이동단말기 카메라 자동초점방식에 관한 연구
A Study of Auto Focus Control Method for the Mobile Phone Camera
- 주제(키워드) Auto Focus
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 김영길
- 발행년도 2006
- 학위수여년월 2006. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
디지털 컨버전스 흐름에 따라, 과거 독립적인 제품으로 판매되던 디지털 카메라와 이동단말기의 기능이 통합된 카메라 폰이 등장하여 새로운 유행의 한 조류로 성장하고 있다. 그러나 휴대폰의 한정된 공간 내에 카메라 기능을 부여하기 위해서, 크기를 대폭 축소한 모듈 형태를 취할 수밖에 없었으며 이러한 과정에서 기존 카메라의 많은 기능들이 제한 받게 되었다. 이러한 기능적인 제한은 렌즈의 광학적 특성과 움직임 제어와 관련이 크다. 따라서, 본 논문에서는 이동통신 단말기에 적용될 수 있는 카메라 모듈을 기반으로 하여 AF(Auto Focusing)기능을 구현하고자 한다. 현재의 시장 전망에 따르며, 이동통신 단말기에 적용되는 카메라의 비중은 매년 급증하고 있으며, 기존 화소수가 기술력이라는 등식의 경쟁을 벌여 왔으나, 최근 300만 화소를 구현함에 따라서, 이제 얼마나 디지털 카메라에 가까운 성능을 구현하느냐가 차별화 요인으로 부각되고 있다. 디지털카메라의 기능을 구현하기 위해서 앞으로의 카메라폰은 Zoom, Flash, Auto Focus등 현재 디지털 카메라에 비해 성능이 떨어지는 부분을 집중적으로 보완하는 방향으로 발전하게 될 것이다. 본 논문에서는 이러한 기능을 충족시키며, 상용화가 가능한 AF 기능을 탑제한 카메라 모듈 개발과 AF기능을 탑제한 ISP(Image Signal Processor)를 개발함으로써 기존의 단초점 카메라가 가지고 있는 문제를 해결하고자 한다. 카메라 모듈 영역에서는 200만화소 이상은Auto Focus 기능 구현이 가능해야 한다. 이에 본 논문에서는 300만화소 이미지 센서 (MT9D012)와 ISP (MV9315)를 기본으로 하며, 렌즈 군으로는 VCM을 적용한 모듈제작 및 AF Function 구현 및 최적화를 진행하였다. 주요 이점으로는 낮은 Cost로 모듈 구현, 신뢰성 확보, 양산성 우수, 제어성능의 우수함 등이 있으며, 단점으로는 초기 동작구현시 소비 전력 문제 및 모듈 소형화의 한계 등을 들 수가 있겠다. 실제 상용화를 위해서는 최적의 AF Algorithm에 대한 추가적인 고찰 및 VCM의 편차에 대한 고려, 렌즈의 Hysterisys등에 대한 고려가 필요하다. 현재의 이동 통신 단말기의 개발 Trand는 부가적인 기능을 하는 부분은 각각의 모듈단에서 단독으로 처리하는 것을 기본 방향으로 하고 있으며, 이러한 요구를 반영하기 위해서는 카메라에 관한 기능은 모두 카메라모듈 에서 구현 가능해야 한다. 본 논문에서 적용한AF용 카메라 모듈은 모듈내에서 AF기능(Firm Ware로 모듈단에 기능 탑제)을 구현함으로써, 이를 응용하는 이동단말기에서는 많은 Load를 줄일 수가 있다. 차세대 이동단말기에 적용될 수 있는 AF 기능을 탑제한 카메라 모듈 구현이 가능하다.
more목차
제 1장 서론……………………………………………………… 1
제 2장 카메라 모듈의 구성……………………………………5
제 1절 이미지 센서……………………………………………5
제 2절 ISP(Image Signal Processor)…………………10
제 1항 ISP개요……………………………………………10
제 2항 Interface 구성………………………………………13
제 3절 VCM(Voice Coil Module)………………………….16
제 1항 보이스코일 액튜에이터의 작동 원리……………..16
제 4절 렌즈…………………………………………………….19
제 1항 렌즈의 기본 개념…………………………………………19
제 2항 렌즈의 이동량 계산…………………………………..20
제 5절 Driver IC(Coil Driver)……………………………….21
제 3장 해상도 분석………………………………………………….23
제4장 시스템 구성 현황……………………………………………26
제5장 AF 성능 검증 및 실험 Data……………………………28
제 1절 기본 성능 보완
제 2절 렌즈의 Hysterisys 검증
제 3절 Focusing 실제 조정의 예
제 4절 AF 구성의 문제점 및 고찰
6장 결 론
참고문헌
Abstract
