KR20130106536A - 카메라 장치 및 그의 오토 포커스 캘리브레이션 방법 - Google Patents

카메라 장치 및 그의 오토 포커스 캘리브레이션 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라 장치 및 그의 오토 포커스 캘리브레이션 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 적어도 1매 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈부를 이동시켜 오토 포커싱(Auto focusing)하는 오토 포커싱 엑츄에이터를 포함하는 카메라 모듈과; 상기 카메라 모듈의 자세와 상기 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위(Displacement)에 대응된 코드가 수록된 룩업테이블이 저장되어 있는 메모리부와; 상기 카메라 모듈의 자세를 감지하는 자세 감지부와; 상기 메모리부에 저장된 룩업테이블을 이용하여, 상기 자세 감지부에서 감지된 카메라 모듈의 자세에 대응된 코드로 상기 오토 포커싱 엑츄에이터를 구동시키는 오토 포커스 구동부를 포함한다.

Description

카메라 장치 및 그의 오토 포커스 캘리브레이션 방법 { Camera module and calibration method thereof }
본 발명은 카메라 장치 및 그의 오토 포커스 캘리브레이션 방법에 관한 것이다.
일반적으로 카메라 모듈은 소형으로써 카메라폰, PDA 및 스마트폰 등 휴대용 이동통신 기기와 다양한 IT기기에 적용되고 있다.
이러한 카메라 모듈이 엑츄에이터를 구비하여, 렌즈 배럴을 이동시켜 오토 포커스(Auto focus, AF)을 수행하는 경우, 원거리(Infinity)에서 근거리(Macro)로 렌즈를 이동시켜 베스트 포커스 위치를 찾게 된다.
현재, 대부분의 모바일 폰에 실장되는 오토 포커스 카메라의 경우, VCM을 이용한 AF 기능을 수행하고 있다.
그러나, 자기력을 이용하는 VCM의 경우 부정확한 위치 이동과 상 하향 방향의 히스테리시스 및 VCM의 위치에 따른 자세차 때문에 구조적인 문제점을 가지고 있다.
이러한 이유로 VCM 구동부가 있음에도 불구하고, VCM 개별 캘리브레이션을 해야한 VCM을 제어할 수 있게 된다.
한편, 오토 포커스 구동시키기 위한 동일한 코드를 복수의 카메라 모듈에 적용하게 되면, 도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈마다 VCM 구동부의 이동 변위가 다르게 된다.
그리고, 카메라 모듈(10)이 피사체를 촬영하기 위해, 하부 수직 방향의 자세(도 2a), 상부 수직 방향의 자세(도 2b)와 수평 방향의 자세(도 2c) 각각에 위치할 때마다 VCM 구동부의 이동 변위가 다르게 된다.
그러므로, 오토 포커싱 엑츄에이터의 고정된 전류값에 해당되는 코드로 오포 포커싱하는 경우, 위치 이동 편차, 오토 포커싱 엑츄에이터의 초기 이동하기 시작하는 전류, 상하 히스테리시트(Hysteresis)로 인한 편차가 발생하여 오토 포커스 속도 및 정확성이 저하되는 문제점을 야기시킨다.
본 발명은 오토 포커스 속도 및 정확성을 향상시킬 수 있는 과제를 해결하는 것이다.
본 발명은,
적어도 1매 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈부를 이동시켜 오토 포커싱(Auto focusing)하는 오토 포커싱 엑츄에이터를 포함하는 카메라 모듈과;
상기 카메라 모듈의 자세와 상기 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위(Displacement)에 대응된 코드가 수록된 룩업테이블이 저장되어 있는 메모리부와;
상기 카메라 모듈의 자세를 감지하는 자세 감지부와;
상기 메모리부에 저장된 룩업테이블을 이용하여, 상기 자세 감지부에서 감지된 카메라 모듈의 자세에 대응된 코드로 상기 오토 포커싱 엑츄에이터를 구동시키는 오토 포커스 구동부를 포함하는 카메라 장치가 제공된다.
그리고, 본 발명의 일실시예는 상기 자세는, 상기 카메라 모듈의 전방위(Omnidirectional) 자세일 수 있다.
또, 상기 자세는, 상기 카메라 모듈의 특정 방향 자세일 수 있다.
또한, 상기 특정 방향 자세는, 상기 카메라 모듈이 피사체를 촬영하기 위해 위치된, 수평 방향의 자세, 상부 수직 방향의 자세와 하부 수직 방향의 자세 중 하나일 수 있다.
게다가, 상기 자세 감지부는, 자이로 센서일 수 있다.
또한, 상기 오토 포커스 구동부는, 인쇄회로기판에 실장된 구동 IC칩으로 구현될 수 있다.
더불어, 상기 구동 IC칩은, 상기 인쇄회로기판에 임베디드(Embedded)되어 있을 수 있다.
게다가, 상기 카메라 모듈은, 상기 렌즈부와 상기 오토 포커싱 엑츄에이터를 내장하는 케이스를 더 포함하고, 상기 인쇄회로기판은, 상기 케이스의 내측벽 또는 외측벽에 장착되어 있을 수 있다.
또, 상기 오토 포커싱 엑츄에이터는, 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM) 엑츄에이터, 압전력에 의해 구동되는 엑츄에이터, 정전용량 방식에 의해 구동되는 멤즈(MEMS) 엑츄에이터 중 하나일 수 있다.
또한, 상기 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위는, 레이저 변위 측정 장비를 이용하여 측정할 수 있다.
본 발명은,
카메라 모듈의 자세별로 오토 포커싱 엑츄에이터에 전류를 인가하여 상기 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위를 측정하는 단계와;
상기 카메라 모듈의 자세와 상기 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위(Displacement)에 대응된 코드를 룩업테이블에 수록하여 메모리부에 저장하는 단계를 포함하는 카메라 장치의 오토 포커스 캘리브레이션 방법이 제공된다.
그리고, 상기 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위는, 레이저 변위 측정 장비를 이용하여 측정할 수 있다.
본 발명은 카메라 모듈의 자세와 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위에 대응된 코드로 오토 포커싱을 수행함으로써, 오토 포커싱 엑츄에이터의 고정된 전류값에 해당되는 코드로 오포 포커싱하는 경우, 위치 이동 편차, 오토 포커싱 엑츄에이터의 초기 이동하기 시작하는 전류, 상하 히스테리시트(Hysteresis)로 인한 편차가 발생하여 오토 포커스 속도 및 정확성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 기존의 카메라 모듈의 코드에 대한 렌즈부의 이동 변위를 설명하기 위한 그래프
도 2a 내지 도 2c는 기존 카메라 모듈의 자세를 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예의 카메라 장치의 구성 블록도
도 4는 본 발명의 일 실시예의 카메라 장치의 카메라 모듈을 설명하기 위한 모식적인 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시예의 카메라 장치의 오토 포커스 캘리브레이션(AF Calibration) 방법의 흐름도
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 3은 본 발명의 일 실시예의 카메라 장치의 구성 블록도이다.
본 발명의 일 실시예의 카메라 장치는 적어도 1매 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈부를 이동시켜 오토 포커싱(Auto focusing)하는 오토 포커싱 엑츄에이터(110)를 포함하는 카메라 모듈(100)과; 상기 카메라 모듈(100)의 자세와 상기 오토 포커싱 엑츄에이터(110)의 변위(Displacement)에 대응된 코드가 수록된 룩업테이블이 저장되어 있는 메모리부(120)와; 상기 카메라 모듈(100)의 자세를 감지하는 자세 감지부(130)와; 상기 메모리부(120)에 저장된 룩업테이블을 이용하여, 상기 자세 감지부(130)에서 감지된 카메라 모듈(100)의 자세에 대응된 코드로 상기 오토 포커싱 엑츄에이터(110)를 구동시키는 오토 포커스 구동부(150)를 포함한다.
그러므로, 카메라 장치는 상기 자세 감지부(130)에서 상기 카메라 모듈(100)의 자세를 감지하게 되면, 상기 오토 포커스 구동부(150)는 상기 메모리부(120)에 저장된 룩업테이블에서 상기 카메라 모듈(100)의 자세와 상기 오토 포커싱 엑츄에이터(110)의 변위에 대응된 코드를 읽고, 그 코드로 상기 오토 포커싱 엑츄에이터(110)를 구동시켜 오토 포커싱할 수 있게 되는 것이다.
그리고, 상기 자세는 상기 카메라 모듈(100)의 전방위(Omnidirectional) 자세일 수 있다.
또한, 상기 자세는 상기 카메라 모듈(100)의 특정 방향 자세일 수 있다.
여기서, 상기 특정 방향 자세는 상기 카메라 모듈(100)이 피사체를 촬영하기 위해 위치된, 수평 방향의 자세, 상부 수직 방향의 자세와 하부 수직 방향의 자세 중 하나일 수 있다.
또, 상기 자세 감지부(130)는 자이로 센서일 수 있다.
더불어, 상기 오토 포커싱 엑츄에이터(110)는, 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM) 엑츄에이터, 압전력에 의해 구동되는 엑츄에이터, 정전용량 방식에 의해 구동되는 멤즈(MEMS) 엑츄에이터 중 하나일 수 있다.
따라서, 본 발명은 카메라 모듈의 자세와 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위에 대응된 코드로 오토 포커싱을 수행함으로써, 오토 포커싱 엑츄에이터의 고정된 전류값에 해당되는 코드로 오포 포커싱하는 경우, 위치 이동 편차, 오토 포커싱 엑츄에이터의 초기 이동하기 시작하는 전류, 상하 히스테리시트(Hysteresis)로 인한 편차가 발생하여 오토 포커스 속도 및 정확성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 카메라 장치의 카메라 모듈을 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
본 발명의 일 실시예의 카메라 장치의 카메라 모듈은 렌즈부(111)와; 상기 렌즈부(111)를 이동시키는 오토 포커싱 엑츄에이터(110)를 포함하고, 전술된 바와 같은, 오토 포커스 구동부는 인쇄회로기판(161)에 실장된 구동 IC칩(162)으로 구현할 수 있다.
이때, 상기 구동 IC칩(162)은 상기 인쇄회로기판(161)에 임베디드(Embedded)되어 있을 수 있다.
그리고, 카메라 모듈은 상기 렌즈부(111)와 상기 오토 포커싱 엑츄에이터(110)를 내장하는 케이스(미도시)를 포함하고, 상기 인쇄회로기판(161)은 상기 케이스의 내측벽 또는 외측벽에 장착되어 있을 수 있다.
여기서, 상기 구동 IC칩(162)은 12C 통신을 통해 카메라 모듈의 자세에 대응된 코드에 해당되는 전류를 상기 오토 포커싱 엑츄에이터(110)로 인가하여, 상기 오토 포커싱 엑츄에이터(110)를 구동시킨다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 카메라 장치의 오토 포커스 캘리브레이션(AF Calibration) 방법의 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예의 오토 포커스 캘리브레이션 방법은 카메라 모듈의 자세별로 오토 포커싱 엑츄에이터에 전류를 인가하여 상기 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위를 측정한다.(S100단계)
여기서, 상기 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위는 레이저 변위 측정 장비를 이용하여 측정할 수 있다.
그 다음, 상기 카메라 모듈의 자세와 상기 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위(Displacement)에 대응된 코드를 룩업테이블에 수록하여 메모리부에 저장한다.(S100단계)
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 (11)

  1. 적어도 1매 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈부를 이동시켜 오토 포커싱(Auto focusing)하는 오토 포커싱 엑츄에이터를 포함하는 카메라 모듈과;
    상기 카메라 모듈의 자세와 상기 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위(Displacement)에 대응된 코드가 수록된 룩업테이블이 저장되어 있는 메모리부와;
    상기 카메라 모듈의 자세를 감지하는 자세 감지부와;
    상기 메모리부에 저장된 룩업테이블을 이용하여, 상기 자세 감지부에서 감지된 카메라 모듈의 자세에 대응된 코드로 상기 오토 포커싱 엑츄에이터를 구동시키는 오토 포커스 구동부를 포함하는 카메라 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자세는,
    상기 카메라 모듈의 전방위(Omnidirectional) 자세인 카메라 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 자세는,
    상기 카메라 모듈의 특정 방향 자세인 카메라 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 특정 방향 자세는,
    상기 카메라 모듈이 피사체를 촬영하기 위해 위치된, 수평 방향의 자세, 상부 수직 방향의 자세와 하부 수직 방향의 자세 중 하나인 카메라 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 자세 감지부는,
    자이로 센서인 카메라 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 오토 포커스 구동부는,
    인쇄회로기판에 실장된 구동 IC칩으로 구현된 카메라 장치.

  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 구동 IC칩은,
    상기 인쇄회로기판에 임베디드(Embedded)되어 있는 카메라 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 카메라 모듈은,
    상기 렌즈부와 상기 오토 포커싱 엑츄에이터를 내장하는 케이스를 더 포함하고,
    상기 인쇄회로기판은,
    상기 케이스의 내측벽 또는 외측벽에 장착되어 있는 카메라 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 오토 포커싱 엑츄에이터는,
    보이스 코일 모터(Voice Coil Motor, VCM) 엑츄에이터, 압전력에 의해 구동되는 엑츄에이터, 정전용량 방식에 의해 구동되는 멤즈(MEMS) 엑츄에이터 중 하나인 카메라 장치.

  10. 카메라 모듈의 자세별로 오토 포커싱 엑츄에이터에 전류를 인가하여 상기 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위를 측정하는 단계와;
    상기 카메라 모듈의 자세와 상기 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위(Displacement)에 대응된 코드를 룩업테이블에 수록하여 메모리부에 저장하는 단계를 포함하는 카메라 장치의 오토 포커스 캘리브레이션 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 오토 포커싱 엑츄에이터의 변위는,
    레이저 변위 측정 장비를 이용하여 측정하는 카메라 장치의 오토 포커스 캘리브레이션 방법.







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