KR20110085141A

KR20110085141A - 디지털 영상처리장치 및 방법

Info

Publication number: KR20110085141A
Application number: KR1020100004756A
Authority: KR
Inventors: 윤재무
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-01-19
Filing date: 2010-01-19
Publication date: 2011-07-27
Also published as: US20110176015A1; KR101663225B1; US8760524B2

Abstract

본 발명은 디지털 영상처리장치에서 손떨림을 보정하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 디지털 영상처리장치의 일 예는 촬영렌즈의 포커스렌즈를 구동하는 렌즈구동부가 촬영렌즈를 구동할 때 포커스렌즈의 위치를 파악하는 렌즈위치인식부, 디지털 영상처리장치의 움직임 정도를 나타내는 신호로부터 손떨림 정도를 파악하는 손떨림검출부와 손떨림검출부에서 파악한 손떨림정도와 렌즈위치인식부에서 파악한 상기 렌즈의 위치의 차이 값에 따라 렌즈구동부를 조절하는 손떨림보정부를 포함한다.

Description

디지털 영상처리장치 및 방법{Method and Apparatus for processing digital image}

본 발명은 디지털 영상처리장치 제어 방법에 관한 것이다. 보다 상세히, 본 발명은 디지털 영상처리장치에서 손떨림을 보정하는 방법에 관한 것이다.

손떨림 보정기능이란 디지털 영상처리장치를 이용하는 사용자의 손떨림을 흔들림 감지 수단으로 감지하여 렌즈를 손떨림 방향과 반대방향으로 움직이게 하는 기능이다. 흔들림 감지수단으로는 자이로 센서등이 사용되고, 렌즈를 구동하는 장치로는 VCM(Voice Coil Motor), Piezo, Stepping Motor 등이 사용된다.

종래의 손떨림 보정 방법으로는 Shot Only Mode 와 Continuance Mode 등이 있다. Shot Only Mode는 풀셔터를 누른 후 라이브뷰 창이 오프될 때 손떨림보정기능이 카메라 내부에서 동작하는 방식이다. Shot Only Mode는 손떨림 보정장치가 작동하는 시간이 짧기 때문에 전력소모가 적다는 이점이 있다. Continuance Mode 는 카메라에 전원이 들어오는 순간부터 손떨림보정기능이 지속적으로 구동되는 방식이다. 연속적으로 손떨림보정기능이 구동되므로, 사용자는 언제든지 손떨림이 없는 영상을 라이브뷰에서 볼 수 있는 이점이 있으나, 전력소모가 많은 단점이 있다.

Shot Only Mode 와 Continuance Mode 의 장점을 결합한 Release Mode 손떨림 보정 방법을 이용하는 경우도 있다. 그러나, Release Mode 손떨림 보정 방법을 이용하는 디지털 영상처리 장치의 경우 반셔터를 눌렀다가 셔터를 놓을 경우 라이브뷰화면이 튀는 문제점이 발생하고 있다. 또한, 촬영시간이 길어 연속 촬영이 용이하지 않은 문제점이 있다.

본 발명에서는 종래에 Release Mode손떨림보정기능을 이용하는 디지털 영상처리장치의 문제점을 해결하고자한다. 또한, 촬영속도를 개선하여 빠른 연속촬영을 지원하고자 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 디지털 영상처리장치는 촬영렌즈의 포커스렌즈를 구동하는 렌즈구동부; 상기 렌즈구동부가 상기 촬영렌즈를 구동할 때 상기 포커스렌즈의 위치를 파악하는 렌즈위치인식부; 디지털 영상처리장치의 움직임 정도를 나타내는 신호로부터 손떨림 정도를 파악하는 손떨림검출부; 및 상기 손떨림검출부에서 파악한 손떨림정도와 상기 렌즈위치인식부에서 파악한 상기 렌즈의 위치의 차이 값에 따라 상기 렌즈구동부를 조절하는 손떨림보정부;를 포함한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, 디지털 영상처리장치에서 손떨림을 보정하는 방법은 상기 디지털 영상처리장치는 촬영렌즈를 구동할 때 포커스렌즈의 위치를 파악하는 렌즈위치인식부; 및 상기 디지털 영상처리장치의 움직임 정도를 나타내는 신호로부터 손떨림 정도를 파악한 후 하이패스필터를 이용하여 노이즈성분을 제거하는 손떨림검출부; 를 포함하는 손떨림보정장치를 포함하고, 상기 디지털 영상처리장치의 반셔터가 눌린 경우 상기 손떨림 보정장치를 구동하는 단계; 상기 디지털 영상처리장치의 풀셔터가 눌린 경우, 상기 촬영렌즈를 통해 피사체로부터의 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성할 때까지 라이브뷰 창을 오프(OFF)하는 단계; 상기 영상신호가 생성되면 라이브뷰창을 온(ON)한 후 상기 손떨림검출부의 상기 하이패스필터를 구동하는 단계; 상기 하이패스필터를 구동한 후 손떨림검출부에서 파악한 손떨림정도와 상기 렌즈위치인식부에서 파악한 상기 렌즈의 위치의 차이 값에 따라 상기 포커스렌즈의 위치를 조절하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, 디지털 영상처리장치에서 손떨림보정방법은 렌즈구동부에서 촬영렌즈의 포커스렌즈를 구동하는단계; 상기 렌즈구동부가 상기 촬영렌즈를 구동할 때 상기 포커스렌즈의 위치를 파악하는 렌즈위치인식단계; 상기 디지털 영상처리장치의 움직임 정도를 나타내는 신호로부터 손떨림 정도를 파악하는 손떨림검출단계; 및 상기 손떨림검출단계에서 파악한 손떨림정도와 상기 렌즈위치인식단계에서 파악한 상기 렌즈의 위치의 차이 값에 따라 상기 렌즈구동부를 조절하는 손떨림보정단계;를 포함한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, 디지털 영상처리장치에서 손떨림을 보정하는 방법은 상기 디지털 영상처리장치는 촬영렌즈를 구동할 때 포커스렌즈의 위치를 파악하는 렌즈위치인식부; 및 상기 디지털 영상처리장치의 움직임 정도를 나타내는 신호로부터 손떨림 정도를 파악한 후 하이패스필터를 이용하여 노이즈성분을 제거하는 손떨림검출부; 를 포함하는 손떨림보정장치를 포함하고, 상기 디지털 영상처리장치의 반셔터가 눌린 경우 상기 손떨림 보정장치를 구동하는 단계; 상기 디지털 영상처리장치의 반셔터가 놓인 경우 상기 손떨림검출부의 상기 하이패스필터를 구동하는 단계; 상기 하이패스필터를 구동한 후 손떨림검출부에서 파악한 손떨림정도와 상기 렌즈위치인식부에서 파악한 상기 렌즈의 위치의 차이 값에 따라 상기 포커스렌즈의 위치를 조절하는 단계;를 포함한다.

본 발명에서는 기존에 Release Mode를 이용하는 손떨림보정방법에서 렌즈가 중앙으로 복귀할 때 발생하는 화면의 튐을 제거할 수 있다. 또한, 본 발명의 손떨림보정장치를 이용하는 디지털 영상처리장치는 라이브뷰가 온(ON)된 이후에 렌즈가 중앙으로 복귀하므로, 렌즈가 중앙으로 복귀하는데 소요되었던 지연시간으로 인해 빠른 연속촬영이 어려웠던 종래의 문제점을 해결하는 효과가 있다.

도 1(a) 내지 (c) 는 기존에 Release Mode손떨림보정기능을 이용하는 디지털 영상처리장치에서 반셔터를 눌렀다 놓을 때 라이브뷰의 영상을 도시한다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 디지털 영상처리장치를 개략적으로 도시한다.
도 3 은 손떨림보정장치의 구성도를 도시한다.
도 4 는 본 발명의 손떨림보정장치에서 사용하는 하이패스필터의 기능을 도시한다.
도 5 는 디지털 영상처리장치에서 본 발명의 손떨림보정장치가 구현되는 바람직한 일 실시예로서 흐름도를 도시한다.
도 6 은 디지털 영상처리장치에서 본 발명의 손떨림보정장치를 구현하여 렌즈를 중앙으로 복귀하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7 은 렌즈가 중앙으로 복귀하는 동안 사용자가 재촬영하는 경우 손떨림 보정장치의 구동을 도시한다.
도 8 은 디지털 영상처리장치에서 반셔터를 누르고 놓는 경우, 본 발명의 손떨림보정장치를 구현하여 렌즈를 중앙으로 복귀하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9 는 본 발명의 손떨림보정장치를 사용할 때 반셔터를 누르고 높는 경우 라이브뷰의 영상을 도시한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 자세히 설명하도록 한다.

도 1(a) 내지 (c) 는 기존에 Release Mode손떨림보정기능을 이용하는 디지털 영상처리장치에서 반셔터를 눌렀다 놓을 때 라이브뷰의 영상을 도시한다.

Release Mode는 카메라의 전원을 켜고 영상을 촬영하기 전까지 대기 상태를 유지하나, 사용자가 반셔터를 누르는 순간부터 손떨림보정기능을 수행하는 방식이다.

기존에 Release Mode손떨림보정기능을 이용하는 디지털 영상처리장치에서는 손떨림보정기능을 이용하다 셔터를 놓을 경우, 디지털 영상처리장치의 렌즈를 중앙으로 복귀시킬 때 지연이 발생한다. 예를 들어, VCM(Voice Coil Motor) 구동 방식의 경우 약 30ms의 지연이 발생하고, Piezo 구동 방식의 경우 약 100ms의 지연이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 렌즈를 중앙으로 복귀하는데 소요되는 지연시간으로 인해 1회 촬영속도가 느려지는 문제점이 있다.

이 외에, 렌즈가 중앙으로 갑작스럽게 이동하면서 충격음이 발생하고, 렌즈가 미세한 진동을 일으키게 된다. 또한, 렌즈가 진동하는 동안 라이브뷰창이 ON되면 라이브뷰에서는 흐린 영상이 나타나는 화면의 튐이 발생한다.

구체적으로 살펴보면, 도 1(a)와 같이 셔터를 놓기 전에 렌즈의 위치가 정 중앙에 있는 경우, 셔터를 놓아도 화면의 튐은 발생하지 않는다.

도 1(b)의 경우 셔터를 놓기 전에 렌즈의 위치가 Y축의 중앙에, X축의 상측으로 이동된 상태에서(110), 셔터를 놓는 경우 렌즈가 중앙으로 복귀할 때 라이브뷰 영상에서는 X축을 기준으로 좌측으로(111) 튐이 발생한다.

도 1(c)의 경우 셔터를 놓기 전에 렌즈의 위치가 X축과 Y축 모두 하측으로 이동된 상태인 경우(120), 셔터를 놓으면 렌즈는 중앙으로 복귀할 때 라이브뷰 영상에서는 대각선 방향으로(121) 튐이 발생한다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상처리장치(1, 도 2 참고)에서는 EVF의 영상이 LCD 영상과 동일하므로, 라이브뷰에서 화면의 튐이 발생하게 되면 사용자도 튐이 발생하는 흔들리는 영상을 보게 되는 문제점이 있다.

본 발명에서는 도 1(a) 내지 (c)에서 발생하는 문제점을 해결하고자 한다.

도 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 디지털 영상처리장치를 개략적으로 도시한다.

도 2을 참조하면, 본 실시예에 따른 디지털 영상처리장치(1)는 교환식 렌즈(100)와 본체부(200)를 포함한다. 상기 교환식 렌즈(100)는 초점 검출 기능을 구비하며, 상기 본체부(200)는 상기 교환식 렌즈(100)가 포커스 렌즈(102)를 구동하도록 하는 기능을 구비한다. 본 발명의 손떨림 보정 장치(100)는 도 2에 도시된 유형 외에 디지털 촬영 장치, 예를 들면 디지털 컴팩트 카메라(DSC), 디지털 일안 반사식 카메라(DSLR), 캠코더 등에 장착되어 촬영시의 손떨림을 보정할 수 있다.

교환식 렌즈(100)(이하, '렌즈'라고 한다)는 결상 광학계(101), 줌 렌즈 위치 감지 센서(103), 렌즈 구동부(105), 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106), 조리개 구동부(108), 렌즈 마운트(109), 렌즈 제어부(110)를 포함한다.

결상 광학계(101)는 줌 조절을 위한 줌 렌즈(102), 초점 위치를 변화시키는 포커스 렌즈(104), 및 조리개(107)를 포함한다. 줌 렌즈(102) 및 포커스 렌즈(104)는 복수의 렌즈를 조합한 렌즈군으로 이루어질 수 있다. 셔터로 가리개가 위아래로 움직이는 기계식 셔터를 구비할 수 있다.

줌 렌즈 위치 감지 센서(103) 및 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106)는 각각 줌 렌즈(102)와 포커스 렌즈(104)의 위치를 감지한다. 포커스 렌즈(104)의 위치를 감지하는 타이밍은 렌즈 제어부(110) 또는 후술할 카메라 제어부(209)에 의하여 설정될 수 있다. 예를 들어 상기 포커스 렌즈(104)의 위치를 감지하는 타이밍은 영상신호로부터 AF 검출을 수행하는 타이밍일 수 있다.

줌 렌즈 위치 감지 센서(103) 및 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106)는 홀센서를 포함할 수 있다. 홀 센서는 충격에 의한 렌즈의 위치 변위에 따른 홀 센서 신호를 출력한다. 홀 센서의 출력 신호는 셔터 동작시에 충격에 의한 위치 변위가 발생하게 된다. 일반적으로 손떨림 보정 장치에 부착된 홀 센서, 홀 소자 또는 자기 유닛은 렌즈 또는 CCD의 위치를 측정하여 해당 위치를 손떨림 보정을 위한 피드백 정보로서 이용한다.

렌즈 구동부(105) 및 조리개 구동부(108)는 렌즈 제어부(110)에 의하여 제어되어 각각 포커스 렌즈(104) 및 조리개(107)를 구동한다. 특히, 렌즈 구동부(105)는 포커스 렌즈(104)를 광축 방향으로 구동한다.

렌즈 제어부(110)는 시각 측정을 위한 제1 타이머(111), 렌즈의 특성에 대한 정보를 저장하는 렌즈 메모리(112)를 포함한다. 또한 렌즈 제어부(110)는 상기 감지한 포커스 렌즈(104)의 위치 정보를 본체부(200)로 전송한다. 이때, 렌즈 제어부(110)는 포커스 렌즈(104)의 위치에 변화가 있는 경우, 또는 카메라 제어부(209)로부터 포커스 렌즈(104)의 위치 정보의 요청이 있는 경우에 상기 검출한 포커스 렌즈(104)의 위치 정보를 본체부(200)에 전송할 수 있다. 또한 상기 제1 타이머(111)는 본체부(200)로부터의 리셋 신호에 의하여 리셋될 수 있으며, 상기 리셋 동작에 의하여 렌즈(100)와 본체부(200)의 시각이 동기화될 수 있게 된다.

렌즈 마운트(109)는 렌즈 측 통신핀을 구비하며, 후술할 카메라측 통신핀과 서로 맞물려 데이터, 제어신호 등의 전송경로로 사용된다.

다음으로 본체부(200)의 구성을 살펴본다.

본체부(200)는 뷰 파인더(EVF,Electric ViewFinder )(201), 셔터(203), 촬상소자(204), 촬상소자 제어부(206), 표시부(206), 조작 버튼(207), 카메라 마운트(208),카메라 제어부(209), 진동검출부(210) 및 손떨림검출부(211)를 포함할 수 있다.

뷰 파인더(201)는 액정 표시부(202)가 내장되어 있을 수 있으며, 촬상되는 영상을 실시간으로 볼 수 있다.셔터(203)는 촬상소자(204)에 빛이 인가되는 시간, 즉 노출시간을 결정한다.

촬상소자(204)는 렌즈(100)의 결상 광학계(101)를 통과한 영상 광을 촬상하여 영상신호를 생성한다. 촬상소자(204)는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 광전변환부 및 상기 광전변환부로부터 전하를 이동시켜 영상신호를 독출하는 수직 또는/및 수평 전송로 등을 포함할 수 있다. 촬상소자(204)로 CCD(charge coupled device) 센서, CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서 등을 사용할 수 있다.

촬상소자 제어부(205)는 타이밍 신호를 생성하고, 상기 타이밍 신호에 동기하여 상기 촬상소자(204)가 촬상하도록 제어한다. 표시부(206)는 각종 영상 및 정보가 디스플레이된다. 상기 표시부(207)로는 유기발광표시장치(OLED) 등이 사용될 수 있다.

조작 버튼(207)은 디지털 영상처리장치(1)의 조작을 위하여 사용자로부터의 각종 명령을 입력하는 부분이다. 조작 버튼(207)으로 셔터 릴리즈 버튼, 메인 스위치, 모드 다이얼, 메뉴 버튼 등 다양한 버튼을 포함할 수 있다. 도 1에서 S1은 반셔터 스위치, S2는 풀셔터 스위치 그리고 SM은 메인 스위치를 각각 나타낸다.

카메라 제어부(209)는 촬상소자(204)에서 생성된 영상신호에 대하여 AF 검출을 수행하여 AF 평가값을 산출한다. 카메라 마운트(208)는 카메라측 통신핀을 구비한다.

디지털 영상처리장치(1)는 손떨림 등에 의한 본체(200)의 흔들림을 보정하기 위하여, 진동검출부(210) 및 손떨림검출부(211)를 포함한다. 진동검출부(210)는 자이로스코프 센서, 각속도 센서 또는 가속도 센서등을 포함할 수 있다. 손떨림검출부(211)는 진동검출부(210)에서 검출된 손떨림 신호를 디지털 신호로 변환 한 후 적분 연산과 하이패스 필터를 사용하여 렌즈를 제어하는 신호를 출력한다. 이에 대해서는 도 3에서 보다 상세히 서술하겠다.

이하, 렌즈(100) 및 본체부(200)의 개략적인 동작을 설명한다.

피사체를 촬영할 경우, 조작 버튼(207)에 포함된 메인 스위치 SM을 조작하여 디지털 영상처리장치(1)의 동작을 개시한다. 디지털 영상처리장치(1)는 일단 다음과 같이 라이브뷰 표시를 수행한다.

결상광학계(101)을 통과한 피사체의 영상광이 촬상소자(204)에 입사한다. 이 때, 셔터(203)는 열린 상태로 있는다. 입사한 피사체 광은 촬상소자(204)에서 전기신호로 변환되며, 이로 인하여 영상신호가 생성된다. 촬상소자(204)는 촬상소자 제어부(205)에서 생성된 타이밍 신호에 의하여 동작한다. 생성된 피사체의 영상신호는 카메라 제어부(209)에서 표시 가능한 데이터로 변환되어 뷰 파인더(201) 및 표시부(206)에 출력된다. 이러한 동작이 라이브 뷰 표시이며, 라이브 뷰 표시에 의하여 표시되는 라이브 뷰 영상은 동영상으로서 연속적으로 표시된다.

라이브 뷰 표시가 수행된 후, 조작 버튼(207)의 하나인 셔터 릴리즈 버튼이 반누름(S1)되면 디지털 영상처리장치(1)는 AF 동작을 개시한다. 촬상소자(204)에서 생성한 영상신호를 사용하여 AF 동작을 수행하는데, 컨트라스트AF 방식에서는 컨트라스트 값에 관련된 AF 평가값으로부터 초점 위치를 계산하고, 상기 계산 결과를 바탕으로 렌즈(100)를 구동한다. AF 평가값은 카메라 제어부(209)에서 산출된다. 카메라 제어부(209)는 상기 AF 평가값으로부터 포커스 렌즈(104)의 제어를 위한 정보를 계산하고, 이를 렌즈 마운트(109)와 카메라 마운트(208)에 구비된 통신핀을 매개로 하여 렌즈 제어부(110)로 전송한다.

렌즈 제어부(110)는 수신한 정보를 기초로 렌즈 구동부(105)를 제어하여 포커스 렌즈(104)를 광축 방향으로 구동시켜 AF를 수행한다. 포커스 렌즈(104)의 위치는 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106)에 의하여 모니터링 되어 피드백 제어가 이루어진다.

줌 렌즈(102)가 사용자에 의하여 조작되어 주밍(Zooming)된 경우, 줌 렌즈 위치 감지 센서(103)에서 줌 렌즈(102)의 위치가 검출되고, 렌즈 제어부(110)는 포커스 렌즈(104)의 AF 제어 파라미터들을 변경하여 다시 AF를 수행한다. AF 제어 파라미터는 교환 Lens의 고유 정보로 렌즈 메모리(112)에 저장되어 있다. Zoom Lens군의 위치가 변화될 때 촬영렌즈의 포커스렌즈 구동량과 초점(pint)편차량의 변환계수가 변화된다. AF 제어 파라미터는 변화된 촬영렌즈의 포커스렌즈 구동량과 초점(pint)편차량의 변환계수를 포함한다.

상기와 같이 동작하여 피사체 영상의 초점이 맞는 상태가 되면, 셔터 릴리즈 버튼이 완전누름(S2) 되어 디지털 영상처리장치(1)는 노광을 수행한다. 이 때, 카메라 제어부(209)는 일단 셔터를 완전히 닫고, 렌즈 제어부(110)에 지금까지 취득한 측광 정보를 조리개 제어 정보로서 전송한다. 렌즈 제어부(110)는 조리개 제어 정보를 기초로 조리개 구동부(108)를 제어하고, 조리개(107)를 적절한 조리개 값으로 조인다. 카메라 제어부(209)는 측광 정보를 기초로 셔터(203)를 제어하고, 적절한 노출시간만큼 셔터(204)를 열어 촬영이 수행된 피사체 영상을 캡쳐한다. 동영상 촬영모드인 경우, 디지털 영상처리장치(1)는 동영상을 촬영하고, 릴리스버튼을 2번 S2가 온(ON)에서 오프(OFF)가 되면 동영상 촬영을 종료한다.

캡쳐 영상은 영상신호 처리 및 압축처리가 수행되어 메모리 카드(212, 도 2 참고)에 저장된다. 동시에 피사체를 표시하는 뷰 파인더(201) 및 표시부(206)에 캡쳐 영상이 출력된다. 이러한 영상을 퀵뷰 영상이라고 한다. 표시부(206)의 일 예로는 OLED(organic light emitting diode) 등이 있다. 상기와 같은 과정에 의하여 일련의 촬영 동작이 종료된다.

동영상의 경우에는 촬영과 동시에 동영상 압축 처리를 수행하여 메모리 카드(212, 도 2 참고)에 저장된다. 동영상 촬영시에는 퀵뷰가 아닌 라이브뷰를 수행한다.

정지화면모드와 동영상모드는 조작버튼(208)을 이용하여 변경할 수 있다. S1이 온(ON)인 경우 정지화면모드와 동영상모드 모두 동일한 동작을 수행한다. S2가 온(ON)인 경우 정지화면모드에서는 정지화면을 촬영하고, 동영상모드에서는 동영상 촬영이 시작된다.

도 3 은 손떨림보정장치의 구성도를 도시한다.

손떨림보정장치(300)는 렌즈구동부(105)와 진동검출부(210)로부터 받은 신호를 기초로 렌즈위치인식부(310)에서 파악한 렌즈의 디지털 신호와 손떨림검출부(320)에서 파악한 디지털 신호의 차이만큼 렌즈를 제어하여 손떨림을 보완할 수 있다.

손떨림보정장치(300)는 렌즈위치인식부(310), 손떨림검출부(320), 제어부(330) 및 전력증폭부(340)를 포함한다. 렌즈위치인식부(310)는 위치감지센서(311), 증폭부(312) 및 AD변환부(313)을 포함한다. 손떨림검출부(320)는 AD변환부(321), 적분부(322) 및 하이패스필터(323)을 포함한다.

렌즈구동부(105)는 VCM( Voice Coil Motor ), Piezo, Stepping Motor 등을 이용하여 포커스 렌즈(104,도 2 참고)를 광축 방향으로 구동한다. 진동검출부(210)는 손떨림을 감지하는 수단으로 자이로센서 등을 사용할 수 있다.

렌즈구동부(105)가 포커스렌즈를 광축 방향으로 구동하면, 위치감지센서(311)에서 렌즈의 위치를 파악한다. 위치감지센서(311)로는 홀 센서를 이용할 수 있다. 위치감지센서(311)에서 감지한 신호는 신호가 미약한 mV 단위이므로, 증폭부(312)에서 수십 배 증폭을 한다. 증폭부(312)의 일 예로는 OP-AMP 가 있다. 증폭부(312)를 통과한 아날로그 신호는 AD변환부(313)를 통해 디지털 신호로 변환된다.

손떨림검출부(320)에서는 진동검출부(210)로부터 수신한 아날로그 신호를 렌즈를 제어할 수 있는 제어신호로 가공한다. 먼저, 진동검출부(210)에서 출력된 아날로그 신호는 AD변환부(321)를 통해 디지털 신호로 변환된다. 출력된 디지털 신호는 적분부(322)에서 적분 연산을 수행한 후 하이패스필터(323)를 통과하여 노이즈 성분을 제거하고, 렌즈를 중앙으로 신속히 복귀한다.

예를 들어, 진동검출부(210)에서 자이로 센서를 이용하는 경우 각속도 신호가 출력되므로 AD변환부(321)를 거쳐 디지털 신호 형태로 변환된 후, 적분부(322)에서 적분 연산을 수행하여 각도 신호로 변환된다. 그 후 하이패스필터(323)를 통과하여 각도 신호에서 노이즈 성분을 제거한다.

손떨림 검출부(120)는 디지털 영상처리장치로부터 발생된 손떨림 신호를 검출한다. 여기서, 손떨림 검출부(120)는 자이로스코프 센서, 각속도 센서 또는 가속도 센서등을 포함할 수 있다.

제어부(330)는 렌즈위치검출부(310)의 출력 디지털 신호값과 손떨림검출부(320)의 출력 디지털 신호값의 차 값을 디지털 필터(331)를 통해 연산한다. 디지털 필터(331)는 비례 적분 미분(PID) 제어를 이용할 수 있다. 제어부(330)에서 연산된 신호는 전력증폭부(340)에서 증폭된 후 렌즈구동부(105)를 구동한다.

도 4 는 본 발명의 손떨림보정장치에서 사용하는 하이패스필터의 기능을 도시한다.

손떨림보정장치가 구동하고 있는 동안 렌즈는 지속적인 움직임을 나타내고 있다가 하이패스필터(도 3, 323 참고)가 작동하면 렌즈를 중앙으로 서서히 복귀하게 된다(410). 이때 하이패스필터의 계수에 따라 복귀 시간을 달리할 수 있다. 하이패스필터의 차단 주파수를 높이면 렌즈가 중앙으로 신속히 복귀가 되고, 차단 주파수를 낮추면 서서히 복귀가 된다.

도 5 는 디지털 영상처리장치에서 본 발명의 손떨림보정장치가 구현되는 바람직한 일 실시예로서 흐름도를 도시한다.

도 5 는 개선된 Release Mode손떨림보정기능을 이용하여 촬영을 수행하는 흐름도이다. 촬영자가 반셔터를 누르면(S501) 디지털 영상처리장치에 구비된 손떨림보정장치가 구동되기 시작한다(S502). 반셔터를 누르면(S501) 도 3의 렌즈 구동부(105) 및 디지털 영상처리장치 내의 진동검출부(210)도 구동하면서 손떨림보정장치에 신호가 입력되면서(도 3 참고), 손떨림보정장치가 구동되기 시작한다.

이어서 풀셔터를 누르면(S503), 라이브뷰 창이 오프되고(S504) 이미지 센서가 노광된다(S505). 노광이 끝날 무렵 메카 셔터가 닫히면(S506), 노광은 더이상 일어나지 않는다. 노광된 신호는 디지털 신호로 변환되어 디지털 영상처리장치의 메인 DSP(Digital Signal Processor)로 이미지 영상이 전송된다(S507). 그 후 메카셔터가 다시 열리면(S508) 라이브뷰 창이 온(ON)(S509) 된 후 손떨림보정장치를 구현하여 렌즈를 중앙으로 복귀하면서 다음 촬영을 준비한다(S510).

라이브뷰 창이 이미 온 된 이후에 렌즈가 중앙으로 복귀하므로, 렌즈의 복귀 시간을 고려하지 않아도 된다. 또한, 하이패스 필터를 이용하므로 렌즈가 중앙으로 복귀하면서 발생하는 진동이 사라지게 된다. 이로 인해, 라이브뷰에서 화면의 튐이 발생하지 않게 된다.

도 6 은 디지털 영상처리장치에서 본 발명의 손떨림보정장치를 구현하여 렌즈를 중앙으로 복귀하는 방법을 도시한 흐름도이다. 도 6 은 도 5의 S510 단계를 상세화한 도면이다.

손떨림보정장치가 구동중일 때, 하이패스필터(도 3,323)가 ON이 되면서 렌즈가 중앙으로 부드럽게 복귀되기 시작한다. 손떨림보정장치는 렌즈가 중앙으로 복귀를 시작한 시점부터, 렌즈의 X축과 Y축 모두 중앙으로 완전히 복귀될 때까지 구동된다.

보다 상세히 설명하면, 손떨림보정장치가 구동되면 렌즈의 X축 및 Y축의 서보가 온(ON)이 된다(S610). 이후 손떨림보정장치의 하이패스필터가 온(ON)이 되면서 렌즈가 중앙으로 복귀를 시작한다. 렌즈의 X 축이 중앙까지 복귀되었는지를 판단하여(S630), 복귀된 경우 렌즈의 X축 서보를 오프(OFF)하고, 복귀되지 않은 경우 렌즈의 Y축이 중앙까지 복귀되었는지를 판단한다(S650). 렌즈의 Y축이 중앙까지 복귀된 경우 렌즈의 Y축 서보를 오프(OFF)한다(S660). 렌즈의 X축과 Y축이 모두 중앙으로 복귀되었는지 판단하여(S670), 모두 복귀된 경우 도 5의 S510 단계를 끝낸다. 그렇지 않은 경우 S630단계로 복귀하여, 렌즈의 X축과 Y축을 다시 점검하여 중앙으로 복귀했는지 반복 점검한다. 렌즈가 중앙으로 복귀하는 과정에, 사용자가 재촬영하는 경우, 렌즈의 현재 위치부터 다시 손떨림보정장치가 구동된다. 이에 대해서는 도 7을 참고한다.

도 7 은 렌즈가 중앙으로 복귀하는 동안 사용자가 재촬영하는 경우 손떨림 보정장치의 구동을 도시한다.

사용자가 1차 촬영을 수행하는 경우(700) 라이브뷰 창이 오프되고 이미지 센서의 노광이 끝날 무렵 메카 셔터가 닫히면서 촬영이 수행된다. 그 후 메카셔터가 다시 열리면 711 지점에서 라이브뷰 창이 온(ON) 된 후 손떨림보정장치를 구현하여 렌즈를 중앙으로 복귀하면서 다음 촬영을 준비한다. 손떨림보정장치의 렌즈가 중앙으로 복귀하는 과정에 2차 촬영이 수행되는 경우(720) 다시 라이브뷰 창이 오프되고 이미지 센서의 노광이 끝날 무렵 메카 셔터가 닫히면서 촬영이 수행된다. 그 후 메카셔터가 다시 열리면 721 지점에서 라이브뷰 창이 온(ON) 된 후 손떨림보정장치를 구현하여 렌즈를 중앙으로 복귀하게 된다.

이와 같이, 렌즈가 중앙으로 복귀하기 시작하는 지점부터 라이브뷰 창은 이미 ON이 되어 있는 상태이므로, 사용자는 렌즈가 중앙지점까지 완전히 복귀하기 전에도 촬영을 수행할 수 있다. 따라서, 빠른 연속촬영이 가능하게 된다.

도 8 은 디지털 영상처리장치에서 반셔터를 누르고 놓는 경우, 본 발명의 손떨림보정장치를 구현하여 렌즈를 중앙으로 복귀하는 방법을 도시한 흐름도이다.

본 발명의 손떨림보정장치는 반셔터를 눌렀다가 촬영을 하지 않고 셔터를 놓는 경우 발생하는 진동을 보정할 수 있다. 사용자가 반셔터를 누르면(S810) 손떨림 보정장치가 구동하면서 렌즈의 X, Y축 서보가 온이 된다(S820). 이후 사용자가 사진촬영을 수행하지 않고 셔터를 놓는 경우(S830), 손떨림보정장치의 하이패스필터가 온이 되고(S840), 렌즈의 X축과 Y축이 모두 중앙으로 돌아왔는지를 확인하는 과정이 수행된다(S850~S890). 이러한 과정을 통해 디지털 영상처리장치의 반셔터를 누른 후에 놓는 경우에도 렌즈가 중앙으로 신속히 복귀하면서 발생하는 충격이 줄어들게 된다.

도 9 는 본 발명의 손떨림보정장치를 사용할 때 반셔터를 누르고 높는 경우 라이브뷰의 영상을 도시한다.

본 발명의 손떨림보정장치는 반셔터를 눌렀다가 촬영을 하지 않고 셔터를 놓는 경우 손떨림동작이 보완된다. 사용자가 반셔터를 누르는 순간 손떨림보정장치가 구동되고, 셔터를 놓는 경우 손떨림보정장치의 하이패스필터가 작동하면서, 하이패스필터의 계수에 따라 변화 기울기가 서서히 중앙으로 복귀하게 된다. 하이패스필터의 차단 주파수가 높은 경우 빠르게 복귀하게, 차단 주파수가 낮은 경우 천천히 복귀하게 된다. 따라서, 사용자는 반셔터를 눌렀다가 촬영없이 셔터를 놓는 경우에도 연속적으로 부드러운 영상을 볼 수 있다.

이상에서 언급된 본 실시예 및 그 변형예들에 따른 구동방법을 카메라 시스템에서 실행시키기 위한 프로그램은 기록매체에 저장될 수 있다. 여기서 기록매체라 함은 예컨대 도 2에 도시된 것과 같은 메모리(211)일 수도 있고, 이와 다른 별도의 기록매체일 수도 있다. 여기서 기록매체는 마그네틱 저장매체(예컨대, 하드디스크) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc))와 같은 저장매체를 포함한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

촬영렌즈의 포커스렌즈를 구동하는 렌즈구동부;
상기 렌즈구동부가 상기 촬영렌즈를 구동할 때 상기 포커스렌즈의 위치를 파악하는 렌즈위치인식부;
디지털 영상처리장치의 움직임 정도를 나타내는 신호로부터 손떨림 정도를 파악하는 손떨림검출부; 및
상기 손떨림검출부에서 파악한 손떨림정도와 상기 렌즈위치인식부에서 파악한 상기 렌즈의 위치의 차이 값에 따라 상기 렌즈구동부를 조절하는 손떨림보정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 렌즈구동부는
VCM( Voice Coil Motor), Piezo 또는 Stepping Motor 중 적어도 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 렌즈위치인식부는
홀센서를 이용하여 인식한 상기 렌즈의 위치 신호를 증폭한 후 디지털 신호로 변환시키는 것을 특징으로 하는 디지털 영상처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 손떨림검출부는
상기 디지털 영상처리장치의 움직임 정도를 나타내는 신호를 수신하여 디지털 신호 형태로 변환시킨 후 적분 연산을 수행한 후 노이즈 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 손떨림검출부는
상기 손떨림정도를 나타내는 신호에서 노이즈 성분을 제거하는 하이패스필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상처리장치.
제 5 항에 있어서,
풀셔터가 눌리는 경우 상기 하이패스필터가 동작하여 상기 촬영렌즈가 중앙으로 복귀하기 전에 라이브뷰가 온(ON)되는 것을 특징으로 하는 디지털 영상처리장치.
제 5 항에 있어서,
반셔터를 누른 후 촬영을 하지 않은 채 셔터를 놓는 경우, 상기 하이패스필터가 동작하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 손떨림검출부는
자이로스코프 센서, 각속도 센서 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상처리장치.
디지털 영상처리장치에서 손떨림을 보정하는 방법으로서,
상기 디지털 영상처리장치는 촬영렌즈를 구동할 때 포커스렌즈의 위치를 파악하는 렌즈위치인식부; 및 상기 디지털 영상처리장치의 움직임 정도를 나타내는 신호로부터 손떨림 정도를 파악한 후 하이패스필터를 이용하여 노이즈성분을 제거하는 손떨림검출부;를 포함하는 손떨림보정장치를 포함하고,
상기 디지털 영상처리장치의 반셔터가 눌린 경우 상기 손떨림 보정장치를 구동하는 단계;
상기 디지털 영상처리장치의 풀셔터가 눌린 경우, 상기 촬영렌즈를 통해 피사체로부터의 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성할 때까지 라이브뷰 창을 오프(OFF)하는 단계;
상기 영상신호가 생성되면 라이브뷰창을 온(ON)한 후 상기 손떨림검출부의 상기 하이패스필터를 구동하는 단계; 및
상기 하이패스필터를 구동한 후 손떨림검출부에서 파악한 손떨림정도와 상기 렌즈위치인식부에서 파악한 상기 렌즈의 위치의 차이 값에 따라 상기 포커스렌즈의 위치를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림보정방법.
제 9 항에 있어서, 상기 조절하는 단계는
상기 렌즈의 X축 및 Y 축이 모두 중앙으로 복귀하였는지를 판단하여, 복귀한 경우 상기 포커스렌즈의 위치 조절을 마치는 것을 특징으로 하는 손떨림보정방법.
디지털 영상처리장치에서 손떨림보정방법으로서,
렌즈구동부에서 촬영렌즈의 포커스렌즈를 구동하는단계;
상기 렌즈구동부가 상기 촬영렌즈를 구동할 때 상기 포커스렌즈의 위치를 파악하는 렌즈위치인식단계;
상기 디지털 영상처리장치의 움직임 정도를 나타내는 신호로부터 손떨림 정도를 파악하는 손떨림검출단계; 및
상기 손떨림검출단계에서 파악한 손떨림정도와 상기 렌즈위치인식단계에서 파악한 상기 렌즈의 위치의 차이 값에 따라 상기 렌즈구동부를 조절하는 손떨림보정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림보정방법.
제 11 항에 있어서, 상기 손떨림검출단계는
상기 손떨림정도를 나타내는 신호에서 노이즈 성분을 제거하는 하이패스필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림보정방법.
제 12 항에 있어서,
상기 디지털 영상처리장치의 풀셔터가 눌리는 경우 상기 하이패스필터가 동작하여 상기 촬영렌즈가 중앙으로 복귀하기 전에 라이브뷰가 온(ON)되는 것을 특징으로 하는 손떨림보정방법.
제 12 항에 있어서, 반셔터를 누른 후 촬영을 하지 않은 채 셔터를 놓는 경우, 상기 하이패스필터가 동작하는 것을 특징으로 하는 손떨림보정방법.
디지털 영상처리장치에서 손떨림을 보정하는 방법으로서,
상기 디지털 영상처리장치는 촬영렌즈를 구동할 때 포커스렌즈의 위치를 파악하는 렌즈위치인식부; 및 상기 디지털 영상처리장치의 움직임 정도를 나타내는 신호로부터 손떨림 정도를 파악한 후 하이패스필터를 이용하여 노이즈성분을 제거하는 손떨림검출부; 를 포함하는 손떨림보정장치를 포함하고,
상기 디지털 영상처리장치의 반셔터가 눌린 경우 상기 손떨림 보정장치를 구동하는 단계;
상기 디지털 영상처리장치의 반셔터가 놓인 경우 상기 손떨림검출부의 상기 하이패스필터를 구동하는 단계;
상기 하이패스필터를 구동한 후 손떨림검출부에서 파악한 손떨림정도와 상기 렌즈위치인식부에서 파악한 상기 렌즈의 위치의 차이 값에 따라 상기 포커스렌즈의 위치를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림보정방법.
제 15 항에 있어서, 상기 조절하는 단계는
상기 렌즈의 X축 및 Y 축이 모두 중앙으로 복귀하였는지를 판단하여, 복귀한 경우 상기 포커스렌즈의 위치 조절을 마치는 것을 특징으로 하는 손떨림보정방법.
제 9 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 포커스렌즈의 위치를 조절하는 도중에도 새롭게 촬영이 가능한 것을 특징으로 하는 손떨림보정방법.
제 9 항 또는 제 15항에 있어서, 상기 손떨림 정도는
상기 디지털 영상처리장치의 움직임 정도를 나타내는 신호를 수신하여 디지털 신호 형태로 변환시킨 후 적분 연산을 수행하여 파악하는 것을 특징으로 하는 손떨림보정방법.
제 9 항 또는 제 15항에 있어서, 상기 손떨림보정장치는
Release Mode손떨림보정기능을 이용하는 것을 특징으로 하는 손떨림보정방법.