KR101720191B1 - 초점 조절 장치, 초점 조절 방법 및 상기 방법을 기록한 기록 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초점 평가값을 포커스 렌즈의 위치에 따라 도출한 초점 평가값들 간에 차이를 크게 나타내는 제1 정보와 상기 차이를 작게 나타내는 제2 정보로 생성하고, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 중 적어도 어느 하나를 사용자에게 알림으로써, 초점이 맞은 상태를 용이하고 정확하게 확인할 수 있는 초점 조절 장치, 초점 조절 방법, 및 상기 방법을 기록한 기록 매체에 관한 것이다.

Description

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

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

수동 초점 조절을 실행하는 경우 초점이 맞은 상태인지 판단하는 것이 쉽지 않다. 따라서, 종래에는 촬영 영상을 확대하여 확대한 영상을 확인함으로써 초점이 맞았는지 여부를 확인하기도 하였다.

또한, 일본 공개 특허 제2002-209135호, 일본 공개 특허 제2007-279677호, 일본 공개 특허 제2008-129371호에서와 같이 초점 평가 값을 영상으로 표시하는 방안도 제안되고 있다. 그러나 상기 문헌들에 따르더라도 여전히 미세하게 초점 조절을 수행하는 경우 초점이 맞는지 여부를 확인하는 것은 불가능하다.

본 발명에 따르면 미세하게 초점 조절을 수행함에 있어서, 초점 상태를 용이하고 정확하게 확인할 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 이동시키는 포커스 렌즈 구동부와, 상기 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상 신호를 생성하는 촬상 소자와, 상기 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 도출하는 초점 평가값 도출부와, 도출한 상기 초점 평가값을 상기 포커스 렌즈의 위치에 따라 도출한 초점 평가값들 간에 차이를 크게 나타내는 제1 정보와 상기 차이를 작게 나타내는 제2 정보를 생성하는 정보 생성부와, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 중 적어도 어느 하나를 알리는 알림부를 구비하는 초점 조절 장치를 제공한다. 즉, 상기 제1 정보는 상기 제2 정보보다 동일한 초점 평가값의 차이에 대하여 큰 변화로 사용자에게 알릴 수 있다.

또한, 본 발명은 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상 신호를 생성하는 단계와, 상기 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 도출하는 단계와, 도출한 상기 초점 평가값으로부터 상기 포커스 렌즈의 위치에 따라 도출한 초점 평가값들 간에 차이를 크게 나타내는 제1 정보와 상기 차이를 작게 나타내는 제2 정보를 생성하는 단계와, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 중 적어도 어느 하나를 알리는 단계를 구비하는 초점 조절 방법을 제공한다.

아울러, 본 발명은 상기 방법을 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램으로 기록한 기록 매체를 제공한다.

본 발명에 따르면, 초점 평가값들의 차이를 크게 나타내는 제1 정보와 상기 차이를 작게 나타내는 제2 정보로 구분하여 표시함으로써 미세하게 포커스 링을 조작하여 도출한 초점 평가값들의 미세한 차이를 명확하게 확인할 수 있다. 예를 들어, 수백, 수천 또는 수만 단위의 초점 평갓값에서 일 또는 십 단위의 초점 평가값의 차이를 용이하고 정확하게 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 일 실시 예로서, 교환렌즈 디지털 카메라의 전면을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에서 도시하는 교환렌즈 디지털 카메라의 배면을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시하는 교환렌즈 디지털 카메라를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 다른 실시 예로서, 컴팩트 디지털 카메라를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 5는 도 1에서 도시하는 교환렌즈 디지털 카메라에 있어서, 카메라 제어부를 구체적으로 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6 내지 9는 도 5에서 도시하는 카메라 제어부에서 CPU의 실시 예들을 설명하기 위한 블럭도들이다.
도 10은 주피사체 영역으로 자동으로 검출하여 초점 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 11와 도 12은 사용자의 선택에 의해 결정한 초점 영역을 설명하기 위한 도면들이다.
도 13는 얼굴 인식 알고리즘에 따라 인식한 얼굴 영역을 포함하는 초점 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 도 30은 본 발명에 관한 초점 조절 장치 및 방법에 있어서, 초점 상태에 관한 정보(Focus aid; FA)를 나타내는 실시 예들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 31 내지 도 39는 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 실시 예들을 설명하기 위한 순서도 들이다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치의 일 실시 예로서, 디지털 카메라를 예를 들어 상세히 설명한다. 본 실시 예에서는 초점 조절 장치로서 디지털 카메라를 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 초점 조절 장치를 탑재한 캠코더, PDA, 휴대폰 등 다양한 디지털 기기에도 적용가능하다.

도 1은 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 일 실시 예로서, 교환렌즈 디지털 카메라의 전면을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에서 도시하는 교환렌즈 디지털 카메라의 배면을 나타낸 사시도이다.

우선, 도 1을 참조하면, 상기 교환렌즈 디지털 카메라 전면에 교환렌즈(100)와 바디(200)가 분리되어 도시된다.

상기 교환렌즈(100)는 렌즈(Lens)와, 상기 렌즈(Lens) 주위에, 렌즈(Lens)의 초점 거리를 변환하는 줌링(Zoom ring), 수동 초점 조절을 위한 포커스 링(Focus Ring)을 구비한다. 그리고 자동 초점 조절(Auto focusing; AF)와 수동 초점 조절(Manual focusing; MF)의 모드 변환 스위치(AF/MF Switch)를 구비한다.

상기 바디(200)의 상면에는 정지영상 촬영, 동영상 촬영 등 촬영 모드를 변경하는 사용자 입력 신호를 생성하는 모드 다이얼(MODE DIAL)을 구비한다. 또한, 반 누름 및 완전 누름에 따라 다른 사용자 입력 신호를 생성하는 셔터 릴리스 버튼(SR)을 구비한다. 상기 반누름에 대응하여 자동 초점 조절을 실행할 수 있으며, 상기 완전 누름에 대응하여 영상을 캡쳐할 수 있다. 그리고 상기 바디(200)는 메인스위치(SM)를 더 구비할 수 있다.

상기 교환렌즈 디지털 카메라의 배면에 관하여 도 2를 참조하면, 동영상 촬영을 개시하는 버튼(SMV)을 구비한다. 또한, 촬영 영상 또는 초점 조절시 초점 평가값 에 관한 정보 등을 표시하는 뷰파인더(EVF, 202)를 포함한다. 그리고 촬영한 영상을 비록 하여 각종 정보를 표시하는 표시부(206)를 구비한다. 아울러, 상기 교환렌즈 디지털 카메라의 동작을 선택하는 메뉴 버튼(SN)을 구비한다. 상기 메뉴 버튼(SN)에 의해 생성된 사용자 입력 신호에 의해 상기 초점 평가값 에 관한 정보의 표시 유무 변환, 초점 조절시 촬영 영상 확대 유무, 초점 조절을 위한 모드 선택, 예를 들어 멀티 알고리즘에 의한 초점 조절 모드, 선택 알고리즘에 의한 초점 조절 모드 등의 선택 및 설정할 수 있다.

도 1과 2를 참조하여 상기 교환렌즈 디지털 카메라의 동작에 관하여 설명한다. 상기 교환렌즈 디지털 카메라는 메인 스위치(SM)를 ON에 맞추어 켜면, 동작을 시작한다. 본 실시 예에서는 메인 스위치(SM)의 회전 위치를 맞추어 카메라를 동작시킴을 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 메인 스위치를 누르거나 또는 터치 등의 다양한 사용자의 조작 방법으로 카메라의 전원을 켤 수 있다.

상기 교환렌즈 디지털 카메라는 라이브 뷰(Live　View) 영상을 표시한다. 상기 뷰파인더(202) 또는 표시부(206)를 통해 표시할 수 있다. 그리고 본 실시 예에서는 초점 상태에 관한 정보(Focus aid; FA)를 더 표시할 수 있다. 본 실시 예에서는 상기 초점 상태에 관한 정보(FA)를 뷰파인더(202) 또는/및 표시부(206)를 통하여 영상으로 디스플레이함을 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 오디오 신호로 출력하는 등의 방법으로 사용자에게 알릴 수 있다. 바람직하게는 사용자가 초점 조절을 제어하는 수동 초점 조절(MF) 시에 상기 초점 상태에 관한 정보(FA)를 디스플레이할 수 있다.

그리고 정지 영상을 촬영하는 경우, 라이브 뷰(Live　View) 영상을 표시하는 동안, 셔터 릴리즈 버튼(SR)을 반누름하여 S1 상태가 켜지면(on) 자동 초점 조절(AF)을 실행한다. 수동 초점 조절(MF)을 위해서는, 사용자가 포커스 링(focus ring)을 조절하여 수동 초점 조절을 수행할 수 있다. .

한편, 사용자가 줌 링(Zoom ring)을 조작하면, 줌 렌즈 군이 움직인다. 또한, 포커스 링(Focus ring)을 조작하면, 포커스 렌즈 군의 위치를 감지하는 위치 감지 센서에서 포커스 링(focus ring)의 위치가 검출되어 렌즈 제어 회로는 감지한 신호에 따라 포커스 렌즈 군의 위치를 변경하도록 제어할 수 있다. 자동 초점 조절(AF)의 경우, 포커스 링(focus ring)은 사용자의 조작에 의해 움직이지 않을 수 있다.

사용자가 셔터 릴리즈 버튼(SR)을 완전 누름하면, S2 상태가 켜지고(ON), 정지 영상 촬영을 위한 노광을 실행한다.

S2 상태가 켜짐에 따라 노광을 실해 하여 얻은 정지 영상은 메모리 카드 등에 기록하여 보존할 수 있다. 또한, 상기 정지 영상은 뷰파인더(202) 또는/및 표시부(206)에서 재생할 수 있으며,

도 3은 도 1에 도시하는 교환렌즈 디지털 카메라를 설명하기 위한 블럭도이다. 본 실시 예에서는 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)의 포커스 렌즈(102)를 구동하는 기능을 구비한다.

구체적으로, 도 3을 참조하면 상기 교환식 렌즈(100)는 줌 조절을 위한 줌 렌즈(102)와, 초점 위치를 조절하는 포커스 렌즈(104)를 구비하는 결상 광학계(101), 줌 렌즈 위치 감지 센서(103), 포커스 렌즈 구동부(105), 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106), 조리개(107), 조리개 구동부(108), 렌즈 제어부(110), 렌즈 마운트(109)를 포함한다.

상기 줌 렌즈(102), 포커스 렌즈(104)는 복수의 렌즈를 조합한 렌즈군으로 형성할 수 있다.

상기 줌 렌즈 위치 감지 센서(103) 및 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106)는 각각 줌 렌즈(102)와 포커스 렌즈(104)의 위치를 감지한다. 포커스 렌즈(104)의 위치를 감지하는 타이밍은 렌즈 제어부(110) 또는 후술하는 카메라 제어부(209)에 의해 설정될 수 있다. 예를 들면 상기 포커스 렌즈(104)의 위치를 감지하는 타이밍은 영상 신호로부터 초점 검출을 수행하는 타이밍일 수 있다.

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

상기 렌즈 제어부(110)는 시각 측정을 위한 제1 타이머(111)를 포함한다. 또한, 상기 렌즈 제어부(110)는 감지한 포커스 렌즈(104)의 위치 정보를 본체부(200)로 송신한다. 포커스 렌즈(104)의 위치에 변화가 있는 경우, 또는 카메라 제어부(209)로부터 포커스 렌즈(104)의 위치 정보의 요청이 있는 경우, 상기 렌즈 제어부(110)는 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 동기화될 수 있다.

상기 렌즈 마운트(109)는 렌즈 측 통신 핀을 구비하고, 후술하는 카메라 측 통신 핀과 서로 맞물려 데이터, 제어 신호 등의 송신 경로로 사용할 수 있다.

이어서, 본체부(200)의 구성을 살펴본다.

상기 본체부(200)는 뷰파인더(EVF; 202), 셔터(203), 촬상 소자(204), 촬상 소자 제어부(205), 표시부(206), 조작부(207), 카메라 제어부(209), 및 카메라 마운트(208)를 포함할 수 있다.

뷰파인더(202)는 전자식 뷰파인더로서 액정 표시부(LCD)가 내장되어 있으며, 촬상 영상을 실시간으로 디스플레이할 수 있다.

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

촬상 소자(204)는 교환 렌즈(100)의 결상 광학계(101)를 통과한 영상 광을 촬상해 영상 신호를 생성한다. 상기 촬상 소자(204)는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 광전전환부와, 상기 광전전환부로부터 전하를 이동시켜 영상 신호를 도출 하는 수평 전송로 등을 포함할 수 있다. 촬상 소자(204)로 CCD(charge coupled device) 센서, CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서 등을 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 도출한다. 상기도출된 수평 방향 영상 신호는 카메라 제어부(209)에서 초점 검출에 사용된다.

표시부(206)에는 각종 영상 및 정보가 디스플레이된다. 본 실시 예에서는 상기 표시부(206)로 OLED를 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 LCD 등의 다양한 디스플레이 장치를 사용할 수 있다.

조작부(207)는 상기 교환렌즈 디지털 카메라(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. 본 실시 예에서는 버튼, 다이얼 등의 부재를 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 표시부의 내 외부에 장착된 터치 패널을 구비할 수도 있다.

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

카메라 마운트(208)는 카메라 측 통신 핀을 구비한다.

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

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

결상 광학계(101)를 통과한 피사체의 영상 광이 촬상 소자(204)에 입사한다. 이때, 셔터(203)는 열린 상태이다. 촬상 소자(204)는 입사한 피사체 영상 광을 전기 신호로 변환하여, 영상 신호를 생성한다. 촬상 소자(204)는 촬상 소자 제어부(205)에서 생성된 타이밍 신호에 의해서 동작한다. 생성된 상기 영상 신호는 카메라 제어부(209)에서 표시 가능한 데이터로 변환되어 뷰파인더(202) 및 표시부(206)에 출력된다. 이러한 동작이 라이브뷰 표시이며, 라이브뷰 표시에 의해서 표시되는 라이브뷰 영상은 동영상으로서 연속적으로 표시될 수 있다.

라이브뷰 표시가 수행된 후, 조작부(207) 중 하나인 셔터 릴리스 버튼을 반누름하면 교환렌즈 디지털 카메라(1)는 AF 동작을 개시한다. 촬상 소자(204)에서 생성한 영상 신호를 사용해 AF 동작을 수행하는데, 콘트라스트 AF 방식으로는 콘트라스트 값에 대응하는 초점 평가 값으로부터 포커스 렌즈의 위치를 도출하고, 도출한 상기 포커스 렌즈의 위치에 따라 포커스 렌즈(104)를 구동한다. 초점 평가값은 카메라 제어부(209)에서 산출된다. 카메라 제어부(209)는 상기 초점 평가 값으로부터 포커스 렌즈(104)의 제어를 위한 정보를 계산하고, 상기 정보를 렌즈 마운트(109)와 카메라 마운트(208)에 구비된 통신 핀을 매개로 렌즈 제어부(110)로 송신한다.

렌즈 제어부(110)는 수신한 정보를 기초로 포커스 렌즈 구동부(105)를 제어하고, 상기 제어에 따라 상기 포커스 렌즈 구동부(105)는 상기 포커스 렌즈(104)를 광축 방향으로 구동시켜 AF를 수행한다. 포커스 렌즈(104)의 위치는 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106)에 의해서 모니터링되어 피드백 제어를 행한다.

줌 렌즈(102)는 사용자에 의해서 조작되어 주밍 되었을 경우, 줌 렌즈 위치 감지 센서(103)에서 줌 렌즈(102)의 위치가 검출되고, 검출한 줌 렌즈(102)의 위치는 렌즈 제어부(110)에서 포커스 렌즈(104)의 AF 제어를 위해 사용할 수 있으며, 또는 그 밖의 다른 제어를 위해 사용할 수 있다.

피사체 영상에 초점이 맞는 인포커스(infocus) 상태가 되면, 셔터 릴리스 버튼을 완전 눌러 S2 상태가 되어 교환렌즈 디지털 카메라(1)는 노광을 수행한다. 이때, 카메라 제어부(209)는 일단 셔터를 완전하게 닫고, 렌즈 제어부(110)에 지금까지 취득한 측광 정보를 조리개 제어 정보로 송신한다. 렌즈 제어부(110)는 조리개 제어 정보를 기초로 조리개 구동부(108)를 제어하고, 조리개(107)의 값을 조절한다. 카메라 제어부(209)는 측광 정보를 기초로 셔터(203)를 제어하고, 적절한 노출 시간 정도 셔터(204)를 열어 촬영이 수행된 피사체 영상을 캡쳐한다.

캡쳐한 영상은 영상 신호 처리 및 압축 처리가 수행되어 메모리 카드에 저장된다. 또한, 캡쳐한 상기 영상을 뷰파인더(202) 및 표시부(206)에 디스플레이될 수 있다. 재생 모드에서 재생하는 것 이외에, 촬영 후 곧 디스플레이하는 것을 퀵 뷰 모드라고 하고, 큅 뷰 모드에서 디스플레이하는 영상을 퀵 뷰 영상이라고 한다.

도 4는 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 다른 실시 예로서, 컴팩트 디지털 카메라를 설명하기 위한 블럭도이다. 본 실시 예에서는 도 3의 교환렌즈 디지털 카메라와 달리 렌즈가 착탈이 불가능한 디지털 카메라를 예시한다. 본 실시 예는 도 3의 교환렌즈 디지털 카메라와 상이한 점을 위주로 설명한다.

도 4를 참조하면, 상기 컴팩트 디지털 카메라(2)는 렌즈부(100')와 본체부(200')가 구성되어 렌즈부(100')의 교환이 불가능하다. 또한, 렌즈부(100')와 본체부(200')가 일체형이므로 렌즈 마운트(109) 및 카메라 마운트(208)를 구비하지 않는다. 따라서, 카메라 제어부(209')가 직접 렌즈 구동부(105'), 조리개 구동부(108) 등을 제어한다. 본 실시 예에서 렌즈 구동부(105')는 상기 카메라 제어부(209')의 제어에 따라 결상 광학계(101)를 구동할 수 있다. 결상 광학계(101)로 줌 렌즈(102), 포커스 렌즈(104)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 조리개 구동부(108)도 상기 카메라 제어부(209')의 제어에 따라 조리개(107)를 구동할 수 있다. 또한, 상기 카메라 제어부(209')는 줌 렌즈 위치 감지 센서(103), 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106)로부터 위치 정보를 직접 수신한다. 즉, 본 실시 예에서 카메라 제어부(209)는 도 3에서의 렌즈 제어부(110)의 역할도 함께 수행한다. 또한, 본 실시 예의 경우 제2 타이머(228')를 사용해 초점 평가 값과 렌즈 위치를 동기화시킬 수 있다.

도 5는 도 3에서 도시하는 교환렌즈 디지털 카메라에 있어서, 카메라 제어부를 구체적으로 설명하기 위한 블럭도이다. 본 실시 예에서는 도 3에서 도시하는 교환렌즈 디지털 카메라의 카메라 제어부를 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 도 4에서 도시하는 컴팩트 디지털 카메라의 카메라 제어부에도 적용할 수 있다. 다만, 도 4에 도시하는 카메라 제어부는 렌즈 제어부를 더 포함하는 것이다.

도 5를 참조하면, 카메라 제어부(209)는 사전 처리부(220), 신호 처리부(221), 압축 신장부(222), 디스플레이 컨트롤러(223), CPU(224), 메모리 컨트롤러(225), 오디오 컨트롤러(226), 카드 컨트롤러(227), 제2 타이머(228), 메인 버스(230) 등을 포함할 수 있다.

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

상기 사전 처리부(220)는 촬상 소자(204)로 생성된 영상 신호를 입력받아 화이트 밸런스 조절을 위한 AWB(Auto White Balance) 평가값을 산출하는 AWB 평가값 도출부(220a), 노출 조절을 위한 AE(Auto Exposure) 평가값을 산출하는 AE 평가값 도출부(220b), 및 초점 조절을 위한 초점 평가값을 산출하는 초점 평가값 도출부(220c)를 구비한다.

신호 처리부(221)는 감마 보정 등, 일련의 영상 신호 처리를 수행해 표시부에(202) 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 형식 등의 압축 형식에서 영상 신호를 압축한다. 상기 압축 처리에 의해서 생성한 영상 데이터를 포함한 영상 파일은 메모리 카드(212)에 저장된다.

디스플레이 컨트롤러(223)는 뷰파인더(202) 또는 표시부(206) 등으로 영상 출력을 제어한다.

CPU(224)는 각 부분의 동작을 전체적으로 제어한다. 도 4에 따른 컴팩트 디지털 카메라의 경우, CPU(224)는 렌즈(110)와의 통신을 수행한다.

메모리 컨트롤러(225)는 촬영된 캡쳐 영상이나 연상 정보 등의 데이터를 일시적으로 저장하는 메모리(210)를 제어하고, 오디오 컨트롤러(226)는 마이크나 스피커(211)를 제어한다. 또한, 카드 컨트롤러(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)에 조작부(207)로부터 조작 신호가 입력되면, 상기 CPU(224)는 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)로 피드백하여 상기 촬상 소자(204)로부터 적절한 색 출력 및 적절한 노출의 영상 신호를 얻을 수 있도록 한다.

한편, 디지털 카메라의 동작이 개시되어 라이브뷰 표시가 수행되면, 카메라 제어부(209)는 적절한 노출에 촬영된 영상 신호를 사전 처리부(220)에 입력해 AE 평가값, AWB 평가값, 초점 평가값 등을 산출한다. 라이브뷰 표시를 위한 영상 신호는 메인 버스(230)를 경유하지 않고 직접 신호 처리부(221)에 인가되어, 화소의 보간 처리 등의 영상 신호 처리가 수행될 수 있다. 영상 신호 처리가 수행된 영상 신호는 메인 버스(230) 및 디스플레이 컨트롤러(223)를 경유해 뷰파인더(202), 표시부(206) 등에 표시된다. 라이브뷰 표시는 기본적으로 60fps(frame per second)의 주기로 갱신할 수 있지만, 이것으로 한정되는 것이 아니라 120fps, 180fps, 240fps 등의 주기로 갱신할 수도 있다. 상기 갱신 속도는 측광 결과나 AF 조건 등을 기초로 CPU(224)에서 설정하고, 촬상 소자 제어부(205)에서의 타이밍 신호에 따라 조절될 수 있다.

셔터 릴리스 버튼을 반누름하면, CPU(224)는 반누름에 대응하는 S1 신호를 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 신호에 대응하는 S1 신호를 감지할 때, AF 동작을 위해서 포커스 렌즈(104)의 구동을 제어한다. 즉, CPU(224)는 주 제어부의 일례일 수 있다.

또한, CPU(224)는 촬상 소자(204)로부터 영상 신호를 획득하고, 사전 처리부(220)의 초점 평가값 도출부(220c)는 초점 평가값을 산출한다. 초점 평가값은 포커스 렌즈(104)의 이동에 따라서 산출된다. 초점 평가값의 변화로부터 피사체 영상의 콘트라스트가 최대가 되는 포커스 렌즈(104)의 위치를 도출하고, 도출한 위치로 포커스 렌즈(104)를 이동시킨다. 예를 들어, 상기 포커스 렌즈(104)의 위치는 초점 평가값이 최대가 되는 위치일 수 있다. 상기 일련의 동작이 자동 초점 조절(AF) 동작으로, AF 동작 동안에도 라이브뷰 영상의 표시는 계속 수행될 수 있다. 라이브뷰 영상에 사용되는 영상 신호와 초점 평가값의 산출에 사용되는 영상 신호는 동일한 영상 신호일 수 있다.

한편, 도 3과 같은 교환식 렌즈(100)를 사용하는 디지털 촬영 장치(1)의 경우, AF 동작 동안 카메라 마운트(208)와 렌즈 마운트(109)에 설치되어 있는 통신 핀을 사용하여 교환렌즈(100)와 본체부(200)의 사이의 통신을 수행할 수 있다. 상기 통신 핀은 평상시에 렌즈 정보나 제어 정보를 보내기 위해서 시리얼 통신으로 동작한다. 이러한 시리얼 통신에서는 시간 지연이 발생한다. 그러나 초점 평가값에 대한 포커스 렌즈(104)의 위치 정보를 시간 지연 없이 기록하지 않으면 정확한 AF 조절을 할 수 없다. 본체부(200)가 초점 평가값을 획득하는 타이밍을 교환렌즈(100)에 알린다든가, 렌즈(100)로부터 본체부(200)에 포커스 렌즈(104)의 위치를 송신하는 시간을 줄이게 하기 위해서는 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 설치할 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, 또 비용의 증가에서도 연결된다. 따라서 본 실시 예에서는 교환렌즈(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 실시간 통신이 아닌 시리얼 통신으로 동작하도록 설정한다.

한편, 촬상 소자가 영상 신호를 획득한 포커스 렌즈(104)의 위치의 궤적과 초점 평가값의 변화 추이를 통해 초점 평가값의 피크 위치를 도출할 수 있다.

도 6 내지 10은 도 5에서 도시하는 카메라 제어부에서 CPU의 실시 예들을 설명하기 위한 블럭도들이다. 본 실시 예에서는 본 발명에 따른 초점 조절 기능을 CPU에서 실행함을 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 초점 조절 기능의 적어도 일부 또는 전부가 CPU와 별개의 장치로 구성될 수도 있으며 또는 신호 처리부 등과 같은 다른 구성 요소에 추가될 수도 있다.

도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 CPU(224a)는 초점 평가값 도출부(220c)에서 도출한 초점 평가값에 대하여 초점 평가값들 간에 차이를 크게 나타내는 제1 정보와 상기 차이를 작제 나타내는 제2 정보로 생성하는 정보 생성부(224a-2)를 구비한다.

일 예로서, 상기 제1 정보는 상기 초점 평가값의 가수부이고, 상기 제2 정보는 상기 초점 평가값의 지수부일 수 있다. 또는 상기 제1 정보는 상기 초점 평가값의 가수부의 선형 연산 수치이고, 상기 제2 정보는 상기 초점 평가값의 지수부의 선형 연산 수치일 수 있다. 상기 선형 연산 수치는 초점 평가값의 결과가 클수록 큰 수치가 되는 선형 연산식에 따른 수치일 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 정보는 상기 초점 평가값의 2진수의 유효자리 수치이고, 상기 제2 정보는 상기 2진수의 시프트 수치일 수 있다.

예를 들어, 초점 평가값은 0 초과 수백만 이하의 값을 가질 수 있으며, 노이즈 성분을 제외하더라도 100 초과 수백만 이하의 값을 가질 수 있다. 상기 초점 평가값을 지수 표현으로 하면 A*N^B라고 표현할 수 있다. 여기서 A는 가수부이고, N은 기수, B가 지수부이다. 예를 들면 100의 경우, N=10이면 1*10²가 되어, A=1, B=2로 표현할 수 있다. 500만의 경우, N=10이면 5*10⁶이 되어, A=5, B=6이 된다. 이는 10진수일 때를 예시한 것이며, 2 진수인 경우라면 N=2로 설정하면 된다. 예를 들면 100의 경우, N=2이면 1.5625*2⁶이 되어, A=1.5625, B=6이 된다. 500만의 경우, N=2이면, 1.192*2²²가 되어, A=1.1921, B=22가 된다. 여기서, FA 표시에서는, 지수부를 22, 가수부는 소수점 이하의 수치 19를 표시 대상으로 할 수 있다. 최대 표현을 지수부 25, 가수부 99를 설정해, 즉 최대 스케일의 범위를 결정함으로써, 사용자가 더욱 용이하게 확인가능하도록 지수부 및 가수부로 구분할 수 있다.

또 다른 예로서 C=(B-2)*10으로 정의한다. 이것은 지수와 가수를 그대로 사용해, A와 B의 합계를 그래픽 표시하면, 작은 수치가 큰 수치 보다 큰 그래픽으로 표시되는 경우를 방지할 수 있다.

초점 평가값이 500만인 경우, N=10이면 5*10⁶이 되어, A=5, B=6이 된다. 가수부 A는 초점 평가값들 간의 차이를 크게 나타낸 제1 정보, 즉 상세하게 나타내는 세밀부이고, 지수부 B는 초점 평가값 들 간의 차이를 작게 나타낸 제2 정보, 즉 압축 표시로서 조부라고도 할 수 있다.

여기서 A의 범위는 1 내지 10, B의 범위는 0 내지 6이므로, C의 범위는 0 내지 40이다. 그리고 전체의 최대 스케일을 50으로 설정하면, 100 내지 1000만의 범위의 평가치가 A와 C의 값에 의해 표시 가능해진다. 이때, 최소치를 100으로 하고 있는 것은, 화상 노이즈의 영향을 고려해, 0 내지 100의 수치는 별로 신뢰성이 없기 때문이다. 초점 평가값의 크기가 클수록 이에 대응하여 큰 정보로서 사용자에게 알릴 수 있도록 하기 위함이다.

또 다른 실시 예로서, 2 진수로 표현하는 경우, 즉 N=2인 경우, 예를 들어 유효 자리수를 상위 6비트로 정의하면, CPU내에서는 초점 평가값의 상위 6비트의 수치 부분을 도출할 때까지, 수치를 오른쪽으로 시프트 하게 된다. 상위 6비트와는 유효 수치가 십진수 표현으로 0에서 63인 것을 의미해, 오른쪽 시프트 회수는 2의 지수의 수치를 의미한다. 예를 들면 63의 유효 수치가 확정할 때까지, 15회 오른쪽으로 시프트 했다고 하면, 그 때의 초점 평가값 63X2¹⁵라는 것이 된다. 이때, 63이 세밀부인 제1 정보, 15가 조부인 제2 정보라고 하는 것이다. 이러한 표현 방법도 가능하다.

상기 정보 생성부(224a-2)에서 생성한 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 중 적어도 어느 하나를 사용자에게 알릴 수 있다. 상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보를 영상으로 나타내고, 상기 영상을 표시부에 디스플레이함으로써 사용자에게 알릴 수 있다. 이때, 상기 영상은 막대 영상, 블럭 영상, 또는 화살표 영상 등으로 나타낼 수 있다. 따라서, 본 발명에서 알림부는 디스플레이 컨트롤러(223) 및 뷰파인더(202) 또는/및 표시부(206)를 구비할 수 있다.

또는 상기 제1 정보 또는 상기 제2 정보를 오디오 신호로 나타내어 스피커를 통해 출력할 수도 있다. 그 밖에 다른 방법으로 통해 사용자에게 상기 제1 정보 또는 제2 정보를 알릴 수도 있다. 이때에는 상기 알림부로 오디오 컨트롤러(226), 스피커(211)를 포함할 수 있다.

또한, 본 실시 예에서 CPU(224a)는 촬상 소자(204)에서 생성한 영상 중 초점 영역을 설정하는 초점 영역 설정부(224a-1)를 더 구비할 수 있다. 상기 초점 영역은 상기 영상 중 중앙 영역으로 설정할 수 있다. 또는 조작부(207)를 통해 사용자가 선택한 영역에 대하여 초점 영역으로 설정할 수도 있다. 또는 신호 처리부(221)에서 피사를 인식하는 피사체 인식부(221-1)를 구비하여, 상기 피사체 인식부(221-1)에서 인식한 피사체 영역의 적어도 일부를 포함하여 초점 영역으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 상기 피사체 인식부(221-1)는 얼굴 인식부를 구비하고, 상기 영상 중 얼굴 영역을 도출할 수 있다. 그리고 초점 영역 설정부(224a-1)는 도출한 상기 얼굴 영역의 적어도 일부를 포함하는 초점 영역을 설정할 수 있다.

본 실시 예에서의 수동 초점 조절(MF)시에 초점 평가값을 세밀부인 제1 정보와 조부인 제2 정보로 구분 생성하여 사용자에게 알릴 수 있다. 사용자는 조작부로서 AF/MF 스위치를 이용하여 수동 초점 조절(MF) 모드를 설정하거나 또는 사용자가 포커스 구동부로서 포커스 링을 조작함으로써 자동으로 수동 초점 조절 모드를 실행할 수 있다. 따라서 사용자에 의해 이동한 포커스 렌즈(104)를 통해 입력된 영상 신호로부터 초점 평가값을 도출할 수 있으며, 도출한 초점 평가값을 세밀부인 제1 정보와 조부인 제2 정보로 구분 생성하여, 상기 제1 정보 또는/및 상기 제2 정보를 사용자에게 알릴 수 있다. 따라서, 사용자는 수동 초점 조절(MF) 모드에서 더욱 정확하게 초점 상태를 확인할 수 있다.

또한, 본 실시 예에서 포커스 렌즈의 위치에 따른 초점 평가값들의 변화를 알릴 수 있다. 구체적으로, 포커스 렌즈의 위치에 따른 초점 평가값들 각각에 대하여, 상기 제1 정보 또는/및 상기 제2 정보의 변화를 알릴 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 정보들의 변화 또는 제2 정보들의 변화를 막대 형상으로 표시부에 디스플레이할 수 있다. 따라서 사용자는 이전 이후의 초점 평가값들의 변화 추이를 확인할 수 있다.

또한, 상기 제1 정보와 상기 제2 정보는 색이나 형태를 다양하게 변경하여 영상으로 표시할 수 있다. 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보는 동일한 색 또는/및 동일한 형태로 표시할 수도 있다.

이하, CPU의 실시 예들에서, 도 6에 따른 CPU(224a)와 상이한 점을 위주로 설명하며, 동일한 구성 요소에 대하여 그 설명을 생략한다.

CPU의 다른 실시 예로서 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7에 따르면, 본 실시 예에서의 CPU(224b)는 초점 영역 설정부(224b-1), 정보 생성부(224b-2), 피크 홀드부(224b-3)를 구비한다.

상기 피크 홀드부(224b-3)는 초점 평가값 도출부(220c)에서 현재까지 도출한 초점 평가값들 중 최대값에 대응하는 피크값 정보를 생성한다. 이러게 생성된 피크값 정보는 표시부 또는 EVF 등을 통해 표시될 수 있다. 포커스 렌즈의 위치에 따른 초점 평가값들의 피크값을 소정 시간 표시함으로써 상기 피크값을 홀드할 수 있다.

본 실시 예에서 알림부는 상기 피크값을 나타내는 피크값 정보를 더 알릴 수 있다. 예를 들어, 상기 피크값을 나타내는 피크값 정보로서 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보와 같이 영상 또는 오디오 신호로서 알릴 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 정보와 상기 제2 정보를 막대 영상으로서 디스플레이하여 알리는 경우, 상기 피크값은 상기 막대 영상의 기준이 되는 영상으로 디스플레이할 수 있다. 더욱 구체적으로, 이후의 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

CPU의 또 다른 실시 예로서 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8에 따르면, 본 실시 예에서의 CPU(224c)는 정보 생성부(224c-2), 근접 판단부(224c-4)를 구비한다. 상기 근접 판단부(224c-4)는 피사체가 근접 영역에 위치하는지 판단한다. 근접 영역에 있다고 판단하는 경우, 알림부는 근접 정보를 더 알릴 수 있다. 예를 들어, 근접 정보로서 "NEAR"를 표시부에 더 표시할 수 있다. 따라서, 상기 제1 정보 및/또는 제2 정보뿐만 아니라 상기 근접 정보를 함께 알릴 수 있다. 더욱 상세하게, 상기 제1 정보 및/또는 제2 정보뿐만 아니라 상기 근접 정보를 함께 디스플레이할 수 있다. 또는 피사체가 근접 영역에 위치하는 경우 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보의 알림을 제거할 수 있다. 즉, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 알리지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 표시부에 디스플레이하지 않을 수 있다.

또한, 본 실시 예에서도 CPU(224c)는 초점 영역 설정부(224c-1)를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 CPU(224c)는 피크 홀드부(224c-3)를 더 구비할 수 있다. 알림부는 상기 피크 홀드부(224c)에서 생성한 피크값 정보를 더 알릴 수 있으며, 상기 근접 판단부(224c-4)의 판단 결과 피사체가 근접한 경우에는 피크값 정보를 알리지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 피크값 정보에 대응하는 영상을 디스플레이하지 않을 수 있다.

CPU의 또 다른 실시 예로서 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9에 따르면, 본 실시 예에서의 CPU(224d)는 정보 생성부(224d-2), 영상 확대 판단부(224d-5)를 구비한다. 상기 영상 확대 판단부(224d-5)는 상기 영상 신호에 대응하는 영상을 확대하는지 판단한다. 예를 들어, 조작부로부터 확대 제어 신호가 생성되는 경우, 상기 영상 확대 판단부(224d-5)는 영상이 확대되는 것으로 판단할 수 있다.

영상을 확대하는 경우, 알림부는 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 알리지 않는다. 예를 들어, 상기 표시부는 상기 제1 정보의 영상 및 상기 제2 정보의 영상을 디스플레이하지 않을 수 있다. 또는 영상을 확대하는 경우, 영상의 확대 정보를 더 알릴 수 있다. 즉, 상기 제1 정보 및/또는 상기 제2 정보뿐만 아니라 영상의 확대 정보를 더 알릴 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 정보 및/또는 상기 제2 정보와 함께 확대 정보로서 "ENLARGE"를 더 디스플레이할 수 있다.

또한, 본 실시 예에서도 CPU(224d)는 초점 영역 설정부(224d-1)를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 CPU(224d)는 피크 홀드부(224d-3)를 더 구비할 수 있다. 알림부는 상기 피크 홀드부(224d)에서 생성한 피크값 정보를 더 알릴 수 있으며, 상기 영상 확대 판단부(224d-5)의 판단 결과 영상이 확대되는 경우 상기 피크값 정보를 알리지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 피크값 정보에 대응하는 영상을 디스플레이하지 않을 수 있다.

이하에서는 초점 영역 설정에 관하여 도 11 내지 도 14를 참조하여 상세히 설명한다.

도 10은 주피사체 영역으로 자동으로 검출하여 초점 영역을 설명하기 위한 도면이다. 도 10을 참조하면, 15개의 영역들로 분할하여, 상기 영역들 중 주피사체가 있는 영역을 결정하고, 결정한 영역을 초점 영역으로 설정한다. 주피사체가 있는 영역을 결정함은 각 영역에 대한 초점 평가값들의 분포를 분석하여 결정할 수 있다. 상기 초점 평가값들의 피크값이 도출된 영역을 초점 영역으로 설정할 수 있다.

도 11와 도 12은 사용자의 선택에 의해 결정한 초점 영역을 설명하기 위한 도면들이다.

사용자는 조작부를 통해 촬상 화면 내의 특정 영역을 초점 영역으로 설정할 수 있다. 또한, 사용자는 상기 특정 영역의 사이즈를 조절할 수 있으며, 따라서 설정하고자 하는 초점 영역의 위치뿐만 아니라 사이즈도 변경가능하다. 또한, 복수의 영역들을 선택가능함으로써, 복수의 초점 영역들을 설정할 수 있다.

도 11은 인물 영역을 선택하여 초점 영역(A1)을 설정함을 예시한다. 도 12는 꽃 영역을 선택하여 초점 영역(A2)을 설정함을 예시한다.

도 13은 얼굴 인식 알고리즘에 따라 인식한 얼굴 영역을 포함하는 초점 영역을 설명하기 위한 도면이다. 피사체 인식 알고리즘, 예를 들어 얼굴 인식 알고리즘을 통해 얼굴이 있는 부분을 검출하고, 검출한 영역을 파선의 테두리로 나타낼 수 있다. 이렇게 검출한 얼굴 영역을 초점 영역으로 설정할 수 있다.

본 실시 예에서는 얼굴 인식 알고리즘을 설명하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 얼굴 인식뿐만 아니라 동식물, 물건, 장면 등의 다양한 피사체 인식 알고리즘을 이용하여 초점 영역을 설정할 수 있다.

이렇게 설정된 초점 영역의 화상 정보에 따라, 초점 상태에 관한 정보(Focus aid; FA)를 도출하고, 사용자에게 FA를 알릴 수 있다. 사용자가 FA를 확인함으로써 더욱 세밀하게 초점 조절을 수행할 수 있다. 예를 들어, 미세하게 촬영 화면을 변경하고 싶거나, 피사체가 이동했을 경우, 또는 촬영 의도로부터 포커스가 맞는 위치를 세밀하게 변경하고자 하는 경우, 상기 FA는 사용자에게 유용한 정보로서 작용할 수 있다.

또한, 자동 초점 조절(AF) 모드에서 상기와 같은 경우들이 발생하는 경우 신속히 초점 조절 모드를 수행하고자, 모드 변경 없이 사용자의 포커스 링의 조작만으로 수동 초점 조절을 실행할 때에도 상기 FA로 인해 사용자가 더욱 효과적으로 초점 조절을 행할 수 있다.

이하에서는 초점 상태에 관한 정보(Focus aid; FA)를 알림에 관하여 도 14 내지 28을 참조하여 상세히 설명한다.

도 14를 참조하면, 초점 영역(A)에 대하여 도출한 초점 평가값의 세밀부에 대응하는 제1 정보와 조부에 대응하는 제2 정보를 각각 막대(bar) 형태의 영상으로 표현할 수 있다. 상기 제1 정보는 옅은 색의 막대 영상(Lb1)으로, 상기 제2 정보는 진한 색의 막대 영상(Mb1)으로 표시부에 디스플레이할 수 있다. 화살표(D1)는 막대 표시가 상하로 움직임임을 나타낸다. 즉, 상기 막대 영상들(Lb1, Mb1)은 초점 평가값의 크기에 따라 상하로 늘어났다 줄어들었다 하는 것이다.

또한, 본 실시 예에서 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보로서 상기 막대 영상들(Mb1, Lb1)은 표시부의 표시 화면의 좌측에 세로로 표시하고 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 우측에 배치되어도 된다.

또한, 세밀부를 나타내는 제1 정보인 막대 영상(Lb1) 상단에 가는 선 영상(P)이 표시되어 있다. 상기 선 영상(P)은 피크값 정보이다. 즉, 현재까지 도출한 초점 평가값들 중 가장 큰 값에 대응하는 정보이다. 상기 피크값 정보로서 선 영상(P)은 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보와 함께 계속하여 표시될 수 있으며, 갱신될 수도 있다. 또는 일정 시간 또는 주기적으로 표시할 수도 있다. 따라서, 사용자는 초점 평가값의 크기 변화뿐만 아니라 피크값 정보를 확인함으로써, 초점 상태에 대하여 더욱 용이하게 확인할 수 있다.

도 15은 포커스 렌즈의 포커스 링을 조작하는 것으로써, 초점 평가값이 어떻게 변화하고 있는지를 세밀부의 제1 정보와 조부의 제2 정보로 구분하여 알리는 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 15를 참조하면, 세로축은 초점 평가값인 컨트라스트값을 나타내고, 각각의 막대(bar) 영상은 3개의 영역으로 나누어져 있다. 막대(Bar) 영상 표시 위에 상기 제1 정보 A를 표시하고, 막대(bar) 영상 아래에 상기 C=(B-2)*10의 식에서 상기 제2 정보 C를 표시한다. 또한, A는 초점 평가값의 가수부, B는 초점 평가값의 지수부이다. 도 15에서는 A가 Lb7로, C가 Mb7 일 수 있다. 그리고 포커스 링을 조작했을 때에 최대치인 C의 위치를 일정시간 표시한다. 상기 최대치를 피크값으로 보고, 상기 피크값에 대응하는 피크값 정보를 생성하여 소정 시간 표시할 수 있다. 즉, 피크홀드(peakhold)의 표시　P를 더 표시할 수 있다.

도 15의 그래프 중에서 현재 포커스 렌즈의 위치의 막대 영상 표시만을 표시하면 도 16에 도시하는 막대 영상이다. 상기 제1 정보와 제2 정보의(Lb1, Mb1)를 모두 같은 형태, 색으로 표현해, 사용자에는 분리하고 있지 않는 단순한 정보로서 알리는 것도 가능하다.

다른 예로서, 도 17을 참조하면, 상기 제1 정보는 옅은 색의 막대 영상(Lb2) 으로, 상기 제2 정보는 진한 색의 막대 영상(Mb2)으로 표시부의 하단에 디스플레이할 수 있다. 본 실시 예서는 상기 막대 영상의 표시가 좌우로 움직임임을 나타내는 화살표(D2)를 하단에 함께 표시할 수 있다. 본 실시 예에서도 또한 초점 평가값들의 피크값을 나타내는 피크값 정보로서 선 영상(P)을 더 표시할 수 있다.

도 18은 FA 표시를 블럭 영상으로 나타냄을 예시한다. 즉, 상기 제1 정보와 상기 제2 정보를 블럭 영상으로 표시할 수 있다. 상기 제1 정보는 옅은 색의 블럭 영상(Lk1) 으로 상기 제2 정보는 짙은 색의 블럭 영상(Mk1)으로 나타내 수 있다. 그리고 상기 블럭이 상하로 움직임을 나타내는 화살표(D)를 함께 나타낼 수 있다. 도 18은 초점 평가값의 최대 표시의 예를 나타낸 도면이다.

도 18에 이어 도 19 내지 도 20는 사용자가 포커스 링을 조작함에 따라 도출한 다른 초점 평가값들을 나타내기 위한 도면들이다.

구체적으로 도 19을 참조하면, 사용자가 포커스 링을 조작하여 도출한 초점 평가값에 대응하는 제1 정보 및 제2 정보를 블럭 영상들(Lk2, Mk2)로 나타낸다. 도 18은 도 18의 블럭 영상들(Lk1, Mk1) 보다 줄어든 블럭 영상들(Lk2, Mk2)을 도시한다. 이때, 도 18의 제1 초점 평가값이 도 19의 제2 초점 평가값 보다 크므로, 상기 제1 초점 평가값에 대응하는 피크값 정보를 피크홀드(Peak Hold)로서 P로 함께 디스플레이한다. 예를 들어, 2초 동안 피크 홀드할 수 있다.

도 20를 참조하면, 도 19의 블럭 영상들(Lk2, Mk2) 보다 더 작은 블럭 영상들(Lk3, Mk3)을 도시한다. 따라서 도 20에 도시한 영상에 대응하는 제3 초점 평가값은 상기 제2 초점 평가값 보다 작으므로, 초점이 맞지 않는 상태임을 확인할 수 있다.

도 18 내지 도 20에 따르며, 상기 제1 초점 평가값 내지 제3 초점 평가값이 미세하게 차이가 나지만, 세밀부인 제1 정보는 사용자가 확인가능할 정도로 확연히 차이가 나는 것으로 나타낸다. 따라서 사용자가 미세하게 포커스 링을 조작하여 미세하게 차이가 나는 제1 초점 평가값 내지 제3 초점 평가값을 표시함에 있어서, 세밀부와 조부로 구분하여 나타냄으로서 사용자는 초점 평가값의 차이를 용이하고 정확하게 확인할 수 있다.

도 21은 초점 평가값을 표시하는 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 21을 참조하면, 촬영 영상의 외곽에 세밀부의 제1 정보를 세로로 늘었다 줄었다 변하는 블럭 영상(Lb3)으로 표시하고, 조부의 제2 정보를 블록막대 영상(Mb3)으로 표시함을 예시한다.

도 22는 초점 평가값을 표시하는 또 다른 예로서, 초점 영역(A) 근방에 화살표(Ab1, Ab2)로 표시함을 예시한다. 예를 들어, 사선 방향(D)으로 FA표시를 위한 막대 영상으로 표시한다. 세밀부를 나타내는 제1 정보는 화살표의 옅은 부분(Ab2)으로 표시하고, 조부를 나타내는 제2 정보는 화살표의 진한 부분(Ab1)으로 표시할 수 있다.

도 23은 초점 평가값을 표시하는 또 다른 예로서, 제1 정보의 최대값 및 제2 정보의 최대값을 막대 영상으로 표시하고, 현재의 초점 평가값에 대응하여 세밀부를 나타내는 제1 정보와 조부를 나타내는 제2 정보의 경계 위치를 좌우로(D1) 조절하고, 상기 현재의 초점 평가값에 대응하는 위치에 화살표(P)를 좌우로(D2) 조절하여 디스플레이할 수 있다.

도 24와 25는 중앙에 위치한 초점 영역(A)에 대한 초점 평가값의 FA 표시의 또 다른 실시 예로서 가수부를 나타내는 제1 정보로서 가는 선 영상(Lb5)으로 나타낼 수 있으며, 지수부를 나타내는 제2 정보를 굵은 선 영상(Mb5)으로 나타낼 수 있다. 피크값 정보는 o(P)로 나타낼 수 있다.

우선, 도 24을 참조하면, 제1 초점 평가값에 대한 제1 정보와 제2 정보 각각을 가는 선 영상(Lb5)과 굵은 선 영상(Mb5)으로 나타냄을 예시한다.

도 25를 참조하면, 포커스 링을 조작하여 도출한 제2 초점 평가값에 대한 제1 정보와 제2 정보 각각을 가는 선 영상(Lb6)과 굵은 선 영상(Mb6)으로 나타냄을 예시한다. 상기 제1 초점 평가값을 피크 홀드(Peak hold)하고, 상기 제1 초점 평가값에 대응하는 피크값 정보로서 o(p)를 함께 도시함을 예시한다.

도 26은 근접 정보를 더 표시한 예를 도시한 도면이다. 도 25를 참조하면, 초점 영역(A)에 포함된 피사체 거리를 확인하여 상기 피사체가 근접 영역에 위치하는지 판단할 수 있다. 상기 피사체 거리를 적외선 등을 이용하여 직접 판단할 수도 있으나, 상기 피사체 거리와 관계있는 포커스 렌즈의 위치가 근접 영역에 해당하는 포커스 렌즈의 위치 범위에 있는지 판단할 수 있다. 본 실시 예에서는 초점 평가값 도출을 위한 초점 영역으로서 근접한 꽃 피사체 영상을 포함하고 있다.

근접 영역에 위치하는 경우, 근접 정보로서 "NEAR" 영상을 디스플레이할 수 있다. 상기 근접 정보는 상기 제1 정보를 나타내는 옅은 색의 블럭 영상(Lk4) 및 상기 제2 정보를 나타내는 진한 색의 블럭 영상(Mk4)과 함께 디스플레이할 수 있다. 본 실시 예에서는 피크값 정보에 대응하는 영상(P)도 함께 디스플레이함을 예시한다.

도 27은 근접 정보를 표시하는 또 다른 실시 예로서, 촬영 영상 외곽에 점선의 ○(N2)를 도시하고 있다. 본 실시 예에서도 제1 정보 및 제2 정보를 나타내는 블럭 영상들(Lk5, Mk5), 피크값 정보를 나타내는 영상(P)과 함께 디스플레이함을 예시한다.

피사체가 근접 영역에 있는 경우, 정확한 피크값을 표시할 수가 없다. 포커스 렌즈의 종단에 있는 경우, 피크값을 도출하더라도 이는 정확한 피크값으로 결정할 수 없다. 더 정확한 피크값이 존재할 가능성이 있다. 즉 디지털 카메라를 피사체로 접근하면 실제의 피크값을 도출할 가능성이 있다. 따라서, 포커스 렌즈가 근접 영역에 대응하는 종단 영역에 위치하는 경우, 근접 정보를 표시하여 사용자에게 알림이 바람직하다.

본 실시 예에서는 근접 정보를 상기 제1 정보 및/또는 상기 제2 정보와 함께 디스플레이함을 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 피사체가 근접 영역에 위치하는 경우 즉, 상기 포커스 렌즈의 위치가 근접 영역에 대응하는 포커스 렌즈의 범위에 위치하는 경우 상기 피크값 정보의 알림을 제거할 수 있다.

도 28은 영상을 확대한 경우 제1 정보 및 제2 정보를 알리지 않는 경우를 예시하는 도면이다. 도 28을 참조하면, 인물 피사체를 위주로 영상을 확대한 경우, 초점 평가값에 대응하는 제1 정보 및 제2 정보의 알림을 제거할 수 있다. 확대하는 경우 초점 영역의 영상을 직접 확인하여 초점 상태를 확인함에 전념하기 위해서 FA표시를 제거할 수 있다. 한편, FA 표시를 계속하는 방법도 있다.

도 29는 영상의 중앙이 아닌 영역을 확대하는 경우, 확대 영역의 위치를 표시함을 예시한 도면이다.

도 30은 FA 표시의 또 다른 실시예이다. 본 실시 예에서는 도 15의 그래프에서 피크값 정보 표시 대신에 현재 포커스 렌즈 위치를 더 표시한다. 포커스 링을 제1 방향으로 조작에 의하여 변화하는 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점 평가값을 순차적으로 표시하고, 포커스 링의 조작에 의한 검출 평가치를 차례차례 표시하고, 포커스 링을 제2 방향으로 조작하면 이미 초점 평가값을 도출하였으므로, 현재의 포커스 렌즈의 위치 R만을 더 표시하면 된다.

즉, 본 실시 예에서는 초점 평가값의 분포를 도시함으로써, 사용자는 포커스 렌즈의 위치에 따른 초점 상태를 더욱 용이하게 확인할 수 있다.

상기 실시 예들에서 제1 정보 및 제2 정보를 영상으로서 디스플레이하여 사용자에게 알리는 방법을 예시하였다. 상기 영상의 종류는 예시로서, 이에 한정하는 것은 아니며 다양한 디자인, 색, 배치 등으로 나타내어질 수 있다. 또는 수치를 직접 디스플레이할 수도 있다. 또한, 사용자에게 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 알리는 방법으로서 영상뿐만 아니라 오디오 등의 다양한 형태로도 가능하다.

이하, 본 발명에 관한 초점 조절 방법의 실시 예들을 도 31 내지 도 39을 참조하여 설명한다.

우선, 도 31을 참조하면, 디지털 카메라의 동작 A1을 실행한다. 디지털 카메라의 메인 스위치(SM)이 켜지면(ON) 디지털 카메라가 가동되고, 조작부인 키(key) 조작을 검출한다(S101). 키뿐만 아니라 모드 다이얼 등 다양한 조작 부재를 이용하여 입력된 사용자의 조작 신호를 검출할 수 있다.

상기 키 조작에 대응하여 디지털 카메라의 모드를 설정한다(S102). 예를 들어, 정지 영상 촬영 모드, 동영상 촬영 모드 등도 설정할 수 있다. 본 발명은 정지 영상 촬영 모드뿐만 아니라 동영상 촬영 모드에서도 수행가능하다.

교환 렌즈 디지털 카메라의 경우, 교환 렌즈로부터 디지털 카메라 동작에 필요한 렌즈 정보를 수신하여 입력하고, 포커스 링의 조작에 의한 수동 초점 조절의 구동 허가 명을 송신한다(S103). 예를 들어, 렌즈 제어 회로 내의 렌즈 메모리에 기록되어 있는 렌즈 고유의 파라미터(parameter)인 AF, AE, AWB, 화질 제어에 필요한 정보를 입력한다. 교환 렌즈 디지털 카메라의 경우는, AF/MF의 설정 상태를 렌즈로부터 입력하지만, 도 3과 같은 렌즈 일체형 디지털 카메라의 경우 키(KEY) 조작으로부터 AF/MF의 설정 정보를 얻을 수 있다. AF/MF 설정 정보로부터 디지털카메라의 자동 초점 조절 모드 또는 수동 초점 조절 모드를 설정할 수 있다. 자동 ㅊ초점 조절 모드라면, 셔터 릴리즈 버튼을 반누름하여 AF를 개시하지만, 수동 초점 조절 모드의 경우에는 포커스 링의 조작으로 초점 조절을 개시할 수 있다.

이후 상세히 설명하겠지만, 수동 초점 조절에 대하여 포커스 렌즈가 근접 영역에 위치하는지 정보도 얻을 수 있다.

촬상 소자에서 주기적으로 촬상을 개시한다(S104).

측광을 실시해 AE의 연산을 행하며, AWB의 연산을 실시한다(S105). 그리고 포커스 링을 조작하는지 판단한다. 즉, 수동 초점 조절을 위한 조작을 실시하는지 판단한다(S106).

조작되고 있으면 주기적으로 촬상한 영상 신호로부터 초점 평가값을 도출한다(S107).

조작되고 있지 않으면 S109 단계로 건너뛴다.

그리고 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 FA(Focus　Aid) 표시를 실시한다(S108). 상기 FA에는 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 뿐만 아니라, 피크값 정보, 근접 정보, 확대 정보 등을 포함할 수 있다.

그리고 라이브 뷰 영상을 표시한다(S109). 상기 라이브 뷰 영상과 상기 FA 표시는 실제적으로 함께 표시될 수 있다.

메인 스위치(SM)가 꺼졌는지(off)를 판단한다(S110). 꺼지지 않았다면 상기 과정들을 반복하고, 꺼졌다면 디지털 카메라의 동작을 정지한다(S111). 그리고 디지털 카메라의 동작 A1이 종료한다.

도 32는 도 31에서 FA(Focus　Aid) 표시 처리의 일 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 32를 참조하면, 포커스 렌즈의 현재 위치 정보를 얻는다(S201).

그리고 FA 표시가 설정되어 있는지 판단한다(S202). 이는 사전에 메뉴(MENU)로 설정되어 있는 정보이다. FA 표시가 설정되어 있지 않으면, 다시 도 30으로 되돌아간다.

FA 표시가 설정되어 있는 경우, 자동 초점 조절(AF) 모드인지 판단한다(S203).

자동 초점 조절(AF) 모드라면, 설정한 초점 영역에 대한 초점 평가값을 도출한다(S204). 상기 초점 영역은 사용자의 선택에 의하여 설정하거나, 자동으로 피사체 영역을 도출하여 도출한 피사체 영역을 초점 영역으로 설정하거나, 또는 피사체 인식 알고리즘, 예를 들어 얼굴 인식 알고리즘에 의하여 인식한 피사체 영역(얼굴 영역)을 초점 영역으로 자동으로 설정할 수 있다.

자동 초점 조절 모드가 아니라면, 디폴트로 설정된 중앙 영역을 초점 영역으로 판단하고 중앙 영역에 대하여 초점 평가값을 도출한다(S205). 또한, AF 시 피사체 영역을 자동으로 도출하지 못한 경우에도 디폴트로 설정된 중앙 영역을 초점 영역으로 설정할 수 있다.

도출한 초점 평가값을 세밀부에 대응하는 제1 정보와 조부에 대응하는 제2 정보로 구분하여 생성한다(S206). 본 발명에서 세밀부는 초점 평가값들의 차이를 크게 나타내는 정보로서, 예를 들어 가수부 등을 포함할 수 있다. 또한, 조부는 초점 평가값들의 차이를 작게 나타내는 정보로서, 예를 들어 지수부 등을 포함할 수 있다.

포커스 렌즈의 위치에 따른 초점 평가값의 분포를 상기 제1 정보의 분포 및 상기 제2 정보의 분포 중 적어도 어느 하나로 표시한다(S207). 이때, 포커스 렌즈를 일 방향으로 이동시키다가 방향을 전환하는 경우, 기 도출한 포커스 평가값을 이용할 수 있으므로, 상기 분포에 현재 위치 정보를 더 표시할 수 있다. 그리고 도 31로 돌아갈 수 있다.

도 33은 도 31에서 FA(Focus　Aid) 표시 처리의 다른 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.

도 33을 참조하면, 사용자의 조작 등에 의하여 영상을 확대하는지 판단한다(S301).

영상을 확대하는 경우, 확대한 영상을 디스플레이한다(S302). 예를 들어, 5초간 화상을 확대할 수 있다. 이 처리를 통과하는 경우마다 5초가 리셋 된다. 즉 수동 초점 조절 조작이 계속 행해지고 있으면 확대를 계속하고, 수동 초점 조절 조작을 하지 않은 채 5초가 경과하면 확대를 종료하는 것이다.

영상을 확대하지 않는 경우, FA 표시가 설정되어 있는지 판단한다(S303).

FA 표시가 설정되어 있는 경우, 기준 시간이 경과하는지 판단한다(S304). 여기서 상기 기준 시간은 예를 들어 50ms 일 수 있으며, FA 표시의 갱신 주기이다. 이는 FA의 민감도일 수 있다.

기준 시간이 경과하는 경우, 자동 초점 조절 모드인지 판단한다(S305).

자동 초점 조절 모드라면, 사용자에 의해 또는 자동으로 설정한 초점 영역에 대해 초점 평가값을 표시한다(S306).

자동 초점 조절 모드가 아니라면, 디폴트로 설정된 영역, 예를 들어 중앙 영역의 초점 영역에 대하여 초점 평가값을 표시한다(S307).

구체적으로, 상기 초점 평가값을 세밀부의 제1 정보와 조부의 제2 정보 중 적어도 어느 하나를 사용자에게 알릴 수 있다. 세밀부인 제1 정보 및 조부인 제2 정보를 구별하여 양쪽 모두 표시할 수 있으며 또는 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 구별하지 않고 같은 표현으로 표시할 수도 있다. 또 경우에 따라서는 어느쪽이든 하나만을 표시할 수도 있다. 초점 평가값들의 차이가 미세한 경우일수록 적어도 세밀부에 관한 상기 제1 정보를 표시할 수 있다. 본 실시 예에서는 사용자에게 알리는 방법으로써 상기 정보들을 영상으로서 표시함을 예시한다.

상기 초점 평가값 뿐만 아니라, 과거 일정 시간 예를 들면 1초 동안의 초점 평가값들 중 최고값도 계속하여 표시한다. 즉, 과거 1초 간의 종래의 피크값을 표시한다. 이를 피크 홀드(Peak Hold)라 한다. 상기 피크값에 대응하는 피크값 정보를 표시한다(S308). 상기 초점 평가값과 상기 피크값 정보는 순차적으로 표시될 수 있으며, 또한 동시에 함께 표시될 수 있다.

영상을 확대한 후, 또는 상기 S303 단계에서 FA 표시가 설정되어 있지 않으면, 또는 S304 단계에서 상기 기준 시간을 경과하지 않은 경우, 피사체가 근접 영역에 위치하는지 판단한다(S309). 또는 S304 단계에서 상기 기준 시간을 경과하지 않은 경우, FA표시 갱신을 실시하지 않기 위하여 근접 영역에 대한 표시를 행할지에 관한 단계로 넘어간다. 이는 빈번히 표시가 변화하는 것을 막기 위한 처리로, 안정적인 표시를 실시해, 포커스 링의 조작을 용이하게 하기 위함이다.

그리고 피사체가 근접 영역에 위치하는지 판단한다(S309). 이는 포커스 렌즈가 근접단 영역에 위치하는지 판단하는 것에 대응할 수 있다.

근접 영역에 위치하는 경우 근접 정보를 표시하며(S310), 근접 영역에 위치하지 않는 경우 근접 정보를 표시하지 않을 수 있다(S311).

그리도 다시 도 31로 되돌아 갈 수 있다.

도 34는 셔터 릴리즈 버튼을 반누름하는 S1 상태의 디지털 카메라 동작 A2를 설명하기 위한 도면이다.

도 34를 참조하면, S1 상태의 동작 A2를 개시한다.

우선, 자동 초점 조절 모드인지 판단한다(S401). 자동 초점 조절 모드가 아니라면, 즉, 수동 초점 조절 모드인 경우 도 30의 동작 A1으로 돌아간다.

자동 초점 조절 모드라면, 포커스 렌즈로부터 렌즈 정보를 입력하고 자동 초점 조절 중에는 수동 조절 금지 명령을 한다(S402). 그리고 초점 평가 값인 컨트라스트값의 피크값을 검출하기 위한 스캔 동작을 개시하기 위해 촬상 타이밍 신호를 입력한다(S403). 촬상 타이밍 신호는 AF 검파를 개시하는 타이밍으로서, 초점 영역의 위치 설정에 맞추어 발생시킬 수 있다.

촬상 소자로부터 카메라 제어 회로 내의 사전 처리부의 초점 평가값 도출부에서 초점 영역의 주사선을 AF검파한다(S404).

그리고 초점 영역 설정 모드를 판단한다. 예를 들어, 초점 영역이 얼굴 영역을 포함하는 얼굴 모드라면 얼굴 인식 알고리즘(Face algorism)을 수행한다(S407).

얼굴 인식 알고리즘은 도 35를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 35를 참조하면, 얼굴 검출을 실행한다(S501). 여기서 얼굴 검출은 신호 처리부(도 5의 221) 피사체 인식부에서 영상 정보 입력에 따라 얼굴 정보를 상시 검출하고 있어, 최신 정보를 얻을 수 있다. 물론, 과거의 얼굴 정보를 사용할 수도 있다. 복수의 얼굴들을 검출할 수도 있다.

그리고 얼굴이 존재하는지 판단한다(S502). 존재하지 않는 경우, 멀티 알고리듬(multi。algorithm)을 수행한다(S503). 얼굴이 존재하는 경우, 얼굴 영역을 표시한다(S504). 검출한 얼굴의 안 범위를 표시할 수 있다.

그리고 얼굴 영역의 적어도 일부를 포함하여 초점 영역으로 선택할 수 있다. 복수 개의 얼굴들이 검출된 경우, 얼굴의 크기가 최대인 것을 선택할 수 있다. 이는 디지털 카메라와 가까운 얼굴에 초점을 맞추고자 하는 것이다.

다시 도 34을 참조하면, 얼굴 모드가 아니라면, 초점 영역을 사용자가 선택하는 spot 모드인지 판단한다(S406). spot 모드라면, 초점 영역을 사용자가 선택한다(S409).

spot 모드가 아니라면, 멀티 알고리즘(Multi algorism)을 수행한다(S408).

멀티 알고리즘은 도 36을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 36을 참조하면, 우선 촬영 영상의 중앙 영역의 배율을 얻었는지 판단한다(S601). 배율을 얻은 경우, 그 배율이 1/60 이상(초과)인지 판단한다(S602). 이상이라면, 중앙 영역을 초점 영역으로 선택한다(S603). 배율이 1/60 미만(이하)이면 최근접 영역을 초점 영역으로 선택한다(S604).

선택한 초점 영역을 설정하고, 도 30으로 돌아간다.

다시 도 34을 참조하면, 도출한 초점 영역을 설정 및 저장하고, 포커스 렌즈를 구동한다(S410), 그리고 합초하는 경우 상기 초점 영역을 다른 색, 예를 들어 녹색의 테두리로 표시할 수 있다(S411).

그리고 도 31에서 동작 A1으로 돌아와, 라이브 뷰 영상의 디스플레이를 반복한다. 동작 A1에서는 수동 초점 조절이 가능하기 때문에 기 때문에, 자동 초점 조절 후의 수동 초점 조절이 가능할 수 있다.

도 37은 셔터 릴리즈 버튼을 완전 누름하는 S2 상태의 디지털 카메라의 동작 A3를 설명하기 위한 순서도이다.

본 실시 예에서는 AF 완료 후, 또는 MF　mode중 라이브 뷰 영상을 디스플레이하고 있을 때, 셔터 릴리즈 버튼을 완전 눌러 S2　상태가 되고(ON), 디지털 카메라의 A3 동작이 실행된다.

S2 상태가 되면, 포커스 렌즈에 수동 초점 조절(MF) 구동 금지 명령을 한다(S701). 정지 영상 노출(capture) 중에 영상의 상태가 변하지 않게 하기 위함이다.

AF　모드인지 판단하다(S702).

AF 모드 인 경우, 합초가 완료되기 전에 S2가 on 되고 있다면, 포커스 렌즈가 합초 할 때까지 기다려, 포커스 렌즈가 합초 완료하고 나서 정지 영상 노출(capture)을 실시한다(S703). AF 모드가 아니라면, 즉 MF　모드라면 S702 단계로부터 S704 단계로 건너뛴다. 즉, 정지 화면을 캡쳐한다(S704).

그리고 일정 시간 캡쳐한 영상의 표시를 실시한 후(S705), 도 34의 디지털카메라의 동작 A1으로 돌아가, 라이브 뷰 영상 표시를 반복한다.

도 38은 동영상 촬영의 경우를 설명하기 위한 순서도이다.

도 38을 참조하면, 동영상 촬영 버튼인 SMV　스위치가 켜지면(ON), 동영상 촬영 동작 A4가 실행된다.

우선, 포커스 렌즈의 구동 정지 명령을 포커스 렌즈에 송신한다(S801). 동영상 촬영 개시까지는 AF구동은 정지시킬 수 있다.

그리고 동영상 촬영(capture) 개시한다(S802).

동영상 촬영 개시 후, 포커스 렌즈에 수동 초점 조절(MF) 구동 허가를 명령한다(S803). 수동 초점 조절의 구동은 동영상 노출중 초점을 조절할 필요가 있는 경우에 사용자(촬영자)가 타이밍을 보고 조작할 수 있다.

수동 초점 조절(MF)의 조작이 있는지 판단한다(S804). 조작되고 있으면, 조작에 따른 초점 평가값을 도출하고, 도출한 초점 평가값을 연산해 가수부와 지수부로 구분한다(S805). 그리고 상기 가수부를 나타내는 제1 정보 및 상기 지수부를 나타내는 제2 정보를 표시한다, 즉, FA표시를 실시한다(S806). FA표시는 도 20 내지 도 29에서 설명한 바와 같다.

그리고 동영상 촬영 종료 신호가 입력되는지 판단한다(S807). SMV　스위치가 on 또는 off 되었는지를 판정해, off 되면 동영상 촬영(capture)을 종료한다(S808). on되어 있으면 계속하여 MF 조작이 검출되는지 판단한다(S804). MF 조작이 검출되지 않으면, 동영상 촬영 종료 신호가 입력되는지 판단한다(S807).

본 실시 예에서 설명하지 않았지만, 동영상 촬영(capture)에서 AE, AWB를 실시하면서 라이브 뷰 영상 표시를 반복할 수 있다.

도 39는 디지털 카메라 동작에 대한 교환 렌즈의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

도 39를 참조하면, 교환 렌즈의 구동 동작을 시작하면, 디지털 카메라의 ㅂ본체로부터 기동 된다. 디지털 카메라의 본체에 렌즈 정보를 출력한다(S901). 렌즈 정보는 카메라 본체가 교환 렌즈를 사용하기 위해서 필요한 정보로, AF, AE, AWB, 화질 제어에 필요한 정보 등이 포함될 수 있다.

또한, 포커스 렌즈 구동에 관한 정보를 입력한다(S902). 예를 들어, 수동 초점 조절 동작 허가, 불허가 명령이나 자동 초점 조절을 위한 포커스 렌즈의 구동 정보가 포함될 수 있다.

그리고 포커스 링이 조작되었는지 판단한다(S903). 조작되면 펄스 신호가 발생한다. 상기 펄스 신호에 의하여 조작 여부를 판단할 수 있다.

조작되는 경우, 카메라 본체로부터 수동 초점 조절(MF)가 허가되었는지 판단한다(S906).

MF가 허가되었다면, 포커스 링의 회전 방향을 판단한다(S907). 제1 방향으로 포커스 링을 회전하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 오른쪽으로 회전하는지 판단할 수 있다. 제1 방향, 즉 오른쪽으로 회전하는 경우, 포커스 렌즈를 전진 구동한다(S908). 제2 방향으로, 즉 왼쪽으로 회전하는 경우, 포커스 렌즈를 후진 구동한다(S909).

포커스 렌즈가 전진 방향으로 조작되고 있는 경우는, 포커스 렌즈가 근접 영역에 있는지 판단한다(S910).

포커스 렌즈가 근접 영역에 위치함에 관한 정보를 카메라 본체에 송신한다(S911). 그리고 S902 단계로 다시 돌아온다.

상기 S906 단계에서 MF가 허가되지 않았다면, 또는 상기 S903 단계에서 상기 포커스 링 조작이 검출되지 않는다면, 카메라로부터 자동 초점 조절을 위한 렌즈 구동을 요구가 있는지 판단한다(S904).

구동 요구가 있는 경우 목표 위치로 포커스 렌즈를 구동한다(S905). 구동 요구가 있지 않은 경우, S902 단계로 돌아온다. 포커스 렌즈의 구동에서는 Contrast　AF를 위한 수색 구동과 초점 검출 위치에 합초 구동 등을 포함한다. 이들 구동에 의하여 목표 위치로 포커스 렌즈를 구동할 수 있다.

포커스 렌즈의 구동 동작은 카메라로부터의 전원이 공급되지 않거나, 렌즈가 분리될 경우 강제 종료될 수 있다.

한편, 본 발명의 상술한 초점 조절 방법은 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 있다.

본 발명에 따른 장치는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 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. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체 등이 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 플래쉬 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 이동시키는 포커스 렌즈 구동부;
   상기 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상 신호를 생성하는 촬상 소자;
   상기 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 도출하는 초점 평가값 도출부;
   도출한 상기 초점 평가값을 상기 포커스 렌즈의 위치에 따라 도출한 초점 평가값들 간에 차이를 크게 나타내는 제1 정보와 상기 차이를 작게 나타내는 제2 정보를 생성하는 정보 생성부;
   상기 제1 정보 및 상기 제2 정보의 모두를 알리는 알림부;를 구비하는 초점 조절 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 정보는 상기 초점 평가값의 가수부이고, 상기 제2 정보는 상기 초점 평가값의 지수부인 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 정보는 상기 초점 평가값의 가수부의 선형의 연산 수치이고 상기 제2 정보는 상기 초점 평가값의 지수부의 선형의 연산 수치인 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 알림부는 상기 제1 정보와 상기 제2 정보 각각을 초점 평가값의 결과가 클수록 큰 수치가 되는 선형 연산식에 따른 선형 연산 수치에 대응하는 그래픽으로 표현한 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 알림부는 상기 제1 정보와 상기 제2 정보를 구별하여 표시하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 알림부는 상기 제1 정보와 상기 제2 정보를 구별하지 않고 표시하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 정보는 상기 초점 평가값의 2진수의 유효 자리 수치이고, 상기 제2 정보는 상기 2진수의 시프트 수치인 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
8. 제1항에 있어서, 사용자의 조작에 의하여 상기 포커스 렌즈 구동부는 상기 포커스 렌즈를 이동시키는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
9. 제1항에 있어서, 사용자에게 알리는 제1 정보 및 제2 정보의 피크값에 대응하는 피크값 정보를 생성하는 피크 홀드부를 더 구비하고,
   상기 알림부는 상기 피크값 정보를 더 알리는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 알림부는 상기 포커스 렌즈의 위치에 따른 초점 평가값 들에 대한 상기 제1 정보들의 변화 또는 상기 제2 정보들의 변화 또는 상기 제1 정보들과 상기 제2 정보들의 변화를 알리는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
11. 제1항에 있어서, 피사체가 근접 영역에 위치하는지 판단하는 근접 판단부를 더 구비하고,
    상기 알림부는 근접 영역에 위치하는 경우 근접 정보를 더 알리거나 또는 피크값 정보를 알리지 않는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 영상 신호에 대응하는 영상을 확대하는지 판단하는 영상 확대 판단부를 더 구비하고,
    상기 알림부는 확대하는 경우, 영상의 확대 정보를 더 알리거나, 또는 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 알리지 않는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 알림부는 상기 제1 정보와 상기 제2 정보를 표시하여 알리는 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 제1 정보와 상기 제2 정보 각각은 막대 영상, 블럭 영상, 및 화살표 영상 중 어느 하나로 표현하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 알림부는 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 오디오 신호로 출력하는 스피커를 구비하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
16. 제1항에 있어서, 상기 영상 신호에 대응하는 영상 중 상기 초점 평가값을 도출하는 초점 영역을 설정하는 초점 영역 설정부를 더 구비하고,
    상기 초점 평가값 도출부는 상기 초점 영역에 대하여 초점 평가값을 도출하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 초점 영역 설정부는 상기 영상 중 중앙 영역을 초점 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
18. 제16항에 있어서, 상기 초점 영역을 지정하는 사용자 입력 신호를 생성하는 조작부를 더 구비하고,
    상기 초점 영역 설정부는 상기 사용자 입력 신호에 의해 지정하여 상기 초점 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
19. 제16항에 있어서, 상기 영상 신호에 대하여 피사체 영역을 인식하는 피사체 인식부를 더 구비하고,
    상기 초점 영역 설정부는 인식한 상기 피사체 영역의 적어도 일부를 포함하는 초점 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 피사체 인식부는 상기 영상 신호에 대하여 얼굴 영역을 인식하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
21. 제16항에 있어서, 상기 초점 영역 설정부는 상기 영상 신호에 대하여 다분할 자동 초점 영역 도출 알고리즘에 따라 초점 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
22. 포커스 렌즈를 통해 입사한 영상광을 전기신호로 변환하여 영상 신호를 생성하는 단계;
    상기 영상 신호에 대하여 초점 평가값을 도출하는 단계;
    도출한 상기 초점 평가값으로부터 상기 포커스 렌즈의 위치에 따라 도출한 초점 평가값들 간에 차이를 크게 나타내는 제1 정보와 상기 차이를 작게 나타내는 제2 정보를 생성하는 단계;
    상기 제1 정보 및 상기 제2 정보의 모두를 알리는 단계;를 구비하는 초점 조절 방법.
23. 제22항에 있어서, 상기 제1 정보는 상기 초점 평가값의 가수부이고, 상기 제2 정보는 상기 초점 평가값의 지수부인 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
24. 제22항에 있어서, 상기 제1 정보는 상기 초점 평가값의 가수부의 선형의 연산 수치이고 상기 제2 정보는 상기 초점 평가값의 지수부의 선형의 연산 수치인 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
25. 제22항에 있어서, 상기 제1 정보는 상기 초점 평가값의 2진수의 유효자리 수치이고, 상기 제2 정보는 상기 2진수의 시프트 수치인 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
26. 제22항에 있어서, 사용자의 조작에 의하여 상기 포커스 렌즈를 이동하는 단계를 더 구비하는 초점 조절 방법.
27. 제22항에 있어서, 사용자에게 알리는 제1 정보 및 제2 정보의 피크값에 대응하는 피크값 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 피크값 정보를 알리는 단계를 더 구비하는 초점 조절 방법.
28. 제22항에 있어서, 상기 제1 정보와 상기 제2 정보의 모두를 알리는 단계는,
    상기 포커스 렌즈의 위치에 따른 초점 평가값 들에 대한 상기 제1 정보들의 변화 또는 상기 제2 정보들의 변화 또는 상기 제1 정보들과 상기 제2 정보들의 변화를 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
29. 제22항에 있어서, 피사체가 근접 영역에 위치하는지 판단하는 단계; 및
    근접 영역에 위치하는 경우 근접 정보를 더 알리거나 또는 피크값 정보의 알림을 제거하는 단계를 더 포함하는 초점 조절 방법.
30. 제22항에 있어서, 상기 영상 신호에 대응하는 영상을 확대하는지 판단하는 단계; 및
    확대하는 경우, 영상의 확대 정보를 더 알리거나 또는 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 알림을 제거하는 단계를 더 구비하는 초점 조절 방법.
31. 제22항에 있어서, 상기 제1 정보와 상기 제2 정보의 모두를 알리는 단계는,
    상기 제1 정보와 상기 제2 정보의 모두를 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
32. 제31항에 있어서, 상기 제1 정보와 상기 제2 정보 각각은 막대 영상, 블럭 영상, 및 화살표 영상 중 어느 하나로 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
33. 제22항에 있어서, 상기 영상 신호에 대응하는 영상 중 상기 초점 평가값을 도출하는 초점 영역을 설정하는 단계를 더 구비하고,
    상기 초점 영역에 대하여 초점 평가값을 도출하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
34. 제33항에 있어서, 상기 영상 중 중앙 영역을 상기 초점 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
35. 제34항에 있어서, 사용자 입력 신호에 의해 지정하여 상기 초점 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
36. 제34항에 있어서, 상기 영상 신호에 대하여 피사체 영역을 인식하는 단계를 더 구비하고,
    인식한 상기 피사체 영역의 적어도 일부를 포함하는 초점 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
37. 제36항에 있어서, 상기 영상 신호에 대하여 얼굴 영역을 인식하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
38. 제34항에 있어서, 상기 영상 신호에 대하여 다분할 초점 영역 도출 알고리즘에 따라 상기 초점 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 방법.
39. 제22항 내지 제38항 중 적어도 어느 하나의 초점 조절 방법을 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램으로 기록한 기록 매체.

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