KR101805006B1

KR101805006B1 - Photographing apparatus and photographing method

Info

Publication number: KR101805006B1
Application number: KR1020110125214A
Authority: KR
Inventors: 토시히로 하마무라
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2018-01-10
Also published as: KR20120070493A; JP2012133067A

Abstract

본 발명에 관한 촬상 장치는, 촬상 소자에 의해 변환된 화상 신호에 의해 생성되는 2개의 화상에 기초하여, 각 화상 내에서 동일한 피사체에 대해 촬상 장소로부터의 피사체까지의 이격 거리인 피사체 거리를 산출하는 피사체 거리 산출부; 각 촬상 광학계의 포커스 위치를 이동시키고, 복수의 포커스 위치에서 얻어지는 화상 신호의 콘트라스트 평가값에 기초하여 합초 위치를 검출하는 합초 위치 검출부;를 구비하고, 합초 위치 검출부는, 피사체 거리 산출부에 의해 산출된 피사체 거리에 기초하여 포커스 위치를 합초 위치 근방까지 이동시키는 예비 포커스 구동과, 예비 포커스 구동을 실시한 후에 포커스 위치를 합초 위치 근방으로부터 합초 위치까지 스캔 이동시키는 스캔 구동을 수행하도록 구성되고, 합초 위치 검출부는, 입력부에 사용자에 의해 촬상 동작 개시 명령이 입력되지 않은 상태에서, 예비 포커스 구동을 수행하는 입력 전 모드와, 입력부에 사용자에 의해 촬상 동작 개시 지령이 입력된 후에 예비 포커스 구동을 수행하는 입력 후 모드를 전환할 수 있도록 구성된다.The image pickup apparatus according to the present invention calculates a subject distance that is a distance from the image pickup position to a subject in the same image in each image based on two images generated by the image signal converted by the image pickup device A subject distance calculating unit; And a focus position detection section for moving the focus position of each imaging optical system and detecting a focus position based on a contrast evaluation value of an image signal obtained at a plurality of focus positions, wherein the focus position detection section calculates Focus drive for moving the focus position to a vicinity of the in-focus position on the basis of the distance from the in-focus position to the in-focus position after performing the pre-focus drive, Includes an input mode in which a preliminary focus drive is performed in a state in which an instruction to start an imaging operation is not input by a user to an input unit and an input mode in which a preliminary focus drive is performed after an imaging operation start command is input by a user to the input unit Mode can be switched.

Description

[0002] Photographing apparatus and photographing method [0003]

본 발명은 적어도 2개의 촬상 광학계와, 각 촬상 광학계에 의해 형성되는 피사체상을 각각 화상 신호로 변환하는 촬상 소자를 갖는 촬상 장치 및 촬상 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an imaging apparatus and an imaging method having at least two imaging optical systems and an imaging element that converts a subject image formed by each imaging optical system into an image signal, respectively.

촬상 소자를 이용한 디지털 카메라에서는, 촬상 소자로부터 생성되는 화상 신호에 기초하여 자동 초점 맞춤(AF; Auto Focus) 기능이 수행되고 있다. 예를 들면, 콘트라스트 자동 초점 맞춤(Contrast Auto Focus) 방법은 촬상 광학계에 구비된 포커스 렌즈를 이동시켜 포커스 위치를 변경하면서 화상 신호에서 피사체의 콘트라스트 평가값이 최대가 되는 위치를 찾고, 그 최대값이 얻어진 포커스 위치를 합초 위치로 결정하는 방법이다.In a digital camera using an image pickup element, an auto focus (AF) function is performed based on an image signal generated from an image pickup element. For example, the contrast auto focus method finds a position at which a contrast evaluation value of a subject becomes maximum in an image signal while moving a focus lens provided in an imaging optical system to change a focus position, And the obtained focus position is determined as the in-focus position.

이러한 방법은 높은 정밀도로 피사체의 초점을 맞출 수 있지만, 하기의 이유에 의해, 초점을 맞추는 데 걸리는 시간을 단축하기가 어렵다.Although this method can focus the subject with high precision, it is difficult to shorten the time required for focusing because of the following reason.

우선, 포커스 렌즈의 스캔 속도를 빠르게 하면, 합초 위치를 검출하기까지 걸리는 시간을 단축할 수 있지만, 샘플링(sampling) 속도가 고정되어 있는 경우, 스캔 속도가 빨라질수록 콘트라스트 평가값이 얻어지는 포커스 위치의 수가 감소하여, 최대값을 놓칠 가능성이 커진다. 따라서, 합초 위치를 정확히 검출하기 위해서는 포커스 렌즈의 스캔 속도가 제한될 수밖에 없으므로, 스캔 속도를 높임으로써 초점을 맞추는 데 걸리는 시간을 단축하기는 어렵다.First, by increasing the scan speed of the focus lens, the time taken to detect the in-focus position can be shortened. However, when the sampling speed is fixed, the number of focus positions at which the contrast evaluation value is obtained , So that there is a high possibility of missing the maximum value. Therefore, in order to accurately detect the in-focus position, the scan speed of the focus lens must be limited, so it is difficult to shorten the time taken to focus by increasing the scan speed.

또한, 자동 초점 맞춤 기능을 개시한 시점에서, 포커스 위치에 대해 합초 위치가 어느 쪽에 배치하는지를 판단하기 위해서는 포커스 렌즈를 구동시켜 콘트라스트 평가값이 증감하는 경향을 알아야 한다. 즉, 개시 시점에서는 포커스 위치를 어느 쪽으로 변화시켜야 되는지를 알 수 없으므로, 포커스 렌즈를 임의의 방향으로 구동할 수밖에 없다. 따라서, 포커스 렌즈를 합초 위치가 있는 방향과 반대 방향으로 이동시킨 경우에는, 다시 방향을 바꿔서 포커스 렌즈를 이동시켜야 하므로, 초점을 맞추는 데 걸리는 시간이 길어진다.Further, at the time of starting the auto-focus function, it is necessary to know the tendency of the contrast evaluation value to be increased or decreased by driving the focus lens in order to determine which position of the focus position is located at the focus position. That is, since it is not known at which point the focus position should be changed at the starting point, it is inevitable to drive the focus lens in an arbitrary direction. Therefore, when the focus lens is moved in the direction opposite to the direction in which the in-focus position is located, the focus lens must be moved again by changing the direction again, so that the time required for focusing is increased.

상기 문제에 대해, 특허문헌 1 및 2는 2개의 촬상 광학계를 가진 입체 촬상 장치에 있어서, 각각의 촬상 광학계에서 콘트라스트 자동 초점 맞춤 기능을 행하는 경우, 포커스 렌즈의 구동 범위를 절반씩 분담하여, 초점을 맞추는 데 걸리는 시간을 단축하도록 구성한다.With respect to the above problems, Patent Literatures 1 and 2 disclose a three-dimensional image pickup device having two imaging optical systems, in which when the contrast auto-focusing function is performed in each imaging optical system, the driving range of the focus lens is divided by half, So as to shorten the time required for matching.

또한, 하나의 촬상 광학계와 외광 패시브 센서를 구비한 촬상 장치에 있어서, 외광 패시브 센서에 의해 대략적인 피사체까지의 거리를 산출하고, 피사체까지의 거리로부터 대략적인 합초 위치가 존재하는 포커스 위치의 범위를 추정하여, 그 범위만을 스캔하여 콘트라스트 자동 초점 맞춤 기능을 수행하도록 구성된다. 그러나, 외광 패시브 센서는 별도의 센서로 구성되므로, 비용 상승 및 공간을 차지한다는 문제가 발생하고, 외광 패시브 센서는 촬영을 위한 광학계와 별도의 광학계를 구비하므로, 피사체에 대한 위치나 화각이 촬영을 위한 광학계와 일치하지 않는 문제가 존재한다.Further, in an image pickup apparatus having one imaging optical system and an external light passive sensor, the distance to an approximate object is calculated by an external light passive sensor, and the range of the focus position where the approximate in- And performs a contrast auto-focus function by scanning only the range. However, since the external light passive sensor is constituted by a separate sensor, there arises a problem of cost increase and space occupation, and since the external light passive sensor has an optical system separate from the optical system for photographing, There is a problem that it is inconsistent with the optical system for the light source.

특허문헌 1에 기재된 2개의 촬상 광학계에서 콘트라스트 자동 초점 맞춤 방법에서, 포커스 렌즈의 구동 범위를 절반씩 분담하는 방법은 포커스 렌즈가 구동하는 거리가 절반이 될 뿐이고, 포커스 렌즈의 이동 속도는 종래의 촬상 장치와 동일하므로, 초점을 맞추는 데 걸리는 시간을 극적으로 단축하기는 어렵다.In the contrast auto-focus method in the two imaging optical systems described in Patent Document 1, in the method of sharing the driving range of the focus lens by half, the distance driven by the focus lens is only half, and the moving speed of the focus lens is, Device, it is difficult to dramatically shorten the time taken to focus.

또한, 촬상 장치의 사용자의 S1(촬영 개시) 조작 전에 정기적으로 거리를 검출하고, 이에 따라 합초 근처에 미리 포커스 구동을 해놓고, S2(노광 개시) 조작 후에 최종적으로 합초를 위한 포커스 구동을 하도록 구성하여, 자동 초점 맞춤 시간을 단축할 수 있지만, 이 경우 사용자가 의도하지 않은 프레이밍(framing)에 반응하여 포커스 구동을 수행함으로써 배터리의 지속 시간이 짧아지고, 불필요한 포커스 구동에 의해 모니터에 표시되는 라이브 영상을 보기 어려워져 프레이밍(framing), 즉 촬영 전에 피사체의 상을 실시간으로 관찰하면서 화면의 구도를 정하는 것이 어렵다는 문제가 발생한다.Further, the distance is detected periodically before the S1 (photographing start) operation of the user of the image pickup apparatus, so that the focus drive is performed in advance near the in-focus, and the focus drive for finally focusing after the S2 (exposure start) , The autofocusing time can be shortened. However, in this case, the duration of the battery is shortened by performing the focus drive in response to the user's unintended framing, and the live image displayed on the monitor by the unnecessary focus drive It becomes difficult to view the image of the subject in real time before framing, that is, before taking a picture.

즉, 사용자가 자동 초점 맞춤의 고속화와 상술한 바와 같은 편리함을 조절할 수 있는 구성이 개시되지 않아, 이에 대한 개선의 필요성이 존재한다.That is, a configuration in which the user can adjust the speed of auto-focusing and the convenience as described above is not disclosed, and there is a need for improvement.

일본공개특허공보 특개2005-70077호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-70077 일본공개특허공보 특개2006-162990호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-162990

본 발명의 목적은 자동 초점 맞춤(AF; Auto Focus)에 걸리는 시간의 단축과, 배터리의 지속력이나 구도 조정의 용이성과 같은 편리함에 대해 사용자가 적절히 선택하여 조절할 수 있는 촬상 장치 및 촬상 방법을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide an imaging apparatus and an imaging method that can be appropriately selected and adjusted by the user for convenience such as shortening of time taken for auto focus (AF) and easiness of adjustment of composition and duration of battery There is.

본 발명의 촬상 장치는, 각 광축을 소정 거리만큼 이격시켜 병렬로 설치한 2개의 촬상 광학계와, 각 촬상 광학계에 의해 형성되는 피사체상을 각각 화상 신호로 변환하는 촬상 소자와, 사용자가 촬상 동작 개시 명령을 입력하기 위한 입력부를 구비하는 촬상 장치에 있어서, 촬상 소자에 의해 변환된 화상 신호에 의해 생성되는 2개의 화상에 기초하여, 각 화상 내에서 동일한 피사체에 대해 촬상 장소로부터의 피사체까지의 이격 거리인 피사체 거리를 산출하는 피사체 거리 산출부; 각 촬상 광학계의 포커스 위치를 이동시키고, 복수의 포커스 위치에서 얻어지는 화상 신호의 콘트라스트 평가값에 기초하여 합초 위치를 검출하는 합초 위치 검출부;를 구비하고, 합초 위치 검출부는 피사체 거리 산출부에 의해 산출된 피사체 거리에 기초하여 포커스 위치를 합초 위치 근방까지 이동시키는 예비 포커스 구동과, 예비 포커스 구동을 실시한 후에 포커스 위치를 합초 위치 근방으로부터 합초 위치까지 스캔 이동시키는 스캔 구동을 수행하도록 구성되고, 합초 위치 검출부는 입력부에 사용자에 의해 촬상 동작 개시 명령이 입력되지 않은 상태에서, 예비 포커스 구동을 수행하는 입력 전 모드와, 입력부에 사용자에 의해 촬상 동작 개시 지령이 입력된 후에 예비 포커스 구동을 수행하는 입력 후 모드를 전환할 있도록 구성된다.An imaging apparatus according to the present invention comprises two imaging optical systems in which optical axes are spaced apart from each other by a predetermined distance and arranged in parallel, an imaging element for converting a subject image formed by each imaging optical system into an image signal, An image pickup apparatus having an input section for inputting a command, the image pickup apparatus comprising: an image pickup device for picking up an image of a subject based on two images generated by the image signal converted by the image pickup device, A subject distance calculating unit for calculating a subject distance; And a focus position detection section for moving the focus position of each imaging optical system and detecting a focus position based on a contrast evaluation value of an image signal obtained at a plurality of focus positions, wherein the focus position detection section comprises: The focus position detection unit is configured to perform the pre-focus drive for moving the focus position to the vicinity of the in-focus position based on the subject distance and the scan drive for scanning the focus position from the vicinity of the in-focus position to the in-focus position after the pre- An input mode in which a preliminary focus drive is performed in a state where a user does not input an imaging operation start instruction and an input mode in which a preliminary focus drive is performed after an imaging operation start instruction is input by a user To be switched.

본 발명의 촬상 방법은, 각 광축을 소정 거리만큼 이격시켜 병렬로 설치한 2개의 촬상 광학계와, 각 촬상 광학계에 의해 형성되는 피사체상을 각각 화상 신호로 변환하는 촬상 소자와, 사용자가 촬상 동작 개시 명령을 입력하기 위한 입력부를 구비하는 촬상 장치를 이용한 촬상 방법에 있어서, 촬상 소자에 의해 변환된 화상 신호에 의해 생성되는 2개의 화상에 기초하여, 각 화상 내에서 동일한 피사체에 대해 촬상 장소로부터의 피사체까지의 이격 거리인 피사체 거리를 산출하는 피사체 거리 산출 단계; 각 촬상 광학계의 포커스 위치를 이동시키고, 복수의 포커스 위치에서 얻어지는 화상 신호의 콘트라스트 평가값에 기초하여 합초 위치를 검출하는 합초 위치 검출 단계;를 구비하고, 합초 위치 검출 단계는 피사체 거리 산출 단계에 의해 산출된 피사체 거리에 기초하여 포커스 위치를 합초 위치 근방까지 이동시키는 예비 포커스 구동 단계와, 예비 포커스 구동 단계를 실시한 후에 포커스 위치를 합초 위치 근방으로부터 합초 위치까지 스캔 이동시키는 스캔 구동 단계를 포함하고, 합초 위치 검출 단계는 입력부에 사용자에 의해 촬상 동작 개시 명령이 입력되지 않은 상태에서, 예비 포커스 구동 단계를 수행하는 입력 전 모드와, 입력부에 사용자에 의해 촬상 동작 개시 지령이 입력된 후에 예비 포커스 구동 단계를 수행하는 입력 후 모드를 전환하는 전환 단계를 구비한다.An imaging method of the present invention comprises two imaging optical systems in which respective optical axes are spaced apart from each other by a predetermined distance and arranged in parallel, an imaging element for converting an object image formed by each imaging optical system into an image signal, An image pickup method using an image pickup apparatus having an input section for inputting a command, the image pickup method comprising the steps of: calculating, on the basis of two images generated by the image signal converted by the image pickup element, A subject distance calculating step of calculating a subject distance, And a focus position detection step of detecting a focus position based on a contrast evaluation value of an image signal obtained at a plurality of focus positions by moving a focus position of each of the imaging optical systems, A pre-focus driving step of moving the focus position to a vicinity of the in-focus position based on the calculated subject distance; and a scan driving step of scanning the focus position from the vicinity of the in-focus position to the in-focus position after performing the pre-focus driving step, The position detecting step includes a pre-focus mode in which the pre-focus driving step is performed and a pre-focus driving step after the imaging operation start instruction is input by the user to the input unit To switch modes after performing input And a switching step.

상기 구성에 의해, 사용자가 입력 전 모드와 입력 후 모드를 선택할 수 있으므로, 예를 들면 피사체가 움직이고 소비 전력보다 초점을 맞추는 데 걸리는 시간을 가능한 한 짧게 하는 것을 우선시하는 경우에는 합초 위치 검출부를 입력 전 모드로 하여 항상 합초 위치 근방에 포커스 렌즈가 위치하도록 하여 자동 초점 맞춤(AF; Auto Focus)를 최고속화하거나, 속도가 그 정도로 빠를 필요가 없고 소비 전력이나 구도 조정(framing)을 위해 라이브 영상, 즉 촬영을 위해 표시부에 미리 표시되는 피사체의 영상의 화질을 우선시하는 경우에는 합초 위치 검출부를 입력 후 모드로 할 수 있다. 이러한 구성에 의해 사용자의 목적에 따라 자동 초점 맞춤의 고속화와 소비 전력이나 구도 조정의 용이성과 같은 편리함을 선택적으로 조절할 수 있다.According to the above configuration, since the user can select the pre-input mode and the post-input mode, when priority is given to, for example, the time required for the subject to move and focus more than the power consumption to be as short as possible, Mode, the focus lens is always positioned in the vicinity of the in-focus position, so that it is not necessary to speed up the auto focus (AF) at the maximum speed or the speed is required to be high enough. When the image quality of the image of the subject displayed in advance on the display unit for photographing is prioritized, the in-focus position detection unit can be set as the post-input mode. With this configuration, it is possible to selectively control the convenience such as the speed of auto-focusing and the ease of power consumption or composition adjustment according to the purpose of the user.

또, 피사체 거리 산출부는 2개의 촬상 광학계를 이용하여 렌즈를 스캔 이동하지 않고, 화상만으로 피사체 거리를 산출하여 합초 위치를 대략적으로 산출할 수 있으므로, 합초 위치 검출부는 잘못된 방향으로 포커스 위치를 구동하지 않고 짧은 범위에 대해 포커스 위치를 스캔 이동시키는 것만으로 정확한 합초 위치를 검출할 수 있다. 따라서, 콘트라스트 자동 초점 맞춤(AF)에 의한 합초 위치 검출에 걸리는 시간을 극적으로 단축하는 것이 가능하다.Since the subject distance calculating section can roughly calculate the in-focus position by calculating the subject distance using only the image without scanning the lens using the two imaging optical systems, the in-focus position detecting section does not drive the focus position in the wrong direction It is possible to detect an accurate in-focus position only by scanning the focus position for a short range. Therefore, it is possible to dramatically shorten the time required for detection of the in-focus position by the contrast automatic focusing (AF).

또, 피사체 거리 산출부에 의한 피사체 거리의 산출은 2개의 촬상 광학계를 이용하여 수행되므로, 예를 들면 외광 패시브 센서 등의 측정용 센서를 별도 설치할 필요가 없어 부품수의 증가에 의한 비용 상승을 초래하지 않는다. 또한, 2개의 촬상 광학계를 이용하므로, 별도 센서 등의 관측 광학계를 설치했을 때에 생기는 패럴랙스(parallax)나 주밍(zooming)에 관한 문제가 발생하지 않는다.Since the calculation of the subject distance by the subject distance calculating unit is performed by using two imaging optical systems, it is not necessary to separately install a measuring sensor such as an external light passive sensor, for example, I never do that. Further, since two imaging optical systems are used, there is no problem concerning parallax or zooming that occurs when an observation optical system such as a separate sensor is installed.

피사체 거리 산출부에 의한 피사체 거리의 산출을 위한 구체적인 실시예에 의하면, 피사체 거리 산출부는 촬상 소자 상에 형성된 2개의 촬상 광학계에 각각 대응되는 피사체상으로부터 촬상 소자 상의 2개의 촬상 광학계의 광축에 각각 대응되는 영역까지의 거리 또는 각 촬상 광학계에 의해 동시에 촬영된 각 화상에 포함되는 피사체의 상대 위치 관계에 기초하여 피사체 거리를 산출할 수 있다.According to a specific embodiment for calculating the subject distance by the subject distance calculating unit, the subject distance calculating unit calculates the subject distance from the subject image corresponding to each of the two imaging optical systems formed on the image pickup device, The subject distance can be calculated on the basis of the distance to the area where the subject is photographed or the relative positional relationship of the subject included in each image simultaneously photographed by each imaging optical system.

합초 위치 검출부에 의해 포커스 위치가 합초 위치 쪽으로 구동될 때 잘못된 방향으로 구동되지 않도록 하기 위한 구체적인 실시예에 의하면, 합초 위치 검출부는 피사체 거리 산출부에 의해 산출된 피사체 거리와 현재의 포커스 위치에 기초하여 포커스 위치의 구동 방향을 결정하도록 구성될 수 있다.According to a specific embodiment for preventing the focus position from being driven in the wrong direction when the focus position is driven toward the focus position by the focus detection unit, the focus position detection unit detects the focus position based on the subject distance calculated by the subject distance calculation unit and the current focus position May be configured to determine the driving direction of the focus position.

입력 전 모드와 입력 후 모드에서 자동 초점 맞춤(AF)의 속도와 전력 소비량 등의 균형을 위한 구체적인 실시예에 의하면, 합초 위치 검출부에서, 입력 전 모드와 입력 후 모드에서의 예비 포커스 구동 속도가 다르게 설정되어 있을 수 있다.According to a specific embodiment for balancing the speed and power consumption of the auto focus (AF) in the pre-input mode and the post-input mode, in the in-focus position detection unit, the pre-focus drive speed in the pre- May be set.

모니터에 표시되는 라이브 영상의 화질을 어느 정도로 유지하고, 구도 조정을 용이하게 함과 동시에 촬영 개시 전에 합초 위치의 근방에 촬상 광학계의 포커스 위치가 배치되도록 하기 위해, 입력 전 모드에서의 구동 속도를 입력 후 모드에서의 구동 속도보다 느리게 설정할 수 있다.In order to maintain the image quality of the live image displayed on the monitor to some extent and to facilitate the composition adjustment and to arrange the focus position of the imaging optical system in the vicinity of the in-focus position before the start of shooting, It can be set to be slower than the driving speed in the rear mode.

입력부에 의해 촬영 동작 개시 명령을 입력한 시점에서 바로 촬영이 가능함과 동시에, 촬영 개시 전에 렌즈가 불필요하게 구동하여 소비 전력이 증가하는 것을 방지하기 위해, 합초 위치 검출부가 입력 전 모드에서 예비 포커스 구동만을 행하도록 구성될 수 있다.In order to prevent the photographing operation immediately after inputting the photographing operation start command by the input unit and to prevent the unnecessary driving of the lens before the start of photographing to increase the power consumption, . &Lt; / RTI >

촬상 소자는 2개의 촬상 광학계에 각각 대응되는 2개의 촬상 소자 또는 2개의 촬상 광학계에 각각 대응되는 영역을 구비하는 1개의 촬상 소자로 구성될 수 있다.The imaging element may be composed of one imaging element having two imaging elements respectively corresponding to the two imaging optical systems or an area corresponding to each of the two imaging optical systems.

상술한 구성에 의하면, 본 실시예에 관한 촬상 장치와 촬상 방법은, 합초 위치 검출부가 입력 전 모드와 입력 후 모드라는 2개의 모드로 동작할 수 있으므로, 사용자가 자동 초점 맞춤(AF)의 속도를 최우선으로 하는 경우에는 입력 전 모드를 선택하고, 자동 초점 맞춤(AF)의 속도는 어느 정도로 유지하고 소비 전력이나 구도 조정의 용이성 등의 편리함을 우선으로 하는 경우에는 입력 후 모드를 선택함으로써 균형을 도모할 수 있다.According to the above-described configuration, the imaging apparatus and the imaging method according to this embodiment can operate in two modes, that is, the pre-input mode and the post-input mode, so that the user can set the speed of auto- When the priority is set, the pre-input mode is selected. In the case where the speed of the automatic focus adjustment (AF) is kept to a certain level and the convenience such as power consumption and ease of composition adjustment is given priority, can do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 장치를 개략적으로 나타내는 전방 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 관한 촬상 장치를 개략적으로 나타내는 후방 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 관한 촬상 장치의 구성 요소들의 관계를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 관한 촬상 장치의 자동 초점 맞춤(AF)을 위한 구성 요소들의 관계를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 관한 촬상 장치에서 피사체의 거리를 측정하는 원리를 나타내는 개념도이다.
도 6은 일 실시예에 관한 촬상 장치에서 피사체의 거리를 측정하기 위한 평가값 검출 영역의 일 예를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 7은 다른 실시예에 관한 촬상 장치에서 피사체의 거리를 측정하기 위한 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 실시예에 관한 촬상 장치에서 콘트라스트 자동 초점 맞춤(AF) 중의 포커스 렌즈의 동작을 나타내는 개념도이다.
도 9는 일 실시예에서의 입력 후 모드에서의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에서의 입력 전 모드에서의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 또 다른 실시예에 관한 촬상 장치의 구성 요소들의 관계를 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a front perspective view schematically showing an image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a rear perspective view schematically showing an image pickup apparatus according to an embodiment.
3 is a block diagram schematically showing the relationship among the components of the imaging apparatus according to one embodiment.
4 is a block diagram schematically showing the relationship of components for automatic focusing (AF) of the imaging apparatus according to one embodiment.
5 is a conceptual diagram showing the principle of measuring the distance of a subject in the image pickup apparatus according to the embodiment.
6 is a schematic diagram showing an example of an evaluation value detection area for measuring the distance of a subject in the image pickup apparatus according to the embodiment.
7 is a view for explaining another method for measuring the distance of a subject in the image pickup apparatus according to another embodiment.
Fig. 8 is a conceptual diagram showing the operation of the focus lens during contrast automatic focusing (AF) in the image pickup apparatus according to the present embodiment.
9 is a flow chart showing operation in the post-input mode in one embodiment.
10 is a flow chart showing operation in the pre-input mode in one embodiment.
11 is a block diagram schematically showing the relationship among the components of the image pickup apparatus according to still another embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 장치(100)를 개략적으로 나타낸 전방 사시도이고, 도 2는 도 1의 촬상 장치(100)를 개략적으로 나타낸 후방 사시도이다.Fig. 1 is a front perspective view schematically showing an imaging apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a rear perspective view schematically showing the imaging apparatus 100 of Fig.

도 1 및 도 2에 나타난 실시예에 관한 촬상 장치(100)는 입체 화상을 촬상하기 위한 것으로, 도 1을 참고하면, 본 실시예의 촬상 장치(100)의 전면에는, 전원이 온(on) 상태에 있는 경우 돌출되도록 형성된 촬상 광학계(1)를 구비하는 2개의 경통과, 스트로보(strobo) 장치(38) 등이 설치되어 있다. 상기 경통은 전원이 오프(off) 상태에 있는 경우 촬상 장치(100)의 본체 내부로 수용된다.1, an image pickup apparatus 100 according to the embodiment shown in Figs. 1 and 2 is for picking up a stereoscopic image. Referring to Fig. 1, on the front face of the image pickup apparatus 100 of this embodiment, A strobe device 38, and the like, which are provided with an imaging optical system 1 formed so as to protrude in the case where the imaging optical system 1 is located. The barrel is housed in the main body of the imaging apparatus 100 when the power is off.

또한, 도 2를 참고하면, 본 실시예의 촬상 장치(100)의 후면에는, 촬상된 화상을 표시하기 위한 모니터(35)와 각종 조작을 위한 조작 키(53) 등이 설치되어 있다. 모니터(35)는 예를 들면, 패럴랙스 배리어(parallax barrier) 방식의 삼차원(3D) 모니터일 수 있다. 또한, 촬상 장치(100)의 상면에는 셔터 릴리즈(shutter release) 조작을 위한 셔터 버튼(51)과 촬영 모드를 전환하기 위한 모드 다이얼(52)이 설치되어 있다.2, a monitor 35 for displaying a captured image, an operation key 53 for various operations, and the like are provided on the rear surface of the image capturing apparatus 100 of this embodiment. The monitor 35 may be, for example, a three-dimensional (3D) monitor in the form of a parallax barrier. A shutter button 51 for shutter release operation and a mode dial 52 for switching the photographing mode are provided on the upper surface of the image capturing apparatus 100.

도 3은 도 1의 촬상 장치(100)의 구성 요소들의 관계를 개략적으로 나타낸 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram schematically showing the relationship among the components of the image pickup apparatus 100 of FIG.

도 3을 참고하면, 본 실시예에 관한 촬상 장치(100)는, 각 광축(14)을 소정 거리만큼 이격시켜 병렬로 설치한 2개의 촬상 광학계(1), 각 촬상 광학계(1)에 의해 형성되는 피사체상을 각각 화상 신호로 변환하는 촬상 소자(2), 화상 신호 처리 회로(31), VRAM(32), 평가값 산출 회로(33), 표시 화상 처리 회로(34), 모니터(35), 압축 처리 회로(36), 기록 미디어(37), CPU(41) 및 메모리(42, 43)를 구비한다.3, the imaging apparatus 100 according to the present embodiment includes two imaging optical systems 1 arranged in parallel with each other by a predetermined distance from each optical axis 14, An image signal processing circuit 31, a VRAM 32, an evaluation value calculating circuit 33, a display image processing circuit 34, a monitor 35, A compression processing circuit 36, a recording medium 37, a CPU 41, and memories 42 and 43.

본 실시예의 촬상 장치(100)는, 각 촬상 광학계(1)에 대응되는 2개의 촬상 소자(2)를 구비하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 촬상 소자는 한 개일 수도 있다.The imaging apparatus 100 of the present embodiment includes two imaging elements 2 corresponding to each imaging optical system 1, but the present invention is not limited to this and the imaging element may be one.

이하 각 구성 요소에 관하여 설명한다.Each component will be described below.

2개의 촬상 광학계(1)의 공통되는 구성에 관하여 설명한다. 2개의 촬상 광학계(1) 및 촬상 소자(2)에 대해 구별이 필요한 경우에는 입체 화상을 구성하는 좌측 화상을 생성하기 위한 촬상 광학계(1)에는 제1, 입체 화상을 구성하는 우측 화상을 생성하기 위한 촬상 광학계(1)는 제2를 붙여 구별한다. 각 촬상 광학계(1)는 각각의 광축(14)이 평행하게 되도록, 인간의 두 눈의 시야각의 차이와 대략 같은 정도의 거리만큼 이격되어 병렬로 설치된다. 촬상 광학계(1)는 광축(14)을 따라 피사체측으로부터 순서대로 줌 렌즈(11), 조리개(12), 포커스 렌즈(13)가 배치되고, 포커스 렌즈(13)의 후방에는 촬상 소자(2)가 배치된다. 촬상 소자(2)는 예를 들면, CCD(charge coupled device)나 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)와 같은 고체 촬상 소자일 수 있다.A description will be given of a common configuration of the two imaging optical systems 1. When it is necessary to distinguish between the two imaging optical systems 1 and 2, a right-side image constituting the first and the third-dimensional image is generated in the imaging optical system 1 for generating the left-side image constituting the stereoscopic image The second imaging optical system 1 is distinguished. Each imaging optical system 1 is installed in parallel with a distance of about the same as the difference in viewing angles of the human eyes so that the optical axes 14 are parallel. The zoom lens 11, diaphragm 12 and focus lens 13 are arranged in order from the object side along the optical axis 14 of the imaging optical system 1 and the image pickup element 2 is arranged behind the focus lens 13, . The image pickup device 2 may be, for example, a solid-state image pickup device such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS).

조리개(12)에는 조리개 구동 모터가 접속되어 있고, AE(Auto Exposure) 동작시, 조리개(12) 값을 변화시켜 광량을 조절한다. 포커스 렌즈(13)에는 렌즈 구동 모터가 접속되어 있고, 자동 초점 맞춤(AF; Auto Focus) 동작시, 포커스 렌즈(13)를 촬상 광학계(1)를 광축(14)을 따라 이동시킴으로써, 촬상 광학계(1)의 포커스 위치를 제어하여 초점을 조정하도록 구성된다.A diaphragm driving motor is connected to the diaphragm 12, and the amount of light is adjusted by changing the value of the diaphragm 12 in the AE (Auto Exposure) operation. A lens driving motor is connected to the focus lens 13. The focus lens 13 moves the imaging optical system 1 along the optical axis 14 in the automatic focusing (AF) 1 to adjust the focus.

촬상 소자(2)는 촬상 광학계(1)에 의해 결상된 피사체상을 화상 신호로 변환한다. 촬상 소자(2)에는 타이밍 발생기(TG)(21)가 접속되어 있고, 타이밍 발생기(21)에 의해 촬상 소자(2)의 광전하 축적, 전송 동작이 제어된다. 또한, 조리개(12), 포커스 렌즈(13)는 드라이버(15, 16)와 연결되고, 촬상 소자(2)는 타이밍 발생기(21)와 연결되어 CPU(41)에 의해 제어된다.The image pickup element 2 converts an image of a subject formed by the imaging optical system 1 into an image signal. A timing generator (TG) 21 is connected to the image pickup device 2 and the photoelectric charge accumulation and transfer operations of the image pickup device 2 are controlled by the timing generator 21. [ The diaphragm 12 and the focus lens 13 are connected to the drivers 15 and 16 and the image pickup element 2 is connected to the timing generator 21 and controlled by the CPU 41. [

촬상 소자(2)로부터 출력된 화상 신호는 상관 이중 샘플링 회로(CDS) 및 증폭기(AMP)(22), A/D 컨버터(ADC)(23)의 순서로 입력되고, 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환된다. 디지털 신호로 변환된 화상 신호는 화상 컨트롤러(24)에 의해 입출력이 제어된다. 상기 화상 신호는 화상 신호 처리 회로(31)에 입력되어 계조 변환, 화이트 밸런스 보정, 감마 보정 처리 등이 실시되고, 제1 촬상 광학계(1)에 의해 촬상된 제1 화상과 제2 촬상 광학계(1)에 의해 촬상된 제2 화상은 VRAM(32)의 소정 영역(A, B)에 각각 따로 1차적으로 기억된다. VRAM(32)에 기억되어 있는 각 화상은 소정 주기마다 갱신된다. 구체적으로 타이밍 발생기(21)에 의해 촬상 소자(2)가 1/30(1프레임)마다 노광 및 화상 신호의 출력이 반복되는 경우, 이에 맞춰서 화상이 갱신된다.The image signal outputted from the image pickup element 2 is inputted in the order of the correlated double sampling circuit CDS, the amplifier AMP 22 and the A / D converter (ADC) 23, do. The image signal converted into the digital signal is input / output controlled by the image controller 24. The image signal is input to the image signal processing circuit 31 and subjected to gradation conversion, white balance correction, gamma correction processing, and the like. A first image captured by the first imaging optical system 1 and a second image captured by the second imaging optical system 1 ) Are primarily stored separately in predetermined areas A and B of the VRAM 32, respectively. Each image stored in the VRAM 32 is updated every predetermined cycle. Specifically, when the imaging element 2 repeatedly outputs the exposure and image signals every 1/30 (one frame) by the timing generator 21, the image is updated accordingly.

평가값 산출 회로(33)는, VRAM(32)에 기억된 제1 및 제2 화상 각각으로부터 AF 평가값 및 AE 평가값 등을 산출한다. 본 실시예에서, AF 평가값은 2개의 화상의 위상차 평가값과 콘트라스트(contrast) 평가값에 대응된다. 위상차 평가값은 후술하는 피사체 거리의 산출에 이용된다. 또한, 콘트라스트 평가값은 각 화상의 소정 영역(예를 들면, 도 6에 나타낸 선으로 둘러싸인 복수의 영역)에 대해 휘도값의 고주파 성분을 적분함으로써 산출된다. 즉, 소정 영역 내의 인접하는 화소 간의 콘트라스트(휘도차)를 합산한 것이다. 또한, AE 평가값은 각 화상 데이터의 소정 영역에 대한 휘도값을 적분함으로써 산출되는 화상의 밝기를 나타내는 것이다. 콘트라스트 평가값, AE 평가값은 각각 후술하는 AF 동작 및 AE 동작에 이용된다.The evaluation value calculating circuit 33 calculates an AF evaluation value and an AE evaluation value from the first and second images stored in the VRAM 32, respectively. In this embodiment, the AF evaluation value corresponds to the phase difference evaluation value and the contrast evaluation value of the two images. The phase difference evaluation value is used for calculation of the object distance described later. The contrast evaluation value is calculated by integrating the high frequency component of the luminance value with respect to a predetermined region (for example, a plurality of regions surrounded by the line shown in Fig. 6) of each image. That is, the contrast (luminance difference) between adjacent pixels in a predetermined area is summed. The AE evaluation value indicates the brightness of the image calculated by integrating the brightness value for a predetermined area of each image data. The contrast evaluation value and the AE evaluation value are used for the AF operation and the AE operation, respectively, which will be described later.

표시 화상 처리 회로(34)는, VRAM(32)에 기억되어 있는 제1 및 제2 화상에 기초하여 LCD 모니터(35)에서 입체 표시를 하기 위해 입체 화상을 합성한다. 모드 다이얼(52)에 의해 촬영 모드가 선택되고, LCD 모니터(35)가 뷰 파인더로써 사용되는 경우, 표시 화상 처리 회로(34)에 의해 합성된 입체 화상이 LCD 드라이버(351)에 연결된 LCD 모니터(35)에 라이브 영상으로 표시된다. 또한, 모드에 따라서 입체 합성 화상이 아니라, VRAM(32)에 기억되어 있는 화상 그대로를 LCD 모니터(35)에 표시할 수도 있다.The display image processing circuit 34 synthesizes a stereoscopic image for stereoscopic display on the LCD monitor 35 based on the first and second images stored in the VRAM 32. [ When a shooting mode is selected by the mode dial 52 and the LCD monitor 35 is used as a viewfinder, the stereoscopic image synthesized by the display image processing circuit 34 is supplied to an LCD monitor (not shown) connected to the LCD driver 351 35 as a live video. Also, depending on the mode, the image stored in the VRAM 32 may be displayed on the LCD monitor 35 instead of the stereoscopic composite image.

압축 처리 회로(36)는, VRAM(32)에 기억된 제1 및 제2 화상에 대해 JPEG 형식 등의 압축 형식으로 압축 처리를 수행한다. 미디어 콘트롤러(371)는 압축 처리 회로(36)에 의해 압축 처리된 각 화상을 메모리(42, 43) 카드 등의 기록 미디어(37)에 저장한다. 또한, 모드 다이얼(52)에 의해 뷰 모드가 선택되어 있는 경우에는, 기록 미디어(37)에 저장되어 있는 제1 및 제2 화상에 기초하여 표시 화상 처리 회로(34)에 의해 생성된 입체 화상이 모니터(35)에 표시된다.The compression processing circuit 36 compresses the first and second images stored in the VRAM 32 in a compression format such as JPEG format. The media controller 371 stores each image compressed and processed by the compression processing circuit 36 in a recording medium 37 such as a memory 42 or 43 card. When the view mode is selected by the mode dial 52, the stereoscopic image generated by the display image processing circuit 34 based on the first and second images stored in the recording medium 37 And is displayed on the monitor 35.

모니터(35)는 LCD 모니터로서, 상세한 구조는 도시하지 않았지만, 표면에 패럴랙스 배리어(parallax barrier) 표시층을 구비한다. 모니터(35)는 입체 표시를 행할 때에 패럴랙스 배리어 표시층에 광 투과부와 광 차폐부가 소정의 피치(pitch)로 교대로 배치되는 패턴으로 이루어진 패럴랙스 배리어를 발생시킴과 동시에, 가상의 화상 표시면에 좌/우의 상을 교대로 배열하여 표시함으로써 입체 영상을 구현한다.The monitor 35 is an LCD monitor, and although not shown in detail, has a parallax barrier display layer on its surface. When the stereoscopic display is performed, the monitor 35 generates a parallax barrier having a pattern in which the light transmitting portion and the light shielding portion are alternately arranged at a predetermined pitch in the parallax barrier display layer, The left and right images are alternately arranged and displayed to realize a stereoscopic image.

CPU(41)는 촬상 장치(100)의 전체 동작으로 총괄적으로 제어한다. CPU(41)는 전술한 셔터 버튼(51), 모드 다이얼(52), 각종 조작 키(53) 이외에 비휘발성 메모리(43)가 접속되어 있다.The CPU 41 collectively controls the entire operation of the image capturing apparatus 100. The CPU 41 is connected to the nonvolatile memory 43 in addition to the shutter button 51, the mode dial 52, and various operation keys 53 described above.

셔터 버튼(51)은 입력부에 대응되는 것으로, 2단의 스위치 구조로 되어 있다. 셔터 버튼(51)이 사용자에 의해 가볍게 눌리면(반누름), 촬영 준비 동작이 개시된다. 본 실시예에서는, 후술하는 바와 같이 셔터 버튼(51)이 반누름이 되기 전에 AF 동작의 일부가 이미 개시되는 입력 전 모드가 존재한다. 모드는, 예를 들면 모드 다이얼(52) 등이나 설정 화면에서 전환될 수 있다. 셔터 버튼(51)이 강하게 눌리면(전체 누름), 촬영이 실행되고 하나의 화면에 해당되는 제1 및 제2 화상이 VRAM(32)으로부터 기록 미디어(37)에 전송되어 기억된다.The shutter button 51 corresponds to the input section and has a two-step switch structure. When the shutter button 51 is lightly pressed (half-depressed) by the user, the photographing preparation operation is started. In this embodiment, there is an input mode in which a part of the AF operation is already started before the shutter button 51 is half-pressed, as will be described later. The mode can be switched, for example, on the mode dial 52 or the setting screen. When the shutter button 51 is strongly depressed (full depression), the first and second images corresponding to one screen are captured and transferred from the VRAM 32 to the recording medium 37 and stored.

비휘발성 메모리(43)에는 각종 제어용 프로그램이나 설정 정보 등이 기억되어 있다.The nonvolatile memory 43 stores various control programs, setting information, and the like.

도 4는 도 1의 촬상 장치(100)의 자동 초점 맞춤(AF)을 위한 구성 요소들의 관계를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 5는 일 실시예에 관한 촬상 장치(100)에서 피사체의 거리를 측정하는 원리를 나타내는 개념도이고, 도 6은 일 실시예에 관한 촬상 장치(100)에서 피사체의 거리를 측정하기 위한 평가값 검출 영역의 일 예를 나타내는 개략적인 도면이고, 도 7은 다른 실시예에 관한 촬상 장치에서 피사체의 거리를 측정하기 위한 다른 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 실시예에 관한 촬상 장치(100)에서 콘트라스트 자동 초점 맞춤(AF) 중의 포커스 렌즈의 동작을 나타내는 개념도이다.Fig. 4 is a block diagram schematically showing the relationship of the components for automatic focusing (AF) of the imaging apparatus 100 of Fig. 1, and Fig. 5 is a view showing the distance of the subject in the imaging apparatus 100 according to one embodiment 6 is a schematic diagram showing an example of an evaluation value detection area for measuring the distance of a subject in the image pickup apparatus 100 according to the embodiment, and Fig. 7 is a schematic diagram showing an example 8 is a conceptual diagram showing an operation of a focus lens during contrast auto focusing (AF) in the image pickup apparatus 100 according to the present embodiment .

도 4를 참고하면, 도 3의 CPU(41), SDRAM(42), 비휘발성 메모리(43) 및 각종 회로 등은, 프로그램이나 설정 정보에 기초하여 도 4의 피사체 거리 산출부(6)나 합초 위치 검출부(7)의 기능을 수행하도록 구성된다.4, the CPU 41, the SDRAM 42, the nonvolatile memory 43, various circuits, and the like shown in Fig. 3 are arranged in accordance with the program or setting information on the basis of the subject distance calculating section 6, And to perform the function of the position detection unit 7. [

피사체 거리 산출부(6)는, 촬상 소자(2)에 의해 변환된 화상 신호에 의해 생성되는 2개의 화상에 기초하여, 각 화상 내에서 촬상 장소로부터 동일한 피사체까지의 이격 거리인 피사체 거리를 산출하도록 구성된다. 피사체 거리는 삼각 측정 원리에 기초하여 측정된다.The subject distance calculating section 6 calculates the subject distance that is the distance from the image capturing place to the same subject in each image based on the two images generated by the image signal converted by the image capturing device 2 . The subject distance is measured based on triangulation principle.

도 5를 참고하면, 2개의 촬상 광학계(1)가 있는 경우, 각각의 촬상 광학계(1)는 이격되어 있으므로, 촬상 광학계(1)로부터 피사체까지의 거리에 따라 촬상 소자(2) 상에 결상하는 위치가 어긋나게 된다. 여기서, 시야각 차이에 대응되는 각 촬상 광학계(1)의 광축(14) 사이의 거리를 B, 촬상 광학계(1)의 주요점에서 촬상 소자(2)까지의 거리를 f, 어떤 피사체에 대응되는 광이 제1 촬상 소자(2)에 결상되는 위치로부터 제1 촬상 광학계(1)의 광축(14)까지의 거리를 D1, 마찬가지로 제2 촬상 소자(2)에 결상되는 위치로부터 제2 촬상 광학계(1)의 광축(14)까지의 거리를 D2, 촬상 광학계(1)의 주요점으로부터 피사체까지의 거리를 L이라고 했을 때, 삼각형의 각 변의 길이에 관한 조건으로부터 L = B×f/(D1+D2)로 피사체 거리를 산출할 수 있다. 여기서, 촬상 장치(100)의 설정 정보 등으로부터 f와 B에 관하여는 미리 알고 있으므로, D1+D2를 구하여 피사체 거리를 산출할 수 있다. D1+D2는 각 촬상 광학계(1) 및 촬상 소자(2)에 의해 촬영되어 VRAM(32)에 기억되어 있는 제1 및 제2 화상에 대해 평가값 산출 회로(33)에 의해 비교됨으로써, 피사체의 결상 위치를 검출하여 D1+D2를 산출한다. 또한, 이 정보에 기초하여 평가값 산출 회로(33)로부터 피사체 거리를 산출할 수 있다.5, when two imaging optical systems 1 are provided, since each imaging optical system 1 is spaced apart from each other, the imaging optical system 1 forms an image on the imaging element 2 in accordance with the distance from the imaging optical system 1 to the object The position is shifted. If the distance between the optical axis 14 of each imaging optical system 1 corresponding to the viewing angle difference is B, the distance from the main point of the imaging optical system 1 to the imaging element 2 is f, The distance from the position where it is formed on the first imaging device 2 to the optical axis 14 of the first imaging optical system 1 is D1 and the distance from the position where it is formed on the second imaging device 2 similarly to the second imaging optical system 1 (D1 + D2) from the condition concerning the length of each side of the triangle when the distance from the main point of the imaging optical system 1 to the optical axis 14 is L and the distance from the main point of the imaging optical system 1 to the subject is L, ) To calculate the subject distance. Here, since f and B are known in advance from the setting information and the like of the image pickup apparatus 100, D1 + D2 can be obtained and the subject distance can be calculated. D1 + D2 are compared by the evaluation value calculating circuit 33 with respect to the first and second images photographed by the imaging optical system 1 and the imaging element 2 and stored in the VRAM 32, The imaging position is detected and D1 + D2 is calculated. Based on this information, the evaluation value calculating circuit 33 can calculate the subject distance.

도 6을 참고하면, 평가값 산출 회로(33)에서는, 도 6의 각 화상에서 3개의 사각 테두리로 둘러싸인 영역에 있는 피사체에 대해 D1+D2를 산출하고, 이에 기초하여 각 영역에 있는 피사체의 피사체 거리를 출력한다. 예를 들면, 도 6의 우측의 사각 테두리 영역 내에 있는 배경의 피사체 거리는 15 m, 중앙부 영역에 있는 인물의 얼굴의 피사체 거리는 3.0 m, 좌측 영역에 있는 나무 줄기의 피사체 거리는 3.3 m와 같이 각각의 영역마다 피사체 거리가 출력된다. 그러나 피사체 거리를 산출하는 방법은 이에 한정되지 않는다.6, the evaluation value calculating circuit 33 calculates D1 + D2 for a subject in an area surrounded by three rectangular frames in each image in Fig. 6, and based on this, Output the distance. For example, the subject distance of the background in the rectangular frame area on the right side of Fig. 6 is 15 m, the subject distance of the face of the person in the central area is 3.0 m, and the subject distance of the tree trunk in the left area is 3.3 m The subject distance is output. However, the method of calculating the subject distance is not limited thereto.

도 7을 참고하면, 도 7(a)에 도시된 것과 같은 제1 화상과 제2 화상을 도 7(b)의 좌측과 같이 단순하게 겹쳐 맞추지 않고, 도 7(b)의 우측에 도시된 것과 같이 제1 화상 및 제2 화상을 합초 위치를 중심으로 겹쳐 맞춤에 따라 발생하는 화상 중의 각 피사체의 어긋남의 정도로부터 촬상 소자(2)에서의 결상 위치의 어긋남량(D1+D2)을 산출하도록 평가값 산출 회로(33)를 구성할 수도 있다.7, the first image and the second image as shown in Fig. 7 (a) are not simply superimposed as shown on the left side of Fig. 7 (b) (D1 + D2) of the imaging position in the imaging element 2 is calculated from the degree of deviation of each object in the image generated by overlapping the first and second images around the in-focus position Value calculating circuit 33 may be constituted.

도 4 및 도 8을 참고하면, 합초 위치 검출부(7)는, 각 촬상 광학계(1)의 포커스 위치를 이동시키고, 복수의 포커스 위치에서 화상 중의 피사체의 콘트라스트 평가값에 기초하여 합초 위치를 검출한다. 구체적으로 본 실시예에 관한 촬상 장치(100)는 포커스 렌즈(13)가 이동함에 따라 평가값 산출 회로(33)로부터 얻어지는 콘트라스트 평가값이 최대가 되는 점이 피사체의 합초 위치가 되고, 그 위치로 포커스 렌즈(13)를 이동시켜 포커스 위치를 합초 위치와 일치시키도록 구성된다.Referring to Figs. 4 and 8, the focus position detection unit 7 moves the focus position of each imaging optical system 1 and detects the focus position based on the contrast evaluation value of the subject in the image at a plurality of focus positions . Specifically, in the imaging apparatus 100 according to the present embodiment, the point at which the contrast evaluation value obtained from the evaluation value calculating circuit 33 becomes the maximum as the focus lens 13 moves becomes the in-focus position of the subject, The lens 13 is moved so that the focus position coincides with the in-focus position.

또한, 합초 위치 검출부(7)는 피사체 거리 산출부(6)에 의해 산출된 피사체 거리에 기초하여 포커스 위치를 합초 위치 근방까지 고속 이동시키는 예비 포커스 구동과, 예비 포커스 구동을 수행한 후에, 포커스 위치를 합초 위치 근방부터 합초 위치까지 저속 스캔 이동시키는 스캔 구동을 수행하도록 구성된다. 피사체 거리 산출부(6)에 의해 산출된 3개 영역의 피사체 거리로부터 합초해야할 피사체를 결정하기 위한 다점(多点) 알고리즘에 기초하여 합초시킬 피사체를 결정한다.The in-focus position detection unit 7 is configured to perform a pre-focus drive for moving the focus position to the vicinity of the in-focus position at a high speed based on the subject distance calculated by the subject distance calculating unit 6, To the in-focus position from the vicinity of the in-focus position to the in-focus position. A subject to be in-focus is determined based on a multipoint algorithm for determining the subject to be in-focus from the subject distances of the three regions calculated by the subject distance calculating section 6. [

본 실시예에 관한 다점 알고리즘에서는 가장 가까운 피사체에 합초시키도록 정해져 있지만, 이에 제한되지 않고, 예를 들면, 피사체가 사람인지 아닌지와 같은 다른 기준에 의해 합초 피사체를 결정할 수도 있다. 합초시킬 피사체가 결정되면, 결정된 피사체의 피사체 거리로부터 합초 위치가 산출되고, 콘트라스트 평가값을 산출하지 않은 상태에서 합초 위치 근방으로 포커스 위치를 이동시키기 위해 포커스 렌즈(13)를 고속으로 구동시키는 예비 포커스 구동을 수행한다. 그 후, 포커스 위치를 합초 위치 근방으로부터 합초 위치까지 이동시키는 동안 복수의 포커스 위치에서 산출되는 콘트라스트 평가값을 이용하는 콘트라스트 자동 초점 맞춤(AF) 방식에 의해 합초 위치를 검출하기 위해 저속 스캔 구동을 한다. 합초 위치를 검출하기 위해서는, 복수의 포커스 위치 중에서 콘트라스트 평가값이 최대가 되는 포커스 위치를 검출하여야 하므로, 스캔 구동에서는 최대값을 지날 때까지 포커스 렌즈(13)를 이동시킨 후에, 검출된 합초 위치까지 고속으로 이동하여 합초 위치에 포커스 렌즈(13)를 이동시키도록 구성된다.In the multipoint algorithm according to the present embodiment, the nearest subject is determined to focus on the subject. However, the present invention is not limited to this. For example, the subject may be determined based on another criterion such as whether the subject is a person or not. When the subject to be focused on is determined, the focus position is calculated from the subject distance of the determined subject, and the focus position is moved to the vicinity of the focus position in a state in which the contrast evaluation value is not calculated. Drive. Thereafter, low-speed scan driving is performed in order to detect the focus position by the contrast auto focus (AF) method using the contrast evaluation value calculated at a plurality of focus positions while moving the focus position from the vicinity of the in-focus position to the in-focus position. In order to detect the in-focus position, it is necessary to detect the focus position at which the contrast evaluation value becomes the maximum among the plurality of focus positions. Therefore, in the scan driving, after the focus lens 13 is moved until the maximum value is passed, And is configured to move the focus lens 13 to the in-focus position at high speed.

상술한 바와 같이 피사체 거리 산출부(6)에 의해 합초해야 할 피사체의 피사체 거리가 산출되므로, 합초 위치를 미리 개략적으로 특정할 수 있으므로 콘트라스트 자동 초점 맞춤(AF)에 의해 합초 위치를 찾을 때에, 포커스 렌즈(13)는 잘못된 방향으로 구동하지 않는다. 또한, 합초 위치 근방까지는 콘트라스트 자동 초점 맞춤(AF) 용 스캔 구동에 비해 고속으로 포커스 렌즈(13)를 구동시킬 수 있고, 극히 제한된 영역에서만 저속으로 포커스 렌즈(13)를 스캔 구동할 수 있다. 따라서, 자동 초점 맞춤(AF)에 걸리는 시간을 극적으로 단축할 수 있다.As described above, since the subject distance of the subject to be focused on is calculated by the subject distance calculating unit 6, the focus position can be roughly specified in advance. Therefore, when the focus position is sought by the contrast auto focus (AF) The lens 13 is not driven in the wrong direction. In addition, the focus lens 13 can be driven at a higher speed than the contrast auto-focusing (AF) scan up to the vicinity of the focus position, and the focus lens 13 can be scan driven at a low speed only in an extremely limited area. Therefore, it is possible to dramatically shorten the time required for automatic focusing (AF).

또한, 합초 위치 검출부(7)는 모드 다이얼(52)의 모드 설정에 의해 입력부인 셔터 버튼(51)이 사용자에 의해 반누름 되지 않고, 촬상 동작 개시 명령이 입력되지 않은 상태에서, 예비 포커스 구동을 수행하는 입력 전 모드와, 사용자에 의해 입력부의 셔터 버튼(51)이 반누름이 되고, 촬상 동작 개시 명령이 입력된 후에 예비 포커스 구동을 수행하는 입력 후 모드를 선택적으로 전환할 수 있도록 구성된다. 또한, 입력 전 모드와 입력 후 모드에서 예비 포커스 구동을 수행할 때에 포커스 렌즈(13)의 이동 속도를 다르게 설정할 수 있다. 구체적으로, 입력 전 모드에서의 구동 속도를 입력 후 모드에서의 구동 속도보다 느리게 설정할 수 있다.The in-focus position detection unit 7 performs the preparatory focus drive in the state where the shutter button 51, which is the input unit, is not half-depressed by the user and the imaging operation start command is not inputted by the mode setting of the mode dial 52 And an input mode in which the shutter button 51 of the input unit is half-depressed by the user and the pre-focus drive is performed after the imaging operation start command is input. In addition, the moving speed of the focus lens 13 can be set differently when performing the pre-focus driving in the pre-input mode and the post-input mode. Specifically, the driving speed in the pre-input mode can be set to be slower than the driving speed in the post-input mode.

도 9는 일 실시예에 관한 촬상 장치(100)에서, 입력 후 모드에서의 동작을 나타내는 흐름도이다.9 is a flowchart showing the operation in the post-input mode in the image pickup apparatus 100 according to the embodiment.

도 9을 참고하면, 우선 모드 다이얼(52)에 의해 합초 위치 검출부(7)의 모드가 입력 후 모드로 선택되어 있는 상태에서의 동작에 대하여 전원 입력으로부터 촬영 종료까지의 과정에 관하여 설명한다.Referring to Fig. 9, the process from the power input to the end of photographing will be described with respect to the operation in a state in which the mode of the in-focus position detecting unit 7 is selected as the post-input mode by the mode dial 52. Fig.

우선, 전원이 입력되면(S1), 각 촬상 소자(2)에 노광이 개시되고 촬상 소자(2)로부터 생성된 각 화상이 VRAM(32)에 기억된다. 이들 화상을 평가값 산출 회로(33)가 독출하여(S2), AE 평가값을 산출한다(S3). AE 평가값이 적당한 값이 되도록 적정 노광 제어값이 산출되고(S4), 조리개(12)에 대해 상기 노광량에 대응되도록 조리개 구동 모터의 드라이버에 설정값을 설정한다(S5). 적정 노광이 된 상태의 화상에 기초하여 표시 화상 처리 회로(34)에 의해 생성되는 입체 화상이 모니터(35)에 표시된다(S6). 여기서, 모드 다이얼(52)에 의해 입력 후 모드가 선택되어 있으므로, 피사체 거리 산출부(6), 합초 위치 검출부(7)는 사용자에 의해 셔터 스위치가 반누름될 때까지 동작하지 않는다.First, when a power source is inputted (S1), exposure is started to each imaging element 2, and each image generated from the imaging element 2 is stored in the VRAM 32. [ The evaluation value calculating circuit 33 reads these images (S2), and calculates an AE evaluation value (S3). An appropriate exposure control value is calculated so that the AE evaluation value becomes an appropriate value, and the set value is set in the driver of the diaphragm drive motor so as to correspond to the exposure amount with respect to the diaphragm 12 (S5). A stereoscopic image generated by the display image processing circuit 34 is displayed on the monitor 35 based on the image in a state in which the proper exposure has been performed (S6). Here, since the post-input mode is selected by the mode dial 52, the subject distance calculating section 6 and the in-focus position detecting section 7 do not operate until the shutter switch is half-depressed by the user.

사용자에 의해 셔터 버튼(51)이 반누름된 경우에는(S7), 피사체 거리 산출부(6)가 촬상 소자(2)에 노광되어 생성된 화상을 VRAM(32)으로부터 독출하고(S8), 2개의 화상으로부터 피사체 거리를 위상차 연산에 의해 산출한다(S9). 그 후, 합초 위치 검출부(7)는, 다점 알고리즘에 기초하여 피사체 거리 산출부(6)로부터 출력되는 복수의 피사체의 피사체 거리에 기초하여 어느 피사체를 합초 피사체로 할지를 결정한다(S10). 그리고, 합초 위치 검출부(7)는, 피사체 거리 산출부(6)에 의해 산출된 합초 피사체의 피사체 거리와 현재의, 즉 포커스 렌즈가 예비 포커스 구동을 하기 전의 위치에 대응되는 포커스 위치에 기초하여 포커스 렌즈(13)를 구동해야 할 방향을 결정하고, 합초 위치의 근방에서 소정 거리 떨어진 앞 부분까지 예비 포커스 구동에 의해 포커스 렌즈(13)를 고속 이동시킨다(S11).When the shutter button 51 is half-depressed by the user (S7), the subject distance calculating section 6 reads the image generated by exposure of the image pickup device 2 from the VRAM 32 (S8) The subject distance is calculated from the number of images by phase difference calculation (S9). Thereafter, based on the multipoint algorithm, the in-focus position detection unit 7 determines which subject is the in-focus subject based on the subject distances of the plurality of subjects output from the subject distance calculation unit 6 (S10). The in-focus position detection unit 7 detects the in-focus position based on the subject distance of the in-focus subject calculated by the subject distance calculation unit 6 and the current focus position, that is, the focus position corresponding to the pre- The direction in which the lens 13 is to be driven is determined, and the focus lens 13 is moved at a high speed by the pre-focus drive to a front portion that is a predetermined distance away from the vicinity of the in-focus position (S11).

합초 위치의 바로 앞까지 포커스 렌즈(13)가 이동하면, 합초 위치 검출부(7)의 동작이 콘트라스트 자동 초점 맞춤(AF)용 동작으로 전환된다. 우선, 스캔 구동에 의해 포커스 위치를 변화시켜 촬상 소자(2)에 새로 노광되어 VRAM(32)에 기억된 새로운 화상을 독출한다(S12). 그 후, 평가값 산출 회로(33)에 의해 산출되는 콘트라스트 평가값을 계속해서 취득하고(S13), 현재 취득한 콘트라스트 평가값과 그 전에 취득한 콘트라스트 평가값을 비교하여 값이 증가하는 경향이 종료되었는지에 따라 최대값 판정을 한다(S14). 증가 경향이 계속되는 경우 최대값이 없다고 판단하고(S15), 포커스 렌즈(13)를 계속해서 이동시켜 콘트라스트 평가값이 감소하여 포커스 렌즈(13)의 위치가 합초 위치를 지났다고 판단될 때까지 판정을 반복한다. 콘트라스트 평가값에 최대값이 있는 경우에는, 최대값이 있는 위치로부터 합초 위치가 산출되고(S16), 합초 위치 검출부(7)는 포커스 렌즈(13)의 이동 방향을 전환시켜 포커스 렌즈(13)를 합초 위치까지 고속 이동시킨다(S17).When the focus lens 13 moves to a position immediately before the in-focus position, the operation of the in-focus position detecting section 7 is switched to the operation for contrast automatic focusing (AF). First, a new image stored in the VRAM 32 is newly exposed to the imaging element 2 by changing the focus position by scan driving (S12). Thereafter, the contrast evaluation value calculated by the evaluation value calculating circuit 33 is continuously acquired (S13), and the currently obtained contrast evaluation value is compared with the contrast evaluation value obtained before, and whether or not the tendency of increasing the value is ended The maximum value is determined (S14). If the increase tendency continues, it is determined that there is no maximum value (S15), the focus lens 13 is continuously moved to repeat the determination until the contrast evaluation value decreases and the position of the focus lens 13 is determined to have passed the in- do. When the contrast evaluation value has a maximum value, a focus position is calculated from the position where the maximum value exists (S16). The focus position detection section 7 switches the focus lens 13 in the moving direction, To the in-focus position (S17).

여기서, 사용자에 의해 셔터 스위치의 반누름이 해제된 경우에는, S2 단계로 되돌아가고(S18), 셔터 스위치가 전체 누름된 경우에는(S19) 상기 합초 위치에서 촬영이 실행된다(S20).When the half-depression of the shutter switch is released by the user, the process returns to S2 (S18). When the shutter switch is fully depressed (S19), the shooting is performed at the in-focus position (S20).

도 10은 일 실시예에 관한 촬상 장치(100)에서, 입력 전 모드에서의 동작을 나타내는 흐름도이다.10 is a flowchart showing the operation in the pre-input mode in the image pickup apparatus 100 according to the embodiment.

도 10을 참고하면, 입력 전 모드가 모드 다이얼(52)에 의해 선택된 경우, 피사체 거리 산출부(6) 및 합초 위치 검출부(7)의 동작은 전술한 입력 후 모드에서의 동작과 일부를 제외하고 거의 동일하다. 따라서, 이하에서는 입력 전 모드와 입력 후 모드에서의 동작 중 다른 부분을 중심으로 설명한다.10, when the pre-input mode is selected by the mode dial 52, the operations of the subject distance calculating unit 6 and the in-focus position detecting unit 7 are the same as those of the post- It is almost the same. Therefore, the following description focuses on the other part of the operation in the pre-input mode and the post-input mode.

입력 전 모드가 선택된 경우, 입력 전 모드의 단계 SS1부터 SS6까지는 입력 후 모드에서의 단계 S1부터 S6까지 동일하다. 입력 전 모드의 경우, 입력 후 모드에서의 단계 S8부터 S11까지가 사용자에 의해 셔터 스위치가 반누름되기 전에 수행된다는 점에서 차이가 존재한다.When the pre-input mode is selected, steps from SS1 to SS6 in the pre-input mode are the same from step S1 to S6 in the post-input mode. In the pre-input mode, there is a difference in that steps S8 to S11 in the post-input mode are performed before the shutter switch is half-depressed by the user.

즉, 피사체 거리 산출부(6)가 촬상 소자(2)에 노광되어 생성된 화상을 VRAM(32)으로부터 독출하고(SS7), 2개의 화상으로부터 피사체 거리를 위상차 연산에 의해 산출한다(SS8). 그 후, 합초 위치 검출부(7)는 다점 알고리즘에 기초하여 피사체 거리 산출부(6)로부터 출력되는 복수의 피사체의 피사체 거리에 기초하여 어느 피사체를 합초 피사체로 할지를 결정한다(SS9). 그리고, 합초 위치 검출부(7)는 합초 피사체의 피사체 거리에 기초하여 포커스 렌즈(13)를 어느 방향으로 구동할지를 결정하고, 합초 위치의 근방에서 소정 거리 떨어진 앞 부분까지 예비 포커스 구동에 의해 포커스 렌즈(13)를 고속 이동시킨다(SS10). 단계 SS10까지의 동작은 사용자에 의해 셔터 스위치가 반누름될 때까지 반복되므로, 항상 포커스 렌즈(13)는 피사체에 대해 합초하는 합초 위치 근방에 배치되는 상태가 유지된다. 이때, 포커스 렌즈(13)의 이동 속도가 너무 빠르면, 모니터(35)에 표시되는 화상의 품질이 저하되거나, 포커스 렌즈(13)를 계속해서 구동하므로 전력 소비량이 증가하므로, 이러한 문제를 줄이기 위해, 입력 후 모드에 비해 입력 전 모드에서의 예비 포커스 구동의 구동 속도를 느리게 설정한다.That is, the subject distance calculating section 6 reads the image generated by exposure of the image pickup element 2 from the VRAM 32 (SS7), and calculates the subject distance from the two images by phase difference calculation (SS8). Thereafter, based on the multipoint algorithm, the in-focus position detecting unit 7 determines which subject will be the subject of the inference based on the subject distances of the plurality of subjects output from the subject distance calculating unit 6 (SS9). The in-focus position detection unit 7 determines the direction in which the focus lens 13 is driven based on the subject distance of the in-focus subject and controls the in-focus position of the focus lens 13 13) at a high speed (SS10). Since the operation up to step SS10 is repeated until the shutter switch is half-depressed by the user, the state in which the focus lens 13 is always arranged in the vicinity of the in-focus position which is aligned with the subject is maintained. At this time, if the moving speed of the focus lens 13 is too high, the quality of the image displayed on the monitor 35 is lowered or the power consumption is increased because the focus lens 13 is driven continuously. To reduce this problem, The driving speed of the pre-focus driving in the pre-input mode is set to be slower than the post-input mode.

사용자에 의해 셔터 스위치가 반누름이 된 경우에는(SS11), 합초 위치 검출부(7)가 콘트라스트 자동 초점 맞춤(AF)에 의해 합초 동작을 개시한다. 입력 전 모드에서의 단계 SS12부터 SS20은 입력 후 모드에서의 단계 S2부터 S20과 동일하므로 설명을 생략한다.When the shutter switch is half-depressed by the user (SS11), the in-focus position detection unit 7 starts the in-focus operation by contrast automatic focusing (AF). Steps SS12 to SS20 in the pre-input mode are the same as those in steps S2 to S20 in the post-input mode, and thus description thereof will be omitted.

여기서, 셔터 스위치가 눌리기 전 상태에서 포커스 렌즈(13)는 합초 위치의 근방에 위치하므로, 스캔 구동해야 할 범위가 좁아 짧은 시간 내에 포커스 렌즈(13)를 합초 위치로 이동시킬 수 있다. 즉, 입력 전 모드로 설정해 두면, 사용자가 셔터 스위치를 반누름하기 전에 거의 합초 상태에 있고, 반누름하면 바로 합초가 가능하므로, 움직임이 빠른 피사체 등에서도 용이하게 초점을 맞출 수 있다. 반대로 입력 후 모드로 설정해 두면, 포커스 속도가 매우 빠르진 않지만, 전력을 절약하면서 모니터(35)에 표시되는 라이브 영상의 품질을 좋게 할 수 있으므로, 천천히 구도 조정을 하거나 촬상 장치(100)의 가동 시간을 길게 하는 경우에 적합하다.Since the focus lens 13 is located near the focus position in a state before the shutter switch is pressed, the focus lens 13 can be moved to the in-focus position within a short time because the range to be scanned is small. That is, if the mode is set to the pre-input mode, the user is in almost the focused state before the shutter button is half-pressed. If the user presses the shutter button halfway, the user can focus on the subject quickly. Conversely, if the mode is set to the post-input mode, the quality of the live image displayed on the monitor 35 can be improved while saving the power, though the focus speed is not very fast. Therefore, Which is suitable for the case of lengthening.

상술한 바와 같이 합초 위치 검출부(7)가 입력 후 모드와 입력 전 모드를 선택할 수 있으므로, 사용자가 포커스 속도와 편리함을 균형있게 선택할 수 있다.As described above, since the in-focus position detecting unit 7 can select the post-input mode and the pre-input mode, the user can select the focus speed and the convenience in a balanced manner.

도 11은 또 다른 실시예에 관한 촬상 장치(200)의 구성 요소들의 관계를 개략적으로 나타내는 블록도이다.11 is a block diagram schematically showing the relationship among the components of the image pickup apparatus 200 according to another embodiment.

도 11을 참고하면, 본 실시예에 관한 촬상 장치(200)는, 다른 구성은 도 3의 촬상 장치(100)의 구성 요소들과 동일하며, 한 개의 촬상 소자(2)가 구비된다는 점에만 차이가 존재한다.11, the image pickup apparatus 200 according to the present embodiment is the same as the other components of the image pickup apparatus 100 of Fig. 3 except that only one image pickup element 2 is provided, Lt; / RTI >

촬상 소자(2)는 2개의 촬상 광학계(1)에 각각 대응되는 제1 영역(2-1)과 제2 영역(2-2)을 구비하며, 각 영역에 결상된 좌측 및 우측 영상광을 전기 신호로 변환한다.The imaging device 2 has a first region 2-1 and a second region 2-2 respectively corresponding to two imaging optical systems 1 and is configured to emit left and right image lights formed in the respective regions, Signal.

촬상 소자(2)에서 변환된 화상 신호는 상관 이중 샘플링 회로(CDS) 및 증폭기(AMP)(22), A/D 컨버터(ADC)(23)의 순서로 입력되어, 디지털 신호로 변환된다.The image signal converted by the image pickup device 2 is inputted to the correlated double sampling circuit CDS, the amplifier (AMP) 22 and the A / D converter (ADC) 23 in this order and is converted into a digital signal.

도 3의 실시예에 관한 촬상 장치(100)에서는 2개의 촬상 소자(2)에 의해 좌/우측 영상광에 각각 대응되는 제1 화상과 제2 화상을 획득하여, 2개의 화상으로부터 피사체 거리를 획득하였다.In the image pickup apparatus 100 according to the embodiment of FIG. 3, the first image and the second image respectively corresponding to the left and right image lights are acquired by the two image pickup elements 2, and the object distance is acquired from the two images Respectively.

그러나, 본 실시예에 관한 촬상 장치(100)에서는 1개의 촬상 소자(2)의 제1 영역(2-1)과 제2 영역(2-2)으로부터 각각 제1 화상과 제2 화상을 획득하며, 2개의 화상으로부터 도 3의 촬상 장치(100)와 동일한 원리, 즉 삼각 측정 원리나 제1 화상과 제2 화상의 어긋남량에 기초하여 피사체 거리를 획득할 수 있다.However, in the image pickup apparatus 100 according to the present embodiment, the first image and the second image are acquired respectively from the first region 2-1 and the second region 2-2 of one imaging element 2 , It is possible to obtain the subject distance based on the same principle as that of the image pickup apparatus 100 of FIG. 3 from two images, that is, on the basis of the triangulation principle and the shift amount between the first image and the second image.

여기서, 도 5의 피사체 거리 측정 원리를 설명하기 위하여 사용된 제1 촬상 소자(2)와 제2 촬상 소자(2)는 각각 촬상 소자(2)의 제1 영역(2-1)과 제2 영역(2-2)에 대응된다.The first imaging device 2 and the second imaging device 2 used for explaining the subject distance measurement principle of Fig. 5 are the first area 2-1 and the second area 2b of the imaging device 2, respectively, (2-2).

상기 피사체 거리를 획득한 후, 자동 초점 맞춤(AF)을 수행하기 위한 구성 및 방법은 도 3의 촬상 장치(100)와 동일하므로, 이에 관한 설명은 생략한다.The configuration and method for performing AF (Auto Focusing) after acquiring the subject distances are the same as those of the imaging apparatus 100 of FIG. 3, and a description thereof will be omitted.

이하에서는, 그 밖의 실시 형태에 관하여 설명한다.Hereinafter, other embodiments will be described.

본 실시예에서는 입력 후 모드와 입력 전 모드에서의 예비 포커스 구동의 속도를 다르게 했지만, 그 밖의 파라미터를 다르게 해도 된다. 예를 들면, 피사체 거리 산출부가 피사체 거리를 산출하는 주기를 입력 전 모드에서는 입력 후 모드에 비해 길게 하고, 합초 위치 근방에서 포커스 렌즈가 구동되는 빈도를 적게 해도 된다. 이러한 구성에 의하면, 구동 속도가 같아도 포커스 렌즈가 미세하게 구동되는 것에 의한 소비 전력의 증가를 막을 수 있다.Although the speed of the pre-focus drive in the post-input mode and the pre-input mode is made different in this embodiment, other parameters may be different. For example, the period in which the subject distance calculating section calculates the subject distance may be made longer in the pre-input mode than in the post-input mode, and the frequency of driving the focus lens in the vicinity of the in-focus position may be reduced. According to such a configuration, it is possible to prevent an increase in power consumption due to the fine drive of the focus lens even if the drive speed is the same.

본 실시예에서는 입력 전 모드에서 예비 포커스 구동까지만 수행했지만, 포커스 속도를 최우선으로 하는 경우에는 스캔 구동까지 행하도록 구성하여 항상 피사체에 합초된 상태를 유지하도록 할 수 있다.In the present embodiment, only the pre-focus driving is performed in the pre-input mode. However, when the focus speed is set to be the highest priority, the scan driving is performed so that the state focused on the subject can always be maintained.

본 실시예에서 설명한 피사체 거리의 산출 방법 및 콘트라스트 평가값의 산출 방법은 일 예이고, 이외에 다른 방법으로 피사체 거리와 콘트라스트 평가값을 산출할 수도 있다. 또한, 본 실시예에서의 촬상 장치는 입체 촬영을 하기 위한 촬상 장치였지만, 예를 들면 한 쪽의 촬상 광학계만을 이용하여 통상의 평면 화상을 촬영할 수 있는 모드가 존재할 수도 있다.The calculation method of the object distance and the method of calculating the contrast evaluation value described in the present embodiment are merely examples, and the object distance and the contrast evaluation value may be calculated by other methods. The imaging device in this embodiment is an imaging device for stereoscopic imaging, but there may be a mode in which a normal plane image can be taken using only one imaging optical system, for example.

본 실시예에서 포커스 렌즈만을 구동하여 피사체에 합초하도록 하였지만, 줌 렌즈를 구동하여 합초할 수도 잇다. 본 실시예에서 포커스 렌즈의 이동과 포커스 위치의 이동을 1 대 1로 대응하였지만, 촬상 광학계로서 포커스 위치를 이동시키는 것이면 어떠한 구동계를 이용해도 무관하다.In the present embodiment, only the focus lens is driven to focus on the subject, but the zoom lens may be driven to focus on the subject. In this embodiment, the movement of the focus lens and the movement of the focus position are corresponded one-to-one. However, any drive system may be used as far as the focus position is moved as the imaging optical system.

기타, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한, 여러 가지 변형이나 실시 형태의 조합이 가능하다.In addition, various modifications and combinations of embodiments are possible without departing from the spirit of the present invention.

상술한 장치는 프로세서, 프로세서에 의해 실행될 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 방법들은 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적인(non-transitory) 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read only memory), RAM(random access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 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 메모리에 저장되고, 상기 프로세서에서 실행될 수 있다. The above-described apparatus includes a processor, a memory for storing and executing program data to be executed by the processor, a permanent storage such as a disk drive, a communication port for communicating with an external device, a touch panel, a key, User interface devices, and the like. Methods implemented with software modules or algorithms may be stored on computer-readable non-transitory recording media as computer-readable codes or program instructions executable by the processor. Here, the computer-readable recording medium may be a magnetic storage medium such as a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a floppy disk, a hard disk and the like) and an optical reading medium (e.g., a CD ROM, (DVD: Digital Versatile Disc)). The computer-readable recording medium may be distributed over networked computer systems so that computer readable code in a distributed manner can be stored and executed. The medium is readable by a computer, stored in the memory, and executable on the processor.

발명에서 인용하는 공개 문헌, 특허 출원, 특허 등을 포함하는 모든 문헌들은 각 인용 문헌이 개별적으로 및 구체적으로 병합하여 나타내는 것 또는 발명에서 전체적으로 병합하여 나타낸 것과 동일하게 발명에 병합될 수 있다.All publications, including publications, patent applications, patents, and the like, cited in the present invention may be incorporated into the invention as if each cited document were individually and specifically incorporated or represented in its entirety as a whole.

발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 상기 실시예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 상기 특정 용어에 의해 발명이 한정되는 것은 아니며, 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다. For the sake of understanding of the invention, reference numerals are used in the preferred embodiments shown in the drawings and specific terms are used for describing the embodiments. However, the invention is not limited to the specific terminology, And may include all elements that are commonly conceivable.

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, 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. 발명의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 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 발명은 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단”, “구성”과 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.The invention may be represented by functional block configurations and various processing steps. These functional blocks may be implemented in a wide variety of hardware and / or software configurations that perform particular functions. For example, the invention may employ integrated circuit configurations such as memory, processing, logic, look-up tables, etc., which may perform various functions by control of one or more microprocessors or by other control devices . Similar to how the elements of the invention can be implemented with software programming or software elements, the invention can be implemented in a variety of ways, including C, C ++, Java (" Java), an assembler, and the like. Functional aspects may be implemented with algorithms running on one or more processors. The invention may also employ conventional techniques for electronic configuration, signal processing, and / or data processing, and the like. Terms such as "mechanism", "element", "means", "configuration" may be used broadly and are not limited to mechanical and physical configurations. The term may include the meaning of a series of routines of software in conjunction with a processor or the like.

발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 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 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다. 여기에서 사용되는 “포함하는”, “구비하는” 등의 표현은 기술의 개방형 종결부의 용어로 이해되기 위해 사용된 것이다.The specific acts described in the invention are, by way of example, not intended to limit the scope of the invention in any way. For brevity of description, descriptions of conventional electronic configurations, control systems, software, and other functional aspects of such systems may be omitted. Also, the connections or connecting members of the lines between the components shown in the figures are illustrative of functional connections and / or physical or circuit connections, which may be replaced or additionally provided by a variety of functional connections, physical Connection, or circuit connections. Also, unless stated specifically such as " essential ", " important ", etc., it may not be a necessary component for application of the invention. As used herein, the expressions " comprising ", " comprising ", and the like are used herein to describe the terminology of the open ended terminology.

발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한 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 순선에 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 기술이 속한 분야의 통상의 지식을 갖는 자는 발명의 범위와 사상에서 벗어나지 않으면서도 다양한 수정과 변경이 용이하게 이루어질 수 있음을 명확히 알 수 있다.The use of the terms " above " and similar indication words in the specification of the invention (especially in the claims) may refer to both singular and plural. Also, in the case where a range is described in the present invention, it is to be understood that the present invention includes inventions to which individual values belonging to the above range are applied (unless there is contradiction thereto) . Finally, the steps may be performed in any suitable order, unless explicitly stated or contrary to the description of the steps constituting the method according to the invention. The present invention is not necessarily limited to the description line of the above steps. The use of all examples or exemplary language (e.g., etc.) in this invention is for the purpose of describing the present invention only in detail and is not to be limited by the scope of the claims, It is not. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes may be made without departing from the scope and spirit of the invention.

100, 200: 촬상 장치 1: 촬상 광학계
2: 촬상 소자 6: 피사체 거리 산출부
7: 합초 위치 검출부 51: 입력부(셔터 스위치)100, 200: imaging device 1: imaging optical system
2: Imaging element 6: Subject distance calculating section
7: focus position detection unit 51: input unit (shutter switch)

Claims

An imaging device for converting a subject image formed by each of the imaging optical systems into an image signal, and an image pickup device for inputting an image pickup operation start command In the image pickup apparatus having a portion,
A subject distance calculating unit for calculating a subject distance which is a distance from the image pickup position to a subject to the same subject in each of the images based on two images generated by the image signal converted by the image pickup device; And
And a in-focus position detection unit that moves a focus position of each of the imaging optical systems and detects a focus position based on a contrast evaluation value of an image signal calculated at a plurality of focus positions,
Wherein the focus position detection section includes: a pre-focus drive for moving the focus position to a vicinity of the in-focus position based on the subject distance calculated by the subject distance calculation section; Performing scan driving for scanning from the vicinity to the in-focus position,
Wherein the in-focus position detection unit comprises: an input mode for performing a pre-focus drive in a state in which the user does not input an imaging operation start command to the input unit; and a pre-focus mode after the imaging operation start instruction is input by the user to the input unit An input mode for performing focus driving can be switched,
The pre-focus drive speed in the input front mode and the post-input mode is set differently in the in-focus position detection unit,
In the pre-focus drive, only the focus position is moved without calculating the contrast evaluation value while the focus position is moved to the vicinity of the in-focus position,
Wherein the scan driving detects the focus position based on the contrast evaluation value calculated at a plurality of focus positions while scanning the focus position from the vicinity of the in-focus position to the in-focus position.

The method according to claim 1,
Wherein the subject distance calculating section calculates the subject distance based on a distance from an object image corresponding to each of the two imaging optical systems formed on the imaging element to an area corresponding to an optical axis of the two imaging optical systems on the imaging element, .

The method according to claim 1,
Wherein the subject distance calculating section calculates the subject distance based on a relative positional relationship of the subject included in each image simultaneously photographed by each of the imaging optical systems.

The method according to claim 1,
Wherein the focus point detection section determines the drive direction of the focus position based on the subject distance calculated by the subject distance calculation section and the current focus position.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the pre-focus drive speed in the pre-input mode is set to be slower than the pre-focus drive speed in the post-input mode.

The method according to claim 1,
Wherein the in-focus position detection unit performs only the pre-focus drive in the pre-input mode.

The method according to claim 1,
Wherein the imaging element includes a first imaging element and a second imaging element respectively corresponding to the two imaging optical systems.

The method according to claim 1,
Wherein the imaging element includes a first area and a second area respectively corresponding to the two imaging optical systems.

An imaging device for converting a subject image formed by each of the imaging optical systems into an image signal, and an image pickup device for inputting an image pickup operation start command An image pickup method using an image pickup apparatus having a lens section,
A subject distance calculating step of calculating a subject distance that is a distance from the image pickup position to the subject with respect to the same subject in each of the images based on the two images generated by the image signal converted by the image pickup device;
And a focus position detecting step of moving focus positions of the respective imaging optical systems and detecting a focus position based on a contrast evaluation value of an image signal calculated at a plurality of focus positions,
The focus position detection step may include a pre-focus drive step of moving the focus position to a vicinity of the in-focus position based on the subject distance calculated by the subject distance calculation step, And a scan driving step of performing a scan movement from the vicinity of the in-focus position to the in-focus position,
The in-focus position detecting step may include a pre-focus mode in which the pre-focus driving step is performed in a state in which the user does not input an imaging operation start instruction to the input unit and a pre-focus driving step in which the imaging operation start instruction is input And a switching step of switching a post-input mode for performing a pre-focus driving step later,
The driving speed of the pre-focus driving step in the input pre-mode and the post-input mode is set differently in the in-focus position detecting step,
Wherein in the pre-focus driving step, only the focus position is moved without calculating the contrast evaluation value while the focus position is moved to a vicinity of the in-focus position,
And the scan driving step detects the in-focus position based on the contrast evaluation value calculated at the plurality of focus positions while scanning the focus position from the vicinity of the in-focus position to the in-focus position.

11. The method of claim 10,
Wherein the object distance calculating step calculates the object distance based on a distance from an object image corresponding to each of the two imaging optical systems formed on the imaging element to an area corresponding to an optical axis of the two imaging optical systems on the imaging element, And calculating a distance.

11. The method of claim 10,
And the subject distance calculating step calculates the subject distance based on a relative positional relationship of the subject included in each image simultaneously photographed by each of the imaging optical systems.

11. The method of claim 10,
In the focus detection step, the drive direction of the focus position is determined based on the subject distance calculated by the subject distance calculation step and the current focus position.

delete

11. The method of claim 10,
Wherein the pre-focus drive speed in the pre-input mode is set to be slower than the pre-focus drive speed in the post-input mode.

11. The method of claim 10,
Wherein the focus point detection step performs only the pre-focus drive step in the pre-input mode.