KR101795599B1 - 디지털 촬영 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예들은 디지털 촬영 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 본체부와 상기 본체부에 장착되는 교환식 렌즈를 포함하는 디지털 촬영 장치로서, 교환식 렌즈는, 파워 줌 동작을 수행하는 파워 줌 수행부와, 촬상 렌즈를 통과하는 빛의 양을 조절하는 조리개를 포함하며, 본체부는, 빛을 촬상하여 영상신호를 생성하는 촬상소자와, 촬상소자의 노광을 제어하는 셔터와, 셔터 및 조리개의 동작을 제어하는 릴리즈 제어부를 포함하며, 릴리즈 제어부는 셔터 또는 조리개의 구동을 개시할 때, 파워 줌 동작을 금지시키도록 구성된 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치를 제공하여 안정적으로 파워 줌 동작을 제어할 수 있게 된다.

Description

디지털 촬영 장치 및 그 제어방법{Digital photographing apparatus and controlling method thereof}
본 발명은 디지털 촬영 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
카메라, 캠코더 등의 디지털 촬영 장치들은 먼 거리에 있는 피사체를 확대하기 위하여 줌 동작을 수행할 수 있으며, 선명한 정지 영상 또는 동영상을 촬영하기 위하여 초점을 조절할 수 있다. 또한 기타 다양한 기능들을 수행함에 있어서, 디지털 촬영 장치는 줌 렌즈, 포커스 렌즈, 조리개, 셔터 등을 구동하며, 각각의 부품을 구동하기 위하여는 소정의 전력을 필요로 한다.
본 발명의 실시 예들이 해결하고자 하는 기술적 과제는 안정적인 파워 줌 동작을 제어할 수 있는 디지털 촬영 장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 실시 예의 일 측면은 본체부와 본체부에 장착되는 교환식 렌즈를 포함하는 디지털 촬영 장치로서, 교환식 렌즈는, 파워 줌 동작을 수행하는 파워 줌 수행부와, 촬상 렌즈를 통과하는 빛의 양을 조절하는 조리개를 포함하며, 본체부는, 빛을 촬상하여 영상신호를 생성하는 촬상소자와, 촬상소자의 노광을 제어하는 셔터와, 셔터 및 조리개의 동작을 제어하는 릴리즈 제어부를 포함하며, 릴리즈 제어부는 셔터 또는 조리개의 구동을 개시할 때, 파워 줌 동작을 금지시키도록 구성된 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치를 제공한다.
이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 릴리즈 제어부는, 셔터 또는 조리개의 구동 개시 후 미리 설정된 시간 동안 파워 줌 동작의 구동을 금지시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 교환식 렌즈는 파워 줌 동작에 따른 초점거리 변화를 보정하는 가변초점(varifocal) 보정을 수행하는 보정부를 더 포함하며, 보정부는, 릴리즈 제어부에 의하여 파워 줌 동작의 구동이 금지되는 경우에도 가변초점 보정을 수행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 교환식 렌즈는, 소비전력 정보를 저장하는 렌즈 저장부와, 소비전력 정보를 본체부로 전송하는 통신부를 더 포함하며, 릴리즈 제어부는, 소비전력 정보가 기준치 이상인 경우, 파워 줌 동작의 구동을 금지시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 교환식 렌즈는, 소비전력 정보를 저장하는 렌즈 저장부와, 소비전력 정보를 본체부로 전송하는 통신부를 더 포함하며, 릴리즈 제어부는, 소비전력 정보가 기준치 미만인 경우, 파워 줌 동작의 구동을 금지시키지 않을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 파워 줌 수행부는, 파워 줌 수행부에 의하여 파워 줌 동작이 수행되는 도중, 릴리즈 제어부에 의하여 셔터 또는 조리개의 동작이 개시되는 경우, 파워 줌 동작을 중지시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 교환식 렌즈는 파워 줌 동작에 따른 초점거리 변화를 보정하는 가변초점(varifocal) 보정을 수행하는 보정부를 더 포함하며, 보정부는, 릴리즈 제어부에 의하여 파워 줌 동작의 구동이 금지되는 경우, 파워 줌 동작이 중지된 시점까지의 가변초점 보정을 수행한 후에 동작을 중지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 셔터의 구동은, 셔터를 닫는 셔터 차단 구동 및 셔터를 여는 셔터 개방 구동 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 실시 예의 다른 측면은 사용자로부터의 조작에 의하여 파워 줌 동작을 수행하는 디지털 촬영 장치의 제어방법으로서, 셔터 또는 조리개의 구동을 개시할 때, 파워 줌 동작을 금지시키는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 제어방법을 제공한다.
이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 셔터 또는 조리개의 구동 개시 후 미리 설정된 시간 동안 파워 줌 동작의 구동을 금지시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 디지털 촬영 장치는 파워 줌 동작에 따른 초점거리 변화를 보정하는 가변초점(varifocal) 보정을 수행하며, 파워 줌 동작의 구동이 금지되는 경우에도 가변초점 보정을 수행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 디지털 촬영장치는 교환식 렌즈 및 교환식 렌즈가 장착되는 본체부를 포함하며, 교환식 렌즈는, 소비전력 정보를 본체부로 전송하고, 본체부는 소비전력 정보가 기준치 이상인 경우, 파워 줌 동작의 구동을 금지시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 디지털 촬영장치는 교환식 렌즈 및 교환식 렌즈가 장착되는 본체부를 포함하며, 교환식 렌즈는, 소비전력 정보를 본체부로 전송하고, 본체부는 소비전력 정보가 기준치 미만인 경우, 파워 줌 동작의 구동을 금지시키지 않을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 파워 줌 수행부에 의하여 파워 줌 동작이 수행되는 도중, 셔터 또는 조리개의 동작이 개시되는 경우, 파워 줌 동작을 중지시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 디지털 촬영 장치는 파워 줌 동작에 따른 초점거리 변화를 보정하는 가변초점(varifocal) 보정을 수행하며, 파워 줌 동작의 구동이 금지되는 경우, 파워 줌 동작이 중지된 시점까지의 가변초점 보정을 수행한 후에 동작을 중지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 셔터의 구동은, 셔터를 닫는 셔터 차단 구동 및 셔터를 여는 셔터 개방 구동 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 실시 예들에 따른 디지털 촬영 장치는 안정적으로 파워 줌 동작을 제어할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 디지털 촬영 장치의 카메라 제어부를 나타내는 도면이다.
도 3은 콘트라스트 AF 방식에서 AF 동작을 설명하는 도면이다.
도 4는 일반적인 AF 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 5는 일반적인 파워 줌 동작의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파워 줌 동작의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파워 줌 동작의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 8 내지 도 10는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치의 본체부의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 데이터를 나타내는 도면이다.
도 12a 내지 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치의 렌즈의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 일반적인 파워 줌 동작의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파워 줌 동작의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파워 줌 동작의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
[디지털 촬영 장치의 구성 및 동작]
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치(1)를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치(1)는 교환식 렌즈(100)와 본체부(200)를 포함한다. 교환식 렌즈(100)는 초점 검출 기능을 구비하며, 본체부(200)는 교환식 렌즈(100)를 제어하여 줌 렌즈(102) 및 포커스 렌즈(105)를 구동하도록 하는 기능을 구비한다.
교환식 렌즈(100)(이하, '렌즈'라고 한다)는 결상 광학계(101), 줌 렌즈 구동 액츄에이터(103), 줌 렌즈 위치 감지 센서(104), 포커스 렌즈 구동 액츄에이터(106), 포커스 렌즈 위치 감지 센서(107), 조리개 구동 액츄에이터(109), 렌즈 마운트(110), 렌즈 제어부(111), 렌즈 조작부(112)를 포함한다.
결상 광학계(101)는 줌 조절을 위한 줌 렌즈(102), 초점 위치를 변화시키는 포커스 렌즈(105), 및 조리개(108)를 포함한다. 줌 렌즈(102) 및 포커스 렌즈(105)는 복수의 렌즈를 조합한 렌즈군으로 이루어질 수 있다.
줌 렌즈 위치 감지 센서(104) 및 포커스 렌즈 위치 감지 센서(107)는 각각 줌 렌즈(102)와 포커스 렌즈(105)의 위치를 감지한다. 포커스 렌즈(105)의 위치를 감지하는 타이밍은 렌즈 제어부(111) 또는 후술할 카메라 제어부(209)에 의하여 설정될 수 있다. 예를 들어 포커스 렌즈(105)의 위치를 감지하는 타이밍은 영상신호로부터 AF 검출을 수행하는 타이밍일 수 있다.
줌 렌즈 구동 액츄에이터(103), 포커스 렌즈 구동 액츄에이터(106) 및 조리개 구동 액츄에이터(109)는 렌즈 제어부(111)에 의하여 제어되어 각각 줌 렌즈(102), 포커스 렌즈(105) 및 조리개(108)를 구동한다. 특히, 포커스 렌즈 구동 액츄에이터(106)는 포커스 렌즈(105)를 광축 방향으로 구동한다.
렌즈 제어부(111)는 렌즈(100)에 포함된 각 구성의 전반적인 동작을 제어한다. 렌즈 제어부(111)는 감지한 포커스 렌즈(105)의 위치 정보를 본체부(200)로 전송한다. 이때, 렌즈 제어부(111)는 포커스 렌즈(105)의 위치에 변화가 있는 경우, 또는 카메라 제어부(209)로부터 포커스 렌즈(105)의 위치 정보의 요청이 있는 경우에 검출한 포커스 렌즈(105)의 위치 정보를 본체부(200)에 전송할 수 있다.
렌즈 제어부(111)는 본체부(200)로부터의 제어에 따라서 파워 줌 동작 및 AF 동작, 가변초점(varifocal) 보정 동작 등을 수행할 수 있다. 즉, 렌즈 제어부(111)는 파워 줌 수행부, 보정부의 일례일 수 있다. 그러나 파워 줌 수행부, 보정부는 렌즈 제어부(111) 하나로만 정의되는 것은 아니며, 복수의 부분이 결합하여 파워 줌 수행부 및 보정부로서의 기능을 수행할 수도 있을 것이다.
또한 렌즈 제어부(111)는 내부에 데이터를 저장할 수 있는 저장부를 포함할 수 있으며, 저장부에는 렌즈 데이터 등의 각종 정보가 저장될 수 있을 것이다.
렌즈 마운트(110)는 렌즈 측 통신핀을 구비하며, 후술할 카메라측 통신핀과 서로 맞물려 데이터, 제어신호 등의 전송경로로 사용된다.
렌즈 조작부(112)는 파워 줌 조작이나 파워 포커스 조작 등을 수행하도록 하는 조작부이다. 렌즈 조작부(112)는 렌즈 제어부(111)에 연결되어 사용자에 의한 조작 신호를 렌즈 제어부(111)에 인가한다.
다음으로 본체부(200)의 구성을 살펴본다.
본체부(200)는 뷰 파인더(EVF)(201), 셔터(203), 촬상소자(204), 촬상소자 제어부(205), 표시부(206), 조작 버튼(207), 카메라 제어부(209), 및 카메라 마운트(208)를 포함할 수 있다.
뷰 파인더(201)는 액정 표시부(202)가 내장되어 있을 수 있으며, 촬상되는 영상을 실시간으로 볼 수 있다.
셔터(203)는 촬상소자(204)에 빛이 인가되는 시간, 즉 노출시간을 결정한다.
촬상소자(204)는 렌즈(100)의 결상 광학계(101)를 통과한 영상 광을 촬상하여 영상신호를 생성한다. 촬상소자(204)는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 광전변환부 및 상기 광전변환부로부터 전하를 이동시켜 영상신호를 독출하는 수직 또는/및 수평 전송로 등을 포함할 수 있다. 촬상소자(204)로 CCD(charge coupled device) 센서, CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서 등을 사용할 수 있다.
촬상소자 제어부(205)는 타이밍 신호를 생성하고, 상기 타이밍 신호에 동기하여 상기 촬상소자(204)가 촬상하도록 제어한다. 또한 촬상소자 제어부(205)는, 각 주사선에서의 전하 축적이 종료되면 수평방향 영상신호를 순차적으로 독출하도록 한다. 상기 독출된 수평방향 영상신호는 카메라 제어부(209)에서 AF 검출에 사용된다.
표시부(206)는 각종 영상 및 정보가 디스플레이된다. 상기 표시부(207)로는 유기발광표시장치(OLED)나 액정 표시 장치(LCD) 등이 사용될 수 있다.
조작 버튼(207)은 디지털 촬영 장치(1)의 조작을 위하여 사용자로부터의 각종 명령을 입력하는 부분이다. 조작 버튼(207)으로 셔터 릴리즈 버튼, 메인 스위치, 모드 다이얼, 메뉴 버튼 등 다양한 버튼을 포함할 수 있다.
카메라 제어부(209)는 촬상소자(204)에서 생성된 영상신호에 대하여 AF 검출을 수행하여 콘트라스트 값을 산출한다. 또한, 촬상소자 제어부(205)에서 생성한 타이밍 신호에 따른 매 AF 검출 시각에서의 콘트라스트 값을 저장하고, 렌즈(100)로부터 전송된 렌즈 위치 정보와 저장된 콘트라스트 값을 사용하여 초점 위치를 계산한다. 상기 초점 위치의 계산 결과는 상기 렌즈(100)에 전송한다.
카메라 제어부(209)는 조작 버튼(207)으로부터의 릴리즈 개시 요구에 따라서 셔터(203), 조리개(108) 등의 구동을 지시할 수 있다. 즉, 카메라 제어부(209)는 릴리즈 제어부의 일례일 수 있다. 그러나 릴리즈 제어부는 카메라 제어부(209) 하나로만 정의되는 것은 아니며, 복수의 부분이 결합하여 릴리즈 제어부로서의 기능을 수행할 수도 있을 것이다.
카메라 마운트(208)는 카메라측 통신핀을 구비한다. 또한 카메라 마운트(208)를 통하여 렌즈 제어부(111)로 전원을 공급할 수 있다.
이하, 렌즈(100) 및 본체부(200)의 개략적인 동작을 설명한다.
피사체를 촬영할 경우, 조작 버튼(207)에 포함된 메인 스위치를 조작하여 디지털 촬영 장치(1)의 동작을 개시한다. 디지털 촬영 장치(1)는 일단 다음과 같이 라이브뷰 표시를 수행한다.
결상 광학계(101)를 통과한 피사체의 영상 광이 촬상소자(204)에 입사한다. 이 때, 셔터(203)는 열린 상태로 있는다. 입사한 피사체 광은 촬상소자(204)에서 전기신호로 변환되며, 이로 인하여 영상신호가 생성된다. 촬상소자(204)는 촬상소자 제어부(205)에서 생성된 타이밍 신호에 의하여 동작한다. 생성된 피사체의 영상신호는 카메라 제어부(209)에서 표시 가능한 데이터로 변환되어 뷰 파인더(201) 및 표시부(206)에 출력된다. 이러한 동작이 라이브 뷰 표시이며, 라이브 뷰 표시에 의하여 표시되는 라이브 뷰 영상은 동영상으로서 연속적으로 표시된다.
라이브 뷰 표시가 수행된 후, 조작 버튼(207)의 하나인 셔터 릴리즈 버튼이 반누름(S1) 되면 디지털 촬영 장치(1)는 AF 동작을 개시한다. 촬상소자(204)에서 생성한 영상신호를 사용하여 AF 동작을 수행하는데, 콘트라스트 AF 방식에서는 콘트라스트 값으로부터 초점 위치를 계산하고, 상기 계산 결과를 바탕으로 렌즈(100)를 구동한다. 콘트라스트 값은 카메라 제어부(209)에서 산출된다. 카메라 제어부(209)는 상기 콘트라스트 값으로부터 포커스 렌즈(105)의 제어를 위한 정보를 계산하고, 이를 렌즈 마운트(110)와 카메라 마운트(208)에 구비된 통신핀을 매개로 하여 렌즈 제어부(111)로 전송한다.
렌즈 제어부(111)는 수신한 정보를 기초로 포커스 렌즈 구동 액츄에이터(106)를 제어하여 포커스 렌즈(105)를 광축 방향으로 구동시켜 AF 동작을 수행한다. 포커스 렌즈(105)의 위치는 포커스 렌즈 위치 감지 센서(107)에 의하여 모니터링 되어 피드백 제어가 이루어진다.
줌 렌즈(102)가 사용자에 의하여 조작되어 줌 동작이 수행된 경우, 줌 렌즈 위치 감지 센서(104)에서 줌 렌즈(102)의 위치가 검출되고, 렌즈 제어부(111)는 포커스 렌즈(105)의 AF 제어 파라미터들을 변경하여 다시 AF를 수행한다.
상기와 같이 동작하여 피사체 영상의 초점이 맞는 상태가 되면, 셔터 릴리즈 버튼이 완전누름(S2) 되어 디지털 촬영 장치(1)는 노광을 수행한다. 이때, 카메라 제어부(209)는 일단 셔터를 완전히 닫고, 렌즈 제어부(111)에 지금까지 취득한 측광 정보를 조리개 제어 정보로서 전송한다. 렌즈 제어부(111)는 조리개 제어 정보를 기초로 조리개 구동 액츄에이터(109)를 제어하고, 조리개(108)를 적절한 조리개 값으로 조인다. 카메라 제어부(209)는 측광 정보를 기초로 셔터(203)를 제어하고, 적절한 노출시간만큼 셔터(204)를 열어 촬영이 수행된 피사체 영상을 캡쳐한다.
상기 캡쳐 영상은 영상신호 처리 및 압축처리가 수행되어 메모리 카드(212)에 저장된다. 동시에 피사체를 표시하는 뷰 파인더(201) 및 표시부(206)에 캡쳐 영상이 출력된다. 이러한 영상을 퀵뷰 영상이라고 한다.
상기와 같은 과정에 의하여 일련의 촬영 동작이 종료된다.
[카메라 제어부의 구성]
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 제어부(209)를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 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), 전력 제어부(228), 메인 버스(229) 등을 포함할 수 있다.
카메라 제어부(209)는 메인 버스(229)를 통하여 각종 지시 및 데이터를 각 부분에 전송한다.
사전 처리부(220)는 촬상소자(204)에서 생성된 영상신호를 입력받아 AWB(Auto White Balance), AE(Auto Exposure), AF(Auto Focus)의 연산을 수행한다. 즉, 초점 조절을 위한 콘트라스트 값, 노출 조절을 위한 AE 평가값, 화이트 밸런스 조절을 위한 AWB 평가값 등을 산출한다.
신호 처리부(221)는 감마 보정 등, 일련의 영상신호 처리를 수행하여 표시부에 디스플레이 가능한 라이브 뷰 영상이나 캡쳐 영상을 만든다.
압축 신장부(222)는 영상신호 처리가 수행된 영상신호의 압축과 신장을 수행한다. 압축의 경우, 예를 들어 JPEG 압축 형식 또는 H.264 압축 형식 등의 압축 형식으로 영상신호를 압축한다. 상기 압축 처리에 의하여 생성한 영상 데이터를 포함하는 영상 파일은 메모리 카드(212)로 전송되어 저장된다.
디스플레이 컨트롤러(223)는 뷰 파인더(201)의 LCD(202)나 표시부(206) 등의 표시 화면으로의 영상 출력을 제어한다.
CPU(224)는 각 부분의 동작을 전체적으로 제어한다. 또한 도 1에 따른 디지털 촬영 장치(1)의 경우, CPU(224)는 렌즈(110)와의 통신을 수행한다.
메모리 컨트롤러(225)는 촬영된 캡쳐 영상이나 영상 관련 정보 등의 데이터를 일시적으로 저장하는 메모리(210)를 제어하며, 오디오 컨트롤러(226)는 마이크나 스피커(211)를 제어한다. 또한 카드 컨트롤러(227)는 켭쳐된 영상을 저장하는 메모리 카드(212)를 제어한다.
전력 제어부(228)는 디지털 촬영 장치(1)의 전원제어 및 렌즈 제어부(111)로의 전원 공급을 수행한다.
[AF 동작 방법]
도 3은 콘트라스트 AF 방식에서 AF 동작을 설명하는 도면이다. 콘트라스트 AF 방식에서는 피사체의 콘트라스트 값이 최대가 되는 포커스 렌즈의 위치를 초점 위치로서 검출하는 것에 의하여 AF 동작을 수행한다. 도 3의 가로축은 포커스 렌즈의 위치를 나타내며, 세로축은 콘트라스트 값을 나타낸다.
그래프 (a)는 피사체의 초점이 크게 벗어나서 콘트라스트 값이 낮은 상태로부터 포커스 렌즈를 일측으로 고속으로 구동하여 콘트라스트 값의 피크를 검출하는 경우의 동작을 나타낸다.
그래프 (b)는 렌즈 구동 방향을 반전시켜, 그래프 (a)의 동작에서의 구동 속도에 비교하여 저속으로 구동하여 다시 상기 피크의 검출을 수행하는 동작을 나타낸다. 이 동작에 의하여 더욱 높은 정밀도로 AF 검출을 수행할 수 있다.
그래프 (c)는 검출된 피크에 따른 초점 위치를 향한 구동을 나타내고 있다. 그러나, 통상 렌즈를 구동하는 기기는 백 러쉬(back lash)가 존재하며, 구동 방향에 따라서 렌즈의 위치에 오차가 발생한다. 따라서 이를 제거할 필요가 있으며, 그래프 (c)의 동작에서는 초점위치를 통과하도록 렌즈를 구동한다.
그래프 (d)는 다시 렌즈 구동 방향을 반전시켜 초점 위치를 최종적으로 확정한 그래프 (b)의 동작에 따른 구동 방향과 같은 방향으로 렌즈를 구동시키며, 초점 위치에서 렌즈를 정지시킨다.
상기와 같은 동작에 의하여 AF 동작이 수행된다.
[촬영 동작]
이하, 상술한 AF 동작에 따라서 피사체를 촬영하는 동작에 대하여 설명한다.
도 4는 일반적인 AF 방법을 나타내는 타이밍도이다. 즉, 도 4는 릴리즈 도중에 포커스 렌즈의 구동, 즉 AF 동작이 수행되지 않는 경우를 나타내는 타이밍도이다.
도 4의 가로축은 시간을 나타낸다. 도 4의 세로축의 가장 상단의 그래프는 포커스 렌즈의 위치를 나타낸다. S1, S2는 각각 사용자로부터의 촬영 동작 개시 신호, 릴리즈 개시 신호를 나타낸다. Auto Focus는 포커스 렌즈의 구동 상태를 나타내는 것으로, 회색으로 나타낸 부분이 포커스 렌즈가 구동되는 상태를 나타낸다. OLED는 표시부(206)의 상태를 나타낸다. OLED가 하이 레벨일 때 표시부(206)에 피사체 영상이 표시되며, 로우 레벨일 때 검은색 화면이 표시된다. 'Shutter'는 셔터(203)를 개방 또는 차폐하기 위한 셔터 구동 액츄에이터(미도시)의 구동 상태를 나타내는 것으로 회색으로 나타낸 부분이 셔터(203)가 구동되는 상태를 나타낸다. 또한 로우 레벨은 브레이크 상태(휴지 상태), 하이 레벨은 오프 상태를 나타낸다. 'Diaphragm'은 조리개(108)의 구동 상태를 나타내는 것으로 회색으로 나타낸 부분이 조리개(108)가 구동되는 상태를 나타낸다. 'Expose'는 실제로 셔터가 열려서 피사체 영상이 촬상소자(204) 상에 노광되는 타이밍을 나타낸다. 데이터 독출은 로우 레벨이 촬상소자(204)의 영상신호를 저장매체에 기입하는 타이밍을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 사용자의 조작에 의하여 S1 신호가 인가되면 AF 동작을 개시한다(t1). 먼저, 도 3에서 설명한 바와 같이, 고속으로 콘트라스트 값의 피크를 검출하는 동작 A를 수행한다. 콘트라스트 값의 피크의 검출을 위해서 피크 위치(t2)를 지나칠 필요가 있기 때문에, 소정의 양만큼 피크 위치를 지나친 위치(t3)에서 렌즈의 구동 방향을 반전시킨다. 그리고 다시 상세한 피크 위치 검출을 수행하는 동작 B를 수행한다. 마찬가지로, 피크 위치(t4)를 검출한 후, 소정의 양만큼 피크 위치를 지나친 시점(t5)에서 렌즈의 구동 방향을 반전시킨다. t5 시점에서 초점 위치는 t4에서의 위치로 확정된다. 초점 위치를 향하여 동작 C를 수행하고, 백 러쉬를 방지하기 위하여 렌즈의 구동 방향을 다시 반전시켜 동작 D를 수행한다.
동작 D가 종료된 시점(t7)에서 S2의 레벨이 로우인 경우(사용자로부터 릴리즈의 요구가 있는 경우), 릴리즈 동작을 개시한다. 우선, t8에서 셔터(203)가 개방 상태에서 셔터 액츄에이터(미도시)에 의하여 구동되어 차폐 상태로 한다. 셔터(203)의 구동에는 DC 모터가 사용될 수 있으며. DC 모터의 구동 개시시에는 큰 전류가 흐르게 된다. 따라서 셔터 구동 개시 후 소정의 시간이 경과한 시점(t9), 예를 들어 15 ms 경과한 시점에 조리개(108)의 구동을 개시한다. 조리개(108)의 구동은 렌즈 마운트(110)의 통신핀을 통하여 본체부(200)로부터 렌즈(100)로 명령을 전송하는 것에 의하여 수행된다. 셔터(203)의 구동은 소정의 시간, 예를 들어 40 ms간 이루어지며, 그 이후 브레이크 상태(휴지 상태)가 된다. 조리개(108)는 피사체의 휘도에 의하여 조리개 값이 변경된다. 그러나 조리개(108)의 구동 시간은 소정의 시간, 예를 들어 70 ms 이내에 완료된다.
셔터(203)의 구동 및 조리개(108)의 구동이 완료된 후, 노광 동작을 개시한다(t10). 설정된 셔터 스피드에 따른 시간 경과 후에 셔터는 닫히게 되며, 이에 의하여 노광 동작이 완료된다(t11).
노광 동작이 완료되면 촬상소자(204)로부터 데이터의 독출을 개시한다(t12). 소정의 시간이 경과한 후, 예를 들어 110 ms 후에 독출 동작이 완료되면(t13), 다음 촬영을 위하여 셔터(203)를 개방 상태로 하기 위하여 셔터(203)의 구동을 개시한다(t14). 이때, 상술한 바와 같이 셔터 액츄에이어의 기동 전류 때문에 소정의 시간이 경과한 시점에 조리개(108)의 개방 상태로의 구동을 개시한다(t16).
[일반적인 파워 줌 동작 1]
도 5는 일반적인 파워 줌 동작의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 5를 참조하면, Power Zoom은 사용자의 줌 조작에 의한 파워 줌 구동 액츄에이터의 구동을 나타낸다. Focus Compensation은 줌 동작에 의하여 초점 위치가 변하였을 때, 포커스 렌즈의 위치를 변경하여 초점 위치를 보정하는 가변초점(varifocal) 보정 구동을 나타낸다.
도 5의 경우, 릴리즈 동작 중이라도 파워 줌 동작의 소비 전력이 작아서 전력의 여유가 있는 경우에, 파워 줌 동작을 실행하는 타이밍도를 나타낸다. 사용자의 조작에 의하여 S1 신호가 인가되면 디지털 촬영 장치(1)는 동작을 개시한다(zt1). 이어서 AF 동작이 개시되며, 여기서는 구체적인 설명을 생략하며, 도 3 및 도 4에서 설명한 것과 같은 AF 동작이 zt2 이전에 완료되는 것으로 가정한다.
한편, 사용자의 줌 조작에 의하여 파워 줌 동작이 개시된다(zt2). 그리고 줌 동작에 따른 포커스 렌즈의 위치를 보정하는 가변초점 보정 구동을 파워 줌 동작 개시 후 소정의 시간이 경과한 후 개시한다. 상기 소정의 시간은 예를 들어 15ms 일 수 있다.
사용자의 릴리즈 동작 요구에 의하여 S2 신호가 로우 레벨(L)이 되면(zt3), 셔터(203)를 닫는 셔터 차단 구동을 개시하고(zt4), 그로부터 소정의 시간, 예를 들어 15ms 후부터 조리개(108)의 구동을 개시한다(zt5).
셔터(203) 및 조리개(108)의 구동이 종료되면, 노광을 개시한다(zt6). 셔터 스피드의 카운트가 종료되면 셔터를 닫아서 노광을 종료하고(zt7), 데이터의 독출을 개시한다(zt8).
데이터 독출이 종료되면(zt9), 셔터(203)를 개방하는 셔터 개방 구동을 개시하고(zt10), 소정의 시간, 예를 들어 15ms 이후에 조리개를 개방하는 구동을 개시한다(zt11). 그리고 셔터(203) 및 조리개(108)의 구동이 종료되면(zt12) 다음 촬영 동작으로 넘어간다.
상기와 같은 방법에 의하여 일반적인 파워 줌 동작이 수행된다.
[본 발명의 실시 예에 따른 파워 줌 동작 1-1]
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파워 줌 동작의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 6의 경우, 파워 줌 동작의 소비전력이 커서 셔터(203)의 구동 개시 시에는 파워 줌 동작의 구동을 수행하지 않는 타이밍도를 나타낸다. 도 5와의 차이점을 중심으로 도 6을 설명하면, 사용자의 조작에 의하여 S2 신호가 인가되면(zt3), 파워 줌 동작을 중지한다. 파워 줌 동작은 S2 신호 인가와 동시에 정지되나, 줌 렌즈의 정지 위치에서의 정확한 가변초점 보정을 수행하기 위하여 포커스 렌즈(105)의 구동은 보정이 종료될 때까지 지속된다.
파워 줌 동작의 중지 후, 릴리즈 동작이 개시된다. 셔터(203)를 닫는 셔터 차단 구동을 개시하고(zt4), 소정의 시간, 예를 들어 15ms 이후에 조리개(108)의 구동을 개시한다(zt5).
조리개(108)의 구동 개시 후, 소정의 시간, 예를 들어 15ms 이후에 파워 줌 동작의 구동을 재개한다(zt13). 그리고 파워 줌 동작의 구동 재개 후, 소정의 시간, 예를 들어 15ms 이후 가변초점 보정 구동을 위하여 포커스 렌즈(105)의 구동을 개시한다(zt14).
zt6 내지 zt9까지의 동작은 도 5와 동일하다.
데이터 독출이 종료되면(zt9) 셔터(203)를 구동하기 위하여 일단 파워 줌 동작을 중지한다(zt9). 파워 줌 동작의 중지 이후, 셔터 개방 구동 및 조리개의 구동을 각각 순차적으로 개시한다(zt10, zt11).
그리고 조리개(108)의 구동이 개시된 후 소정의 시간, 예를 들어 15ms 이후에 파워 줌 동작의 구동을 재개하며(zt15), 이어서 가변초점 보정 구동을 위하여 포커스 렌즈의 구동을 개시한다(zt16).
[본 발명의 실시 예에 따른 파워 줌 동작 1-2]
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파워 줌 구동을 나타내는 타이밍도이다.
도 7 또한, 파워 줌 동작의 소비전력이 커서 셔터(203)의 구동 개시 시에는 파워 줌 동작의 구동을 수행하지 않는 타이밍도를 나타낸다.
도 6과의 차이점을 중심으로 도 7을 설명하면, 사용자의 조작에 의하여 S2 신호가 인가되면(zt3), 파워 줌 동작을 중지한다. 파워 줌 동작은 S2 신호 인가와 동시에 정지되나, 줌 렌즈의 정지 위치에서의 정확한 가변초점 보정을 수행하기 위하여 포커스 렌즈(105)의 구동은 보정이 종료될 때까지 지속된다.
파워 줌 동작의 중지 후, 릴리즈 동작이 개시된다. zt4 내지 zt12에서의 동작은 도 6과 동일하므로 설명을 생략한다.
한편, 본 실시 예의 경우, 사용자의 조작에 의하여 S2 신호가 로우 레벨(L)인 동안에는 파워 줌 동작을 수행하지 않는다. 따라서 도 6에 따른 실시 예와는 달리 일단 파워 줌 동작이 중지되면 다시 파워 줌 동작을 재개하지 않는다.
상기와 같이, 본 실시 예들에 따른 디지털 촬영 장치(1)에서는 파워 줌 동작의 수행 중에 릴리즈 동작의 개시 요구가 있는 경우, 파워 줌 동작의 소비전력에 따라서 파워 줌 동작의 중지 여부를 판단하여, 보다 안정적으로 파워 줌 동작을 제어할 수 있게 된다.
[본 발명의 실시 예에 따른 파워 줌 구동 방법]
<본체부(200) 동작>
도 8 내지 도 10는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치(1)의 본체부(200)의 제어방법을 나타내는 흐름도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 데이터를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본체부(200)는 우선 렌즈(100)로부터 렌즈 데이터의 전송을 요구하고(S101), 렌즈(100)와 통신을 통하여 렌즈 데이터를 수신한다(S102). 여기서 도 11에 대해서 설명한다.
도 11을 참조하면, Focus Speed는 렌즈(100)의 AF 구동 속도를 나타내는 데이터이다. 예를 들어, 구동 속도는 최저 속도인 FS1부터 최고 속도인 FS10까지 10단계일 수 있다. 구동 속도는 1초 동안에 구동 가능한 스텝 수로 나타낼 수 있다. 여기서 스텝 수란 렌즈(100)의 AF 구동시에 위치 제어의 최저 단위를 의미한다. 도 11의 경우, 렌즈(100)가 FS1에서는 2000 pps(pulse per second), FS10에서는 6500 pps로 구동 가능한 렌즈임을 나타내고 있다. 본체부(200)는 포커스 렌즈(104)의 구동을 렌즈(100)에 지시할 때, 상기 속도 정보로부터 최적의 구동 속도를 선택하여 지시하며, 렌즈(100)는 지시된 속도로 포커스 렌즈(104)의 구동을 수행한다.
Focus Sensitivity는 렌즈의 초점 엇갈림 양인 디포커스를 구동 스텝 수로 변환하는 계수로서, 렌즈 구동량에 대한 포커스 구동량의 감도를 나타낸다. Focus Sensitivity는 줌 렌즈의 초점 거리별로 데이터를 가지고 있다. 예를 들어, 초점 거리 Z1에서는 0.32 pulse/micron이며, 1 micron의 디포커스를 구동하기 위해서는 0.32 pulse만큼 구동해야할 필요가 있음을 나타낸다.
Backlash는 포커스 렌즈(104)의 구동 방향을 반전시킬 때 발생하는 백 러쉬 양이며, 단위는 pulse이다. 본 실시 예의 경우, 예를 들어 30 pulse의 백 러쉬가 발생한다.
Actuator는 AF 구동의 구동 액츄에이터의 종류를 나타내는 데이터이다. DC 모터, 스텝(Step) 모터, 초음파 모터, 보이스코일 모터 등의 액츄에이터 중의 어느 하나를 선택하는 데이터가 저장된다. 본 실시 예의 경우, 스텝 모터가 사용되고 있다.
Lens Power는 렌즈(100)의 액츄에이터 등에서 사용되는 소비전력이 기준치 이상인지 여부를 나타내는 데이터이다. 예를 들어, 상기 기준치는 2A일 수 있다. Lens Power의 데이터가 0이면, 기준치 이하이며, 1이면 기준치를 초과하는 것을 나타낼 수 있다.
Open Iris는 각 초점 거리별 개방 F값(FNo)의 데이터이다. 줌 렌즈(102)의 주밍 동작에 의하여 개방 F값이 변하기 때문에 초점 거리에 따라서 F값의 데이터를 가지고 있을 수 있다.
Focus Length는 각 초점 거리 위치에서의 초점 거리 정보를 나타낸다. 본 실시 예의 경우, 예를 들어 초점 거리 범위를 8분할 하고, 와이드가 28mm, 텔레가 105.1mm인 렌즈이다.
상술한 렌즈 데이터들은 예시적인 것으로 렌즈(100)의 종류에 따라서 상이할 수 있다.
한편, 도시하지는 않았으나 렌즈(100)와의 통신 이전에 렌즈(100)는 파워 줌 동작이 허가되어 있다.
다시 도 7로 돌아가서, 본체부(200)는 렌즈 데이터를 취득한 후, 촬상소자(204)의 구동을 수행하고(S103), 표시부(206)에 라이브 뷰 영상을 표시한다(S104).
이어서 사용자에 의한 파워 줌 조작이 있는지 여부를 판단한다(S105). 상기 판단은 렌즈(100)로부터 파워 줌 조작의 정보를 수신하여 수행한다. 파워 줌 조작이 없는 경우에는 일반적인 AF 동작을 수행한다.
한편, 파워 줌 조작이 있는 경우, 사용자가 설정한 조리개 값으로 조리개를 조여서 라이브 뷰 영상을 표시하는 모드인지, 혹은 조리개를 개방 상태로 하여 라이브 뷰 영상을 표시하는 모드인지 판단한다(S106). 즉, 프리뷰 모드인지를 판단한다. 여기서, 프리뷰 모드는 사용자가 설정한 조리개 값으로 동영상을 촬영하는 경우에도 적용된다.
프리뷰 모드인 경우, 현재의 초점 거리에서의 조리개(108)의 위치를 계산한다(S107). 기계적으로 동일한 조리개 직경을 갖는 경우라도 줌 렌즈는 통상 초점 거리에 따라서 유효 F값이 변한다. 이 변화량을 렌즈(100)로부터 수신한 Open Iris 정보로부터 계산하여 구한다.
현재의 조리개 직경을 변경할 필요가 있는지 여부를 판단하고(S108), 구동이 필요한 경우에는 Lens Power가 0으로 렌즈(100)의 소비전류가 2A 이하인지 여부를 판단한다(S109). 2A 이하인 경우에는 파워 줌 동작과 조리개(108)의 구동을 동시에 수행할 수 있는 경우로, 조리개(108)의 구동을 렌즈(100)에 지시한다(S110).
반면에, 본체부(200)로부터 렌즈(100)로 공급할 수 있는 최대 전류가 2A이므로, 소비전류가 2A를 넘는 경우에는 조리개(108)를 구동하지 않는다. 또한, 프리뷰 모드가 아닌 경우, 조리개(108)를 구동할 필요가 없는 경우에도 조리개(108)를 구동하지 않는다.
다음으로 S2가 로우 레벨(L)이 되어 릴리즈 동작의 개시 요구가 있는지를 판단한다(S111). 릴리즈 동작의 개시 요구가 없는 경우에는 S101 단계로 돌아간다. 반면에 릴리즈 동작의 개시 요구가 있는 경우, Lens Power가 0인지를 판단한다(S112). Lens Power가 1인 경우에는 렌즈(100)의 소비전류가 2A를 넘는 경우로서 파워 줌 동작의 구동을 금지시키고(S113) 릴리즈 동작을 개시한다. Lens Power가 0인 경우에는 곧장 릴리즈 동작을 개시한다.
다음으로 도 9에 대해서 설명한다.
도 9를 참조하면, 릴리즈 동작이 개시되면 표시부(206)에 검은 화면을 표시하고, 사용자에게 릴리즈 동작 중임을 표시한다(S201). 표시부(206)에 OLED가 사용되는 경우, OLED는 자발광형 표시소자이므로, 소비전력이 표시 휘도에 거의 비례한다. 따라서 검은 화면을 표시함으로 인하여 필요 전력을 저감하여 릴리즈 동작 중에 다른 액츄에이터 등의 전력 공급을 늘릴 수 있게 된다.
촬상소자(204)는 정지 화면 캡쳐 모드로 변환하며(S202), 라이브 뷰 영상의 표시를 위하여 개방 상태로 한 셔터(203)를 차단하는 셔터 차단 구동을 개시한다(S203). 셔터(203)를 구동하는 액츄에이터는 DC 모터를 사용하고 있으므로 구동 개시시에 큰 기동 전류를 필요로 한다. 따라서 구동 개시 후 소정의 시간, 예를 들어 약 15 ms 간 대기(S204)한 후에 조리개(108)의 구동 개시를 렌즈(100)에 지시한다(S205).
또한 파워 줌 동작에 필요한 기동 전류에 여유를 갖기 위하여, 조리개(108)의 구동 개시 후 약 15 ms를 대기한 후에 파워 줌 구동을 허가한다(S207). S113 단계에서 파워 줌 구동을 금지하도록 설정한 경우, S207 단계에 의하여 렌즈(100)에 의한 파워 줌 동작의 구동이 재개된다.
다시 약 25ms 대기(S208)한 후, 셔터 브레이크가 걸린다(S209). 그리고 조리개(108)의 구동 종료를 위하여 약 15 ms를 대기하고(S210), 조리개(108)의 구동이 종료되었는지 여부를 판단한다(S211).
조리개(108)의 구동이 종료되지 않은 경우에는 기계적인 에러가 발생한 상태이므로, 에러 처리를 위한 단계로 진행한다. 상기 구동이 정상적으로 종료된 경우에는 노광 개시 단계로 진행한다.
다음으로, 도 10에 대해서 설명한다.
도 10을 참조하면, 노광 동작이 개시되면 셔터의 1막 혹은 선막(先幕)을 주행시킨다(S301). 이에 의하여 노광 시간의 카운트가 시작된다(S302). 설정된 노광 시간이 경과하면 2막 혹은 후막(後幕)을 주행시킨다(S303).
1막 및 2막의 주행 동작이 완료되면 촬상소자(204)인 CMOS 이미지 센서 등에서 영상신호를 독출한다(S304). 전체 화소에 대한 독출 동작이 종료되면(S305), 영상을 영상 파일로서 축적하기 위한 영상 신호 처리를 개시한다(S306).
다음으로, Lens Power가 0인지를 판단하고(S307), 0이 아닌 경우 파워 줌 동작의 구동을 금지시킨다(S308). 그리고 다음 촬영을 위하여 셔터(203)를 개방하도록 하는 구동을 개시하고(S309), 약 15 ms 대기한다(S310). 상기 대기 이후 조리개(108)를 개방하는 구동의 개시를 렌즈(100)에 지시하고(S311), 약 15 ms 대기하며,(S312), 이후 파워 줌 동작의 구동을 허가한다(S313).
파워 줌 동작의 구동 허가 이후, 약 25 ms 대기하고(S314), 셔터(203)의 구동이 종료되어 셔터 브레이크가 작동한다(S315). 그리고 약 25 ms 대기한다(S316).
다음으로 S1이 로우 레벨(L)인지를 판단한다(S317). S1이 로우 레벨인 경우 다시 AF 동작을 개시하고, S1이 하이 레벨인 경우 디지털 촬영장치(1)가 조작되지 않는 것이므로 슬립(Sleep) 상태로 진행한다.
이상과 같은 방법에 의하여 본 발명의 실시 에에 따른 파워 줌, 셔터(203) 및 조리개(108)의 동작이 본체부(200)에서 수행된다.
<렌즈(100) 동작>
이하, 렌즈(100)의 동작에 대하여 살펴보도록 한다.
도 12a 내지 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치(1)의 렌즈(100)의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 렌즈(100)의 구동이 개시되면, 먼저 파워 줌을 제어하는 중인지 여부를 판단한다(S401). 파워 줌 동작을 수행하지 않는 경우에는 파워 줌이 조작되고 있는지 여부를 판단한다(S402).
파워 줌이 조작되고 있는 경우에는 본체부(200)로부터 파워 줌 동작의 구동이 금지되었는지 여부를 판단한다(S403). 파워 줌 동작의 구동이 금지되지 않은 경우, 현재 AF 동작이 구동되고 있는지 여부를 판단한다(S404).
AF 동작이 구동되지 않는 경우, 파워 줌 제어중 flag를 설정한다(S408). 그리고 파워 줌 동작의 구동을 개시한다(S409). 이때, 본체부는 AF 동작의 구동을 수행한다.
반면에, AF 동작의 구동중에 파워 줌이 조작된 경우에는 파워 줌을 우선적으로 수행한다. 따라서 S404 단계에서 AF 동작이 구동되고 있다고 판단한 경우, AF 동작을 중지하고(S405) AF 동작 구동중 flag를 해제한다(S406). 그리고 AF 동작 종료 신호를 본체부(200)로 전송한다(S407). AF 동작 종료 신호가 전송된 후 파워 줌 제어중 flag를 설정한다(S408). 그리고 파워 줌 동작의 구동을 개시한다(S409).
S402 단계에서 줌 조작이 없는 경우, 또는 S403 단계에서 파워 줌 동작의 구동이 금지된 경우에는 도 13의 S501 단계로 진행한다.
한편, S401 단계에서, 파워 줌이 제어되고 있는 경우, 파워 줌 동작의 구동이 금지되었는지 여부를 판단한다(S410). 파워 줌 동작의 구동이 금지되지 않은 경우, 파워 줌이 현재에도 조작되고 있는지 여부를 판단한다(S411).
파워 줌이 조작되고 있는 경우, 파워 줌 동작을 계속해서 수행한다. 그리고 가변초점 보정량을 계산하고(S412), 파워 줌 동작의 구동을 개시한다(S413). 파워 줌 동작의 구동 개시 후 약 15ms를 대기하고(S414), 15ms를 경과하면 가변초점 보정의 구동을 개시한다(S415). 15ms의 경과 이전에는 가변초점 보정의 구동을 개시하지 않음으로써, 줌 렌즈(102)와 포커스 렌즈(105)의 구동 개시 시점을 어긋나게 하여 기동전류가 중복되어 발생하지 않도록 한다.
한편, S410 단계에서 파워 줌 동작의 구동이 금지된 경우, 또는 S411 단계에서 파워 줌이 조작되지 않는 경우, 파워 줌 동작을 중지한다(S416). 그리고 줌 렌즈(102)가 정지한 위치에서의 최종 가변초점 보정량을 계산하고(S417), 최종 가변초점 보정을 수행하도록 포커스 렌즈(105)를 구동한다(S418). 파워 줌 제어중 flag는 해제시킨다(S419).
다음으로, 도 13을 설명한다.
도 13을 참조하면, 렌즈(100)의 구동이 개시되면, 현재 AF 동작이 구동중인지 여부를 판단한다(S501). AF 동작을 구동하는 중인 경우에는 AF 동작의 구동이 종료되었는지를 판단한다(S502). 구동이 종료된 경우에는 AF 동작 구동중 flag를 해제하고(S503), AF 동작 종료 신호를 본체부(200)로 전송한다(S504).
현재 AF 동작을 구동하지 않거나 AF 동작의 구동이 종료된 경우에는 조리개(108)를 구동중인지 여부를 판단한다(S505). 조리개(108)를 구동하는 중인 경우에는 조리개(108)의 구동이 종료되었는지를 판단한다(S506). 구동이 종료된 경우에는 조리개 구동중 flag를 해제하고(S507), 조리개 구동 종료 신호를 본체부(200)로 전송한다(S508).
그리고 현재 조리개(108)를 구동하지 않거나 조리개(108)의 구동이 종료된 경우에는 본체부(200)로부터 렌즈 데이터의 전송 요구가 있는지를 판단한다(S509). 레즈 데이터의 전송 요구가 있는 경우에는 렌즈 데이터를 설정하고(S510), 설정한 렌즈 데이터를 본체부(200)로 전송하고(S511), 다시 S501 단계 내지 S510 단계의 루프를 반복한다.
다음으로, 도 14를 설명한다.
도 14를 참조하면, 본체부(200)로부터 렌즈 데이터의 전송 요구가 없는 경우, AF 동작의 중지 요구가 있는지 판단한다(S601). AF 동작 중지 요구가 있는 경우에는 즉각 포커스 렌즈(104)의 구동을 정지하고(S602), 포커스 렌즈 구동중 flag를 해제한다(S603). 그리고 본체부(200)로 AF 동작 종료 신호를 전송한다(S604).
한편, AF 동작 중지 요구가 없는 경우에는 AF 동작 구동 요구가 있는지를 판단한다(S605). AF 동작 구동 요구가 있는 경우, 파워 줌이 제어되고 있는지를 판단한다(S606). 파워 줌이 제어되고 있지 않은 경우, 본체부(200)로부터의 지시에 따라서 AF 동작의 구동 속도, 구동량을 설정하고(S607), AF 동작 구동중 flag를 설정한다(S608). 그리고 AF 동작의 구동을 개시한다(S609). 도시하지는 않았으나, AF 동작의 구동은 스텝 모터에 의하여 수행될 수 있으며, 속도, 구동량을 드라이버 IC에 설정함으로써 AF 동작을 자동으로 수행할 수 있다.
반면에 S605 단계에서 AF 동작 구동 요구가 없는 경우, 조리개 구동 요구가 있는지를 판단한다(S610). 조리개 구동 요구가 있는 경우, 본체부(200)로부터의 지시에 따라서 조리개(108)의 구동 속도, 구동량을 설정하고(S611), 조리개 구동중 flag를 설정한다(S612). 그리고 조리개(108)의 구동을 개시한다(S613). S610 단계에서 조리개 구동 요구가 없는 경우에는, 다시 다음 루프의 제어를 위하여 렌즈 구동 개시 단계로 진행한다.
다음으로, 도 15를 설명한다.
도 15는 본체부(200)로부터 데이터를 수신하는 경우를 나타낸다. 본체부(200)로부터의 데이터는 본체부(200)에 의한 갱신 요구에 따라서 인터럽트 처리로 수행된다.
본체부(200)로부터 명령을 수신하면(S701), 인터럽트 처리에 의하여 수신한 명령에 따라 데이터를 설정한다(S702). 데이터 설정이 종료되면 인터럽트 처리 루프로부터 빠져나간다(RETI, Return from Interrupt Routine)(S703).
이상과 같은 방법에 의하여 본 발명의 실시 예에 따른 파워 줌, 셔터(203) 및 조리개(108)의 동작이 렌즈(100)에서 수행된다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 촬영장치(1)에 의하면 파워 줌 동작의 수행 중에 릴리즈 동작의 개시 요구가 있는 경우, 파워 줌 동작의 소비전력에 따라서 파워 줌 동작의 중지 여부를 판단하여, 보다 안정적으로 파워 줌 동작을 제어할 수 있게 된다.
[일반적인 파워 줌 동작 2]
도 16은 일반적인 파워 줌 동작의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다. 도 16의 경우, 디지털 촬영 장치(1)에 있어서 릴리즈 동작 이외의 동작중에 파워 줌과 조리개(108)의 제어를 설명하는 타이밍도로서, 파워 줌 동작의 소비 전력이 작은 경우에 대해서 나타낸다.
도 16을 참조하면, 사용자의 조작에 의하여 S1 신호가 인가되고(mt1), 이어서 사용자에 의하여 파워 줌 링이 조작되어 파워 줌 동작이 개시된다(mt2). 파워 줌 동작이 개시되면, 줌 렌즈(102)의 이동에 따라서 초점위치의 변화를 보정하는 가변초점 보정의 구동을 개시한다.
그리고, 파워 줌 동작에 의한 초점거리의 변화에 대응하여, 렌즈의 유효 F값의 변화를 보정하기 위한 조리개(108)의 구동을 개시한다(mt3~mt5).
사용자의 파워 줌 조작이 종료되면 파워 줌 동작을 중지하고(mt6), 줌 렌즈(102)의 정지 위치에 대응하는 최종 가변초점 보정을 수행한다(mt7).
[본 발명의 실시 예에 따른 파워 줌 동작 2-1]
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파워 줌 동작의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다. 도 17의 경우, 파워 줌 동작의 소비 전력이 큰 경우에 대해서 나타낸다.
도 17을 참조하면, 도 16과 마찬가지로 사용자의 조작에 의하여 S1 신호가 인가되고(mt1), 이어서 사용자에 의하여 파워 줌 링이 조작되어 파워 줌 동작이 개시된다(mt2). 파워 줌 동작이 개시되면, 줌 렌즈(102)의 이동에 따라서 초점위치의 변화를 보정하는 가변초점 보정의 구동을 개시한다.
파워 줌 동작에 의하여 초점거리가 변하고, 이에 따라서 렌즈의 유효 F값이 변하게 되는데, 본 실시 예에서는 파워 줌 동작의 개시에 뒤이어 조리개(108)를 곧장 구동시키지는 않는다.
사용자의 파워 줌 조작이 종료되면 파워 줌 동작을 중지하고(mt6), 줌 렌즈(102)의 정지 위치에 대응하는 최종 가변초점 보정을 수행한다(mt7).
본 실시 예에서는 최종 가변초점 보정의 수행이 종료된 후에 유효 F값의 변화를 보정하기 위하여 조리개(108)를 구동한다(mt7~mt8).
[본 발명의 실시 예에 따른 파워 줌 동작 2-2]
도 18은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 파워 줌 동작의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다. 도 18의 경우, 파워 줌 동작의 소비 전력이 큰 경우에 대해서 나타낸다.
도 18을 참조하면, 도 16과 마찬가지로 사용자의 조작에 의하여 S1 신호가 인가되고(mt1), 이어서 사용자에 의하여 파워 줌 링이 조작되어 파워 줌 동작이 개시된다(mt2). 파워 줌 동작이 개시되면, 줌 렌즈(102)의 이동에 따라서 초점위치의 변화를 보정하는 가변초점 보정의 구동을 개시한다.
본 실시 예에서는 파워 줌 동작에 의한 렌즈의 유효 F값의 변화를 파워 줌 동작의 도중에 수행하며, 그동안에는 파워 줌 동작을 금지시킨다. 따라서 조리개(108)의 구동을 개시하는 mt3, mt4, mt5 시점에서 파워 줌 동작을 중지한다.
파워 줌 동작이 중지된 후, 조리개(108)의 구동을 개시하고, 이로써 유효 F값을 변화시킨다. 유효 F값의 보정이 종료되면, 다시 파워 줌 동작을 개시한다.
사용자의 파워 줌 조작이 종료되면, 파워 줌 동작을 중지하고(mt6), 줌 렌즈(102)의 정지 위치에 대응하는 최종 가변초점 보정을 수행한다(mt7).
상기와 같이, 본 실시 예들에 따른 디지털 촬영 장치(1)에서는 파워 줌 동작의 수행 중에 조리개(102)의 구동 개시 요구가 있는 경우, 파워 줌 동작의 소비전력에 따라서 파워 줌 동작의 중지 여부를 판단하여, 보다 안정적으로 파워 줌 동작을 제어할 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 사용된 시간 등의 값은 설명을 위하여 예시적으로 사용된 것으로, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변경 가능할 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1 디지털 촬영 장치
100 교환식 렌즈 101 결상 광학계
102 줌 렌즈 103 줌 렌즈 구동 액츄에이터
104 줌 렌즈 위치 감지 센서 105 포커스 렌즈
106 포커스 렌즈 구동 액츄에이터 107 포커스 렌즈 위치 감지 센서
108 조리개 109 조리개 구동 액츄에이터
110 렌즈 마운트 111 렌즈 제어부
112 렌즈 조작부
200 본체부 201 뷰 파인터
203 셔터 204 촬상소자
205 촬상소자 제어부 206 표시부
207 조작 버튼 208 카메라 마운트
209 카메라 제어부 220 사전 처리부
221 신호 처리부 222 압축 신장부
223 디스플레이 컨트롤러 224 CPU
225 메모리 컨트롤러 226 오디오 컨트롤러
227 카드 컨트롤러 228 전력 제어부
229 메인 버스

Claims (16)

  1. 본체부와 상기 본체부에 장착되는 교환식 렌즈를 포함하는 디지털 촬영 장치로서,
    상기 교환식 렌즈는,
    파워 줌 동작을 수행하는 파워 줌 수행부; 및
    촬상 렌즈를 통과하는 빛의 양을 조절하는 조리개;를 포함하며,
    상기 본체부는,
    상기 빛을 촬상하여 영상신호를 생성하는 촬상소자;
    상기 촬상소자의 노광을 제어하는 셔터; 및
    상기 셔터 및 조리개의 동작을 제어하는 릴리즈 제어부;를 포함하며,
    상기 릴리즈 제어부는 상기 셔터 또는 상기 조리개의 구동을 개시할 때, 상기 파워 줌 동작을 미리 설정된 시간 동안 금지시키도록 구성되고,
    상기 미리 설정된 시간이 경과된 후에, 상기 셔터 또는 상기 조리개가 구동되면서 상기 파워 줌 동작이 허용되며,
    상기 미리 설정된 시간은 상기 셔터 또는 상기 조리개가 구동되는 시간 보다는 짧으며, 상기 미리 설정된 시간이 종료되는 시점은 상기 셔터 또는 상기 조리개의 구동이 종료되는 시점 보다 이전인 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 교환식 렌즈는 상기 파워 줌 동작에 따른 초점거리 변화를 보정하는 가변초점(varifocal) 보정을 수행하는 보정부를 더 포함하며,
    상기 보정부는,
    상기 릴리즈 제어부에 의하여 상기 파워 줌 동작의 구동이 금지되는 경우에도 상기 가변초점 보정을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 교환식 렌즈는,
    소비전력 정보를 저장하는 렌즈 저장부; 및
    상기 소비 전력 정보를 상기 본체부로 전송하는 통신부;를 더 포함하며,
    상기 릴리즈 제어부는,
    상기 소비전력 정보가 기준치 이상인 경우, 상기 파워 줌 동작의 구동을 금지시키도록 구성된 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 교환식 렌즈는,
    소비전력 정보를 저장하는 렌즈 저장부; 및
    상기 소비 전력 정보를 상기 본체부로 전송하는 통신부;를 더 포함하며,
    상기 릴리즈 제어부는,
    상기 소비전력 정보가 기준치 미만인 경우, 상기 파워 줌 동작의 구동을 금지시키지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 파워 줌 수행부는,
    상기 파워 줌 수행부에 의하여 파워 줌 동작이 수행되는 도중, 상기 릴리즈 제어부에 의하여 상기 셔터 또는 상기 조리개의 동작이 개시되는 경우, 상기 파워 줌 동작을 중지시키도록 구성된 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 교환식 렌즈는 상기 파워 줌 동작에 따른 초점거리 변화를 보정하는 가변초점(varifocal) 보정을 수행하는 보정부를 더 포함하며,
    상기 보정부는,
    상기 릴리즈 제어부에 의하여 상기 파워 줌 동작의 구동이 금지되는 경우, 상기 파워 줌 동작이 중지된 시점까지의 상기 가변초점 보정을 수행한 후에 동작을 중지하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 셔터의 구동은,
    상기 셔터를 닫는 셔터 차단 구동 및 상기 셔터를 여는 셔터 개방 구동 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치.
  9. 사용자로부터의 조작에 의하여 파워 줌 동작을 수행하는 디지털 촬영 장치의 제어방법으로서,
    셔터 또는 조리개의 구동을 개시할 때, 상기 파워 줌 동작을 미리 설정된 시간 동안 금지시키도록 구성되고,
    상기 미리 설정된 시간이 경과된 후에, 상기 셔터 또는 상기 조리개가 구동되면서 상기 파워 줌 동작이 허용되며,
    상기 미리 설정된 시간은 상기 셔터 또는 상기 조리개가 구동되는 시간 보다는 짧으며, 상기 미리 설정된 시간이 종료되는 시점은 상기 셔터 또는 상기 조리개의 구동이 종료되는 시점 보다 이전인 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치의 제어방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 디지털 촬영 장치는 상기 파워 줌 동작에 따른 초점거리 변화를 보정하는 가변초점(varifocal) 보정을 수행하며,
    상기 파워 줌 동작의 구동이 금지되는 경우에도 상기 가변초점 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치의 제어방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 디지털 촬영장치는 교환식 렌즈 및 상기 교환식 렌즈가 장착되는 본체부를 포함하며,
    상기 교환식 렌즈는, 소비전력 정보를 상기 본체부로 전송하고,
    상기 본체부는 상기 소비전력 정보가 기준치 이상인 경우, 상기 파워 줌 동작의 구동을 금지시키는 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치의 제어방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 디지털 촬영장치는 교환식 렌즈 및 상기 교환식 렌즈가 장착되는 본체부를 포함하며,
    상기 교환식 렌즈는, 소비전력 정보를 상기 본체부로 전송하고,
    상기 본체부는 상기 소비전력 정보가 기준치 미만인 경우, 상기 파워 줌 동작의 구동을 금지시키지 않는 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치의 제어방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 파워 줌 수행부에 의하여 파워 줌 동작이 수행되는 도중, 상기 셔터 또는 조리개의 동작이 개시되는 경우, 상기 파워 줌 동작을 중지시키는 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치의 제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 디지털 촬영 장치는 상기 파워 줌 동작에 따른 초점거리 변화를 보정하는 가변초점(varifocal) 보정을 수행하며,
    상기 파워 줌 동작의 구동이 금지되는 경우, 상기 파워 줌 동작이 중지된 시점까지의 상기 가변초점 보정을 수행한 후에 동작을 중지하는 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치의 제어방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 셔터의 구동은,
    상기 셔터를 닫는 셔터 차단 구동 및 상기 셔터를 여는 셔터 개방 구동 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 촬영 장치의 제어방법.
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