KR20160104236A - Auto focusing image pick-up apparatus, terminal including the same and auto focus controlling method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 자동 초점 조절 촬상 장치와 이를 이용한 자동 초점 조절 방법과 자동 초점 촬상 장치를 포함하는 단말기에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to an automatic focus adjustment imaging apparatus, an automatic focusing method using the same, and a terminal including an auto focus imaging apparatus.
카메라 등의 촬상 장치에서 고품질 영상 획득 기술에 대한 요구가 커짐에 따라, 자동 초점(AF, Auto Focus)시스템은 디지털 카메라, 렌즈 교환식 카메라뿐 아니라 핸드폰 또는 소형 모바일 기기용 카메라에도 적용이 확대되고 있다.BACKGROUND ART [0002] As the demand for high-quality image acquisition technology in an image pickup apparatus such as a camera grows, the AF (Auto Focus) system is being applied not only to a digital camera, a lens interchangeable camera but also to a camera for a mobile phone or a small mobile device.
AF 시스템은 위상차(Phase difference) 검출 방식의 AF 시스템 또는 컨트라스트(Contrast) 검출 방식의 AF 시스템이 주로 적용되고 있다.The AF system is mainly applied to an AF system of a phase difference detection method or an AF system of a contrast detection method.
컨트라스트 검출 방식의 AF 시스템은 이미지 센서에서의 화상 데이터 출력으로부터 고주파 데이터를 추출해, 이것이 극대가 되도록 AF 제어를 수행하는 방식이다. 컨트라스트 AF를 위한 별도의 센서나 광학계가 필요하지 않아 비교적 저렴하게 AF 시스템을 구축할 수 있고 정확한 초점을 얻을 수 있는 장점이 있으나, 미세한 초점 조정 방식으로 초점 조절에 있어서 상대적으로 많은 시간을 필요로 한다.The AF system of the contrast detection method is a method of extracting high frequency data from the image data output from the image sensor and performing AF control so that it is maximized. There is no need for a separate sensor or an optical system for contrast AF, and it is possible to construct an AF system at a relatively low cost and obtain an accurate focus. However, a fine focus adjustment method requires relatively long time for focus adjustment .
또한, 위상차 검출 방식의 AF 시스템은 촬상 렌즈를 통과하여 입사된 광을 동분할(Pupil Division)하여 한 쌍의 상(像)을 형성하고, 형성된 한 쌍의 상 사이의 간격인 위상차를 검출하여 촬상 렌즈의 위치를 결정하여 초점을 검출 하는 방식이다.In addition, the AF system of the phase difference detection system has a configuration in which a pair of images is formed by Pupil Division of light incident through an image pickup lens, and a phase difference, which is an interval between the pair of images formed, The position of the lens is determined and the focus is detected.
위상차 검출 방식의 AF 시스템의 경우 위상차 검출 AF 센서를 촬상 소자와 별도로 구비하는 경우와, 위상차 검출용 화소를 이미지 센서에 배치하는 방법이 있다.In the case of the AF system of the phase difference detection system, there is a case in which the phase difference detection AF sensor is provided separately from the image pickup element, and a method in which the phase difference detection pixel is arranged in the image sensor.
이러한 위상차 검출 방식의 AF시스템은 컨트라스트 AF 시스템에 비하여 정밀도는 떨어지나 빠르게 초점을 찾을 수 있는 장점을 가지고 있다.The AF system of the phase difference detection method has an advantage in that it can find the focus fast although the accuracy is lower than that of the contrast AF system.
한편, 촬상 장치의 초점을 조절하기 위해서는 촬상 장치에 포함되는 광학부의 위치를 변화시켜야 하므로, 지속적인 촬상 장치의 사용에 따라 광학부의 이동 횟수가 증가되게 되고, 이에 따라 광학부를 이동시키는 촬상 장치의 기구부의 노화가 일어날 수 있어 초점 조정 횟수가 증가될수록 정확한 초점 영상을 얻기 위하여 이동되는 광학부의 위치 변화의 감도(Sensitivity)가 저하될 수 있다.On the other hand, in order to adjust the focus of the image pickup device, the position of the optical portion included in the image pickup device must be changed, so that the number of times of movement of the optical portion increases with the continuous use of the image pickup device, Aging may occur. As the number of focus adjustment increases, the sensitivity of the positional change of the optical part to be moved may be lowered to obtain an accurate focus image.
실시예는 위상차 초점 조정 방식 및 컨트라스트 초점 조정 방식을 이용하여 초점 영상을 획득하고, 초점 조절을 통하여 획득된 최종 초점 영상으로부터 추출된 데이터를 다시 메모리부에 업데이트함으로써 사용 환경의 변화가 있는 경우에도 고품질의 영상을 얻을 수 있는 자동 초점 촬상 장치와 이를 이용한 자동 초점 조절 방법을 제공한다.In the embodiment, the focus image is acquired using the phase-difference focus adjustment method and the contrast focus adjustment method, and the data extracted from the final focus image obtained through the focus adjustment is updated to the memory unit again, And an automatic focus adjustment method using the same.
실시예는 적어도 하나의 렌즈를 포함한 광학부; 상기 광학부에서 획득한 광 신호를 영상 정보로 변환하는 이미지 센서부; 상기 변환된 영상 정보에서 초점 조정 영상 정보를 추출하는 영상 정보 처리부; AF 코드값을 저장한 메모리부; 상기 영상 정보 처리부에서 추출된 상기 초점 조정 영상 정보에 상응한 상기 AF 코드값을 검출하여 상기 광학부를 이동시키는 구동신호를 생성하는 제어부; 및 상기 구동신호에 따라 상기 적어도 하나의 렌즈 위치를 조절하는 구동부; 를 포함하고, 상기 AF 코드값은 최종 초점 영상의 AF 코드값으로 업데이트 되는 자동 초점 촬상 장치를 제공한다.An embodiment includes an optical unit including at least one lens; An image sensor unit for converting the optical signal acquired by the optical unit into image information; An image information processor for extracting focus adjustment image information from the converted image information; A memory unit for storing an AF code value; A control unit for detecting the AF code value corresponding to the focus adjustment image information extracted by the image information processing unit and generating a drive signal for moving the optical unit; And a driving unit for adjusting the at least one lens position according to the driving signal. And the AF code value is updated with the AF code value of the final focus image.
상기 초점 조정 영상 정보는 상기 변환된 영상 정보의 위상차 값을 포함할 수 있다.The focus adjustment image information may include a phase difference value of the converted image information.
상기 구동부는 상기 광학부를 광축 방향으로 이동시키는 엑츄에이터 모듈을 포함할 수 있다.The driving unit may include an actuator module for moving the optical unit in the optical axis direction.
상기 제어부는 위상차 초점 조정 방식으로 상기 광학부를 제어하는 제1 AF 제어부; 및 컨트라스트 초점 조정 방식으로 상기 광학부를 제어하는 제2 AF 제어부; 를 포함할 수 있다.Wherein the control unit comprises: a first AF control unit for controlling the optical unit by a phase difference focus adjustment method; And a second AF control unit for controlling the optical unit by a contrast focus adjustment method; . ≪ / RTI >
상기 이미지 센서부는 복수의 촬상용 화소를 포함하는 광 필터층; 일측에 편향된 쉴드 영역을 갖는 제1 화소그룹과 타측에 편향된 쉴드 영역을 갖는 제2 화소그룹을 포함한 차광 마스크층; 및 상기 광 필터층과 상기 차광 마스크층을 통과한 상기 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 포토 다이오드층; 을 포함할 수 있다.Wherein the image sensor section includes: an optical filter layer including a plurality of pixels for imaging; A light shielding mask layer including a first pixel group having a shield region deflected on one side and a second pixel group having a shield region deflected on the other side; And a photodiode layer for converting the optical signal having passed through the optical filter layer and the light-shielding mask layer into an electrical signal; . ≪ / RTI >
상기 메모리부는 EEPROM 또는 플래시 메모리일 수 있다.The memory unit may be an EEPROM or a flash memory.
다른 실시예는 상술한 일 실시예의 촬상 장치를 이용한 자동 초점 조절 방법으로 광학 정보를 획득하는 단계; 상기 획득된 광학 정보를 전기적 신호로 변환하는 단계; 상기 전기적 신호로부터 위상차 값을 연산하는 단계; 상기 위상차 값에 상응한 AF 코드값을 추출하는 단계; 상기 추출된 AF 코드값과 기준 AF 코드값의 편차가 임계값 이하인지 판단하는 단계; 상기 추출된 AF 코드값에 상응하여 위상차 자동초점 조절 또는 컨트라스트 자동초점 조정 중 적어도 하나의 방법에 따라 상기 적어도 하나의 렌즈를 초점 거리 위치로 이동하는 단계; 및 상기 초점 거리 위치에서의 최종 AF 코드값을 상기 메모리부에 업데이트하는 단계; 를 포함하는 자동 초점 조절 방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an optical information recording method comprising the steps of: acquiring optical information by an auto focus adjustment method using an image pickup apparatus of one embodiment; Converting the obtained optical information into an electrical signal; Calculating a phase difference value from the electrical signal; Extracting an AF code value corresponding to the phase difference value; Determining whether a deviation between the extracted AF code value and a reference AF code value is less than or equal to a threshold value; Moving the at least one lens to a focal length position according to at least one of phase-auto-focus adjustment or contrast-auto-focus adjustment corresponding to the extracted AF code value; And updating the final AF code value at the focal distance position to the memory unit; The method includes the steps of:
상기 추출된 AF 코드값과 기준 AF 코드값의 편차가 임계값 이하인 경우, 상기 적어도 하나의 렌즈를 초점 거리 위치로 이동하는 단계는 상기 컨트라스트 초점 조정 방식에 따른 미세 초점 거리 조절 단계일 수 있다.When the deviation between the extracted AF code value and the reference AF code value is less than or equal to a threshold value, the step of moving the at least one lens to the focal distance position may be a fine focal length adjusting step according to the contrast focal point adjusting method.
상기 추출된 AF 코드값과 상기 기준 AF 코드값의 편차가 임계값보다 큰 경우, 상기 적어도 하나의 렌즈를 초점 거리 위치로 이동하는 단계는 상기 위상차 초점 조정 방식에 따라 상기 추출된 AF 코드값에 상응한 제1 초점 거리로 이동하는 단계; 및 상기 컨트라스트 초점 조정 방식에 따라 상기 제1 초점 거리에서 제2 초점 거리로 미세 초점 거리 조절하는 단계; 를 포함할 수 있다.Wherein when the deviation between the extracted AF code value and the reference AF code value is larger than a threshold value, moving the at least one lens to a focal length position corresponds to the extracted AF code value according to the phase difference focus adjustment method Moving to a first focal distance; And adjusting a fine focal length from the first focal distance to a second focal distance according to the contrast focal point adjustment method; . ≪ / RTI >
또 다른 실시예는 상술한 실시예의 자동 초점 촬상 장치를 포함하는 단말기를 제공한다.Still another embodiment provides a terminal including the auto focus imaging apparatus of the above-described embodiment.
실시예에 따른 자동 초점 촬상 장치와 이를 이용한 자동 초점 검출 방법은 위상차 검출 방식의 초점 조정 방식과 컨트라스트 자동 초점 조정 방식을 동시에 사용하고 초점이 맞는 최종 상태의 렌즈 위치에 대한 AF 코드 값을 지속적으로 업데이트하여 저장함으로써, 광학부의 구동시 부품의 물성 변화 또는 사용 환경 변화에 부합한 초점 값을 구할 수 있어 고해상도의 영상을 얻을 수 있다.The automatic focus imaging apparatus and the automatic focus detection method using the same according to the embodiment use the focus adjustment method of the phase difference detection method and the contrast automatic focus adjustment method at the same time and continuously update the AF code value for the lens position of the final focused state The focus value corresponding to the change in the physical properties of the component or the change in the use environment can be obtained at the time of driving the optical portion, and a high-resolution image can be obtained.
도 1은 일 실시예의 촬상 장치에 대한 블록도를 나타낸 도면이고,
도 2는 일 실시예의 촬상 장치에 대한 단면도이고,
도 3a는 일 실시예의 이미지 센서부에 포함되는 위상차 검출 화소에 대한 도면이고,
도 3b는 위상차 검출 화소에서 생성된 영상 정보의 일 실시예를 나타낸 도면이고,
도 4a 내지 도 4b는 위상차 값과 AF 코드값의 관계를 나타낸 도면이고,
도 5는 일 실시예의 자동 초점 조절 방법의 플로우 차트를 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram of an image pickup apparatus according to an embodiment,
2 is a cross-sectional view of the imaging device of one embodiment,
3A is a diagram of a phase difference detection pixel included in the image sensor unit of one embodiment,
FIG. 3B is a diagram illustrating an embodiment of image information generated in the phase difference detection pixel,
4A and 4B are diagrams showing the relationship between the phase difference value and the AF code value,
5 is a flowchart showing a method of adjusting an auto-focus according to an embodiment of the present invention.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case of being described as being formed "on or under" of each element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.
또한, 이하에서 이용되는 “제1” 및 “제2”, “상/상부/위” 및 “하/하부/아래” 등과 같은 관계적 용어들은 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.Also, the terms "first" and "second", "upper / upper / upper" and "lower / lower / lower" used in the following description are intended to mean any physical or logical relationship or order May be used solely to distinguish one entity or element from another entity or element, without necessarily requiring or implying that such entity or element is a separate entity or element.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size.
도 1은 일 실시예의 자동 초점 촬상 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram showing a configuration of an auto-focus imaging apparatus according to an embodiment.
일 실시예의 자동 초점 촬상 장치는 광학부(110), 이미지 센서부(130), 영상 정보 처리부(150), 메모리부(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.The automatic focus imaging apparatus of one embodiment may include an
또한, 일 실시예의 자동 초점 촬상 장치는 광학부(110)를 구동시키는 구동부(120)를 더 포함할 수 있다.In addition, the auto-focus imaging apparatus of one embodiment may further include a
도 2는 일 실시예의 자동 초점 촬상 장치에 대한 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.2 is a schematic view showing a cross section of the auto-focus imaging apparatus of one embodiment.
도 1 내지 도 2에 도시된 자동 초점 촬상 장치에서 광학부(110)는 피사체에 대한 영상을 획득하기 위하여 외부로부터 입사되는 빛을 흡수하여 이미지 센서부(130)로 출력하도록 할 수 있다.1 and 2, the
광학부(110)는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있고 광학부의 적어도 하나의 렌즈를 통하여 획득된 광 신호는 이미지 센서부(130)로 전달될 수 있다. The
도 2를 참조하면, 일 실시예에 포함되는 광학부(110)는 복수의 렌즈(10a, 10b, 10c, 10d)가 적층되어 배치된 렌즈부(10)와, 적어도 하나의 렌즈를 안착시키고 또한 렌즈의 위치가 조절되도록 하는 보빈(30)을 포함할 수 있다.2, an
또한, 도 2의 도시를 참조하면, 복수의 렌즈(10a 내지 10d)가 보빈(30)에 직접 고정되는 것으로 표시되고 있으나, 적어도 하나의 렌즈로 구성되는 렌즈부(10)를 별도의 렌즈 배럴(미도시)에 고정할 수 있으며, 렌즈 배럴(미도시)은 보빈(30)에 포함되도록 배치될 수 있다.2, a plurality of
보빈(30)에 고정된 적어도 하나의 렌즈(10)는 광축 방향, 즉 도면에서 상하 방향으로 위치가 변화되도록 조정되어, 광학부(110)에서 획득한 광 신호로부터 형성되는 영상의 초점을 조절할 수 있다.At least one
광학부(110)에 포함되는 적어도 하나의 렌즈(10a 내지 10d)는 포커스 렌즈 또는 줌 렌즈 등일 수 있다. 또한, 광학부(110)에 포함되는 복수의 렌즈(10a 내지 10d) 중 적어도 하나는 이미지 센서부(130)로 광을 집광시키는 것일 수 있다.At least one
이때 적어도 하나의 렌즈(10a 내지 10d)는 피사체의 한 지점에서부터 많은 양의 빛을 끌어들이고, 끌어드린 빛을 한 지점으로 모을 수 있도록 입사된 빛을 굴절시키는 것일 수 있다.At this time, at least one
이렇게 한 지점으로 모아진 빛은 하나의 상을 맺히게 할 수 있으며, 이미지 센서부(130)에서 한 점으로 모아져서 하나의 이미지가 형성될 경우 피사체는 렌즈의 초점거리에 위치하는 것이라고 할 수 있다. 이와 달리, 이미지 센서부(130)에서 얻어진 이미지가 위상차가 있는 두 개의 이미지로 형성될 경우 촬영된 영상은 디포커싱된 영상으로 렌즈를 초점거리에 위치하도록 하기 위하여 광학부의 위치를 이동시키는 초점 조정을 필요로 한다.The light collected at one point can form a single image, and when the
또한, 도면에서 4개의 렌즈(10a 내지 10d)를 도시하고 있으나, 광학부(110)를 구성하는 렌즈의 개수는 이에 한정하지 않으며, 광학부(110)에는 단수 또는 복수의 렌즈가 배치될 수 있다.Although the four
적어도 하나의 렌즈(10a 내지 10d)는 순차적으로 적층되어 배치될 수 있으며, 적어도 하나의 렌즈들(10a 내지 10d) 사이에는 스페이서(미도시)가 배치될 수 있다. 스페이서는 복수의 렌즈들(10a 내지 10d) 사이를 이격시켜, 렌즈들(10a 내지 10d) 사이의 간격을 유지시킬 수 있다.At least one
광학부(110)에 포함된 적어도 하나의 렌즈(10a 내지 10d)는 구동부(120)에 의하여 위치가 조절될 수 있다. 즉, 광학부(110)는 구동부(120)에 의하여 위치가 변화될 수 있다.The at least one
구동부(120)는 광학부(110)에 포함되는 적어도 하나의 렌즈의 위치를 조절할 수 있는 엑츄에이터 모듈(Actuator Module)을 포함하는 것일 수 있다. 엑츄에이터 모듈은 촬상 장치에서 AF(Auto Focusing) 기능을 수행하는 것일 수 있다.The
도 2를 참조하면, 엑츄에이터 모듈은 VCM(Voice Coil Motor, 121), VCM과 상호 작용하는 마그네트(magnet, 123) 및 탄성부재(125)를 포함할 수 있다. 이때 탄성부재(125)는 렌즈가 고정되는 보빈(30)과 연결되어 배치될 수 있다.Referring to FIG. 2, the actuator module may include a voice coil motor (VCM) 121, a
예를 들어, 탄성부재(125)는 광학부(110)를 둘러싸고 배치되는 하우징부(115)와 광학부(110)를 서로 연결하도록 배치될 수 있으며, 탄성부재(125)는 스프링(Spring) 기반 또는 볼(Ball) 기반으로 형성될 수 있다.For example, the
이러한 탄성부재(125)는 광학부(110)의 위치가 변경되는 것에 따라 늘어나거나 줄어드는 탄성 운동을 하게 된다. 한편, 자동 초점 촬상 장치의 사용 횟수가 증가되어 초점 조정 횟수가 늘어날수록 광학부(110)에 연결된 탄성부재의 사용이 많아지게 되며, 탄성부재의 탄성값은 초기에 촬상 장치에 장착된 때의 탄성값과 비교하여 변화가 생길 수 있다.The
이미지 센서부(130)는 광학부(110)로부터 입력되는 광 신호를 변환하여 영상 정보를 생성할 수 있다. 이미지 센서부(130)에서 생성되는 영상 정보는 피사체에 대한 영상 정보일 수 있으며, 예를 들어, 피사체에 대한 촬영 영상 획득 시 생성되는 영상 정보는 피사체의 이미지 영상 정보와 촬영된 피사체에 대한 영상의 초점 조정에 사용되는 초점 조정 영상 정보를 포함할 수 있다. The
이미지 센서부(130)는 광학부(110)를 통하여 입사된 피사체의 광학 정보를 수신하여 전기 신호로 광전 변환할 수 있다. 이미지 센서부(130)는 CCD(Charge-Coupled Device) 센서 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 센서일 수 있다.The
도 2에 도시된 일 실시예의 자동 초점 촬상 장치(100)에서 이미지 센서부(130)는 복수의 촬상용 화소를 포함하는 광 필터층(133), 쉴드 영역을 갖는 픽셀 그룹을 포함하는 차광 마스크층(131) 및 광 필터층과 차광 마스크층을 통과한 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 포토 다이오드층(135)을 포함할 수 있다.2, the
광 필터층(133)은 복수의 촬상용 화소(pixel)를 포함할 수 있으며, 촬상용 화소는 피사체에 대한 이미지를 생성하기 위한 이미지 화소일 수 있다. 또한, 광 필터층의 촬상용 화소는 컬러(color) 화소일 수 있다. The
즉, 촬상용 화소는 R(Red), G(Green), B(Blue) 화소 중 어느 하나일 수 있으며, 광 필터층(133)은 이러한 촬상용 화소가 격자 형태로 이웃하여 배치된 형태를 갖는 것일 수 있다.That is, the pixel for image pickup may be any one of R (Red), G (Green), and B (Blue) pixels and the
차광 마스크층(131)은 광학부(110)에서 입력되는 광 신호로부터 위상차 자동 초점 조정 방식을 이용한 초점 조절에 사용되는 영상 정보를 얻기 위하여 일측에 편향된 쉴드 영역을 갖는 제1 화소그룹과 타측에 편향된 쉴드 영역을 갖는 제2 화소그룹을 포함할 수 있다. The light
도 3a는 차광 마스크층에 포함되는 일 실시예의 제1 화소그룹(20A)과 제2 화소그룹(20B)을 나타낸 도면이다.3A is a diagram showing a
이때, 제1 화소그룹(20A)과 제2 화소그룹(20B)은 위상차 검출 화소일 수 있다. In this case, the
또한, 제1 화소그룹의 쉴드영역(20A-1)과 제2 화소그룹의 쉴드영역(20B-1)은 화소의 중심을 지나는 수직선 또는 수평선을 기준으로 서로 대칭되어 배치되는 것일 수 있다.The
차광 마스크층(131)은 메탈 마스크로 구현될 수 있으며, 차광 마스크층(131)의 제1 화소그룹과 제2 화소그룹은 빛을 입사시킬 수 있는 개구부와 빛이 차단되는 쉴드 영역을 가질 수 있다. The light-shielding
동일한 피사체에 대하여 영상 촬영시 광학부(110)가 초점 거리 위치에 있지 않은 경우, 이미지 센서부 마스크층을 통하여 입력된 광 신호는 두 개의 영상 정보를 생성할 수 있다.If the
한편, 두 개의 영상은 이미지 센서부의 마스크층(131)을 통과하여 제공되는 영상일 수 있다. 즉, 두 개의 영상은 서로 대칭되는 마스크층의 쉴드 영역을 통과하여 공급되는 피사체의 광 신호에 대하여 얻어진 영상으로 하나의 피사체에 대하여 동 분할(Pupil Division) 방법으로 획득되는 영상들일 수 있다.On the other hand, the two images may be images provided through the
도 3b는 이미지 센서부의 마스크층을 통과하여 생성된 영상 정보의 일 예를 나타낸 도면이다.3B is a diagram illustrating an example of image information generated through the mask layer of the image sensor unit.
예를 들어, 도 3b에서 (a)는 도 3a의 제1 화소그룹(20A)을 통과한 광 신호에 대한 영상 정보이고 (b)는 도 3b의 제2 화소그룹(20B)을 통과한 광 신호에 대한 영상 정보일 수 있다.For example, FIG. 3B illustrates image information for an optical signal that has passed through the
도 3b를 참조할 때, 서로 대응되는 동일한 광량(Intensity)을 갖는 두 개의 지점 사이의 거리인 픽셀 차(d)가 위상차(phase difference) 값일 수 있다. Referring to FIG. 3B, the pixel difference d, which is a distance between two points having the same light intensity corresponding to each other, may be a phase difference value.
즉, 위상차 값은 광학부(110)가 피사체로부터 초점 거리에 있지 않는 경우 광학부(110)에서 획득된 초점이 맞지 않은 영상(defocusing image)으로부터 추출될 수 있다.That is, the phase difference value can be extracted from the defocusing image obtained in the
예를 들어, 이때 위상차 값은 광학부(110)에서 촬영된 피사체의 영상이 상기 이미지 센서부(130)를 통하여 한 쌍의 위상차 검출 화상으로 분할되어 획득될 때, 동일한 피사체를 촬영하여 동시에 획득된 두 개의 영상 간의 위상차일 수 있다.For example, when the image of the subject photographed by the
한편, 도면에 도시되지는 않았으나 이미지 센서부의 다른 실시예에서 광 필터층은 복수의 촬상용 화소와 위상차 검출 화소가 동시에 포함되는 것일 수 있다. 즉, 일 실시예의 이미지 센서부는 복수의 촬상용 화소와 위상차 검출 화소를 포함한 광 필터층과, 광 필터층을 통과한 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 포토 다이오드층을 포함하여 구성될 수 있다.Although not shown in the drawing, in another embodiment of the image sensor unit, the optical filter layer may include a plurality of imaging pixels and a phase difference detection pixel at the same time. That is, the image sensor unit of one embodiment may include an optical filter layer including a plurality of imaging pixels and a phase difference detecting pixel, and a photodiode layer that converts an optical signal passing through the optical filter layer into an electrical signal.
이미지 센서부(130)에서 변환된 전기적 신호로부터 생성된 영상 정보는 복수의 촬상 화소를 통과한 광학 신호를 처리한 영상 정보와 마스크층의 위상차 검출 화소를 통과한 광학 신호를 처리한 영상 정보로부터 위상차 값을 추출한 정보를 포함할 수 있다.The image information generated from the electrical signal converted by the
이미지 센서부(130)에서 생성된 이러한 영상 정보는 영상 정보 처리부(150)로 전달될 수 있다.The image information generated by the
예를 들어, 영상 정보 처리부(150)는 이미지 센서부(130)에서 공급되는 복수의 촬상 화소의 전기적 신호로부터 촬상된 화상의 영상 정보를 생성하고, 광 필터층의 위상차 검출 화소의 전기적 신호에 의거하여 초점 조정용 영상 정보를 연산하여 추출할 수 있다. For example, the image
즉, 영상 정보 처리부(150)는 이미지 센서부(130)에서 전달된 영상 정보로부터 촬영된 영상의 초점을 조정하기 위한 초점 조정 영상 정보를 추출하는 것일 수 있다.That is, the image
초점 조정 영상 정보는 광학부(110)가 피사체로부터 초점 거리에 있지 않는 경우 광학부(110)에서 획득된 초점이 맞지 않은 영상(defocusing image)으로부터 추출된 위상차(phase difference) 값일 수 있다.The focus adjustment image information may be a phase difference value extracted from a defocusing image obtained in the
영상 정보 처리부(150)는 이미지 센서부(130)에서 공급된 전기적 신호로부터 영상 정보를 생성하고 생성된 정보를 영상 정보 출력부(190)에서 화상으로 출력되도록 공급할 수 있다.The image
또한, 영상 정보 처리부(150)에서 추출된 초점 조정 영상 정보는 제어부(170)로 전달될 수 있다.In addition, the focus adjustment image information extracted by the image
예를 들어, 영상 정보 처리부(150)에서 연산되어 추출된 초점 조정 영상 정보인 위상차 값은 제어부(170)로 전달되고, 추출된 위상차 값에 상응하는 광학부(110)의 이동량은 후술하는 메모리부(160)에 저장된 데이터 값으로부터 추출되어 제어부(170)로 전달될 수 있다.For example, the phase difference value calculated by the image
제어부(170)는 광학부(110)를 이동시키는 구동 신호를 생성할 수 있다.The
이때, 생성된 구동 신호는 영상 정보 처리부(150)에서 공급되는 초점 조정 영상 정보에 상응한 메모리부(160)의 저장된 데이터값일 수 있으며, 메모리부(160)에 저장된 AF 코드값에 따라 광학부(110)를 초점 위치로 조절하기 위하여 필요한 이동 거리를 전달하는 신호일 수 있다.The generated drive signal may be a stored data value of the
예를 들어, 제어부(170)에서 생성된 구동 신호는 구동부(120)로 전달되고, 구동부(120)는 전달된 구동 신호에 따라 광학부(110)를 이동시킬 수 있다. 즉, 광학부(110)에 포함된 적어도 하나의 렌즈의 위치가 구동 신호에 따라 조절됨으로써 광학부(110)를 통하여 획득되는 영상 정보의 초점이 조절될 수 있다.For example, the driving signal generated in the
또한, 제어부(170)는 위상차 초점 조정 방식으로 광학부(110)를 제어하는 제1 AF 제어부와 컨트라스트 초점 조정 방식으로 광학부를 제어하는 제2 AF 제어부를 포함할 수 있다.The
일 실시예의 촬상 장치에서는 제1 AF 제어부에 의하여 제어되는 위상차 자동초점 조정 방식과 제2 AF 제어부에 의하여 제어되는 컨트라스트 자동초점 조정 방식 중 적어도 하나의 방법에 의하여 촬영 영상의 초점이 조절될 수 있다. In the imaging apparatus of one embodiment, the focus of the photographed image can be adjusted by at least one of a phase-difference auto-focus adjustment method controlled by the first AF control unit and a contrast auto-focus adjustment method controlled by the second AF control unit.
즉, 상술한 두 종류의 자동 초점 조정 방식이 동시에 사용되거나 또는 적어도 하나의 자동초점 조정 방식이 사용될 수 있으며, 제1 AF 제어부 또는 제2 AF 제어부 중 적어도 하나의 제어부에 의하여 구동부(120)로 전달되는 구동신호가 생성될 수 있다.That is, the above-described two kinds of auto focus adjustment methods may be used at the same time, or at least one auto focus adjustment method may be used, and at least one of the first AF control unit and the second AF control unit may transmit Can be generated.
한편, 일 실시예의 촬상 장치는 초점 조정에 사용되는 AF(Auto Focusing) 코드값을 저장한 메모리부(160)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the imaging device of one embodiment may include a
메모리부(160)에는 초점 조정 영상 정보인 기준 위상차 값과 이에 매칭되는 AF 코드(Auto Focus Code) 값이 룩업 테이블(look-up table) 형태로 저장될 수 있다.In the
예를 들어, AF 코드값은 기준 위상차값에 따른 광학부의 위치를 코드 값으로 나타낸 것일 수 있다. 또한, AF 코드값은 초점 영상을 얻기 위하여 필요한 광학부(110)의 이동량에 대한 데이터값일 수 있다.For example, the AF code value may be a code value indicating the position of the optical portion according to the reference phase difference value. In addition, the AF code value may be a data value for the amount of movement of the
즉, 광학부(110)를 통하여 촬영되어 획득된 영상이 초점이 맞지 않은 디포커싱(defocusing) 영상일 경우, 디포커싱 영상에 대하여 영상 정보 처리부(150)에서 위상차 값이 추출될 수 있다.That is, when the image captured through the
다음으로, 추출된 위상차 값에 상응한 AF 코드값을 메모리부(160)에서 검출하고, 메모리부에서 검출된 AF 코드값에 따라 제어부(170)에서 구동 신호를 생성하고, 생성된 구동 신호에 따라 광학부(110)의 위치가 조정되어 초점이 맞는 초점 영상(On focused Image)을 얻을 수 있다.Next, the AF code value corresponding to the extracted phase difference value is detected by the
일 실시예의 자동 초점 촬상 장치에서 메모리부(160)에 저장된 AF 코드값은 업데이트되어 저장되는 값일 수 있다. The AF code value stored in the
즉, 메모리부에 저장된 AF 코드값은 촬상 장치에서 자동 초점 조정을 시행하여 최종 초점 영상(On focused Image)을 획득한 이후의 변화된 AF 코드값으로 업데이트되어 저장되는 값일 수 있다.That is, the AF code value stored in the memory unit may be a value that is updated and stored with a changed AF code value after acquiring the final focused image (On Focus Image) by performing auto focus adjustment in the image pickup apparatus.
예를 들어, 업데이트 되어 저장되는 AF 코드값은 광학부를 통하여 획득된 영상에 대하여 위상차 자동 초점 방식과 컨트라스트 자동 초점 방식을 이용하여 초점 조정을 하여 얻어진 최종 초점 영상에서의 AF 코드값일 수 있다.For example, the AF code value updated and stored may be an AF code value in a final focus image obtained by performing focus adjustment using a phase-difference auto focus method and a contrast auto focus method on an image obtained through the optical portion.
이때, 업데이트 되는 AF 코드값은 초점 위치에 대응되는 일 지점에서의 AF 코드값인 위상차 0인 경우의 AF 코드값일 수 있다. 하지만, 실시예는 이에 한정하지 않으며, 메모리부에 저장된 AF 코드값 전체가 일정한 비율로 업데이트 되어 저장될 수 있다. At this time, the updated AF code value may be the AF code value in the case of the phase difference of 0, which is the AF code value at one point corresponding to the focus position. However, the embodiment is not limited to this, and the entire AF code values stored in the memory unit may be updated and stored at a constant rate.
즉, 기준이 되는 위상차 값이 0인 경우의 AF 코드값의 변화량 만큼을 메모리부에 기 저장된 AF 코드값 전체에 반영하여 변화된 새로운 AF 코드값으로 저장하여 보관할 수 있다.That is, only the amount of change of the AF code value in the case where the reference phase difference value is 0 can be stored in the changed AF code value and stored and stored in the entire AF code value stored in the memory unit.
메모리부(160)는 EEPROM(Electrically erasable programmable read-only memory) 또는 플래시 메모리(Flash memory)일 수 있다. 즉, 메모리부(160)의 저장된 데이터 값은 새롭게 업데이트 되는 데이터값으로 변환되어 저장될 수 있다.The
도 4a 내지 도 4b는 위상차 값에 대한 AF 코드값의 관계를 나타낸 것이다.4A to 4B show the relationship of the AF code values to the phase difference values.
도 4a 내지 도 4b에서 X축은 AF 코드값이고, Y축은 위상차 값을 나타내는 것일 수 있으며, 도 4a 내지 도 4b의 그래프는 위상차값과 그에 대응하는 AF 코드값을 나타낸 것이다.In FIGS. 4A and 4B, the X-axis represents the AF code value and the Y-axis represents the phase difference value. The graphs of FIGS. 4A and 4B show the phase difference value and the corresponding AF code value.
도 4a는 자동 초점 촬상 장치의 사용 초기에서의 위상차 값과 AF 코드의 관계를 나타낸 것일 수 있다. 즉, 영상 정보 처리부에서 연산되어 추출된 위상차 값으로부터 해당되는 지점의 AF 코드값을 그래프에서 찾을 수 있고, 제어부에서는 해당 AF 코드값과 위상차 값이 0인 경우의 AF 코드값의 차이를 계산하여, AF 코드의 차이에 해당하는 값을 기초로 광학부를 이동시키기 위한 구동신호를 생성할 수 있다.4A shows the relationship between the phase difference value and the AF code at the beginning of use of the autofocus imaging apparatus. That is, the AF code value of the corresponding point can be found in the graph from the phase difference value calculated and extracted by the image information processing unit, and the control unit calculates the difference between the AF code value and the AF code value when the phase difference value is 0, It is possible to generate a drive signal for moving the optical unit based on the value corresponding to the difference of the AF code.
제어부에서 생성된 구동신호는 구동부에 전달되고 전달된 구동신호에 따라 구동부는 광학부를 이동시켜 초점이 맞는 영상을 얻을 수 있다.The driving signal generated by the control unit is transmitted to the driving unit, and the driving unit moves the optical unit according to the transmitted driving signal to obtain a focused image.
도 4b는 자동 초점 조절에 의한 영상 획득 횟수에 따른 AF 코드값의 변화를 나타낸 도면이다.FIG. 4B is a diagram illustrating a change in the AF code value according to the number of image acquisitions by the automatic focus adjustment.
도 4b를 참조하면, 도면에서 (a)그래프는 자동 초점 촬상 장치의 사용초기에서의 위상차값에 대한 AF 코드값의 관계를 나타낸 것이고, (b)그래프는 5000회 이상 촬상 장치를 사용한 경우에서의 위상차값에 대한 AF 코드값의 관계를 나타낸 것이며, (c)그래프는 10000회 이상 촬상 장치를 사용한 경우에서의 위상차값에 대한 AF 코드값의 관계를 나타낸 것이다.Referring to FIG. 4B, graphs (a) and (b) show the relationship of the AF code values to the phase difference values at the beginning of use of the autofocus imaging apparatus. (C) shows the relationship of the AF code value to the phase difference value in the case where the image pickup apparatus is used 10,000 times or more.
도 4b에 도시된 바와 같이, 자동 초점 촬상 장치에서의 영상 촬영 횟수가 늘어날 수록 초기의 AF 코드값과 위상차값의 관계에서 벗어난 정도가 커지는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 4B, as the number of image capturing times in the autofocus imaging apparatus increases, the deviation from the relation between the initial AF code value and the phase difference value increases.
따라서, 자동 초점 촬상 장치의 메모리부에 초기에 저장된 AF 코드값은 구동부에 포함되는 탄성부재의 초기 탄성값에 기초한 것이므로, 자동 초점 촬상 장치의 초점 조절 횟수가 늘어날수록 탄성 부재의 탄성값의 변화가 생길 수 있어 초기 저장된 AF 코드값에 따를 경우 정확한 초점 위치로 광학부가 이동되지 않을 수 있다.Therefore, since the AF code value initially stored in the memory section of the auto-focus imaging apparatus is based on the initial elasticity value of the elastic member included in the driving section, the change in the elasticity value of the elastic member increases as the number of focus adjustment times of the auto- The optical part may not be moved to the correct focus position according to the initially stored AF code value.
한편, 일 실시예의 자동 초점 촬상 장치의 경우 자동 초점 조절을 통하여 얻어진 초점 영상에서의 광학부의 위치를 센싱하고 이로부터 역으로 AF 코드값을 연산하여 새로운 AF 코드값으로 메모리부에 업데이트 되도록 할 수 있다.On the other hand, in the case of the automatic focus imaging apparatus of one embodiment, the position of the optical unit in the focus image obtained through the automatic focus adjustment may be sensed, and the AF code value may be calculated from the position of the optical unit to update the memory unit with a new AF code value .
즉, 실시예의 자동 초점 촬상 장치는 메모리부에 저장된 AF 코드값이 최종 초점 영상에서의 AF 코드값으로 매회 업데이트 되도록 하여, 사용 횟수에 따라 탄성부재의 물성이 변경된 경우에도 업데이트 된 AF 코드값을 기초로 광학부를 이동시킴으로써 정확한 초점 영상을 획득할 수 있다.That is, in the automatic focus imaging apparatus of the embodiment, the AF code value stored in the memory unit is updated each time with the AF code value in the final focus image, so that even when the physical properties of the elastic member are changed according to the use frequency, An accurate focus image can be obtained.
도 1 내지 도 2에 도시된 일 실시예의 자동 초점 촬상 장치의 경우 이미지 센서부(130)에서 변환된 전기적 신호에서 초점 조정 영상 정보를 추출하고, 추출된 초점 조정 영상 정보로부터 위상차 자동 초점 조정 방식과 컨트라스트 자동 초점 조정 방식 중 적어도 하나의 방식을 이용하여 초점 조절을 함으로써 최종의 초점 영상을 획득할 수 있다. In the case of the automatic focus imaging apparatus of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the focus adjustment image information is extracted from the electrical signal converted by the
또한, 최종 초점 영상을 획득한 때의 광학부의 위치로부터 새로운 AF 코드값을 추출하여 메모리부에 새로운 데이터값으로 연속적으로 업데이트함으로써, 사용횟수와 사용환경에 관계없이 정확한 자동 초점 조정을 수행할 수 있어 고품질의 영상을 얻을 수 있다.In addition, a new AF code value is extracted from the position of the optical part when acquiring the final focus image, and updated continuously with a new data value in the memory unit, so that accurate auto focus adjustment can be performed irrespective of the use frequency and use environment A high-quality image can be obtained.
다른 실시예는 도 1 내지 도 2를 참조하여 상술한 일 실시예의 자동 초점 촬상 장치를 이용한 자동 초점 조절 방법일 수 있다.Another embodiment may be an automatic focus adjustment method using the autofocus imaging apparatus of the embodiment described above with reference to Figs.
도 5는 일 실시예의 자동 초점 조절 방법을 나타낸 플로우 차트이다.5 is a flowchart showing an auto focus adjustment method according to an embodiment.
도 5를 참조하면, 상술한 실시예의 자동 초점 촬상 장치를 이용한 일 실시예의 자동 초점 조절 방법은 광학 정보를 획득하는 단계(S1100), 획득한 광학 정보를 전기적 신호로 변환하는 단계(S1200), 전기적 신호로부터 위상차 값을 연산하는 단계(S1300), 위상차 값에 상응한 AF 코드값을 추출하는 단계(S1400), 추출된 AF 코드값과 기준 AF 코드값의 차이가 임계값 이하인지 판단하는 단계(S1500). AF 코드값에 상응하여 위상차 자동초점 조정 또는 컨트라스트 자동초점 조정 중 적어도 하나의 방법에 따라 적어도 하나의 렌즈를 초점 거리 위치로 조절하는 단계를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the automatic focus adjustment method of an embodiment using the auto focus imaging apparatus of the embodiment described above includes a step S1100 of acquiring optical information, a step S1200 of converting the acquired optical information into an electrical signal S1200, (S1300), extracting an AF code value corresponding to the phase difference value (S1400), determining whether a difference between the extracted AF code value and a reference AF code value is equal to or less than a threshold value (S1500 ). Adjusting at least one lens to a focal distance position according to at least one of phase-difference auto-focus adjustment or contrast auto-focus adjustment corresponding to the AF code value.
이때, 적어도 하나의 렌즈를 초점 거리 위치로 조절하는 단계는 컨트라스트 자동 초점 조절 방법을 이용한 미세 초점 조정을 하는 단계(S1600)를 포함할 수 있다. At this time, adjusting the at least one lens to the focal length position may include performing fine focus adjustment using the contrast auto focus method (S1600).
미세 초점 조정을 하는 단계(S1600)는 광학부의 적어도 하나의 렌즈를 초점 거리 위치로 조절하는 단계일 수 있으며, 적어도 하나의 렌즈가 미세 조정됨으로써 초점이 맞는 새로운 촬영 영상을 광학부로부터 획득할 수 있다. Step S1600 of fine focus adjustment may be a step of adjusting at least one lens of the optical part to a focal distance position, and at least one lens may be fine-tuned to obtain a new photographed image that is in focus from the optical part .
일 실시예의 자동 초점 조정 방법에 있어서, 미세 초점 조정 단계(S1600) 이후에 촬영된 영상을 출력하는 단계(1700)가 포함될 수 있다. In the automatic focus adjustment method of one embodiment, the step 1700 of outputting the photographed image after the microfocus adjustment step S1600 may be included.
또한, 미세 초점 조정 단계(S1600) 이후에 촬영된 영상의 최종 AF 코드값을 메모리부에 업데이트 하는 단계(S1750)가 포함될 수 있다.In addition, the final AF code value of the photographed image after the microfocus adjustment step (S1600) may be updated to the memory unit (S1750).
일 실시예의 자동 초점 조정 방법에 있어서, 추출된 AF 코드값과 기준 AF 코드값의 차이가 임계값 이하인지 판단하는 단계(S1500)는 광학부를 초점 거리 위치로 이동시키기 위한 AF 코드값의 편차가 임계값 이하인지를 판단하는 단계일 수 있다.The step S1500 of determining whether the difference between the extracted AF code value and the reference AF code value is equal to or less than the threshold value may include determining whether the deviation of the AF code value for moving the optical unit to the focal distance position is within a critical range Value or less.
즉, 추출된 AF 코드값은 촬영된 영상에서의 위상차 값에 상응하여 메모리부에서 추출된 AF 코드값일 수 있고, 기준 AF 코드값은 위상차 값이 0이 되는 위치에 상응하는 AF 코드값일 수 있으며, 임계값은 미세 초점 조정을 하기 위하여 만족되어야 하는 AF 코드값의 편차 범위일 수 있다.That is, the extracted AF code value may be the AF code value extracted from the memory unit in correspondence with the phase difference value in the photographed image, and the reference AF code value may be an AF code value corresponding to a position where the phase difference value becomes zero, The threshold value may be a deviation range of the AF code value that must be satisfied in order to perform fine focus adjustment.
예를 들어, 추출된 AF 코드값과 기준 AF 코드값의 편차가 임계값 이하인지 판단하는 단계(S1500)는 추출된 AF 코드값이 a이고, 기준 AF 코드값이 b, 임계값이 c라고 할 때, a와 b의 차이값의 절대값인 가 임계값 c이하인지를 판단하는 단계일 수 있다. For example, if it is determined that the deviation between the extracted AF code value and the reference AF code value is less than or equal to the threshold value (S1500), the extracted AF code value is a, the reference AF code value is b, and the threshold value is c , It may be determined whether the absolute value of the difference value between a and b is equal to or less than a threshold value c.
이때, 실시예의 자동 초점 촬상 장치의 영상 정보 처리부에서 추출된 촬영된 영상의 위상차 값에 대응하는 AF 코드값이 a이고, 위상차 값이 0이 되는 초점 위치에서 대응하는 기준 AF 코드값이 b일 수 있다. 한편, 임계값 c는 10이하일 수 있다.At this time, when the AF code value corresponding to the phase difference value of the photographed image extracted by the image information processing section of the embodiment of the automatic focus imaging apparatus of the embodiment is a and the corresponding reference AF code value at the focal position where the phase difference value is 0 is b have. On the other hand, the threshold value c may be 10 or less.
예를 들어, AF 코드값의 편차()가 10이하인 경우 이미지 센서부의 마스크층을 통과하여 얻어진 영상에서 획득된 두 개의 이미지에서 추출된 위상차 값은 위상차 자동 초점 조정 방식에 의하여 초점 조정을 할 수 있는 위상차 값보다 작은 값일 수 있다. For example, the deviation of the AF code value ( ) Is 10 or less, the phase difference value extracted from the two images obtained from the image obtained through the mask layer of the image sensor part may be smaller than the phase difference value capable of focusing by the phase difference auto-focus adjustment method.
즉, 이 경우 획득된 두 개 이미지의 위상차가 크지 않아 위상차 자동 초점 방식에 의하여 초점 조절을 할 경우 정확한 초점 위치를 찾는 것이 어려울 수 있으므로, 위상차 자동 초점 조정 방식만으로 정확한 초점 위치를 조절할 수 없다.In other words, in this case, since the phase difference between the acquired two images is not so large, it is difficult to find an accurate focus position when the focus is adjusted by the phase difference autofocus method, so that the accurate focus position can not be adjusted only by the phase difference auto focus adjustment method.
AF 코드값의 차이가 임계값 이하로 판단된 경우, 즉 일 때 적어도 하나의 렌즈를 초점 거리 위치로 조정하는 단계는 컨트라스트 자동 초점 조정 방식에 따라 미세 초점 조절하는 단계일 수 있다.When the difference of the AF code values is judged to be equal to or less than the threshold value, that is, The step of adjusting at least one lens to the focal distance position may be a step of adjusting the microfocus according to the contrast auto focus adjustment method.
또한, AF 코드값의 차이가 임계값 보다 크다고 판단된 경우, 즉 일 때, 적어도 하나의 렌즈를 초점 거리 위치로 조정하는 단계는 위상차 자동 초점 조정 방식에 따라 AF 코드값의 차이가 임계값 이하가 되는 제1 초점 위치로 광학부를 이동시키는 단계와 컨트라스트 자동 초점 조정 방식에 따라 제1 초점 위치에서 제2 초점 위치로 미세 초점 조절하는 단계를 포함할 수 있다.If it is determined that the difference between the AF code values is larger than the threshold value, that is, , The step of adjusting at least one lens to a focal length position includes moving the optical part to a first focus position where the difference of the AF code value is equal to or less than a threshold value according to the phase difference auto focus adjustment method, Adjusting the microfocus from the first focus position to the second focus position according to the first focus position.
즉, 실시예의 자동 초점 조절 방법은 위상차 자동 초점 조절 방식에 의하여 초점의 어긋남 량인 위상차값을 추출하여 이에 대응되는 AF 코드값을 찾아 대략적인(Rough) 초점 위치인 제1 초점 위치로 광학부의 렌즈를 이동시키는 단계와 이후, 컨트라스트 자동 초점 조절 방식에 의하여 미세 초점 조정을 통하여 정확한 초점 위치인 제2 초점 위치로 광학부의 렌즈를 이동시키는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.That is, in the automatic focus adjustment method of the embodiment, the phase difference value, which is the shift amount of the focus, is extracted by the phase difference automatic focus adjustment method, and the AF code value corresponding thereto is extracted to find the lens of the optical part at the first focus position, And moving the lens of the optical unit to the second focus position, which is an accurate focus position, through fine focus adjustment by a contrast auto focus adjustment method.
한편, 추출된 위상차 값에서의 AF 코드값과 기준 AF 코드값의 차이가 임계값 이하일 때는 컨트라스트 자동 초점 조절 방식에 의한 초점 조절 단계만 포함될 수 있으며, 이때 자동 초점 조절에 의하여 이동된 광학부의 최종 위치는 위상차값이 0인 정확한 초점 위치일 수 있다.On the other hand, when the difference between the AF code value and the reference AF code value at the extracted phase difference value is equal to or less than the threshold value, only the focus adjustment step using the contrast auto focus adjustment method may be included. At this time, May be an exact focus position with a phase difference value of zero.
미세 초점 조정에 의하여 광학부가 이동된 후 이동된 최종 위치에서의 AF 코드값은 위상차 값이 0일 때의 새로운 AF 코드값으로 업데이트 되어 메모리부에 저장될 수 있다.The AF code value at the final position moved after the optical part is moved by fine focus adjustment can be updated to a new AF code value when the phase difference value is 0 and stored in the memory part.
따라서, 일 실시예의 자동 초점 조절 방법의 경우 초점이 맞은 상태에서의 최종 초점 거리 위치에서의 AF 코드값을 지속적으로 메모리부에 업데이트하여 저장 하도록 하여, 자동 초점 촬상 장치의 구동부의 상태 변화에 관계없이 초점 정확성을 향상시킬 수 있고, 위상차 자동 초점 조정 방식과 컨트라스트 자동 초점 조정 방식을 동시에 사용하여 자동 초점 조절을 함으로써 빠른 시간 내에 정확한 초점을 찾을 수 있다.Therefore, in the case of the automatic focus adjustment method according to the embodiment, the AF code value at the final focal length position in the focused state is continuously updated in the memory unit, and the AF code value is stored in the memory unit regardless of the state change of the driving unit of the auto focus apparatus It is possible to improve the focus accuracy, and by using the phase difference auto focus method and the contrast auto focus method simultaneously, it is possible to find the accurate focus in a short time by performing the auto focus adjustment.
이하 상술한 자동 초점 촬상 장치를 포함한 단말기의 일 실시예에 대하여 다음과 같이 설명하지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다. Hereinafter, an embodiment of a terminal including the above-described auto focus imaging apparatus will be described, but the embodiments are not limited thereto.
단말기는 실시예의 자동 초점 촬상 장치를 정면에 배치하거나 또는 후면에 배치할 수 있다.The terminal can place the automatic focus imaging apparatus of the embodiment on the front side or on the rear side.
예를 들어, 실시예의 자동 초점 촬상 장치를 포함하는 단말기는 휴대용 단말기일 수 있으나, 실시예는 이에 한정하지 않으며, 상술한 실시예의 자동 초점 촬상 장치는 고정형 단말기에도 제공될 수 있다.For example, the terminal including the auto focus imaging apparatus of the embodiment may be a portable terminal, but the embodiment is not limited thereto, and the auto focus imaging apparatus of the above-described embodiment can be also provided in a fixed terminal.
단말기의 자동 초점 촬상 장치에서 획득한 피사체의 영상은 휴대용 단말기의 디스플레이부에 표시될 수 있다. An image of a subject obtained in the auto-focus imaging apparatus of the terminal can be displayed on the display unit of the portable terminal.
디스플레이부는 획득된 영상을 사용자가 확인할 수 있도록 표시하는 장치일 수 있으며, 휴대용 단말기의 전면에 배치될 수 있다. 디스플레이부는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode) 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.The display unit may be a device for displaying the acquired image so that the user can confirm the image, and may be disposed on the front surface of the portable terminal. The display unit may include, but is not limited to, an LCD (Liquid Crystal Display), an OLED (Organic Light Emitting Diode), and the like.
또한, 실시예의 자동 초점 촬상 장치를 이용하여 획득한 영상은 휴대용 단말기의 다른 기능에 이용되도록 제공될 수 있다.In addition, the image obtained by using the auto focus image pickup apparatus of the embodiment can be provided to be used for other functions of the portable terminal.
한편, 실시예의 자동 초점 촬상 장치에 포함되는 메모리부의 경우 휴대용 단말기의 메모리 중 일부가 이를 대체할 수 있으며, 예를 들어, AF 코드값은 휴대용 단말기의 메모리에 저장될 수도 있다.On the other hand, in the case of the memory unit included in the auto-focus imaging apparatus of the embodiment, a part of the memory of the portable terminal may replace the memory. For example, the AF code value may be stored in the memory of the portable terminal.
실시예의 휴대용 단말기의 경우 일 실시예의 자동 초점 촬상 장치를 포함함으로써, 위상차 초점 조정 방식과 컨트라스트 초점 조정 방식을 이용하여 정확하고 용이하게 초점을 조절할 수 있으며, 자동 초점 촬상 장치의 사용 횟수나 사용 환경이 변화된 경우에도 정확한 초점 조절을 할 수 있어 고품질의 영상을 획득하는 효과를 가질 수 있다.The portable terminal of the embodiment can accurately and easily adjust the focus by using the phase difference focus adjustment method and the contrast focus adjustment method by including the automatic focus imaging apparatus of one embodiment, It is possible to obtain a high-quality image by correcting the focus even when the image is changed.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
100 : 촬상 장치 110 : 광학부
120 : 구동부 130 : 이미지 센서부100: Image pickup device 110: Optical part
120: driving unit 130: image sensor unit
Claims (10)
상기 광학부에서 획득한 광 신호를 영상 정보로 변환하는 이미지 센서부;
상기 변환된 영상 정보에서 초점 조정 영상 정보를 추출하는 영상 정보 처리부;
AF 코드값을 저장한 메모리부;
상기 영상 정보 처리부에서 추출된 상기 초점 조정 영상 정보에 상응한 상기 AF 코드값을 검출하여 상기 광학부를 이동시키는 구동신호를 생성하는 제어부; 및
상기 구동신호에 따라 상기 적어도 하나의 렌즈 위치를 조절하는 구동부; 를 포함하고,
상기 AF 코드값은 최종 초점 영상의 AF 코드값으로 업데이트 되는 자동 초점 촬상 장치.An optical portion including at least one lens;
An image sensor unit for converting the optical signal acquired by the optical unit into image information;
An image information processor for extracting focus adjustment image information from the converted image information;
A memory unit for storing an AF code value;
A control unit for detecting the AF code value corresponding to the focus adjustment image information extracted by the image information processing unit and generating a drive signal for moving the optical unit; And
A driving unit for adjusting the at least one lens position according to the driving signal; Lt; / RTI >
Wherein the AF code value is updated with the AF code value of the final focus image.
위상차 초점 조정 방식으로 상기 광학부를 제어하는 제1 AF 제어부; 및
컨트라스트 초점 조정 방식으로 상기 광학부를 제어하는 제2 AF 제어부; 를 포함하는 자동 초점 촬상 장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
A first AF control unit for controlling the optical unit by a phase difference focus adjustment method; And
A second AF control unit for controlling the optical unit by a contrast focus adjustment method; And an image pickup device.
복수의 촬상용 화소를 포함하는 광 필터층;
일측에 편향된 쉴드 영역을 갖는 제1 화소그룹과 타측에 편향된 쉴드 영역을 갖는 제2 화소그룹을 포함한 차광 마스크층; 및
상기 광 필터층과 상기 차광 마스크층을 통과한 상기 광 신호를 전기적 신호로 변환하는 포토 다이오드층; 을 포함한 자동 초점 촬상 장치.The image pickup apparatus according to claim 1,
An optical filter layer including a plurality of pixels for imaging;
A light shielding mask layer including a first pixel group having a shield region deflected on one side and a second pixel group having a shield region deflected on the other side; And
A photodiode layer for converting the optical signal having passed through the optical filter layer and the light-shielding mask layer into an electrical signal; And an image sensor.
광학 정보를 획득하는 단계;
상기 획득된 광학 정보를 전기적 신호로 변환하는 단계;
상기 전기적 신호로부터 위상차 값을 연산하는 단계;
상기 위상차 값에 상응한 AF 코드값을 추출하는 단계;
상기 추출된 AF 코드값과 기준 AF 코드값의 편차가 임계값 이하인지 판단하는 단계;
상기 추출된 AF 코드값에 상응하여 위상차 자동초점 조절 또는 컨트라스트 자동초점 조정 중 적어도 하나의 방법에 따라 상기 적어도 하나의 렌즈를 초점 거리 위치로 이동하는 단계; 및
상기 초점 거리 위치에서의 최종 AF 코드값을 상기 메모리부에 업데이트하는 단계; 를 포함하는 자동 초점 조절 방법.An automatic focusing method using the automatic focusing device according to any one of claims 1 to 6,
Obtaining optical information;
Converting the obtained optical information into an electrical signal;
Calculating a phase difference value from the electrical signal;
Extracting an AF code value corresponding to the phase difference value;
Determining whether a deviation between the extracted AF code value and a reference AF code value is less than or equal to a threshold value;
Moving the at least one lens to a focal length position according to at least one of phase-auto-focus adjustment or contrast-auto-focus adjustment corresponding to the extracted AF code value; And
Updating the final AF code value at the focal distance position to the memory unit; And an auto-focusing method.
상기 적어도 하나의 렌즈를 초점 거리 위치로 이동하는 단계는
상기 컨트라스트 초점 조정 방식에 따른 미세 초점 거리 조절 단계인 자동 초점 조절 방법.8. The method of claim 7, wherein when the deviation between the extracted AF code value and the reference AF code value is less than or equal to a threshold value,
The step of moving the at least one lens to a focal distance position
And adjusting the fine focal length according to the contrast focal point adjustment method.
상기 적어도 하나의 렌즈를 초점 거리 위치로 이동하는 단계는
상기 위상차 초점조정 방식에 따라 상기 추출된 AF 코드값에 상응한 제1 초점 거리로 이동하는 단계; 및
상기 컨트라스트 초점조정 방식에 따라 상기 제1 초점 거리에서 제2 초점 거리로 미세 초점 거리 조절 단계; 를 포함하는 자동 초점 조절 방법.8. The method of claim 7, wherein if the deviation between the extracted AF code value and the reference AF code value is greater than a threshold value,
The step of moving the at least one lens to a focal distance position
Moving to a first focal distance corresponding to the extracted AF code value according to the phase difference focus adjustment method; And
Adjusting a fine focal length from the first focal distance to a second focal distance according to the contrast focal point adjustment method; And an auto-focusing method.
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