KR20110071552A - 렌즈 위치값 획득방법 - Google Patents

렌즈 위치값 획득방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110071552A
KR20110071552A KR1020090128160A KR20090128160A KR20110071552A KR 20110071552 A KR20110071552 A KR 20110071552A KR 1020090128160 A KR1020090128160 A KR 1020090128160A KR 20090128160 A KR20090128160 A KR 20090128160A KR 20110071552 A KR20110071552 A KR 20110071552A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens position
lens
position value
value
previous step
Prior art date
Application number
KR1020090128160A
Other languages
English (en)
Inventor
이상용
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020090128160A priority Critical patent/KR20110071552A/ko
Publication of KR20110071552A publication Critical patent/KR20110071552A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G02B7/102—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens controlled by a microcomputer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/09—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G02B7/365—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals by analysis of the spatial frequency components of the image
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element
    • G03B2205/0069—Driving means for the movement of one or more optical element using electromagnetic actuators, e.g. voice coils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

보이스코일모터(voice coil motor: VCM)를 이용하여 렌즈를 이동시켜 상기 렌즈이동의 각 스텝마다 이미지를 획득하여 가장 포커싱이 잘된 이미지의 렌즈 위치값을 최적 포커싱으로 판단하기 위해 렌즈를 이동시키기 위한 렌즈 위치(displacement)값을 획득하는 방법에 관한 것이다. 상기 렌즈 위치값 획득방법은 비례상수, 적분상수 및 이전 스텝의 렌즈 위치값과 이전의 이전 스텝의 렌즈 위치값의 차를 이용하여 상기 렌즈 위치의 변화량을 획득하는 단계, 및 상기 렌즈 위치의 변화량에 이전 스텝의 렌즈 위치값을 추가하여 렌즈를 이동시키기 위한 렌즈 위치값을 획득하는 단계를 포함한다.
보이스코일모터, AF, 포커싱, 비례상수, 적분상수

Description

렌즈 위치값 획득방법{A method for obtaining lens displacement value}
본 발명은 보이스코일모터를 이용하여 AF시 렌즈 위치값 획득방법에 관한 것이다.
카메라 또는 카메라 모듈은 최근 자동초점 제어기능(auto focusing function)을 구비하는 것이 필수적으로 되었다.
최근 자동초점 제어기능은 영상 센서로부터 획득한 영상의 고주파 성분을 검출하여 초점조절에 유용한 포커스 값(focus value, FV)을 획득하고, 이 FV가 최대값이 되는 지점으로 렌즈를 이동시키는 방법이다. 이러한 방식은 FV를 검출하는 부분, FV를 평가하여 렌즈의 이동 위치를 결정하는 부분, 및 렌즈를 제어하는 부분으로 구성될 수 있다. FV의 최대값을 찾는 방법으로 가장 기본적인 방법은 산등 탐색 기법이다. 별도의 장치 없이 획득된 영상신호로부터 초점 제어에 대한 정보를 얻는다.
보이스코일모터(voice coil motor: VCM)는 영구자석의 자기장 내에서 코일의 유도자기력에 의해 생기는 로렌츠힘을 이용하여 렌즈를 직선 운동시켜 주는 엑추에 이터로서, 비교적 짧은 거리를 정밀하게 직선운동시켜주는 시스템을 구축하는데 적합하다. VCM 엑추에이터를 이용하여 자동초점(auto focus: AF)알고리즘을 수행하는 경우 근접에서 원접으로 또는 원접에서 근접으로 움직일 경우 일정 개수의 스텝으로 나누어 해당 거리의 스텝만큼 렌즈위치가 움직여서 AF동작을 하게 된다. 그러나, VCM 엑추에이터의 특성상 일정거리의 스텝을 한번에 이동하게 되면 렌즈가 헌팅(hunting)을 일으킨다. 이러한 헌팅현상 때문에 포커스 피드백값을 정확하게 받을 수 없는 문제점이 있다. 따라서, VCM 엑추에이터의 스텝간의 이동을 부드럽게 처리하기 위하여 스텝간의 이동시 이동거리를 테이블화하여 S-커브 형태로 이동하게 한다. 이 경우 이미지 센서의 크기가 점점 작아지는 추세에 따라 이미지 신호 처리기(image signal processor: ISP)의 공간이 줄어드는데 테이블화된 이동거리를 저장하기 위한 메모리를 사용하게 되어 불균형이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 보이스코일모터를 이용하여 AF시 헌팅 현상을 최소화한 렌즈 위치값 획득방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 위치값 획득방법은 보이스코일모터(voice coil motor: VCM)를 이용하여 렌즈를 이동시켜 상기 렌즈이동의 각 스텝마다 이미지를 획득하여 가장 포커싱이 잘된 이미지의 렌즈 위치값을 최적 포커싱으로 판단하기 위해 렌즈를 이동시키기 위한 렌즈 위치(displacement)값을 획득하는 방법에 있어서, 비례상수, 적분상수 및 이전 스텝의 렌즈 위치값과 이전의 이전 스텝의 렌즈 위치값의 차를 이용하여 상기 렌즈 위치의 변화량을 획득하는 단계, 및 상기 렌즈 위치의 변화량에 이전 스텝의 렌즈 위치값을 추가하여 렌즈를 이동시키기 위한 렌즈 위치값을 획득하는 단계를 포함한다.
보이스코일모터를 이용한 AF시 본 실시예에 따른 렌즈 위치값 획득방법은 렌즈 이동의 헌팅 현상이 최소화된다. 타임 딜레이(time delay)가 없고 이미지 센서의 메모리 영역을 사용하지 않아도 되는 효과가 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 풀-스캔(full-scan) 방식의 AF 구동방법을 설명하는 그래프이다.
도 1을 참조하면, 시간에 따른 렌즈의 위치를 나타내며, AF가 최적으로 맞은 최적 상향 위치값의 코드값을 VCM의 상향 특성에서 취한다(a 참조). 각 스텝의 이동시마다 이미지를 획득하여 가장 포커싱이 잘된 이미지의 렌즈 위치값을 최적 포커싱으로 판단한다. 이 경우 VCM 엑추에이터의 특성상 일정거리의 스텝을 한번에 이동하게 되어 렌즈가 헌팅(hunting)을 일으킨다.
도 2는 도 1의 방식과 테이블방식의 VCM 엑추에이터 이동을 비교한 그래프이 고, 도 3은 도 2의 각 스텝을 확대해서 본 그래프이다.
도 2를 참조하면, 시간에 따른 렌즈의 위치를 나타내며, 도 1의 방식(a)에서는 VCM 엑추에이터가 예를 들어, 렌즈의 위치 30, 60,90 등의 방식으로 이동하게 되며 이에 따라 렌즈의 헌팅현상이 발생한다(e 참조). VCM 엑추에이터 스텝간의 이동을 부드럽게 처리하기 위하여 스텝간의 이동시 이동거리를 테이블화하여 적용하는 방식(b)에서는 예를 들어, 렌즈의 위치 26,28,29,30, 56.58.59.60 등의 방식으로 이동하게 되어 S-커브 형태로 이동하게 되며, 이에 따라 렌즈의 헌팅현상이 감소한다(e' 참조).
도 4는 본 실시예에 따른 VCM 엑추에이터의 드라이버를 나타내는 블록도이다. 도 4를 참조하면, VCM 엑추에이터의 드라이버(100)는 POR부(110), I2C부(120), DAC(130), 레지스터(140), 메모리(150) 및 AMP(Amplifier)(160)를 포함한다.
POR(power on reset)부(110)는 초기 전원 인가시 안정된 전압이 공급될 때까지 일정 기간 지연(delay)후 장치를 구동한다. I2C부(120)는 AF하는 AF 커맨드 알고리즘의 신호를 입력받는다. DAC(130)는 디지털 신호를 입력받아 아날로그 신호를 출력하며 본 실시예에서는 전류를 아날로그 신호로 출력한다. 레지스터(140)는 I2C부(120)에서 출력된 디지털 신호를 DAC(130)에 입력시키며, 디지털 신호를 입력 받아 아날로그 신호로 출력하기 위한 전류 테이블을 포함한다.
본 실시예에서 I2C부(120)에 입력되는 신호는 다음 수학식 1과 같다.
Figure 112009079013340-PAT00001
여기서, MVn은 렌즈 위치(displacement)값, MVn -1은 이전 스텝의 렌즈 위치(displacement)값 및 △MVn은 렌즈 위치의 변화량을 나타낸다.
본 실시예에 따른 렌즈 위치의 변화량은 다음 수학식 2와 같다.
Figure 112009079013340-PAT00002
여기서, Kp는 비례상수, Ki는 적분상수 및 e(t)는 MVn -1-MVn -2를 나타낸다. MVn-2는 이전의 이전 스텝의 렌즈 위치값을 나타낸다. Kp및 Ki는 카메라 모듈에 따라 제작시 최적의 상수를 구한 후 이하 설명되는 메모리(150)에 저장되어 있을 수 있다.
이러한 수학식 1 및 수학식 2는 이미지 신호 프로세서(도시되지 않음)에서 계산되어 출력된 신호는 I2C부(120)를 통해 VCM 엑추에이터의 드라이버(100)에 입력될 수 있다.
메모리(150)는 히스테리시스 테이블을 포함한다. 여기서, 히스테리시스 테이블은 각 코드값에 따라 VCM 엑추에이터의 상향 위치값과 하향 위치값를 나타낸 테이블이다. AMP(160)는 DAC(130)의 출력값의 게인-부팅(gain-booting)하는 버퍼기능 을 한다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터,데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 풀-스캔(full-scan) 방식의 AF 구동방법을 설명하는 그래프이다.
도 2는 도 1의 방식과 테이블방식의 VCM 엑추에이터 이동을 비교한 그래프이다.
도 3은 도 2의 각 스텝을 확대해서 본 그래프이다.
도 4는 본 실시예에 따른 VCM 엑추에이터의 드라이버를 나타내는 블록도이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: VCM 엑추에이터의 드라이버 110: POR부
120: I2C부 130: DAC
140: 레지스터 150: 메모리
160: AMP(Amplifier)

Claims (4)

  1. 보이스코일모터(voice coil motor: VCM)를 이용하여 렌즈를 이동시켜 상기 렌즈이동의 각 스텝마다 이미지를 획득하여 가장 포커싱이 잘된 이미지의 렌즈 위치값을 최적 포커싱으로 판단하기 위해 렌즈를 이동시키기 위한 렌즈 위치(displacement)값을 획득하는 방법에 있어서,
    비례상수, 적분상수 및 이전 스텝의 렌즈 위치값과 이전의 이전 스텝의 렌즈 위치값의 차를 이용하여 상기 렌즈 위치의 변화량을 획득하는 단계; 및
    상기 렌즈 위치의 변화량에 이전 스텝의 렌즈 위치값을 추가하여 렌즈를 이동시키기 위한 렌즈 위치값을 획득하는 단계를 포함하는 렌즈 위치값 획득방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈 위치의 변화량은
    Figure 112009079013340-PAT00003
    인 렌즈 위치값 획득방법.
    여기서, △MVn는 렌즈 위치의 변화량이고, Kp는 비례상수이며, Ki는 적분상수이고, e(t)는 MVn -1-MVn -2이며, MVn - 1는 이전 스텝의 렌즈 위치값이고 MVn -2은 이전의 이전 스텝의 렌즈 위치값임.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 렌즈 위치값은
    Figure 112009079013340-PAT00004
    인 렌즈 위치값 획득방법.
    여기서, MVn은 렌즈 위치값, MVn -1은 이전 스텝의 렌즈 위치값 및 △MVn은 렌즈 위치의 변화량임.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가장 포커싱이 잘된 이미지의 렌즈 위치값은 이미지의 주파수가 가장 높을 때의 렌즈 위치값인 렌즈 위치값 획득방법.
KR1020090128160A 2009-12-21 2009-12-21 렌즈 위치값 획득방법 KR20110071552A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090128160A KR20110071552A (ko) 2009-12-21 2009-12-21 렌즈 위치값 획득방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090128160A KR20110071552A (ko) 2009-12-21 2009-12-21 렌즈 위치값 획득방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110071552A true KR20110071552A (ko) 2011-06-29

Family

ID=44402632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090128160A KR20110071552A (ko) 2009-12-21 2009-12-21 렌즈 위치값 획득방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110071552A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105388680A (zh) * 2014-08-27 2016-03-09 联发科技股份有限公司 相机自动对焦装置和方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105388680A (zh) * 2014-08-27 2016-03-09 联发科技股份有限公司 相机自动对焦装置和方法
US10148867B2 (en) 2014-08-27 2018-12-04 Mediatek Inc. Camera auto-focus apparatus for performing lens position compensation to determine focused lens position and related camera auto-focus method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101664352B1 (ko) Ｖｃｍ 엑추에이터를 이용한 자동 초점조절방법
KR101588951B1 (ko) 보이스 코일 모터 액추에이터 구동 장치
KR101920130B1 (ko) 카메라 모듈의 조정 방법과 렌즈 위치 제어 장치 및 선형 운동 디바이스의 제어 장치와 그 제어 방법
JP4600754B2 (ja) 撮像装置
US9606371B2 (en) Image pickup apparatus and control method
JP5428269B2 (ja) 高分子アクチュエータ制御装置その方法、および電子機器
US20150146024A1 (en) Image pickup apparatus and control method
KR101614863B1 (ko) Ｖｃｍ 엑추에이터를 이용한 자동 초점조절방법
US10447176B2 (en) Vibration type actuator control apparatus, apparatus having the same, and storage medium storing vibration type actuator control program
TWI733992B (zh) 用於執行自動對焦之方法
JP2008178206A (ja) アクチュエータ駆動装置およびカメラ装置
JP5161513B2 (ja) 手振れ補正装置及び方法
JP5964542B2 (ja) フォーカス制御回路
KR20110071552A (ko) 렌즈 위치값 획득방법
JP2010085473A (ja) 撮像装置
JP2007322462A (ja) 光学機器
KR101614864B1 (ko) Ｖｃｍ 엑추에이터를 이용한 자동 초점조절방법
US11829000B2 (en) Optical apparatus, its control method, and storage medium
US11457161B2 (en) Imaging device moving an imaging element a predetermined amount for each exposure to acquire a plurality of images, image blur correction method, and recording medium
JP2012060559A (ja) 撮像装置および電子機器
JP5345305B2 (ja) 撮影装置及び撮影方法
JP6514003B2 (ja) 運動デバイス制御回路及びその制御方法、調整方法並びに運動デバイス制御装置
US7738781B2 (en) Position detecting circuit and imaging apparatus
JP2006048081A (ja) 像振れ補正装置
JP2023034841A (ja) 原点設定装置、原点設定方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal