KR20130024315A - 카메라 모듈의 오토 포커스 장치 및 방법 - Google Patents

카메라 모듈의 오토 포커스 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라 모듈의 오토 포커스 장치 및 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명의 카메라 모듈의 오토 포커스 장치는 렌즈의 DFoV값을 측정하는 DFoV값 측정부와; 렌즈의 설계 DFoV값이 저장된 저장부와; 상기 DFoV값 측정부에서 측정된 렌즈의 DFoV값과 상기 저장부에 저장된 렌즈의 설계 DFoV값을 비교하여 렌즈의 초기 위치를 인지하는 제어부와; 상기 제어부에서 인지된 렌즈의 초기 위치에 대응하여, 렌즈를 풀면서 포커싱하거나, 또는 감으면서 포커싱하는 렌즈 이동부를 포함한다.

Description

카메라 모듈의 오토 포커스 장치 및 방법 { Apparatus and method for auto focusing camera module }
본 발명은 카메라 모듈의 오토 포커스 장치 및 방법에 관한 것이다.
카메라 모듈은 렌즈를 통한 피사체의 광 이미지를 이미지 센서에 촬상하여, 피사체 이미지를 획득한다.
최근, 카메라 모듈은 휴대용 단말기를 포함한 각종 전자 제품에 장착되어 다양한 기능을 수행하고 있다.
이러한 카메라 모듈에서 포커싱 성능은 제품의 신뢰성을 좌우하는 핵심적인 기술적인 요소이다.
배경기술인 한국공개특허 제2011-0055963호에는 과초점 거리에 인접한 초점 거리를 우선 스캔하여 초점 조절 시간을 단축시킬 수 있는 자동 초점 조절 장치 및 방법이 개시되어 있다.
이와 같이, 카메라 모듈의 포커싱에 대한 기술 개발은 지속적으로 이루어지고 있으며, 보다 향상된 기술 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 렌즈의 초기 위치를 인지하여, 정확한 방향으로 포커싱을 수행할 수 있는 것이다.
본 발명은,
렌즈의 DFoV값을 측정하는 DFoV값 측정부와;
렌즈의 설계 DFoV값이 저장된 저장부와;
상기 DFoV값 측정부에서 측정된 렌즈의 DFoV값과 상기 저장부에 저장된 렌즈의 설계 DFoV값을 비교하여 렌즈의 초기 위치를 인지하는 제어부와;
상기 제어부에서 인지된 렌즈의 초기 위치에 대응하여, 렌즈를 풀면서 포커싱하거나, 또는 감으면서 포커싱하는 렌즈 이동부를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커스 장치가 제공된다.
그리고, 본 발명의 일실시예는 상기 렌즈 이동부는 상기 제어부의 제어신호를 입력받아, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 큰 경우, 렌즈를 풀면서 포커싱할 수도 있다.
그리고, 상기 렌즈 이동부는 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 작은 경우, 렌즈를 감으면서 포커싱할 수도 있다.
본 발명은,
렌즈의 DFoV값을 측정하는 단계와;
상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값을 비교하여 렌즈의 초기 위치를 인지하는 단계와;
상기 인지된 렌즈의 초기 위치에 따라 렌즈를 풀면서 포커싱하거나, 또는 감으면서 포커싱하는 공정을 수행하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커스 방법이 제공된다.
그리고, 본 발명의 일실시예는 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값을 비교하는 것은, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 큰지 여부를 판단할 수도 있다.
또, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 큰 경우, 렌즈를 풀면서 포커싱할 수도 있다.
또한, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 작은 경우, 렌즈를 감으면서 포커싱할 수도 있다.
본 발명에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 장치는 측정된 렌즈의 DFoV값과 저장부에 저장된 렌즈의 설계 DFoV값을 비교하여 렌즈의 초기 위치를 인지함으로써, 정확한 방향으로 포커싱을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 장치의 구성 블록도
도 2는 본 발명의 비교예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 장치를 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 방법의 개념을 설명하기 위한 개념적인 도면
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈에서 측정된 DFoV값을 설명하기 위한 일례의 도면
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈에서 측정된 DFoV값을 설명하기 위한 다른 예의 도면
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈이 오토 포커싱된 상태를 도시한 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용은 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 장치의 구성 블록도이고, 도 2는 본 발명의 비교예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 장치는 렌즈의 DFoV값을 측정하는 DFoV값 측정부(10)와; 렌즈의 설계 DFoV값이 저장된 저장부(30)와; 상기 DFoV값 측정부(10)에서 측정된 렌즈의 DFoV값과 상기 저장부(30)에 저장된 렌즈의 설계 DFoV값을 비교하여 렌즈의 초기 위치를 인지하는 제어부(20)와; 상기 제어부(20)에서 인지된 렌즈의 초기 위치에 대응하여, 렌즈를 풀면서 포커싱하거나, 또는 감으면서 포커싱하는 렌즈 이동부(40)를 포함한다.
그러므로, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 장치는 상기 DFoV값 측정부(10)에서 렌즈의 DFoV값을 측정하고, 상기 제어부(20)는 상기 DFoV값 측정부(10)에서 측정된 렌즈의 DFoV값과 상기 저장부(30)에 저장된 렌즈의 설계 DFoV값을 비교하여 렌즈의 초기 위치를 인지한다.
그리고, 상기 렌즈 이동부(40)는 상기 제어부(20)에서 인지된 렌즈의 초기 위치에 따라 렌즈를 풀면서 포커싱하거나, 또는 감으면서 포커싱하게 된다.
더 상세하게 설명하면, 상기 렌즈 이동부(40)는 상기 제어부(20)의 제어신호를 입력받아, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 큰 경우, 렌즈를 풀면서 포커싱하고, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 작은 경우, 렌즈를 감으면서 포커싱한다.
한편, 본 발명의 비교예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 장치는 도 2와 같이, 레이저 거리 측정 장치(200)를 이용하여, 렌즈(110) 높이를 측정하고, 렌즈(110)를 푸는 정도를 결정하고, 렌즈(110)를 감으면서 포커싱을 진행한다.
이때, 카메라 모듈은 소켓 베이스(210)에 올려놓고 측정하므로, 소켓 베이스(210)의 공차나 모듈 공차로 인한 렌즈값의 편차가 커서 실제 렌즈(110) 거리와는 관련없이, 렌즈(110)가 풀리게 되어, 포커싱의 정확도가 저하된다.
따라서, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 장치는 비교예와 대비하여, 측정된 렌즈의 DFoV값과 저장부에 저장된 렌즈의 설계 DFoV값을 비교하여 렌즈의 초기 위치를 인지함으로써, 정확한 방향으로 포커싱을 수행할 수 있는 장점이 있다.
참고로, 도 2의 '120'은 상기 렌즈(110)를 이동시키는 엑추에이터이고, '130'은 이미지 센서이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.
본 발명에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 방법은 렌즈의 DFoV값을 측정하고, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값을 비교하여 렌즈의 초기 위치를 인지하고, 상기 인지된 렌즈의 초기 위치에 따라 렌즈를 풀면서 포커싱하거나, 또는 감으면서 포커싱하는 공정을 수행한다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 방법은 먼저, 렌즈의 DFoV값을 측정한다.(S100단계)
그 후, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 큰지 여부를 판단한다.(S110단계)
계속, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 큰 경우, 렌즈를 풀면서 포커싱한다.(S120단계)
그리고, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 작은 경우, 렌즈를 감으면서 포커싱한다.(S130단계)
여기서, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값을 비교하는 것은, 'S110단계'인 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 큰지 여부를 판단하는 것이다.
또, 상기 'S110단계'의 결과로, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 큰 경우와 작은 경우로, 상기 렌즈의 초기 위치를 인지하게 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 방법의 개념을 설명하기 위한 개념적인 도면이다.
본 발명에 따른 카메라 모듈의 오토 포커스 방법의 개념은 화각과 렌즈의 위치(EFL) 간의 수학식 1에 의해 도출된다.
Figure pat00001
도 4를 참조하면, h는 센서의 대각 길이이고, EFL은 초점 거리 또는 렌즈 위치이고, Θ는 화각(DFoV)이다.
그러므로, 화각인 DFoV 변화량으로 렌즈의 위치 변화량을 산출할 수 있다.
이때, 센서의 대각 길이인 'h'는 고정된 값이므로, 렌즈의 위치 'EFL'과 확각 'Θ'는 반비례한다.
따라서, 렌즈 위치가 높아지면, 'EFL'이 커지고, 화각 'Θ'는 작아지고, 렌즈 위치가 낮아지면, 'EFL'이 작아지고, 화각 'Θ'는 커진다.
그리고, 도 4에서 도면부호 '300'은 이미지 센서의 평면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈에서 측정된 DFoV값을 설명하기 위한 일례의 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈에서 측정된 DFoV값을 설명하기 위한 다른 예의 도면이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈이 오토 포커싱된 상태를 도시한 도면이다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 오토 포커스 방법은 렌즈의 DFoV값을 측정하고, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값을 비교하여 렌즈의 초기 위치를 인지하는 것이다.
이때, 도 5와 같이, 카메라 모듈에서 측정된 DFoV값이 센서면으로부터 이격된 상부에 위치됨으로써, DFoV값은 설계된 DFoV값보다 낮아, 렌즈를 감으면서 포커싱한다.
그리고, 도 6은, DFoV값이 센서면으로부터 아래에 위치됨으로써, DFoV값은 설계된 DFoV값보다 높아, 렌즈를 풀면서 포커싱한다.
이와 같은 공정을 수행하면, 도 7과 같이, 포컬 포인트(Focal point)가 센서면에 위치되는 포커싱이 완료된다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 렌즈의 DFoV값을 측정하는 DFoV값 측정부와;
    렌즈의 설계 DFoV값이 저장된 저장부와;
    상기 DFoV값 측정부에서 측정된 렌즈의 DFoV값과 상기 저장부에 저장된 렌즈의 설계 DFoV값을 비교하여 렌즈의 초기 위치를 인지하는 제어부와;
    상기 제어부에서 인지된 렌즈의 초기 위치에 대응하여, 렌즈를 풀면서 포커싱하거나, 또는 감으면서 포커싱하는 렌즈 이동부를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커스 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 렌즈 이동부는 상기 제어부의 제어신호를 입력받아, 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 큰 경우, 렌즈를 풀면서 포커싱하는 카메라 모듈의 오토 포커스 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 렌즈 이동부는 상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 작은 경우, 렌즈를 감으면서 포커싱하는 카메라 모듈의 오토 포커스 장치.
  4. 렌즈의 DFoV값을 측정하는 단계와;
    상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값을 비교하여 렌즈의 초기 위치를 인지하는 단계와;
    상기 인지된 렌즈의 초기 위치에 따라 렌즈를 풀면서 포커싱하거나, 또는 감으면서 포커싱하는 공정을 수행하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 오토 포커스 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값을 비교하는 것은,
    상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 큰지 여부를 판단하는 것인 카메라 모듈의 오토 포커스 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 큰 경우, 렌즈를 풀면서 포커싱하는 카메라 모듈의 오토 포커스 방법.

  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 측정된 렌즈의 DFoV값이 저장된 DFoV값보다 작은 경우, 렌즈를 감으면서 포커싱하는 카메라 모듈의 오토 포커스 방법.















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