KR20190099897A - 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치에 관한 것으로, 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용하여 보다 정밀한 카메라 특성 파라미터 측정이 가능하도록 한 것이다.

Description

콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치{Camera characteristics managing apparatus using a pair of collimators}
본 발명은 카메라 특성 추출 기술에 관련한 것으로, 특히 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치에 관한 것이다.
도 1 은 통상적인 유한 거리 테스트 챠트를 이용한 카메라 특성 테스트 기술을 도시한 도면이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 시험 대상 기기(DUT : Device Under Test)인 카메라 모듈(1)이 광원(2)에 의해 광이 조사되는 테스트 챠트(3) 앞에 놓여지며, 카메라 모듈(1)에 의해 획득되는 테스트 챠트 영상내의 마커와 패턴의 형태와 위치를 소프트웨어 알고리즘을 이용해 분석하여 카메라 모듈의 성능 파라미터를 추출한다.
그러나, 이러한 통상적인 유한 거리 테스트 챠트를 이용한 카메라 특성 테스트 기술의 경우, 카메라 모듈의 해상도가 높아질수록 테스트 챠트가 대형화되어, 테스트 챠트 전체에 균일한 조명이 어려워지는 문제가 발생하게 된다.
또한, 광각(Wide angle) 또는 광시야각(Large field of view) 카메라가 일반화되면서, 테스트 챠트가 대형화되고, 이에 따라 카메라 특성 테스트 장비 역시 대형화되는 문제가 발생하게 된다.
이러한 통상적인 유한 거리 테스트 챠트의 대형화 문제를 해결하기 위해 대한민국 공개특허 제10-2016-0117336호(2016.10.10) 등과 같은 콜리메이터를 이용한 카메라 특성 테스트 기술이 등장하였다.
도 2 는 콜리메이터를 이용한 카메라 특성 테스트 기술을 도시한 도면이다. 도 2 에 도시한 바와 같이, 광원(8)과, 챠트 역할을 하는 레티클(10) 및 콜리메이터 렌즈(12)를 포함하는 콜리메이터(6)가 카메라 모듈인 촬상 시스템(4)에 조명하고, 촬상 시스템에 의해 획득되는 레티클(10)의 검사 패턴 촬상 화상을 분석해 카메라 모듈인 촬상 시스템의 결상 특성을 측정한다.
이 때, 콜리메이터를 여러개 사용하여 공간상에 배치할 경우, 광각(Wide angle) 또는 광시야각(Large field of view) 카메라의 성능 파라미터도 측정할 수 있으므로, 유한 거리 테스트 챠트를 이용한 카메라 특성 테스트 기술에 비해 테스트 장비를 소형화할 수 있고, 무한 거리 카메라 특성 테스트도 가능해진다.
카메라 모듈의 광축 파라미터를 측정할 때, 초점 심도(Focus Depth)의 중앙 위치를 기준으로 광축 파라미터를 측정하는 것이 이상적이다. 챠트 역할을 하는 레티클 또는 이를 구비한 콜리메이터를 움직여 초점이 맞기 시작하는 초점 심도의 진입위치와, 초점이 맞지 않기 시작하는 초점 심도의 탈출위치를 잡아서, 그 중앙 위치로 이동하여 측정할 수 있다.
그런데, 챠트 역할을 하는 레티클 또는 이를 구비한 콜리메이터를 움직여서 초점 심도의 진입위치와, 초점 심도의 탈출위치를 잡아서 그 중앙 위치로 이동하도록 구동계를 구현할 경우, 구동계의 기계적인 유격으로 인해 정확한 초점 심도의 중앙 위치 결정이 어렵다.
따라서, 본 발명자는 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용하여 보다 정밀한 카메라 특성 파라미터 측정이 가능한 기술에 대한 연구를 하였다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0117336호(2016.10.10)
본 발명은 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용함으로써 보다 정밀한 카메라 특성 파라미터 측정이 가능한 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용하여 획득된 렌즈의 위치별 초점 심도 데이터를 이용하여 렌즈를 최적 초점(Best Focus) 위치에 정렬할 수 있도록 하는 카메라 특성 관리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용하여 획득된 광축 정렬을 위한 파라미터를 이용하여 보다 정밀하게 카메라 모듈의 광축을 정렬할 수 있는 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치가 광원과, 테스트 차트 및 콜리메이터 렌즈를 각각 구비하는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋(Collimator Set)과; 콜리메이터쌍 중 어느 하나는 초점 심도(Focus Depth)의 진입 위치로 구동하여 설정하고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동하여 설정하는 콜리메이터 구동부와; 콜리메이터 셋의 적어도 하나의 위치에 배열되는 콜리메이터쌍에 의해 조명되는 광을 수신하는 위치에, 적어도 하나의 렌즈, 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더 및 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈이 위치하도록 카메라 모듈을 적재하는 카메라 모듈 적재부와; 초점 심도의 진입 위치 및 탈출 위치로 각각 구동 설정되는 콜리메이터쌍의 광원 조명에 의해 형성되어 카메라 모듈을 통해 획득되는 테스트 챠트 영상을 분석해 카메라 특성 파라미터(Parameter)를 추출하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 제어부가 카메라 모듈을 구동하는 카메라 구동부와; 카메라 구동부에 의해 구동되는 카메라 모듈에 의해 획득되는 테스트 챠트 영상을 처리하는 영상 처리부와; 영상 처리부에 의해 처리되는 테스트 챠트 영상을 분석해 카메라 특성 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 카메라 특성 파라미터가 카메라 모듈의 렌즈의 최적 초점 위치 결정을 위한 파라미터일 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 카메라 구동부가 카메라 모듈의 렌즈를 최적의 초점 위치로 이동시키도록 구현될 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 최적의 초점 위치가 초점 심도의 진입 위치와 탈출 위치 사이의 중앙 위치일 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 카메라 특성 파라미터가 카메라 모듈의 광축 정렬을 위한 파라미터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치가 카메라 모듈의 렌즈를 6축 구동하여 광축 정렬하는 광축 정렬 수행부와; 광축 정렬을 위한 파라미터에 따라, 6축 구동 명령을 생성하여 광축 정렬 수행부로 전송하는 광축 정렬 구동부와; 광축 정렬 수행부에 의해 광축 정렬된 카메라 모듈의 렌즈를 렌즈 홀더에 고정시키는 렌즈 고정 수행부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 광축 정렬 수행부가 카메라 모듈의 렌즈를 x축 방향으로 이동시키는 x축 방향 광축 정렬부와; 카메라 모듈의 렌즈를 y축 방향으로 이동시키는 y축 방향 광축 정렬부와; 카메라 모듈의 렌즈를 z축 방향으로 이동시키는 z축 방향 광축 정렬부와; 카메라 모듈의 렌즈를 x축을 중심으로 회전시키는 x축 회전 광축 정렬부와; 카메라 모듈의 렌즈를 y축을 중심으로 회전시키는 y축 회전 광축 정렬부와; 카메라 모듈의 렌즈를 z축을 중심으로 회전시키는 z축 회전 광축 정렬부를 포함할 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 렌즈 고정 수행부가 카메라 모듈의 렌즈를 렌즈 홀더에 나사 고정시키도록 구현될 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 렌즈 고정 수행부가 에폭시를 투입하여 카메라 모듈의 렌즈를 렌즈 홀더에 고정시키도록 구현될 수 있다.
본 발명은 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용함으로써 보다 정밀한 카메라 특성 파라미터 측정이 가능하므로, 카메라 모듈의 성능을 향상할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용하여 획득된 렌즈의 위치별 초점 심도 데이터를 이용하여 렌즈를 최적 초점(Best Focus) 위치에 정렬할 수 있으므로, 카메라 영상 품질을 향상할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용하여 획득된 광축 정렬을 위한 파라미터를 이용하여 보다 정밀하게 카메라 모듈의 광축을 정렬할 수 있으므로, 카메라 영상 품질을 향상할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 통상적인 유한 거리 테스트 챠트를 이용한 카메라 특성 테스트 기술을 도시한 도면이다.
도 2 는 콜리메이터를 이용한 카메라 특성 테스트 기술을 도시한 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치의 또 다른 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치의 카메라 특성 관리 동작의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 발명의 다양한 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
도 3 은 본 발명에 따른 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 3 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치(100)는 콜리메이터 셋(Collimator Set)(110)과, 콜리메이터 구동부(120)와, 카메라 모듈 적재부(130)와, 제어부(140)를 포함한다.
콜리메이터 셋(110)은 광원(111a)(112a)과, 테스트 차트(111b)(112b) 및 콜리메이터 렌즈(111c)(112c)를 각각 구비하는 콜리메이터쌍(111)(112)이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되어 형성된다. 예컨대, 다수의 콜리메이터쌍(111)(112)이 돔 형태로 다수의 공간상에 배열될 수 있다.
콜리메이터쌍(111)(112)의 광원(111a)(112a)으로부터 조사되는 광은 테스트 차트(111b)(112b)를 통과하여 콜리메이터 렌즈(111c)(112c)에 의해 평행광으로 출력된다. 이 때, 테스트 차트(111b)(112b)는 가로 방향 또는 세로 방향 또는 가로/세로 양방향으로 일부 절개된 레티클(reticle)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
콜리메이터 구동부(120)는 콜리메이터쌍(111)(112) 중 어느 하나는 초점 심도(Focus Depth)의 진입 위치로 구동하여 설정하고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동하여 설정한다.
예컨대, 콜리메이터 구동부(120)가 콜리메이터쌍(111)(112) 각각을 이동시키거나 회전시키는 로봇 암 형태로 구현되어, 콜리메이터쌍(111)(112) 각각을 전, 후로 왕복 구동시키거나, 상, 하, 좌, 우로 회전 구동시키도록 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
초점 심도(Focus Depth)는 초점이 맞기 시작하는 초점 심도의 진입위치와, 초점이 맞지 않기 시작하는 초점 심도의 탈출위치 간의 거리이며, 초점 심도의 진입 위치와 탈출 위치 사이의 중앙 위치에서 초점이 제일 잘 맞는다.
만약, 하나의 콜리메이터를 구동하여 초점이 맞기 시작하는 초점 심도의 진입위치와, 초점이 맞지 않기 시작하는 초점 심도의 탈출위치를 잡아서, 그 중앙 위치로 이동하도록 구현한다면, 하나의 콜리메이터를 구동하는 구동계의 기계적인 유격으로 인해 정확한 초점 심도의 중앙 위치 결정이 어렵다.
그러나, 콜리메이터쌍(111)(112)을 사용하여 어느 하나는 초점 심도(Focus Depth)의 진입 위치로 구동하여 설정하고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동하여 설정한 다음, 카메라 모듈을 이동시켜 카메라 모듈의 렌즈의 초점을 초점 심도의 중앙 위치에 맞춘다면, 구동계의 기계적인 유격이 발생하지 않으므로, 초점 심도의 중앙 위치에 카메라 모듈의 렌즈의 초점을 정확하게 맞출 수 있다.
카메라 모듈 적재부(130)는 콜리메이터 셋(110)의 적어도 하나의 위치에 배열되는 콜리메이터쌍(111)(112)에 의해 조명되는 광을 수신하는 위치에, 적어도 하나의 렌즈(210), 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더(220) 및 이미지 센서(230)를 포함하는 카메라 모듈(200)이 위치하도록 카메라 모듈(200)을 적재한다.
카메라 모듈 적재부(130)에 의해 카메라 모듈(200)이 적재되어 이동하지 않도록 고정되면, 콜리메이터 렌즈(111c)(112c)에 의해 평행광으로 출력되는 광이 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)를 통과하여 이미지 센서(230)에 수신되고, 이에 따라 테스트 챠트 영상이 촬상된다.
제어부(140)는 초점 심도의 진입 위치 및 탈출 위치로 각각 구동 설정되는 콜리메이터쌍(111)(112)의 광원 조명에 의해 형성되어 카메라 모듈(130)을 통해 획득되는 테스트 챠트 영상을 분석해 카메라 특성 파라미터(Parameter)를 추출한다.
예컨대, 제어부(140)가 테스트 챠트 영상을 분석해 카메라 특성 파라미터를 추출하는 소프트웨어를 저장하는 메모리와, 메모리에 저장된 소프트웨어 알고리즘을 실행하여 테스트 챠트 영상을 분석해 카메라 특성 파라미터를 추출하는 프로세서 및 카메라 모듈과 인터페이스 되어 카메라 모듈로부터 테스트 챠트 영상을 수신하는 카메라 인터페이스를 포함하는 컴퓨팅 장치일 수 있다.
한편, 제어부(140)가 카메라 구동부(141)와, 영상 처리부(142)와, 파라미터 산출부(143)를 포함할 수 있다. 이 때, 카메라 구동부(141)와, 영상 처리부(142)와, 파라미터 산출부(143)는 테스트 챠트 영상을 분석해 카메라 특성 파라미터를 추출하는 소프트웨어의 일부 기능으로 구현될 수 있다.
카메라 구동부(141)는 카메라 모듈(200)을 구동한다. 예컨대, 카메라 구동부(141)가 카메라 모듈(200)의 이미지 센서에 전원을 인가하고, 카메라 모듈의 렌즈를 최적의 초점 위치로 이동시키도록 구현될 수 있다. 이 때, 최적의 초점 위치가 초점 심도의 진입 위치와 탈출 위치 사이의 중앙 위치일 수 있다.
영상 처리부(142)는 카메라 구동부(200)에 의해 구동되는 카메라 모듈(200)에 의해 획득되는 테스트 챠트 영상을 처리한다. 예컨대, 영상 처리부(142)가 카메라 모듈(200)에 의해 획득되는 테스트 챠트 영상 로(raw) 데이터를 변환 또는/및 재구성하는 등의 데이터 처리를 수행할 수 있다. 이 때, 데이터 변환 또는 재구성이 디지털 변환 또는 푸리에 변환 등일 수 있다.
파라미터 산출부(143)는 영상 처리부(142)에 의해 처리되는 테스트 챠트 영상을 분석해 카메라 특성 파라미터를 산출한다. 예컨대, 카메라 특성 파라미터가 카메라 모듈(200)의 렌즈의 최적 초점 위치 결정을 위한 파라미터일 수 있다.
한편, 카메라 특성 파라미터가 카메라 모듈(200)의 광축 정렬을 위한 파라미터를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 테스트 챠트 영상을 분석해 카메라 특성 파라미터를 산출하는 알고리즘은 이 출원전에 이미 다양하게 공지되어 시행되는 통상의 기술이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용함으로써 보다 정밀한 카메라 특성 파라미터 측정이 가능하고, 이에 따라 카메라 모듈의 성능을 향상할 수 있다.
또한, 본 발명은 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용하여 획득된 렌즈의 위치별 초점 심도 데이터를 이용하여 렌즈를 최적 초점(Best Focus) 위치에 정렬할 수 있으므로, 카메라 영상 품질을 향상할 수 있는 효과가 있다.
도 4 는 본 발명에 따른 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치의 또 다른 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 이 실시예는 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치가 카메라 모듈의 광축을 정렬하도록 구현한 실시예로, 도 3 에 도시한 실시예 구성에 부가하여 광축 정렬 수행부(150)와, 광축 정렬 구동부(160)와, 렌즈 고정 수행부(170)를 더 포함하도록 구현한 것이다.
광축 정렬 수행부(150)는 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)를 6축 구동하여 광축 정렬한다. 이 때, 광축 정렬 수행부(150)가 카메라 모듈의 렌즈를 x축 방향으로 이동시키는 x축 방향 광축 정렬부(151)와, 카메라 모듈의 렌즈를 y축 방향으로 이동시키는 y축 방향 광축 정렬부(152)와, 카메라 모듈의 렌즈를 z축 방향으로 이동시키는 z축 방향 광축 정렬부(153)와, 카메라 모듈의 렌즈를 x축을 중심으로 회전시키는 x축 회전 광축 정렬부(154)와, 카메라 모듈의 렌즈를 y축을 중심으로 회전시키는 y축 회전 광축 정렬부(155)와, 카메라 모듈의 렌즈를 z축을 중심으로 회전시키는 z축 회전 광축 정렬부(156)를 포함할 수 있다.
이러한, 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)를 광축 정렬하기 위해 렌즈(210)를 x축 방향, y축 방향, z축 방향으로 이동시키고, x축, y축, z축을 중심으로 회전시키는 기구적인 구성은 이 출원전에 공지된 통상의 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
광축 정렬 구동부(160)는 광축 정렬을 위한 파라미터에 따라, 6축 구동 명령을 생성하여 광축 정렬 수행부(150)로 전송한다. 예컨대, 6축 구동 명령이 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)를 x축 방향, y축 방향, z축 방향으로 특정 거리 이동하도록 구동 제어하는 명령 또는 x축, y축, z축을 중심으로 특정 각도 회전하도록 구동 제어하는 명령일 수 있다.
렌즈 고정 수행부(170)는 광축 정렬 수행부(150)에 의해 광축 정렬된 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)를 렌즈 홀더(220)에 고정시킨다. 예컨대, 렌즈 고정 수행부(170)가 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)를 렌즈 홀더(220)에 나사 고정시키거나, 에폭시를 투입하여 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)를 렌즈 홀더(220)에 고정시키도록 구현될 수 있다.
이러한, 나사 고정 방식으로 렌즈 홀더(220)에 렌즈(210)를 고정하거나, 용융된 열경화성 에폭시 수지를 투입하여 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)를 렌즈 홀더(220)에 접착시킨 후 경화시켜 고정하는 렌즈 고정 기술은 이 출원전에 공지된 통상의 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용하여 획득된 광축 정렬을 위한 파라미터를 이용하여 보다 정밀하게 카메라 모듈의 광축을 정렬할 수 있으므로, 카메라 영상 품질을 향상할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치의 카메라 특성 관리 동작을 도 5 를 참조하여 알아본다. 도 5 는 본 발명에 따른 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치의 카메라 특성 관리 동작의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
카메라 특성 관리장치(100)의 카메라 모듈 적재부(130)에 의해 카메라 모듈(200)이 적재되어 이동하지 않도록 고정되면, 단계 510에서 카메라 특성 관리장치(100)의 제어부(140)가 카메라 구동부(141)를 통해 카메라 모듈(200)에 전원을 인가하여 카메라 모듈(200)을 구동한다.
그 다음, 단계 520에서 카메라 특성 관리장치(100)가 콜리메이터 구동부(120)를 통해 콜리메이터쌍(111)(112) 중 어느 하나는 초점 심도(Focus Depth)의 진입 위치로 구동하여 설정하고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동하여 설정한다. 콜리메이터 구동과 관련해서는 기 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
그 다음, 단계 530에서 카메라 특성 관리장치(100)의 제어부(140)가 카메라 구동부(141)를 통해 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)를 초점 심도의 진입 위치와 초점 심도의 탈출 위치 사이의 중앙 위치로 이동시킨다.
그러면, 초점 심도의 진입 위치 및 탈출 위치로 각각 구동 설정되는 콜리메이터쌍(111)(112)의 광원 조명에 의해 형성되는 테스트 챠트 영상이 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)를 통과하여 이미지 센서(230)에 촬상되어 획득된다.
그러면, 단계 540에서 카메라 특성 관리장치(100)의 제어부(140)가 초점 심도의 진입 위치 및 탈출 위치로 각각 구동 설정되는 콜리메이터쌍(111)(112)의 광원 조명에 의해 형성되어 카메라 모듈(130)을 통해 획득되는 테스트 챠트 영상을 영상 처리부(142)를 통해 처리한 후 파라미터 산출부(143)를 통해 분석해 카메라 특성 파라미터(Parameter)를 추출한다.
예컨대, 카메라 모듈(200)의 렌즈의 최적 초점 위치 결정을 위한 파라미터일 수 있다. 카메라 모듈(200)의 렌즈의 최적 초점 위치 결정을 위한 파라미터는 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)가 초점 심도의 진입 위치와 초점 심도의 탈출 위치 사이의 중앙에 위치하는 순간에 결정될 수 있다. 또한, 카메라 특성 파라미터가 카메라 모듈(200)의 광축 정렬을 위한 파라미터를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용함으로써 보다 정밀한 카메라 특성 파라미터 측정이 가능하고, 이에 따라 카메라 모듈의 성능을 향상할 수 있다.
한편, 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)가 초점 심도의 진입 위치와 초점 심도의 탈출 위치 사이의 중앙에 위치하여 카메라 모듈(200)의 렌즈의 최적 초점 위치가 결정되면, 단계 550에서 카메라 특성 관리장치(100)의 광축 정령 구동부(160)가 광축 정렬을 위한 파라미터에 따라, 6축 구동 명령을 생성하여 광축 정렬 수행부(150)로 전송한다.
그러면, 단계 560에서 카메라 특성 관리장치(100)의 광축 정렬 수행부(150)가 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)를 6축 구동하여 광축 정렬하고, 단계 570에서 카메라 특성 관리장치(100)가 렌즈 고정 수행부(170)를 통해 광축 정렬된 카메라 모듈의 렌즈를 렌즈 홀더에 고정시킨다.
이 때, 렌즈 고정 수행부(170)가 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)를 렌즈 홀더(220)에 나사 고정시키거나, 에폭시를 투입하여 카메라 모듈(200)의 렌즈(210)를 렌즈 홀더(220)에 고정시키도록 구현될 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용하여 획득된 렌즈의 위치별 초점 심도 데이터를 이용하여 렌즈를 최적 초점(Best Focus) 위치에 정렬할 수 있으므로, 카메라 영상 품질을 향상할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 어느 하나는 초점 심도의 진입 위치로 구동 설정되고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동 설정되는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋을 사용하여 획득된 광축 정렬을 위한 파라미터를 이용하여 보다 정밀하게 카메라 모듈의 광축을 정렬할 수 있으므로, 카메라 영상 품질을 향상할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그래밍 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(Computer-Readable Storage Media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다.
명령어는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 경우, 하나 이상의 프로세서가 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는 프로그래밍 모듈의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서에 의해 구현(Implement)(예: 실행)될 수 있다. 프로그래밍 모듈의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(Sets of Instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.
그리고, 본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 여기에서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 카메라 특성 추출 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
100 : 카메라 특성 관리장치
110 : 콜리메이터 셋
111, 112 : 콜리메이터
111a, 112a : 광원
111b, 112b : 테스트 차트
111c, 112c : 콜리메이터 렌즈
120 : 콜리메이터 구동부
130 : 카메라 모듈 적재부
140 : 제어부
141 : 카메라 구동부
142 : 영상 처리부
143 : 파라미터 산출부
150 : 광축 정렬 수행부
151 : x축 방향 광축 정렬부
152 : y축 방향 광축 정렬부
153 : z축 방향 광축 정렬부
154 : x축 회전 광축 정렬부
155 : y축 회전 광축 정렬부
156 : z축 회전 광축 정렬부
160 : 광축 정렬 구동부
170 : 렌즈 고정 수행부
200 : 카메라 모듈
210 : 렌즈
220 : 렌즈 홀더
230 : 이미지 센서

Claims (10)

  1. 광원과, 테스트 차트 및 콜리메이터 렌즈를 각각 구비하는 콜리메이터쌍이 적어도 하나의 공간상 위치에 배열되는 콜리메이터 셋(Collimator Set)과;
    콜리메이터쌍 중 어느 하나는 초점 심도(Focus Depth)의 진입 위치로 구동하여 설정하고, 다른 하나는 초점 심도의 탈출 위치로 구동하여 설정하는 콜리메이터 구동부와;
    콜리메이터 셋의 적어도 하나의 위치에 배열되는 콜리메이터쌍에 의해 조명되는 광을 수신하는 위치에, 적어도 하나의 렌즈, 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더 및 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈이 위치하도록 카메라 모듈을 적재하는 카메라 모듈 적재부와;
    초점 심도의 진입 위치 및 탈출 위치로 각각 구동 설정되는 콜리메이터쌍의 광원 조명에 의해 형성되어 카메라 모듈을 통해 획득되는 테스트 챠트 영상을 분석해 카메라 특성 파라미터(Parameter)를 추출하는 제어부를;
    포함하는 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제어부가:
    카메라 모듈을 구동하는 카메라 구동부와;
    카메라 구동부에 의해 구동되는 카메라 모듈에 의해 획득되는 테스트 챠트 영상을 처리하는 영상 처리부와;
    영상 처리부에 의해 처리되는 테스트 챠트 영상을 분석해 카메라 특성 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부를;
    포함하는 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    카메라 특성 파라미터가:
    카메라 모듈의 렌즈의 최적 초점 위치 결정을 위한 파라미터인 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    카메라 구동부가:
    카메라 모듈의 렌즈를 최적의 초점 위치로 이동시키는 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    최적의 초점 위치가:
    초점 심도의 진입 위치와 탈출 위치 사이의 중앙 위치인 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    카메라 특성 파라미터가:
    카메라 모듈의 광축 정렬을 위한 파라미터를 더 포함하는 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치가:
    카메라 모듈의 렌즈를 6축 구동하여 광축 정렬하는 광축 정렬 수행부와;
    광축 정렬을 위한 파라미터에 따라, 6축 구동 명령을 생성하여 광축 정렬 수행부로 전송하는 광축 정렬 구동부와;
    광축 정렬 수행부에 의해 광축 정렬된 카메라 모듈의 렌즈를 렌즈 홀더에 고정시키는 렌즈 고정 수행부를;
    더 포함하는 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    광축 정렬 수행부가:
    카메라 모듈의 렌즈를 x축 방향으로 이동시키는 x축 방향 광축 정렬부와;
    카메라 모듈의 렌즈를 y축 방향으로 이동시키는 y축 방향 광축 정렬부와;
    카메라 모듈의 렌즈를 z축 방향으로 이동시키는 z축 방향 광축 정렬부와;
    카메라 모듈의 렌즈를 x축을 중심으로 회전시키는 x축 회전 광축 정렬부와;
    카메라 모듈의 렌즈를 y축을 중심으로 회전시키는 y축 회전 광축 정렬부와;
    카메라 모듈의 렌즈를 z축을 중심으로 회전시키는 z축 회전 광축 정렬부를;
    포함하는 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    렌즈 고정 수행부가:
    카메라 모듈의 렌즈를 렌즈 홀더에 나사 고정시키는 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    렌즈 고정 수행부가:
    에폭시를 투입하여 카메라 모듈의 렌즈를 렌즈 홀더에 고정시키는 콜리메이터쌍을 이용한 카메라 특성 관리장치.
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