KR20140040409A

KR20140040409A - 자동 주시각 제어를 위한 카메라 모듈의 위치보정 장치

Info

Publication number: KR20140040409A
Application number: KR1020120107002A
Authority: KR
Inventors: 김민수
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-04-03
Also published as: KR101917276B1

Abstract

자동 주시각 제어를 위한 카메라 모듈의 위치보정 장치가 개시된다. 본 발명의 일실시예의 장치는, 스테레오 영상 중 하나의 영상(제1영상)을 취득하는 제1카메라 모듈과, 스테레오 영상 중 다른 하나의 영상(제2영상)을 취득하는 제2카메라 모듈과, 제1영상 및 제2영상의 위치를 비교하여, 제1영상에 대한 제2영상의 차이를 결정하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 제2카메라 모듈을 이동하는 구동부를 포함한다.

Description

자동 주시각 제어를 위한 카메라 모듈의 위치보정 장치{APPARATUS FOR CALIBRATING POSITION OF CAMERA MODULE F0R AUTO CONVERGENCE CONTROL}

본 발명은 자동 주시각 제어를 위한 카메라 모듈의 위치보정 장치에 관한 것이다.

주시각이란, 주시하는 물체에 스테레오 카메라 중심선이 일치할 때 두 중심선이 만나는 각도를 말한다. 스테레오 카메라에서, 카메라에 부착된 양안의 중심선이 주시하고자 하는 물체의 중심에 일치해야만 사람의 눈처럼 사물을 입체로 관람할 수 있고, 주시 피로감도 줄일 수 있다.

종래에는, 스테레오 카메라에서 획득하는 좌/우영상의 주시각 제어를 위해, 영상 자체에 대한 보정을 수행하는 방식을 사용하였다. 도 1은 종래 주시각 제어 방식을 설명하기 위한 예시도이다.

도 1a와 같이 스테레오 카메라를 통해 획득된 좌영상 및 우영상은, 그 중심선이 각각 일치하지 않는 상태이다. 종래의 자동 주시각 제어장치는, 도 1b와 같이 좌/우영상을 정렬하여(즉, 좌/우영상의 중심선을 일치하여) 영상을 잘라내고, 도 1c와 같이 주시각 제어를 위해 영상을 잘라내는 방식을 사용한다. 도 1b 및 도 1c에서 흑색으로 처리된 부분은 잘려진 영상을 의미한다.

이와 같이, 종래의 주시각 제어 방식은 입력되는 좌/우영상의 정렬 및 주시각 제어를 위해 영상을 잘라내는 방식이므로, 입력되는 영상을 사용하지 않는 부분이 발생하므로, 영상의 손실이 불가피한 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 카메라 모듈을 이동하는 것에 의해, 광학적으로 주시각 제어를 위한 위치를 보정하도록 하는 자동 주시각 제어를 위한 카메라 모듈의 위치보정 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예에 의한 자동 주시각 제어를 위한 카메라 모듈의 위치보정 장치는, 스테레오 영상 중 하나의 영상(제1영상)을 취득하는 제1카메라; 스테레오 영상 중 다른 하나의 영상(제2영상)을 취득하는 제2카메라; 제1영상 및 제2영상의 위치를 비교하여, 제1영상에 대한 제2영상의 차이를 결정하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 제2카메라를 이동하는 구동부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 제1영상에 대한 제2영상의 차이에 따라, 상기 제2카메라의 이동정도를 결정하고, 이동정도에 따라 상기 구동부를 구동하는 구동신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 구동부는, 상기 제2카메라를 쉬프트, 회전 및 틸트하게 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 구동부는, 상기 제2카메라를 최대 이동각도 내에서 쉬프트, 회전 및 틸트하게 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 제2카메라는, 렌즈; 및 상기 렌즈를 통해 입력되는 영상을 취득하는 센서부를 포함하고, 상기 렌즈의 직경은, 상기 구동부의 최대 이동각도를 고려하여 결정될 수 있다.

카메라 모듈을 이동하여 주시각 제어를 위한 영상을 직접 수신하도록 하여, 영상의 손실 없이 주시각 제어가 가능하게 하는 효과가 있다.

따라서, 카메라 모듈을 구비하는 장치(예를 들어, 3차원 카메라, 이동단말 등)가 충격에 의해 카메라 모듈의 위치가 틀어지는 경우에도, 용이하게 주시각 제어가 가능하게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래 주시각 제어 방식을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 위치보정 장치의 구성도이다.
도 3a는 종래의 카메라 모듈의 개략도이고, 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 구성도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 위치보정 장치의 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 위치보정 장치는, 제1카메라 모듈(Camera Module; CM)(10), 제2CM(20), 제어부(30) 및 구동부(40)를 포함한다.

제1CM(10) 및 제2CM(20)은 소정 간격을 두고 배치되어, 각각 스테레오 영상 중 하나를 취득한다. 예를 들어, 제1CM(10)은 좌영상을 취득하고, 제2CM(20)은 우영상을 취득할 수 있다. 반면, 제1CM(10)이 우영상을 취득하고, 제2CM(20)이 좌영상을 취득할 수도 있다. 본 발명의 설명에서는, 설명의 편의상, 제1CM(10)이 취득하는 영상을 좌영상으로, 제2CM(20)이 취득하는 영상을 우영상으로 정하여 설명하기로 하겠다.

또한, 본 발명의 일실시예의 설명에서는, 제1CM(10)을 레퍼런스(reference) CM으로 하며, 이때 제1CM(10)은 고정초점(Fixed Focus; FF) 방식 또는 주시각 제어(Auto Convergence; AC)의 CM일 수 있다. 또한, 제2CM(20)을 주시각 CM으로 하며, 이때 제2CM(20)은 AC CM일 수 있다. 이는 예시적인 것이므로, 이에 한정되는 것이 아니며, CM의 방식은 제조자의 선택에 따라 설정될 수 있을 것이다.

제1 및 제2CM(10, 20)의 구조는 추후 도면을 참조로 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

제어부(30)는 제1 및 제2CM(10, 20)으로부터 각각 좌영상 및 우영상을 수신하여 두 영상의 위치를 비교하고, 좌영상에 대한 우영상의 차이를 결정한다. 또한, 제어부(30)는 이 차이에 따라, 제1CM(10)에 대한 제2CM(20)의 이동정도를 결정하고, 이동정도에 따른 구동신호를 생성하여, 이를 구동부(40)에 전달한다.

즉, 제어부(30)는 도 1a와 같은 상태로 입력되는 좌영상 및 우영상을 수신하여, 좌영상 및 우영상의 위치를 비교하고, 구동부(40)가 제2CM(20)을 이동하게 하여, 도 1c와 같이 좌/우영상이 주시각 제어가 가능한 상태로 입력될 수 있도록 하는 것이다. 제어부(30)는 예를 들어, 집적회로(Integrated Circuit; IC) 형태의 영상신호 프로세서(Image Signal Processor; ISP)일 수 있다.

구동부(40)는 제어부(30)의 구동신호에 따라, 제2CM(20)을 이동한다. 구동부(40)는 예를 들어 보이스 코일모터(voice coil motor), 실리콘 방식의 액추에이터 등의 액추에이터(actuator)일 수 있다. 구동부(40)는 제어부(30)의 구동신호에 따라, 제2CM(20)을 이동하는데, 이동은, 쉬프트(shift), 회전(rotation) 및 틸트(tilt)를 포함할 수 있다. 즉, 구동부(40)는 전방향(360°)으로 제2CM(20)을 이동하게 할 수 있는데, 이 때의 최대 이동각도를 설정할 수 있으며, 이를 θ라 하자.

도 3a는 종래의 카메라 모듈의 개략도이고, 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 구성도이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 일반적인 CM은, 센서부(210)와 렌즈(230)를 포함하여 구성되는데, 렌즈(230)의 직경(2x)에 의해 센서부(210)에서의 유효 픽셀 면적(effective pixel area)(220)이 결정된다.

본 발명의 일실시예에 의한 CM은, 구동부(40)의 구동에 의해 CM이 이동하여야 하므로, 렌즈의 크기에 변화가 요구된다. 도 3b를 참조하여 설명하기로 한다. 한편, 본 발명의 일실시예의 설명에서, 구동부(40)의 구동에 의해 이동하는 제2CM(20)의 구성을 설명하기로 한다. 레퍼런스 CM인 제1CM(10)은 본 발명의 일실시예에서는 이동하지 않으므로, 제1CM(10)의 구성은, 도 3a의 구성과 동일할 수도 있고, 도 3b의 구성과 동일할 수도 있다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 제2CM(20)은 센서부(21)와 렌즈(23)를 포함한다. 다만, 본 발명의 일실시예의 제2CM(20)는 그 외 다른 구성요소를 포함할 수 있음이 명백하나, 본 발명의 일실시예와 무관한 구성요소는 생략하기로 한다. 렌즈(23)를 통해 입력되는 영상이 센서부(21)에 의해 취득된다. 렌즈(23) 및 센서부(21)의 상세한 설명은, 이미 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제2CM(20)의 렌즈(23)는 구동부(40)의 최대 이동각도(θ)를 고려하여 결정된다. 즉, 센서부(21)의 유효픽셀면적(22)이 도 3a와 동일한 크기인 경우, 렌즈(23)의 직경은 2x+2Δx가 되어야 하며, 이때의 Δx는 최대 이동각도(θ)에 의해 결정될 수 있다.

이와 같이 렌즈(23)의 크기가 종래의 방식에 비해 커지는 것에 의해, 구동부(40)가 제2CM(20)을 이동하여도 영상에 비네팅(vinetting)이 발생하는 것을 예방할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 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.

10, 20: 카메라 모듈 21: 센서부
23: 렌즈 30: 제어부
40: 구동부

Claims

스테레오 영상 중 하나의 영상(제1영상)을 취득하는 제1카메라;
스테레오 영상 중 다른 하나의 영상(제2영상)을 취득하는 제2카메라;
제1영상 및 제2영상의 위치를 비교하여, 제1영상에 대한 제2영상의 차이를 결정하는 제어부; 및
상기 제어부의 제어에 따라, 상기 제2카메라를 이동하는 구동부를 포함하는, 자동 주시각 제어를 위한 카메라의 위치보정 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부는,
제1영상에 대한 제2영상의 차이에 따라, 상기 제2카메라의 이동정도를 결정하고, 이동정도에 따라 상기 구동부를 구동하는 구동신호를 생성하는 위치보정 장치.
제1항에 있어서, 상기 구동부는, 상기 제2카메라를 쉬프트, 회전 및 틸트하게 하는 위치보정 장치.
제1항에 있어서, 상기 구동부는,
상기 제2카메라를 최대 이동각도 내에서 쉬프트, 회전 및 틸트하게 하는 위치보정 장치.
제4항에 있어서, 상기 제2카메라는,
렌즈; 및
상기 렌즈를 통해 입력되는 영상을 취득하는 센서부를 포함하고, 상기 렌즈의 직경은, 상기 구동부의 최대 이동각도를 고려하여 결정되는 위치보정 장치.