KR101624654B1 - 초점 조절 장치 및 초점 조절 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면 특정 조건에서 적응적으로 초점 영역의 형태를 변경함으로써 원하는 피사체에 효과적으로 초점을 자동으로 맞출 수 있는 초점 조절 장치 및 방법을 제공할 수 있다. 구체적으로 상기 특정 조건에 따라 초점 영역을 상부의 폭이 좁은 형상으로 설정할 수 있는 초점 조절 장치 및 방법을 제공한다.

Description

초점 조절 장치 및 초점 조절 방법{Focusing apparatus and Focusing method}

본 발명은 초점 조절 장치 및 초점 조절 방법에 관한 것이다.

저휘도시에 초점 영역을 확대하면, 인물과 같은 주피사체가 근거리에 있고 야경과 같은 배경이 원거리에 있는 씬에서는 같은 초점 검출 에리어내에 근거리와 원거리 피사체가 혼재해, 원근 경합 상태가 된다. 이런 경우 배경의 컨트라스트 값이 커, 배경에 초점이 맞거나 핀트 위치가 근거리 피사체와 원거리 피사체의 중간 위치하게 되어 어느 피사체에도 초점이 맞지 않는 경우가 있다. 또한 배경으로 점광원이 많이 있으면, 초점 영역 내의 점광원에 의해 컨트라스트 값의 최대값이 합초 위치가 아니게 된다. 따라서 점광원이 혼재하는 경우에도 초점이 맞지 않는 문제가 발생한다.

본 발명은 저휘도에서도 원하는 피사체에 초점을 효과적으로 맞추는 초점 조절 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 포커스 렌즈와, 상기 포커스 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 포커스 렌즈 구동부와, 상기 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 촬상부와, 일 조건을 판단하는 판단부와, 상기 판단부의 판단 결과에 따라 상기 초점 영역을 상부의 폭이 좁은 형상으로 설정하는 초점 영역 설정부와, 설정한 초점 영역에 해당하는 영상신호에 대하여 초점을 조절하도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어하는 제어부를 구비하는 초점 조절 장치를 제공한다.

또한, 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 단계와, 일 조건을 판단하는 단계와, 상기 판단에 따라 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 초점 영역을 설정하는 단계와, 설정한 초점 영역에 해당하는 영상신호에 대하여 초점을 조절하도록 상기 포커스 렌즈를 이동하는 단계;를 구비하는 초점 조절 방법.

본 발명에 따르면 특정 조건에서 적응적으로 초점 영역의 형태를 변경함으로써 원하는 피사체에 효과적으로 초점을 자동으로 맞출 수 있는 초점 조절 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 일 실시 예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 다른 실시 예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 초점 조절 장치에서 카메라 제어부(209)를 더욱 상세히 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시하는 카메라 제어부 내의 CPU(224)의 일 실시 예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 도 1에 도시하는 카메라 제어부 내의 CPU(224)의 다른 실시 예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6a는 멀티 알고리즘을 위한 초점 영역을, 도 6b는 분할 측광 영역을 나타낸 도면들이다.
도 7a와 7b는 저휘도 조건일 때 초점 영역을 확대하는 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a 내지 도 10은 상부가 좁은 형상을 갖는 초점 영역의 예들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11a와 11b는 멀티 알고리즘에 있어서 상부가 좁은 형상을 갖는 초점 영역을 설정하는 단계를 설명하기 위한 도면들이다.
도 12는 콘트라스트 AF 방식으로 AF 평가값의 피크값을 검출하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 13은 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 14는 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 16은 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 관한 초점 조절 장치를 탑재한 디지털 카메라의 동작을 설명하는 순서도이다.
도 18은 도 17에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 S1 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 19a와 19b는 도 17에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 S2 동작을 설명하기 위한 순서도들이다.
도 20은 도 18에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 초점 영역을 설정하는 단계의 일 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 21은 도 18에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 초점 영역을 설정하는 단계의 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 22는 도 18에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 초점 영역을 설정하는 단계의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 23은 도 18에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 초점 영역을 설정하는 단계의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 24는 도 18에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 다점 알고리즘 C1의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 25는 도 19a에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 다점 알고리즘 D1의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치 및 방법에 관한 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 본 발명에 관한 초점 조절 장치에 관하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 일 실시 예를 설명하기 위한 블록도이다. 본 실시 예에서는 상기 초점 조절 장치의 일 실시 예로서 디지털 촬영 장치를 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 초점 조절 장치를 탑재한 PDA, 휴대폰 등 다양한 디지털 기기에도 적용가능하다.

도 1을 참조하면, 본 실시 예에 의한 디지털 촬영 장치(1)는 교환식 렌즈(100)와 본체부(200)를 포함한다. 상기 교환식 렌즈(100)는 초점 검출 기능을 구비하고, 상기 본체부(200)는 상기 교환식 렌즈(100) 중 포커스 렌즈(102)를 구동하는 기능을 구비한다.

교환식 렌즈(100)(이하, '렌즈'라고 말한다)라고 하는 결상 광학계(101), 줌 렌즈 위치 감지부(103), 렌즈 구동부(105), 포커스 렌즈 위치 감지부(106), 조임 구동부(108), 렌즈 제어부(110), 렌즈 마운트(109)를 포함한다.

결상 광학계(101)는 줌 조절을 위한 줌 렌즈(102), 초점 위치를 변화시키는 포커스 렌즈(104), 및 조리개(107)를 포함한다. 줌 렌즈(102) 및 포커스 렌즈(104)는 복수의 렌즈를 조합한 렌즈군으로 성립될 수 있다.

줌 렌즈 위치 감지부(103) 및 포커스 렌즈 위치 감지부(106)는 각각 줌 렌즈(102)와 포커스 렌즈(104)의 위치를 감지한다. 포커스 렌즈(104)의 위치를 감지하는 타이밍은 렌즈 제어부(110) 또는 후술 하는 카메라 제어부(209)에 의해서 설정될 수 있다. 예를 들면 상기 포커스 렌즈(104)의 위치를 감지하는 타이밍은 영상 신호로부터 AF(auto focusing) 검출을 수행하는 타이밍일 수 있다.

렌즈 구동부(105) 및 조리개 구동부(108)는 렌즈 제어부(110)에 의해서 제어되어 각각 포커스 렌즈(104) 및 조리개(107)를 구동한다. 특히, 렌즈 구동부(105)는 포커스 렌즈(104)를 광축 방향으로 구동한다.

렌즈 제어부(110)는 시각 측정을 위한 제1 타이머(111)를 포함한다. 또 렌즈 제어부(110)는 상기 감지한 포커스 렌즈(104)의 위치 정보를 본체부(200)에서 보낸다. 이 때, 렌즈 제어부(110)는 포커스 렌즈(104)의 위치에 변화가 있는 경우, 또는 카메라 제어부(209)로부터 포커스 렌즈(104)의 위치 정보의 요청이 있는 경우에 상기 검출한 포커스 렌즈(104)의 위치 정보를 본체부(200)에 보낼 수 있다. 또한 상기 제 1 타이머(111)는 본체부(200)로부터의 리셋 신호에 의해서 리셋 될 수 있고, 상기 리셋 동작에 의해서 렌즈(100)와 본체부(200)의 시각이 동기화 될 수 있게 된다.

렌즈 마운트(109)는 렌즈측 통신 핀을 구비하고, 후술 하는 카메라측 통신 핀과 서로 맞물려 데이터, 제어 신호등의 송신 경로에서 사용된다.

본체부(200)는 뷰파인더(EVF)(201), 셔터(203), 촬상 소자(204), 촬상 소자 제어부(205), 표시부(206), 조작부(207), 카메라 제어부(209), 및 카메라 마운트(208)를 포함할 수 있다.

뷰 파인더(201)는 액정 표시부(202)가 내장되어 있고, 촬상 시에는 영상을 실시간으로 확인할 수 있다.

셔터(203)는 촬상 소자(204)에 빛이 인가 되는 시간, 즉 노출 시간을 결정한다.

촬상 소자(204)는 렌즈(100)의 결상 광학계(101)를 통과한 영상광을 촬상해 영상 신호를 생성한다. 촬상 소자(204)는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 광전전환부 및 상기 광전전환부로부터 전하를 이동시켜 영상 신호를 독출 하는 수평 전송로등을 포함할 수 있다. 촬상 소자(204)로 CCD(charge coupled device) 센서, CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서등을 사용할 수 있다.

촬상 소자 제어부(205)는 타이밍 신호를 생성하고, 상기 타이밍 신호에 동기 해 상기 촬상 소자(204)가 촬상하도록(듯이) 제어한다. 또 촬상 소자 제어부(205)는, 각 주사선으로의 전하 축적이 끝나면 수평 방향 영상 신호를 차례차례 독출한다. 상기 독출시에 수평 방향 영상 신호는 카메라 제어부(209)에서 AF 검출에 사용된다.

표시부(206)는 각종 영상 및 정보가 디스플레이 된다. 상기 표시부(206)는 유기 발광 표시장치(OLED)등을 사용될 수 있다.

조작부(207)는 디지털 촬영 장치(1)의 조작을 위해서 사용자로부터의 각종 명령을 입력하는 부분이다. 조작부(207)로 셔터 릴리스 버튼, 메인 스위치, 모드 다이얼, 메뉴 버튼 등 다양한 버튼을 포함할 수 있다.

위치 센서(240)는 디지털 촬영 장치의 배치 방향을 감지하는 스위치이다. 디지털 촬영 장치가 지면을 기준으로 가로 배치인지 우측이 상부에 배치하는 세로 위치 또는 좌측을 위로 한 세로 위치인지 감지할 수 있다. 상기 스위치는 예를 들어 금속 볼과 전극 패턴의 편성으로 구성되어 중력 방향으로 볼이 이동해, 볼이 있는 전극이 도통하도록 한다.

카메라 제어부(209)는 촬상 소자(204)로 생성된 영상 신호에 대해서 AF 검출을 수행해 AF 평가값을 산출한다. 또, 촬상 소자 제어부(205)에서 생성한 타이밍 신호에 의한 매 AF 검출 시각으로의 AF 평가값을 기록하고, 렌즈(100)로부터 송신된 렌즈 위치 정보와 기록된 AF 평가값을 사용해 초점 위치를 계산한다. 상기 초점 위치의 계산 결과는 상기 렌즈(100)에 보낸다. 상기 카메라 제어부(209)는 시각 측정을 위한 제2 타이머(228)를 포함할 수 있고, 제1 타이머(111)와 동시에 리셋이 되어 렌즈(100)와 본체부(200)가 동일한 시각을 측정할 수 있도록(듯이) 한다.

카메라 마운트(208)는 카메라측 통신 핀을 구비한다.

이하, 렌즈(100) 및 본체부(200)의 개략적인 동작을 설명한다.

피사체를 촬영하는 경우, 조작부(207)의 메인 스위치를 조작해 디지털 촬영 장치(1)의 동작을 개시한다. 디지털 촬영 장치(1)는 일단 다음과 같이 라이브뷰 표시를 수행한다.

결상 광학계(101)를 통과한 피사체의 영상광이 촬상 소자(204)에 입사된다. 이 때, 셔터(203)는 열린 상태이다. 입사 한 영상광은 촬상 소자(204)로 전기신호로 변환되고, 상기 전기 신호로 변환에 의해 영상 신호가 생성된다. 촬상 소자(204)는 촬상 소자 제어부(205)에서 생성된 타이밍 신호에 의해 동작한다. 생성한 피사체의 영상 신호는 카메라 제어부(209)에서 표시 가능한 데이터로 변환되어 뷰파인더(201) 및 표시부(206)에 출력한다. 이러한 동작이 라이브뷰 표시이며, 라이브뷰 표시에 의해서 표시되는 라이브뷰 영상은 동영상으로서 연속적으로 표시될 수 있다.

라이브뷰 표시가 수행된 후, 조작부(207)의 하나인 셔터 릴리스 버튼을 반누름하면 디지털 촬영 장치(1)는 AF 동작을 개시한다. 촬상 소자(204)로 생성한 영상 신호를 사용해 AF 동작을 수행하는데, 콘트라스트 AF 방식으로는 콘트라스트 값과 관계되는 AF 평가값으로부터 초점 위치를 계산하고, 상기 계산 결과를 토대에서 렌즈(100)를 구동한다. AF 평가값은 카메라 제어부(209)에서 산출한다. 카메라 제어부(209)는 상기 AF 평가값으로부터 포커스 렌즈(104)의 제어를 위한 정보를 계산하고, 상기 정보를 렌즈 마운트(109)와 카메라 마운트(208)에 구비된 통신 핀을 매개로 해 렌즈 제어부(110)에서 송신한다.

렌즈 제어부(110)는 수신한 정보를 기초로 렌즈 구동부(105)를 제어해 포커스 렌즈(104)를 광축 방향으로 구동시켜 AF를 수행한다. 포커스 렌즈(104)의 위치는 포커스 렌즈 위치 감지부(106)에 의해서 모니터링이 되어 피드백 제어가 성립된다.

줌 렌즈(102)가 사용자에 의해서 조작되어 주밍 되었을 경우, 줌 렌즈 위치 감지부(103)에서 줌 렌즈(102)의 위치를 검출하고, 렌즈 제어부(110)는 포커스 렌즈(104)의 AF 제어 파라미터들을 변경해 또 AF를 수행한다.

상기와 함께 동작해 피사체 영상의 초점이 맞는 상태가 되면, 셔터 릴리스 버튼이 완전 누름(S2)이 되어 디지털 촬영 장치(1)는 노광을 수행한다. 이 때, 카메라 제어부(209)는 일단 셔터를 완전하게 닫고, 렌즈 제어부(110)에 지금까지 취득한 측광 정보를 조리개 제어 정보로서 보낸다. 렌즈 제어부(110)는 조리개 제어 정보를 기초로 조리개 구동부(108)를 제어하고, 조리개(107)를 적절한 조임 가격으로 잡는다. 카메라 제어부(209)는 측광 정보를 기초로 셔터(203)를 제어하고, 적절한 노출 시간 정도 셔터(204)를 열어 촬영이 수행된 피사체 영상을 캡쳐한다.

상기 캡쳐-영상은 영상 신호 처리 및 압축 처리가 수행되어 메모리 카드(212)로 기록된다. 동시에 피사체를 표시하는 뷰파인더(201) 및 표시부(206)에 캡쳐 영상이 출력된다. 이러한 영상을 퀵뷰 영상이라고 말한다.

상기와 같은 과정에 의해서 일련의 촬영 동작이 끝난다.

도 2는 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 다른 실시 예를 설명하기 위한 블록도이다. 본 실시예에 의한 디지털 촬영 장치(2)는 도 1에서 도시한 디지털 촬영 장치(1)와 유사한 구성 및 기능을 가지므로 본 실시 예에서는 차이점을 위주로 설명한다.

본 실시 예에 의한 디지털 촬영 장치(2)는 렌즈(100)와 본체부(200)가 일체형으로 성립되고 있어 렌즈(100)의 교환이 불가능하다. 또 상기와 함께 렌즈(100)와 본체부(200)가 일체형이므로 도 1에서의 렌즈 마운트(109) 및 카메라 마운트(208)가 존재하지 않는다. 따라서, 카메라 제어부(209)가 직접 렌즈 구동부(105), 존리개 구동부(108) 등을 제어해 렌즈(102), 포커스 렌즈(104), 조리개(107) 등을 구동한다. 또한 카메라 제어부(209)가 직접 줌 렌즈 위치 감지부(103), 포커스 렌즈 위치 감지부(106)로부터 위치 정보를 직접 수신한다. 즉, 본 실시 예에 의한 카메라 제어부(209)는 도 1의 렌즈 제어부(110)의 역할을 수행한다.

도 1의 구성들과 동일한 부호를 갖는 다른 구성들은 도 1과 동일한 기능을 행하는 것들로 구체적인 설명을 생략한다.

또한, 본 실시 예의 경우, 도 1과 같게 위치 센서(240)는 카메라의 배치 방향을 검지하는 스위치를 구비한다.

도 3은 도 1에 도시된 초점 조절 장치에서 카메라 제어부(209)를 더욱 상세히 설명하기 위한 블록도이다. 본 실시 예에서는 도 1에 도시된 초점 조절 장치에서 카메라 제어부(209)를 설명하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 도 2에 도시된 초점 조절 장치에서 카메라 제어부(209)에도 적용할 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 실시 예에 의한 카메라 제어부(209)는 사전 처리부(220), 신호 처리부(221), 압축 신장부(222), 디스플레이 콘트롤러(223), CPU(224), 메모리 콘트롤러(225), 오디오 콘트롤러(226), 카드 콘트롤러(227), 제2 타이머(228), 메인 버스(230)등을 포함할 수 있다.

카메라 제어부(209)는 메인 버스(230)를 통해서 각종 지시 및 데이터를 각 구성 요소에 제공한다.

사전 처리부(220)는 촬상 소자(204)로 생성된 영상 신호를 입력 받아 AWB(Auto White Balance), AE(Auto Exposure), AF(Auto Focus)의 연산을 수행한다. 즉, 초점 조절을 위한 AF 평가값, 노출 조절을 위한 AE 평가값, 화이트 밸런스 조절을 위한 AWB 평가값등을 산출한다. AF 평가값은 수평 방향의 콘트라스트를 나타내는 수평 AF 평가값을 포함할 수 있다. 수평 AF 평가값은 촬상 소자(204)로 독출시에 수평 방향 영상 신호를 직접 인가 받아 산출될 수 있다. 도 1에 도시된 사전 처리부(220)의 AF는 AF 평가값 도출부를 포함한다.

신호 처리부(221)는 감마 보정 등, 일련의 영상 신호 처리를 수행해 표시부에 디스플레이 가능한 라이브뷰 영상이나 캡쳐 영상을 생성한다.

압축 신장부(222)는 영상 신호 처리가 수행된 영상 신호의 압축과 신장을 수행한다. 압축의 경우, 예를 들면 JPEG 압축 형식 또는 H.264 압축 형식등의 압축 형식에서 영상 신호를 압축한다. 상기 압축 처리에 의해서 생성한 영상 데이터를 포함한 영상 파일은 메모리 카드(212)로 송신되어 기록된다.

디스플레이 콘트롤러(223)는 뷰파인더(201)의 LCD(202)나 표시부(206)등의 표시 화면에의 영상 출력을 제어한다.

CPU(224)는 각 부분의 동작을 전체적으로 제어한다. 또한, 도 1에 의한 디지털 촬영 장치(1)의 경우, CPU(224)는 렌즈(110)와의 통신을 수행한다.

메모리 콘트롤러(225)는 촬영된 캡쳐 영상이나 연상 정보 등의 데이터를 일시적으로 기록하는 메모리(210)를 제어하고, 오디오 콘트롤러(226)는 마이크나 스피커(211)를 제어한다. 또한, 카드 콘트롤러(227)는 캡쳐한 영상을 기록하는 메모리 카드(212)를 제어한다.

제2 타이머(228)는 제1 타이머(111)와 동시에 리셋 되어 시각을 측정한다.

이하, 카메라 제어부(209)의 개략적인 동작을 설명한다.

CPU(224)에서 조작부(207)의 조작을 감지하면, 상기 CPU(224)는 사전 처리부(220)를 통해서 촬상 소자 제어부(205)를 동작시킨다. 촬상 소자 제어부(205)는 타이밍 신호를 출력해 촬상 소자(204)를 동작시킨다. 촬상 소자(204)로부터 영상 신호가 사전 처리부(220)에 입력되면, AWB 및 AE 연산이 수행된다. 상기 AWB 및 AE 연산의 결과는 촬상 소자 제어부(205)에 피드백되어 상기 촬상 소자(204)로부터 적절한 색출력 및 적절한 노출의 영상 신호를 얻도록 한다.

한편, 디지털 촬영 장치(1)의 동작이 개시되면 라이브뷰 표시가 수행된다. 카메라 제어부(209)는 적절한 노출에 촬영된 영상 신호가 사전 처리부(221)로 입력되어 AE 평가값 등을 산출할 수 있다. 라이브뷰 표시용 영상 신호는 메인 버스(230)를 경유하지 않고 직접 신호 처리부(221)에 인가 되고, 화소의 보간 처리등의 영상 신호 처리를 수행할 수 있다. 영상 신호 처리가 수행된 영상 신호는 메인 버스(230) 및 디스플레이 콘트롤러(223)를 경유해 LCD(202), 표시부(206) 등에 표시된다. 라이브뷰 표시는 기본적으로 60fps(frame per second)의 주기 일로 갱신할 수 있지만 이것으로 한정되는 것이 아니라 120fps, 180fps, 240fps 등의 주기 일로 갱신될 수도 있다. 상기 갱신속도는 측광 결과나 AF 조건등을 기초로 CPU(224)에서 설정하고, 촬상 소자 제어부(205)에서 타이밍 신호를 변경하는 것에 의해 수행될 수 있다.

셔터 릴리스 버튼이 반누름 되면, CPU(224)는 반누름 신호(S1)의 입력을 감지하고 카메라 마운트(208) 및 렌즈 마운트(109)에 구비된 통신 핀을 경유해 렌즈 제어부(110)에 AF 동작을 위한 포커스 렌즈(104)의 구동 개시를 지시한다. 또는 CPU(224)는 반누름 신호(S1)의 입력을 감지할 때, AF 동작을 위해서 포커스 렌즈(104)의 구동을 제어한다. 즉, CPU(224)는 주제어부의 일례일 수 있다.

CPU(224)는 촬상 소자(204)로부터 영상 신호를 획득하고, 사전 처리부(220)는 AF 평가값을 산출한다. AF 평가값은 포커스 렌즈(104)의 이동에 따라서 산출된다. AF 평가값의 변화로부터 피사체 영상의 콘트라스트가 최대가 되는 포커스 렌즈(104)의 위치(AF 평가값이 최대가 되는 위치)를 계산하고, 계산된 위치에 포커스 렌즈(104)를 이동시킨다. 상기 일련의 동작이 AF 동작으로, AF 동작 동안에도 라이브뷰 영상의 표시는 계속 되어 수행된다. 라이브뷰 영상에 사용되는 영상 신호와 AF 평가값의 산출에 사용되는 영상 신호는 동일한 영상 신호일 수 있다.

한편, 도 1과 같은 교환식 렌즈(100)를 사용하는 디지털 촬영 장치(1)의 경우, AF 동작시, 렌즈(100)와 본체부(200)의 사이의 통신에는 카메라 마운트(208)와 렌즈 마운트(109)에 설치되어 있는 통신 핀을 사용한다.

그리고, 콘트라스트가 최대가 되는 포커스 렌즈(104)의 위치, 즉 AF 평가값의 피크(peak) 위치는 촬상 소자가 영상 신호를 획득한 포커스 렌즈(104)의 위치 궤적과 AF 평가값의 변화 추이를 알 수 있는 것에 의해서 계산할 수 있다.

이후 AF 동작의 수행때, AF 평가값 산출 대상이 되는 AF 영역에 대해서 설명한다.

도 4는 도 1에 도시하는 카메라 제어부 내의 CPU(224)의 일 실시 예를 기능에 따라 설명하기 위한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 상기 CPU(224-1)는 사전 처리부(220) 내의 AF 처리부(AF)에서 얻을 수 있던 AF 평가값을 이용해 AF 평가값의 피크값을 판단하는 피크값 판단부(224-1a), 일 조건을 판단하는 판단부(224-1b), 상기 판단부(224-1b)의 판단 결과에 따라 상기 초점 영역을 상부의 폭이 좁은 형상으로 설정하는 초점 영역 설정부(224-1c), 상기 AF 평가값을 이용하여 인포커스 상태의 상기 포커스 렌즈의 위치를 제어하는 제어부(224-1d):를 구비할 수 있다. 상기 제어부(224-1d)는 상기 AF 평가값의 피크값에 대응하는 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키도록 제어할 수 있다.

상기 판단부(224-1b)는 상기 영상신호의 휘도 정보를 기준 휘도 정보와 비교하여 저휘도인지 판단할 수 있다. 이때, 상기 초점 영역 설정부(224-1c)는 저휘도가 아닌 경우 제1 초점 영역을 설정하고 저휘도인 경우 상기 제1 초점 영역 보다 크며 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역을 설정할 수 있다. 저휘도 등일 경우 또는 상기 제1 초점 영역 크기로는 AF 실행이 불가능한 경우 상기 제2 초점 영역은 상기 제1 초점 영역 보다 큰 크기를 갖도록 설정할 수 있다.

또는 상기 판단부(224-1b)는 상기 AF 평가값의 피크값을 기준 피크값과 비교할 수 있다. 그리고 상기 초점 영역 설정부(224-1c)에서 상기 피크값이 상기 기준 피크값 보다 작지 않은 경우 제1 초점 영역으로 설정하고 상기 피크값이 상기 기준 피크값 보다 작은 경우 상기 제1 초점 영역 보다 크며 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역으로 설정할 수 있다.

또 다른 실시 예로서, 상기 판단부(224-1b)는 특정 모드인지 판단할 수 있다. 상기 초점 영역 설정부(224-1c)는 상기 특정 모드가 아닌 경우 제1 초점 영역으로 설정하고 상기 특정 모드인 경우 상기 제1 초점 영역 보다 크며 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역으로 설정할 수 있다.

상기 특정 모드로서 인물 관련 모드, 야경 관련 모드, 동영상 모드 등 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 본 발명에서 인물 관련 모드라고 한다면, 인물을 피사체로 하여 촬영하는 경우를 목적으로 하여 설정된 모드이다. 예를 들어, 인물 촬영 모드, 야경 인물 촬영 모드 등과 같이 피사체로 인물을 설정하고 상기 인물을 효과적으로 촬영하기 위한 조건들을 설정한 모드이다. 야경 관련 모드도 상기 인물 관련 모드와 마찬가지로 야경 또는 야경과 같이 조도가 낮은 조건을 효과적으로 촬영하고자 적절한 촬영 조건이 미리 설정되어 있는 모드로서, 구체적으로 야경 촬영 모드, 야경 인물 촬영 모드, 불꽃놀이 촬영 모드 등을 포함할 수 있다.

상기 판단부(224-1b)는 2개의 이상의 조건을 판단할 수 있으며, 이때 상기 2개 이상의 조건들 중 적어도 하나에 해당하는 경우, 즉 저휘도, AF 평가값의 피크값이 기준 피크값 보다 작은 경우, 야경 모드, 인물 모드, 동영상 모드 중 적어도 하나에 해당하는 경우라면 상기 제2 초점 영역으로 설정할 수 있다.

본 발명에서 상기 제2 초점 영역은 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 것으로서, 구체적으로, 상기 제2 초점 영역을 상, 하부의 2 영역으로 구분할 경우 하부보다 상부의 폭인 좁은, 또는 상,중,하부의 3 영역으로 구분할 경우 중,하부 중 적어도 어느 하나 보다 상부의 폭이 좁은 경우, 또는 4 이상의 영역으로 구분할 경우 최 상부를 제외한 영역들 중 어느 하나 보다 최상부의 폭이 좁은 경우 등을 포함할 수 있다. 또는 상기 제2 초점 영역의 상부의 폭이 제1 초점 영역의 상부의 폭 보다 좁은 경우를 포함한다. 더욱 구체적으로 상부에 요철 구조를 갖는 형상, I 형상, 십자 형상 등을 포함할 수 있다. 본 발명에서, 상부는 지면을 기준으로 중력 방향의 반대 방향으로 높이 위치한 것을 의미한다.

또한, 상기 초점 영역 설정부(224-1c)는 위치 센서에서 제공하는 디지털 촬영 장치의 배치 방향 정보에 따라 항상 지면을 기준으로 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 초점 영역을 설정할 수 있다. 즉, 상기 디지털 촬영 장치가 가로 배치뿐만 아니라 세로 배치인 경우라 하더라도 지면을 기준으로 중력 반대 방향으로의 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 상기 제2 초점 영역을 설정할 수 있다.

도 5는 도 1에 도시하는 카메라 제어부 내의 ＣＰＵ224）의 다른 실시 예를 기능에 따라 설명하기 위한 블록도이다.

도 5에 도시된 CPU(224-2)를 참조하면, 사전 처리부(220) 내의 AF 처리부(AF)에서 얻을 수 있던 AF 평가값으로, 상기 촬상 부의 촬상 소자의 화면의 적어도 일 영역을 포함한 복수의 제1 초점 영역들 각각에 해당하는 영상 신호를 이용해 복수의 제1 초점 영역들 각각에 해당하는 AF 평가값을 이용하여 AF 평가값의 피크값을 판단하는 피크값 판단부(224-2a), 일 조건을 판단하는 판단부(224-2c), 상기 판단부(224-2c)의 판단 결과에 따라 상기 초점 영역을 상부의 폭이 좁은 형상으로 설정하는 초점 영역 설정부(224-2d), 상기 AF 평가값을 이용하여 인포커스 상태의 상기 포커스 렌즈의 위치를 제어하는 제어부(224-2e)를 구비할 수 있다. 상기 제어부(224-2e)는 상기 AF 평가값의 피크값에 대응하는 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 CPU(224-2)는 상기 복수의 제1 초점 영역들에 대응하는 AF 평가값의 피크값들로부터 어느 하나를 선택하고 선택한 피크값에 대응하는 피사체를 주 피사체로 판단하는 주피사체 판단부(224-2b)를 더 구비할 수 있다. 그리고 상기 판단부(224-2c)에서 선택한 상기 AF 평가값의 피크값을 기준 피크값과 비교하고, 상기 초점 영역 설정부(224-2d)에서 선택한 상기 AF 평가값의 피크값이 상기 기준 피크값 보다 작지 않은 경우 제1 초점 영역을 설정하고 선택한 상기 AF 평가값의 피크값이 상기 기준 피크값 보다 작은 경우 상기 제1 초점 영역 보다 크며 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역을 설정할 수 있다. 상기 제2 초점 영역은 선택한 상기 피크값에 대응하는 제1 초점 영역을 포함하고 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 것일 수 있다.

상기 판단부(224-2c)는 도 4의 CPU(224-1)와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상부의 폭인 좁은 형상에 대하여도 동일한 의미를 가지므로, 구체적인 설명은 생략한다.

상기 주피사체 판단부(224-2b)에서 주피사체를 판단하지 못하거나, 또는 수동으로 주피사체를 설정하는 경우 사용자는 조작부를 통해 상기 초점 영역의 크기 및/또는 위치를 설정할 수 있다. 특히, 상기 조작부가 터치 패널을 구비함으로써 라이브뷰 표시를 통해 확인하는 영상에서 초점을 맞추고자하는 피사체를 사용자의 터치를 통해 직접 선택할 수 있다. 또한, 초점 영역의 크기도 사용자의 터치를 통해 직접 조절할 수 있다.

또한, 본 실시 예에서의 초점 영역 설정부(224-2d)도 위치 센서에서 제공하는 디지털 촬영 장치의 배치 방향 정보에 따라 항상 지면을 기준으로 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 초점 영역을 설정할 수 있다. 즉, 상기 디지털 촬영 장치가 가로 배치뿐만 아니라 세로 배치인 경우라 하더라도 지면을 기준으로 중력 반대 방향으로의 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 상기 제2 초점 영역을 설정할 수 있다.

도 4와 5에서는 자동 초점 조절 장치에 관한 CPU를 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 본 발명은 수동 초점 조절 장치에도 적용가능하다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상술한 판단부들 중 어느 하나와 초점 영역 설정부를 구비하여, 상술한 판단 조건에 따라 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역을 설정하고, 사용자가 상기 제2 초점 영역에 해당하는 영상 신호를 확인하여 수동으로 초점을 조절할 수 있다. 사용자는 조작부 등을 통하여 초점 조절을 위한 제어 신호를 입력할 수 있으며, 상기 제어 신호에 따라 제어부에서는 상기 제2 초점 영역에 해당하는 영상 신호의 초점을 조절하도록, 예를 들어 초점이 맞도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어할 수 있다.

도 6a는 AF 모드 중에서 멀티 알고리즘을 위한 초점 영역을, 도 6b는 분할 측광 영역을 나타낸 도면들이다.

도 6a에서 멀티 알고리즘을 수행하기 위하 초점 영역은 다분할 AF 영역은 e1부터 e15까지의 15 분할을 예시한다. 도 6b의 분할 측광 영역은 14 X18에 분할하고 있다. 상술한 분할 형태는 일 실시 예로서 이에 한정하는 것은 아니다.

촬상 소자(도 3의 204)의 영상 신호에 대응하는 일 프레임 영상 중 특정 위치를 다분할 초점 영역, AE 영역으로 설정할 수 있다. 촬상 소자(204)는 위로부터 순차적으로 제1 주사선 내지 n 주사선이 배열되고 있다. 촬상 소자 제어부(도 3의 205)의 제어에 의해서 촬상 소자(204)는 제1 주사선의 수평 방향 영상 신호로부터 n 주사선의 수평 방향 영상 신호를 순차적으로 출력한다. 출력한 영상 신호를 이용해 자동 초점 조절을 위하 AF 검파를 실행하고 AF 평가값 또는 자동 노출 보정(AE)을 위한 측광 평가값을 얻을 수 있다. AF 평가값은 피사체의 컨트라스트에 관한 정보를 나타낼 수 있다. 측광 평가값은 피사체의 휘도나 휘도 분포 정보를 나타낸다.

한편, 저휘도시에 초점 영역을 확대하는 예를 도 7a와 도 7b를 참조하여 설명한다. 도 7a를 참조하면 다분할의 복수의 작은 초점 영역들, 본 실시 예에서 15개의 작은 초점 영역들로부터는 저휘도에서 충분한 AF 평가값을 얻을 수 없다. 따라서 도 7b와 같이 15개의 제1 초점 영역들을 합산해 하나의 큰 초점 영역(AF1)으로 설정하여 다시 AF 평가값을 산출하고 이에 따라 포커스 렌즈를 구동한다.

인물과 같은 주피사체가 근거리에 있고, 야경과 같은 배경(본 실시 예에서는 건물로 한다)이 원거리에 있는 씬에서는 동일한 초점 영역 내에 근거리와 원거리 피사체가 혼재해, 원근 경합 상태가 된다. 이와 같은 경우 배경의 컨트라스트(Contrast) 값이 큰 피사체에 초점을 맞추거나 근거리와 원거리의 중간에 초점을 맞추어 어느 피사체에도 초점이 맞지 않는 상태가 발생할 수 있다. 또는 배경으로 점광원(가로등이나 밝은 창의 빛)이 많으면, 초점 영역 내의 점광원 혼재에 의해 컨트라스트 값의 최대 위치가 합초 위치가 아니게 된다. 점광원 피사체에서는 노출 양이 큰 것이 컨트라스트 값이 커지기 때문에 있다. 따라서 점광원이 혼재하면 초점이 맞지 않게 된다.

따라서 본 발명에서는 저휘도시에 초점 영역을 확대하는 경우, 배경 피사체의 영향을 최소화하고자, 도 8a에 도시하는 바와 같이 상부가 돌출된 형상의 초점 영역(AF2)을 설정한다. 예를 들면 도 8b와 같이 배경과 인물(P)을 포함하는 영상의 경우 얼굴과 몸체의 부분을 초점 영역(AF2)으로 설정해(사용자에 의해 선택하거나 멀티 알고리즘을 통해 자동으로 설정 가능하다) 배경을 초점 영역(AF2)외로 하는 확률을 늘린다. 따라서 확대하더라도 상기 초점 영역(AF2)은 원근 경합의 영향이나 점광원의 영향을 줄일 수 있다.

디지털 촬영 장치는 가로로 배치할 수 있으며, 뿐만 아니라 세로로 세워서 촬영도 가능하다. 도 8c에서는 디지털 촬영 장치가 우상(右上)으로 배치된 세로 위치 촬영의 경우의 초점 영역(AF3)을 나타낸 것이며, 도 8d에서는 디지털 촬영 장치가 좌상(左上)으로 배치된 세로 위치 촬영의 경우의 초점 영역(AF4)의 형상을 나타낸 것이다. 여기서 우상은 촬영자가 피사체를 향하여 디지털 촬영 장치를 배치하는 경우 촬영자측에 표시부가 배치되고 피사체측에 렌즈가 배치되는 상태에서 전원 버튼 또는/및 셔터 릴리즈 버튼이 배치된 영역이 우측이므로 상기 우측 부분이 지면을 기준으로 중력 방향의 반대 방향(Z 방향)으로 높이 배치되는 경우를 의미한다. 여기서 지면은 xy 평면에 대응한다. 좌상은 그 반대로 배치된 경우이다. 이와 같이 디지털 촬영 장치가 가로 배치인지 세로 배치인지에 의해 초점 영역 형상을 본 발명의 취지에 부합하게 항상 상부의 폭이 좁도록 형성할 수 있다.

본 실시 예에서는 다분할 초점 영역의 소(小) 초점 영역들을 복수 합산 하는 방법으로 초점 영역을 형성하지만, 이에 한정할 필요는 없고, 상기 소 초점 영역을 단수로 구성할 수 있다. 예를 들어, 정점이 위에 있는 상 삼각(?)이나 상부의 변이 하부의 변 보다 짧은 사다리꼴 형상도 가능하다.

다른 실시 예로서, 도 9a는 초점 영역(AF5)을 I자형 모양으로 한 것이다. 도 9a는 디지털 촬영 장치가 가로로 배치한 경우 지면을 기준으로 I 형상의 초점 영역(AF5)을 나타내며, 도 9b는 세로로 배치한 경우에도 지면을 기준으로 I 형상의 초점 영역(AF6)을 나타낸다. 따라서 디지털 촬영 장치의 매치와 관계없이 상부의 폭이 좁은 초점 영역(AF5)을 설정할 수 있다.

또 다른 시시 예로서 십자 형상의 초점 영역(AF7)을 도 10에 예시한다. 십자 형상의 초점 영역(AF7)에 대해 동일한 형태를 갖는 것으로서 디지털 촬영 장치가 가로 배치인 경우 세로 위치의 경우 어느 경우도 가능하다. 여기에서 십자의 형상은 동일한 폭으로 형성하고 있지만, 상기 폭은 균일하지 않아도 된다. 또한 가로 방향(X)의 폭을 넓게 설정 가능하다.

도 11a와 11b는 인물과 같은 주피사체가 화면 중앙에 없는 경우, 초점 영역의 위치를 중앙으로부터 이동시킨 예를 설명한다. 도 11a를 참조하면, 주피사체(P)가 왼쪽에 배치되므로 돌출 형상의 초점 영역(AF8)을 왼쪽에 배치할 수 있다. 도 11b는 십자 형상의 초점 영역(AF9)을 왼쪽에 배치한 것이다. 초점 영역의 위치는 사용자가 디지털 촬영 장치를 조작해 수동으로 선택하는 방법과 다분할 초점 영역을 이용하여 자동 선택하는 방법(멀티 알고리즘에 대응)이 있다. 수동 선택에서는 예를 들어 표시부의 터치에 의해 선택할 수 있다. 자동 선택의 경우는 다분할 초점 영역들 각각의 AF 평가값을 이용하여 주피사체의 위치를 판단하고 상기 주피사체에 대응하는 적어도 하나의 초점 영역을 선택함으로써 초점 영역을 이동하는 효과를 나타낼 수 있다.

이하, AF 동작시 AF 평가값의 피크값을 검출하는 방법에 대해서 설명한다.

도 12는 콘트라스트 AF 방식으로 AF 평가값의 피크값을 검출하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다. 본 실시 예에서 컨트라스트 AF 방식으로 합초위치의 검출을 위하여 AF 평가값의 피크값을 검출한다. 도 12의 그래프에서 가로축은 AF 검출 시점에서의 포커스 렌즈의 위치를 나타내고, 세로축은 AF 평가값을 나타낸다. AF 검출 시점은 촬상 소자의 AF 영역에 있어 전하 축적 개시시점과 전하 축적 종료시점의 중간 시점을 의미한다. AF 평가값들은 이산적이므로 실제 피크값은 AF 평가값들에 대해서 보간 계산을 수행해 산출할 수 있다. 실제 피크값은 포커스 렌즈 위치가 LVpk일 때에 AF 평가값이 Vpk인 점 PK이다. 여기서 피크값을 검출하는 보간 계산은 예를 들면 LV3, LV4, LV5 및 그에게 대응하는 AF 평가값들인 s3, s4, s5의 3종류 데이터를 사용해 수행될 수 있다.

AF 평가값의 피크값이 산출되면, 상기 피크값을 가지는 타이밍으로의 포커스 렌즈의 위치를 판단한다. 이것에 의해서 포커스 렌즈(104)를 초점이 맞는 목표 위치에서 구동할 수 있다.

이하, 본 발명에 관한 초점 조절 방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 13은 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 13을 참조하면, 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하고(S11), 일 조건으로 저휘도에 해당하는지 판단하며(S12), 저휘도가 아닌 경우 제1 초점 영역으로 설정하고(S13), 저휘도인 경우 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역으로 설정한다(S14). 상기 제2 초점 영역은 상기 제1 초점 영역 보다 큰 사이즈를 가질 수 있다. 본 발명에서 사이즈가 큼은 면적이 넓은 경우에 대응할 수 있다. 그리고 설정한 초점 영역에 해당하는 영상신호의 AF 평가값의 피크값을 도출하고, 상기 피크값에 따라 인포커스 상태의 포커스 렌즈의 위치를 제어한다(S15).

본 실시 예에서는 자동 초점 조절(AF)을 실행함을 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 설정한 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 상기 제2 초점 영역에 대하여 사용자가 수동으로 초점 조절을 수행할 수도 있다.

도 14는 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 14를 참조하면, 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하고(S21), 일 조건으로 야경 관련 모드인지 또는/및 인물 관련 모드에 해당하는지 판단하며(S22), 야경 관련 모드가 아닌 경우 또는 인물 관련 모드가 아닌 경우 제1 초점 영역으로 설정하고(S23), 야경 관련 모드 및 인물 관련 모드 중 적어도 어느 하나에 해당하는 경우 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역으로 설정한다(S24). 상기 제2 초점 영역은 상기 제1 초점 영역 보다 큰 사이즈를 가질 수 있다. 그리고 설정한 초점 영역에 해당하는 영상신호의 AF 평가값의 피크값을 도출하고, 상기 피크값에 따라 인포커스 상태의 포커스 렌즈의 위치를 제어한다(S25).

본 실시 예에서는 야경 모드/ 인물 모드만을 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 다른 다양한 모드에 따라 초점 영역의 형상을 변경하여 설정할 수 있다. 일 예로서 동영상 모드인 경우에도 상부의 폭이 좁은 초점 영역으로 설정할 수 있다.

또한, 본 실시 예에서는 자동 초점 조절(AF)을 실행함을 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 설정한 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 상기 제2 초점 영역에 대하여 사용자가 수동으로 초점 조절을 수행할 수도 있다.

도 15는 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 15를 참조하면, 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하고(S31), 제1 초점 영역에 해당하는 영상신호로부터 AF 평가값의 피크값을 도출한다(S32). 그리고 일 조건으로 상기 AF 평가값의 피크값과 기준 피크값을 비교하며(S33), 상기 AF 평가값의 피크값이 상기 기준 피크값 보다 큰 경우 상기 제1 초점 영역으로 결정하고(S34), 상기 AF 평가값의 피크값이 상기 기준 피크값 보다 작은 경우 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역으로 설정한다(S35). 상기 제2 초점 영역은 상기 제1 초점 영역 보다 큰 사이즈를 가질 수 있다. 그리고 설정한 초점 영역에 해당하는 영상신호의 AF 평가값의 피크값을 도출하고, 상기 피크값에 따라 인포커스 상태의 포커스 렌즈의 위치를 제어한다(S36). 본 실시 예에서는 설정한 초점 영역에 대하여 AF를 실행함을 예시하였지만, 이에 한정하지 않으며 설정한 초점 영역에 대하여 사용자가 수동으로 초점을 조절할 수 있다.

도 16은 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 16을 참조하면, 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하고(S41), 상기 영상신호의 촬영화면의 적어도 일 영역을 포함하는 복수의 제1 초점 영역들 각각에 해당하는 영상 신호를 이용하여 복수의 제1 초점 영역들 각각에 해당하는 AF 평가값의 피크값을 도출한다(S42). 상기 복수의 제1 초점 영역들 각각에 해당하는 AF 평가값 중 어느 하나의 AF 평가값의 피크값을 선택한다(S43). 이는 선택한 어느 하나의 피크값에 대응하는 피사체를 주피사체로 판단하는 것에 대응할 수 있다.

그리고 선택한 상기 어느 하나의 AF 평가값의 피크값이 기준 피크값 보다 작은지 판단한다(S44). 작지 않으면 선택한 상기 어느 하나의 AF 평가값의 피크값에 대응하는 제1 초점 영역을 선택 및 결정한다(S45). 작은 경우 상기 제1 초점 영역보다 크고 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역을 설정한다(S46). 상기 제2 초점 영역은 선택한 상기 피크값에 대응하는 제1 초점 영역을 포함할 수 있다. 설정한 초점 영역에 대하여 AF를 실행한다(S47). 본 실시 예에서는 설정한 초점 영역에 대하여 AF를 실행함을 예시하였지만, 이에 한정하지 않으며 설정한 초점 영역에 대하여 사용자가 수동으로 초점을 조절할 수 있다.

이하, AF 평가값, AE 평가값을 이용해 AF 동작을 수행하는 다양한 실시예들에 대해서 설명한다. 후술 하는 실시예들에서는 초점 조절 장치가 도 3에 의한 교환식 렌즈(100)를 사용하는 디지털 촬영 장치(1)인 카메라인 것을 가정해 AF 동작에 대해서 설명하도록 한다.

도 17은 본 발명의 일 실시 예에 관한 초점 조절 장치를 탑재한 디지털 카메라의 동작을 설명하는 순서도이다.

　　도 17을 참조하면, 카메라의 메인 스위치(main　switch　SM)를 동작시켜(ON) 카메라 동작 A1을 시작한다. 그리고 조작부의 조작을 검출한다(S101). 모드 다이얼 등의 조작 신호도 검출한다. 정지 영상 또는 동영상 등의 촬영 모드가 선택된다(S102). 교환 렌즈로부터 카메라 동작에 필요한 렌즈 정보를 입력한다(S103). 예를 들어, 렌즈 제어부의 렌즈 메모리에 보존되고 있는 렌즈 고유의 각 파라미터(parameter)로 AF, AE, AWB, 화질 제어에 필요한 정보이다. 촬상 소자는 주기적 촬상을 개시한다(S104). 측광을 실시해 자동 노출 조절(AE) 연산을 실행하며 또한 자동 화이트발란스 조절(AWB)의 연산을 실시한다(S105). 그리고 라이브 뷰 (Live　view) 표시를 실시한다(S106). S104로부터 S106는 step적으로 나타냈지만, 이것들은 촬상 소자로부터의 화상 정보를 입력하면서 동시에 행해질 수 있다. 메인 스위치(SM)가 오프(off) 되었는지를 판단하여(S107), 오프(off) 되어 있지 않으면 S101로 돌아와 라이브뷰(Live　view) 표시 동작을 반복한다. 오프(off) 되면 카메라를 정지시켜(S108), 카메라 동작 A1을 종료한다.

다음에, 라이브뷰(Live　view) 표시를 행할 때, 셔터 릴리즈 버튼을 반누름하여 S1 상태가 켜지면(on) S1 동작 A2를 실행한다. 이는 도 18을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 18을 참조하면, S1 동작　A2가 개시한다. 포커스 렌즈에 고속 구동 명령을 출력한다(S110). 렌즈 제어부(110)의 렌즈　제어 회로는 컨트라스트 AF를 실시하기 위해 일정 속도로 포커스 렌즈를 구동한다.

다점 영역 설정 B1 써브 루틴의 처리를 실시한다(S111). 상기 서브 루틴 B1에서는 초점 영역을 일 조건에 따라 결정하는 것으로서, 이후 첨부되는 도면들을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

촬상 타이밍 신호를 입력한다(S112). 촬상 타이밍 신호는 AF검파를 개시하는 타이밍으로서, 초점 영역의 위치 설정에 맞추어 생성할 수 있다. 촬상 타이밍 신호에 따라 AF 검파를 실행한다(S113). 촬상 타이밍은 촬상 소자 제어부(CIS　제어 회로; 205)에서 발생하는 구동 신호를 사전 처리부(220)를 통해서 CPU(224)내에서 카운트하고, 소정 카운트가 되면 AF 검파 개시의 타이밍이라고 판단한다. 즉 축적 개시 시간부터 일정인 시간 지연 시킨 초점 영역 위치에 대응하는 타이밍이다.

그리고 촬상 소자 제어부(CIS　제어 회로; 205)로부터 카메라　제어부(209)내의 사전 처리부(220)의 AF검파 회로에 초점 영역의 화상을 입력해 수평 방향의 주사선을 AF 검파한다(S113). 초점 영역의 각 AF 평가값 L1-L15를 산출한다(S114).

교환 렌즈로부터 현재의 초점거리, AF 검파 타이밍에 있어서 포커스 렌즈의 위치, 현재의 촬상 렌즈의 포커스 렌즈 구동량과 핀트 편차량의 변환계수　KL를 얻고, AF 평가값과 일 세트(set)로 기억해 둔다(S115).

포커스 렌즈가 종단까지 스캐닝을 완료하였는지 판단한다(S116). 종단까지 스캐닝을 완료하지 않았다면 모든 AF 평가값이 피크(peak)를 지났는지 판단한다(S117). 지나지 않았다면 다시 S112 단계로 돌아가서 AF 동작들을 수행한다. AF 동작중에 모든 AF 평가값이 피크를 넘는 것이 없는 채 포커스 렌즈가 종단에 도달하는 경우도 있다. 따라서 스캔 완료를 판단하여(S116), 그러하다면 적어도 하나의 초점 영역이 피크를 지났는지 판단한다(S125). 그러하다면 S118 단계로 돌아와 통상의 AF처리로 실행한다. 피크를 돌아온다. 지나지 않은 경우는 피크가 없었다고 판단하고, Low　Contrast인, 즉 AF 불가능으로 판단하고 포커스 렌즈의 구동 정지 명령을 출력한다(S126). AF의 NG표시를 실시해 AF동작은 종료한다(S127). 그리고 도 17의 A1으로 돌아와, 라이브뷰 표시를 반복한다.

　　　AF 동작이 계속되는 경우는 다점 알고리즘 C1의 서브 루틴 처리를 실시한다(S118). 여기서 다분할 초점 영역으로부터 AF 평가값을 이용해, 다점 알고리즘에 의해 주피사체를 판단한다. 일 예로 AF 평가값의 피크 위치가 가장 카메라에 가까운 결과를 나타내는 초점 영역을 선택한다. 다만 소정 배율보다 큰 경우는 중앙의 초점 영역을 선택하면 보다 초점이 맞을 확률이 높은 주피사체 선택 알고리즘이 된다. 다점 알고리즘 C1의 서브 루틴에 대해서도 이후 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

　초점 영역들 중 어느 하나를 선택하여 AF 평가값 L의 실제 피크값 및 위치 Vpk, LVpk를 보간 연산(내삽연산)으로 도출한다(S119). AF 평가값 L의 보간 연산으로 산출한 Vpk가 기준 피크값보다 큰지 판단한다(S120). 크다면, AF 가능이라고 판단하여 교환 렌즈로부터 보정치의 보정 계수를 입력하고, 초점 영역의 위치에 의한 피크 오차를 보정한다(S121). 렌즈와 AF 검파의 주파수의 차이에 의한 오차(ΔIB)의 보정치(ΔIBoff)가 초점 영역의 위치에 의해 변화한다. 따라서 피크 오차 보정은 선택한 초점 영역에 대응하는 보정치(ΔIBoff)를 선택하여 보정할 수 있다. 단위는 디포커스(defocus)량의 ㎛이다.

S119 단계에서 얻은 포커스 렌즈의 구동량ΔLVpk와 핀트 편차량의 변환계수 KL를 곱해 포커스 렌즈의 구동량을 산출한다(S122). 여기서 KL는 LVpk 위치에 가장 가까울 때의 KL를 사용한다.

　포커스 렌즈의 구동량, 포커스 렌즈의 역방향 구동 명령, 목표 위치에의 포커스 렌즈의 고속 구동 명령을 카메라 제어부(209)로부터 렌즈 제어부(110)로 송신해, 렌즈 내에서 역방향 구동을 개시한다(S123). S119에서 산출한 렌즈의 목표 위치를 향해서 포커스 렌즈를 구동하여 초점을 맞춘다. 그리고 소정 시간의 합초 표시를 해 AF 동작을 종료한다(S124). 그리고 도 17의 A1로 돌아와, 라이브뷰 표시를 반복한다.

　S120 단계에서 AF 평가값 L의 보간 연산으로 산출한 AF 평가값의 피크값(Vpk)이 기준 피크값(PKT)보다 작으면, 상기 판단이 1회인지 판단한다(S128). 상기 판단이 1회 째이면 다점 영역 설정 B11의 서브 루틴을 실행한다(S129). 즉 1회째이면 15개의 다분할 초점 영역들 각각에 대하여 초점 검출을 실시하지만, AF 평가값을 얻을 수 없는 경우 큰 초점 영역으로 전환한다(S129). AF 영역 형태 내의 AF 평가값 Vpk 및 포커스 렌즈의 위치 LVpk를 합산 해 새로운 Vpk, LVpk를 도출한다. 그리고 A11의 S120 단계를 진행한다. 상기 큰 초점 영역에서 다시 AF 평가값을 도출한다. 이 때의 AF 평가값의 피크값은 상기 큰 초점 영역의 값으로 전환한다. 그리고 AF 검출 가능으로 판단하며, AF 실행을 계속하고, AF 검출이 불가능하면 NG 처리를 행한다.

　AF 완료 후　라이브뷰 표시를 행하고 있을 때에, 셔터 릴리즈 버튼이 완전 누름되어 S2가 동작(ON) 된다. S2 동작 A3에 대하여 도 19a와 도 19b를 참조하여 설명한다.

우선 도 19a를 참조하면, S2 동작 A3을 개시한다. 동영상 촬영 모드인지 판단한다(S131). 정지 영상 모드인 경우 렌즈가 합초되었는지 판단한다(S132). 합초가 완료되기 전에 S2 동작이 실행되면(ON), 초점이 맞을 때까지 기다리고 포커스 렌즈가 합초 완료한 후 정지 영상을 캡쳐한다(S133). 그리고 일정시간 캡쳐한 영상을 표시한 후, 도 17의 A1으로 돌아와, 라이브뷰 표시를 반복한다.

동영상 촬영 모드이면 동영상 캡쳐를 시작한다(S141). 즉 동영상 노출을 개시한다. S2가 다시 동작(ON)하여 종료(OFF) 될 때까지 노출을 계속한다. 그리고 초점이 맞는지 판단한다(S142). 초점이 맞다면 측광값이 변화하였는지 판단하고(S143), 다음의 AF를 개시한다. 합초 후는 측광치가 변화했을 때에 AF를 계속한다. 합초가 아닌 경우는 대기하지 않고 다음 단계를 진행한다. 동영상 촬영중에 연속적으로 AF를 실시하는 것을 전제로 연속적인 AF 동작을 완만하게 행하기 위함이다.

포커스 렌즈의 저속 구동 명령을 실행한다(S144). 동영상 촬영시에는 저속 구동으로 전환하게 된다. 렌즈 제어부(110)는 컨트라스트 AF를 실시하기 위하여 통상의 AF 보다 저속의 일정 속도로 렌즈를 구동한다. 동영상 촬영 중은 저속 제어가 감상하기 쉽기 때문이다.

그리고 초점 영역을 S1 동작에서의 AF의 초점 영역 보다 큰 초점 영역으로 변환한다. 본 실시 예에서는 도 10에 도시된 십자 형상의 초점 영역 및 15분할 영역 전체의 초점 영역으로 전환한다(S145). 모든 초점 영역에 대하여 촬상 타이밍 신호를 입력한다(S146). 촬상 타이밍 신호는 AF 검파를 개시하는 타이밍으로, 초점 영역의 위치 설정에 맞추어 발생시킨다. 이것은 촬상 소자 제어부(CIS　제어 회로; 205)에서 발생하는 구동 신호를 사전 처리부(220)를 통해서 CPU(224)내에서 카운트하여, 소정 카운트가 되면 AF 검파 개시의 타이밍이라고 판단한다. 즉 축적 개시 시간부터 일정인 시간 지연 시킨 초점 영역 위치에 대응하는 타이밍이다.

그리고 촬상 소자(204)로부터 카메라　제어부(209)내의 사전 처리부(220)의 AF검파 회로에 초점 영역 부분의 화상을 입력해 수평 방향의 주사선을 AF 검파를 실행한다(S147). 십자 형상의 초점 영역 및 15 분할 영역 전체의 초점 영역의 AF 평가값 LA, LB를 산출한다(S148). 상기 초점 영역은 도 10에서 도시하고 있는 십자 및 파선으로 도시하고 있는 15분할 전체 영역의 합산 구조이다.

　 렌즈로부터 현재의 초점거리, AF 검파 타이밍에 있어서의 포커스 렌즈의 위치, 현재 포커스 렌즈의 구동량과 핀트 편차량의 변환계수　KL를 얻고, AF 평가값과 세트(set)로 기억해 둔다(S149).

포커스 렌즈가 종단까지 스캔을 완료하였는지 판단한다(S150). 스캔을 완료하지 않은 경우 AF 평가값 LA, LB가 피크를 지났는지 판단한다(S151). 지나지 않았으며, S145 단계로 돌아와 AF 동작을 계속한다. 그리고 AF 동작중에 모든 AF 평가값이 피크를 지난 것이 없는 채 종단에 도달하면, 종단까지 스캔 완료한 것으로 판단하고 적어도 어느 하나의 초점 영역이 피크를 지났는지를 판단한다(S161). 어느 하나라도 지났으면 다시 S152 단계로 돌아와 통상의 AF 처리로 실행한다. 지나지 않은 경우 피크가 없다고 하는 판단하고, Low　Contrast, 즉 AF 불가하다고 판단하여 포커스 렌즈의 구동 정지 명령을 렌즈에 송신한다(S162). 그리고 A5로 돌아와, AF를 반복한다.　

AF 동작이 계속되는 경우, 즉 모든 AF 평가값이 피크를 지난 경우 다점 알고리즘 D1의 서브 루틴을 실행한다(S152). 다분할 초점 영역의 AF 평가값을 이용해 다점 알고리즘 D1에 의해 주피사체를 판단한다. 본 실시 예에서는 십자 형상이나 다분할 초점 영역들의 전체 영역을 선택한다. 여기에서는 십자 형상이나 모든 초점 영역을 선택한다. 다점 알고리즘 D1은 이후 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

　　선택한 초점 영역에 대하여 AF 평가값 L의 실제 피크값인 Vpk와 LVpk 위치를 보간연산(내삽연산)으로 산출한다(S153). AF 평가값 L의 보간연산으로 산출한 Vpk가 소정의 기준 피크값 보다 큰지 판단한다(S154). 크다면 AF 가능이라고 판단하여 초점 영역 위치에 따른 피크 오차를 보정한다(도 19의 b에서 S155). 이후 도 19b를 함께 참조한다. S1시의ΔIB,ΔIBoff의 보정과 동일한 보정을 실시한다. 그리고 포커스 렌즈의 구동량ΔLVpk와 핀트 편차량의 변환계수 KL를 곱해 포커스 렌즈의 구동량에 대한 보정량을 산출한다(S156). 포커스 렌즈의 구동량, 포커스 렌즈의 역방향 구동 명령, 목표 위치에의 포커스 렌즈의 저속 구동 명령을 렌즈에 송신한다(S157). 렌즈는 역방향 구동을 개시하고 S153 단계에서 산출한 포커스 렌즈의 목표 위치를 향해서 포커스 렌즈의 구동을 실시해 AF를 실행한다. S2가 다시 동작(ON)하는지 또는 동장 종료(OFF)하는지를 판단한다(S158). 셔터 릴리즈 버튼이 조작되지 않으면 A5에 연결되는 S142 단계를 진행한다. 동영상 캡쳐 및 연속적으로 AF를 실행한다. 셔터 릴리즈 버튼을 완전 누름한 후 누름을 하지 않으면 동영상 촬영을 종료한다(S159). 그리고 도 17의 A1로 돌아와, 라이브뷰 표시를 반복한다.

도 20은 도 18에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 초점 영역을 설정하는 단계의 일 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다. 구체적으로 다점 영역 설정 B1와 B11의 서브 루틴이다.

도 20을 참조하면, 출발점이 2군데 있다. 우선 B1에서는 카메라가 야경 모드인지 판단한다(S201). 야경 모드이면 S205로 진행한다. 야경 모드가 아니라면 아경 인물 모드인지 판단한다(S202). 야경 인물 모드이면 S205로 진행된다. 야경 인물 모드는 야경과 관련된 모드를 의미하는 것이다. 이들 모드는 도 17의 S102에서 얻은 정보이다. 그리고 영상 신호의 휘도(BV)가 저휘도인지 판단한다. 구체적으로 상기 휘도가 0보다 작은지 판단한다(S203). 휘도는 도 6b에서 다분할 측광으로부터 얻을 수 있다. 측광값에 의해 피사체의 휘도가 낮은 경우 S205를 진행된다. 상기 판단들을 모두 만족하지 않으면 S204를 진행한다. 15개의 다분할 초점 영역을 설정해 소(小) 초점 영역(제1 초점 영역에 대응) 각각으로 초점 검사하여 도 18에 돌아간다.

한편 B11의 경우는 S205부터 실행한다. S205, S206에서는 카메라의 배치 방향을 판단한다. 카메라가 가로 배치이면 S207을 진행하여 지면을 기준으로 중력 반대 방향으로 상부에 돌출 형태를 갖는 초점 영역(도 8a에 대응)을 설정한다(S207). 본 발명에서 가로 배치라 하면 전원 버튼 또는/및 셔터 릴리즈 버튼이 지면을 기준으로 가장 상부 또는 가장 하부에 위치하도록 배치하는 것이거나, 표시부의 가로변이 세로변보다 길게 배치하고 있는 것일 수 있다. 세로 배치는 상기 가로 배치는 직각으로 회전한 배치일 수 있다. 카메라가 우상의 세로 배치라면 S208을 진행한다. 카메라의 우측, 즉 전원 버튼 또는 셔터 릴리즈 버튼이 배치된 우측 방향으로 상부에 돌출 형태를 갖는 제2 초점 영역(도 8c 대응)을 설정한다. 상기 제2 초점 영역은 상기 제1 초점 영역 보다 크며 상술한 돌출 형태를 갖는다. 좌상의 세로 위치라면 S209를 실행한다. S208과 반대 방향으로 돌출되는 요철 형태를 갖는 제2 초점 영역(도 8d 대응)을 설정한다. 그리고 도 18로 돌아간다. 요철 형태로서

를 예시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 삼각형 돌출 형태 등의 다양한 형태를 가질 수 있다.

도 21은 도 18에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 초점 영역을 설정하는 단계의 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다. 본 실시 예에서는 다점 영역 설정의 서브 루틴의 다른 실시 예로서 도 18에서 B1를 B2에, B11를 B21에 적용가능하다.

　도 21도 시작점이 2개 있다. 우선 B2에서는 카메라가 인물 관련의 모드인지 판단한다(S211). 인물 관련의 모드라면 S214 단계를 진행한다. 인물 관련 모드로 포트레이트, 역광 인물, 야경 인물, 기념 사진 등이 있을 수 있다. 상기 모드 정보는 도 17의 S102로부터 얻을 수 있다. 영상 신호의 휘도(BV)가 저휘도인지 판단한다(S212). 구체적으로 상기 휘도(BV)가 0보다 작은지 판단할 수 있다. 휘도 정보는 도 6b에 도시한 다분할 측광으로부터 얻을 수 있는 정보이다. 측광값에 의해 피사체의 휘도가 낮은 경우 S214를 진행한다. S211, S212 단계들의 판단을 모두 충족하지 못하는 경우 S213을 진행한다. 즉, 15개의 다분할 초점 영역들의 각 소(小) 초점 영역((제1 초점 영역에 대응) 각각으로 초점 검사를 행한다(S213). 그리고 도 18로 돌아간다.

한편 B21의 경우, S214 부터 진행한다. S214, S215에서는 카메라의 배치 방향을 판단한다. 카메라가 가로 배치이면 S216을 진행하여 카메라 상부 방향으로 돌출부를 갖는 요철(

) 형상의 초점 영역을 설정한다. 우상의 세로 위치라면 S217로 진행하여 우측 방향으로 돌출부를 갖는 요철(

) 형상의 제2 초점 영역을 설정한다. 좌상의 세로 위치라면 S218로 진행하여 좌측 방향으로 돌출부를 갖는 요철(

) 형상의 제2 초점 영역을 설정한다. 상술한 상기 제2 초점 영역은 상기 제1 초점 영역 보다 큰 크기를 가지며, 해당 형상을 갖는 것이다.

그리고 S219, S220 단계들에서 주피사체의 위치를 판단한다. 15개의 분할 초점 영역들 각각의 AF 평가값의 피크값을 분석하여 상기 초점 영역들 중 피크 위치가 중앙 영역에 있다면 S223 단계를 진행한다. 따라서 15개의 분할 초점 영역들 중에서 중앙 영역에 카메라 상부를 향하는 방향으로 돌출부를 갖는 요철(

) 형상의 제2 초점 영역을 배치한다. 그리고 상기 초점 영역들 중 피크 위치가 좌측 영역에 있다면 S221 단계를 진행한다. 카메라 상부를 향하는 방향으로 돌출부를 갖는 요철(

) 형상의 제2 초점 영역을 15개의 분할 초점 영역들 중에서 우측 영역에 있으면 우측 영역에 배치하여 S222 단계를 진행한다. 도 11b는 좌측 영역에 배치함을 예시한 것이다. 우측 영역의 배치는 도 11b의 의 반대 영역에 배치하는 것임을 알 수 있으므로 구체적인 도면을 생략한다.

도 22는 도 18에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 초점 영역을 설정하는 단계의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다. 본 실시 예에서는 다점 영역 설정의 서브 루틴의 다른 실시 예로서 도 18에서 B1, B11 대신 B3, B31를 적용가능하다.

도 22도 시작점이 2개이다. 우선, S231 단계에서 영상 신호의 휘도(BV)가 저휘도인지 판단한다. 일 예로서 상기 휘도가 -1 보다 작은지 판단할 수 있다. 휘도 정보는 도 6b에 도시한 다분할 측광으로부터 얻을 수 있다. 측광값에 의해 피사체의 휘도가 낮은 경우 S233을 진행된다. 저휘도가 아니라면 S232를 진행하여 15 개의 다분할 초점 영역을 설정하고 소(小) 초점 영역(제1 초점 영역에 대응)들 각각으로부터 초점 검사를 할 수 있다. 도 18로 돌아가 AF를 실행한다.

한편, B31의 경우는 S233 부터 처리한다. S233에서 카메라의 배치 방향을 판단한다. 카메라가 가로 배치라면 세로 I형상(도 9a에 대응)의 제2 초점 영역을 설정한다(S234). 세로 배치라면 가로 I 형상(도 9b에 대응)의 제2 초점 영역을 설정하고(S235), 도 18로 돌아간다. 상술한 상기 제2 초점 영역은 상기 제1 초점 영역 보다 큰 크기를 갖는 것이다.

도 23은 도 18에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 초점 영역을 설정하는 단계의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다. 본 실시 예에서는 다점 영역 설정의 서브 루틴의 또 다른 실시 예로서 도 18에서 B1, B11 대신 각각 B4, B41을 적용가능하다.

도 23을 참조하면, 시작점이 2개 있다. B4에서는 s221로 BVaf＜1인지 판단한다. 휘도 정보는 도 6b에서 나타내는 다분할 측광으로부터 얻을 수 있던 초점 영역 내의 휘도 정보이다. 측광값에 의해 피사체의 휘도가 낮은 경우 S224 단계를 진행한다. 휘도가 낮지 않은 경우 동영상 모드인지 판단한다(S222). 동영상 모드인 경우 S224 단계를 진행한다. 휘도가 낮지 않고 동영상 모드도 아니라면 S223 단계를 진행하여, 15개의 설정하고 소(小) 초점 영역(제1 초점 영역에 대응)들 각각으로부터 초점 검사를 할 수 있다. 도 18로 돌아가 AF를 실행한다.

한편 입구가 B41의 경우는 S224 단계로부터 처리한다. S224 단계에서는 제2 초점 영역을 십자 형상으로 설정한다. 도 10에 도시된 형상에 대응하는 것이다. 그리고 사용자가 터치 패널에서 터치 위치가 중앙이라면 중앙 영역에 십자의 제2 초점 영역을 설정하고(S229), 우측 영역을 터치한다면 우측 영역에 십자의 제2 초점 영역을 설정하며(S228), 그러하지 않으며 좌측 영역에 십자의 제2 초점 영역을 설정한다(S227). 도 21에서 사용자 선택의 방법을 터치로 변경한 것으로서, 그 외의 설명은 동일하므로 생략한다. 상기 제2 초점 영역은 상기 제1 초점 영역 보다 큰 크기를 갖는 것이다.

도 24는 도 18에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 다점 알고리즘 C1의 동작을 설명하기 위한 순서도이다. 본 실시 예에서 다점 알고리즘 C1의 동작은 다분할 초점 영역으로 low　Contrast가 아니었던 초점 영역이 추출되어 각각의 피크 위치의 검출을 종료함을 전제한다.

우선 다분할 초점 영역들의 중앙부를 초점 영역으로 검출한 피사체 배율 정보(이하 '중앙 배율'이라 한다)가 있는지 판단한다(S301). low　Contrast로 검출되지 않은 경우는 중앙 배율을 얻을 수 없다. 상기 배율은 포커스 렌즈의 초점 거리와 포커스 렌즈의 위치를 이용하여 산출할 수 있다. 중앙 배율 정보가 있으면 상기 배율이 1/60보다 큰지 판단한다(S302). 크다면 중앙에 주피사체가 존재하는 확률이 높다고 판단해, 상기 다분할 초점 영역들의 중앙 영역을 초점 영역으로 선택한다(S303). 중앙 배율이 없는 경우나, 중앙 배율이 1/60 이하인 경우는 AF 평가값의 피크 위치가 최근접에 있는 영역을 초점 영역으로 선택한다(S304).

도 25는 도 19a에 도시된 디지털 카메라의 동작 중에 다점 알고리즘 D1의 동작을 설명하기 위한 순서도이다. 다점 알고리즘 D1의 동작은 동영상 촬영을 위한 다분할 초점 영역에 관한 것이다.

도 25를 참조하면, 십자형태의 초점 영역으로 AF 검출이 가능한지를 판단한다(S401). 십자 형태의 초점 영역 상에 배치한 소(小) 초점 영역의 AF 평가값의 합계가 기준값 보다 큰 경우 검출 가능이라고 판단할 수 있다. 가능하다면, 십자 형태를 구성하는 일부 소(小) 초점 영역들을 합한 영역을 초점 영역으로 설정하고(S402), 도 19a로 돌아간다. 그리고 검출 가능하지 않다면 15개의 초점 영역들을 합한 영역을 초점 영역으로 설정하여 (S403) 도 19a로 돌아간다.

한편, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 플래시 메모리 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.

이상, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 상세히 설명하였으나 본 발명은 상기 예로 한정되지 않는다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서 각종 변경예 또는 수정예를 생각해낼 수 있다는 것은 명백하며 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

Claims (26)

1. 포커스 렌즈;
   상기 포커스 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 포커스 렌즈 구동부;
   상기 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 촬상부;
   상기 영상신호의 휘도 정보를 기준 휘도 정보와 비교하여 저휘도인지 판단하는 판단부;
   상기 판단부의 판단결과, 저휘도가 아닌 경우 제1 초점 영역을 설정하고 저휘도인 경우 상기 제1 초점 영역 보다 크며 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역을 설정하는 초점 영역 설정부; 및
   상기 설정된 제1 초점 영역 또는 제2 초점 영역에 해당하는 영상신호에 대하여 초점을 조절하도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어하는 제어부;를 구비하는 초점 조절 장치.
2. 삭제
3. 포커스 렌즈;
   상기 포커스 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 포커스 렌즈 구동부;
   상기 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 촬상부;
   일 조건을 판단하는 판단부;
   초점 영역에 해당하는 상기 영상신호를 이용하여 AF 평가값을 도출하는 AF 평가값 도출부;
   상기 AF 평가값의 피크값을 판단하는 피크값 판단부;
   상기 판단부의 판단 결과에 따라 상기 초점 영역을 상부의 폭이 좁은 형상으로 설정하는 초점 영역 설정부;
   설정한 초점 영역에 해당하는 영상신호에 대하여 초점을 조절하도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어하는 제어부;를 구비하고,
   상기 판단부는 상기 AF 평가값의 피크값을 기준 피크값과 비교하고,
   상기 초점 영역 설정부는 상기 피크값이 상기 기준 피크값 보다 작지 않은 경우 제1 초점 영역으로 설정하고 상기 피크값이 상기 기준 피크값 보다 작은 경우 상기 제1 초점 영역보다 크며 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 판단부는 특정 모드인지 판단하고,
   상기 초점 영역 설정부는 상기 특정 모드가 아닌 경우 제1 초점 영역으로 설정하고 상기 특정 모드인 경우 상기 제1 초점 영역 보다 크며 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 특정 모드는 야경 관련 모드, 인물 관련 모드 및 동영상 모드 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 초점 영역 설정부는 상기 초점 영역을 상부에 요철 구조를 갖는 형상, I 형상, 십자 형상 중 어느 하나의 형상으로 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 초점 조절 장치가 지면을 기준으로 가로 배치 또는 세로 배치 인지를 감지하는 위치 센서를 더 구비하고,
   상기 초점 영역 설정부는 가로 배치 및 세로 배치인 경우 지면을 기준으로 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 초점 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 촬상부의 화면의 적어도 일 영역을 포함하는 복수의 제1 초점 영역들 각각에 해당하는 영상신호를 이용하여 복수의 제1 초점 영역들 각각에 해당하는 AF 평가값을 도출하는 AF 평가값 도출부와,
   상기 복수의 제1 초점 영역들 각각에 해당하는 AF 평가값으로부터 상기 복수의 제1 초점 영역들 각각에 해당하는 AF 평가값의 피크값을 판단하는 피크값 판단부를 더 구비하고,
   상기 초점 영역 설정부는 상기 판단부의 판단에 따라 상기 제1 초점 영역보다 크고 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 복수의 제1 초점 영역들에 대응하는 AF 평가값의 피크값들로부터 어느 하나를 선택하고 선택한 피크값에 대응하는 피사체를 주 피사체로 판단하는 주피사체 판단부를 더 구비하는 초점 조절 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 판단부는 선택한 상기 AF 평가값의 피크값을 기준 피크값과 비교하고,
    상기 초점 영역 설정부는 선택한 상기 AF 평가값의 피크값이 상기 기준 피크값 보다 작지 않은 경우 제1 초점 영역을 설정하고 선택한 상기 AF 평가값의 피크값이 상기 기준 피크값 보다 작은 경우 상기 제1 초점 영역 보다 크며 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 초점 영역 설정부는 선택한 상기 피크값에 대응하는 제1 초점 영역을 포함하고 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
12. 제1항에 있어서, 사용자에 의해 상기 초점 영역의 크기 또는 상기 초점 영역의 위치를 조절하는 신호를 입력하는 조작부를 더 구비하는 초점 조절 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 조작부는 사용자의 터치에 의해 조절하도록 신호를 입력하는 터치 패널을 구비하는 초점 조절 장치.
14. 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 단계;
    일 조건을 판단하는 단계;
    상기 판단에 따라 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 초점 영역을 설정하는 단계;
    설정한 초점 영역에 해당하는 영상신호에 대하여 초점을 조절하도록 상기 포커스 렌즈를 이동하는 단계;를 구비하고,
    상기 일 조건을 판단하는 단계는 상기 영상신호의 휘도 정보를 기준 휘도 정보와 비교하여 저휘도인지 판단하는 단계를 구비하고,
    상기 초점 영역을 설정하는 단계는 저휘도가 아닌 경우 제1 초점 영역으로 설정하고, 저휘도인 경우 상기 제1 초점 영역 보다 크며 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역으로 설정하는 단계를 구비하는 초점 조절 방법.
15. 삭제
16. 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 단계;
    일 조건을 판단하는 단계;
    상기 판단에 따라 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 초점 영역을 설정하는 단계;
    설정한 초점 영역에 해당하는 영상신호에 대하여 초점을 조절하도록 상기 포커스 렌즈를 이동하는 단계;를 구비하고,
    제1 초점 영역에 해당하는 영상신호로부터 AF 평가값을 도출하는 단계;
    상기 AF 평가값의 피크값을 판단하는 단계를 더 구비하고,
    상기 일 조건을 판단하는 단계는 상기 AF 평가값의 피크값과 기준 피크값을 비교하는 단계를 구비하고,
    상기 초점 영역을 설정하는 단계는 상기 AF 평가값의 피크값이 상기 기준 피크값 보다 작은 경우, 상기 제1 초점 영역 보다 크며 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역으로 설정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
17. 제14항에 있어서, 상기 일 조건을 판단하는 단계는 특정 모드 인지를 판단하는 단계를 구비하고,
    상기 초점 영역을 설정하는 단계는 상기 특정 모드가 아닌 경우 제1 초점 영역으로 설정하고, 상기 특정 모드인 경우 상기 제1 초점 영역 보다 크며 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역으로 설정하는 단계;를 구비하는 초점 조절 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 특정 모드는 인물 관련 모드, 야경 관련 모드 및 동영상 모드 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
19. 제14항에 있어서, 상기 초점 영역을 상부에 요철 구조를 갖는 형상, I 형상, 십자 형상 중 어느 하나의 형상으로 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
20. 제14항에 있어서, 상기 초점 조절 장치가 지면을 기준으로 가로 배치 또는 세로 배치 인지를 감지하는 단계를 더 구비하고,
    가로 배치 뿐만 아니라 세로 배치인 경우에도 지면을 기준으로 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 초점 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
21. 제14항에 있어서, 복수의 제1 초점 영역들 각각에 해당하는 영상신호를 이용하여 복수의 제1 초점 영역들 각각에 해당하는 AF 평가값을 도출하는 단계;
    상기 복수의 제1 초점 영역들 각각에 해당하는 AF 평가값으로부터 상기 복수의 제1 초점 영역들 각각에 해당하는 AF 평가값의 피크값을 판단하는 단계;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
22. 제21항에 있어서, 상기 복수의 제1 초점 영역들에 대응하는 AF 평가값의 피크값들로부터 어느 하나를 선택하고 선택한 피크값에 대응하는 피사체를 주 피사체로 판단하는 단계를 더 구비하고,
    선택한 상기 AF 평가값의 피크값을 기준 피크값과 비교하고,
    상기 피크값이 상기 기준 피크값 보다 작은 경우 상기 제1 초점 영역 보다 크며 상부의 폭이 좁은 형상을 갖는 제2 초점 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
23. 제22항에 있어서, 상기 제2 초점 영역은 선택한 상기 피크값에 대응하는 제1 초점 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
24. 제14항에 있어서, 상기 초점 영역의 크기 또는 위치를 사용자가 선택하는 단계를 더 구비하는 초점 조절 방법.
25. 제24항에 있어서, 상기 초점 영역을 사용자의 터치에 의해 선택하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
26. 제14항, 제16항 내지 제25항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램으로 기록한 기록 매체.

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