KR100801834B1

KR100801834B1 - 촬상장치 및 렌즈이동 제어방법

Info

Publication number: KR100801834B1
Application number: KR1020060115046A
Authority: KR
Inventors: 신야 야마모토; 마사키 구로이와
Original assignee: 가시오 히타치 모바일 커뮤니케이션즈 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2005-11-22
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2008-02-11
Also published as: CN100462766C; JP2007140416A; KR20070054111A; US20070116451A1; EP1788417A1; CN1975492A; JP4679349B2; EP1788417B1; DE602006001504D1; US7697832B2

Abstract

카메라(10)는, 최적 초점길이를 무한대로 설정하는 위치에 렌즈홀더(18)를 정지시키는 무한말단 스토퍼(19), 및 최적 초점길이가 소정의 길이가 되는 위치에 렌즈홀더(18)을 정지시키는 접사-측 스토퍼(20)를 가진다. 일반모드에서, 카메라(10)는 무한말단 스토퍼(19) 상의 렌즈홀더(18)에 인접하여, 자동초점을 실행하기 위해 접사-측 스토퍼(20)를 향하여 렌즈홀더(18)를 이동시킨다. 접사모드에서, 카메라(10)는 접사-측 스토퍼(20) 상의 렌즈홀더(18)에 인접하여, 자동초점을 실행하기 위해 무한말단 스토퍼(19)를 향하여 렌즈홀더(18)를 이동시킨다. 이것은, 렌즈이동 후 카메라(10)의 위치의 변화를 억제할 수 있다.

카메라, 무한말단 스토퍼, 접사-측 스토퍼, 렌즈홀더, 셀룰라폰, 렌즈, 접사모드, 일반모드

Description

촬상장치 및 렌즈이동 제어방법{IMAGING APPARATUS AND LENS MOVEMENT CONTROL METHOD}

본 발명의 이러한 목적이외 다른 목적 및 이점은 이후의 상세설명 및 첨부된 도면에 의해, 보다 분명하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 카메라의 일부를 도시한 도면이다;

도 2는 도 1에서 카메라가 설치된 셀룰라폰의 구성도이다;

도 3은 도 1에서 렌즈홀더를 이동시키는 렌즈 구동회로를 도시한 회로도이다;

도 4A 내지 도 4C는 압전소자에 인가된 펄스전압을 표시한 도면이다;

도 5는 본 발명의 실시예에 따라, 카메라의 기본적 처리를 도시한 순서도이다;

도 6은 도 5에서 일반 초기-위치 이동처리를 도시한 순서도이다;

도 7은 도 5에서 일반 자동초점 제어처리를 도시한 순서도이다;

도 8은 도 7에서 피크위치 검출처리를 상세하게 도시한 순서도이다;

도 9는 도 5에서 접사 초기-위치 이동처리를 도시한 순서도이다;

도 10은 도 5에서 접사 자동초점 제어처리를 도시한 순서도이다;

도 11은 종래의 접사 초기-위치 이동처리를 도시한 순서도이다;

도 12는 종래의 접사 자동초점 제어처리를 도시한 순서도이다;

도 13은 접사 초기-위치 이동처리에서 렌즈의 이동경로의 예에 대한 표시를 한 도면이다;

도 14는 접사 자동초점 제어처리에서 렌즈의 이동경로의 예에 대한 표시를 한 도면이다;

도 15는 종래의 카메라의 SIDM의 주요부를 도시한 도면이다.

본 발명은 촬상장치 및 렌즈이동 제어방법에 관한 것이다.

최근，셀룰라폰의 형태로서, 촬상장치로서의 내장 카메라를 지닌 이동장치는 급속하게 유명해졌다. 자동초점 메커니즘을 가지는 이동장치에 내장된 각 카메라의 수가 증가하고 있다. 소형화가 이동장치에서 전제조건이 되었기 때문에, 자동초점 메커니즘의 소형화는 절실하다.

통상적으로，렌즈 구동 모터로서 스텝핑 모터는 초점을 자동적으로 잡기 위해 사용된다. 스텝핑 모터를 사용하는 자동초점 메커니즘은 장치는 모터의 토크를 렌즈의 이동으로 전환하기 위해 필요하며, 자동초점 메커니즘은 소형화시키는 것이 어렵다.

스텝핑 모터와 같은 전자기 모터를 사용하지 않는 방법들이 있다. 그런 방법들의 하나의 예는，예를 들면, 미심사청구된 일본특허 출원공개공보 제 2005-57839 호에 개시된, 일안 반사형 카메라에 의해 사용된 초음파 모터로 렌즈를 구동시키는 것이다.

그러나，초음파의 모터가 복수의 압전 소자에 의해 초음파의 진동을 생성하는 메커니즘을 사용하기 때문에，소형화 및 비용 절감은 어렵다.

앞서 말한 문제를 극복하는 렌즈이동 메커니즘으로서，미심사청구된 일본특허 출원공개공보 제 2002-95272 호, 및 미심사청구된 일본 특허 출원공개공보 제 2005-86887 호에 개시된, '유연 충격 구동 메커니즘(Smooth Impact Drive Mechanism)(이하에서, "SIDM")'이 있다.

SIDM에서，도 15에서 도시된 바와 같이，압전 소자(1)의 일측의 말단부와 타측의 말단부는 각각 고정부재(2)와 구동축(3)에 부착된다. 유연 인쇄판 회로(이하에, "FPC")(4)는 압전소자(1)에 부착되며, 그리고 전압은 FPC(4)를 통한 압전소자(1)에 인가된다. 렌즈를 고정하는 렌즈홀더(5)는 구동축(3) 상에 장착되거나，또는 구동축(3)에 부착된다. 렌즈홀더(5)는 구동축(3)을 따라 이동한다

렌즈홀더(5)가 구동축(3)의 어떤 위치에 선정되었는지에 기초하여 렌즈의 위치를 판별한다. 최적의 초점을 잡는 거리의 최적 초점길이는 렌즈의 위치에 따라 변한다.

전압이 인가됨으로, 압전소자(1)가 펴지고，줄어드는 것은 보편적으로 잘 알려져 있다.

펄스전압이 FPC(4)를 통하여 반복적으로 압전소자(1)에 인가됨으로써, 펄스전압에 기초하여 압전소자(1)는 펴지고 줄어든다. 펄스의 상승속도와 하강속도의 조정은 압전소자(1)의 팽창과 수축 속도를 조정할 수 있다.

압전소자(1)가 천천히 펴짐으로써, 렌즈홀더(5)와 구동축(3) 사이의 마찰때문에, 렌즈홀더(5)는 압전소자(1)의 변위와 함께 변위된다. 압전소자(1)가 급속히 수축됨으로써, 관성때문에 렌즈홀더(5)의 마찰부는 미끄러지게 되고 렌즈홀더(5)는 거의 같은 위치에 있게 된다. 팽창과 수축을 반복함으로써, 렌즈는 긴 행정에 의해 바뀌어지게 된다.

앞서 말한 동작이 반대로 실행됨으로써, 렌즈는 반대 방향으로 이동될 수 있다.

자동초점의 경우에, 카메라는 렌즈이동 메커니즘을 제어함으로 원하는 초점범위내에 복수의 점으로 렌즈를 이동시켜, 최적의 초점이 각 점에 얻게 되는 촬상 정보로부터 촬상타깃으로 설정되는 최적의 초점렌즈위치를 알아내서 렌즈를 그 위치로 이동시킨다. 최적 초첨 렌즈위치를 발견해 내는 방법은 미심사청구된 일본특허출원 공개공보 제 H5-122579 호에 개시된다.

렌즈가 최적의 초점을 촬상타깃으로 설정하기 위해 이동될 때, 초점위치가 사전에 정해진 기준이 있는 렌즈위치(기준위치)는 현 렌즈의 위치를 알아내기에 필요하다. 이로써，렌즈가 카메라상에 장착될 때，최적 초점길이가 무한대가 되는 구동축(3) 상의 위치(이하에서, 이 위치는 "무한말단"이라고 칭함)에서 렌즈홀더(5)를 정지시키는 스토퍼가 설정되어, 이 무한말단은 기준위치로 정해진다. 기준위치는 무한말단이 아닐 수 있지만, 그러나 최적 초점길이가 1.4 m인 위치 또는 최적 초점길이가 1 m인 위치로 설정될 수 있으며, 양 위치는 펄스의 지정된 수에 의해 무한말단으로부터 이동된다.

SIDM에서，펄스 제어가 실행된다，그리고 펄스가 인가될 때, 렌즈홀더(5)의 이동은 펄스수 또는 시간에 의해 제어된다. 렌즈홀더(5)가 원하는 위치로 이동이 있을 때, 우선, 렌즈홀더(5)가 기준위치의 역할을 하는 스토퍼를 칠 때까지, 렌즈홀더(5)는 움직이게 된다.

이 위치로부터，원하는 위치로 이동하기 위해 렌즈홀더(5)에 대한 펄스의 필요한 수를 가진 펄스전압은 압전소자(1)에 인가되거나, 또는 펄스전압은 원하는 위치로 이동하기 위해 렌즈홀더(5)에 대한 필요한 시간동안 압전소자(1)에 인가된다.

그러나, SIDM에서, 렌즈의 이동은 렌즈홀더(5)와 구동축(3)의 왕복운동 사이에서 마찰에 의해 실행되어, 렌즈의 이동속도가 변화되는 문제를 야기시킨다. 예를 들면，렌즈의 평균 이동속도가 3.75 mm/sec인 경우라도，이동속도는 일반 온도에서 최소(2.2 mm/sec)에서 최대(5.3 mm/sec)까지 변화한다. 렌즈가 장착되는 렌즈홀더(5)의 이동속도가 변화함으로, 펄스전압이 펄스의 정해진 수 또는 정해진 시간에 의해 압전소자(1)로 인가되는 경우라도, 렌즈홀더(5)의 이동거리는 변한다. 따라서，렌즈를 원하는 위치로 이동시키는 것은 어렵다. 특히，무한말단으로부터 렌즈홀더(5)의 이동거리가 크게 되는 접사촬영에서，이동 거리가 극도로 큰 변화는 펄스전압으로 이동거리를 제어하기 어렵게 만든다.

따라서, 본 발명의 목적은, 렌즈가 이동되는 위치변화를 억제시킬 수 있는 촬상장치 및 렌즈이동 제어방법을 구비하는 것이다.

본 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 관점에 따라, 렌즈를 통하여 입력된 촬상을 포착하는 촬상장치는:

최적 초점이 촬상 타깃으로 설정되는 최적 초점길이를 더 단축시키는 방향으로, 그리고 최적 초점길이가 더 길어지는 방향으로 구동축을 따라 렌즈가 이동하는 이동 유닛;

최적 초점길이가 더 길어지게 하는 방향으로 구동축을 따른 이동으로부터 렌즈를 막는 제 1 스토퍼; 및

제 1 스토퍼로부터 이격된 위치에 있고, 그리고 최적 초점 길이가 더 단축되도록 하는 방향의 이동으로부터 제 1 스토퍼와 제 2 스토퍼 사이에 있는 렌즈의 이동을 막는 제 2 스토퍼를 포함한다. 상기 이동 유닛은 상기 구동축의 말단부에 부착되고, 그리고 상기 구동축을 진동시키기 위해 인가된 펄스로 늘어남으로써 상기 렌즈를 움직이게 하는 압전소자를 더 포함하며, 상기 제 1 스토퍼는, 상기 최적 초점길이가 무한대로 설정되는 위치에서 상기 렌즈를 정지시키도록 배치된다. 그리고, 상기 이동 유닛은 상기 렌즈가 상기 구동축을 따라 이동하는 위치를 상기 제 1 스토퍼의 위치를 기준으로 설정하고, 그리고 상기 렌즈를 상기 제 1 스토퍼의 위치로부터 설정 위치로 이동시키는 제 1 이동 유닛; 및 상기 렌즈가 상기 구동축을 따라 이동하는 위치를 상기 제 2 스토퍼의 위치를 기준으로 설정하고, 그리고 상기 렌즈를 상기 제 2 스토퍼의 위치로부터 설정 위치로 이동시키는 제 2 이동 유닛;을 포함하며, 그리고 상기 제 1 이동 유닛 및 상기 제 2 이동 유닛은 촬상모드에 따라 서로 전환된다. 상기 제 1 이동 유닛은 상기 렌즈를 초기 렌즈위치로부터 상기 제 1 스토퍼의 위치로 이동시키고, 상기 렌즈의 위치를 기준이 되는 상기 제 1 스토퍼의 위치로 설정하며, 그리고 상기 렌즈를 상기 제 1 스토퍼의 위치로부터 설정 위치로 이동시키며, 그리고 상기 제 2 이동 유닛은 상기 렌즈를 상기 초기 렌즈위치로부터 상기 제 2 스토퍼의 위치로 이동시키고, 상기 렌즈의 위치를 기준이 되는 상기 제 2 스토퍼의 위치로 설정하며, 그리고 상기 렌즈를 상기 제 2 스토퍼의 위치로부터 설정 위치로 이동시킨다.

본 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 2 관점에 따라, 렌즈를 통하여 입력된 촬상을 포착하고, 최적 초점이 촬상 타깃으로 설정되는 최적 초점길이를 더 단축시키는 방향으로, 그리고 최적 초점길이가 더 길어지는 방향으로 구동축을 따라 렌즈가 이동하는 이동 유닛, 최적 초점길이가 더 길어지도록 하는 방향으로 구동축을 따른 이동으로부터 렌즈를 막는 제 1 스토퍼, 및 제 1 스토퍼로부터 이격된 위치에 있고, 그리고 최적 초점 길이가 더 단축되도록 하는 방향의 이동으로부터 제 1 스토퍼와 제 2 스토퍼 사이에 있는 렌즈를 막는 제 2 스토퍼를 가지는 촬상장치에 대한 렌즈이동 제어방법을 제공한다. 방법은:

촬상이 제 1 촬상모드에서 실행될 때, 렌즈이동이 제 1 스토퍼에 의해 정지되며, 그리고 원하는 양만큼 최적 초점길이가 더 단축되도록 하는 방향으로 이동이 정지되는 기준위치로부터 렌즈를 이동시키는 제 1 처리단계; 및

촬상이, 제 1 촬상모드보다 더 가까운 촬상을 확보하는 제 2 촬상모드에서 실행될 때, 렌즈이동이 제 2 스토퍼에 의해 정지되며, 그리고 원하는 양만큼 최적 초점길이가 더 길어지도록 하는 방향으로 이동이 정지되는 기준위치로부터 렌즈를 이동시키는 제 2 처리단계를 포함한다.

본 발명에 따라, 렌즈가 이동 후에 위치변화를 억제하는 것은 가능하다. 특히, 예를 들면, 가까이 찍을 수 있는 접사촬영시에, 렌즈의 이동거리가 촬영시에 짧아질 수 있도록 짧아지게 되고, 렌즈 이동 후에 위치변화는 억제될 수 있다.

본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 카메라(10)의 일부를 도시한 도면이다.

도 2는 도 1에서 카메라가(10) 설치된 셀룰라폰의 구성도이다.

도 3은 도 1에서 렌즈홀더(18)를 이동시키는 렌즈 구동회로(101)를 도시한 회로도이다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 셀룰라폰이 촬상장치의 기능을 하도록 하기 위해 실시예의 카메라(10)는 셀룰라폰에 장착된다. 도 1에서 도시된 바와 같이，카메라(10)는 CMOS 감지기 또는 CCD 감지기를 포함하는 촬상장치(11)를 가진다. 촬상장치(11)를 둘러싸는 방식으로, 세라믹 기판은 접착부(14)로 케이스(13)에 고정된다. 케이스(13)는 세라믹 기판(12)측 상에 판(13a)을 가진다. 판(13a)은 세라믹 기판(12)을 향하고, 촬상장치(11)와 상응하는 부분에서 개구부를 가진다. 압전소자(15) 의 타개의 말단부가 구동축(16)에 부착되면서, 압전소자(15)의 일개의 말단부는 세라믹 기판(12)의 판(13a)의 반대측에 부착된다.

유연 인쇄회로(FPC)(17)는 압전소자(15)의 양측 면에 부착되며, 그리고 전압은 FPC(17)를 통해 압전소자(15)에 인가된다. 렌즈(21)를 안전하게 하는 렌즈홀더(18)는 렌즈홀더(18)를 통과하는 구동축(16)으로 이동할 수 있도록 부착된다. 렌즈홀더(18)는 구동축(16)을 따라 이동한다. 렌즈(21) 위치는 구동축(16) 상에 렌즈홀더(18)가 어느 위치에 있는지를 정하게 된다. 최적 초점길이(최적 초점을 촬상 타깃에 제공하는 카메라(10)부터의 거리)는 렌즈(21)의 위치에 따라 변화한다.

케이스(13)에 부착되는 것은 이동을 정지시키기 위해 이동하는 렌즈홀더(18)에 인접한 무한말단 스토퍼(19) 및 접사-측 스토퍼(20)이다.

렌즈(21)의 최적 초점길이가 무한대로 되고，세라믹 기판(12) 근처에 배치되는 위치에서 무한말단 스토퍼(19)는 렌즈홀더(18)를 정지시키게 한다.

렌즈홀더(18)를 이동시키기 위해 무한말단 스토퍼(19)가 케이스(13)에 부착되기 이전에，무한말단 스토퍼(19)의 배치 위치는 자동초점(AF)을 동작시켜 최적 초점길이가 무한대로 되는 렌즈홀더(18)의 위치를 발견함으로써 설정된다. 무한말단 스토퍼(19)는 렌즈홀더(18)가 더 이상 설정위치로부터 세라믹 기판(12)을 향해 이동하지 않는 방식으로 케이스(13)에 고정된다. 이하에서 설명된 바와 같이, 무한말단 스토퍼(19)의 위치는 일반촬영동안 일반모드에서 무한-말단 기준위치가 된다.

무한말단 스토퍼(19)가 케이스(13)에 고정됨으로써, 접사 촬영용 접사모드의 렌즈위치는 렌즈(21)의 광학 특성으로부터 정해지게 된다. 이로써, 렌즈(21)의 최 적 초점길이가 예를 들면，소정의 8 cm가 되는 위치는 렌즈(21)의 광학 특성으로부터 계산 등으로 얻어질 수 있다. 렌즈홀더(18) 상에 장착된 렌즈(21)가 획득한 위치에서 정지되는 방식으로, 접사-측 스토퍼(20)는 케이스(13)에 고정된다. 접사-측 스토퍼(20)는 무한말단 스토퍼(19)보다 세라믹 기판(12)으로부터 더 이격되어 배치된다. 접사-측 스토퍼(20)의 위치는 근접 촬영용 접사모드에서 접사-측 기준위치가 된다.

세라믹 기판(12)이 케이스(13)에 고정되기 전에, 무한말단 스토퍼(19) 및 접사-측 스토퍼(20)는 케이스(13)에 배치될 수 있다. 예를 들면，케이스(13)가 사출 등으로 성형되었을 때, 무한말단 스토퍼(19)와 접사-측 스토퍼(20)를 동시에 형성할 수 있어, 그 후에 최적 초점길이가 무한말단 스토퍼(19) 상에 인접하는 렌즈홀더(18)로 무한대로 되는 방식으로 세라믹 기판(12)은 케이스(13)에 고정될 수 있다.

도 2에서 도시된 바와 같이，도 1의 카메라(10) 상에 장착된 셀룰라폰은 안테나(31)，안테나(31)에 연결된 무선 통신 유닛(32)，디스플레이용 디스플레이 유닛(33)，메모리(34)，다양한 키이를 포함하는 키이입력 유닛(35)，이러한 유닛을 제어하는 CPU(36)와 카메라(10), 및 기준클럭 발생기(37)를 가진다. CPU(36)가 카메라(10)를 제어함으로, 도 2에 도시된 셀룰라폰은 촬상장치의 기능을 한다.

기준클럭 발생기(37)는 카메라(10)，무선 통신 유닛(32) 및 CPU(36)에 공급되는 클럭신호를 생성하는 회로이다. 카메라(10)의 촬상장치(11)는 CPU(36)로부터 공급된 제어신호에 반응하여 CPU(36)에 촬영된 상에 상응하는 신호를 출력한다. 메 모리(34)는 CPU(36)로 사용되는 프로그램(341), 및 카메라(10)로 촬영된 상을 저장한다.

카메라(10)는 렌즈홀더(18)를 이동시키기 위해 렌즈 구동회로(렌즈 구동기)를 갖는다. 렌즈 구동회로(101)는 도 3에서 도시된 바와 같은 구조를 갖는다.

렌즈 구동회로 또는 이동 유닛(101)은 전원 유닛(40)，구동파 발생기(41)，2 개의 P-채널 형 MOS 트랜지스터(이하에서,"PMOS")(42，43)，2 개의 N-채널형 MOS 트랜지스터(이하에서, "NMOS")(44，45), 저항기(46), 및 캐패시터(48)를 갖는다.

전원 유닛(40)은 셀룰라폰의 다양한 유닛 및 렌즈 구동회로(101)로 일반적으로 사용된다. 전원 유닛(40)은 접지된 음극을 가지며, 양극으로부터 공급전압(Vcc)을 발생시킨다.

구동파 발생기(41)는 전원 유닛(40)의 양극과 음극 사이에 연결되고，전력으로 공급된다. CPU(36)로부터의 제어신호 및 기준클럭 발생기(37)로부터의 클럭신호는 구동파 발생기(41)에 입력된다.

구동파 발생기(41)는, PMOS(42)와 NMOS(44)의 게이트를 구동하는 구동신호(SA), 및 CPU(36)로부터 공급된 제어신호와 기준클럭 발생기(37)로부터 공급되는 클럭신호에 기초하여 PMOS(43)와 NMOS(45)의 게이트를 구동하는 구동신호(SB)를 발생시킨다.

PMOS(42)의 소스 및 드레인은 전원 유닛(40) 양극과 NMOS(44) 드레인에 각각 연결된다. PMOS(43)의 소스 및 드레인은 전원 유닛(40) 양극과 NMOS(45) 드레인에 각각 연결된다. NMOS(44)와 NMOS(45)의 소스는 저항기(46)를 통하여 전원 유닛(40) 음극에 연결된다. 구동신호(SA)는 PMOS(42)와 NMOS(44)의 게이트에 공급하고, 그리고 구동신호(SB)는 PMOS(43)와 NMOS(45)의 게이트에 공급된다.

도 1에 도시된 FPC(17)는 PMOS(42) 드레인과 NMOS(44) 드레인 사이에 노드에 연결되고, 그리고 압전소자(15)의 일개의 측면에 연결된다. FPC(17)는 PMOS(43) 드레인과 NMOS(45) 드레인 사이에 노드에 연결되고 그리고，압전소자(15)의 타개의 측면에 연결된다. 커패시터(48)는 공급전압(Vcc)의 변화를 억제하도록, 전원 유닛(40) 양극과 음극 사이에서 연결된다.

PMOS(42)와 NMOS(44)는 구동파 발생기(41)로 발생된 구동신호(SA)에 의해 상보적으로 켜지고 꺼진다. PMOS(42)가 켜지고 NMOS(44)가 꺼지게 될 때, 공급전압(Vcc)은 압전소자(15)의 하나의 측면은 인가된다. PMOS(42)가 꺼지고 NMOS(44)가 켜지게 될 때，압전소자(15)의 하나의 측면은 접지 전위로 설정된다.

PMOS(43)과 NMOS(45)는 구동파 발생기(41)로 발생된 구동신호(SA)에 의해 상보적으로 켜지고 꺼진다. PMOS(43)가 켜지고 NMOS(45)가 꺼지게 될 때, 공급전압(Vcc)은 압전소자(15)의 타개의 측면은 인가된다. PMOS(42)가 꺼지고 NMOS(44)가 켜지게 될 때，압전소자(15)의 타개의 측면은 접지 전위로 설정된다.

PMOS(42)와 NMOS(44)로부터 출력된 전압(VA)과, PMOS(43)와 NMOS(45)로부터출력된 전압(VB) 사이의 차이가 압전소자(15)에 인가된다. 구동파 발생기(41)로 발생된 구동 신호(SA 및 SB)에 의해, 도 4A에 도시된 바와 같이 전압(VA)이 주기적으로 변화게 되고, 도 4B에 도시된 바와 같이 전압(VB)이 주기적으로 변화된다. 전압(VA)와 전압(VB)가 주기적으로 변함으로써, 주기 펄스전압(VC)은 도 4C에 도시된 바와 같이, 압전소자(15)에 인가된다. 펄스전압(VC)의 상승 시간 및 하강 시간은 구동신호(SA 및 SB)를 공급하는 방식에 따라 가변된다.

펄스전압(VC)이 FPC(17)를 통하여 반복적으로 압전소자(15)에 인가됨으로써,압전소자(15)는 펄스전압(VC)에 기초하여 펴지고 수축된다. 팽창과 수축때문에，구동축(16)은 진동하여, 도 1에 도시된 렌즈홀더(18)를 이동시킨다.

압전소자(15)가 천천히 펴짐으로써，렌즈홀더(18)와 구동축(16) 사이의 마찰때문에 렌즈홀더(18)는 압전소자(15)의 변위와 함께 변위된다. 압전소자(15)가 급속히 수축됨으로써, 관성때문에 렌즈홀더(18)의 마찰부는 미끄러지게 되고 렌즈홀더(18)는 거의 같은 위치에 있게 된다. 팽창과 수축을 반복함으로써, 렌즈는 긴 스트로크에 의해 바뀌어 지게 된다.

다음으로，자동의 초점 제어처리를 설명한다.

본 실시예의 카메라(10)의 자동초점에서, 2 개의 촬영 모드는 다음 같이 설정된다: 카메라(10)로부터 거리가 떨어진 피사체를 촬영하는 "일반모드"는 30 cm 정도 내지 무한대이며, 그리고 카메라(10)로부터 거리가 떨어진 물제를 촬영하는 "접사모드"는 10 cm 정도 또는 20 cm 정도로 설정될 수 있다. 자동초점을 위해 렌즈(21)가 이동되는 주사범위를 2 개로 나누는 것은 자동초점이 초점을 잡을 때까지의 시간을 더 단축시키기 위함이다.

발명의 실시예에 따르는 카메라(10)의 기본 처리는 도 5에서 도시된다. 메모 리(34)에 저장된 프로그램(341)에 따라, CPU(36)가 카메라(10)를 제어함으로,기본 처리는 실행된다. 셀룰라폰이 카메라 촬영용 카메라 모드로 설정될 때, 카메라(10)는 작동하게 된다(단계 S1). 카메라(10)가 작동될 때, CPU(36)는 사용자에게 촬영모드로 설정할 수 있도록 한다. 촬영모드의 초기 설정은 일반모드이다. 사용자는 키이 입력유닛(35)으로 촬영모드를 설정하도록 선택하고(단계 S2), CPU(36)는 촬영모드가 접사모드인지를 판별한다(단계 S3).

촬영모드가 접사모드가 아닐 때(단계 S3：NO), 즉 촬영모드가 일반모드를 의미지하지 않을 때, 일반 초기-위치 이동처리(단계 S4) 및 일반 자동 초점제어처리(단계 S5)는 실행된다.

촬영모드가 접사모드인 경우(단계 S3：YES)，접사 초기-위치 이동처리(단계 S6) 및 접사 자동 초점제어처리(단계 S7)는 실행된다. 접사 초기-위치 이동처리 및 접사 자동 초점제어처리는 이후에 상세히 설명한다.

단계 S5에서 일반 자동 초점제어처리, 또는 단계 S7에서 접사 자동 초점제어처리가 종료될 때，촬상은 실행된다(단계 S8).

촬상 후，CPU(36)는 카메라 모드가 종료되었는지를 판별한다(단계 S9).

카메라 기능을 정지시키는 어떠한 지시도 없을 때, 그리고 카메라 모드가 종료되지 않을 때(단계 S9：NO), 처리는 단계 S2 복귀한다. 카메라 기능을 정지시키는 지시가 있을 때, 카메라 모드는 종료된다(단계 S9：YES).

상술된 처리는 카메라의 기본 처리이다.

다음에，도 5에서 도시된 카메라의 기본 처리의 단계 S4에서 처리가 있는 일 반 초기-위치 이동처리를 설명한다. 도 6은 일반 초기-위치 이동처리의 처리 내용들을 도시한 순서도이다.

우선, CPU(36)는 렌즈홀더(18)를 무한-말단 기준위치로 이동시킨다(단계 S11). 특히, 렌즈(21)의 위치를 모르기 때문에, CPU(36)는 최적 초점길이가 길게 되는 무한방향(세라믹 기판(12)을 향한 방향)으로 내장된 렌즈(21)를 갖는 렌즈홀더(18)를 이동시키기 위해 압전소자(15)에 펄스전압(VC)을 연속적으로 인가한다. 무한방향에서 무한말단 스토퍼(19)의 존재는 무한말단 스토퍼(19)가 접촉된 후 더 이상 렌즈홀더(18)의 이동을 막는다. 이로써, 일반 초기-위치 이동처리가 시작될 때, 렌즈(21)가 어떤 위치에 있든 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)는 무한-말단 기준위치인 무한말단 스토퍼(19)로 이동되어, 렌즈위치를 정하게 된다.

이 때，구동축 상의 임의 위치에서 무한-말단 기준위치까지 렌즈홀더(18)를 이동시키도록 충분한 소정의 시간동안, CPU(36)는 펄스전압(VC)을 압전소자(15)에 인가하여, 그 결과 렌즈홀더(18)는 무한-말단 기준위치로 이동하게 된다. 이 점에 있어, CPU(36)는 이동 종료에 있어, 충분한 소정 시간의 경과를 기다린다.

그 후，CPU(36)는 렌즈(21)를 일반모드(일반 초기위치)의 초기위치로 이동시킨다(단계 S12). 특히，CPU(36)는 기준이 되는 무한-말단 기준위치로 일반 초기위치를 설정하고, 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 설정위치로 이동시킨다. CPU(36)는 최적 초점길이가 짧아지게 되는 접사방향으로 정해진 펄스에 의해 렌즈홀더(18)를 이동시키어(세라믹 기판(12)으로부터 멀어지는 방향), 피사계 심도를 이용하는 위치에 렌즈(21)를 이동시키며, 그리고 일반모드에서 사용되는 파인더를 용이하게 한다 (예를 들면, 최적 초점길이가 1.4 m 정도가 되는 위치). 렌즈(21)가 초기 위치로 이동된 후, CPU(36)는 카메라(10)에서 디스플레이 유닛(33)까지 입력된 촬상의 출력을 통하여, 카메라 스루우를 시작시킨다(단계 S13).

상술된 처리는 일반 초기-위치 이동처리이다.

다음으로，도 5에서 도시된 카메라의 기본 처리의 단계 S5에서의 처리인 일반 자동초점 제어처리를 설명한다. 도 7는 일반 자동 초점처리의 처리내용을 도시한 순서도이다.

우선, 사용자에 의해 자동초첨(AF)의 시작 동작이 검출된지를 CPU(36)는 판별한다(단계 S21). AF 시작 동작이 검출되지 않을 때(단계 S21：NO), CPU(36)는 동작이 검출될 때까지 대기한다. 사용자가 촬상포착 또는 AF의 개시를 지시하는 동작을 실행함으로, CPU(36)는 AF 시작 동작을 검출하여(단계 S21：YES), AF를 시작한다. AF의 시작에 있어, 앞서 말한 일반 초기-위치 이동처리(도 6)의 단계 S11에서 실행한 바와 같이, CPU(36)는 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 렌즈위치를 정하는 무한-말단 기준위치로 이동한다(단계 S22). 특히，CPU(36)는 무한-말단 기준위치를 통하여 카메라용 일반 초기위치에서 렌즈홀더(18)를 이동시킨다. CPU(36)는 이동 종료에 있어, 충분한 소정 시간의 경과를 기다린다.

그 후，CPU(36)는 일반모드에서 렌즈홀더(18)를 AF 주사범위의 말단측으로 이동시킨다(단계 S23). 특히，CPU(36)는 기준이 되는 무한-말단 기준위치로 주사범위의 말단위치를 설정하고, 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 설정위치로 이동시킨다. CPU(36)는 접사방향의 무한-말단 기준위치로부터 일반모드의 AF 주사범위의 무한말 단측으로 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 이동시킨다.

CPU(36)는 주사범위내에 소정의 거리에 의해 접사방향으로 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 순차적으로 이동시키어，렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)가 이동되는 개개의 점에 대한 렌즈(21) 및 촬상장치(11)를 통해 촬상을 획득한다. 렌즈홀더(18)가 주사범위의 접사-말단측으로 이동할 때，CPU(36)는 획득한 촬상에 기초하여 피크위치를 검출한다(단계 S24). 특히，렌즈홀더(18)가 일반모드의 AF 말단위치로 이동한 후(예를 들면，최적 초점길이가 30 cm가 되는 위치), CPU(36)는，예를 들면，미심사청구된 일본 특허 출원 공개공보 제 H5-122579 호에서 개시된 방법을 사용하여 개개의 점에서 획득된 촬상정보로부터 최적의 초점을 제공하는 피크위치를 검출한다. 피사체에 적합한 렌즈의 위치는 피크위치로부터 평가된다.

단계 S24에서의 피크위치 검출처리를 상세히 설명한다. 도 8은 피크위치 검출처리의 처리 내용을 도시한 순서도이다.

렌즈홀더(18)가 AF 주사범위내에로 이동할 때마다，CPU(36)는 획득된 촬상으로부터 대비정보를 얻게 된다(단계 S41，S42，S43). 특히，CPU(36)가 하나의 점에서 대비정보를 얻고 메모리(34)에서 대비정보를 기록할 때(단계 S41), CPU(36)는 렌즈홀더(18)가 주사범위의 말단측에 이르렀는지를 판별한다(단계 S42). Z렌즈홀더(18)가 주사범위의 말단측에 이르지 않았을 때(단계 S42：NO)，CPU(36)는 소정의 펄스 수에 의해 렌즈홀더(18)를 이동시키고(단계 S43)，렌즈홀더(18)가 이동된 점에서 대비정보를 획득하기 위해, 그리고 메모리(34)에 대비정보를 저장하기 위해 단계 S41로 복귀한다.

렌즈홀더(18)가 주사범위 말단측에 이르렀다고 판별할 때(단계 S42：YES), CPU(36)는 획득한 복수의 대비정보로부터 최대 대비를 정한다(단계 S44).

CPU(36)는 최대 대비정보를 제공하고，메모리(34)로부터 정해진 렌즈위치 주위의 렌즈위치에서 획득한 촬상의 대비정보를 판독하는 렌즈위치를 정한다. 그 후, CPU(36)는 최대 대비정보, 및 피크위치, 피크 대비를 제공하는 렌즈위치와 같은 것을 얻는 판독 대비정보를 사용하여 2차 곡선 개산을 실행한다(단계 S45). 이 처리는, 최고 대비정보가 최적 초점을 제공하는 렌즈위치에서 획득되기 때문에, 최적 초점을 제공하는 피크위치를 검출한다.

앞서 말한 처리는 피크위치 검출처리이다.

다시 도 7에서, 피크위치 검출처리(단계 S24)가 종료될 때, 피크위치의 검출이 성공된지의 처리결과에 기초하여 CPU(36)는 판별한다(단계 S25).

피크위치의 검출이 성공될 때(단계 S25：YES), CPU(36)는 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 피크위치로 이동시키고(단계 S26), 디스플레이 유닛(33) 상에 AF의 성공을 디스플레이 한다(단계 S27).

피크위치의 검출이 실패될 때(단계 S25：NO), CPU(36)는 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 무한-말단 기준위치로 이동시키고(단계 S28), 디스플레이 유닛(33) 상에 AF의 실패를 디스플레이 한다(단계 S29).

상술된 처리는 일반 자동 초점제어처리이다.

다음으로，도 5에 도시된 카메라의 기본 처리의 단계 S6에서의 처리인 접사 초기-위치 이동처리를 상세히 설명한다. 도 9는 접사 초기-위치 이동처리의 처리 내용을 도시한 순서도이다.

우선，CPU(36)는 렌즈홀더(18)를 접사-측 기준위치로 이동시킨다(단계 S51). 특히, 렌즈(21)의 위치를 모르기 때문에, CPU(36)는 접사방향(세라믹 기판(12)으로부터 멀어지는 방향)으로 내장된 렌즈(21)를 갖는 렌즈홀더(18)를 이동시키기 위해 압전소자(15)에 펄스전압(VC)을 연속적으로 인가한다. 접사방향에서 접사-측 스토퍼(20)의 존재는 접사-측 스토퍼(20)가 접촉된 후 더 이상 렌즈홀더(18)의 이동을 막는다. 이로써, 접사 초기-위치 이동처리가 시작될 때, 렌즈(21)가 어떤 위치에 있든, 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)는 접사-측 기준위치인 접사-측 스토퍼(20)로 이동되어, 렌즈위치를 정하게 된다.

이 때，구동축 상의 임의 위치에서 접사-측 기준위치까지 렌즈홀더(18)를 이동시키도록 충분한 소정의 시간동안, CPU(36)는 펄스전압(VC)을 압전소자(15)에 인가하여, 그 결과 렌즈홀더(18)는 접사-측 기준위치로 이동하게 된다. 이 점에 있어, CPU(36)는 이동 종료에 있어, 충분한 소정 시간의 경과를 기다린다.

그 후，CPU(36)는 렌즈(21)를 접사모드(접사 초기위치)의 초기위치로 이동시킨다(단계 S52). 특히，CPU(36)는 기준이 되는 접사-측 기준위치로 접사 초기위치를 설정하고, 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 설정위치로 이동시킨다. CPU(36)는 무한방향으로 정해진 펄스에 의해 렌즈홀더(18)를 이동시키어(세라믹 기판(12)을 향한 방향), 피사계 심도를 이용하는 위치로 렌즈(21)를 이동시키며, 그리고 접사모드에서 사용되는 파인더를 용이하게 한다(예를 들면, 최적 초점길이가 10 cm 정도가 되는 위치). 렌즈(21)가 초기 위치로 이동된 후, CPU(36)는 카메라(10)에서 디스플레 이 유닛(33)까지 입력된 촬상의 출력을 통하여, 카메라 스루우를 시작시킨다(단계 S53).

상술된 처리는 접사 초기-위치 이동처리이다.

다음으로，도 5에서 도시된 카메라의 기본 처리의 단계 S7에서의 처리인 접사 자동 초점 제어처리를 설명한다. 도 10은 일반 자동 초점처리의 처리내용을 도시한 순서도이다.

우선, 사용자에 의해 자동초첨(AF)의 시작 동작이 검출된지를 CPU(36)는 판별한다(단계 S61). AF 시작 동작이 검출되지 않을 때(단계 S61：NO), CPU(36)는 동작이 검출될 때까지 대기한다. 사용자가 촬상포착 또는 AF의 개시를 지시하는 동작을 실행함으로, CPU(36)는 AF 시작 동작을 검출하여(단계 S61：YES), AF를 시작한다. AF의 시작에 있어, 앞서 말한 접사 초기-위치 이동처리(도 9)의 단계 S51에서 실행한 바와 같이, CPU(36)는 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 렌즈위치를 정하는 접사-측 기준위치로 이동한다(단계 S62). 특히，CPU(36)는 접사-측 기준위치를 통하여 카메라용 접사 초기위치에서 렌즈홀더(18)를 이동시킨다. CPU(36)는 이동 종료에 있어, 충분한 소정 시간의 경과를 기다린다.

그 후，CPU(36)는 접사모드에서 렌즈홀더(18)를 AF 주사범위의 말단측으로 이동시킨다(단계 S63). 특히，CPU(36)는 기준이 되는 접사-측 기준위치로 주사범위의 말단위치를 설정하고, 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 설정위치로 이동시킨다. CPU(36)는 무한방향의 접사-측 기준위치로부터 접사모드의 AF 주사범위의 접사-측 말단으로 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 이동시킨다.

CPU(36)는 주사범위내에 소정의 거리에 의해 무한방향으로 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 순차적으로 이동시키어，렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)가 이동되는 개개의 점에 대한 렌즈(21) 및 촬상장치(11)를 통해 촬상을 획득한다. 렌즈홀더(18)가 주사범위의 무한말단측으로 이동할 때，CPU(36)는 획득한 촬상에 기초하여 피크위치를 검출한다(단계 S64). 특히，렌즈홀더(18)가 접사모드의 AF 말단위치로 이동한 후(예를 들면，최적 초점길이가 20 cm가 되는 위치), CPU(36)는，예를 들면，도 8에서 도시된 피크위치 검출처리와 유사한 처리를 통하여 개개의 점에서 획득된 촬상정보로부터 최적의 초점을 제공하는 피크위치를 검출한다.

피크위치 검출처리(단계 S64)가 종료될 때, 피크위치의 검출이 성공되었는지의 처리결과에 기초하여 CPU(36)는 판별한다(단계 S65).

피크위치의 검출이 성공될 때(단계 S65：YES), CPU(36)는 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 피크위치로 이동시키고(단계 S66), 디스플레이 유닛(33) 상에 AF의 성공을 디스플레이 한다(단계 S67).

피크위치의 검출이 실패될 때(단계 S65：NO), CPU(36)는 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 접사-측 기준위치로 이동시키고(단계 S68), 디스플레이 유닛(33) 상에 AF의 실패를 디스플레이 한다(단계 S69).

상술된 처리는 접사 자동초점 제어처리이다.

카메라(10)가 상술된 도 5 내지 도 10에 도시된 처리를 실행함으로, 압전소자를 사용하여 AF 동작은 실현될 수 있다.

압전소자를 사용하여, AF 동작을 실행하는 일반 카메라로 실행되는 접사 초 기-위치 이동처리 및 접사 자동초점 제어처리를 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다.

먼저, 종래의 카메라로 실행되는 접사 초기-위치 이동처리를 설명한다. 도 11은 종래의 접사 초기-위치 이동처리의 처리 내용을 도시하고 있는 순서도이다.

우선, CPU(36)는 렌즈홀더(18)를 무한-말단 기준위치로 이동시킨다(단계 S81). 특히, 렌즈(21)의 위치를 모르기 때문에, CPU(36)는 무한방향으로 내장된 렌즈(21)를 갖는 렌즈홀더(18)를 이동시키기 위해 압전소자(15)에 펄스전압(VC)을 연속적으로 인가한다. 무한방향에서 무한말단 스토퍼(19)의 존재는 무한말단 스토퍼(19)가 접촉된 후 더 이상 렌즈홀더(18)의 이동을 막는다. 이로써, 접사 초기-위치 이동처리가 시작될 때, 렌즈(21)가 어떤 위치에 있든 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)는 무한-말단 기준위치인 무한말단 스토퍼(19)로 이동되어, 렌즈위치를 정하게 된다.

그 후，CPU(36)는 렌즈(21)를 접사모드(접사 초기위치)의 초기위치로 이동시킨다(단계 S82). 특히，CPU(36)는 기준이 되는 무한-말단 기준위치로 접사 초기위치를 설정하고, 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 설정위치로 이동시킨다. CPU(36)는 접사방향으로 정해진 펄스에 의해 렌즈홀더(18)를 이동시키어, 피사계 심도를 이용하는 위치에 렌즈(21)를 이동시키며, 그리고 접사모드에서 사용되는 파인더를 용이 하게 한다(예를 들면, 최적 초점길이가 10 cm 정도가 되는 위치). 렌즈(21)가 초기 위치로 이동된 후, CPU(36)는 카메라(10)에서 디스플레이 유닛(33)까지 입력된 촬상의 출력을 통하여, 카메라 스루우를 시작시킨다(단계 S83).

상술된 처리는 종래 카메라로 실행된 접사 초기-위치 이동처리이다.

종래의 접사 초기-위치 이동처리는 도 13에 도시된 렌즈(21)의 이동경로의 예를 참조하여 설명한다.

도 13의 예와 같이, 무한말단 스토퍼(19)에서 접사-측 스토퍼(20)까지의 거리(최적 초점길이가 8 cm가 되는 위치)가 350 ㎛이게 하고, 무한말단 스토퍼(19)에서, 최적 초점길이가 10 cm가 되는 위치까지의 거리는 280 ㎛이게 하며, 그리고 무한말단 스토퍼(19)에서, 최적 초점길이가 20 cm가 되는 위치까지의 거리는 130㎛이게 한다. 렌즈의 평균 이동속도가 3.75 mm/sec이면서, 렌즈의 이동속도는 최소(2.2 mm/sec)에서 최대(5.3 mm/sec）까지 변동한다고 가정한다.

평균속도인 경우，예를 들면，약 8300 펄스의 펄스전압(VC)이 압전소자(15)에 인가될 때，렌즈(21)는 무한말단 스토퍼(19)의 위치에서 접사 초기 위치(최적 초점길이가 10 cm인 위치)에 이른다(이동경로(M1)).

최소(2.2 mm/sec)이동속도로，평균속도인 경우에 인가된 것처럼, 약 8,300 펄스의 동일 펄스전압(VC)이 압전소자(15)에 인가될지라도，렌즈(21)는 최적 초점길이는 약 17 cm인 위치이상 이동하지 않는다(이동경로(M2)). 최대(5.3 mm/sec)이동속도로，평균속도인 경우에 인가된 것처럼, 약 8300 펄스의 동일 펄스전압(VC)이 압전소자(15)에 인가될지라도, 계산으로，렌즈(21)는 최적 초점길이가 8 cm인 위치 이상 이동한다. 따라서, 렌즈(21)는 접사-측 스토퍼(20)의 위치에서 정지한다(이동경로(M3)).

이것은 렌즈위치에서 중요한 변화를 일으킨다(변화(V1)). 접사 초기위치의 이동 시작점이 무한말단 스토퍼(19)이기 때문에, 렌즈위치에서의 이 변화는 이동 시작점에서 접사 초기위치까지의 긴 거리로부터 발생된다.

그러나 접사 초기 위치로의 이동 시작점은 접사-측 스토퍼(20)의 위치이기 때문에, 본 실시예 카메라(10)의 접사 초기-위치 이동처리에서，시작점에서 접사 초기위치에 대한 거리는 짧다. 렌즈(21) 이동속도가 최소(2.2 mm/sec)에서 최대(5.3 mm/sec)까지 변동하는 경우라도，렌즈위치의 변화는 작다.

특히，평균속도로 이동하는 렌즈로，예를 들면，약 2000 펄스의 펄스전압(VC)이 압전소자(15)에 인가될 때，렌즈(21)는 접사-측 스토퍼(20)의 위치에서 접사 초기위치(최적 초점길이가 10 cm인 위치)까지 이동한다(이동경로(M4)). 최소(2.2 mm/sec)이동속도로，평균속도인 경우에 인가된 것처럼, 약 2000 펄스의 동일 펄스전압(VC)이 압전소자(15)에 인가될 때，렌즈(21)는 최적 초점길이가 약 9 cm인 위치로 이동한다(이동경로(M5)). 최대(5.3 mm/sec)이동속도로，평균속도인 경우에 인가된 것처럼, 약 2000 펄스의 동일 펄스전압(VC)이 압전소자(15)에 인가될 때，렌즈(21)는 최적 초점길이가 약 11 cm인 위치로 이동한다(이동경로(M6)).

이로써, 초기 위치는, 최적 초점길이가 약 9 cm인 위치에서 최적 초점길이가 약 11 cm인 위치까지의 범위에 들어가서, 작은 변화를 가져온다(변화(V2)).

본 실시예는 이동 후 렌즈(21) 위치에서의 변화를 억제시킬 수 있는 것은 명 백하다.

종래의 카메라로 실행된 접사 자동 초점제어처리를 다음에 설명한다. 도 12는 종래의 접사 자동초점 제어처리의 처리내용을 도시한 순서도이다.

우선, CPU(36)는 사용자에 의해 AF의 시작 동작이 검출되었는지 여부를 판별한다(단계 S91). AF 시작 동작이 검출되지 않을 때(단계 S91：NO), CPU(36)는 동작이 검출될 때까지 대기한다. 사용자가 촬상포착 또는 AF의 개시를 지시하는 동작을 실행함으로, CPU(36)는 AF 시작 동작을 검출하여(단계 S91：YES), AF를 시작한다. AF의 시작에 있어, 종래의 접사 초기-위치 이동처리(도 11)의 단계 S81에서 실행한 바와 같이, CPU(36)는 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 렌즈위치를 정하는 무한-말단 기준위치로 이동한다(단계 S92). 특히，CPU(36)는 무한-말단 기준위치를 통하여 카메라용 접사 초기위치에서 렌즈홀더(18)를 이동시킨다. CPU(36)는 이동 종료에 있어, 충분한 소정 시간의 경과를 기다린다.

그 후，CPU(36)는 접사모드에서 렌즈홀더(18)를 AF 주사범위의 말단측으로 이동시킨다(단계 S93). 특히，CPU(36)는 기준이 되는 무한-말단 기준위치로 주사범위의 말단위치를 설정하고, 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 설정위치로 이동시킨다. CPU(36)는 접사방향의 무한-말단 기준위치로부터 접사모드의 AF 주사범위의 무한말단측으로 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 이동시킨다. 이동시작점이 종래의 접사 자동 초점제어처리에서 무한-말단 기준위치이기 때문에，렌즈홀더(18)는 주사범위에서 무한-말단 기준위치에 가까운 무한말단측(최적 초점길이가 20 cm가 되는 위치)으로 이동하여, AF는 그 위치로부터 시작된다.

CPU(36)는 주사범위내에 소정의 거리에 의해 접사방향으로 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 순차적으로 이동시키어，렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)가 이동되는 개개의 점에 대한 렌즈(21) 및 촬상장치(11)를 통해 촬상을 획득한다. 렌즈홀더(18)가 주사범위의 접사-말단측으로 이동할 때，CPU(36)는 획득한 촬상에 기초하여 피크위치를 검출한다(단계 S94). 특히，렌즈홀더(18)가 접사모드의 AF 말단위치로 이동한 후(예를 들면，최적 초점길이가 10 cm가 되는 위치), CPU(36)는 개개의 점에서 획득된 촬상정보로부터 최적의 초점을 제공하는 피크위치를 검출한다.

피크위치의 검출이 성공된지를 CPU(36)는 판별한다(단계 S95). 피크위치의 검출이 성공될 때(단계 S95：YES), CPU(36)는 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 피크위치로 이동시키고(단계 S96), 디스플레이 유닛(33) 상에 AF의 성공을 디스플레이 한다(단계 S97).

피크위치의 검출이 실패될 때(단계 S95：NO), CPU(36)는 렌즈(21) 및 렌즈홀더(18)를 무한-말단 기준위치로 이동시키고(단계 S98), 디스플레이 유닛(33) 상에 AF의 실패를 디스플레이 한다(단계 S99).

상술된 처리는 종래의 카메라로 실행되는 접사 자동초점 제어처리이다.

종래의 접사 자동 초점제어처리를 도 14에 도시된 렌즈(21)의 이동경로의 예를 참조하면서 설명한다.

도 14에 예와 같이, 최적 초점길이가 20 cm인 위치에서 최적 초점길이가 10 cm인 위치까지 접사모드의 AF 주사범위가 설정된다. 평균 3.75 mm/sec 렌즈이동속도로, 약 3900 펄스의 펄스전압(VC)이，예를 들면，압전소자(15)에 인가될 때, 렌 즈(21)는 무한말단 스토퍼(19)의 위치로부터 주사범위의 무한말단측(최적 초점길이가 20 cm인 위치)으로 이동된다. 평균속도인 경우，예를 들면，약 8,300 펄스의 펄스전압(VC)이 압전소자(15)에 인가될 때, 렌즈(21)는 무한말단 스토퍼(19)의 위치에서 주사범위의 접사-말단측(최적 초점길이가 10 cm인 위치)까지 이동한다.

최소(2.2 mm/sec)이동속도로, 평균속도의 경우에서 인가된 것처럼, 렌즈(21)이동이 동일 펄스의 수로 제어될 때，주사범위의 무한말단은 최적 초점길이가 약 33 cm가 되는 위치가 되며, 그리고 주사범위의 접사-말단측은 최적 초점길이가 약 17 cm가 되는 위치가 된다. 최대(5.3 mm/sec)이동속도로，주사범위의 무한말단은 최적 초점길이가 약 15 cm가 되는 위치가 되며, 그리고 주사범위의 접사-말단 측은, 계산으로, 최적 초점길이가 8 cm 이하가 되는 위치가 되어, 접사-측 스토퍼(20)의 위치가 된다. 렌즈의 이동속도가 이처럼 변동할 때，주사범위는 바뀐다. 이로써, 다른 이동속도의 렌즈를 지닌 단말기(셀룰라폰)에 대해, 접사모드에서의 초점 거리는 다르게 된다.

본 실시예의 카메라(10)의 접사 자동 초점제어처리에서, 이것에 대해, 렌즈(21)는 기준점이 되는 접사-측 스토퍼(20)의 위치와 함께 이동한다. 평균 3.75 mm/sec 렌즈이동속도로, 약 2,000 펄스의 펄스전압(VC)이，예를 들면，압전소자(15)에 인가될 때, 렌즈(21)는 접사-측 스토퍼(20)의 위치로부터 주사범위의 접사-말단측(최적 초점길이가 10 cm인 위치)으로 이동된다. 평균속도인 경우，예를 들면，약 6500 펄스의 펄스전압(VC)이 압전소자(15)에 인가될 때, 렌즈(21)는 접사-측 스토퍼(20)의 위치에서 주사범위의 무한말단측(최적 초점길이가 20 cm인 위치)까지 이동한다.

최소(2.2 mm/sec)이동속도로, 평균속도의 경우에서 인가된 것처럼, 렌즈(21)이동이 동일 펄스의 수로 제어될 때，주사범위의 접사-말단측은 최적 초점길이가 약 9 cm가 되는 위치가 되며, 그리고 주사범위의 무한말단측은 최적 초점길이가 약 12 cm가 되는 위치가 된다. 최대(5.3 mm/sec)이동속도로，주사범위의 접사-말단측은 최적 초점길이가 약 11 cm가 되는 위치가 되며, 그리고 주사범위의 무한말단측은 최적 초점길이가 약 65 cm가 되는 위치가 된다.

즉，인가되는 펄스전압(VC)이 2,000 내지 6,500의 펄스를 가지는 경우에，렌즈이동속도가 최소에서 최대까지 변동할 때，일반 주사범위는 최적 초점길이가 11 cm인 위치와, 최적 초점길이가 12 cm인 위치 사이의 범위에 국한된다. 이 점에 있어，인가되는 펄스전압(VC)의 펄스수의 범위를 증가시키므로, 렌즈이동속도가 변동하는 경우라도，최적 초점길이가 10 cm인 위치와, 최적 초점길이가 20 cm인 위치 사이의 범위는 접사모드의 AF 주사범위로 설정되는 공통 주사범위가 된다.

특히，렌즈의 최대 이동속도로, 예를 들면，1,400 펄스의 펄스전압(VC)이 압전소자(15)에 인가될 때，렌즈(21)는 접사-측 스토퍼(20)의 위치부터 주사범위의 접사-말단측(최적 초점길이가 10 cm인 위치)으로 이동한다. 렌즈의 최소 이동속도로, 예를 들면, 11,000 펄스의 펄스전압(VC)이 압전소자(15)에 인가될 때，렌즈(21)는 접사-측 스토퍼(20)의 위치로부터 주사범위의 무한말단측(최적 초점길이가 20 cm인 위치)으로 이동한다.

따라서，1,400 펄스는 렌즈(21)를 주사범위의 접사-말단측으로 이동시키도록 압전소자(15)에 인가되며, 그리고 11,000 펄스는 렌즈(21)를 주사범위의 무한말단측으로 이동시키도록 압전소자(15)에 인가된다.

이로써, 렌즈이동속도가 최소가 될 때, AF는, 최적 초점길이가 약 9 cm인 위치로부터 최적 초점길이가 약 20 cm인 위치까지 가능하다. 이로써, 렌즈이동속도가 최대가 될 때, 최적 초점길이가 약 10 cm인 위치부터 무한말단측까지 가능하다. 이로써, 모든 단말기(셀룰라폰)는 최적 초점길이 10 cm인 위치부터 최적 초점길이 20 cm인 접사모드의 위치까지 바람직한 AF 주사범위에 이를 수 있다.

또한, 본 실시예의 카메라(10)는 AF 주사의 개시가 더 단축될 때까지 시점에서 이점을 가진다.

종래의 접사 자동 초점제어처리에서(도 12)，도 14에 도시된 바와 같이, AF의 촬상의 개시를 위한 사용자의 지시에 반응하여(단계 S91：YES), AF 주사가 시작된 후에, 렌즈(21)는 접사 초기위치로부터 무한말단 스토퍼(19)의 위치까지 280 ㎛ 이동하여(단계 S92), 무한말단 스토퍼(19)의 위치에서 최적 초점길이가 20 cm인 위치로 130 ㎛ 이동한다(단계 S93). 즉，AF 주사가 시작할 때까지 렌즈(21)는 410 ㎛를 이동한다.

본 실시예의 카메라(10) 사용으로，이것에 대해, AF 주사가 시작된 후, 렌즈(21)는 접사 초기위치로부터 접사-측 스토퍼(20)의 위치로 70 ㎛ 이동한(도 10에 단계 S62) 후, 접사-측 스토퍼(20)의 위치로부터 최적 초점길이가 10 cm인 위치로 70 ㎛ 이동한다(단계 S63). 즉，AF 주사가 개시할 때까지 렌즈(21)의 140 ㎛ 이동거리는 종래의 카메라 것보다 더 단축된다. 따라서，본 실시예의 카메라(10)의 AF 에서，AF 주사가 개시할 때까지의 시간은 종래의 카메라 보다 더 단축된다.

본 발명은 앞서 말한 실시예에 국한되지 않고，여러 가지 다른 형태로 수정될 수 있다.

예를 들면，무한-말단 기준위치，일반 초기위치，접사 초기위치 및 접사-측 기준위치는 최적 초점길이가 무한말단측인 위치들，최적 초점길이가 1.4 m인 위치，최적 초점길이가 10 cm인 위치, 그리고 최적 초점길이가 8 cm인 위치에 각각 국한되는 것이 아니라，다른 위치로 조정될 수 있다.

본 실시예의 앞선 설명은 카메라(10)가 셀룰라폰에 장치된 경우이다. 그러나，카메라(10)는 PDA(개인 휴대용 정보 단말기)，휴대용 음악장치 및 전자 손목시계와 같은 다른 정보 처리장치에 설치될 수 있다.

본 실시예의 앞선 설명은 카메라(10)의 동작을 제어하는 프로그램(341)이 카메라(10)가 설치된 셀룰라폰의 메모리(34)에 미리 저장된 전제이다. 상술된 처리를 실행하는 프로그램은，배포용 플랙서블 디스크，CD-ROM（소형 디스크 전용-판독메모리), DVD(디지털 다용도 디스크),또는 MO(자기-광학 디스크)와같은， 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장될 수 있으며, 그리고 상술된 처리를 실행하는 장치를 실현하도록 카메라(10)가 설치된 컴퓨터에 장착될 수 있다.

프로그램은 미리 디스크장치 등 또는 인터넷과 같은 통신 네트워크, 및 예를 들면，반송파을 실은 통신 네트워크를 거친 서버장치에 미리 저장되어 컴퓨터로 다운될 수 있다. 상술된 처리는 통신 네트워크를 거쳐 프로그램을 전송하고，프로그 램을 실행하여 달성될 수 있다.

예를 들면, 상술된 기능이 OS(동작의 시스템)로 일부 실행되거나, OS 및 응용에 연동하여 실현될 때, OS이외의 다른 일부만이 배포용 기록매체에 저장될 수 있거나, 또는 셀룰라폰에 다운로드될 수 있다.

다양한 실시예 및 변화는 발명의 기술적 영역과 요지의 일탈없이 구현될 수 있다. 상술된 실시예는 본 발명을 개시하고 있으며, 본 발명의 기술 영역을 국한하지 않는다. 본 발명의 기술 영역은 실시예보다 첨부된 청구항으로 설명된다. 다양한 수정들은 본 발명의 균등한 청구항의 의미내로, 그리고 청구항으로 이루어지며, 본 발명의 기술영역에 간주된다.

Claims

렌즈를 통하여 입력된 촬상을 포착하는 촬상장치로서,

최적 초점이 촬상 타깃으로 설정되는 최적 초점길이를 더 단축시키는 방향으로, 그리고 상기 최적 초점길이가 더 길어지는 방향으로 구동축을 따라 상기 렌즈가 이동시키는 이동 유닛;

상기 최적 초점길이가 더 길어지게 하는 방향으로 상기 구동축을 따른 이동으로부터 상기 렌즈의 이동을 막는 제 1 스토퍼; 및

상기 제 1 스토퍼로부터 이격된 위치에 있고, 그리고 상기 최적 초점 길이가 더 단축되도록 하는 방향의 이동으로부터 상기 제 1 스토퍼와 제 2 스토퍼 사이에 있는 상기 렌즈의 이동을 막는 상기 제 2 스토퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 1 항에 있어서,

상기 이동 유닛은 상기 구동축의 말단부에 부착되고, 그리고 상기 구동축을 진동시키기 위해 인가된 펄스로 늘어남으로써 상기 렌즈를 움직이게 하는 압전소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 스토퍼는, 상기 최적 초점길이가 무한대로 설정되는 위치에서 상기 렌즈를 정지시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 1 항에 있어서,

상기 이동 유닛은,

상기 렌즈가 상기 구동축을 따라 이동하는 위치를 기준이 되는 상기 제 1 스토퍼의 위치를 기준으로 설정하고, 그리고 상기 렌즈를 상기 제 1 스토퍼의 위치로부터 설정 위치로 이동시키는 제 1 이동 유닛; 및

상기 렌즈가 상기 구동축을 따라 이동하는 위치를 기준이 되는 상기 제 2 스토퍼의 위치를 기준으로 설정하고, 그리고 상기 렌즈를 상기 제 2 스토퍼의 위치로부터 설정 위치로 이동시키는 제 2 이동 유닛;을 포함하며, 그리고

상기 제 1 이동 유닛 및 상기 제 2 이동 유닛은 촬상모드에 따라 서로 전환되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제 1 이동 유닛은 상기 렌즈를 초기 렌즈위치로부터 상기 제 1 스토퍼의 위치로 이동시키고, 상기 렌즈의 위치를 기준이 되는 상기 제 1 스토퍼의 위치로 설정하며, 그리고 상기 렌즈를 상기 제 1 스토퍼의 위치로부터 설정 위치로 이동시키며, 그리고

상기 제 2 이동 유닛은 상기 렌즈를 상기 초기 렌즈위치로부터 상기 제 2 스토퍼의 위치로 이동시키고, 상기 렌즈의 위치를 기준이 되는 상기 제 2 스토퍼의 위치로 설정하며, 그리고 상기 렌즈를 상기 제 2 스토퍼의 위치로부터 설정 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 5 항에 있어서,

상기 초기 렌즈위치는 상기 렌즈를 통해 입력된 촬상을 디스플레이 유닛에 출력하도록 카메라 스루우를 실행시키는 렌즈위치인 것을 특징으로 하는 촬상장치.
렌즈를 통하여 입력된 촬상을 포착하고, 그리고

최적 초점이 촬상 타깃으로 설정되는 최적 초점길이를 더 단축시키는 방향으로, 그리고 상기 최적 초점길이가 더 길어지는 방향으로 구동축을 따라 상기 렌즈가 이동하는 이동 유닛, 상기 최적 초점길이가 더 길어지도록 하는 방향으로 상기 구동축을 따른 이동으로부터 상기 렌즈의 이동을 막는 제 1 스토퍼, 및 상기 제 1 스토퍼로부터 이격된 위치에 있고, 그리고 상기 최적 초점 길이가 더 단축되도록 하는 방향의 이동으로부터 상기 제 1 스토퍼와 제 2 스토퍼 사이에 있는 상기 렌즈의 이동을 막는 상기 제 2 스토퍼를 가지는 촬상장치에 대한 렌즈이동 제어방법으로서, 상기 방법은:

촬상이 제 1 촬상모드에서 실행될 때, 상기 렌즈의 이동이 상기 제 1 스토퍼에 의해 정지되며, 그리고 원하는 양만큼 상기 최적 초점길이가 더 단축되도록 하는 방향으로 이동이 정지되는 기준위치로부터 상기 렌즈를 이동시키는 제 1 처리단계; 및

촬상이, 상기 제 1 촬상모드보다 더 가까운 촬상을 확보하는 제 2 촬상모드에서 실행될 때, 상기 렌즈이동이 상기 제 2 스토퍼에 의해 정지되며, 그리고 원하는 양만큼 상기 최적 초점길이가 더 길어지도록 하는 방향으로 이동이 정지되는 기준위치로부터 상기 렌즈를 이동시키는 제 2 처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈이동 제어방법.
제 7 항에 있어서,

상기 최적 초점길이가 더 길어지도록 하는 방향으로 원하는 양만큼 상기 제 2 처리단계에서 상기 렌즈가 이동되면서 상기 렌즈로부터 복수의 촬상을 획득하며, 그리고 상기 촬상으로부터 피사체에 적합한 렌즈위치를 평가하는 평가단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈이동 제어방법.
제 8 항에 있어서,

상기 평가단계에서 평가된 상기 렌즈의 위치로 상기 렌즈를 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈이동 제어방법.