KR20100097920A - 카메라에서 렌즈계의 위치를 측정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

카메라에서 렌즈계의 위치를 측정하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 다른 카메라에 구비된 렌즈계의 위치를 측정하는 장치는, 적어도 하나의 렌즈를 구비하고, 기설정된 축을 따라 이동하는 렌즈계와; 상기 렌즈계와 연동하는 반사 부재와; 상기 반사 부재에 의해 반사된 광을 검출하고, 상기 광의 검출 위치 정보를 포함하는 이미지 신호를 출력하는 이미지 센서와; 상기 이미지 센서로부터 상기 이미지 신호를 수신하고, 상기 광의 검출 위치 정보에 근거하여 상기 렌즈계의 상기 축 상의 위치를 산출하는 제어부를 포함한다.
Figure P1020090016807
렌즈계, 카메라, 반사, 이미지 센서, 위치 측정, 광원

Description

카메라에서 렌즈계의 위치를 측정하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING POSITION OF A LENS SYSTEM IN A CAMERA}
본 발명은 렌즈계(lens system)를 포함하는 카메라 또는 이러한 카메라를 구비하는 휴대 장치(portable device)에 관한 것으로서, 특히 상기 렌즈계의 위치를 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상의 카메라는 피사체의 이미지를 형성하기 위한 렌즈계와, 상기 렌즈계에 의해 형성된 이미지를 전기 신호로 검출하기 위한 이미지 센서(image sensor)를 포함한다. 상기 렌즈계의 초점은 피사체와의 거리에 따라 변화한다. 선명한 이미지를 얻기 위해서, 상기 이미지 센서는 그 수광부가 상기 렌즈계의 초점심도(depth of focus) 내에 위치하여야 한다. 따라서, 통상적인 카메라, 특히 피사체와의 거리 변화에 따른 초점 위치의 변화가 큰 매크로(macro) 기능(다르게 말하자면, 근접 촬상 기능)을 갖는 카메라는 피사체와의 거리에 따라 자동으로 초점을 조절하는 수단을 구비한다. 이러한 자동초점조절 수단은 엑츄에이터(actuator)를 이용하여 렌즈계와 이미지 센서 사이의 거리를 조절하며, 상기 엑츄에이터는 상기 렌즈계 또는 상기 이미지 센서를 상기 렌즈계의 광축을 따라 이동시킨다.
도 1은 엑츄에이터에 입력되는 구동 신호와 렌즈계의 변위와의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에서, x축은 상기 구동 신호가 나타내는 전압(즉, 구동 전압)을 나타내고, y축은 상기 렌즈계의 이동 거리(즉, 변위)를 나타낸다. 예를 들어, 상기 렌즈계의 목표 위치 값이 (A+6Δ)의 전압에 해당하는 위치인 경우에, 상기 엑츄에이터에는 A부터 (A+6Δ)까지 Δ만큼 증가하는 전압들이 순차적으로 입력된다. 즉, 상기 엑츄에이터는 상기 렌즈계가 상기 목표 위치 값에 이를 때까지 상기 렌즈계를 단계적으로 이동시킨다. 도시된 바와 같이, 상기 렌즈계는 상기 목표 위치 값이 설정되기 이전에 이미 (A+Δ)를 초과하는 전압에 해당하는 위치에 이동되어 있는 상태이므로, 상기 엑츄에이터에 (A+Δ)를 초과하는 전압이 입력될 때까지 상기 렌즈계는 이동하지 않는다. 상기 렌즈계를 즉각적으로 이동시키기 위해서는, 상기 구동 전압을 (A+Δ)를 초과하는 전압부터 시작할 필요가 있고, 이는 상기 렌즈계의 위치를 알고 있음을 전제로 한다.
전술한 바와 같은 이유로, 렌즈계의 위치를 정확하게 측정할 수 있는 장치가 필요함을 알 수 있으나, 이를 저가격 및 간단한 구성으로 구현하기 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 저가격 및 간단한 구성으로 렌즈계의 위치를 측정하기 위한 장치를 구현할 수 있는 방법이 요구된다.
본 발명의 일측면에 따른 카메라에 구비된 렌즈계의 위치를 측정하는 장치는, 적어도 하나의 렌즈를 구비하고, 기설정된 축을 따라 이동하는 렌즈계와; 상기 렌즈계와 연동하는 반사 부재와; 상기 반사 부재에 의해 반사된 광을 검출하고, 상기 광의 검출 위치 정보를 포함하는 이미지 신호를 출력하는 이미지 센서와; 상기 이미지 센서로부터 상기 이미지 신호를 수신하고, 상기 광의 검출 위치 정보에 근거하여 상기 렌즈계의 상기 축 상의 위치를 산출하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 카메라에 구비된 렌즈계의 위치를 측정하는 방법은, 기설정된 축을 따라 상기 렌즈계와 함께 이동하도록 설치된 반사 부재를 제공하는 과정과; 상기 반사 부재에 의해 반사된 광을 검출함으로써, 상기 광의 검출 위치 정보를 포함하는 이미지 신호를 생성하는 과정과; 상기 광의 검출 위치 정보에 근거하여 상기 렌즈계의 상기 축 상의 위치를 산출하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 카메라에 구비된 렌즈계의 위치를 측정하는 장치 및 방법에 의하면, 기존 카메라 구성에 광원 및 반사 부재만을 추가로 구비하는 것만으로 정밀한 위치 측정 결과를 제공하므로, 저가격 및 간단한 구성으로 구현될 수 있다는 이점이 있다.
또한, 상기 장치 및 방법은, 렌즈계의 수직 위치를 측정하는 것 이외에 상기 렌즈계를 카메라 내부에 정렬할 때 그 수평 및 수직 위치들을 측정하는데 사용될 수 있으므로, 다양한 응용이 가능하다는 이점이 있다.
이하에서는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 위치 측정 장치를 구비한 카메라를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 이미지 센서를 나타내는 평면도이다. 상기 카메라(100)는 렌즈계(110)와, 광원(light source, 122) 및 반사 부재(124)를 구비한 위치 측정 장치(120)와, 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB, 132) 및 이미지 센서 모듈(140)을 구비한 이미지 센서(130)와, 엑츄에이터(150)와, 표시부(160)와, 이미지신호처리부(image signal processor: ISP, 172) 및 프로세서(processor, 174)를 구비한 제어부(170)를 포함한다.
상기 렌즈계(110)는 외부로부터 입사된 광을 수렴시킴으로써 피사체의 이미지를 형성하며, 적어도 하나의 렌즈(112)를 포함한다. 상기 렌즈(112)는 볼록 렌즈, 오목 렌즈, 비구면 렌즈 등일 수 있다. 상기 렌즈계(110)는 그 중심을 지나는 광축(optical axis)에 대해 대칭성을 가지며, 상기 광축은 이러한 중심 축으로 정의된다.
상기 광원(122)은 상기 인쇄회로기판(132) 상에 탑재되며, 상기 반사 부재(124)를 향해 검사 광을 출력한다. 상기 광원(122)의 중심 축은 상기 광원(122)으로부터 출력되는 광의 진행 방향과 일치한다. 상기 광원(122)으로는 레이저 다이오드(laser diode: LD), 발광 다이오드(light emitting diode: LED) 등을 사용할 수 있다.
상기 반사 부재(124)는 상기 렌즈계(110) 내에서 상기 이미지를 형성하는 외부 광의 경로에서 벗어나 있도록 상기 렌즈계(110)에 대해 고정된 위치에 배치된다. 예를 들어, 상기 렌즈계(110)가 원통 구조의 홀더(holder)에 의해 고정되는 경우에, 상기 반사 부재(124)는 상기 홀더의 하단에 설치되거나, 측면에 설치될 수 있다. 도 2에서는, 상기 반사 부재(124)가 상기 렌즈계(110)의 측단에 접착제(128)를 이용하여 부착된 것을 예시하고 있다. 상기 반사 부재(124)는 그 중심을 지나는 축에 대해 대칭성을 가질 수 있으며, 상기 반사 부재(124)로서는 통상의 오목 미러를 사용할 수 있다. 상기 반사 부재(124)는 상기 광원(122)으로부터 입사된 상기 검사 광을 상기 이미지 센서 모듈(140) 측으로 반사한다. 상기 검사 광을 상기 이미지 센서 모듈(140) 측으로 지향시키기 위해, 상기 반사 부재(124)의 중심 축과 상기 광원(122)의 중심 축 중 적어도 하나가 상기 인쇄회로기판(132) 상단의 법선(상기 이미지 센서 모듈(140) 상단의 법선과 동일)을 기준으로 상기 이미지 센서(140)를 향해 치우쳐 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 반사 부재(124)를 그 중심축이 상기 법선에 대해 기울어지도록 배치하거나, 상기 인쇄회로기판(132) 상에 상단 경사진 스터드(stud)를 탑재하고, 상기 스터드의 상단에 상기 광원(122) 을 탑재할 수 있다.
상기 인쇄회로기판(132)은 상기 이미지 센서 모듈(140) 및 광원(122)에 구동 신호들을 각각 공급하며, 상기 이미지 센서 모듈(140)에 의해 검출된 이미지 신호를 상기 이미지신호처리부(172)로 출력한다.
상기 이미지 센서 모듈(140)은 상기 인쇄회로기판(132) 상에 탑재되며, 상기 렌즈계(110)를 통해 입사된 외부 광에 의해 형성된 광학적 이미지와 상기 반사 부재(124)로부터 입사된 광에 의한 광학적 스팟(spot) 이미지를 전기적 이미지 신호로 검출한다. 상기 이미지 센서 모듈(140)은 그 중앙부에 위치하며 해상도를 결정하는 유효화소 어레이(effective pixel array, 142)와, 상기 유효화소 어레이(142)의 주변에 위치하며 해상도에 기여하지 않는 활성화소 어레이(active pixel array, 144)와, 상기 활성화소 어레이(144)의 주변에 위치하며 광이 입사하지 못하는 암화소 어레이(black pixel array) 및 구동회로 영역(146)을 포함한다. 상기 유효화소 어레이(142)는 외부 광에 대한 수광부를 구성하고, 상기 활성화소 어레이(144)는 내부 광(즉, 검사 광)에 대한 수광부를 구성한다. 상기 이미지 센서 모듈(140)은 상기 유효화소 어레이(142) 및 활성화소 어레이(144)에 의해 검출된 이미지 신호를 출력하며, 상기 암화소 어레이(146)는 광학적 이미지를 검출하지 않는다. 상기 이미지 센서 모듈(140)로는 CCD(charge-coupled device) 이미지 센서, CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 이미지 센서 등을 사용할 수 있다.
상기 엑츄에이터(150)는 상기 프로세서(270)의 제어에 따라 상기 렌즈 계(110)를 이동시키며, 구동력을 제공하는 모터(M, 152)와, 상기 구동력에 의해 상기 렌즈계(110)를 그 광축을 따라 진퇴 이동시키는 가이드(guide, 154)를 포함한다.
상기 표시부(160)는 상기 이미지신호처리부(172)로부터 입력된 이미지 프레임을 화면에 표시한다.
상기 이미지신호처리부(172)는 상기 이미지 센서(130)로부터 입력되는 이미지 신호가 나타내는 전체 이미지 중 상기 유효화소 어레이(142)에 의해 검출된 유효 화소 영역을 프레임 단위로 처리하며, 상기 표시부(160)의 화면 특성(크기, 화질, 해상도 등)에 맞도록 변환된 이미지 프레임을 출력한다. 또한, 상기 이미지신호처리부(172)는 상기 이미지 신호가 나타내는 전체 이미지 중 상기 활성화소 어레이(144)에 의해 검출된 활성 화소 영역에서 스팟 이미지의 위치 좌표를 파악하고, 상기 위치 좌표를 상기 프로세서(174)로 출력한다.
상기 프로세서(174)는 상기 이미지신호처리부(172)로부터 상기 스팟 이미지의 위치 좌표를 수신하고, 상기 위치 좌표로부터 상기 렌즈계(110)의 위치를 도출한다.
도 2는 상기 렌즈계(110)가 최하단 위치에 있는 경우를 나타내는 도면이다. 이때, 이해의 편이를 위해, 상기 광원(122)의 발광점 및 상기 반사 부재(124)의 반사면(126)의 중심이 상기 인쇄회로기판(132)의 상단의 법선을 따라 정렬되어 있고, 상기 인쇄회로기판(132)의 상단을 기준으로 하여 상기 광원(122)의 발광점은 상기 이미지 센서 모듈(140)의 상단과 동일한 높이에 있는 것으로 한다.
상기 반사면(126)의 중심 축과 상기 법선이 이루는 각도 θ는 상기 렌즈계(110)의 이동에 따른 상기 반사 부재(124)의 이동에 따라 변하지 않는다. 또한, 상기 각도 θ는 상기 반사 광이 상기 이미지 센서 모듈(140)의 상단에 입사하는 각도와 동일하다. 따라서, 하기 <수학식 1>과 같은 삼각함수의 공식에 따라서, 상기 광원(122)의 발광점 및 상기 반사면(126) 중심 사이의 거리 BFL과, 상기 이미지 센서 모듈(140) 상의 스팟 이미지(180)의 위치 및 상기 광원(122)의 발광점 사이의 거리 Dspot은 비례 관계에 있다. 즉, BFL이 1.5배로 증가하면, Dspot도 1.5배로 증가한다. 이로부터, 상기 스팟 이미지(180)의 위치 좌표에 근거하여 얻어진 Dspot으로부터 BFL을 도출할 수 있게 된다.
Figure 112009012309536-PAT00001
예를 들어, 상기 이미지 센서 모듈(140)의 활성화소 어레이(144)의 좌하단 {x, y} 좌표를 {0, 0}이라고 하고, 상기 광원(122)의 발광점이 x축 상에 있으며, 상기 렌즈계(110)의 이동에 따라 스팟 이미지(180)가 x축을 따라 이동한다고 가정한다. 상기 렌즈계(110)가 최하단 위치에 있을 때, 스팟 이미지(180)의 위치 좌표가 {Dinit=5cm, 0cm}이고, {0, 0} 좌표와 상기 발광점 사이의 거리가 5cm이며, θ가 45°라고 하면, Dspot은 10cm이고, BFL은 10cm인 것으로 도출된다.
도 4는 상기 렌즈계(110)가 최상단 위치에 있는 경우를 나타내는 도면이다. 도 4의 (a)는 상기 카메라(100)의 구성을 나타내고, 도 4의 (b)는 상기 이미지 센서(130)를 나타내는 평면도이다.
도 4를 참고하면, 상기 렌즈계(110)가 최상단 위치에 있을 때, 스팟 이미지(182)의 위치 좌표가 {Dfinal=10cm, 0cm}이고, {0, 0} 좌표와 상기 발광점 사이의 거리가 5cm이며, θ가 45°라고 하면, Dspot은 15cm이고, BFL은 15cm인 것으로 도출된다.
상기 제어부(170)는 자동초점조절 절차를 통해 피사체와의 이격 거리에 따른 초점 위치를 파악하고, 상기 엑츄에이터(150)를 통해 상기 초점 위치로 상기 렌즈계(110)를 이동시킨다.
상기 제어부(170)의 자동초점조절 절차는 통상의 에지값 비교 방식에 따르며, 구체적으로 하기하는 (a) 내지 (f) 과정을 포함한다.
상기 (a) 과정은, 상기 프로세서(174)가 상기 렌즈계(110)에 대해 시작 위치(즉, 최하단 위치) 및 최종 위치(즉, 최상단 위치)와, 그 사이의 다수의 중간 위치들을 설정하고, 상기 렌즈계(110)를 상기 최하단 위치로 이동시키는 과정이다. 상기 프로세서(174)는 상기 렌즈계(110)의 최하단 위치 및 최상단 위치를 상기 엑츄에이터(150)에 대한 시작 구동 신호 Ainit 및 최종 구동 신호 Afinal에 각각 대응시키고, 예를 들어, Ainit는 0x00, Afinal는 0xFF에 대응되며, 이러한 각 구동 신호는 그 크기에 해당하는 전압을 나타낸다.
도 5는 스팟 이미지의 위치, 렌즈 변위 및 엑츄에이터 구동 신호의 대응 관계를 나타내는 도면이다.
도 5에서, 상기 활성화소 어레이(144)의 x축 상 위치 범위는 0 ~ Dend이고, 상기 렌즈계(110)의 z축 상 위치 범위는 0 ~ Sfinal이며, Dinit는 상기 렌즈계(110)가 최하단 위치에 있을 때의 스팟 이미지의 x축 좌표, Dfinal은 상기 렌즈계(110)가 최상단 위치에 있을 때의 스팟 이미지의 x축 좌표를 나타낸다. 또한, 굵은 실선의 그래프는 엑츄에이터 구동 신호에 대한 스팟 이미지의 위치를 나타내고, 가는 실선의 그래프는 엑츄에이터 구동 신호에 대한 상기 렌즈계(110)의 변위를 나타낸다.
상기 (b) 과정은 상기 이미지신호처리부(172)가 상기 시작 위치에서 이미지 프레임을 형성하는 과정이고, 상기 (c) 과정은 상기 이미지신호처리부(172)가 상기 이미지 프레임에서 자동초점조절 윈도우 내의 에지값(edge value)을 산출하는 과정이다. 이때, "에지"는 피사체의 윤곽에 해당하고, 상기 이미지 프레임 상에서 밝기가 급격하게 변하는 경계에 해당한다. "에지값"은 이러한 "에지"의 밝기 차이를 나타낸다. 상기 자동초점조절 윈도우의 각 화소(pixel)가 갖는 밝기를 산출하고, 화소 배열에서 행 방향을 기준으로 인접한 두 화소들간의 밝기 차이와 기준값을 비교하여 상기 두 화소들간의 경계가 에지인지의 여부를 판별하고, 에지에 해당하는 화소 쌍들의 밝기 차이들을 누적 합산함으로써, 이러한 에지값을 산출한다. 상기 (d) 과정은 상기 프로세서(174)가 상기 렌즈계(110)의 위치가 종료 위치에 해당하는지 확인하는 과정이다. 상기 렌즈계(110)가 종료 위치에 있지 않은 경우에, 상기 렌즈 계(110)를 다음 위치로 이동시키는 (e) 과정을 수행한 후, 상기 (b) 내지 (d) 과정을 차례로 수행한다. 상기 렌즈계(110)가 종료 위치에 있는 경우에, 상기 프로세서(174)는 상술한 (a) 내지 (e) 과정을 통해 얻은 에지값들 중 최대 에지값을 판별하는 (f) 과정을 수행한 후, 상기 렌즈계(110)를 상기 최대 에지값에 대응되는 위치로 이동시키는 (g) 과정을 수행한다.
상기 (g) 과정까지 수행함으로써 상기 자동초점조절 절차가 완료되고, 상기 카메라(100)는 초점이 맞추어진 상태에서 피사체를 촬상한다.
상기 프로세서(174)가 상기 렌즈계(110)를 이동시키는 경우에 있어서, 상기 렌즈계(110)의 히스터리시스(hysteresis) 특성을 고려할 필요가 있다면, 피드백 방식을 도입할 수 있다. 즉, 구동 신호에 대한 상기 렌즈계(110)의 위치를 파악하고, 그 차이를 다시 상기 엑츄에이터(150)에 입력함으로써, 상기 렌즈계(110)가 원하는 위치에 도달할 때까지 상기 엑츄에이터(150)를 구동할 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 위치 측정 장치를 구비한 카메라를 나타내는 도면이다. 상기 카메라(100')는 도 2에 도시된 카메라(100)와 유사한 구성을 가지며, 단지 위치 측정 장치(120')의 구성에 있어서만 다소 차이가 있다. 따라서, 동일한 구성 요소에 대해 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
상기 위치 측정 장치(120')는 광원(122), 렌즈(123) 및 반사 부재(124')를 포함한다.
상기 광원(122)은 인쇄회로기판(132) 상에 탑재되며, 상기 반사 부재(124') 를 향해 검사 광을 출력한다. 상기 광원(122)의 중심 축은 상기 광원(122)으로부터 출력되는 광의 진행 방향과 일치한다.
상기 렌즈(123)는 상기 광원(122)으로부터 출력된 광을 집속(collecting) 또는 수렴(converging)시키거나 시준화(collimating)한다.
상기 반사 부재(124')는 평평한 반사면(126')을 갖는 쐐기 형태의 구조물이고, 상기 렌즈계(110) 내에서 상기 이미지를 형성하는 외부 광의 경로에서 벗어나 있도록 상기 렌즈계(110)에 대해 고정된 위치에 배치된다. 도 6에서는, 상기 반사 부재(124')가 상기 렌즈계(110)의 측단에 접착제(128')를 이용하여 부착된 것을 예시하고 있다. 상기 반사 부재(124')는 상기 렌즈(123)를 통해 상기 광원(122)으로부터 입사된 상기 검사 광을 상기 이미지 센서 모듈(140) 측으로 반사한다. 상기 검사 광을 상기 이미지 센서 모듈(140) 측으로 지향시키기 위해, 상기 반사면(126')의 법선(또는 중심 축)이 상기 인쇄회로기판(132) 상단의 법선을 기준으로 상기 이미지 센서 모듈(140)을 향해 치우쳐 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
예를 들어, 도 2를 참고하면, 본 발명의 위치 측정 장치(120)가 렌즈계(110)의 z축 상 위치만을 측정하는 것으로 예시하였으나, 상기 위치 측정 장치(120)는 상기 렌즈계(110)를 카메라(100) 내부에 정렬할 때 그 수평 및 수직 위치들을 측정하는데 사용될 수 있다. 즉, 상기 렌즈계(110)를 상기 카메라(100) 내부에 정렬하 는 과정에서 x-y 평면 상에서 정렬 오차가 발생한 경우에, y축 상 위치 오차는 스팟 이미지가 y축 방향으로 이동하는 결과로 나타나고, x축 상 위치 오차는 스팟 이미지가 x축 방향으로 이동하는 결과로 나타난다.
또한, 상술한 실시예들에서 자동초점조절 과정에서 렌즈계 전체가 이동하는 것으로 예시하고 있으나, 이는 이해의 편이를 위한 것일 뿐이고, 실제로 렌즈계는 다수의 렌즈군들로 이루어지는 경우가 일반적이고, 자동초점조절 과정에서는 상측에 가장 인접한 렌즈군만을 이동시키는 것이 또한 일반적이다. 또한, 상기 렌즈계가 구비하는 렌즈는 IR 필터 등을 포함하는 개념이다.
또한, 상술한 실시예들에서 렌즈계와는 별도로 미러 코팅된 플라스틱 또는 유리 기판과 같은 반사 부재가 제공되는 것을 예시하였으나, 예를 들어, 렌즈계 홀더의 하단 일부에 미러 코팅을 하거나, 광 경로와 무관한 렌즈(적외선 필터를 포함)의 테두리 부분에 미러 코팅을 하여 반사 부재를 제공하는 방식도 가능하다.
도 1은 엑츄에이터에 입력되는 구동 신호와 렌즈계의 변위와의 관계를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 위치 측정 장치를 구비한 카메라를 나타내는 도면,
도 3은 도 2에 도시된 이미지 센서를 나타내는 평면도,
도 4는 도 2에 도시된 렌즈계가 최상단 위치에 있는 경우를 나타내는 도면,
도 5는 스팟 이미지의 위치, 렌즈 변위 및 엑츄에이터 구동 신호의 대응 관계를 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 위치 측정 장치를 구비한 카메라를 나타내는 도면.

Claims (7)

  1. 카메라에 구비된 렌즈계의 위치를 측정하는 장치에 있어서,
    적어도 하나의 렌즈를 구비하고, 기설정된 축을 따라 이동하는 렌즈계와;
    상기 렌즈계와 연동하는 반사 부재와;
    상기 반사 부재에 의해 반사된 광을 검출하고, 상기 광의 검출 위치 정보를 포함하는 이미지 신호를 출력하는 이미지 센서와;
    상기 이미지 센서로부터 상기 이미지 신호를 수신하고, 상기 광의 검출 위치 정보에 근거하여 상기 렌즈계의 상기 축 상의 위치를 산출하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 카메라에 구비된 렌즈계의 위치를 측정하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사 부재를 향해 광을 출력하는 광원을 더 포함함을 특징으로 하는 카메라에 구비된 렌즈계의 위치를 측정하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사 부재는 상기 렌즈계에 대해 고정되게 배치되고, 상기 광원으로부터 입사된 광을 상기 이미지 센서 측으로 반사하기 위한 반사면을 구비함을 특징으로 하는 카메라에 구비된 렌즈계의 위치를 측정하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 상기 카메라 외부로부터의 광이 입사되는 유효화소 어레이와, 상기 외부 광이 입사되지 않는 활성화소 어레이를 구비하고,
    상기 반사 부재에 의해 반사된 광은 활성화소 어레이에 의해 검출됨을 특징으로 하는 카메라에 구비된 렌즈계의 위치를 측정하는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 광의 검출 위치 정보와, 상기 반사 광이 상기 이미지 센서 상단에 입사하는 각도에 근거하여 상기 렌즈계의 상기 축 상의 위치를 산출함을 특징으로 하는 카메라에 구비된 렌즈계의 위치를 측정하는 장치.
  6. 카메라에 구비된 렌즈계의 위치를 측정하는 방법에 있어서,
    기설정된 축을 따라 상기 렌즈계와 함께 이동하도록 설치된 반사 부재를 제공하는 과정과;
    상기 카메라의 이미지 센서를 이용하여 상기 반사 부재에 의해 반사된 광을 검출함으로써, 상기 광의 검출 위치 정보를 포함하는 이미지 신호를 생성하는 과정과;
    상기 광의 검출 위치 정보에 근거하여 상기 렌즈계의 상기 축 상의 위치를 산출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 카메라에 구비된 렌즈계의 위치를 측정하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 렌즈계의 상기 축 상의 위치는 상기 광의 검출 위치 정보와 상기 반사 광이 상기 이미지 센서 상단에 입사하는 각도에 근거하여 산출됨을 특징으로 하는 카메라에 구비된 렌즈계의 위치를 측정하는 방법.
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