KR20100036472A - 카메라 장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 카메라 장치에 관한 것이다.
실시 예에 따른 카메라 장치는, 촬영되는 피사체를 확대 또는 축소하는 줌 렌즈; 상기 확대 또는 축소되는 피사체의 초점을 맞추는 초점 렌즈; 상기 줌 렌즈와 초점 렌즈의 제어정보가 저장되는 저장부: 및 주밍동작에 따라 상기 제어정보를 이용하여 줌 렌즈와 초점 렌즈가 각각의 목표위치로 동시에 이동되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
줌 렌즈, 초점 렌즈, 위치, 속도

Description

카메라 장치{Camera apparatus}
실시 예는 카메라 장치에 관한 것이다.
카메라는 주밍 버튼, 줌 렌즈 및 초점 렌즈를 구비하고, 주밍 버튼이 눌려지는 시간 동안에 줌 렌즈를 이동시킨 후 초점 렌즈를 이동시켜 초점을 맞춘다.
상기와 같은 통상적인 카메라는 줌 렌즈를 이동시킨 후 초점 렌즈를 이동시켜 초점을 맞추기 때문에, 줌 렌즈가 이동되는 시간 동안에 디스플레이되는 영상이 흐려지는 문제점이 발생한다.
이에 따라, 사용자는 주밍 버튼을 누르는 시간 동안에 선명한 영상을 볼 수 없어 답답함을 느끼게 되고 이는 제품의 만족감을 떨어뜨리는 원인이 된다.
실시 예는 줌 렌즈와 대응하여 초점 렌즈를 동시에 이동시킴으로써 영상의 흐려짐을 방지하는 카메라 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 카메라 장치는, 촬영되는 피사체를 확대 또는 축소하는 줌 렌즈; 상기 확대 또는 축소되는 피사체의 초점을 맞추는 초점 렌즈; 상기 줌 렌즈와 초점 렌즈의 제어정보가 저장되는 저장부: 및 주밍동작에 따라 상기 제어정보를 이용하여 줌 렌즈와 초점 렌즈가 각각의 목표위치로 동시에 이동되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
실시 예에 따른 카메라 장치에 의하면, 줌 렌즈의 이동에 대응하여 동시에 초점 렌즈를 이동시켜 목표하는 줌단 위치와 그 대응하는 초점 위치에 동일하게 도달하도록 함으로써, 연속적인 주밍 동작시에 영상의 흐려짐 없이 선명한 영상이 디스플레이 되도록 하는 효과가 있다.
또한, 정지 영상 또는 동영상 촬영시 연속적인 주밍 동작을 수행하는 동안 영상의 흐려짐 없이 선명한 영상이 디스플레이 및 녹화되도록 하는 효과가 있다.
이하, 실시예에 따른 카메라 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 실시 예에 따른 카메라 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 촬영되는 피사체를 확대 또는 축소하는 줌 렌즈(101); 상기 확대 또는 축소되는 피사체의 초점을 맞추는 초점 렌즈(111); 상기 피사체의 광 이미지를 결상하여 전기적인 신호로 변환하는 이미지 센서(140); 상기 줌 렌즈(101)와 초점 렌즈(111)의 이동을 제어하는 제어정보가 저장된 저장부(160); 상기 저장부(160)의 위치 및 속도 정보를 이용하여 줌 렌즈와 초점 렌즈가 목표하는 줌단 위치 및 그 대응하는 포커스 위치로 동시에 이동되도록 제어하는 제어부(150)를 포함한다.
상기 줌 렌즈(101), 초점 렌즈(111), 보상렌즈(120)를 포함하여 렌즈부를 구성하고, 필터부(130)를 더 포함하여 광학계(100)를 구성한다. 상기 줌 렌즈(101)는 와이드단, 텔레단 및 그 사이에 형성된 n개의 줌단 범위로 이동한다.
자세히 설명하면, 카메라 장치의 광각(wide angle)-줌 버튼 또는 망원(telephoto)-줌 버튼이 눌러져 주밍(zooming) 동작이 수행되면, 이에 대응하는 신호가 제어부(150)로 입력된다.
여기서, 상기 카메라 장치는 이동통신 단말기 등에 컨버전스 형태로 구비될 수 있다.
상기 제어부(150)는 상기 광각 줌 또는 망원 줌 신호에 대응하여 줌 모터(Zoom Actuator,102)를 구동시켜 줌 렌즈(101)를 이동시킨다.
예를 들면, 광각-줌 버튼이 눌려지면 줌 렌즈(101)의 포커스 거리가 짧아져서 화각이 넓어지고, 망원-줌 버튼이 눌려지면 줌 렌즈(101)의 포커스 거리가 길어져서 화각이 좁아진다.
즉, 상기 광각-줌 버튼 또는 망원-줌 버튼을 누름에 따라 줌 렌즈(101)가 이동되어, 촬영하고자 하는 피사체를 멀리 떨어져 보이게 하거나 가깝게 보이게 하도록 피사체가 축소 또는 확대될 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 줌 렌즈(101)의 이동거리에 대응하여 초점 렌즈(111)가 이동되도록 포커스 모터(AF Actuator,112)를 구동시킨다.
상기 렌즈부에 포함된 보상 렌즈(120)는 빛이 이미지 센서(140)로 집광되도록 굴절율을 보상하는 역할을 하며 별도로 구동되지 않는다.
상기 필터부(130)는 적외선을 차단하는 적외선 차단 필터(IRF, Infra-Red cut Filter)가 될 수 있다.
상기 이미지 센서(140)는 광학계(100)로부터의 빛을 전기적 화소 신호들로 변환시키며, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서가 될 수 있다.
상기 저장부(160)에는 피사체의 이격 거리에 따른 줌 렌즈(101)가 이동하는 줌단별 위치에 대응하는 초점 렌즈(102)의 포커스 위치가 대응되어 저장된다.
또한, 상기 저장부(160)에는 상기 줌 렌즈(101) 및 초점 렌즈(111)가 각각 목표하는 줌단 위치와 포커스 위치에 도달하는 속도가 동일하도록 미리 설정된 속도 정보가 저장된다.
즉, 상기 저장부(160)는 줌 렌즈(101) 및 초점 렌즈(111)를 목표위치로 이동시키기 위한 위치 및 속도를 포함하는 제어정보가 테이블로 저장된다.
여기서, 상기 저장부(160)는 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)이 될 수 있다.
상기 제어부(150)는 주밍 동작이 실행되면, 피사체의 이격거리에 따라 줌 렌즈(101)를 이동시키면서 동시에 초점 렌즈(111)도 이동되도록 제어하여, 연속적인 주밍 동작중에 피사체의 흐려짐 없이 선명한 피사체의 영상이 출력되도록 유지한다. 이하 도 2 및 도 3을 참조하여 자세히 설명한다.
도 2는 실시 예에 따른 줌 렌즈 및 초점 렌즈가 구동되는 상태를 나타내는 도면이며, 도 3은 실시 예에 따른 줌 렌즈의 줌단 위치에 대응하는 초점 렌즈의 포커스 위치를 보여주는 그래프이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 참조 부호 201은 줌 렌즈(101)를 이동시키기 위한 제1 가이드 바를 가리키며, 참조부호 202는 초점 렌즈(111)를 이동시키기 위한 제1 가이드 바의 연장선상에 위치한 제2 가이드 바를 가르킨다.
참조 부호 Zw(와이드단)는 제1 가이드 바(201)의 이동범위에서 최저 배율의 줌 렌즈(101) 위치를 가리키며, 참조 부호 ZT(텔레단)는 주밍 상한 위치로서, 제1 가이드 바(201)의 이동범위에서 최고 배율의 줌 렌즈(101) 위치를 가리킨다.
또한, 참조 부호 Fw는 제2 가이드 바(202)의 이동 범위에서 최장 포커스 거리의 초점 렌즈(111) 위치를 가리키며, 참조 부호 FT는 줌 렌즈(101) 위치가 상기 주밍 상한 위치(ZT)로서, 제2 가이드(202)의 이동 범위에서 최단 포커스 거리의 초점 렌즈(111) 위치를 가리킨다.
또한, 참조 부호 Z는 줌 렌즈(101)의 이동 축을 가리키며, 참조 부호 F는 초점 렌즈(111)의 이동 축을 가리킨다.
상기 그래프는 피사체의 이격 거리에 따라 줌 렌즈(101)가 n개의 줌단 위치(Zw~ZT)에 대응하는 초점 렌즈(102)의 포커스 위치(Fw~FT)가 결정되는 것을 보여주고 있다.
예를 들면, 상기 그래프는 카메라 장치와 피사체의 이격거리가 1m 인 경우와 2m인 경우 줌 렌즈(101)의 줌단별 위치에 대응하는 초점 렌즈(111)의 포커스 위치를 나타내고 있다.
상기 저장부(160)에는 상기 피사체의 이격 거리와 줌 렌즈(101)의 줌단별 위치에 대응하는 초점 렌즈(111)의 포커스 위치가 저장된다.
예를 들면, 사용자가 망원-줌 버튼을 누르는 시점에서 피사체의 이격거리가 2m인 경우, 줌 렌즈(101)의 현재 위치가 Z3에서 Z5로 이동할 때, 초점 렌즈(111)의 위치가 F3에서 F5로 이동하도록 피사체의 이격거리에 따른 줌 렌즈(101)의 줌단 위치에 대응하는 초점 렌즈(111)의 포커스 위치가 저장된다.
여기서, 피사체의 이격거리를 1m와 2m를 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되지 않고, 피사체의 다양한 이격거리에 따른 줌 렌즈(101)의 줌단 위치와 그 대응하는 초점 렌즈(111)의 포커스 위치가 저장부(160)에 저장될 수 있다.
또한, 상기 줌 렌즈(101) 및 초점 렌즈(111)의 성능에 따라 줌단별 위치 및 그 대응하는 포커스 위치가 더 세분화 될 수 있다.
상기 저장부(160)에는 피사체의 이격거리에 따른 줌 렌즈(101)와 초점 렌즈(111)가 목표위치에 동일한 시간에 도달하도록, 줌 렌즈(101)의 줌단별 이동 속도에 상응하는 상기 초점 렌즈(111)의 이동 속도가 저장된다.
예를 들면, 사용자가 망원-줌 버튼을 누르는 시점에서 피사체의 이격거리가 2m인 경우, 줌 렌즈(101)가 현재위치 Z3에서 목표위치 Z5로 도달하는 시간과 그 대응하는 초점 렌즈(111)의 현재위치 F3에서 목표위치 F5로 도달하는 시간이 동일하도록 이동 속도가 미리 설정되어 저장부(160)에 저장된다.
즉, 상기 저장부(160)에는 줌 렌즈(101)와 초점 렌즈(111)가 이동하는 위치 및 이동하는 속도를 포함하는 제어정보가 저장된다.
상기 제어부(150)는 사용자에 의해 망원-줌 버튼 또는 광각 줌 버튼이 눌러지는 경우, 저장부(160)에 저장된 위치정보 및 속도정보를 이용하여 줌 렌즈(101)와 초점 렌즈(111)을 동시에 이동시켜 목표하는 줌단 위치 및 포커스 위치에 줌 렌즈(101)와 초점 렌즈(111)가 동일한 시간에 도달하도록 제어한다.
예를 들면, 상기 제어부(150)는 피사체의 이격거리가 2m인 경우 사용자가 망원-줌 버튼을 누르는 시점에서 줌 렌즈(101)가 현재위치 Z3에서 목표위치 Z5로 이 동하는 경우, 초점 렌즈(111)가 현재 포커스 위치 F3에서 목표 포커스 위치 F5로 이동되도록 제어한다.
즉, 상기 제어부(150)는 줌 렌즈(101)의 현재 위치가 Z3인 경우 망원-줌 버튼이 눌러지면, 줌 렌즈(101)를 Z4 위치로 이동시키고 동시에 초점 렌즈(111)가 F4위치로 이동되도록 제어한다.
또한, 상기 제어부(150)는 줌 렌즈(101)가 Z4 위치에 도달할 때 초점 렌즈(111)도 F4 위치에 도달하도록 제어한다.
이때, 상기 제어부(150)는 망원-줌 버튼이 눌러짐이 Z4를 넘어선다고 판단되면, 줌 렌즈(101)는 Z5 위치로 이동시키면서 초점 렌즈(111)는 F5 위치로 이동되도록 제어하고, 줌 렌즈(101) 및 초점 렌즈(111) 이동속도를 제어하여 줌 렌즈(101)가 Z5 위치에 도달할 때 초점 렌즈(111)도 F5 위치에 도달하도록 한다.
이와 반대로, 상기 제어부(160)는 피사체의 이격거리가 2m인 경우 사용자가 광각-줌 버튼을 누르는 시점에서 줌 렌즈(101)가 현재위치 Z5에서 목표위치 Z3로 이동하는 경우, 초점 렌즈(11)를 현재위치 F5에서 목표 포커스 위치 F3로 이동하도록 제어하고, 줌 렌즈(101)가 Z3 위치에 도달할 때 초점 렌즈(111)도 F3 위치에 도달하도록 제어한다.
또한, 상기 제어부(150)는 저장부(160)에 포함되지 않는 이격 거리에 피사체가 위치하는 경우에, 저장된 위치정보 및 속도정보부터 보간법 등에 의해 초점 렌즈(111)의 위치와 이동 속도를 추정함으로써, 저장된 위치값에 한정되지 않고 정확하게 초점을 맞출 수 있도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 주밍 동작시에 자동노출(AE,Auto Exposure) 및 자동 화이트 밸런스(AWB,Auto White Balance)를 수행할 수 있다.
이와 같이, 실시 예는 줌 렌즈의 이동에 대응하여 동시에 초점 렌즈를 이동시켜 목표하는 줌단 위치와 그 대응하는 초점위치에 동일하게 도달하도록 함으로써, 연속적인 주밍 동작시에 영상의 흐려짐 없이 선명한 영상이 디스플레이 되도록 하는 효과가 있다.
이를 통해, 정지 영상 또는 동영상 촬영시 연속적인 주밍 동작을 수행하는 동안 영상의 흐려짐 없이 선명한 영상이 디스플레이 및 녹화되도록 하는 효과가 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 실시 예에 따른 카메라 장치의 구성도.
도 2는 실시 예에 따른 줌 렌즈 및 초점 렌즈가 구동되는 상태를 나타내는 도면.
도 3은 실시 예에 따른 줌 렌즈의 줌단 위치에 대응하는 초점 렌즈의 포커스 위치를 보여주는 그래프.

Claims (4)

  1. 촬영되는 피사체를 확대 또는 축소하는 줌 렌즈;
    상기 확대 또는 축소되는 피사체의 초점을 맞추는 초점 렌즈;
    상기 줌 렌즈와 초점 렌즈의 제어정보가 저장되는 저장부: 및
    주밍동작에 따라 상기 제어정보를 이용하여 줌 렌즈와 초점 렌즈가 각각의 목표위치로 동시에 이동되도록 제어하는 제어부를 포함하는 카메라 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 줌 렌즈와 초점 렌즈가 목표하는 위치에 동일한 시간에 도달되도록 제어하는 카메라 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어정보는 줌 렌즈의 줌단별 위치에 대응하는 초점 렌즈의 포커스 위치를 포함하는 카메라 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어정보는 줌 렌즈의 줌단별 이동속도에 상응하는 초점 렌즈의 이동속도를 포함하는 카메라 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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