단(30b)에 보낸다. 이 때, 촬상 소자(8)에 RGB의 칼라 필터를 대신해 보색 필터를 이용하는 경우에는, CMYG의 색신호를 RGB의 색신호로 변환하여, ΣR, ΣG, ΣB를 구해도 된다.

광원 추정 수단(30b)은, 블록 연산 수단(3Oa)으로부터 입력된 ΣR, ΣG, ΣB를 블록마다, 3행 3열로 이루어지는 XYZ 변환 매트릭스 연산에 의해 XYZ 신호로 변환하고, 얻어진 XYZ 신호를, x=X/(X＋Y＋Z), y=Y/(X＋Y＋Z)의 식에 대입해 xy 색도 좌표를 구하며, RGB 색신호를 이차원 공간에 xy 색도 좌표로서 변환한다.

이 때, XYZ 변환 매트릭스 연산에 이용하는 3행 3열의 매트릭스 계수는, 기준 광원하에서의 무채색의 피사체를 촬상했을 때의 카메라 모듈로부터 공급되는 RGB 색 신호의 값과, 무채색의 피사체에 대해 색채 색도계 등의 계측기를 이용해 실측한 색도 좌표에 대응지어지도록, 미리 카메라 모듈(1)을 소정의 전자기기에 장착하여 산출되며, 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

또, 광원 추정 수단(30b)은, 블록마다 산출된 xy 색도 좌표를, 소정의 광원 맵에 대응시켜 xy 색도 좌표가 광원 선택 에리어 내인지 여부를 판정하고, 광원 선택 에리어 내의 xy 색도 좌표를 누적 가산해 평균값을 산출하며, 기준 광원 선택 수단(30d) 및 색재현 계수 산출 수단(30c)에 출력한다.

기준 광원 선택 수단(30d)은, 기준 광원 연산용의 계수가 미리 설정되어 격납되어 있는 기준 광원 데이터 격납 수단(30e)을 참조하여, 광원 추정 좌표의 보간 계산에 이용하는 3점의 보간 기준 좌표를 구한다.

기준 광원 데이터 격납 수단(30e)에는, 복수의 기준 광원에 대응시킨 xy 색도 좌표, 화이트 밸런스 게인 계수 Kr, Kg, Kb, 3행 3열로 이루어지는 색재현 매트릭스가, 복수 격납되어 있다.

또, 기준 광원 데이터 격납 수단(30e)에 격납되는, 복수의 기준 광원에 대응시킨 xy 색도 좌표, 화이트 밸런스 게인 Kr, Kg, Kb, 3행 3열로 이루어지는 색재현 매트릭스는, 당해 카메라 모듈(1)을 전자기기 본체(21)에 실장하기 전에 미리 소정의 전자기기에 실장하여, 당해 카메라 모듈(1)을 이용해 복수의 기준 광원하에서 촬영한 실사 데이터를 기초로 조정되어, 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

색재현 계수 산출 수단(30c)은, 보간 좌표마다 설정된 화이트 밸런스 게인 계수 및 색재현 매트릭스 계수와, 보간 좌표에 대한 광원 추정 좌표를 관련지어, 광원 추정 좌표에 따른 화이트 밸런스 게인 계수와 색재현 매트릭스(도 5(d))를 설정하고, 화이트 밸런스 처리부(28) 및 CC 매트릭스부(29b)에 출력한다.

또, 보간 좌표에 있어서의 화이트 밸런스 게인 계수 및 색재현 매트릭스의 계수 등은, 당해 카메라 모듈(1)을 전자기기 본체(21)에 실장하기 전에 미리 소정의 전자기기에 실장하여, 오차를 저감하도록, 그 조정 결과값이 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

그리고, 색재현 계수 산출 수단(30c)으로부터, 화이트 밸런스 게인 계수가 화이트 밸런스 처리부(28)에 입력되고, 3행 3열의 색재현 매트릭스 계수가 CC 매트릭스부(29b)에 입력된다.

다음으로, 화이트 밸런스 처리부(28)는, 노출 처리부(26)로부터 출력된 RGB 디지털 화상 신호의 레벨을, 화이트 밸런스 게인 계수를 이용해 조정하고, 색재현 처리부(29)에 입력한다.

다음으로, 색재현 처리부(29)는, 색보간부(29a)와, CC 매트릭스부(29b)와, 화질 보정부(29c)와, γ 변환부(29)에 의해 구성되어 있다.

촬상 소자(8)는, 상술한 바와 같이, 화소에 대응시켜 R(적) G(록) B(청) 3색의 Bayer 배열로 이루어지는 칼라 필터를 구비하고, 각 화소로부터 출력하는 신호가 각 색의 필터를 통과한 1색분의 정보밖에 가지고 있지 않으므로, 색보간부(29a)에 있어서, 각 화소의 신호를 보간 연산함으로써, 1 화소마다의 RGB 3색의 성분을 결정하고, 화상 데이터를 생성한다.

이 때, 당해 카메라 모듈(1)을 전자기기 본체(21)에 실장하기 전에 미리 소정의 전자기기에 실장해 칼라 필터의 분광 특성을 측정하며, 그 측정 결과와, 보간하는 화소의 주변의 화소 신호에 대응시켜, 보간하는 화소마다 3색의 색성분을 생성하는 색보간 테이블이 기억 매체(18)에 기억되어 있다. 또, 색보간 테이블은, 보간 후의 각 화소의 색성분과 피사체의 색성분을 비교하고, 양자가 정합하도록, 조정되어 있다.

CC 매트릭스부(29b)는, 색재현 계수 산출 수단(30c)으로 산출된 색재현 매트릭스 계수를 이용해 화이트 밸런스 처리부(28)를 통해 입력된 RGB 디지털 화상 신호를 소정의 신호 레벨로 보정한다. 상세하게는, 도 5(d)에 나타낸 행렬식의 연산을 행하고, RGB의 디지털 화상 신호를 R＇, G＇, B＇의 화상 신호로 변환한다.

다음으로, 화질 보정부(29c)는, 기억 매체(18)에 기억된 렌즈 수차의 조정 결과값에 의거해, 화질 보정을 행한다. 상세하게는, 렌즈 수차는, 도 5(b), (c)에 나타낸 바와 같이, 왜곡 수차와 색수차가 결상면에 있어서의 상고(像高)와 수차의 함수로서 구해진다. 그리고, 이 수차 특성을 각 화소에 대해서 구하며, 이 수차를 지우는 보정값이 조정 결과값으로서 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

또, 화질 보정부(29c)는, 장시간의 노출이나 주위 온도의 변화에 의해, 각 화소의 출력에 노이즈가 발생하여 화질을 해칠 우려가 있으므로, 각 화소마다, 노이즈 판정을 위해 미리 정해진 임계값과 주위의 화소 신호의 출력 레벨에 의거해, 각 화소에 포함되는 노이즈를 억제한다.

상세하게는, 도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 화소 Loo에 있어서의 노이즈 억제는, 주위 8 화소(Lmm, Lom, Lpm, Lmo, Lpo, Lmp, Lop, Lpp)의 출력값의 최대값과 최소값을 구해, 최소값으로부터 화소 Loo를 감산한 값이 미리 정해진 임계값 M 이상시에, Loo의 레벨을 최소값으로 치환하고, 한편, Loo로부터 최대값을 감산한 값이 미리 정해진 임계값 P 이상시에, Loo의 레벨을 최대값으로 치환한다.

이 때, 임계값 M, P는, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 미리 카메라 모듈(1)을 소정의 전자기기에 실장하여, 소정의 화질이 얻어지도록 구하며, 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

또, 디지털 화상 신호 C의 색보간 처리를 하여 칼라 화상을 생성할 때에, 샘플링의 중첩에 의해서 위색이 발생해 화질을 해칠 우려가 있으므로, 화질 보정부(29b)는, 위색의 보정을 행한다. 즉, 촬상 소자(8)에 있어서의 칼라 필터의 투과율은 각 색으로 상이하며, 각 색의 포화하는 신호값이 상이하다. 그 때문에, 촬상한 화상에서는, 각 색의 신호값이 동시가 아니라 차례로 포화하는 결과, 고휘도 부분에서 본래 그 부분에는 존재하지 않는 색이 붙는 위색으로 불리는 현상이 발생할 우려가 있다.

따라서, 미리, 위색의 억제에 관련지어, 샘플링 주파수의 적정값(소위, 조정 결과값이다)을 구하며, 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

또한, 예를 들면 라플라시안 회로 등에서 화상의 에지를 검출하고, 그 경계를 강조하도록, 에지 근방의 신호 레벨을 보정하는 보정값(소위, 조정 결과값이다)이, 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

또, 화질 보정부(29c)는, 카메라 모듈(1)로부터 출력된 디지털 화상 신호 C가 소정의 계조(예를 들면, 2⁸=256 계조이다.)를 갖지 않는 데이터이므로, CC 매트릭스부(29a)로부터 출력된 디지털 화상 신호의 계조 변환을 행한다.

이 때, 화상 데이터 P에 대해 미리 정한 적정 노출량을 기준으로 하여, 계조 변환의 테이블이, 기억 매체(18)에 기억되어 있다. 또, 계조 변환의 테이블은, 미리 카메라 모듈(1)을 소정의 전자기기에 실장하여, 화상 데이터 P의 명암이 기준의 밝기와 일치하도록, 조정되어 있다(소위, 조정 결과값이다).

또한, γ 변환부(29d)는, 화질 보정부(29c)로 계조 변환된 디지털 화상 신호를, 화상 데이터 P가 표시되는 표시기의 색표시 특성에 대응시켜 γ 변환을 행한다. 이 때, γ 변환 계수가, 미리 카메라 모듈(1)을 소정의 전자기기에 실장하여, 소정의 화질이 얻어지도록 구해지고 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

다음으로, 색재현 처리부(29)는, γ 변환을 끝낸 RGB 화상 디지탈 신호를, 휘도 Y, 색차 Cb, Cr로 변환한 후에, 예를 들면 휘도 신호 Y의 계조에 따라 Cr, Cb의 이득(크로마 게인)을 가변시켜, 크로마 억제를 행한다. 즉, 휘도 Y가 작은 쉐도우부에서는, Cr, Cb의 이득을 소정값보다 작게 함으로써 쉐도우부에 있어서의 크로마 신호 Cr, Cb를 억제하도록 하고 있다.

그리고, 휘도 Y의 계조에 따른 크로마 게인이, 미리 카메라 모듈(1)을 소정의 전자기기에 실장하여, 소정의 화질이 얻어지도록 구해지고, 크로마 억제의 조정 결과값으로서 기억 매체(18)에 기억되어 있다.

또, 기억 매체(18)에는, 카메라 모듈(1)을 카메라 본체(21)에 실장했을 때에, CPU(24)를 통해 전술의 각 조정 결과값을 카메라 본체(21)측에 입력하는 프로그램이 구비되어 있다.

이상과 같이, 실시예에 기재된 카메라 모듈(1) 및 전자기기(100)에 따르면, 카메라 모듈(1)을 미리 소정의 전자기기에 실장하여, 전자기기(100)의 화상 처리부(22)에 있어서의 조정 후의 화상 데이터 p에 대응지어진 디지털 화상 신호 C의 조정 결과값이 기억된 기억 매체(18)가 구비되어 있으므로, 카메라 모듈(1)을 전자기기 본체(21)에 실장한 후에, 카메라 모듈(1)의 제조 불균일을 보정하기 위한 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있고, 또한, 전자기기 본체(21)의 화상 처리부(22)에 대해서 정밀도 좋게 정합할 수 있어 고품위, 고정밀도의 화상을 얻을 수 있으며, 나아가서는, 전자기기(100)의 고성능화, 고정밀화에도 적응할 수 있다.

또, 실시예에 기재된 카메라 모듈(1) 및 전자기기(100)에 따르면, 촬상 소자(8)로 인도하는 광량을 조정하기 위한 노출, 초점을 자동적으로 맞추기 위한 오토 포커스, 화상 데이터 P의 백색을 조정하기 위한 화이트 밸런스, 화상 데이터 P를 소정의 색조에 맞추기 위한 색재현, 스트로보(41) 동작 등의 조정 결과값을 기억 매체(18)에 구비하고 있으므로, 카메라 모듈(1)을 카메라 본체(21)에 실장한 후에, 노출, 오토 포커스, 화이트 밸런스, 색재현, 스트로보(41) 동작 등의 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있어, 편리성을 향상할 수 있음과 더불어 고품위, 고정밀도의 화상을 얻을 수 있다.

또, 실시예에 기재된 카메라 모듈(1) 및 전자기기(100)에 따르면, 기억 매 체(18)에는, 렌즈(2, 3, 5, 6)에 기인하는 수차를 보정하는 데이터, 인접하는 동색 화소간의 감도 불균일을 저감하는 데이터, 유효 화소 영역을 조정하는 데이터, 촬상 소자(8)의 암전류를 오프셋하는 데이터, 소정의 명도 계조에 정합하도록 조정된 데이터, 화상이 표시되는 표시기의 색표시 특성에 대응지어진 γ 변환값, 복수의 촬상 신에 대응지어진 데이터 등이 조정 결과값으로서 기억되어 있으므로, 카메라 모듈(1)을 전자기기 본체(21)에 실장한 후에, 이들 조정값을 구하는 공정을 생략할 수 있으며, 편리성을 향상할 수 있음과 더불어 고품위의 화질을 얻을 수 있다.

이상, 본 발명의 일실시예에 대해 설명했지만, 본 발명은, 상기 실시예로 한정되는 것은 아니며, 각종의 양태를 취할 수 있다.

예를 들면, 기억 매체(18)에는, 조정 결과값 Q를 옥내나 옥외 등의 촬상 신마다 기억해도 된다.

또, 촬상 소자(8)의 화소 영역에 대해서 쉐이딩을 행하기 위한 조정 결과값을 기억 매체에 기억해도 된다. 이것에 의해, 한층, 명암의 변형을 정밀도 좋게 저감할 수 있어 고품위의 화질을 얻을 수 있다.

또, 카메라 모듈(1)로부터 출력되는 디지털 화상 신호 C에 대해, 당해 카메라 모듈(1)을 카메라 본체(21)에 실장하기 전에 미리 소정의 전자기기에 실장하여, 온도 변화에 대한 변화를 미리 측정하고, 각 주위 온도에 대응시킨 조정 결과값을, 기억 매체(18)에 기억해도 된다. 이것에 의해, 온도 특성이 뛰어난 화질을 얻을 수 있다.

또, CPU(24)의 지령 신호에 대한 센서(14, 15a, 19a) 등의 응답성에 대해, 당해 카메라 모듈(1)을 카메라 본체(21)에 실장하기 전에 미리 소정의 전자기기에 실장하여, 응답성의 오차를 미리 측정하고, 이 오차를 지우는 조정 결과값을 기억 매체(18)에 기억해도 된다. 이것에 의해, 한층, 정밀도 좋게, 줌 렌즈(3), 포커스 렌즈(6), IRIS(4) 등을 구동할 수 있다.

또한, 카메라 모듈(1)에는, 조작자의 필요에 따라서 각 조정 결과값의 사용의 유무를 선택할 수 있도록, 플래그를 구비하여도 된다. 또, 카메라 모듈(1)에는, 기억 매체(18)에 기억한 각 조정 결과값을 특정의 조작자(또는, 특정의 카메라 본체)만을 사용할 수 있도록, 조정 결과값을 카메라 본체(21)에 출력할 때의 제한 수단을 구비하여도 된다.

본 발명은, 전자기기 본체에 착탈 가능하게 구성되는 카메라 모듈 및 이것을 구비한 전자기기에 유용하다.

Claims

전자기기 본체에 대해서 착탈 가능하게 구성되고,

피사체상을 인도하는 렌즈와,

복수의 광전변환 소자가 병설(竝設)되고, 상기 렌즈를 통해 인도되는 피사체상을 광전변환해 복수의 색의 화상 신호를 출력하는 촬상 소자와,

상기 화상 신호의 이득을 보정하는 가변 이득 증폭기와,

상기 가변 이득 증폭기로부터 출력되는 화상 신호를 A/D 변환해 디지털 화상 신호를 출력하는 A/D 변환기와,

기억 매체를 구비한 카메라 모듈로서,

상기 전자기기 본체에는, 상기 디지털 화상 신호를, 소정의 화상 데이터로 조정해 출력하는 화상 처리부가 구비되고,

상기 기억 매체에는,

당해 카메라 모듈을, 상기 전자기기 본체에 실장하기 전에 미리 소정의 전자기기에 실장하여, 상기 조정 후의 소정의 화상 데이터에 대응지어진, 상기 디지털 화상 신호의 조정 결과값이 기억되어 있는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 조정 결과값이, 상기 촬상 소자로 인도하는 광량을 조정하기 위한 노출, 초점을 자동적으로 맞추기 위한 오토 포커스, 상기 화상 데이터의 백색을 조정 하기 위한 화이트 밸런스, 상기 화상 데이터를 소정의 색조에 맞추기 위한 색재현, 셔터와 연동해 피사체상을 조사하는 스트로보 동작 등의 적어도 어느 하나를 조정하는 데이터인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 조정 결과값에는, 상기 촬상 소자에 인도되는 광량을 조정하기 위해 노출, 초점을 자동적으로 맞추기 위한 오토 포커스, 상기 화상 데이터의 백색을 조정하기 위한 화이트 밸런스, 상기 화상 데이터를 소정의 색조에 맞추기 위한 색재현 등의 모두가 포함되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 조정 결과값이, 상기 렌즈에 기인하는 수차를 보정하는 데이터인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 조정 결과값이, 인접하는 동색 화소간의 감도 불균일을 저감하는 데이터인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 조정 결과값이, 상기 촬상 소자를 통해 출력되는 화소 영역 중, 유효 화소 영역을 조정하는 데이터인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 조정 결과값이, 상기 촬상 소자의 암전류를 오프셋하는 데이터인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 2에 있어서,

상기 노출의 조정 결과값이, 노출 감도, 조리개, 셔터 스피드 등의 적어도 어느 하나를 조정하는 데이터인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 2에 있어서,

상기 오토 포커스의 조정 결과값이, 상기 렌즈의 홈 포지션, 초점 맞춤의 평가 기준값, 촬상 배율이나 상기 피사체상과의 거리에 따른 상기 렌즈의 이동 및 위치, 줌 동작에 따른 상기 렌즈 이동의 줌 트래킹, 상기 피사체의 이동에 대한 추종성, 셔터 스피드에 따른 상기 화상 신호의 이득, 초점 맞춤을 보조하기 위해 상기 피사체를 조광하는 보조 광원의 기동, F 넘버에 대응지어진 상기 렌즈 위치의 트래킹 등의 적어도 어느 하나를 조정하는 데이터인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 2 또는 청구항 9에 있어서,

상기 오토 포커스의 조정 결과값이, 복수의 촬상 배율의 각각마다, 초점 조 절을 행하기 위한, 검사 화상에 설정하는 윈도우의 수, 이 윈도우의 사이즈, 이 복수의 윈도우의 각각의 초점 조절에 대한 가중 등의 적어도 어느 하나를 조정하는 데이터인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 2에 있어서,

상기 화이트 밸런스의 조정 결과값이, 상기 촬상 소자로부터 출력되는 화상 신호에 의거하는 광원색의 추정, 상기 광원색의 추정에 대응지어진 화이트 밸런스 이득, 상기 촬상 소자를 통해 출력되는 화상 신호를 적, 록, 청의 표준색의 색 데이터로 변환하는 색변환 매트릭스 계수 등의 적어도 어느 하나를 조정하는 데이터인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 전자기기 본체에는, 상기 디지털 화상 신호에 의거해, 상기 촬상 소자로부터 출력되는 하나의 화소마다 복수의 색성분을 생성하는 색보간, 위색(僞色) 억제, 노이즈 억제, 에지 강조, 크로마 억제 등을 행하는 화질 조정부가 구비되고,

상기 기억 매체에 기억된 조정 결과값이, 상기 색보간, 위색 억제, 노이즈 억제, 에지 강조, 크로마 억제 등의 적어도 어느 하나를 조정하여 얻어진 데이터인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 조정 결과값이, 소정의 명도 계조에 정합하도록 조정된 데이터인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 1에 있어서,

상기 조정 결과값이, 상기 화상 데이터가 표시되는 표시기의 색표시 특성에 대응시키는 γ 변환값인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 2에 있어서,

상기 스트로보 동작의 조정 결과값이, 스트로보 가이드 넘버에 대응지어진 당해 스트로보의 발광 시간을 조정하는 데이터인 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
청구항 1 내지 청구항 15 중 적어도 어느 한 항에 있어서,

상기 조정 결과값이, 미리 설정된 복수의 촬상 신(scene)의 각각에 대응지어져 있는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
카메라 모듈을 통해 입력된 디지털 화상 신호를, 소정의 화상 데이터로 변환하여 출력하는 화상 처리부를 구비하고, 상기 카메라 모듈이 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자기기.
전자기기 본체에 대해서 착탈 가능하게 구성되고,

피사체상을 인도하는 렌즈와,

상기 렌즈를 통해 인도되는 피사체상을 광전변환하여 복수의 색의 화상 신호를 출력하는 촬상 수단과,

상기 화상 신호의 이득을 보정하는 가변 이득 증폭 수단과,

상기 가변 이득 증폭 수단으로부터 출력되는 화상 신호를 A/D 변환해 디지털 화상 신호를 출력하는 A/D 변환 수단과,

기억 수단을 이용한 카메라 모듈의 제조 방법으로서,

상기 전자기기 본체에는, 상기 디지털 신호를, 소정의 화상 데이터로 조정해 출력하는 화상 처리 수단이 이용되고,

상기 기억 수단에는,

당해 카메라 모듈을, 상기 전자기기 본체에 실장하기 전에 미리 소정의 전자기기에 실장하여, 상기 조정 후의 소정의 화상 데이터에 대응지어진 상기 디지털 화상 신호의 조정 결과값을 기억하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 제조 방법.
청구항 18에 있어서,

상기 조정 결과값이, 상기 촬상 소자에 인도하는 광량을 조정하기 위한 노출, 초점을 자동적으로 맞추기 위한 오토 포커스, 상기 화상 데이터의 백색을 조정하기 위한 화이트 밸런스, 상기 화상 데이터를 소정의 색조에 맞추기 위한 색재현, 스트로보 동작 등의 적어도 어느 하나를 조정하는 데이터인 것을 특징으로 하는 카 메라 모듈의 제조 방법.
청구항 18에 있어서,

상기 조정 결과값에는, 상기 촬상 소자에 인도하는 광량을 조정하기 위한 노출, 초점을 자동적으로 맞추기 위한 오토 포커스, 상기 화상 데이터의 백색을 조정하기 위한 화이트 밸런스, 상기 화상 데이터를 소정의 색조에 맞추기 위한 색재현 등의 모두가 포함되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 제조 방법.
청구항 18 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조정 결과값이, 미리 설정된 복수의 촬상 신의 각각에 대응지어져 있는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈의 제조 방법.
카메라 모듈을 통해 입력된 디지털 화상 신호를, 소정의 화상 데이터로 조정하여 출력하는 화상 처리 수단을 이용하고, 상기 카메라 모듈이 착탈 가능하게 구성된 전자기기의 제조 방법으로서, 상기 카메라 모듈의 제조 방법이 청구항 18 내지 청구항 21 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자기기의 제조 방법.