KR101710625B1 - 초점 조절 장치, 초점 조절 방법 및 상기 방법을 기록한 기록 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 촬상 소자에서 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하며, 상기 영상 신호를 메모리에 저장한 후, 상기 메모리로부터 상기 촬상 소자의 독출 방향과 상이한 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 산출하고, 산출한 초점 평가값에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출하여 포커스 렌즈를 구동하는 초점 조절 장치, 초점 조절 방법 및 상기 방법을 기록한 기록 매체에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 다양한 피사체 영상에 대하여 정확하게 초점을 조절할 수 있으며, 고속의 촬영 모드에서도 상기와 같은 영상에 대하여 효과적으로 초점 조절을 행할 수 있다.

Description

초점 조절 장치, 초점 조절 방법 및 상기 방법을 기록한 기록 매체{Focusing apparatus, focusing method and medium for recording the focusing method}

본 발명은 초점 조절 장치, 초점 조절 방법 및 상기 방법을 기록한 기록 매체에 관한 것이다.

컨트라스트 방식의 종래 초점 조절 방법은 포커스 렌즈의 위치를 변화시키면서 촬상 소자에서 생성한 영상 신호에 대한 초점 평가값을 산출하고, 상기 초점 평가값의 피크값을 도출한 후, 상기 피크값에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 목표 위치로 설정하여 초점을 조절하였다. 고속의 초점 조절을 위하여 상기 초점 평가값을 촬상 소자로부터 직접 제공되는 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 산출하였다. 보다 구체적으로, 촬상 소자로부터 수평 방향으로 독출하여 제공받은 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 산출하였다. 그러나, 피사체를 촬영한 영상은 수평 방향으로는 컨트라스트 변화가 작으나 수직 방향으로는 그 변화가 클 수 있다. 이와 같은 영상에 대하여는 상기와 같은 방법으로는 정확한 초점 평가값의 피크값을 도출할 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 다양한 피사체 영상에 대하여 정확하게 초점을 조절할 수 있는 초점 조절 장치, 초점 조절 방법 및 상기 방법을 기록한 기록 매체를 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 촬상 소자와, 상기 촬상 소자로부터 제공되는 상기 영상 신호를 저장하는 메모리와, 상기 메모리로부터 상기 촬상 소자의 독출 방향과 상이한 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 도출하는 초점 평가값 도출부와, 상기 초점 평가값의 피크값을 도출하는 피크값 도출부와, 상기 피크값에 대응하여 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 포커스 렌즈 위치 도출부를 구비하는 초점 조절 장치를 제공한다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치는 상기 피크값을 기준 피크값과 비교하는 판단부를 더 구비하고, 상기 포커스 렌즈 위치 도출부는 상기 피크값이 기준 피크값보다 큰 경우 상기 피크값에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치에 있어서, 상기 초점 평가값 도출부는 상기 촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하고, 상기 메모리로부터 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출하며, 상기 피크값 도출부는 상기 제1 초점 평가값 및 상기 제2 초점 평가값 중 적어도 어느 하나의 초점 평가값의 피크값을 도출하고, 상기 포커스 렌즈 위치 도출부는 상기 피크값에 대응하여 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치에 있어서, 상기 피크값 도출부는 상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값 및 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값을 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치는 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값의 크기를 비교하는 피크값 크기 판단부를 더 구비하고, 상기 포커스 렌즈 위치 도출부는 상기 피크값 크기 판단부의 판단 결과에 따라 제1 피크값과 상기 제2 피크값 중 어느 하나에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치는 상기 영상 신호의 각 방향에 따른 초점 평가값 도출을 위한 요소수가 상이한지 판단하는 요소수 판단부와, 상이한 경우, 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값이 동일한 요소수에 대한 피크값인 것으로 규격화하는 규격화부를 더 구비하며, 상기 피크값 크기 판단부는 규격화한 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값의 크기를 비교할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치는 상기 제1 피크값을 제1 기준 피크값과 비교하는 제1 판단부와, 상기 제2 피크값을 제2 기준 피크값과 비교하는 제2 판단부를 더 구비하고, 상기 포커스 렌즈 위치 도출부는 상기 제1 피크값이 상기 기준 피크값 보다 크고 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값 보다 작은 경우 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치를 도출하고, 상기 제1 피크값이 상기 제1 기준 피크값 보다 작고 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값 보다 큰 경우 상기 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치는 상기 포커스 렌즈 위치 도출부는 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출하며, 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치를 비교하는 포커스 렌즈 위치 판단부를 더 구비하고, 상기 포커스 렌즈 구동부는 상기 비교 결과 피사체 거리가 근접한 것에 대응하는 포커스 렌즈의 위치로 상기 포커스 렌즈를 구동할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치는 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치 차이와 기준 차이를 비교하는 제3 판단부를 더 구비하고, 상기 포커스 렌즈 구동부는 상기 차이가 상기 기준 차이보다 작은 경우 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치의 중심으로 상기 포커스 렌즈를 구동할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치는 상기 촬상 소자의 촬상 주기를 기준 주기와 비교하는 촬상 주기 판단부를 더 구비하고, 상기 촬상 주기가 상기 기준 주기보다 큰 경우, 상기 메모리는 상기 촬상 소자로부터 제공되는 영상 신호를 적어도 하나의 영상 신호를 건너뛰는 일 주기 단위로 저장할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치에 있어서, 상기 초점 평가값 도출부는 상기 촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 일 주기 단위의 상기 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하고, 상기 메모리로부터 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출한 상기 일 주기 단위의 상기 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출하며, 상기 피크값 도출부는 상기 제1 초점 평가값 및 상기 제2 초점 평가값 중 적어도 어느 하나의 초점 평가값의 피크값을 도출하고, 상기 포커스 렌즈 위치 도출부는 상기 피크값에 대응하여 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치에 있어서, 상기 일 주기 단위의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 2n-1 주기의 영상 신호일 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절장치에 있어서, 상기 초점 평가값 도출부는 상기 촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 일 주기 단위의 상기 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하고, 상기 메모리로부터 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출한 다른 주기 단위의 상기 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출하며, 상기 피크값 도출부는 상기 제1 초점 평가값 및 상기 제2 초점 평가값 중 적어도 어느 하나의 초점 평가값의 피크값을 도출하고, 상기 포커스 렌즈 위치 도출부는 상기 피크값에 대응하여 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치에 있어서, 상기 일 주기 단위의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 2n-1 주기의 영상 신호이며, 상기 다른 주기의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 4n-1 주기의 영상 신호일 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치에 있어서, 상기 초점 평가값 도출부는 포커스 렌즈를 일 방향으로 이동시키면서 상기 촬상 소자에서 생성한 제1 영상 신호에 대하여 제1 방향으로 독출하여 제1 초점 평가값을 도출하고, 상기 포커스 렌즈를 타 방향으로 이동시키면서 상기 촬상 소자에서 생성한 제2 영상신호를 상기 메모리에 저장하고 상기 메모리로부터 상기 제2 영상 신호를 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출하여 제2 초점 평가값을 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치에 있어서, 상기 초점 평가값 도출부는 상기 제1 초점 평가값을 도출한 후 상기 제2 초점 평가값을 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치에 있어서, 상기 피크값 도출부는 상기 제1 초점 평가값 및 상기 제2 초점 평가값 중 어느 하나의 초점 평가값의 피크값을 도출하고, 상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값을 도출한 경우 상기 제1 피크값을 도출하였다는 정보를 설정하는 제1 피크값 도출 정보 설정부를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 하는 초점 조절 장치에 있어서, 상기 정보에 따라 상기 제1 피크값을 도출한 경우 상기 제1 피크값과 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값의 크기를 비교하는 피크값 크기 판단부;를 더 구비하고, 상기 포커스 렌즈 위치 도출부는 상기 피크값 크기 판단부의 판단 결과에 따라 제1 피크값 및 상기 제2 피크값 중 어느 하나에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치에 있어서, 상기 정보에 따라 상기 제1 피크값을 도출한 경우 상기 포커스 렌즈 위치 도출부는 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출하고, 상기 제1 포커스 렌즈와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치를 비교하는 포커스 렌즈 위치 판단부를 더 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은 영상 신호를 생성하는 단계와, 상기 영상 신호를 저장하는 단계와, 저장된 상기 영상 신호를 촬상 소자의 독출 방향과 상이한 방향으로 독출하여 초점 평가값을 도출하는 단계와, 상기 초점 평가값의 피크값을 도출하는 단계와, 상기 피크값 에 대응하여 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 단계를 구비하는 초점 조절 방법을 제공한다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법은 상기 피크값을 기준 피크값과 비교하는 단계를 더 구비하고, 상기 피크값이 기준 피크값보다 큰 경우 상기 피크값에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법은 상기 촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하는 단계와, 저장된 상기 영상 신호로부터 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출하는 단계와, 상기 제1 초점 평가값 및 상기 제2 초점 평가값 중 적어도 어느 하나의 초점 평가값의 피크값을 도출하는 단계와,상기 피크값에 대응하여 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 단계를 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법은 상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값 및 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값을 도출하는 단계를 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법은 상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값과 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값의 크기를 비교하는 단계를 더 구비하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값의 중 어느 하나에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법은 상기 영상 신호의 각 방향에 따른 초점 평가값 도출을 위한 요소수가 상이한지 판단하는 단계와, 상이한 경우, 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값이 동일한 요소수에 대한 초점 평가값인 것으로 규격화하는 단계를 더 구비하며, 규격화한 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값의 크기를 비교할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법은 상기 제1 피크값을 제1 기준 피크값과 비교하는 단계와, 상기 제2 피크값을 제2 기준 피크값과 비교하는 단계를 더 구비하고, 상기 제1 피크값이 상기 기준 피크값 보다 크고 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값 보다 작은 경우 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치를 도출하고, 상기 제1 피크값이 상기 제1 기준 피크값 보다 작고 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값 보다 큰 경우 상기 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법은 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 단계와, 상기 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 단계와, 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치를 비교하는 단계를 더 구비하고, 상기 비교 결과 피사체 거리가 근접한 것에 대응하는 포커스 렌즈의 위치로 상기 포커스 렌즈를 구동할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법은 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치 차이와 기준 차이를 비교하는 단계를 더 구비하고, 상기 차이가 상기 기준 차이보다 작은 경우 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치의 중심으로 상기 포커스 렌즈를 구동할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법은 상기 촬상 소자의 촬상 주기를 기준 주기와 비교하는 단계를 더 구비하고, 상기 촬상 주기가 상기 기준 주기보다 큰 경우, 상기 촬상 소자로부터 제공되는 영상 신호를 적어도 하나의 영상 신호를 건너뛰는 일 주기 단위로 저장할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법에 있어서, 상기 촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 일 주기 단위의 상기 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하고, 저장된 상기 일 주기 단위의상기 영상 신호를 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출하여 제2 초점 평가값을 도출하며, 상기 제1 초점 평가값 및 상기 제2 초점 평가값 중 적어도 어느 하나의 초점 평가값의 피크값을 도출하고, 상기 피크값에 대응하여 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법에 있어서, 상기 일 주기 단위의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 2n-1 주기의 영상 신호인 것일 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법에 있어서, 상기 촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 일 주기 단위의 상기 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하고, 저장된 다른 주기 단위의 상기 영상 신호를 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출하여 제2 초점 평가값을 도출하며, 상기 제1 초점 평가값 및 상기 제2 초점 평가값 중 적어도 어느 하나의 초점 평가값의 피크값을 도출하고, 상기 피크값에 대응하여 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법에 있어서, 상기 일 주기 단위의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 2n-1 주기의 영상 신호이며, 상기 다른 주기의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 4n-1 주기의 영상 신호일 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법은 포커스 렌즈를 일 방향으로 이동시키면서 상기 촬상 소자에서 생성한 제1 영상 신호에 대하여 제1 방향으로 독출하여 제1 초점 평가값을 도출하는 단계를 더 구비하고, 상기 포커스 렌즈를 타 방향으로 이동시키면서 상기 촬상 소자에서 생성한 제2 영상신호를 저장하고 저장된 상기 영상 신호로부터 상기 제2 영상 신호를 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출하여 제2 초점 평가값을 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법에 있어서, 상기 제1 초점 평가값을 도출한 후 상기 제2 초점 평가값을 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법에 있어서, 상기 제1 초점 평가값 및 상기 제2 초점 평가값 중 어느 하나의 초점 평가값의 피크값을 도출하고, 상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값을 도출한 경우 상기 제1 피크값을 도출하였다는 정보를 설정하는 단계를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법은 상기 정보에 따라 상기 제1 피크값을 도출한 경우 상기 제1 피크값과 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값의 크기를 비교하는 단계;를 더 구비하고, 상기 비교 결과에 따라 제1 피크값 및 상기 제2 피크값 중 어느 하나에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 발명에 관한 초점 조절 방법에 있어서, 상기 정보에 따라 상기 제1 피크값을 도출한 것으로 판단한 경우 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출하고 상기 제1 포커스 렌즈와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치를 비교하는 단계를 더 구비할 수 있다.

아울러, 본 발명은 상술한 초점 조절 방법을 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램으로 기록한 기록 매체를 제공한다.

본 발명에 따르면 컨트라스트 방식으로 초점 조절을 함에 있어서, 피사체 영상이 어떠한 패턴을 갖더라도, 예를 들어 수평 방향으로는 컨트라스트의 변화가 작으나 수직 방향으로는 그 변화가 큰 경우 등에서 정확하게 초점 조절을 실행할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따르면 고속 촬영 모드에서도 용이하게 초점 조절을 실행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 일 실시 예로서, 렌즈 교환식 디지털 촬영 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 다른 실시 예로서 렌즈 일체형 디지털 촬영 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 디지털 촬영 장치의 카메라 제어부를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는 다점 초점 영역의 위치를 표시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 초점 영역들 중 e8의 초점 영역에 포함된 주사선을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 초점 영역들 중 e8의 초점 영역에 포함된 영상 신호를 수직 방향 영상 신호로 분할한 것을 나타낸 도면이다.
도 7 내지 12는 도 3에 도시된 디지털 촬영 장치의 제어부에서 AF(220c)와 CPU(224)의 실시 예들을 나타낸 도면들이다.
도 13은 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 일 실시 예에 있어서, 초점 조절 동작을 위한 타이밍도이다.
도 14는 초점 평가값의 피크값을 도출하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 15 내지 도 17은 도 12에 도시된 타이밍도를 적용함에 있어서, 본 발명의 일 실시 예에 관한 초점 조절 방법을 설명하기 위한 순서도들이다.
도 18은 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 다른 실시 예에 있어서, 초점 조절 동작을 위한 타이밍도이다.
도 19a 내지 도 21은 도 17에 도시된 타이밍도를 적용함에 있어서, 본 발명의 일 실시 예에 관한 초점 조절 방법을 설명하기 위한 순서도들이다.
도 22은 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 또 다른 실시 예에 있어서, 초점 조절 동작을 위한 타이밍도이다.
도 23와 24은 도 22에 도시된 타이밍도를 적용함에 있어서, 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 실시예들을 설명하기 위한 순서도들이다.
도 25와 도 26은 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 또 다른 실시 예에 있어서, 초점 조절 동작을 위한 타이밍도이다.
도 27과 도 28은 도 25와 26에 도시된 타이밍도들을 적용함에 있어서, 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 실시예들을 설명하기 위한 순서도들이다.

첨부된 도면들을 참조해 본 발명의 실시예들에 대해서 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 일 실시 예로서, 렌즈 교환식 디지털 촬영 장치를 도시한 도면이다. 본 실시 예에서는 상기 초점 조절 장치의 일 실시 예로서 디지털 촬영 장치를 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정하는 것은 아니며 상기 초점 조절 장치를 탑재한 PDA, 휴대폰 등 다양한 디지털 기기에도 적용가능하다.

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 수직 또는/및 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 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.

카메라 제어부(209)는 촬상 소자(204)로 생성된 영상 신호에 대해서 AF 검출을 수행해 초점 평가값을 산출한다. 또, 촬상 소자 제어부(205)에서 생성한 타이밍 신호에 의한 매 AF 검출 시각으로의 초점 평가값을 기록하고, 렌즈(100)로부터 송신된 렌즈 위치 정보와 기록된 초점 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 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 초점 조절 동작을 개시한다. 촬상 소자(204)로 생성한 영상 신호를 사용해 초점 조절 동작을 수행하는데, 콘트라스트 AF 방식으로는 콘트라스트 값과 관계되는 초점 평가값으로부터 초점 위치를 계산하고, 상기 계산 결과를 토대에서 렌즈(100)를 구동한다. 초점 평가값은 카메라 제어부(209)에서 산출한다. 카메라 제어부(209)는 상기 초점 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 초점 조절을 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 예로서 렌즈 일체형 디지털 촬영 장치를 도시한 도면이다. 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), 조리개 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.

본 실시 예의 경우 제 2 타이머(228)를 사용해 초점 평가값과 렌즈 위치를 동기화 시킨다.

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

도 3은 도 1에 도시된 초점 조절 장치에서 카메라 제어부(209)를 더욱 상세히 설명하기 위한 블록도이다. 도 3은 카메라 제어부(209)를 설명하기 위하여, 카메라 제어부(209)에 연결되는 다른 구성의 블럭을 함께 도시하였다. 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 초점 평가값, 노출 조절을 위한 AE 평가값, 화이트 밸런스 조절을 위한 AWB 평가값등을 산출한다. 초점 평가값은 수평 방향의 콘트라스트를 나타내는 수평 초점 평가값과 수직 방향의 콘트라스트를 나타내는 수직 초점 평가값을 포함할 수 있다. 수평 초점 평가값은 촬상 소자(204)로 독출시에 수평 방향 영상 신호를 직접 인가 받아 산출될 수 있다. 한편 수직 초점 평가값은 후술 하는 메모리(210)에 수평 방향 영상 신호를 일시 기록한 후, 기록된 영상 신호를 수직 방향 영상 신호 성분으로 읽어 산출할 수 있다. 즉, 사전 처리부(220)는 초점 평가값 산출부의 일례일 수 있다.

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.

한편, 메모리 콘트롤러(225)는 촬상 소자(204)로부터 수평 방향 영상 신호가 독출 되면, 상기 독출시에 수평 방향 영상 신호를 순차적으로 메모리(210)에 기록한다. 이 때, 상기 수평 방향 영상 신호의 기록 장소는 메모리 콘트롤러(225)에 의해서 정해질 수 있다. 본 실시 예의 경우 추후 초점 영역에 해당하는 영상 신호를 독출하기 위하여 수직 방향 영상 신호 성분이 필요하다. 따라서 메모리 콘트롤러(225)는 수직 방향 영상 신호의 독출이 용이하게 수평 방향 영상 신호를 메모리(210)에 기록하도록 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 초점 평가값을 산출한다. 초점 평가값은 포커스 렌즈(104)의 이동에 따라서 산출된다. 예를 들어, 초점 평가값의 변화로부터 피사체 영상의 콘트라스트가 최대가 되는 포커스 렌즈(104)의 위치(초점 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 초점 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. 상기 통신 핀은 렌즈 정보나 제어 정보를 보내기 위해서 시리얼 통신을 행할 수 있다. 이러한 시리얼 통신에서는 시간 지연이 발생한다. 그러나 초점 평가값에 대한 포커스 렌즈(104)의 위치 정보를 시간 지연 없이 기록하지 않으면 정확한 초점 조절을 할 수 없다. 본체부(200)가 초점 평가값을 획득하는 타이밍을 렌즈(100)에 알린다든가, 렌즈(100)로부터 본체부(200)에 포커스 렌즈(104)의 위치를 송신하는 시간을 줄이게 하기 위해서는 시리얼 통신동안 시간 지연을 포커스 렌즈(104)가 이동하는 속도에 비해 극단적으로 짧게 할 필요가 있다. 그러나 시리얼 통신의 시간 지연을 극단적으로 짧게 하는 것은 비현실적이다. 따라서 동기를 맞추기 위한 통신 핀을 설치하는 방법을 고려할 수 있다. 그러나 동기를 맞추는 것에만 사용되는 통신 핀을 구비하는 것은 통신 핀의 수를 증가시켜 카메라 마운트(208) 및 렌즈 마운트(109)의 크기가 커지게 되고, 또한 비용의 증가를 야기할 수 있다. 따라서 본 실시 예에서는, 렌즈(100)와 본체부(200)에 동기를 맞추기 위한 타이머 기능을 구비한다. 또한, 특정 통신 핀에 대해서 처음에는 리얼타임 통신으로 동작하도록 설정하고, 리얼타임 통신에 의해서 렌즈(100) 내의 타이머 기능을 리셋 시킨 후에는 상기 통신 핀을 비실시간 통신인 시리얼 통신으로 동작하도록 설정한다.

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

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

도 4는 다점 초점 영역의 위치를 표시한 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 초점 영역들 중 e8의 초점 영역에 포함된 주사선을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 4에 도시된 초점 영역들 중 e8의 초점 영역에 포함된 영상 신호를 수직 방향 영상 신호로 분할한 것을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 촬영 화면의 중앙에 상하 좌우 대칭으로 15개의 영역들로 구분하여 초점 영역을 설정한다. 이하, 본 발명의 다양한 실시 예들에서는 e8 영역을 초점 영역으로 가정하여 설명하도록 한다.

촬상 소자(도3의 204)는 위로부터 차례차례 제1 주사선내지 나의 n 주사선이 배열되고 있다. 도 5를 참조하면, AFareaL8[1]으로부터 AFareaL8[a]까지의 복수의 주사선이 상기 e8 영역에 포함되어 있다. 촬상 소자 제어부(도 3의 205)의 제어에 의해서 촬상 소자(204)는 제1 주사선의 수평 방향 영상 신호로부터 나의 n 주사선의 수평 방향 영상 신호를 차례차례 출력한다.

한편, e8 영역의 영상 신호를 수직 방향 성분으로 분할하는 경우, 도 6과 같이 AFareaL8[1]으로부터 AFareaL8[b]까지 b 개의 수직 방향 영상 신호를 형성할 수 있다. 수직 방향 영상 신호는 촬상 소자(204)로부터 직접 독출 할 수 없기 때문에, 독출한 수평 방향 영상 신호를 우선 메모리(도 3의 210)에 기록한다. 메모리 컨트롤러(도 3의 225)는 필요한 경우 메모리(210)로부터 미리 기록되어 있는 수직 방향 영상 신호를 독출하도록 제어한다.

수직 방향의 영상 신호를 이용하여 초점을 조절함을 하기 도면들을 참조하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.

우선, 도 7을 함께 참조한다. 도 7은 도 3에 도시된 디지털 촬영 장치의 제어부에서 AF(220c) 및 CPU(224)의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.

본 실시 예에서의 AF(220c)는 상기 메모리(도 3의 210)로부터 제공되는 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 도출하는 초점 평가값 도출부를 구비한다. 상기 초점 평가값 도출부는 상기 촬상 소자(204)로부터 제공된 영상 신호가 메모리(210)에 저장된 후, 메모리(210)로부터 제공되는 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 도출할 수 있다.

상기 초점 평가값 도출부는 상기 메모리(도 3의 210)로부터 상기 촬상 소자(도 3의 204)의 독출 방향과 상이한 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 도출할 수 있다. 구체적으로, 상기 촬상 소자(204)로부터 제공된 영상 신호가 메모리(210)에 저장된 후, 메모리(210)로부터 상기 촬상 소자(204)로부터 독출되는 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출되는 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 방향은 촬상 소자(204)에서 주사 라인 방향인 수평 방향, 상기 제2 방향은 촬상 소자(204)의 데이터 라인의 방향인 수직 방향일 수 있다.

그리고 CPU(224a)의 피크값 도출부(224a-1)에서 상기 초점 평가값의 피크값을 도출하며, 포커스 렌즈 위치 도출부(224a-2)에서 상기 피크값에 대응하여 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

상기 초점 평가값 도출부는 상기 촬상 소자(204)로부터 제공되는 영상 신호에 대하여 초점 평가값도 도출할 수 있다. 구체적으로, 촬상 소자(204)로부터 상기 일 방향으로 독출되는 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 도출할 수도 있다.

따라서, 상기 피크값 도출부(224a-1)는 상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값 또는/및 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값을 도출할 수 있으며, 이때 상기 포커스 렌즈 위치 도출부(224a-2)는 도출한 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치 또는/및 상기 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

본 실시 예에서, 상기 일 방향은 촬상 소자(204)로부터 영상 신호를 독출하는 방향으로 촬상 소자(204)의 주사선(도 5의 AFareaL8[1] 내지 AFareaL8[a])에 대응하는 수평 방향일 수 있으며, 상기 다른 방향은 영상 데이터선(도 6의 AFareaL8[1] 내지 AFareaL8[b])에 대응하는 수직 방향일 수 있다.

본 발명에서 피크값은 초점이 맞은(in focus) 상태의 초점 평가값으로서, 실질적으로 초점 평가값의 최대값, 최소값 또는 극대값, 극소값에 대응하는 것일 수 있다. 구체적인 피크값 도출은 이후 도 13을 참조하여 설명한다.

도 8은 도 7은 도 3에 도시된 디지털 촬영 장치의 제어부에서 AF(220c)와 CPU(224)의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.

본 실시 예에서 AF(220c)는 초점 평가값 도출부를 구비한다. 상기 초점 평가값 도출부는 상기 도 7의 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하며, 이하의 실시 예들에도 상기 도 7의 초점 평가값 도출부와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

상기 CPU(224b)는 피크값 도출부(224b-1), 판단부(224b-2), 포커스 렌즈 위치 도출부(224b-3)를 구비한다.

상기 피크값 도출부(224b-1)는 상기 초점 평가값의 피크값을 도출한다. 상술한 바와 같이, 상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값 또는 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값을 도출할 수 있다.

판단부(224b-2)는 상기 피크값을 기준 피크값과 비교한다. 상기 비교 결과, 상기 피크값이 상기 기준 피크값 이상(또는 초과)이라면 포커스 렌즈 위치 도출부(224b-3)는 상기 피크값에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

상기 판단부(224b-2)는 상기 제1 피크값과 제1 기준 피크값을 비교할 수 있다. 또한, 상기 제2 피크값과 제2 기준 피크값을 비교할 수 있다. 상기 제1 기준 피크값과 상기 제2 기준 피크값은 동일할 수 있다.

상기 포커스 렌즈 위치 도출부(224b-3)는 상기 판단부(224b-2)의 판단 결과에 따라 각각의 기준 피크값 보다 큰 상기 제1 피크값 및 상기 제2 피크값 중 어느 하나에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다. 상기 제1 피크값 및 상기 제2 피크값 모두가 각각의 기준 피크값보다 크다면 둘 중 어느 하나에 대응하는 포커스 렌즈를 도출할 수 있다.

도 9는 도 3에 도시된 디지털 촬영 장치의 제어부에서 AF(220c)와 CPU(224)의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.

본 실시 예에 따른 AF(220c)는 초점 평가값 도출부를 구비한다.

상기 초점 평가값 도출부는 상기 촬상 소자(204)로부터 제1 방향으로 독출되는 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하고, 메모리(210)로부터 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출되는 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출할 수 있다. 상기 촬상 소자(204)로부터 제공된 영상 신호가 메모리(210)에 저장된 후, 메모리(210)로부터 제공되며, 상기 촬상 소자(204)로부터 독출되는 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출되는 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출할 수 있다.

예를 들어, 상기 촬상 소자(204)로부터 수평 방향으로 독출하는 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하며, 상기 메모리(210)로부터 수직 방향으로 독출하는 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출할 수 있다.

또한 본 실시 예에 따른 CPU(224c)는 피크값 도출부(224c-1), 제1 판단부(224c-2), 제2 판단부(224c-3), 피크값 크기 판단부(224c-4), 포커스 렌즈 위치 도출부(224c-7)를 구비한다.

상기 피크값 도출부(224c-1)는 상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값 또는/및 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값을 도출할 수 있다.

그리고 제1 판단부(224c-2)는 상기 제1 피크값을 제1 기준 피크값과 비교한다. 제2 판단부(224c-3)는 상기 제2 피크값을 제2 기준 피크값과 비교한다.

상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값 중 어느 하나만이 대응하는 기준 피크값 보다 큰 경우, 포커스 렌즈 위치 도출부(224c-7)는 기준 피크값 보다 큰 상기 어느 하나의 피크값에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

상기 제1 피크값이 제1 기준 피크값 이상이고, 상기 제2 피크값이 제2 기준 피크값 이상이라면, 피크값 크기 판단부(224c-4)는 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값을 비교할 수 있다. 상기 비교 결과에 따라, 포커스 렌즈 위치 도출부(224c-7)는 큰 피크값에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다. 본 발명에서는 피크값이 클수록 초점이 잘맞은 상태의 피크값, 즉 사용자가 원하는 피크값이라고 판단하나, 영상의 종류에 따라서 작은 피크값이 될수도 있다. 이럴 경우에는 본 실시 예에서의 대소관계 비교를 반데로 적용하여야 할 것이다. 예를 들어서, 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값 중 큰 것을 선택하지 않고, 작은 것을 선택할 수도 있다.

또한, 요소수 판단부(224c-5)와 규격화부(224c-6)를 더 구비할 수 있다.

요소수 판단부(224c-5)는 상기 영상 신호에 대하여 상기 제1 방향으로의 초점 평가값 도출을 위한 제1 요소수와 상기 제2 방향으로의 초점 평가값 도출을 위한 제2 요소수를 비교한다. 일 예로서, 수평 방향으로의 제1 요소수와 수직 방향으로부터 제2 요소수를 비교한다. 더욱 구체적으로, 상기 요소수는 초점 평가값 도출을 위한 초점 영역의 데이터 개수이다.

규격화부(224c-6)는 상기 일 방향으로부터 상기 제1 요소수와 상기 다른 방향으로의 제2 요소수가 상이한 경우, 이들 요소수들이 동일한 것과 동등 수준의 효과를 가지기 위하여 규격화한다. 수평 방향의 제1 요소수와 수직 방향의 제2 요소수가 상이한 경우 주파수 대역이 미묘하게 달라 초점 평가값의 출력 경향이 다른 경우가 생길 수 있다. 따라서 규격화를 실행할 수 있다. 본 실시 예에서 규격화의 일 예로서, 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값 중 적어도 어느 하나에 가중치를 적용할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값 중 적어도 어느 하나에 계수 G를 곱할 수 있다.

그리고 피크값 크기 판단부(224c-4)에서 규격화한 피크값들의 크기를 서로 비교할 수 있다.

이후, 포커스 렌즈 구동부는 도출한 상기 포커스 렌즈의 위치를 향하여 포커스 렌즈를 구동할 수 있다.

도 10은 도 3에 도시된 디지털 촬영 장치의 제어부에서 AF(220c)와 CPU(224)의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.

본 실시 예에서 AF(220c)는 초점 평가값 도출부를 구비한다. 또한 본 실시 예에 따른 CPU(224d)는 피크값 도출부(224d-1), 제1 판단부(224d-2), 제2 판단부(224d-3), 포커스 렌즈 위치 도출부(224d-4), 제3 판단부(224d-5), 포커스 렌즈 위치 판단부(224d-6)를 구비한다. 본 실시 예에서의 상기 구성들은 도 9와 유사한 바, 상이한 점을 위주로 설명한다.

초점 평가값 도출부에서 상기 제1 초점 평가값과 상기 제2 초점 평가값을 도출한다. 그리고 피크값 도출부(224d-1)에서 상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값 및 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값을 도출한다.

제1 판단부(224d-2)에서 상기 제1 피크값과 제1 기준 피크값을 비교한다. 제2 판단부(224d-3)에서는 상기 제2 피크값과 제2 기준 피크값을 비교한다.

포커스 렌즈 위치 도출부(224d-4)는 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다. 특히, 상기 제1 피크값이 상기 제1 기준 초점 평가값 보다 큰 경우 상기 제1 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다. 제2 피크값 또한 이에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다. 바람직하게 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값 보다 큰 경우 상기 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다.

상기 제3 판단부(224d-5)는 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치의 차이를 기준 차이와 비교할 수 있다. 상기 차이가 상기 기준 차이보다 작은 경우 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치의 중심을 목표 위치로 결정할 수 있다. 따라서, 포커스 렌즈 구동부는 상기 중심으로 포커스 렌즈를 구동할 수 있다.

상기 차이가 상기 기준 차이 보다 큰 경우에는 포커스 렌즈 위치 판단부(224d-5)에서 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 비교할 수 있다. 상기 제1 피크값이 상기 제1 기준 피크값 이상(또는 초과)인 경우, 및 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값 이상(또는 초과)인 경우 이들 각각의 포커스 렌즈의 위치를 서로 비교할 수 있다.

상기 비교 결과에 따라, 제1 포커스 렌즈의 위치 및 상기 제2 포커스 렌즈의 위치 중 피사체 거리가 근접한 것에 해당하는 것을 최종 목표 위치로 결정할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치 중 큰 것을 목표 위치로 결정하여 포커스 렌즈 구동부에서 상기 목표 위치로 포커스 렌즈를 구동할 수 있다. 상기 포커스 렌즈의 위치가 클수록 근접 피사체에 해당하는 것이므로, 큰 포커스 렌즈의 위치를 목표 위치로 결정할 수 있다.

도 11은 도 3에 도시된 디지털 촬영 장치의 제어부에서 AF(220c)와 CPU(224)의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 실시 예에서 AF(220c)는 초점 평가값 도출부를 구비한다. 또한 본 실시 예에 따른 CPU(224e)는 촬상 주기 판단부(224e-1), 피크값 도출부(224e-2), 포커스 렌즈 위치 도출부(224e-3)를 구비한다.

상기 촬상 주기 판단부(224e-1)는 촬상 소자(도 3의 204)의 촬상 주기를 기준 주기와 비교한다. 상기 촬상 주기가 상기 기준 주기보다 큰 경우, 상기 메모리(도 3의 210)에 상기 촬상 소자(204)로부터 제공되는 영상 신호를 적어도 하나의 영상 신호를 건너뛰는 일 주기 단위로 저장할 수 있다. 메모리 컨트롤러(도 3의 225)의 제어하에 상기 일 주기 단위로 메모리(210)에 영상 신호를 저장할 수 있다.

본 실시 예에서 상기 초점 평가값 도출부는 상기 촬상 소자(204)로부터 제1 방향으로 독출되는 상기 일 주기 단위의 상기 영상 신호에 대하여 상기 제1 초점 평가값을 도출하고, 상기 메모리(210)로부터 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출한 상기 일 주기 단위의 상기 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출할 수 있다. 그리고 상기 피크값 도출부(224e-2)는 상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값 또는/및 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값을 도출할 수 있다. 상기 포커스 렌즈 위치 도출부(224e-3)는 상기 제1 피크값 및 상기 제2 피크값 중 적어도 어느 하나에 대응하여 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 일 주기 단위의 영상 신호는 상기 촬상 소자(204)에서 생성하는 영상 신호 중에서 2n-1 주기의 영상 신호일 수 있다.

또는 상기 초점 평가값 도출부는 상기 촬상 소자(204)로부터 제1 방향으로 독출되는 상기 일 주기 단위의 상기 영상 신호에 대하여 상기 제1 초점 평가값을 도출하고, 상기 메모리(210)로부터 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출한 다른 주기 단위의 상기 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출할 수 있다. 이때, 상기 피크값 도출부(224e-2)는 상기 제1 초점 평가값 및 상기 제2 초점 평가값 중 적어도 어느 하나의 초점 평가값의 피크값을 도출할 수 있으며, 상기 포커스 렌즈 위치 도출부(224e-3)는 도출한 상기 피크값에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출할 수 있다. 예를 들어, 상기 일 주기 단위의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 2n-1 주기의 영상 신호이며, 상기 다른 주기의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 4n-1 주기의 영상 신호일 수 있다.

본 실시 예에서 도시하지는 않았지만, 제1 피크값을 제1 기준 피크값과 비교하는 제1 판단부, 제2 피크값을 제2 기준 피크값과 비교하는 제2 판단부, 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값을 비교하는 피크값 비교 판단부, 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치를 비교하는 포커스 렌즈의 위치 판단부 중 적어도 어느 하나를 더 구비할 수 있다. 상술한 구성들은 이전의 실시 예들에서 설명한 것과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.

도 12는 도 3에 도시된 디지털 촬영 장치의 제어부에서 AF(220c)와 CPU(224)의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.

본 실시 예에서 AF는 초점 평가값 도출부를 구비한다. 상기 초점 평가값 도출부는 포커스 렌즈를 일 방향으로 이동시키면서 상기 촬상 소자(도 3의 204)에서 생성한 제1 영상 신호에 대하여 제1 방향으로 독출하여 제1 초점 평가값을 도출한다. 또한 상기 포커스 렌즈를 타 방향으로 이동시키면서 상기 촬상 소자(204)에서 생성한 제2 영상신호를 메모리(도 3의 210)에 저장하고 상기 메모리(210)로부터 상기 제2 영상 신호를 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출하여 제2 초점 평가값을 도출한다. 상기 제1 초점 평가값을 도출한 후 상기 제2 초점 평가값을 도출할 수 있다. 즉, 포커스 렌즈를 상기 일 방향으로 이동시키면서 상기 제1 초점 평가값을 도출한 후, 상기 포커스 렌즈를 상기 일 방향의 반대 방향인 타 방향으로 이동시키면서 제2 초점 평가값을 도출할 수 있다. 따라서, 제1 초점 평가값과 제2 초점 평가값을 도출할 수 없는 경우(도 18, 도 22 등의 실시 예 참조), 즉 고속 촬영 모드에서 매 프레임마다 제1 초점 평가값을 도출할 수 있으며 또한 매 프레임 마다 제2 초점 평가값도 도출할 수 있다.

상기 제1 초점 평가값 도출을 위한 프레임 수와 상기 제2 초점 평가값 도출을 위한 프레임 수를 동일하게 설정할 수도 있으며, 또는 상기 제1 초점 평가값을 도출하거나 또는 포커스 렌즈를 상기 일 방향으로 구동하여 종단에 도착한 경우라면 제2 초점 평가값 도출을 위하여 상기 포커스 렌즈를 상기 타방향으로 구동할 수 있다. 후자의 경우 상기 제1 초점 평가값 도출을 위한 프레임 수와 상기 제2 초점 평가값 도출을 위한 프레임 수는 동일하지 않을 수도 있다.

또한, 본 실시 예에서 CPU(224f)는 상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값을 도출한 경우, 상기 제1 피크값 도출 정보를 설정하는 제1 피크값 도출 정보 설정부(224f-4)를 구비한다. 제1 피크값 도출 정보 설정부(224f-4)는 제1 피크값을 도출하였는지에 관한 정보를 설정한다. 예를 들어, 상기 제1 피크값이 도출되었음을 나타내는 플래그로 1을 설정하고, 도출되지 않은 경우 0으로 설정할 수 있다. 이후, 제2 초점 평가값 및 이의 제2 피크값을 도출한 후, 또는 제2 피크값 도출을 위하여 포커스 렌즈를 타방향으로 구동한 후, 상기 플래그 정보를 이용하여 제1 피크값이 존재함을 판단할 수 있다.

그리고 상기 CPU(224f)는 상기 제1 피크값 도출 정보에 따라, 예를 들어 상기 플래그가 1인 경우 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값을 비교하는 피크값 크기 판단부(224f-5)를 포함할 수 있다.

상기 포커스 렌즈 위치 도출부(224f-6)는 큰 피크값에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출한다.

또한, 상기 CPU(224f)는 제1 피크값이 제1 기준 피크값 보다 큰지 판단하는 제1 판단부(224f-2)와 상기 제2 피크값이 제2 기준 피크값 보다 큰지 판단하는 제2 판단부(224f-3)를 더 구비할 수 있다.

상기 제1 판단부(224f-2)의 판단 결과, 상기 제1 피크값이 상기 제1 기준 피크값 보다 크다면 상기 제1 피크값 도출 정보 설정부(224f-4)는 제1 피크값이 존재하는 것에 관한 정보를 설정할 수 있다. 상기 제1 피크값이 상기 제1 기준 피크값 보다 크지 않다면 제1 피크값을 도출하지 못한 것에 관한 정보를 설정할 수도 있다. 또는 상기 제1 피크값을 도출하지 못한체 포커스 렌즈를 종단까지 구동한 경우에도 제1 피크값을 도출하지 못한 것에 관한 정보를 설정할 수 있다.

또한, 상기 제2 판단부(224f-3)의 판단 결과, 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값 보다 크다면, 그리고 상기 제1 피크값이 존재한다는 정보가 기억되어 있다면, 상기 피크값 크기 판단부(224f-5)에서 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값의 크기를 비교할 수 있다.

상기 제1 피크값 도출 정보 설정부(224f-4)에 상기 제1 피크값이 존재한다는 정보가 설정되어 있고 상기 제2 판단부(224f-3)에서 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값 보다 작다면, 포커스 렌즈의 위치 도출부(224f-6)는 제1 피크값에 대한 제1 포커스 렌즈의 위치를 도출한다.

또한, 상기 제1 피크값 도출 정보 설정부(224f-4)에 상기 제1 피크값이 존재하지 않는다는 정보가 설정되어 있고 상기 제2 판단부(224f-3)에서 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값 보다 크다면, 포커스 렌즈의 위치 도출부(224f-6)는 제2 피크값에 대한 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출한다.

또한, 상기 제1 피크값 도출 정보 설정부(224f-4)에 상기 제1 피크값이 존재하지 않는다는 정보가 설정되어 있고 상기 제2 판단부(224f-3)에서 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값 보다 작다면, 포커스 렌즈의 위치 도출부(224f-6)는 포커스 렌즈의 위치를 도출하지 않으며, 포커스 조절 실패로 판단할 수 있다.

본 실시 예에서 도시하지는 않았지만, 상기 피크값 크기 판단부(224f-5) 대신에 포커스 렌즈의 위치 판단부를 구비할 수 있다. 이때에는 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값 각각에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치 및 상기 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출하여 이들을 서로 비교할 수 있다.

이하, 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 일 실시 예로서, 도 13 내지 도 17을 참조하여 설명한다.

도 13은 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 일 실시 예에 있어서, 초점 조절 동작을 위한 타이밍도이다.

도 13의 타이밍도에는 위로부터 순서대로 축적 개시 신호, 제1 주사선의 전하 축적 신호, AF 검출에 사용되는 e8영역의 주사선들인 AFareaL8[1] 내지 AFareaL8[a]의 전하 축적 신호, 제n 주사선의 전하 축적 신호, 독출 개시 신호의 타이밍을 도시한 것이다. 또한, 촬상 소자로부터 일 방향으로 독출한 영상 신호에 대한 제1 초점 평가값인 수평 초점 평가값 L을 산출하는 타이밍, 메모리로부터 다른 방향으로 독출한 영상 신호에 대한 제2 초점 평가값인 수직 초점 평가값 V를 산출하는 타이밍, AF 검출 중심 위치, 및 상기 AF 검출 중심 위치에 대응하는 포커스 렌즈의 위치 정보가 함께 도시되어 있다.

축적 개시 신호들 p1, p2 들이 인가되면 제1 주사선 내지 제n 주사선에 입사된 광학 신호에 의한 전하의 축적이 이루어진다. 제1 주사선에서 전하 축적이 종료되는 시점에 영상 신호의 독출 개시 신호 i0, i1 들이 인가된다. 상기 독출 개시 신호에 의해서 제1 주사선으로부터 순차적으로 수평 방향의 영상 신호가 독출된다. 독출되는 상기 수평 방향의 영상 신호는 카메라 제어부(도 3의 209)에 인가된다. 초점 영역인 e8 영역에 포함되는 AFareaL8[1] 내지 AFareaL8[a]의 전하 축적이 종료한 시점에 사전 처리부(220)에서 읽은 수평 방향의 영상 신호를 사용해 수평 초점 평가값 L(s1), L(s2),...(을)를 산출한다. 수평 초점 평가값을 산출하는 동안 포커스 렌즈(104)는 일정 속도로 계속하여 이동된다.

한편, 본 실시 예에서는 수평 초점 평가값 뿐만 아니라 수직 초점 평가값을 산출한다. 종래의 콘트라스트 AF 방식으로는 주사선으로부터 획득되는 초점 평가값, 즉 수평 초점 평가값만으로 AF 동작을 수행했기 때문에 피사체의 콘트라스트가 수평 방향으로 분포하는 경우, 예를 들면 가로방향 스트라이프 패턴의 경우에는 초점 조절이 용이하지 않았다. 따라서 본 발명에서는 수직 초점 평가값을 산출한다.

AFareaL8[1] 내지 AFareaL8[a]의 수평 방향 영상 신호를 독출 할 때, 초점 영역에 포함된 AFareaL8[1] 내다 AFareaL8[a]의 수평 방향 영상 신호를 사전 처리부(220) 뿐만 아니라 메모리(210)에도 전송한다.

초점 영역에 포함되는 수평 방향 영상 신호에 대하여 수평 초점 평가값 L을 검출할 수 있다. 그리고 상기 수평 방향의 영상 신호는 순차적으로 메모리(210)에 기록된다. 메모리(210)로부터 수직 방향 영상 신호를 순차적으로 독출하고, 각 수직 방향 영상 신호에 대해서 수직 방향으로 존재하는 콘트라스트를 검출해 수직 초점 평가값 V를 산출할 수 있다. 여기서 메모리(210)에 기록된 영상 신호는 DMA(Direct Memory Access) 방식으로 독출 할 수 있다. 또한, 메모리(210)로부터 수직 방향 영상 신호를 독출 하는 시간은 촬상 소자(204)로 수평 방향 영상 신호를 차례차례 독출 하는 시간보다 짧게 할 수 있다.

본 실시 예에서 다음 주기의 초점 영역의 수평 방향 영상 신호가 독출되기 전에 수직 초점 평가값 V를 산출하고, 그 후에 다음 주기의 수평 방향의 AF 검출을 실행한다.

상기와 같은 동작에 의해서 일 프레임 단위로 수평 초점 평가값 L 및 수직 초점 평가값 V를 산출할 수 있다.

한편, 초점 평가값의 피크값을 검출하기 위하여 일 프레임 단위로 수평 초점 평가값 L(s1), L(s2),...을 산출한다. 상기 수평 초점 평가값을 도출하는 시간은 AFareaL8[1] 로부터 AFareaL8[a] 까지의 전하 축적 시간의 중심 시점이라고 가정한다. 즉, AFareaL8[1]의 전하 축적 개시 시점과 AFareaL8[a]의 전하 축적 종료 시점의 중간 시점을 상기 영상 신호를 획득한 타이밍으로 한다. 검출 중심 위치가 영상 신호를 획득한 시간에 해당한다.

그리고 렌즈 위치는 상기 검출 중심 위치에 대응하는 포커스 렌즈(104)의 위치에 해당한다. 상기 포커스 렌즈(104)의 위치는 렌즈(100)와 본체부(200)의 사이의 통신에 의해서 획득할 수 있다.

이하, 산출한 수평 초점 평가값 L 및 수직 초점 평가값 V로부터 초점 평가값의 피크값을 산출하는 방법에 대해서 설명한다.

도 14는 콘트라스트 AF 방식으로 초점 평가값의 피크값을 검출하는 방법을 설명하는 도면이다. 도 14에 도시한 그래프에서 가로축은 검출 중심 위치를 나타내고, 세로축은 초점 평가값을 나타낸다.

수평 초점 평가값들은 이산적이므로 실제 피크값은 수평 초점 평가값들에 대해서 보간 계산을 행하여 산출할 수 있다. 실제 피크값은 검출 중심 위치가 LVpk일 때의 점 PK의 세로축 값인 수평 초점 평가값 Vpk이다. 여기서 피크값을 검출하는 보간 계산은 예를 들면 LV3, LV4, LV5 및 이들 각각에 대응하는 수평 초점 평가값들인 L(s3), L(s4), L(s5)의 3종류 데이터를 사용해 수행할 수 있다.

수평 초점 평가값의 피크값이 산출되면, 상기 피크값을 갖는 타이밍으로의 검출 중심 위치를 판단하고, 판단한 상기 검출 중심 위치와 동기 되는 타이밍에서의 렌즈 위치를 검출한다. 그리고 검출한 렌즈 위치로 포커스 렌즈(104)를 이동시킬 수 있다.

본 발명에서는 이와 같은 방법으로 제1 피크값인 수평 초점 평가값의 피크값을 도출할 수 있으며, 또한 제2 피크값인 수직 초점 평가값의 피크값도 상술한 방법으로 도출할 수 있다.

도 15는 도 13에 도시된 타이밍도를 적용함에 있어서, 본 발명의 일 실시 예에 관한 초점 조절 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 15를 참조하면, 우선 AF 동작 A1이 실행된다. 구체적으로, 디지털 촬영 장치에 전원이 인가되고, 사용자가 셔터 릴리스 버튼을 반누름하면 AF 동작 A1이 실행된다.

한편, 촬상 소자(도 3의 204)는 주기적으로 영상을 촬영해 영상 신호를 생성한다(S101). 콘트라스트 AF 방식으로 AF 동작을 수행하는 경우, 포커스 렌즈를 구동한다(S102). 그리고 CPU(도 3의 224)에 촬상 타이밍 신호를 입력한다(S103). 상기 촬상 타이밍 신호는 AF 검출을 개시하는 타이밍을 나타내는 신호다. 상기 촬상 타이밍 신호는 설정된 초점 영역에 대응하여 생성될 수 있다. CPU(224)는 촬상 소자 제어부(205)에서 발생하는 구동 신호를 카운트하고, 소정의 회수가 카운트가 되면 AF 검출을 개시하는 타이밍으로 판단할 수 있다.

그리고 상기 촬상 타이밍 신호가 입력되면 촬상 소자(204)로부터 초점 평가값 도출부(도 3의 220c)의 AF 검출 회로로 초점 영역의 영상 신호를 입력하여 AF 검출을 수행한다. 또한, 초점 영역의 영상 신호를 메모리(210)에 기록한다(S104). 상기 초점 평가값 도출부(220c)는 상기 촬상 소자(204)로부터 제1 방향으로 독출한 영상 신호, 예를 들어 수평 방향의 영상 신호에 대한 수평 초점 평가값 L을 산출한다(S105). 수평 초점 평가값 L의 산출 후, 메모리(210)로부터 제2 방향(V)으로 영상 신호를 순차적으로 독출 한다(S106). 메모리(210)로부터 DMA 방식으로 영상 신호를 독출할 수 있다. 그리고 초점 평가값 도출부(220c)의 AF 검출 회로에 제2 방향으로 독출한 상기 영상 신호, 예를 들어 수직 방향의 영상 신호를 입력한다. 그리고 상기 수직 방향의 영상 신호에 대한 수직 초점 평가값 V를 산출한다(S107). 본 실시 예에서는 상기 수평 초점 평가값 L 도출 후 상기 수직 초점 평가값 V를 도출함을 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 순서는 바뀌어 행해질 수도 있다.

AF 검출 타이밍에서의 포커스 렌즈(104)의 위치 정보를 획득해 초점 평가값들과 함께 기록한다(S108).

도출한 상기 초점 평가값 L과 상기 초점 평가값 V 각각이 피크(peak)를 지났는지 또는 포커스 렌즈(104)가 종단까지 구동되었는지를 판단한다(S109).

피크를 지났는가에 대한 판단은 초점 평가값의 초기치를 가상의 피크값이라고 가정하고, 상기 가상의 피크값보다 포커스 렌즈(104)의 구동에 의해서 새롭게 산출된 초점 평가값이 큰 경우, 새롭게 산출된 상기 초점 평가값을 상기 가상의 피크값으로 변경한다. 또한, 상기 가상의 피크값보다 새롭게 산출된 상기 초점 평가값이 작은 경우, 이제까지의 AF 검출 과정에서 초점 평가값의 피크값이 존재했다고 판단한다. 포커스 렌즈(104)가 아직 종단까지 구동되지 않고 피크값이 검출되지 않는 경우에는, S103 단계에 돌아가 초점 평가값의 산출을 계속 수행한다. 한편, 초점 평가값의 피크값이 존재하는 경우 또는 포커스 렌즈(104)가 종단까지 구동된 경우 제1 초점 평가값에 대응하는 수평 초점 평가값 L의 실제 피크값과 제2 초점 평가값에 대응하는 수직 초점 평가값 V의 실제 피크값을 산출한다(S110). 초점 평가값이 산출된 타이밍에 언제나 피크값을 가지는 것은 아니기 때문에, 실제 피크값은 보간 계산에 의해서 얻을 수 있다. 또한, 포커스 렌즈(104)를 종단까지 구동하여 S110 단계에 진입한 경우, 초점 평가값은 외부 삽입 보완에 의해서 얻을 수 있다.

그리고 수평 초점 평가값 L의 피크값 VpkL이 기준 피크값 PKT보다 큰지를 판단한다(S111). 본 발명에서 제1 기준 피크값은 상기 기준 피크값 PKT에 대응한다. VpkL이 PKT보다 크다고 판단하는 경우, 수직 초점 평가값 V의 피크값 VpkV가 기준 PKT보다 큰지를 판단한다(S112). 여기서 상기 수직 초점 평가값 V의 피크값과 비교하는 기준 피크값 PKT는 제2 기준 피크값에 대응한다. 본 발명에서 상기 제1 기준 피크값과 상기 제2 기준 피크값은 동일할 수도 있으나, 상이할 수도 있다. 예를 들어, 수평 방향의 제1 요소수와 수직 방향의 제2 요소수가 상이한 경우, 규격화를 행한다. 이때 상기 제1 기준 피크값값 또는 상기 제2 기준 피크값 중 적어도 어느 하나에 대하여도 상기와 같은 규격화를 행할 수 있다.

VpkV가 PKT보다 크다고 판단하는 경우, VpkV와 VpkL를 비교한다(S113). VpkV가 크면 수직 방향의 피크를 갖는 렌즈 위치 LVpkV를 목표 위치로서 설정한다(S116).

S111 단계에서 VpkL가 PKT보다 작다고 판단하는 경우, VpkV가 PKT보다 큰지를 판단한다(S114). VpkV가 PKT보다 큰 경우는 수직 방향의 피크를 갖는 렌즈 위치 LVpkV를 목표 위치로서 설정한다(S116).

S112에서 VpkV가 PKT보다 크지 않은 경우에는 수평 방향의 피크를 갖는 렌즈 위치 LVpkL를 목표 위치로서 설정한다(S115).

S115 단계 또는 S116 단계에서 설정한 포커스 렌즈(104)의 목표 위치로 포커스 렌즈(104)를 구동한다(S117). 최초 구동된 방향과 반대되는 역방향으로 구동해 목표 위치로 포커스 렌즈를 구동할 수 있다. 그리고 AF 동작의 합초(in focus)를 나타내는 표시를 행하고(S118) AF 동작 A1을 종료할 수 있다.

또한, S114 단계에서 VpkV가 PKT보다 크지 않은 경우는 입력한 상기 영상 신호에 대하여 수평 방향 및 수직 방향으로 콘트라스트가 명확하지 않다고 판단한다. 따라서 포커스 렌즈의 구동을 정지시키고(S119), AF 검출이 실패한 것으로 나타내는 NG 표시를 행할 수 있다(S120). 그리고 AF 동작 A1을 종료한다.

본 실시 예에서는 초점 영역(AFarea)이 초점 평가값 도출을 위한 요소수가 수평 방향과 수직 방향으로 동일하게 구성되어 주파수대역이 동일함을 설명한 예이다. 그러나 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며, 초점 영역(AFarea)의 수평 방향 및 수직 방향으로 요소수가 다른 경우도 포함할 수 있다. 이때에는 총획 요소수가 같아도 주파수대역이 미묘하게 달라, 초점 평가값의 출력 경향이 다른 경우가 있다. 이와 같은 경우, 규격화를 진행한다(도 16의 S113-2). 도 16은 도 13에 도시된 타이밍도를 적용함에 있어서, 본 발명의 다른 실시 예로서, 도 15와 동일하나 S113에서 규격화를 행하는 단계가 상이하다. 구체적으로 본 실시 예에서 규격화로서 VpkV와 VpkL 비교시, 계수 G를 적용하여 규격화한 후, 규격화회된 피크값들을 비교할 수 있다.

또한, 본 실시 예에서 도시하지는 않았지만, 규격화전에 초점 영역에 대하여 제1 방향(예를 들어 수평 방향)으로의 제1 요소수과 제2 방향(예를 들어 수직 방향)으로의 제2 요소수를 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 제1 방향과 제2 방향은 서로 상이한 방향인 것으로, 반드시 수평, 수직에 한정하는 것은 아니다. 그럼에도 본 발명에서 "수평 방향"은 촬상 소자의 주사선이 연장하는 방향, "수직 방향"은 데이터선이 연장하는 방향을 의미할 수 있다.

도 17은 도 13에 도시된 타이밍도를 적용함에 있어서, 본 발명의 또 다른 실시 예에 관한 초점 조절 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 본 실시 예에서는 도 12의 다른 실시 형태로서 AF 동작 A2를 실행함을 예시한다.

구체적으로, 도 15와 도 16에서 설명한 AF 동작 A1은 수평 방향의 피크값과 수직 방향의 피크값을 비교하여 어느 하나에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출하였으나, 본 실시 예에서는 상기 피크값들 각각에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 비교함을 예시한다. 이하에서 상기 AF 동작 A1과 상이한 점을 위주로 설명한다.

S213 단계를 참조하면, 수직 초점 평가값의 피크값 VpkV와 수평 초점 평가값의 피크값 VpkL를 비교하는 대신, 수직 초점 평가값의 피크값에 대응하는 렌즈의 위치 LVpkV와 수평 초점 평가값의 피크값에 대응하는 렌즈의 위치 LVpkL를 비교한다.

LVpkV가 크면 S216 단계로 진행하고, 작으면 S215 단계로 진행한다. 포커스 렌즈의 위치는 피사체 거리와 관계하는 것으로서, 렌츠의 위치가 작은 값을 가질수록 피사체 거리는 큰 값을 갖는다. 즉, 피사체가 디지털 촬영 장치로부터 먼 거리에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 렌즈의 위치가 큰 값을 가질수록 피사체 거리는 작은 값을 가진다. 즉, 디지털 촬영 장치로부터의 가까운 피사체인 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 피크값에 대응하는 렌즈의 위치가 클수록 피사체가 디지털 촬영 장치로부터 더 근접한 것으로 판단할 수 있는바, 본 실시 예에서는 동일한 피사체에 대한 영상으로부터 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치 및 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출하고, 이들 중 더 근접한 피사체로 인식한 것에 대한 포커스 렌즈의 위치를 최종 목표 위치로 사용할 수 있다.

따라서, S213 단계에서 수직 방향의 영상 신호의 피사체가 근접한 것으로 판단하는 경우, 즉 상기 수직 방향의 영상 신호에 대한 피크값의 포커스 렌즈의 위치 LVpkV가 큰 경우, S216 단계를 진행한다. 그리고 수평 방향의 영상 신호의 피사체가 근접한 것으로 판단하는 경우, 즉 상기 수평 방향의 영상 신호에 대한 피크값의 포커스 렌즈의 위치 LVpkL가 큰 경우, S215 단계를 진행한다. 그리고 설정한 상기 목표 위치로 포커스 렌즈를 구동할 수 있다.

본 실시 예에서 언급하지 않은 다른 단계들은 이전에 설명한 AF 동작 A1과 동일하다.

이하, 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 다른 실시 예로서, 도 18 내지 도 21을 참조하여 설명한다. 본 실시 예에서, 디지털 촬영 장치의 구성 및 기본적 동작은 도 13에 따른 일 실시 예와 동일하다. 본 실시 예에서는 도 13에 도시된 일 실시 예와 상이한 구성을 위주로 설명하도록 한다. 또한 본 실시 예에서는, 도 13에 도시된 일 실시 예보다 고속으로 촬영하는 경우를 예시한다. 예를 들어, 도 13에 도시된 일 실시 예에서 촬영 주기를 60fps라면, 본 실시 예에서 상기 일 실시 예에서 축적 주기의 반인 촬영 주기를 120 fps로 가정한다.

도 18은 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 다른 실시 예에 있어서, 초점 조절 동작을 위한 타이밍도이다.

도 18을 참조하면, 촬상 소자(도 3의 204)의 축적 주기에 맞추어 초점 영역의 주사 시간도 짧아져 영상 신호가 고속으로 독출된다. AFareaL8[1]의 주사 신호에 의해 영상 신호 독출이 종료하면, 수평 초점 평가값 L(s1)이 산출된다. 또한, 수평 초점 평가값 L(s1)을 위한 영상 신호 독출과 동시에, 초점 영역인 e8 영역의 영상 신호는 메모리(도 3의 210)에 기록된다. 상기 e8 영역의 영상에 대하여 수직 방향으로 영상 신호를 읽어 사전 처리부(도 3의 220)의 초점 평가값 도출부(도 3의 220c)의 AF 검출 회로를 통해서 수직 초점 평가값 V(s1)를 산출한다.

본 실시 예에서는 수직 초점 평가값 V(s1)의 산출이 끝난 시점에 이미 두 번째 프레임에서의 주사 동작이 시작되었므로, 두 번째 프레임에 대한 수평 초점 평가값의 검출이 불가능하다. 그러나 3번째 프레임에 대해서는 주사 동작이 시작되기 이전이므로 3번째 프레임의 영상 신호에 대해 수평 초점 평가값 및 수직 초점 평가값을 산출할 수 있다. 따라서 두 번째 프레임은 건너뛰고 3번째 프레임에 대해 수평 초점 평가값 및 수직 초점 평가값을 산출하도록 한다.

촬상 소자(204)의 축적 주기가 60 fps에서 120 fps에 변화해도 AF 검출의 주기는 변함없이 60 fps가 된다. 이러한 촬상 소자(204)의 축적 주기의 변경은 피사체가 밝고 축적 시간을 짧게 하는 경우에 해당할 수 있다.

상기와 같은 방법으로 수평 초점 평가값 및 수직 초점 평가값을 산출하면 상기 일 실시 예와 같이 초점 평가값의 피크값을 산출해 렌즈를 합초 위치로 구동할 수 있다.

본 실시 예의 경우, 홀수 번째(2n-1) 프레임에서는 수평 초점 평가값 및 수직 초점 평가값의 산출이 이루어지거나 짝수 번째 프레임에서는 AF 검출 동작을 건너뛰게된다. 따라서 AF 검출의 검출 중심 위치의 타이밍은 LV1, LV2, ...(와)과 같이 촬상 주기에 대응하지만, 초점 평가값의 피크값을 산출하는데 필요한 검출 중심 위치는 홀수 번째 프레임에 관한 것뿐이다. 따라서 렌즈의 지위도 홀수 번째 프레임에 대한 검출 중심 위치와 동기한 타이밍에 감지할 수 있다.

도 19a와 도 19b는 도 18에 도시된 타이밍도를 적용함에 있어서, 본 발명의 일 실시 예에 관한 초점 조절 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 19a를 참조하면, 디지털 촬영 장치에 전원이 인가되고, 사용자가 셔터 릴리스 버튼을 반누름하면, AF 동작 B1을 실행한다.

한편, 촬상 소자(도 3의 204)는 주기적으로 영상을 촬영해 영상 신호를 생성한다(S301). 촬상 소자(204)의 축적 주기와 관계하는 촬영 주기가 60fps 이하인지 판단한다(S302). 촬영 주기가 60fps 이하인 경우, 도 12 내지 도 16에서 도시한 일실시 예에 따른 AF 동작 A1을 실행한다(S304).

상기 촬영 주기가 60fps 보다 크다고 판단하는 경우, 포커스 렌즈를 일 방향으로 구동한다(S303). 그리고 촬상 타이밍 신호의 입력을 대기한다.

상기 촬상 타이밍 신호는 AF 검출을 개시하는 타이밍을 나타내는 신호다. 상기 촬상 타이밍 신호에 의한 인터럽트 신호가 CPU(도 3의 224)에 인가되면, CPU(224)는 AF 동작을 수행하도록 제어한다. 본 실시 예에서는 CPU(도 3의 224)의 인터럽트 제어에 의해 AF 동작이 수행되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 촬상 소자 제어부(도 3의 205)에서 발생하는 구동 신호를 CPU(224)에서 직접 카운트 하면서 AF 검출 타이밍을 대기하는 것도 가능하다.

상기 촬상 타이밍 신호의 인터럽트 신호가 CPU(224)에 입력되면 상기 인터럽트의 입력이 홀수 번 발생했는지를 판단한다(S306). 만약 인터럽트 입력이 짝수 번 발생한 경우라면, 도 18에서 설명한 바와 같이 초점 평가값의 산출이 불가능한 타이밍이라고 판단해 다음 촬상 타이밍 신호에 의한 인터럽트 신호의 입력을 대기한다.

인터럽트 신호의 입력이 홀수 번 발생했을 경우, AF 검파 동작을 실행한다. 그리고 초점 영역의 영상 신호를 메모리에 저장한다(S307). S307 단계를 비록하여 이후의 단계들은 AF 동작 A1과 유사하다. 상이한 점은, 수평 방향의 피크값이 기준 피크값 보다 큰지를 수직 방향의 피크값이 기준 피크값 보다 큰지 보다 먼저 판단하고 있으나, 본 실시 예에서는 수직 방향의 피크값을 먼저 판단하고 있다. 이는 일 실시 예에 관한 것으로서, AF 동작 A1과 같이 판단하여도 무방하다.

한편, S312 단계에서 수평 초점 평가값 L과 수직 초점 평가값 V이 피크를 지나지 않은 경우 그리고 포커스 렌즈가 종단까지 구동되지 않은 경우, 상기 인터럽트 신호의 입력을 대기한다.

상기 동작들에 의해 본 실시 예에 의한 AF 동작 B1을 종료한다.

도 20은 도 19에 도시한 다른 실시 예에 관한 초점 조절 방법에서, 초점 평가값의 규격화 처리를 행하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 S316-2 단계에서 제1 초점 평가값 및 제2 초점 평가값에 대하여 계수 G를 적용하여 규격화를 행한다. 규격화에 대한 설명은 도 15에서 설명한 것과 동일하다.

도 21은 도 18에 도시된 타이밍도를 적용함에 있어서, 본 발명의 또 다른 실시 예에 관한 초점 조절 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 본 실시 예에서는 도 19의 초점 조절 방법과 유사한 방법으로서, 다만 AF 동작 B1은 수평 방향의 피크값과 수직 방향의 피크값을 비교하여 어느 하나에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출하였으나, 본 실시 예에서는 상기 피크값들 각각에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 비교함을 예시한다.

구체적으로 S415 단계에서 수평 초점 평가값의 피크값 VpkL 에 대응하는 포커스 렌즈의 위치 LVpkL와 수직 초점 평가값의 피크값 VpkV에 대응하는 포커스 렌즈의 위치 LVpkV를 비교하고, 큰 포커스 렌즈의 위치를 목표 위치로 설정한다. 즉, LVpkV가 크면 S417 단계로 진행하고, 작으면 S418 단계로 진행한다. 이는 AF 동작 A2와 유사하다.

본 실시 예에서 언급하지 않은 단계들은 AF 동작 B1, 나아가 AF 동작 A1을 준용할 수 있다.

이하, 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 또 다른 실시 예로서, 도 22 내지 도 24를 참조하여 설명한다. 디지털 촬영 장치의 구성 및 기본적 동작은 상기 일 실시예와 동일하다. 따라서 본 실시 예에서는 상기 일 실시 예와 상이한 점에 대해서 중점적으로 설명한다. 본 실시 예로 촬영 주기는 240 fps와 가정한다. 본 실시 예에서는 촬영 주기가 240 fps보다 짧은데, 수직 방향 영상 신호로부터 AF 검출 및 수직 초점 평가값의 산출에 걸리는 시간이 상기 다른 실시 예에 의한 경우 보다 더 긴 경우에도 적용될 수 있다.

우선, 도 22는 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 또 다른 실시 예에 있어서, 초점 조절 동작을 위한 타이밍도이다.

도 22를 참조하면, 촬상 소자(도 3의 204)의 축적 주기는 도 18에 따른 다른 실시 예의 축적 주기의 반이다. 또한, 축적 주기에 맞추어 초점 영역의 주사 시간도 짧아져 영상 신호를 고속으로 독출한다. AFareaL8[1]의 주사에 의한 영상 신호독출이 끝나면 수평 초점 평가값 L(s1)을 산출한다. 이것과 동시에 또는 독립적으로 초점 영역인 e8 영역의 영상 신호는 메모리(도 3의 210)에 기록한다. 그 후, e8 영역의 영상에 대해서 수직 방향으로 영상 신호를 읽어 초점 평가값 도출부(220c)의 AF 검출 회로를 통해서 수직 초점 평가값 V(s1)를 산출한다.

그런데, 본 실시 예에서는 수직 초점 평가값 V(s1)의 산출이 끝난 시점에 이미 두 번째 및 세 번째 프레임에 대한 주사 동작이 시작되어 수평 초점 평가값의 검출이 불가능하게 된다. 그러나 네 번째 프레임의 주사 동작 개시 이전에는 시간적 여유가 있으므로, 수직 초점 평가값을 추가적으로 산출할 수 있다. 즉, 세 번째 프레임의 영상 신호를 메모리에 저장한 후, 상기 세 번째 프레임의 영상 신호에 대하여 수직 초점 평가값을 도출할 수 있다. 수평 초점 평가값에 대해서는 세 번째 프레임에 대한 수직 초점 평가값을 도출 한 후, 다섯 번째 프레임에 대하여 수평 초점 평가값을 도출할 수 있다. 상기와 같은 방법에 따라 수평 초점 평가값은 60 fps의 주기에 산출할 수 있고, 수직 초점 평가값은 120 fps의 주기에 산출할 수 있게 된다. 따라서, 본 실시 예에서와 같이 고속의 촬상 주기에서, 수평 초점 평가값을 도출하는 주기와 수직 초점 평가값을 도출하는 주기를 상이하게 할 수 있다.

본 실시 예의 경우, 홀수 번째 프레임에서는 수평 초점 평가값 및/또는 수직 초점 평가값의 산출이 이루어지나 짝수 번째 프레임에서는 AF 검출 동작이 스킵된다. 따라서 AF 검출의 검출 중심 위치의 타이밍은 LV1, LV2, ...(와)과 함께 도출되지만 초점 평가값의 피크값을 산출하는데 필요한 검출 중심 위치는 홀수 번째 뿐이다. 따라서 이것과 관련하여, 포커스 렌즈의 위치도 홀수 번째 검출 중심 위치와 동기 된 타이밍에 감지하면 된다.

도 23은 도 22에 도시된 타이밍도를 적용함에 있어서, 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 실시예를 설명하기 위한 순서도들이다.

도 23을 참조하면, 디지털 촬영 장치에 전원이 인가 되고, 사용자가 셔터 릴리스 버튼을 반누룸하면 AF 동작 C를 실행한다. AF 동작 C1이 시작되면 촬상 소자(도 3의 204)는 주기적으로 영상을 촬영해 영상 신호를 생성한다(S501). 그리고 먼저 촬상 소자(도 3의 204)로의 축적 주기와 관계되는 촬영 주기가 60fps 이하인지 판단한다(S502). 촬영 주기가 60fps 이하인 경우에는 상기 AF 동작 A1 또는 A2를 실행한다. 촬영 주기가 60fps 보다 크다고 판단하는 경우, 상기 촬영 주기가 120fps 이하인지 더 판단한다(S503). 촬영 주기가 120fps 이하인 경우 상기 AF 동작 B1 또는 B2에 의해 AF를 실행한다.

촬영 주기가 120fps 보다 크다고 판단하는 경우, 포커스 렌즈를 일 방향으로 구동한다(S504). 그리고는 촬상 타이밍 신호가가 CPU(도 3의 224)에 인가 되는 것을 대기한다(S505).

상기 촬상 타이밍 신호가 CPU(224)에 입력되면 상기 촬상 타이밍 신호의 입력이 홀수 번 발생했는지를 판단한다(S506).

만약 상기 촬상 타이밍 신호의 입력이 짝수 번 발생한 경우라면, 도 21에서 설명한 바와 같이 초점 평가값의 산출이 불가능한 타이밍이라고 판단해 다음 촬영 타이밍 신호에 의한 상기 촬상 타이밍 신호의 입력을 대기한다.

한편에 상기 촬상 타이밍 신호의 입력이 홀수 번 발생한 경우, 상기 촬상 타이밍 신호의 입력이 4X+1번(X=0,1,2,...) 번째인지 판단한다(S507).

상기 촬상 타이밍 신호의 입력이 4X+1번(X=0,1,2,...) 번째인 경우 촬상 소자(204)로부터 AF 검출 회로로 초점 영역의 영상 신호를 입력해 AF 검출을 수행한다. 이와 동시에 또는 독립적으로 초점 영역의 영상 신호를 메모리(도 3의 210)에 기록한다(S508). 상기 AF 검출에 의해서 수평 초점 평가값 L을 산출한다(S509).

상기 촬상 타이밍 신호의 입력이 4X+1번(X=0,1,2,...) 번째가 아닌 경우, 도 21에서 설명한 바와 같이 수평 초점 평가값의 산출이 불가능한 타이밍이라고 판단하며, 해당 프레임의 초점 영역의 영상 신호를 메모리(210)에 기록한다(S501). 그리고 메모리(210)에 기록된 영상 신호를 수직 방향(V)으로 독출하여(S511) 초점 평가값 V를 산출한다(S512).

그리고 AF 검출 타이밍에서의 포커스 렌즈의 위치 정보를 획득해 초점 평가값들과 함께 기록한다(S513).

도출한 상기 초점 평가값 L과 상기 초점 평가값 V 각각이 피크(peak)를 지났는지 또는 포커스 렌즈가 종단까지 구동되었는지를 판단한다(S514). 피크를 지났는가에 대한 판단은 AF 동작 A1 등에서 설명한 바와 같다.

상기 초점 평가값 L과 상기 초점 평가값 V 각각이 피크(peak)를 지났는지 또는 포커스 렌즈가 종단까지 구동된 경우, 보간 연산을 통하여 실제 피크값 VpkL, VpkV를 도출한다(S515), 그리고 수평 초점 평가값 L의 피크값 VpkL이 기준 피크값 PKT보다 큰지를 판단하고(S516), 수직 초점 평가값 V의 피크값 VpkV가 기준 PKT보다 큰지 판단한다(S517, S518). S517 단계와 S518 단계의 순서는 서로 바뀔 수 있다.

VpkL이 PKT보다 크고, VpkV가 PKT 보다 큰 경우에는 수평과 수직의 피크들 위치가 접근하고 있는지 판단한다(S519). 즉 │LVpkV - LVpkL│가 소정의 기준값 P보다 작은지 판단한다. 작은 경우, 수평 영상 신호에 대한 피크값 VpkL에 대응하는 포커스 렌즈의 위치 LVpkL과 수직 영상 신호에 대한 피크값 VpkV에 대응하는 포커스 렌즈의 위치 LVpkV의 평균(LVpkV＋LVpkL)/2을 목표 위치로 설정할 수 있다(S522).

본 실시 예에서, 상기 소정의 기준값 P는 디지털 촬영 장치에서 허용가능한 착란에 대응하는 핀트 편차량의 값, 예를 들어 1 Fδ(F는 조리개값이고, δ는 촬상 포켓으로 결정하는 값) 이하가 되도록 설정할 수 있다. 이는 ｜LVpkV-LVpkL｜의 차이가 작은 경우는 연산 격차에 의한 오차라고 해석해, 허용 착란 이내의 경우만 평균 처리를 실시하는 것일 수 있다.

｜LVpkV-LVpkL｜가 상기 소정의 값 P보다 큰 경우는 S520 단계를 진행한다. S520 단계에서 수직 초점 평가값 V의 피크값 VpkV와 수평 초점 평가값 L의 피크값 VpkL을 비교한단. 비교 결과 VpkV이 크면 수직 방향의 피크값에 대응하는 렌즈의 위치　LVpkV를 목표 위치로 설정한다(S523). VpkL가 크면 수평 방향의 피크값에 대응하는 렌즈의 위치　LVpkL를 목표 위치로 설정한다(S521).

S521 단계, S522 단계, S523 단계에서 결정된 목표 위치로 포커스 렌즈르 구동한다(S524). 포커스 렌즈를 최초 구동 방향과 반대되는 역방향으로 구동해 상기 목표 위치로 포커스 렌즈를 구동한다(S524). 그리고 AF 동작이 합초를 나타내는 표시를 실시하고(S525), AF 동작 C1을 종료한다.

한편, S518 단계에서 VpkV가 PKT보다 크지 않은 경우에는 피사체에 수평 방향 및 수직 방향으로 콘트라스트가 명확하지 않다고 판단하여, 포커스 렌즈의 구동을 정지시킨다(S526). 그리고 AF 조절이 실패한 것을 나타내는 NG 표시를 나타낸다(S527). 그리고 AF 동작 C1을 종료한다.

도 24는 도 23의 타이밍도에 의한 초점 조절 방법으로서 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다. 본 실시 예에 따른 AF 동작 C2는 도 23을 설명한 AF 동작 C1과 대체로 유사하나, 다만 S620 단계가 상이하다. 구체적으로, 수평 방향의 피크값에 대응하는 렌즈의 위치 LVpkV와 수직 방향의 피크값에 대응하는 렌즈의 위치 LVpkL를 비교한다. 그리고 큰 값을 갖는 렌즈의 위치를 목표 위치로 결정한다. 이는 근접의 결과를 AF 목표 위치로서 채용하는 것이다. 이는 AF 동작의 A2나 B2와 동일하다.

이하, 도 25 내지 도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 대해서 설명한다. 본 실시 예에서도 디지털 촬영 장치의 구성 및 기본적 동작은 상기 일 실시 예인 AF 동작 A1 또는 A2와 동일하다. 제1 실시예와 동일하다. 따라서 본 실시 예에서는 상기 일 실시 예인 AF 동작 A1 또는 A2와 상이한 점을 위주로 설명한다. 본 실시 예에서 촬영 주기는 240 fps로 가정한다. 본 실시 예에서, 촬영 주기는 240 fps 보다 짧으나, 수직 방향 영상 신호를 사용해 AF 검출하고 수직 초점 평가값의 산출에 걸리는 시간이 상기 다른 실시 예인 AF 동작 B1 또는 B2 보다 긴 경우에도 적용할 수 있다.

도 25와 도 26은 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 또 다른 실시 예에 있어서, 초점 조절 동작을 위한 타이밍도들이다.

우선, 도 25를 참조하면, 촬상 소자(도 3의 204)의 축적 주기는 상기 다른 실시 예인 AF 동작 B1 또는 B2의 축적 주기의 반이다. 상기 축적 주기에 맞추어 초점 영역의 주사 시간도 짧아져 영상 신호가 고속으로 독출된다. AFareaL8[1]의 주사에 의한 영상 신호 독출이 끝나면 수평 초점 평가값 L(s1)이 산출된다. 그리고 다른 실시 예들과는 달리, 다음의 프레임의 영상 신호를 사용해 다음 수평 초점 평가값 L(s2), L(s3),...을 차례차례 산출한다. 이때, 수직 초점 평가값의 산출이 성립되지 않기 때문에 영상 신호를 메모리(210)에 보존할 필요는 없다. 그리고 산출한 수평 초점 평가값들을 사용해 포커스 렌즈의 목표 위치를 산출할 수 있다.

한편, 도 26은 수평 초점 평가값을 산출하지 않고 수직 초점 평가값을 산출하는 예를 나타낸 타이밍도이다. 구체적으로, 촬상 소자(204)에서 독출된 영상 신호에 대해 수평 초점 평가값을 산출하지 않고 메모리(210)에 기록한다. 그리고 메모리(210)에 기록된 영상 신호를 수직 방향으로 독출하여 수직 초점 평가값 V(s1)를 산출한다. 따라서, 계속하여 수직 초점 평가값 V(s2), V(s3),...만을 산출한다. 여기서, 첫 번째 프레임에 대하여 수직 초점 평가값을 산출하는 동안 다음 프레임의 영상 신호가 독출되지만, 독출된 다음 프레임의 영상 신호는 메모리(210)에 일시 저장된 후 수직 초점 평가값이 산출되므로, 매 프레임 마다 수직 초점 평가값을 산출할 수 있다. 산출한 상기 수직 초점 평가값들을 사용하여 포커스 렌즈의 목표 위치를 산출할 수 있다.

AF 동작시, 포커스 렌즈를 일 측에서 타 측으로 일 방향으로 구동하여 수평 및 수직의 초점 평가값 중 어느 하나를 산출하고, 이 후 역 방향으로 구동하여 다른 하나를 산출할 수 있다.

본 실시 예에 따르면, 고속 촬영 모드에서도 매 프레임마다 수평 초점 평가값 및 수직 초점 평가값을 도출함으로써, 보다 정확한 AF 동작을 수행할 수 있다.

도 27과 28은 도 25와 26에 도시된 타이밍도들을 적용함에 있어서, 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 실시예들을 설명하기 위한 순서도들이다.

우선, 도 27을 참조하면, 디지털 촬영 장치에 전원이 인가되고, 사용자가 셔터 릴리스 버튼을 반누름 하면 AF 동작 D1이 시작된다. 촬상 소자(도 3의 204)는 주기적으로 영상을 촬영해 영상 신호를 생성한다(S701). 콘트라스트 방식으로 AF 동작을 수행하기 때문에 포커스 렌즈를 일 방향으로 구동한다(S702). 그리고 CPU(도 3의 224)에 촬상 타이밍 신호를 입력한다(S703). 상기 촬상 타이밍 신호는 AF 검출을 개시하는 타이밍을 나타내는 신호이다. 상기 촬상 타이밍 신호는 설정된 초점 영역에 대응하여 생성할 수 있다. CPU(224)는 촬상 소자 제어부(도 3의 205)에서 발생하는 구동 신호를 카운트하고, 소정의 회수가 카운트가 되면 AF 검출을 개시하는 타이밍으로 판단하고, AF 검출을 제어할 수 있다.

그리고 상기 촬상 타이밍 신호가 입력되면 촬상 소자(204)로부터 초점 평가값 도출부(220c)의 AF 검출 회로로 초점 영역의 영상 신호를 입력해 AF 검출을 수행한다(S704). 상기 AF 검출은 촬상 소자(204)로부터 수평 방향으로 독출한 초점 영역의 영상 신호에 대하여 실행한다. 따라서 수평 초점 평가값 L를 산출한다(S705). 그리고 AF 검출 타이밍으로의 포커스 렌즈(104)의 위치 정보를 획득해 초점 평가값들과 세트로 기록해 둔다(S706).

수평 초점 평가값 L를 산출하면서, 수평 초점 평가값 L이 피크를 지났는지 또는 포커스 렌즈가 종단까지 구동되었는지를 판단한다(S707). 피크를 지나는 방법은 AF 동작 A1 등에서 설명하였으므로, 본 실시 예에서 구체적인 설명은 생략하도록 한다. 포커스 렌즈가 아직 종단까지 구동하지 않았고, 피크가 검출되지 않은 경우는, S703 단계로 돌아가 계속 수평 초점 평가값 L을 산출한다.

수평 초점 평가값 L이 피크를 지났거나 포커스 렌즈가 종단까지 구동된 경우, 수평 초점 평가값의 피크의 유무 정보에 관한 플래그(Flag)를 0으로 초기 설정한다(S708). 또한, 수평 초점 평가값 L이 피크를 지난 경우, 보간 연산을 통하여 수평 초점 평가값의 실제 피크값을 도출한다(S709). 한편, 포커스 렌즈가 종단까지 구동한 경우, S709 단계에 진입하였다면, 초점 평가값은 외부 삽입 연산으로 만일 요구해 둔다.

그리고 수평 초점 평가값 L의 피크값 VpkL이 기준값 PKT보다 큰지를 판단한다(S710). VpkL가 PKT보다 크다고 판단하는 경우, 수평 방향의 AF 조절이 가능하다고 판단하여 수평 초점 평가값의 피크의 유무 정보에 관한 플래그(Flag)를 1로 설정한다(S711).그리고 S712 단계를 진행한다.

한편, VpkL가 PKT보다 크지 않다고 판단하는 경우 플래그(Flag)가 0으로 초기 설정된 상태로 S712 단계를 진행한다. S712 단계에서 포커스 렌즈를 역방향으로 구동한다. 그리고 또 촬상 타이밍 신호를 입력한다(S713).

포커스 렌즈를 역방향으로 구동시키면서 촬영된 영상 신호는 순차적으로 메모리(210)에 저장된다(S714). 본 실시 예에서는 초점 영역에 포함되는 영상 신호가 저장됨을 예시하나, 이에 한정하는 것은 아니며 전체 영상 신호일 수도 있다.

초점 영역에 포함된 영상 신호가 모두 저장되면, 메모리(210)로부터 초점 영역 영상 신호를 수직 방향으로 순차적으로 독출 한다(S715). 메모리(210)로부터 영상 신호의 독출은 DMA 방식에 의할 수 있다. AF 검출 회로에 독출한 수직 방향의 상기 영상 신호를 입력해 수직 초점 평가값 V를 산출한다(S716). 그리고 AF 검출 타이밍으로의 포커스 렌즈의 위치 정보를 획득해 초점 평가값들과 세트로 기록해 둔다(S717).

그리고 수직 초점 평가값 V를 산출하면서, 수직 초점 평가값 V가 피크를 지났는지 또는 포커스 렌즈가 종단까지 구동하였는지를 판단한다(S718). 피크를 지났는지 판단하는 방법은 상술한 바와 같다. 포커스 렌즈가 아직 종단까지 구동하지 않았고 피크가 검출되지 않는 경우에는, 수직 초점 평가값 V의 산출을 계속하여 수행한다(S713).

수직 초점 평가값 V의 피크가 지났거나 또는 포커스 렌즈가 종단까지 구동하였을 경우, 실제 피크값을 산출한다(S719). 수직 초점 평가값 V가 산출된 타이밍에 언제나 피크값을 가지는 것은 아니기 때문에, 보간 연산을 통하여 실제 피크값을 도출할 수 있다. 한편 포커스 렌즈가 종단까지 구동하여 S720 단계를 진입한 경우,

그리고 수직 초점 평가값 V의 피크값 VpkV가 PKT보다 큰 지를 판단한다(S720).

VpkV가 PKT 보다 크다고 판단할 경우에는 수직 방향의 AF 조절이 가능하다고 판단한다. 그리고 수평 방향의 AF 조절이 가능한지를 확인하고자, 수평 초점 평가값의 피크의 유무 정보에 관한 플래그(Flag)가 1인지 판단한다(S721). 플래그(Flag)가 1이면 수평도 수직도 피크값이 있다고 판단하여, 수평 초점 평가값 L의 피크값 VpkL과 수직 초점 평가값 V의 피크값VpkV를 비교한다(S723). VpkL이 크면 수평 방향의 피크값에 대응하는 렌즈의 위치 LVpkL를 목표 위치로서 설정한다(S726). VpkV가 크면 수직 방향의 피크값에 대응하는 렌즈의 위치 LVpkV를 목표 위치로서 설정한다(S727). 플래그(Flag)가 1이 아니면 수직 방향 밖에 피크가 없다고 판단하여 수직 방향의 피크값에 대응하는 렌즈의 위치 LVpkV를 목표 위치로 설정한다(S727).

상기 S720 단계에서 VpkV가 PKT 보다 크지 않은 경우에도 수평 초점 평가값의 피크의 유무 정보에 관한 플래그(Flag)가 1인지 판단한다(S722). 플래그(Flag)가 1이 아니면 수평 방향 밖에 피크가 없다고 판단하여 수평 방향의 피크값에 대응하는 렌즈의 위치 LVpkL를 목표 위치로 설정한다(S726). 플래그(Flag)가 1이 아니면 수평 방향도 수직 방향도 피크가 없었다고 판단하여 포커스 렌즈의 구동을 정지시킨다(S724). 그리고 AF 실패를 나타내는 NG 표시를 행하며(S725), AF동작 D1를 종료한다.

한편, S726 단계 및 S727 단계에서 설정한 목표 위치를 향하여 따라 포커스 렌즈를 최초 구동된 방향이라고 반대되는 역방향으로 구동한다(S728). 그리고 AF 동작이 성공하였음을 나타내는 합초를 표시한다(S729). 이렇게 하여 본 실시 예에 의한 AF 동작 D1은 종료한다.

도 28은 도 27에 도시된 초점 조절 방법과는 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다. 본 실시 예에서는 도 27에 도시된 AF 동작 D1과 대체적으로 유사하므로, 상이한 점을 중점적으로 설명한다. S823 단계에서 수평 방향과 수직 방향의 피크가 모두 검출된 경우, 수평 초점 평가값의 피크에 대한 포커스 렌즈의 위치 LVpkL과 수직 초점 평가값의 피크값에 대한 포커스 렌즈의 위치 LVpkV를 비교한다. 상기 비교 결과에 따라 포커스 렌즈의 위치가 큰 값으로 목표 위치를 설정하여 포커스 렌즈를 구동할 수 있다. 포커스 렌즈의 위치가 큰 값을 목표 위치로 설정함에 대하는 이전의 실시 예들에서 설명한 바와 같다.

상기와 같은 실시 예들에 따르면 수평 방향으로 독출한 영상 신호 뿐만 아니라 수직 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여도 초점 평가값을 도출하고, 이에 따라 초점 조절을 실행함으로써 다양한 피사체 영상에 대하여 정확하게 초점을 검출할 수 있다. 구체적으로 수직 방향으로 컨트라스트의 차이가 있는 피사체 영상에 대하여도 초점을 효과적으로 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다.

소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 본 발명의 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 상기 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 상기 메모리에 저장되고, 상기 프로세서에서 실행될 수 있다.

본 발명에서 인용하는 공개 문헌, 특허 출원, 특허 등을 포함하는 모든 문헌들은 각 인용 문헌이 개별적으로 및 구체적으로 병합하여 나타내는 것 또는 본 발명에서 전체적으로 병합하여 나타낸 것과 동일하게 본 발명에 병합될 수 있다.

본 발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시 예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 상기 실시 예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 상기 특정 용어에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다.

본 발명은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 본 발명은 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. "매커니즘", "요소", "수단", "구성" 등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

Claims (39)

1. 포커스 렌즈;
   상기 포커스 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 포커스 렌즈 구동부;
   상기 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 촬상 소자;
   상기 촬상 소자로부터 제공되는 상기 영상 신호를 저장하는 메모리;
   상기 촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하고, 상기 메모리로부터 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출하는 초점 평가값 도출부;
   상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값 및 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값을 도출하는 피크값 도출부;
   상기 제1 초점 평가값의 도출을 위한 제1 요소수와 상기 제2 초점 평가값의 도출을 위한 제2 요소수가 상이한지 판단하는 요소수 판단부;
   상기 제1 요소수와 상기 제2 요소수가 상이한 경우, 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값이 동일한 요소수에 의하여 도출된 효과를 가지도록 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값을 규격화하는 규격화부;
   상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값의 크기를 비교하는 피크값 크기 판단부; 및
   상기 피크값 크기 판단부의 비교 결과에 따라 제1 피크값과 상기 제2 피크값 중 어느 하나에 대응하는 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 포커스 렌즈 위치 도출부를 구비하는 초점 조절 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 포커스 렌즈;
   상기 포커스 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 포커스 렌즈 구동부;
   상기 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 촬상 소자;
   상기 촬상 소자로부터 제공되는 상기 영상 신호를 저장하는 메모리;
   상기 촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하고, 상기 메모리로부터 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출하는 초점 평가값 도출부;
   상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값 및 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값을 도출하는 피크값 도출부;
   상기 제1 피크값을 제1 기준 피크값과 비교하는 제1 판단부;
   상기 제2 피크값을 제2 기준 피크값과 비교하는 제2 판단부; 및
   상기 제1 피크값이 상기 제1 기준 피크값 보다 크고 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값 보다 작은 경우 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치를 도출하고, 상기 제1 피크값이 상기 제1 기준 피크값 보다 작고 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값 보다 큰 경우 상기 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 포커스 렌즈 위치 도출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
8. 포커스 렌즈;
   상기 포커스 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 포커스 렌즈 구동부;
   상기 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 촬상 소자;
   상기 촬상 소자로부터 제공되는 상기 영상 신호를 저장하는 메모리;
   상기 촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하고, 상기 메모리로부터 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출하는 초점 평가값 도출부;
   상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값 및 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값을 도출하는 피크값 도출부;
   상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 포커스 렌즈 위치 도출부; 및
   상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치를 비교하는 포커스 렌즈 위치 판단부를 구비하고,
   상기 포커스 렌즈 구동부는 상기 비교 결과 피사체 거리가 근접한 것에 대응하는 포커스 렌즈의 위치로 상기 포커스 렌즈를 구동하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치 차이와 기준 차이를 비교하는 제3 판단부를 더 구비하고,
   상기 포커스 렌즈 구동부는 상기 차이가 상기 기준 차이보다 작은 경우 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치의 중심으로 상기 포커스 렌즈를 구동하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
10. 포커스 렌즈;
    상기 포커스 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 포커스 렌즈 구동부;
    상기 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 촬상 소자;
    상기 촬상 소자로부터 제공되는 상기 영상 신호를 저장하는 메모리;
    상기 촬상 소자의 촬상 주기를 기준 주기와 비교하는 촬상 주기 판단부;
    상기 메모리로부터 상기 촬상 소자의 독출 방향과 상이한 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 도출하는 초점 평가값 도출부;
    상기 초점 평가값의 피크값을 도출하는 피크값 도출부; 및
    상기 피크값에 대응하여 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 포커스 렌즈 위치 도출부를 구비하고,
    상기 촬상 주기가 상기 기준 주기보다 큰 경우, 상기 메모리는 상기 촬상 소자로부터 제공되는 영상 신호를 적어도 하나의 영상 신호를 건너뛰는 일 주기 단위로 저장하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
11. 삭제
12. 제10항에 있어서, 상기 일 주기 단위의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 2n-1 주기의 영상 신호인 것을 특징으로 하는 초점 조절장치.
13. 제10항에 있어서, 상기 초점 평가값 도출부는 상기 촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 일 주기 단위의 상기 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하고, 상기 메모리로부터 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출한 다른 주기 단위의 상기 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출하는 초점 조절 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 일 주기 단위의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 2n-1 주기의 영상 신호이며,
    상기 다른 주기의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 4n-1 주기의 영상 신호인 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 포커스 렌즈;
    상기 포커스 렌즈를 광축 방향으로 구동하는 포커스 렌즈 구동부;
    상기 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상신호를 생성하는 촬상 소자;
    상기 촬상 소자로부터 제공되는 상기 영상 신호를 저장하는 메모리;
    포커스 렌즈를 일 방향으로 이동시키면서 상기 촬상 소자에서 생성한 제1 영상 신호에 대하여 제1 방향으로 독출하여 제1 초점 평가값을 도출하고, 상기 포커스 렌즈를 타 방향으로 이동시키면서 상기 촬상 소자에서 생성한 제2 영상신호를 상기 메모리에 저장하고 상기 메모리로부터 상기 제2 영상 신호를 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출하여 제2 초점 평가값을 도출하는 초점 평가값 도출부;
    상기 제1 초점 평가값 및 상기 제2 초점 평가값 중 어느 하나의 초점 평가값의 피크값을 도출하는 피크값 도출부;
    상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값을 도출한 경우 상기 제1 피크값을 도출하였다는 정보를 설정하는 제1 피크값 도출 정보 설정부;
    상기 정보에 따라 상기 제1 피크값을 도출한 경우 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치와 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 포커스 렌즈 위치 도출부;
    상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값의 크기를 비교하는 피크값 크기 판단부; 및
    상기 제1 포커스 렌즈와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치를 비교하는 포커스 렌즈 위치 판단부를 구비하는 초점 조절 장치.
20. 영상신호를 생성하는 단계;
    상기 영상 신호를 저장하는 단계;
    촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하는 단계;
    상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출하는 단계;
    상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값 및 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값을 도출하는 단계;
    상기 제1 초점 평가값의 도출을 위한 제1 요소수와 상기 제2 초점 평가값의 도출을 위한 제2 요소수가 상이한지 판단하는 단계;
    상기 제1 요소수와 상기 제2 요소수가 상이한 경우, 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값이 동일한 요소수에 의하여 도출된 효과를 가지도록 상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값을 규격화하는 단계;
    상기 제1 피크값과 상기 제2 피크값의 크기를 비교하는 단계; 및
    상기 비교결과에 따라 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 단계를 구비하는 초점 조절 방법.
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24. 삭제
25. 삭제
26. 영상신호를 생성하는 단계;
    상기 영상 신호를 저장하는 단계;
    촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하는 단계;
    상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출하는 단계;
    상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값 및 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값을 도출하는 단계;
    상기 제1 피크값을 제1 기준 피크값과 비교하는 단계;
    상기 제2 피크값을 제2 기준 피크값과 비교하는 단계; 및
    상기 제1 피크값이 상기 제1 기준 피크값 보다 크고 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값보다 작은 경우 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치를 도출하고, 상기 제1 피크값이 상기 제1 기준 피크값 보다 작고 상기 제2 피크값이 상기 제2 기준 피크값보다 큰 경우 상기 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 단계를 구비하는 초점 조절 방법.
27. 영상신호를 생성하는 단계;
    상기 영상 신호를 저장하는 단계;
    촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하는 단계;
    상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출한 영상 신호에 대하여 제2 초점 평가값을 도출하는 단계;
    상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값 및 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값을 도출하는 단계;
    상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 단계;
    상기 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 단계;
    상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치를 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과 피사체 거리가 근접한 것에 대응하는 포커스 렌즈의 위치로 상기 포커스 렌즈를 구동하는 단계를 구비하는 초점 조절 방법.
28. 제27항에 있어서, 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치 차이와 기준 차이를 비교하는 단계를 더 구비하고,
    상기 차이가 상기 기준 차이보다 작은 경우 상기 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치의 중심으로 상기 포커스 렌즈를 구동하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
29. 영상신호를 생성하는 단계;
    상기 영상 신호를 저장하는 단계;
    촬상 소자의 촬상 주기를 기준 주기와 비교하는 단계;
    저장된 상기 영상 신호를 촬상 소자의 독출 방향과 상이한 방향으로 독출하여 초점 평가값을 도출하는 단계;
    상기 초점 평가값의 피크값을 도출하는 단계;
    상기 피크값 에 대응하여 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 단계를 구비하고,
    상기 촬상 주기가 상기 기준 주기보다 큰 경우, 상기 촬상 소자로부터 제공되는 영상 신호를 적어도 하나의 영상 신호를 건너뛰는 일 주기 단위로 저장하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
30. 삭제
31. 제29항에 있어서, 상기 일 주기 단위의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 2n-1 주기의 영상 신호인 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
32. 제29항에 있어서, 상기 촬상 소자로부터 제1 방향으로 독출한 일 주기 단위의 상기 영상 신호에 대하여 제1 초점 평가값을 도출하고, 저장된 다른 주기 단위의 상기 영상 신호를 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출하여 제2 초점 평가값을 도출하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
33. 제32항에 있어서, 상기 일 주기 단위의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 2n-1 주기의 영상 신호이며,
    상기 다른 주기의 영상 신호는 상기 촬상 소자에서 생성하는 영상 신호 중에서 4n-1 주기의 영상 신호인 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
34. 영상신호를 생성하는 단계;
    상기 영상 신호를 저장하는 단계;
    포커스 렌즈를 일 방향으로 이동시키면서 촬상 소자에서 생성한 제1 영상 신호에 대하여 제1 방향으로 독출하여 제1 초점 평가값을 도출하는 단계;
    상기 포커스 렌즈를 타 방향으로 이동시키면서 상기 촬상 소자에서 생성한 제2 영상신호를 저장하고 저장된 상기 영상 신호로부터 상기 제2 영상 신호를 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출하여 제2 초점 평가값을 도출하는 단계;
    상기 제1 초점 평가값 및 상기 제2 초점 평가값 중 어느 하나의 초점 평가값의 피크값을 도출하는 단계;
    상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값을 도출한 경우 상기 제1 피크값을 도출하였다는 정보를 설정하는 단계;
    상기 정보에 따라 상기 제1 피크값을 도출한 것으로 판단한 경우 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출하고, 상기 제1 포커스 렌즈와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치를 비교하는 단계; 및
    상기 비교결과에 따라 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
35. 삭제
36. 삭제
37. 삭제
38. 영상신호를 생성하는 단계;
    상기 영상 신호를 저장하는 단계;
    포커스 렌즈를 일 방향으로 이동시키면서 촬상 소자에서 생성한 제1 영상 신호에 대하여 제1 방향으로 독출하여 제1 초점 평가값을 도출하는 단계;
    상기 포커스 렌즈를 타 방향으로 이동시키면서 상기 촬상 소자에서 생성한 제2 영상신호를 저장하고 저장된 상기 영상 신호로부터 상기 제2 영상 신호를 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 독출하여 제2 초점 평가값을 도출하는 단계;
    상기 제1 초점 평가값 및 상기 제2 초점 평가값 중 어느 하나의 초점 평가값의 피크값을 도출하는 단계;
    상기 제1 초점 평가값의 제1 피크값을 도출한 경우 상기 제1 피크값을 도출하였다는 정보를 설정하는 단계;
    상기 정보에 따라 상기 제1 피크값을 도출한 것으로 판단한 경우 상기 제1 피크값에 대응하는 제1 포커스 렌즈의 위치와 상기 제2 초점 평가값의 제2 피크값에 대응하는 제2 포커스 렌즈의 위치를 도출하고,상기 제1 포커스 렌즈와 상기 제2 포커스 렌즈의 위치를 비교하는 단계; 및
    상기 비교결과에 따라 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 단계를 구비하는 초점 조절 방법.
39. 제20항, 제26항 내지 제29항, 제31항 내지 제34항 및 제38항 중 어느 한 항의 초점 조절 방법을 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램으로 기록한 기록 매체.

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