KR101462323B1 - 촬상 장치 및 촬상 방법 - Google Patents

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Abstract

촬상 장치는, 피사체의 광학 화상을 획득하는 촬상 렌즈, 촬상 렌즈를 통과하는 피사체로부터의 광을 수광하는 촬상 소자, 촬상 소자로부터 획득되는 화상 데이터에 따라서 촬상 렌즈의 초점 위치를 결정하는 초점 위치 결정 유닛 및 촬상 렌즈를 이동시키는 렌즈 이동 유닛을 포함하고, 초점 위치 결정 유닛은, 렌즈 이동 유닛이 촬상 렌즈를 미리 정해진 동작 개시 위치로 구동할 때, 화상 데이터에 따라서 AF 평가치를 계산하고, AF 평가치에 따라서 AF 동작 개시 위치를 결정하는 AF 동작 개시 위치 결정 유닛을 포함한다.

Description

촬상 장치 및 촬상 방법{IMAGING DEVICE AND IMAGING METHOD}
본 발명은, 자동 초점 기능을 가지는 촬상 장치 및 촬상 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 촬상 장치가 포커싱(focusing)을 위한 넓은 구동 범위를 가지는 렌즈 유닛을 포함하는 경우에도, 렌즈 유닛의 포커싱 동작 개시 위치를 제어함으로써 초점 검출 시간을 단축할 수 있는 촬상 장치와 촬상 방법에 관한 것이다.
디지털 카메라와 같은 일반적인 촬상 장치는, 피사체에 자동적으로 초점을 맞추는 자동 초점 유닛(이하, AF 유닛)을 가진다. AF 유닛에서의 이용을 위한 자동 초점 제어 방법의 일례로서, 등산 자동 초점 방법이 알려져 있다(예컨대, 일본 특허 공개 제S39-5265호 공보 참조). 이 등산 자동 초점 방법에서는, 촬상 소자로부터 출력되는 영상 신호로부터 근접 화소의 휘도 차이의 적분치가 획득되고, 이 적분치는 초점 레벨을 나타내는 AF 평가치로서 이용된다. 피사체가 초점 상태에 있을 때는 영상 신호에서의 피사체의 윤곽 부분이 뚜렷하기 때문에, 영상 신호에서의 근접 화소 간의 휘도 차이가 증가된다. 즉, 초점 상태에서는 AF 평가치가 증가된다. 반면에, 피사체가 비초점 상태에 있을 때는 피사체의 윤곽 부분이 뚜렷하지 않기 때문에, 영상 신호에서의 근접 화소 간의 휘도 차이가 감소된다. 즉, 비초점 상태에서는 AF 평가치가 감소된다.
AF 유닛에서는, 초점 렌즈를 이동시키면서, 미리 정해진 타이밍 또는 일정한 시간 간격에서의 렌즈 위치에서의 영상 신호를 획득함으로써 AF 평가치가 계산되고, AF 평가치의 최대치(AF 평가치의 피크 위치)가 특정되며, AF 평가치가 최대치인 렌즈 위치로 초점 렌즈가 이동된 후, 초점 렌즈가 정지된다. 따라서, AF 유닛은, 피사체에 자동적으로 초점을 맞추도록 구성된다. 상술된 바와 같이, 등산 자동 초점 방법은, AF 평가치의 피크 위치를 검출함으로써 피사체에 초점을 맞춘다.
종래의 일반적인 등산 자동 초점 방법에서는, 초점 렌즈의 미리 정해진 전체 이동 범위에 걸쳐 렌즈를 이동시킴으로써 최대의 AF 평가치를 획득할 수 있는 렌즈 위치가 특정되고, 특정된 위치로 초점 렌즈가 이동된다. 보다 구체적으로는, AF 동작 개시 위치가, 초점 렌즈의 미리 정해진 이동 범위의 중앙 위치로서 이용되고, 우선 이 위치로 초점 렌즈가 이동된다. 이 위치로부터 일정한 방향, 예컨대 가장 근접한 초점 위치의 방향으로 초점 렌즈를 이동시킨 후, 초점 렌즈가 반전되고, 무한 초점 위치의 방향으로 이동된다. 이 시간 동안, 최대의 AF 평가치를 획득할 수 있는 렌즈 위치가 특정된다. 그러나, 이러한 AF 제어 방법에 따르면, AF 동작에 긴 시간이 소요되고, 촬영 기회를 놓칠 수도 있다.　
이러한 문제를 해결하기 위하여, 최근에 등산 자동 초점 방법을 개량하여, 고정밀도로 고속 동작하는 AF 제어 방법이, 예컨대 일본 특허 제3851027호 공보에 제안되어 있다. 일본 특허 제3851027호 공보에 기재된 AF 제어 방법은, 미소한 간격으로 AF 평가치를 샘플링하는 제1 모드와, 초점 렌즈가 초점 위치에 가까워질 때까지는 성긴(rough) 간격으로 AF 평가치를 샘플링하고, 초점 위치 부근에서는 미소한 간격으로 AF 평가치를 샘플링하는 제2 모드를 모두 사용함으로써, AF 동작 속도를 증가시킬 수 있고, 피사체에 순조롭게 초점을 맞출 수 있는 방법이다. 그러나, 일본 특허 제3851027호 공보에 기재된 AF 제어 방법에서는, 성긴 간격으로의 AF 제어와 미소한 간격으로의 AF 제어와 같은 2회의 AF 제어가 수행되기 때문에, 초점 동작의 고속화가 불충분하다. 이러한 이유로, 초점 동작의 고속화가 여전히 요구된다.
그 결과, 일본 특허 공개 제2008-058559호에 기재된 초점 조절 장치가 제안되어 있다. 이 초점 조절 장치는, 한 번 포커싱한 후, 초점을 재조절할 때, 마지막 초점 위치에서의 화상을 기억하고, 이 기억된 화상을 현재 화상과 비교하여, 일치도가 미리 정해진 범위 내이면 초점 탐색 범위를 좁히도록 구성된다. 그러나, 일본 특허 공개 제2008-058559호에 기재된 초점 조절 장치에서는, 한번 초점 화상이 기억되는 것을 전제로 하고 있어, 시간의 경과에 따른 피사체의 변화를 따라가지 않는다. 이러한 이유로, 피사체가 시간의 경과에 따라 변화되면, 일본 특허 공개 제2008-058559호에 기재된 특징이 사용되지 않을 경우가 더 많을 것이므로, 실용상의 효과는 기대할 수 없다.
그 외에, 종래의 자동 초점 조절 장치 모두는, 무거운 렌즈는 초점 위치에서 낮은 정지 정밀도를 가지고, 구동 펄스에 의한 움직임이 나쁘며, 움직이는데 시간을 요하거나 때로는 움직이지 않는다는 문제를 가진다. 특히, 렌즈 구동 시스템의 구동 기구부가 백래시(backlash)를 가지거나, 초점 렌즈가 매크로 촬영을 수행할 수 있는 렌즈와 같이 넓은 구동 범위를 가지면, 상기 문제는 분명하다.
　상술된 종래 기술을 고려하여, 렌즈가 이동 범위의 어느 위치에 있어도, 피사체의 초점 위치를 추정함으로써 렌즈를 순조롭게 초점 위치로 이동시킬 수 있는 기술이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, AF 동작에서 슈팅 렌즈를 AF 동작 개시 위치로 이동 중에 AF 평가치를 계산함으로써 고속으로 AF 동작을 수행할 수 있는 촬상 장치와 촬상 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는, 피사체의 광학 화상을 획득하는 촬상 렌즈, 촬상 렌즈를 통과하는 피사체로부터의 광을 수광하는 촬상 소자, 촬상 소자로부터 획득되는 화상 데이터에 따라서 촬상 렌즈의 초점 위치를 결정하는 초점 위치 결정 유닛 및 촬상 렌즈를 이동시키는 렌즈 이동 유닛을 포함하고, 초점 위치 결정 유닛은, 렌즈 이동 유닛이 촬상 렌즈를 미리 정해진 동작 개시 위치로 구동할 때, 화상 데이터에 따라서 AF 평가치를 계산하고, AF 평가치에 따라서 AF 동작 개시 위치를 결정하도록 구성된 AF 동작 개시 위치 결정 유닛을 포함하는 것인 촬상 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예는, 피사체의 광학 화상을 수신하고, 피사체의 광학 화상을 촬상하는 촬상 단계, 촬상 단계에서 획득되는 화상 데이터에 따라서 촬상 렌즈의 초점 위치를 결정하는 초점 위치 결정 단계 및 촬상 렌즈를 이동시키는 이동 단계를 포함하고, 초점 위치 결정 단계는, 렌즈 이동 단계가 촬상 렌즈를 미리 정해진 동작 개시 위치로 구동할 때, 화상 데이터에 기초하여 AF 평가치를 계산하고, AF 평가치에 기초하여 AF 동작 개시 위치를 결정하는 AF 동작 개시 위치 결정 단계를 포함하는 것인 촬상 방법을 제공한다.
본 발명의 더 나은 이해를 제공하기 위해 첨부 도면이 포함되고, 본 명세서의 일부를 구성하고 이에 포함된다. 도면은 본 발명의 실시예를 도시하고, 명세서와 함께 본 발명의 원리를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 촬상 장치인 디지털 카메라의 예를 도시하는 정면도를 제공한다.
도 2는 도 1에서의 디지털 카메라의 평면도를 제공한다.
도 3은 도 1에서의 디지털 카메라의 배면도를 제공한다.
도 4는 도 1에서의 디지털 카메라의 전기 제어 시스템의 예를 도시하는 블럭도를 제공한다.
도 5는 도 1에서의 디지털 카메라의 LCD에 표시되는 통상의 AF 프레임을 도시하는 도면을 제공한다.
도 6은 도 1에서의 디지털 카메라의 AF 동작을 도시하는 순서도를 제공한다.
도 7은 본 발명에 따른 촬상 장치의 실시예 1에서의 초점 렌즈 개시 스캔 처리의 순서도를 제공한다.
도 8은 실시예 1에서의 초점 렌즈 속도 설정 처리의 순서도를 제공한다.
도 9는 실시예 1에서의 AF 동작 개시 위치 결정 처리의 순서도를 제공한다.
도 10은 실시예 1에서의 AF 처리의 순서도를 제공한다.
도 11은 AF 평가치를 각각 도시하는 그래프를 제공한다; 그래프 A는 피사체 휘도가 LV10인 경우를 도시하고, 그래프 B는 피사체 휘도가 LV8인 경우를 도시한다.
도 12는 도 11에서의 AF 평가치가 평활 미분된 결과를 각각 도시하는 그래프를 제공한다; 그래프 A는 피사체 휘도가 LV10인 경우를 도시하고, 그래프 B는 피사체 휘도가 LV8인 경우를 도시한다.
도 13은 실시예 1에서의 초점 렌즈 개시 스캔 시의 AF 평가치를 각각 도시하는 그래프를 제공한다; 그래프 A는 AF 평가치의 피크 검출을 도시하고, 그래프 B는 AF 평가치의 단조 감소를 도시한다.
도 14는 도 13에서의 AF 평가치가 평활 미분된 결과를 각각 도시하는 그래프를 제공한다; 그래프 A는 AF 평가치의 피크 검출을 도시하고, 그래프 B는 AF 평가치의 단조 감소를 도시한다.
도 15는 본 발명에 따른 촬상 장치의 실시예 2에서의 AF 동작 개시 위치 결정 처리의 순서도를 제공한다.
도 16은 본 발명에 따른 촬상 장치의 실시예 3에서의 초점 렌즈 개시 스캔 처리의 순서도를 제공한다.
도 17은 실시예 3에서의 초점 렌즈 속도 설정 처리의 순서도를 제공한다.
도 18은 본 발명에 따른 촬상 장치의 실시예 4에서의 초점 렌즈 개시 스캔 처리의 순서도를 제공한다.
도 19는 실시예 4에서의 초점 렌즈 임시 위치 설정 처리의 순서도를 제공한다.
도 20은 화상 데이터 취입(loading) 시의 VD 신호, 초점 렌즈의 구동 타이밍, 전기 셔터의 전하를 제거하기 위한 펄스 타이밍, 및 노광 타이밍을 도시하는 타이밍 차트를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 촬상 장치 및 촬상 방법의 실시예에 관해 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 내지 도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 촬상 장치의 예인 디지털 카메라의 외관의 예를 제공한다. 도 1은 정면도를 제공하고, 도 2는 평면도를 제공하며, 도 3은 배면도를 제공한다.
도 1을 참조하면, 촬상 장치의 경우인 카메라 본체(CB)의 정면은, 스트로브(strobe) 발광부(3), 광학 파인더(finder)(4)의 대물면, 리모콘 수광부(6) 및 촬상 렌즈를 포함하는 렌즈 경동 유닛(7)을 포함한다. 카메라 본체(CB)의 일측면은 메모리 카드실 및 전지실의 뚜껑(2)을 포함한다.
도 2을 참조하면, 카메라 본체(CB)의 상면은, 셔터 버튼(SW1), 모드 다이얼(SW2) 및 서브 액정 디스플레이(1)(서브 LCD)(이하, LCD)를 포함한다.
도 3을 참조하면, 카메라 본체(CB)의 배면은, 광학 파인더(4)의 접안부, AF 발광 다이오드(8)(이하, LED), 스트로브 LED(9), LCD(10), 전원 스위치(13), 광각 방향 줌 스위치(SW3), 망원 방향 줌 스위치(SW4), 셀프 타이머의 설정 및 해제 스위치(SW5), 메뉴 스위치(SW6), 커서의 위 이동 및 스트로브 라이트 설정 스위치(SW7), 커서의 오른쪽 이동 스위치(SW8), 디스플레이 스위치(SW9), 커서의 아래 이동 및 매크로 스위치(SW10), 커서의 왼쪽 이동 및 화상 확인 스위치(SW11), OK 스위치(SW12) 및 퀵 엑세스 스위치(SW13)를 포함한다.
다음에, 도 4에 도시된 실시예에 따른 촬상 장치의 기능 블록의 예에 관해 설명한다. 촬상 장치의 각종 동작(처리)은, IC(집적 회로) 등으로서 구성되는 디지털 신호 처리기(104)(이하, DSP(104))에 의해 제어된다. DSP(104)는, 제1 CCD(전하 결합 소자) 신호 처리 블록(104-1), 제2 CCD 신호 처리 블록(104-2), CPU(중앙 처리 유닛) 블록(104-3), 로컬 SRAM(static random access memory)(104-4), USB(universal serial bus) 블록(104-5), 시리얼 블록(104-6), JPEG 코덱(CODEC) 블록(104-7), 리사이즈(RESIZE) 블록(104-8), TV 신호 표시 블록(104-9) 및 메모리 카드 콘트롤러 블록(104-10)을 포함한다. 각 블록은 버스 라인을 통해 접속된다. 이 DSP(104)는, 자동 초점 검출기, 렌즈 이동 유닛 및 AF 동작 개시 위치 결정 유닛으로서 기능한다.
DSP(104)의 외부는, RAW-RGB 화상 데이터, YUV 화상 데이터 및 JPEG 화상 데이터를 기억하는 SDRAM(synchronous random access memory)(103), RAM(107), 내장 메모리(120) 및 제어 프로그램이 기억되는 ROM(108)을 포함한다. 이들은 버스 라인을 통해 DSP(104)에 접속된다.
렌즈 경동 유닛(7)은, 줌 렌즈(7-1a)를 가지는 줌 광학계(7-1), 초점 렌즈(7-2a)를 가지는 초점 광학계(7-2), 구경 조리개(7-3a)를 가지는 구경 조리개 유닛(7-3) 및 메카니컬 셔터(7-4a)를 가지는 메카니컬 셔터 유닛(7-4)을 포함한다. 줌 광학계(7-1), 초점 광학계(7-2), 구경 조리개 유닛(7-3) 및 메카니컬 셔터 유닛(7-4)은, 각각 줌 모터(7-1b), 초점 렌즈 이동 수단으로서의 초점 모터(7-2b), 구경 조리개 모터(7-3b) 및 메카니컬 셔터 모터(7-4b)에 의해서 구동된다. 이들 줌 모터(7-1b), 초점 모터(7-2b), 구경 조리개 모터(7-3b) 및 메카니컬 셔터 모터(7-4b)는 모터 드라이버(7-5)에 의해서 구동되고, 모터 드라이버(7-5)는 DSP(104)의 CPU 블록(104-3)에 의해서 제어된다.
렌즈 경동 유닛(7)의 줌 렌즈(7-1a) 및 초점 렌즈(7-2a)는, 촬상 소자인 CCD(101)의 촬상면에 피사체 광학 화상을 포커싱하기 위한 촬상 렌즈를 구성한다. CCD(101)는, 피사체 광학 화상을 전기 화상 신호로 변환하고, 전기 신호를 F/E-IC(프론트 엔드 IC)(102)에 출력한다. F/E-IC(102)는, CDS(상관 이중 샘플링부)(102-1), AGC(자동 이득 제어부)(102-2) 및 A/D(아날로그 디지털) 변환부(102-3)를 포함하고, 각 화상 신호에 미리 정해진 처리를 수행하며, 화상 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호를 DSP(104)의 제1 CCD 신호 처리 블록(104-1)에 출력한다. 이들 신호 처리 동작은, DSP(104)의 제1 CCD 신호 처리 블록(104-1)으로부터 출력되는 VD·HD(수직 구동 및 수평 구동) 신호에 의해, TG(timing generator)(102-4)를 통해 제어된다. 제1 CCD 신호 처리 블록(104-1)은, CCD(101)로부터 F/E-IC(102)를 통해 입력되는 디지털 화상 데이터에 화이트 밸런스 조정 및 γ 조정과 같은 신호 처리를 수행하고, VD 신호 및 HD 신호를 출력한다.
DSP(104)의 CPU 블록(104-3)은, 음성 기록 동작을 수행하는 음성 기록 회로(115-1)를 제어한다. 이 음성 기록 회로(115-1)는, 마이크로폰(115-3)에 의해 변환되고, 마이크로폰 증폭기(115-2)에 의해 증폭되는 음성 신호를 CPU 블록(104-3)의 지령에 따라 기록한다. CPU 블록(104-3)은, 음성 재생 회로(116-1)를 제어한다. 음성 재생 회로(116-1)는, CPU 블록(104-3)의 지령에 의해 메모리에 기록되는 음성 신호를 오디오 증폭기(116-2)로 출력한다. 이 음성 신호는 오디오 증폭기(116-2)에 의해 증폭되어, 스피커(116-3)로 출력되며, 음성이 스피커(116-3)로부터 재생된다. CPU 블록(104-3)은, 스트로브 회로(114)를 제어함으로써 스트로브 발광부(3)로부터 조명 광을 사출한다. CPU 블록(104-3)은, 피사체 거리를 측정하는 거리 측정(ranging) 유닛(5)을 제어한다.
덧붙여, 촬상 장치는 후술할 바와 같이 화상 데이터에 따라서 AF 제어를 수행하기 때문에, 거리 측정 유닛(5)에 의한 피사체 거리의 측정이 항상 필요한 것은 아니며, 이 경우에, 거리 측정 유닛(5)이 생략될 수 있다. 거리 측정 유닛(5)에 의해, 피사체 거리의 측정 정보가 스트로브 회로(114)에서의 스트로브 발광 제어에 이용될 수도 있다. 또한, 거리 측정 유닛(5)에 의한 피사체 거리의 측정 정보는, 화상 데이터에 따라 초점 제어에서 보조적으로 이용될 수도 있다.
CPU 블록(104-3)은, DSP(104) 외부에 배치되는 서브 CPU(109)에 전기적으로 접속된다. 서브 CPU(109)는, LCD 드라이버(111)를 통해 서브 LCD(1)에 의한 표시를 제어한다. 서브 CPU(109)는, AF LED(8), 스트로브 LED(9), 리모콘 수광부(6), 스위치(SW1 내지 SW13)를 가지는 조작부 및 부저(113)에 전기적으로 접속된다.
USB 블록(104-5)은, USB 연결기(122)에 전기적으로 접속된다. 시리얼 블록(104-6)은, 시리얼 드라이버 회로(123-1)를 통해 RS-232C 연결기(123-2)에 전기적으로 접속된다. TV 신호 표시 블록(104-9)은, LCD 드라이버(117)를 통해 LCD(10)에 전기적으로 접속된다. TV 신호 표시 블록(104-9)은, 비디오 증폭기(118)를 통해 비디오 잭(119)에 전기적으로 접속된다. 메모리 카드 컨트롤러 블록(104-10)은, 메모리 카드 소켓(121)의 접점에 전기적으로 접속된다. 메모리 카드가 이 메모리 카드 소켓(121)에 제공되면, 메모리 카드가 카드의 접점에 전기적으로 접속되고, 메모리 카드 컨트롤러 블록(104-10)이 메모리 카드에 전기적으로 접속된다.
다음에, 상술된 바와 같이 구성되는 촬상 장치의 동작에 관해 설명한다. 도 1 내지 도 3에 도시된 모드 다이얼(SW2)을 기록 모드로 설정함으로써, 촬상 장치가 기록 모드에서 구동된다. 도 4에서의 조작부(SW1 내지 SW13)에 포함되는 모드 다이얼(SW2)에 의한 기록 모드가 온(on)된 것을 서브 CPU(109)를 통해 CPU 블록(104-3)이 검지하면, 모드 다이얼(SW2)에 의한 기록 모드가 설정된다. 그 후에, CPU 블록(104-3)은 모터 드라이버(7-5)를 제어하고, 렌즈 경동 유닛(7)을 촬상 가능한 위치로 이동시킨다. 게다가, CPU 블록(104-3)은, CCD(101), F/E-IC(102) 및 LCD 모니터(10)와 같은 각 부를 온시켜, 각 부의 동작을 개시시킨다. 각 부가 온되면, 파인더 모드의 동작이 개시된다.
파인더 모드에서는, 렌즈 경동 유닛(7)의 촬상 렌즈를 통해 촬상 소자인 CCD(101) 내로 입사되는, 피사체로부터의 광에 의해서, CCD(101)의 수광면에 피사체 화상이 포커싱된다. 피사체 화상은 CCD(101)에 의해 전기 신호로 변환되어, RGB의 아날로그 신호로서 CDS(102-1)에 출력된다. RGB의 아날로그 신호는 AGC(자동 이득 제어 회로)(102-2)를 통해 A/D 변환기(102-3)에 송신된다. 이 RGB의 아날로그 신호는, A/D변환기(102-3)에 의해 RGB(RGB 화상 데이터)의 디지털 신호로 변환된다. 이 RGB 화상 데이터는, DSP(104) 내의 제2 CCD 신호 처리 블록(104-2)에 제공되는 YUV 변환기에서 YUV 화상 데이터로 변환된다. 이 YUV 화상 데이터는, 프레임 메모리로서의 SDRAM(103)에 기록된다. 제2 CCD 신호 처리 블록(104-2)은, RGB 화상 데이터에 필터링 처리와 같은 적절한 처리를 수행하여, RGB 화상 데이터를 YUV 화상 데이터로 변환한다. 이 YUV 화상 데이터는 CPU 블록(104-3)에 의해 판독된다. 판독된 YUV 화상 데이터는, TV 신호 표시 블록(104-9), 비디오 증폭기(118) 및 비디오 잭(119)을 통해 TV(텔레비젼)에 출력된다. 또한, 판독된 YUV 화상 데이터는, LCD 드라이버(117)를 통해 LCD(10)에 출력된다. 이 처리는 1/30초 간격으로 행해져, TV나 LCD(10)에 표시될 화상이 1/30초마다 갱신되는 파인더 모드로의 표시가 된다.
조작부의 셔터 버튼(SW1)이 눌러지면, 제1 CCD 신호 처리 블록(104-1)에 취입된 RGB 화상 데이터에 따라서, 화면의 적어도 한 부분에서의 초점 레벨을 나타내는 AF 평가치 및 노광 정도를 나타내는 AF 평가치가 계산된다. AF 평가치는, CPU 블록(104-3)에 의해 판독되고, 자동 초점 검출기에 의한 초점 검출 처리(AF 처리)에 이용된다.
포커싱된 피사체 화상은 그 에지 부분에서 선명하기 때문에, 화상 데이터에 포함되는 공간 주파수의 고주파 성분이 최대가 된다. 피사체 화상 데이터를 이용함으로써 계산되는 AF 평가치는, 화상 데이터에 포함되는 공간 주파수의 고주파 성분의 레벨을 반영하는 값이 되도록 설정된다. 따라서, 이 AF 평가치가 최대치가 되는 화상 데이터를 획득하는 초점 렌즈(7-2a)의 위치가 초점 위치가 된다. 즉, AF 평가치에 따라서, 초점 위치가 특정될 수 있다. 게다가, AF 평가치가 최대치가 되는 초점 렌즈(7-2a)의 복수의 위치(피크 위치)가 존재하는 경우, 피크 위치에서의 AF 평가치의 크기 및 피크 위치 주변 위치에서의 AF 평가치의 변화(상승 및 하강)의 정도를 고려해, 가장 신뢰성이 있는 피크 위치를 초점 위치로서 이용하는 AF 동작이 수행된다.
AF 평가치는, 피사체 화상에서의 미리 정해진 범위(AF 처리 영역) 내의 RGB 화상 데이터로부터 계산될 수 있다. 도 5는, 파인더 모드에서 LCD(10)에 표시되는 화상을 도시한다. 도 5에서, LCD(10)의 중심부에 표시되는 프레임의 내부는 촬상 장치에서의 AF 처리 영역이다. 예컨대, 피사체 화상의 중심에서 수평 방향 길이의 40% 및 수직 방향 길이의 30%의 영역이 이 AF 처리 영역의 예로서 설정된다.
다음에, AF 처리에서의 초점 렌즈(7-2a)의 구동 타이밍과 AF 평가치 계산 타이밍 사이의 관계에 대해 설명한다. 초점 렌즈(7-2a)의 구동은, 1회의 VD 신호에 대응하여 미리 정해진 초점 구동량에 의해 수행된다. 초점 모터(7-2b)가, 예컨대 펄스 모터인 경우, 구동 펄스의 개수는 초점 구동량에 대응한다. VD 신호 펄스의 하강 에지에 대응하여 미리 정해진 펄스 레이트(rate)로 미리 정해진 구동 펄스의 개수에 따라서 초점 렌즈(7-2a)를 구동함으로써, 1회의 초점 렌즈(7-2a)의 구동이 종료된다. 다음에 출력될 VD 신호의 하강 에지에 대응하여 미리 정해진 초점 렌즈(7-2a)의 구동이 다시 수행된다. 상술된 바와 같이, 초점 렌즈(7-2a)의 구동이 VD 신호(즉, 프레임 주기)에 동기화되면서 수행된다.
도 20은, 30fps의 프레임 레이트로 피사체 화상을 촬영하는 경우의, VD 신호, 초점 렌즈(7-2a)의 초점 구동 타이밍, 전기 셔터에서의 전하 제거 펄스(SUB)의 타이밍, 및 노광 타이밍을 도시하는 타이밍 차트이다. 도 20에서, 1개의 VD 신호가 발생되면(도 20에서의 신호 A 참조), 초점 렌즈(7-2a)를 구동하는 2개의 펄스(도 20에서의 신호 D 참조)가 VD 신호에 의해 생성된다. 2개의 구동 펄스에 대응하는 구동량에 따라서 초점 렌즈(7-2a)가 구동되고, 초점 렌즈(7-2a)가 이동된다. VD 신호에 의해, 미리 정해진 개수의 전하 제거 펄스(SUB)가 발생되고(도 20에서의 신호 B 참조), SUB의 개수에 따라서 CCD(101) 내의 전하의 제거 처리가 수행된다. 전하 제거 처리가 종료된 후, 노광 처리가 수행된다(도 20에서의 신호 C 참조). 노광 처리에 의해, 피사체 화상이 RGB 화상 데이터로서 취입된다. 이 RGB 화상 데이터에 따라서 AF 평가치가 계산된다. 구동 펄스의 개수는 가변이며, 초점 거리, 초점 렌즈의 연장량(extending amount)(초점 렌즈 구동 범위) 등에 따라 변화된다. 상술된 바와 같이, 본 실시예에서의 AF 처리는, VD 신호에 동기화되면서 초점 렌즈(7-2a)의 구동 범위 내에서 수행된다.
[실시예 1]
다음에, 촬상 장치 및 촬상 장치에 의한 촬상 방법의 실시예 1에 대해 설명한다. 먼저, 도 6에서의 순서도를 이용함으로써 셔터 버튼(SW1)이 눌러졌을 때의 AF 동작에 관해서 설명한다. 우선, 셔터 버튼(SW1)이 눌러졌을 때의 AF 동작에서는, 셔터 버튼(SW1)이 눌러졌는지 여부가 확인된다(6-1). 셔터 버튼(SW1)이 눌러지면, 초점 렌즈 개시 스캔 처리(6-2)가 실시된다. 이 처리는 본 실시예의 특징 중 하나이므로, 초점 렌즈 개시 스캔 처리에 관해서는 도 7에서의 순서도를 이용하여 상세히 설명한다.
이제 도 7을 참조하면, 초점 렌즈 개시 스캔 처리에서는, 우선, 초점 렌즈 임시 위치 설정 처리가 수행된다(7-1). 임시 위치는, AF 동작을 개시하는 초점 렌즈(7-2a)의 위치(AF 동작 개시 위치)를 결정하는 이전 단계에서의 초점 렌즈(7-2a)의 위치이고, 미리 정해진 동작 개시 위치이다. 후의 AF 처리를 실시할 때, 초점 렌즈(7-2a)의 이동 방향으로서는, 초점 렌즈(7-2a)의 구동 기구의 백래시에 의해 영향을 받지 않는 방향 혹은 백래시의 제거를 요하지 않는 방향이 바람직하다. 본 실시예에서의 초점 렌즈(7-2a)의 이동 방향은 근거리측으로부터 무한원(infinity)측을 향하는 방향이기 때문에, 후의 AF 처리에서 초점 렌즈(7-2a)의 구동 방향은, 근거리측 → 무한원측 방향이다. 따라서, 본 실시예에서, 임시 위치는 근거리측에 위치할 필요가 있기 때문에, 근거리측의 위치인 30cm 위치에서의 피사체에 포커싱하는 초점 렌즈의 위치에 임시 위치가 설정된다.
다음에, 초점 렌즈 속도 설정 처리가 수행된다(7-2). 초점 렌즈 속도 설정 처리에서는, AF 평가치의 계산 간격에 따라 초점 렌즈 속도 설정이 수행된다. 본 실시예의 촬상 장치의 파인더 모드에서의 프레임 레이트는 30fps이기 때문에, 1/30(sec) 간격으로 AF 평가치를 계산하기 위해 필요한 속도로 초점 렌즈가 설정된다. 도 8은 초점 렌즈 속도 설정 처리의 순서도를 도시한다. 도 8에서는, 초점 거리에 따라서 초점 렌즈 속도(펄스 레이트)가 설정된다. 초점 거리가 미리 정해진 값(중간) 미만인지 여부가 판단되고(8-1), 초점 거리가 미리 정해진 값 미만이면, 펄스 레이트가 100pps로 설정된다(8-2). 반면, 초점 거리가 미리 정해진 값 이상이면, 펄스 레이트가 500pps로 설정된다(8-3). 이 펄스 레이트의 값에 관해서는, 초점 렌즈 위치가 근거리측에 있으면, 예컨대 펄스 레이트를 증가시키는 등, 초점 렌즈의 위치에 대응하여 펄스 레이트를 가변하도록 하는 것이 바람직하다. 줌 기능을 가지는 렌즈를 상정하기 때문에 초점 렌즈 속도 설정 처리를 수행할 때 상기 초점 거리가 고려된다. 단초점 렌즈 경동 유닛이 이용되면, 예컨대 펄스 레이트가 100pps로 고정될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 미리 정해진 값(중간)은 35mm 필름 환산으로 80mm를 상정한다.
도 7로 돌아가서, 다음에, 초점 렌즈의 구동이 개시된다(7-3). 초점 렌즈의 구동 개시 후, VD 신호를 기다려(7-4), VD 신호마다 피사체 화상이 촬영된다. 그 후에, 이 피사체 화상의 RGB 화상 데이터에 기초하여, AF 평가치가 계산된다(7-5). 즉, 초점 렌즈가 VD 신호에 동기화되면서 미리 정해진 방향으로 이동되고, AF 평가치가 계산된다. 상술된 바와 같이, 초점 렌즈의 각 위치에 대하여 AF 평가치를 계산함으로써, AF 평가치에 기초하여 AF 동작 개시 위치를 결정한 후, 초점 렌즈가 이 위치로 이동될 수 있다.
다음에, AF 동작 개시 위치 결정 처리가 수행된다(7-6). AF 동작 개시 위치 결정 처리(7-6)의 구체적인 예에 관해 도 9에서의 순서도를 이용하여 설명한다. 우선, 현재 AF 평가치와 전회 AF 평가치 사이의 차분이 계산된다. 그 후에, 이 차분이 0 이상인지 여부가 판정된다(9-1). 이 차분이 0보다 크면, AF 평가치가 상승되는 것으로 판정되어, 상승 플래그가 ON이 된다(9-2). 동시에, 하강 카운트가 0으로 리셋된 후(9-3), 초점 렌즈 구동 개시 위치 결정 처리가 종료된다. 반면, 이 차분이 0보다 작으면, AF 평가치가 감소되는 것으로 판정되어, 하강 카운트에 1이 더해진다(9-4). 다음에, 상승 플래그가 ON인지 여부가 판정된다(9-5). 상승 플래그가 ON이면, 즉 AF 평가치가 증가된 후에 AF 평가치가 감소되면, 하강 카운트의 개수가 2보다 큰 경우(9-6)에 AF 평가치의 피크가 검출된다고 판정되어, AF 평가치의 피크 검출 플래그가 ON이 된다(9-7). 9-5 단계에서 상승 플래그가 ON이 아니면, 하강 카운트가 4보다 큰지 여부가 판정된다(9-9). 하강 카운트가 4보다 크면, AF 평가치가 이미 피크를 지나치고 있기 때문에 단조 하강 상태가 된다고 판정된다. 상술된 바와 같이, AF 평가치의 피크 검출 플래그가 ON이 되거나, 단조 하강 플래그가 ON이 된 후, AF 동작 개시 위치 결정 처리가 실시된다(9-8).
AF 동작 개시 위치 결정 처리에 관해서는, AF 평가치의 피크 검출 플래그가 ON이면, 마지막 AF 평가치가 계산되는 위치가 AF 동작 개시 위치로 설정된다. 게다가, 단조 하강 플래그가 ON이면, 마지막에서 두 번째 AF 평가치가 계산되는 위치가 AF 동작 개시 위치로 설정된다. 도 13의 그래프 A는 AF 동작의 피크 검출에서의 AF 동작 파형을 도시하고, 도 13의 그래프 B는 AF 동작의 단조 하강에서의 AF 동작 파형을 도시한다. 각 그래프에서, 흰 원에 의해 도시되는 위치가 개시 위치이다. 초점 렌즈 개시 스캔 처리에서, 초점 렌즈의 이동 정밀도가 초점 렌즈의 구동 기구의 백래시에 의해 영향을 받기 때문에, 이 개시 스캔 처리에서 초점 위치가 결정되면, 초점 검출 정밀도에 관한 문제가 발생한다. 이 실시예에서, 초점 렌즈 개시 스캔 처리는 단지 다음 처리인 AF 동작 개시 위치를 결정하는 것이고, 초점 위치가 개별적으로 결정되어, 초점 정밀도가 향상될 수 있다.
도 7로 돌아가서, AF 동작 개시 위치를 결정한 후(7-6), 현재 위치가 임시 위치에 도달했는지 여부가 판정된다(7-7). 현재 위치가 아직 임시 위치에 도달하지 않은 경우(7-7에서의 YES), AF 동작 개시 위치 결정 처리가 더 수행된다(7-8). 이 경우에, AF 동작 개시 위치가 결정되면, 즉 피크 검출 플래그가 ON이거나 단조 하강 플래그가 ON이면, AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(7-9)가 수행되고, 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 종료된다. AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(7-9)에서, 처리 개시시에 아직 초점 렌즈(7-2a)가 이동하고 있는 경우에는, 초점 렌즈(7-2a)의 정지 동작이 수행되고, 초점 렌즈(7-2a)의 AF 동작 개시 위치로의 이동이 다시 개시된다. 반면, 처리 개시시에 초점 렌즈(7-2a)가 정지되면, 초점 렌즈(7-2a)의 AF 동작 개시 위치로의 이동이 개시된다. AF 동작 개시 위치가 결정되지 않은 경우(7-8에서의 NO)는, VD 신호를 다시 기다려, AF 평가치가 계산되고, AF 동작 개시 위치 결정 처리가 반복된다. 7-7 단계에서는, 초점 렌즈(7-2a)의 현재 위치 = 임시 위치인 경우(7-7에서의 NO), AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(7-9)에서, 임시 위치가 AF 동작 개시 위치로서 설정되고, 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 종료된다. 상술된 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 본 발명의 특징이다.
이상의 처리를 수행한 후, 도 6의 순서도에 도시된 AF 처리가 수행된다(6-3). AF 처리의 구체적인 예가 도 10에 도시된다. 도 10에서는, 우선, VD 신호의 하강 에지가 검출될 때까지 기다린다(CPU 블록(104-3)에 의해)(10-1). VD 신호의 하강 에지가 검출된 후에, 미리 정해진 펄스의 개수에 따라 초점 모터(7-2b)가 구동되어, 초점 렌즈(7-2a)가 이동된다(10-2). 초점 렌즈(7-2a)가 이동된 후에, 영상 신호가 획득된다. 영상 신호에 따른 RGB 화상 데이터에 의해서, AF 평가치가 계산된다(10-3). 그 후에, AF 평가치의 평활 미분 계산 처리(10-4)가 수행된다. AF 평가치의 평활 미분 계산 처리에 대해서는, 계산된 AF 평가치가 X［0］, X［0］보다 a개 전에 획득된 AF 평가치가 X［-a］, X［0］보다 a개 후에 획득된 AF 평가치가 X［a］이고, 각 AF 평가치에 대한 가중 계수가 b1, b2...일 때, 평활 미분치 Y［0］는, Y［0］=Σ［i=0→a］(X［i］-X［-i］)×bi에 의해서 획득될 수 있다.
상기 평활 미분 계산식의 구체적인 예를 설명한다. 현재의 AF 평가치(X［0］)의 근처의 3 평가치를 이용하여 평활 미분치 Y［0］를 획득하는 경우, 다음 식이 이용된다.
Y［0］= (X［-1］-X［1］)×1 ＋ (X［-2］-X［2］)×2 ＋ (X［-3］-X［3］)×3
가중 계수(bi = 1, 2, 3...)에 관하여, 현재의 AF 평가치 X［0］에 근접한 AF 평가치(예컨대, X［1］)는 작은 계수이고, 먼 AF 평가치(예컨대, X［3］)는 큰 계수이다. 보다 구체적으로, 가중 계수에 관하여, 현재 값(X［0］)과의 상관 정도가 작으면, 큰 값이 이용된다. 또한, 구체적인 계수 값은 상기 예에 한정되지 않는다.
상술된 바와 같이, 초점 렌즈(7-2a)의 이동에 따라 계산되는 AF 평가치의 상관성에 기초하여 상기 평활 미분치를 획득함으로써, AF 평가치의 피크가 특정되고, 초점 위치가 결정된다. 또한, 상기 식은, 3개의 평가치를 이용하여 평활 미분을 계산하기 위해 이용되지만, 이 계산에서의 이용을 위한 AF 평가치의 개수는 3개에 한정되지 않는다.
평활 미분치를 획득하기 위해 복수개의 AF 평가치가 요구되기 때문에, AF 동작의 개시 직후나 초점 렌즈(7-2a)의 구동 종료 범위 직전의 AF 평가치 획득 타이밍에서는, 평활 미분 계산이 수행될 수 없다. 따라서, AF 처리의 개시 후, 평활 미분 계산을 수행할 수 있는 AF 평가치가 계산된 후에 평활 미분 계산 처리가 개시된다. 또한, 평활 미분 계산에 요구되는 AF 평가치를 이미 획득한 AF 평가치와 보간하여 계산함으로써, 평활 미분 계산 처리가 수행된다.
도 11, 12는, VD 신호에 동기화되면서 계산되는 AF 평가치의 예와, AF 평가치에 기초하여 계산되는 평활 미분치의 예를 각각 도시한다. 도 11은, AF 처리에서의 AF 평가치의 변화를 도시한다. 도 11에서의 각 그래프에서, 종축은 AF 평가치의 크기를 나타내고, 횡축은 초점 렌즈(7-2a)의 위치를 나타낸다. 도 11의 그래프 A는 피사체 휘도가 LV10인 경우를 도시하고, 도 11의 그래프 B는 피사체 휘도가 LV8인 경우를 도시한다. 즉, 도 11의 그래프 B는, 그래프 A의 광량보다 적은 광량을 가지는 환경(어둠) 하에 계산되는 AF 평가치에 관한 것이다. 따라서, 도 11의 그래프 B에 도시된 예에서, 인접 화소 간의 휘도 차이가 미소하기 때문에, 노이즈의 영향이 증가되고, AF 평가치가 변동되며, 복수의 피크가 발생된다. AF 평가치의 피크가 도 11의 그래프 A에 도시된 바와 같이 오직 1개이면, 이 피크에서의 초점 렌즈의 위치가 초점 위치로서 설정된다. 반면, 도 11의 그래프 B에 도시된 바와 같이 복수의 피크가 있으면, 어느 피크가 초점 위치로서 설정될지는 단순하게 결정될 수 없다.
도 12는, 도 11에 도시된 AF 평가치의 평활 미분치를 각각 도시하는 그래프를 제공한다. 각 그래프에서, 횡축은 초점 렌즈(7-2a)의 위치를 도시하고, 종축은 평활 미분치의 크기를 도시한다. 도 12의 그래프 A는, 도 11의 그래프 A에 도시된 AF 평가치에 따라 계산되는 평활 미분치를 도시한다. 도 12의 그래프 B는, 도 11의 그래프 B에 도시된 AF 평가치에 따라 계산되는 평활 미분치를 도시한다. 도 12의 그래프 A, B에 도시된 바와 같이, 미리 정해진 개수의 AF 평가치가 계산될 때까지 평활 미분치가 계산되지 않는다. 미리 정해진 개수의 AF 평가치를 계산한 후에 계산되는 평활 미분치는 초점 렌즈(7-2a)의 이동과 함께 변하고, 어떤 위치에서 부호가 반전한다. 이 반전되는 위치는 AF 평가치가 피크가 되는 초점 렌즈에 대응한다. 즉, 평활 미분치의 부호가 상기 식에 의해 계산되는 초점 렌즈의 위치, 즉 평활 미분치가 0이 되는 초점 렌즈의 위치가 AF 평가치의 피크가 된다. 상술된 바와 같이, 평활 미분치의 부호가 반전하는 초점 렌즈의 위치를 특정함으로써, AF 평가치의 피크가 복수개 있어도 초점 위치가 결정될 수 있다.
도 10에서, 평활 미분 계산치에 의해 AF 평가치의 피크 검출 처리가 수행된다(10-5). 이는 평활 미분치의 부호가 반전하는 초점 렌즈의 위치를 검출하는 처리이다. AF 평가치의 피크 검출 처리에서는, AF 평가치의 피크가 검출되는지 여부가 판정된다(10-6). AF 평가치의 피크가 검출되지 않은 경우(10-6에서의 YES)에는, 초점 렌즈(7-2a)의 현재 위치가 종료 위치에 도달하였는지 여부가 판정된다(10-7). 초점 렌즈(7-2a)의 위치가 종료 위치에 도달하지 않은 경우(10-7에서의 YES)에는, 10-1 단계로 돌아가서, AF 평가치 피크 검출 처리가 다시 수행된다. 한편, 현재 초점 렌즈(7-2a)의 위치가 종료 위치에 도달한 경우(10-7에서의 NO)에는, AF 처리가 종료된다. 피크 검출 처리에서 피크가 검출되는 경우(10-6에서의 NO)에는, AF 처리가 종료된다.
도 6으로 돌아가서, AF 처리(6-3) 후, 초점 위치 결정 처리가 수행된다(6-4). AF 처리에서 AF 평가치의 피크가 검출되는 경우에는, AF 평가치가 피크가 되는 초점 렌즈의 위치가 초점 위치로서 결정된다. 한편, AF 평가치의 피크가 검출되지 않는 경우에는, AF 동작의 비실행 가능성(unenforceability)으로서의 초점 위치로서 미리 정해진 위치가 결정된다. 이 미리 정해진 위치는, 약 2.5 m 이격된 피사체에 포커싱하는 초점 렌즈(7-2a)의 위치이다. 마지막으로, 초점 렌즈를 초점 위치로 이동시키는 처리가 수행된다(6-5).
상술된 실시예 1에 따르면, 초점 렌즈를 AF 동작 개시 위치로 이동시키는 동안 AF 평가치가 계산되고, 피사체의 포커싱된 상태가 미리 확인되어, 이후의 AF 동작이 고속화될 수 있다. 실시예 1은, 구동 범위가 클 수도 있고, DC 모터가 구동원으로서 사용될 수도 있는 렌즈 경동에 유효하다.
[실시예 2]
다음에, 촬상 장치 및 이 촬상 장치를 이용하는 촬상 방법의 실시예 2에 대해 설명한다. 셔터 버튼(SW1)이 눌러질 때의 AF 동작은 실시예 1에서와 동일하다. 도 6에서, 우선, 셔터 버튼(SW1)이 눌러지고 있는지 여부가 판정된다(6-1). 셔터 버튼(SW1)이 눌러지고 있는 경우에는, 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 수행된다(6-2). 초점 렌즈 개시 스캔 처리는, 도 7에 도시된 순서도를 이용하여 이미 설명했으므로, 그 설명은 생략한다. 다음에, 초점 렌즈 속도 설정 처리가 수행된다(7-2). 이 초점 렌즈 속도 설정은, 도 8에 도시된 순서도를 이용하여 이미 설명했으므로, 그 설명은 또한 생략한다.
다음에, 초점 렌즈의 구동이 개시된다(7-3). 초점 렌즈의 구동을 개시한 후, VD 신호의 출력을 기다리고(7-4), 각 VD 신호에 대하여 피사체 화상이 촬영된다. 그 후에, 피사체 화상의 RGB 화상 데이터에 기초하여, AF 평가치가 계산된다(7-5). 즉, 초점 렌즈가 VD 신호에 동기화되면서 미리 정해진 방향으로 이동하고, AF 평가치가 계산된다. 상술된 바와 같이, 초점 렌즈의 각 위치에 대하여 AF 평가치를 계산함으로써, AF 평가치에 기초하여 AF 동작 개시 위치를 결정한 후, 초점 렌즈가 이 위치로 이동될 수 있다.
다음에, AF 동작 개시 위치 결정 처리가 수행된다(7-6). 이 처리는 실시예 2의 특징이다. 도 15는, 실시예 2에서의 AF 동작 개시 위치 결정 처리(7-6)의 구체적인 예를 도시한다. 도 15를 참조하면, 우선 AF 평가치의 카운트수가 2보다 큰지 여부가 판정된다(15-1). 이는 평활 미분을 계산하기 위해 요구되는 AF 평가치의 개수가 3 이상이기 때문이다. AF 평가치 카운트가 2보다 작은 경우(15-1에서의 NO), 평가치 카운트에 1을 더한 후 처리가 종료된다(15-6). 한편, AF 평가치 카운트가 2보다 큰 경우, 평활 미분 계산이 수행된다(15-2). 평활 미분 계산은 실시예 1에서 설명한 바와 같다. 다음에, 평활 미분치가 0보다 큰지 여부가 판정된다(15-3). 평활 미분치가 0보다 큰 경우(15-3에서의 YES), 평활 미분치가 증가되는 것으로 판정되어, 상승 플래그가 ON이 된다(15-4). 또한, 그 때의 하강 카운트는 0으로 리셋된다(15-5).
상기 15-3 단계에서 평활 미분치가 0보다 작은 경우(15-3에서의 NO), 하강 카운트에 1이 더해진다(15-7). 다음에, 상승 플래그가 ON인지 여부가 판정된다(15-8). 상승 플래그가 ON인 경우, 하강 카운트수가 결정된다(15-9). 하강 카운트가 2보다 큰 경우(15-9에서의 YES), AF 평가치의 피크 검출 플래그가 ON이 된다(15-10). 이 때의 파장은 도 14의 그래프 A에 도시된 예와 같이 되고, AF 평가치의 피크를 검출할 때의 평활 미분치가 양수에서 음수로 변해, 부호가 반전한다. 상승 플래그가 ON이 아닌 경우(15-8에서의 NO), 하강 카운트가 4보다 큰지 여부가 판정된다(15-12). 하강 카운트가 4보다 큰 경우(15-12에서의 YES), 피사체로의 초점 위치를 이미 지나쳐버린 것으로 판정해, 먼 측 판정 플래그가 ON이 된다(15-13). 이 판정은, 도 14의 그래프 B에 도시된 바와 같이 피사체 위치를 지난 후의 평활 미분치는 항상 음이라는 성질에 기초한다. AF 평가치의 피크 검출 플래그 또는 먼 측 판정 플래그가 ON인 경우, AF 동작 개시 위치 결정 처리가 수행된다(15-11). AF 동작 개시 위치 결정 처리에 관해서는, AF 평가치의 피크 검출 플래그가 ON인 경우, 마지막 AF 평가치를 계산하는 위치가 AF 동작 개시 위치로 설정된다. 먼 측 판정 플래그가 ON인 경우, 마지막에서 두 번째 AF 평가치를 계산하는 위치가 AF 동작 개시 위치로 설정된다. 실시예 1과의 차이는, AF 동작 개시 위치 결정 처리에서 AF 평가치 대신에 평활 미분치가 사용된다는 점이다. 따라서, AF 동작이 고정밀도로 수행될 수 있다.
도 7로 돌아가서, 현재 위치가 아직 임시 위치에 도달하지 않은 상태(7-7에서의 YES)에서 AF 동작 개시 위치가 결정되는 경우(7-8에서의 YES), 즉 AF 평가치의 피크 검출 플래그가 ON이거나 먼 측 판정 플래그가 ON인 경우에, AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(7-9)가 수행되고, 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 종료된다. AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(7-9)에서, 처리 개시시에 아직 초점 렌즈(7-2a)가 이동중인 경우는, 초점 렌즈(7-2a)의 정지 동작이 수행되고, AF 동작 개시 위치를 향한 초점 렌즈(7-2a)의 이동이 재개된다. 반면, 처리 개시시에 초점 렌즈(7-2a)가 정지중인 경우는, AF 동작 개시 위치로의 초점 렌즈(7-2a)의 이동이 개시된다. AF 동작 개시 위치가 결정되지 않은 경우(7-8에서의 NO)에는, VD 신호를 다시 기다려, AF 평가치가 계산되고, AF 동작 개시 위치 결정 처리가 반복된다. 상기 7-7 단계에서, 초점 렌즈의 현재 위치 = 초점 렌즈의 임시 위치인 경우(7-7에서의 NO), AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(7-9)에서, 임시 위치가 AF 동작 개시 위치로서 설정되고, 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 종료된다. 상술된 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 실시예 2의 특징이다.
초점 렌즈 개시 스캔 처리가 종료되면, AF 처리(6-3), 초점 위치 결정 처리(6-4) 및 초점 렌즈의 초점 위치로의 이동 처리(6-5)가 수행되고, 촬상 장치에 의한 자동 초점 조절 동작이 종료된다. AF 처리(6-3), 초점 위치 결정 처리(6-4) 및 초점 렌즈의 초점 위치로의 이동 처리(6-5)의 구체적인 예는 실시예 1에서의 것과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
[실시예 3]
촬상 장치 및 촬상 장치를 이용하는 촬상 방법의 실시예 3에 대해 설명한다. 셔터 버튼(SW1)이 눌러졌을 때의 AF 동작은 실시예 2에서의 것과 동일하다. 도 6에서는, 우선 셔터 버튼(SW1)이 눌러졌는지 여부가 결정된다(6-1). 셔터 버튼(SW1)이 눌러진 경우에는, 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 수행된다(6-2). 이 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 본 실시예의 특징이다. 이하, 이 초점 렌즈 개시 스캔 처리에 관해서 도 16의 순서도를 이용하여 설명한다.
도 16을 참조하면, 초점 렌즈 개시 스캔 처리에서는, 우선, 초점 렌즈의 임시 위치 설정 처리가 수행된다(16-1). 임시 위치는, AF 동작을 개시하는 초점 렌즈(7-2a)의 위치(AF 동작 개시 위치)를 결정하는 이전 단계에서의 초점 렌즈(7-2a)의 임시 위치이다. 후의 AF 처리를 수행할 때, 초점 렌즈(7-2a)의 백래시에 의해 영향을 받지 않는 방향이나 백래시를 제거할 필요가 없는 방향이, 초점 렌즈(7-2a)의 이동 방향으로서 바람직하다. 본 실시예에서의 초점 렌즈(7-2a)의 이동 방향은 근거리측으로부터 무한원측을 향하는 방향이기 때문에, AF 동작에서의 초점 렌즈(7-2a)의 구동 방향은, 근거리측 → 무한원측 방향이다. 따라서, 임시 위치는 근거리측에 위치할 필요가 있기 때문에, 본 실시예에서의 근거리측 위치인 30 cm 위치에 대응하는 초점 렌즈의 위치로 임시 위치가 설정된다.
다음에, 초점 렌즈 속도 설정 처리가 수행된다(16-2). 초점 렌즈 속도 설정 처리에서는, AF 평가치의 계산 간격에 따라 초점 렌즈 속도 설정이 수행된다. 이 초점 렌즈 속도 설정 처리에서는, 임시 위치와 현재 위치 사이의 차이에 기초하여 초점 렌즈(7-2a)의 이동 범위 및 이동량이 확인된다. 초점 렌즈의 속도 설정 및 그 후의 초점 렌즈 개시 스캔이 수행되는지 여부에 관한 판정이 본 실시예의 특징이다. 이 특징에 관해서는 도 17의 순서도를 이용하여 설명한다.
도 17을 참조하면, 우선, 임시 위치와 초점 렌즈의 현재 위치 사이의 차분이 결정된다(17-1). 이 차분이 예컨대 100 펄스의 거리보다 큰 경우(17-1에서의 YES)에는, 펄스 레이트가 100 pps로 설정되고(17-2), 초점 렌즈 개시 스캔 플래그가 ON이 된다(17-3). 반면, 상기 차분이 100 펄스보다 작은 경우(17-1에서의 NO)에는, 펄스 레이트가 1000 pps로 설정되고(17-4), 초점 렌즈 개시 스캔 플래그가 OFF가 된다(17-5). 즉, 본 실시예에서, 차분이 미리 정해진 값보다 큰 경우(17-1에서의 YES)에는, 낮은 펄스 레이트, 즉 저속으로 초점 렌즈를 구동함으로써 AF 평가치가 계산된다. 반면, 상기 차분이 미리 정해진 값보다 낮은 경우(17-1에서의 NO)에는, AF 평가치의 개수가 적고, 개시 스캔을 수행하는 의미가 없다. 결과적으로, 개시 스캔이 수행되지 않고, 초점 렌즈가 높은 펄스 레이트, 즉 고속으로 임시 위치까지 이동된다. 상기 동작이 본 실시예의 특징이다. 초점 렌즈 개시 스캔을 수행하는 경우, 초점 렌즈의 속도가 100 pps로 설정되지만, 이는 실시예 1, 2와 유사한 초점 거리 또는 촬영 모드에 따라서 변할 수 있다. 초점 렌즈 개시 스캔이 실시되지 않는 경우의 높은 펄스 레이트의 설정값에 관해서는, 이 값이 1000 pps에 한정되지 않고, 변할 수 있다.
도 16으로 돌아가서, 초점 렌즈 속도 설정 처리 후에, 초점 렌즈의 구동이 개시된다(16-3). 초점 렌즈의 구동이 개시된 후, 초점 렌즈 개시 스캔 플래그가 ON인 경우(16-4에서의 YES)에는, VD 신호를 기다려(16-5), 각 VD 신호에 대해 피사체 화상이 촬영된다. 피사체 화상의 RGB 화상 데이터에 기초하여, AF 평가치가 계산된다(16-6). 상술된 바와 같이, 초점 렌즈의 각 위치에 대하여 AF 평가치를 계산함으로써, AF 평가치에 기초하여 AF 동작 개시 위치가 결정된 후, 초점 렌즈가 이 위치로 이동될 수 있다. 한편, 초점 렌즈 개시 스캔 플래그가 OFF인 경우(16-4에서의 NO), AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(16-10)로 이동한다. 이 경우에, AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(16-10)에서는, 임시 위치 설정 처리(16-1)에서 설정되는 렌즈 위치가 AF 동작 개시 위치로서 설정되고, 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 종료된다.
AF 평가치가 계산되면(16-6), 다음에, AF 동작 개시 위치 결정 처리가 수행된다(16-7). AF 동작 개시 위치 결정 처리(16-7)는, 실시예 2에서 설명한 도 15에 도시된 순서도의 동작과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
도 16을 참조하면, AF 동작 개시 위치 결정 처리(16-7) 후, 현재 위치가 임시 위치에 도달했는지 여부가 판정된다(16-4). 현재 위치가 아직 임시 위치에 도달하지 않은 경우(16-8에서의 YES), AF 동작 개시 위치 판정 처리가 수행된다(16-9). 이 경우에, AF 동작 개시 위치가 결정된 경우(16-9에서의 YES), 즉 피크 검출 플래그가 ON이거나, 먼 측 판정 플래그가 ON인 경우에는, AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(16-10)가 수행되고, 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 종료된다. AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(16-10)에서, 처리 개시시에 아직 초점 렌즈(7-2a)가 이동중인 경우에는, 초점 렌즈(7-2a)의 정지 동작이 수행되고, AF 동작 개시 위치로의 초점 렌즈(7-2a)의 이동이 개시된다. 반면, 처리 개시시에 초점 렌즈(7-2a)가 정지중인 경우에는, AF 동작 개시 위치로의 초점 렌즈(7-2a)의 이동이 개시된다. AF 동작 개시 위치가 결정되지 않은 경우(16-9에서의 NO)에는, VD 신호를 다시 기다려(16-5), AF 평가치가 계산되고, AF 동작 개시 위치 결정 처리가 반복된다. 초점 렌즈(7-2a)의 현재 위치 = 초점 렌즈의 임시 위치인 경우(16-8에서의 NO), AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(16-10)에서는, 임시 위치, 즉 임시 위치 설정 처리(16-1)에서 설정되는 렌즈 위치가 AF 동작 개시 위치로 설정되고, 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 종료된다.
도 16에 도시된 초점 렌즈 개시 스캔 처리(도 6에서의 단계 6-2)가 종료되면, 도 6에 도시된 AF 처리가 수행된다(6-3). AF 처리의 구체적인 예는, 이미 설명한 도 10에서의 순서도의 동작과 동일하다. 즉, 우선, VD 신호의 하강 에지가 검출될 때까지 VD 신호를 기다리는 처리가 수행된다(10-1). VD 신호의 하강 에지를 검출한 후에, 미리 정해진 펄스의 개수에 따라 초점 모터(7-2b)가 구동되고, 초점 렌즈(7-2a)가 이동된다(10-2). 초점 렌즈(7-2a)가 이동된 후에, 영상 신호가 획득되고, 이 영상 신호에 따른 RGB 화상 데이터에 기초하여 AF 평가치가 계산된다(10-3). 다음에, 이 AF 평가치를 이용하여, 평활 미분 계산 처리(10-4)가 수행된다. AF 평가치의 평활 미분 계산 처리는, 실시예 1에서 설명한 계산 처리와 동일하다.
평활 미분 계산치에 의해 AF 평가치의 피크 검출 처리(10-5)가 실시된다. 이는 평활 미분치의 부호가 반전하는 초점 렌즈의 위치를 검출하는 처리이다. AF 평가치의 피크 검출 처리에서는, AF 평가치의 피크가 검출되는지 여부가 판정된다(10-6). AF 평가치의 피크가 검출되지 않는 경우(10-6에서의 YES), 초점 렌즈(7-2a)의 현재 위치가 종료 위치에 도달했는지 여부가 판정된다(10-7). 초점 렌즈(7-2a)의 현재 위치가 종료 위치에 도달하지 않은 경우(10-7에서의 YES)에는, 10-1 단계로 돌아가서, AF 평가치의 피크 검출 처리가 다시 수행된다. 한편, 초점 렌즈(7-2a)의 현재 위치가 종료 위치에 도달한 경우(10-7에서의 NO)에는, AF 처리가 종료된다. 피크 검출 처리(10-6)에서 피크가 검출되는 경우(10-6에서의 NO)에는, AF 처리가 종료된다.
도 6으로 돌아가서, 초점 위치 결정 처리가 수행된다(6-4). AF 처리에서 AF 평가치의 피크가 검출되는 경우에는, AF 평가치가 피크가 되는 초점 렌즈의 위치가 초점 위치로서 결정된다. 반면, AF 평가치의 피크가 검출되지 않는 경우에는, AF 동작의 비실행 가능성으로서, 미리 정해진 위치가 초점 위치로서 결정된다. 이 미리 정해진 위치는, 약 2.5m 이격된 피사체에 포커싱하는 초점 렌즈(7-2a)의 위치이다. 마지막으로, 초점 렌즈를 초점 위치로 이동시키는 처리가 수행된다(6-5).
[실시예 4]
다음에, 촬상 장치 및 촬상 장치를 이용하는 촬상 방법의 실시예 4에 대해 설명한다. 셔터 버튼(SW1)이 눌러졌을 때의 AF 처리는 각 실시예에서의 것과 동일하다. 도 6에서, 셔터 버튼(SW1)을 누름으로써 수행되는 초점 렌즈 개시 스캔 처리는 본 실시예의 특징이다. 이하, 초점 렌즈 개시 스캔 처리에 관해 도 18의 순서도를 이용해 설명한다.
이제 도 18을 참조하면, 초점 렌즈 개시 스캔 처리에서, 우선, 초점 렌즈의 임시 위치 설정 처리가 수행된다(18-1). 임시 위치는, AF 동작을 개시하는 초점 렌즈(7-2a)의 위치(AF 동작 개시 위치)를 결정하는 이전 단계에서의 초점 렌즈(7-2a)의 위치이고, 미리 정해진 동작 위치이다. AF 동작을 수행할 때, 초점 렌즈(7-2a)의 구동 기구의 백래시에 의해 영향을 받지 않는 방향 및 백래시를 제거할 필요가 없는 방향이 초점 렌즈(7-2a)의 이동 방향으로서 바람직하다. 본 실시예에서의 초점 렌즈(7-2a)의 이동 방향은, 근거리측으로부터 무한원측을 향하는 방향이기 때문에, AF 처리에서의 초점 렌즈(7-2a)의 구동 방향은, 근거리측 → 무한원측 방향이다. 따라서, 임시 위치를 근거리측에 둘 필요가 있기 때문에, 근거리측의 위치인 30 cm 위치에 대응하는 초점 렌즈의 위치로 임시 위치가 설정된다.
도 19는, 본 실시예에서의 초점 렌즈 임시 위치 설정 처리의 순서도를 도시한다. 도 19에서, 현재 위치와 임시 위치 사이의 차분이 100 펄스의 거리보다 큰 경우(19-1에서의 YES)에는, 처리가 종료된다. 현재 위치와 임시 위치 사이의 차분이 100 펄스의 거리보다 작은 경우(19-1에서의 NO)에는, 현재 위치 ＋ 100 펄스 거리의 위치가 임시 위치이다(19-2). 임시 위치가 가장 가까운 위치(이하, 초점 리미터 위치)를 넘는 경우(19-3에서의 YES)에는, 초점 리미터 위치가 임시 위치로 설정되고, 처리가 종료된다(19-4). 임시 위치가 초점 리미터 위치보다 낮은 경우(19-3에서의 NO)에는, 임시 위치는 남겨두고, 처리가 종료된다(19-4). 이 초점 렌즈 임시 위치 설정 처리에 관해서는, 현재 위치가 근거리측인 30 cm 부근에 위치하면, 초점 렌즈 개시 스캔 범위가 감소되고, AF 평가치의 계산이 어려워진다. 따라서, 임시 위치가 근거리측으로 시프트되어, 초점 렌즈 개시 스캔을 수행한다. 이 때문에, 초점 렌즈 개시 스캔에서 요구되는 AF 평가치의 개수가 확보되어, AF 동작 개시 위치가 결정될 수 있다. 19-1 단계에서는, 현재 위치와 임시 위치 사이의 차분이 100 펄스의 거리보다 크다고 가정한다. 그러나, 차분은, 초점 거리 또는 촬상 장치의 사양에 따라서 변하기 때문에 이것에 한정되지 않는다.
다음에, 초점 렌즈 속도 설정 처리(18-2)가 수행된다. 초점 렌즈 속도 설정 처리에서는, AF 평가치의 계산 간격에 따라, 초점 렌즈의 속도가 설정된다. 본 실시예에서의 촬상 장치의 파인더 모드에서의 프레임 레이트가 30 fps이기 때문에, 1/30 sec 간격으로 AF 평가치를 계산하는데 요구되는 초점 속도가 설정된다. 이 처리는 도 8에 도시되고, 이전 실시예에서의 것과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
다음에, 초점 렌즈의 구동이 개시된다(18-3). 초점 렌즈의 구동 개시 후, VD 신호의 출력을 기다려(18-4), 각 VD 신호에 대해 피사체 화상이 촬영된다. 피사체 화상의 RGB 화상 데이터에 따라서, AF 평가치가 계산된다(18-5). 상술된 바와 같이, 초점 렌즈의 각 위치에 대해 AF 평가치를 계산함으로써, AF 평가치에 기초하여 AF 동작 개시 위치를 결정한 후, 초점 렌즈가 이 위치로 이동될 수 있다.
다음에, AF 동작 개시 위치 결정 처리가 수행된다(18-6). 이 처리는, 실시예 2에서의 AF 동작 개시 위치 결정 처리와 동일하고, 도 15에 도시된 순서도에 따라서 수행된다. 따라서, AF 동작 개시 위치 결정 처리의 구체적인 설명은 생략한다.
도 18로 돌아가서, 현재 위치가 아직 종료 위치에 도달하지 않았고(18-7에서의 YES), AF 동작 개시 위치가 결정되는 경우(18-8에서의 YES), 즉 피크 검출 플래그가 ON이거나, 단조 하강 플래그가 ON인 경우, AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(18-9)가 수행되고, 처리가 종료된다. AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(18-9)에서, 처리 개시시에 아직 초점 렌즈(7-2a)가 이동중인 경우에는, 초점 렌즈(7-2a)의 정지 동작이 수행되고, AF 동작 개시 위치를 향한 초점 렌즈(7-2a)의 이동이 다시 개시된다. 반면, 처리 개시시에 초점 렌즈(7-2a)가 정지중인 경우에는, AF 동작 개시 위치로의 초점 렌즈(7-2a)의 이동이 개시된다. AF 동작 개시 위치가 결정되지 않은 경우(18-8에서의 NO)에는, VD 신호를 다시 기다려, AF 평가치가 계산되고, AF 동작 개시 위치 결정 처리가 반복된다. 초점 렌즈(7-2a)가 임시 위치로 이동하는 경우(18-7에서의 NO), 현재 위치 ＋ 100 펄스 거리의 위치가 임시 위치로서 재설정된다(18-10).
임시 위치가 초점 리미터 위치보다 낮은 경우(18-11에서의 NO), AF 동작 개시 위치가 결정되는지 여부가 판정된다(18-8). 임시 위치가 초점 리미터 위치를 넘는 경우(18-11에서의 YES)에는, 초점 리미터 위치가 AF 동작 개시 위치로 재설정되고(18-12), AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(18-9)가 수행된다. 상술된 바와 같이, AF 동작 개시 위치가 결정될 때까지, 초점 렌즈 개시 스캔이 계속적으로 수행될 수 있고, AF 동작 전에 피사체에 대한 초점 상태가 확인될 수 있다. AF 동작 개시 위치로의 이동 처리(18-9)에서는, 초점 렌즈가 설정된 AF 동작 개시 위치로 이동되고, 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 종료된다. 상술된 바와 같이, 초점 렌즈 개시 스캔 처리가 실시예 4의 특징이다.
초점 렌즈 개시 스캔 처리가 종료되면, AF 처리(6-3), 초점 위치 결정 처리(6-4) 및 초점 렌즈의 초점 위치로의 이동 처리(6-5)가 수행되고, 촬상 장치에 의한 AF 동작이 종료된다. AF 처리(6-3), 초점 위치 결정 처리(6-4), 초점 렌즈의 초점 위치로의 이동 처리(6-5)의 구체적인 예는 실시예 1에서 설명한 것과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 렌즈의 이동 속도, 이동 영역 등을 변화시키면서 AF 동작을 수행함으로써, 촬상 장치 및 고속으로 AF 동작을 수행할 수 있는 촬상 방법이 제공될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 각종 촬영 조건에 대응하여 렌즈의 이동 속도를 유동적으로 변화시킴으로써, 촬상 장치 및 고속으로 AF 동작을 수행할 수 있는 촬상 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 촬상 장치 및 촬상 방법은, 디지털 카메라 뿐만 아니라 휴대 전화에 포함되는 카메라 및 각종 카메라에 적용될 수 있다. 본 발명의 실시예의 촬상 장치 및 촬상 방법에 따르면, 자동 초점에 요구되는 시간이 감소될 수 있기 때문에, 원하는 촬상 타이밍에서의 촬상이 용이하게 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 자동 초점 검출기는 화상 데이터에 따라 AF 평가치를 계산하고, 렌즈 이동 유닛이 AF 동작 개시 위치를 향해 촬영 렌즈의 구동을 개시함과 동시에 AF 동작 개시 위치 결정 유닛이 AF 동작 개시 위치를 결정하기 때문에, 고속으로 AF 동작이 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예가 상술되었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 설명된 실시예에서 변화가 만들어질 수도 있음을 인식해야 한다.
본 출원은, 2009년 12월 2일에 출원된 일본 특허 출원 제2009-274606호 및 2010년 10월 4일에 출원된 일본 특허 출원 제2010-225096호로부터 우선권 주장되고 이에 기초하며, 그 개시 내용은 여기에 전부 참조로서 포함된다.

Claims (13)

  1. 피사체의 광학 화상을 획득하는 촬상 렌즈;
    상기 촬상 렌즈를 통과하는 피사체로부터의 광을 수광하는 촬상 소자;
    상기 촬상 소자로부터 획득되는 화상 데이터에 따라서 상기 촬상 렌즈의 초점 위치를 결정하는 초점 위치 결정 유닛; 및
    상기 촬상 렌즈를 이동시키는 렌즈 이동 유닛
    을 포함하고,
    상기 초점 위치 결정 유닛은, 상기 렌즈 이동 유닛이 상기 촬상 렌즈를 미리 정해진 동작 개시 위치로 구동할 때, 상기 화상 데이터에 따라서 AF 평가치를 계산하고, 상기 AF 평가치에 따라서 AF 동작 개시 위치를 결정하는 AF 동작 개시 위치 결정 유닛을 포함하며,
    상기 렌즈 이동 유닛은 상기 AF 동작 개시 위치가 결정되면 곧바로 상기 촬상 렌즈를 상기 결정된 AF 동작 개시 위치로 이동시키는 것인 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 AF 동작 개시 위치 결정 유닛은, 상기 미리 정해진 동작 개시 위치에 따라서 상기 AF 동작 개시 위치를 결정하는 것인 촬상 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 렌즈 이동 유닛에 의해 상기 AF 동작 개시 위치로 구동할 때의 상기 촬상 렌즈의 이동 방향은, 상기 렌즈 이동 유닛에 포함되는 상기 촬상 렌즈의 구동 기구의 백래시(backlash)에 의해 영향을 받지 않는 방향인 것인 촬상 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 AF 동작 개시 위치 결정 유닛은, 임의의 위치에서의 AF 평가치와 한 회(回) 전 위치에서의 AF 평가치의 차분을 취득하고,
    상기 차분이 감소되는 횟수가 제1 횟수 연속하는 제1 조건, 또는, 상기 차분이 증가에서 감소로 변화한 후, 상기 차분이 감소되는 횟수가 제2 횟수 연속하는 제2 조건을 만족한 경우, 상기 제1 조건 또는 상기 제2 조건을 만족한 위치에 기초하여 상기 AF 동작 개시 위치를 결정하는 것인 촬상 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 AF 동작 개시 위치 결정 유닛은, 상기 AF 평가치에 기초하여 계산되는 평활 미분 계산 결과에 따라서 상기 AF 동작 개시 위치를 결정하는 것인 촬상 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 AF 동작 개시 위치 결정 유닛은, 미리 정해진 조건에 따라서 상기 렌즈 이동 유닛에 의해 상기 촬상 렌즈의 이동 속도를 변화시키는 것인 촬상 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 미리 정해진 조건은, 상기 촬상 렌즈의 현재 위치에 의해 정해지는 조건인 것인 촬상 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 미리 정해진 조건은, 상기 촬상 장치의 촬영 모드에 의해 정해지는 조건인 것인 촬상 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 미리 정해진 조건은, 상기 촬상 렌즈의 초점 거리에 의해 정해지는 조건인 것인 촬상 장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 AF 동작 개시 위치 결정 유닛은, 상기 미리 정해진 동작 개시 위치가 상기 촬상 렌즈의 이동 범위의 한계 위치에 근접한 경우, 상기 미리 정해진 동작 개시 위치를 상기 촬상 렌즈의 현재 위치로부터 이격되는(separate) 방향으로 시프트하는 것인 촬상 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 AF 동작 개시 위치 결정 유닛은, 상기 한계 위치가 근거리측에 있는 경우, 상기 미리 정해진 동작 개시 위치를 상기 근거리측으로 시프트하는 것인 촬상 장치.
  12. 피사체의 광학 화상을 수신하고, 상기 피사체의 상기 광학 화상을 촬상하는 촬상 단계;
    상기 촬상 단계에서 획득되는 화상 데이터에 따라서 촬상 렌즈의 초점 위치를 결정하는 초점 위치 결정 단계; 및
    상기 촬상 렌즈를 이동시키는 이동 단계
    를 포함하고,
    상기 초점 위치 결정 단계는, 상기 이동 단계에서 상기 촬상 렌즈를 미리 정해진 동작 개시 위치로 구동할 때, 상기 화상 데이터에 기초하여 AF 평가치를 계산하고, 상기 AF 평가치에 기초하여 AF 동작 개시 위치를 결정하는 AF 동작 개시 위치 결정 단계를 포함하며,
    상기 이동 단계는 상기 AF 동작 개시 위치가 결정되면 곧바로 상기 촬상 렌즈를 상기 결정된 AF 동작 개시 위치로 이동시키는 것인 촬상 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 AF 동작 개시 위치 결정 단계는, 임의의 위치에서의 AF 평가치와 한 회 전 위치에서의 AF 평가치의 차분을 취득하고,
    상기 차분이 감소되는 횟수가 제1 횟수 연속하는 제1 조건, 또는, 상기 차분이 증가에서 감소로 변화한 후, 상기 차분이 감소되는 횟수가 제2 횟수 연속하는 제2 조건을 만족한 경우, 상기 제1 조건 또는 상기 제2 조건을 만족한 위치에 기초하여 상기 AF 동작 개시 위치를 결정하는 것인 촬상 방법.
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