KR102484349B1 - 카메라의 초점 조절 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 카메라의 초점 조절 방법을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라의 초점 조절 방법은, 렌즈를 제1 방향 및 상기 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 제1 스텝 수만큼 이동하며 초점 값이 최대인 제1 초점 위치를 검출하는 단계; 상기 제1 초점 위치를 현재 위치로 하여, 상기 현재 위치, 상기 현재 위치에서 제2 스텝 수만큼 이동한 전방 위치 및 후방 위치에서의 초점 값들을 비교하는 단계; 상기 비교 결과 상기 현재 위치에서의 초점 값이 최대이면, 상기 제1 초점 위치, 상기 스텝 수, 상기 제1 초점 위치와 상기 전방 위치의 초점 값 차이 및 상기 현재 위치와 상기 후방 위치의 초점 값 차이를 기초로 초점 위치를 추정하는 단계; 및 상기 비교 결과 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치의 초점 값이 최대이면, 상기 현재 위치를 초점 값이 최대인 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치로 이동하는 단계;를 포함한다.

Description

카메라의 초점 조절 방법{Camera focusing method}
본 발명의 실시예들은 초점 조절 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동 초점 기능은 초점이 맞지 않은 흐릿한 영상을 뚜렷한 영상으로 만들기 위해 렌즈의 위치를 앞/뒤로 조절하여 피사체의 영상이 영상 센서에 가장 선명하게 맺히도록 하는 기능이다.
감시 카메라의 경우 신속한 감시를 위해 초점 값이 가장 큰 지점을 신속하고 정확히 찾는 방법이 요구된다.
한국등록특허 제10-0850461호
본 발명의 실시예들은 피사체에 대해 정확하고 신속하게 자동 초점 조절이 가능한 카메라에서의 초점 조절 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라의 초점 조절 방법은, 렌즈를 제1 방향 및 상기 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 제1 스텝 수만큼 이동하며 초점 값이 최대인 제1 초점 위치를 검출하는 단계; 상기 제1 초점 위치를 현재 위치로 하여, 상기 현재 위치, 상기 현재 위치에서 제2 스텝 수만큼 이동한 전방 위치 및 후방 위치에서의 초점 값들을 비교하는 단계; 상기 비교 결과 상기 현재 위치에서의 초점 값이 최대이면, 상기 제1 초점 위치, 상기 스텝 수, 상기 제1 초점 위치와 상기 전방 위치의 초점 값 차이 및 상기 현재 위치와 상기 후방 위치의 초점 값 차이를 기초로 초점 위치를 추정하는 단계; 및 상기 비교 결과 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치의 초점 값이 최대이면, 상기 현재 위치를 초점 값이 최대인 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치로 이동하는 단계;를 포함한다.
상기 방법은, 상기 추정 위치가 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치와 상이하면, 상기 현재 위치를 상기 추정된 초점 위치로 변경하고, 상기 제2 스텝 수를 감소시키는 단계; 및 상기 제2 스텝 수가 최소값이면 상기 추정된 초점 위치를 렌즈의 최종 초점 위치로 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 추정된 초점 위치가 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치이고, 상기 렌즈의 이전 위치가 아니면, 상기 현재 위치를 상기 추정된 초점 위치로 변경하고, 상기 제2 스텝 수를 유지하는 단계; 상기 추정된 초점 위치가 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치이고, 상기 렌즈의 이전 위치이면, 상기 현재 위치를 상기 추정된 초점 위치로 변경하고, 상기 제2 스텝 수를 감소시키는 단계; 및 상기 제2 스텝 수가 최소값이면 상기 렌즈의 이전 위치와 상기 현재 위치의 중간 위치를 최종 초점 위치로 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 초점 값이 최대인 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치가 상기 렌즈의 이전 위치가 아니면, 상기 현재 위치를 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치로 변경하고, 상기 제2 스텝 수를 유지하는 단계; 상기 초점 값이 최대인 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치가 상기 렌즈의 이전 위치이면, 상기 현재 위치를 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치로 변경하고, 상기 제2 스텝 수를 감소시키는 단계; 및 상기 제2 스텝 수가 최소값이면 상기 렌즈의 이전 위치와 상기 현재 위치의 중간 위치를 최종 초점 위치로 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 초점 위치 추정 단계는, 상기 제1 초점 위치와 상기 전방 위치의 초점 값 차이가 상기 현재 위치와 상기 후방 위치의 초점 값 차이보다 크면,
Figure 112016002899111-pat00001
에 따라 초점 위치를 추정하는 단계; 및 상기 제1 초점 위치와 상기 후방 위치의 초점 값 차이가 상기 현재 위치와 상기 전방 위치의 초점 값 차이보다 크면,
Figure 112016002899111-pat00002
에 따라 초점 위치를 추정하는 단계;를 포함할 수 있다. 여기서, Ex는 초점 위치, Ax는 현재 위치, Sw는 제2 스텝 수, L은 현재 위치와 제2 스텝 수의 절반의 합 또는 차이다.
상기 방법은, 상기 제1 초점 위치, 상기 제1 초점 위치에서 제3 스텝 수만큼 이동한 전방 위치 및 후방 위치에서의 초점 값들을 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과 상기 제1 초점 위치에서의 초점 값이 최대가 아니면, 상기 초점 값이 증가하는 방향으로 상기 제3 스텝 수보다 큰 제4 스텝 수만큼 상기 렌즈를 이동하면서 초점 값이 감소하는 렌즈 위치의 이전 위치를 상기 제1 초점 위치로 보정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의해 피사체에 대하여 빠르고 정확한 초점을 추종하여 성능 향상 및 최적화된 자동 초점 조절이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 조절 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 조절부의 초점 조절 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 초점 위치 검출 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 조절부의 2차 검색 동안의 초점 조절 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 3에 도시된 그래프에서 제1 초점 위치 주변을 확대한 예이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 검색에 의해 검출된 제1 초점 위치를 보정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 중복 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 조절 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 초점 조절 장치(1)는 광학부(10), 영상센서(20), 신호처리부(30), 초점 조절부(40), 메모리(50) 및 구동부(60)를 포함할 수 있다. 초점 조절 장치(1)는 카메라 모듈에 내장될 수 있다.
광학부(10)는 피사체로부터의 빛을 광학적으로 처리하고, 줌 렌즈, 포커스 렌즈 등 복수의 렌즈를 포함할 수 있다.
영상센서(30)는 CMOS(Complimentary Metal Oxide Semiconductor) 또는 CCD(Charge Coupled Device)로 구현될 수 있으며, 광학부(10)를 통해 입력된 광학적 신호를 전기적인 영상신호로 변환한다.
신호처리부(30)는 영상센서(30)로부터 출력되는 전기적 영상신호의 컬러처리, 선명도 처리 등의 신호처리를 수행할 수 있다.
초점 조절부(40)는 포커스 렌즈를 소정 스텝 수로 근거리와 원거리(무한대) 사이를 이동시키면서 촬영한 피사체의 영상신호를 분석하여 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점 값을 산출한다. 초점 조절부(40)는 개략 검색인 제1 검색에 의해 제1 초점 위치를 검출하고, 상세 검색인 제2 검색에 의해 최종 초점 위치인 제2 초점 위치를 검출할 수 있다.
초점 조절부(40)는 1차 검색 동안, 기본 스텝 수(제1 스텝 수) 단위로 포커스 렌즈를 이동하여 초점 값이 최대인 제1 초점 위치를 검출할 수 있다.
초점 조절부(40)는 2차 검색 동안, 포커스 렌즈의 제1 초점 위치에서 제2 스텝 수만큼 포커스 렌즈를 전방 및 후방으로 이동하며 초점 값들을 비교하는 과정을 소정 횟수 반복하여 제2 초점 위치를 검출할 수 있다. 여기서 전방은 근거리에서 원거리 방향이고, 후방은 원거리에서 근거리 방향이다. 제2 스텝수는 제1 스텝수보다 작은 값을 가질 수 있다. 제2 스텝수는 2차 검색 동안 비교 과정이 반복될 때 유지 또는 감소하도록 변경될 수 있다. 제2 스텝수는 최소값 및 최대값을 갖고, 최소값과 최대값 범위 내에서 소정 개수의 단계로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 스텝수는 제1 단계에서 최대값인 제1 값, 제2 단계에서 최대값과 최소값 사이의 제2 값, 및 제3 단계에서 최소값인 제3 값을 가질 수 있다. 제2 스텝수의 최소값과 최대값은 광학 특성, 줌 배율, ISP 특성 등 중 적어도 하나를 고려하여 결정할 수 있다.
초점 조절부(40)는 포커스 렌즈 위치에 대한 초점 값을 메모리(50)에 저장할 수 있다. 초점 조절부(40)는 검출된 제2 초점 위치로 포커스 렌즈가 위치하도록 제어신호를 출력한다. 초점 조절부(40)의 초점 위치 검출에 대한 상세한 설명은 후술한다.
메모리(50)는 초점 조절 장치(1)에 내장되거나 또는 장착가능한 자기디스크, 광디스크, ROM, RAM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다.
구동부(60)는 줌 렌즈와 포커스 렌즈를 이동시키는 줌 모터와 포커스 모터, 및 줌 모터와 포커스 모터를 구동시키는 모터 드라이버를 포함할 수 있다. 구동부(60)는 초점 조절부(40)의 자동 초점 조절(AF) 수행에 의해 출력되는 제어신호에 따라 모터 속도를 제어하고, 포커스 렌즈를 초점 위치로 이동시킨다. 포커스 렌즈의 1회 이동량, 즉, 스텝 수는 가변될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 조절부의 초점 조절 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 초점 위치 검출 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
구동부(60)의 구동에 의해 포커스 렌즈가 시작 위치로 이동된다. 포커스 렌즈의 시작 위치는 영상센서(20)로부터 가장 가까운 위치(근거리) 또는 가장 먼 위치(원거리)일 수 있다.
초점 조절부(40)는 1차 검색 동안, 포커스 렌즈가 움직일 방향을 결정하고, 결정된 방향으로 제1 스텝 수만큼 이동하며 제1 초점 위치를 검출할 수 있다(S20). 포커스 렌즈의 위치마다 산출된 초점 값은 시간 및/또는 포커스 렌즈 위치에 매칭되어 메모리(50)에 저장될 수 있다.
도 3을 참조하면, 초점 조절부(40)는 포커스 렌즈를 제1 스텝 수만큼 근거리에서 원거리의 방향으로 이동시키며 초점 값의 변화를 추적한다. 포커스 렌즈가 시작 위치에서 원거리 방향으로 제1 스텝 수 단위로 이동할 때 초점 값은 증가하는 경향이었다가, 초점 위치(Ex)를 지나면 초점 값이 감소하는 경향을 나타낸다. 초점 조절부(40)는 초점 값이 감소하는 경향이면, 다시 역방향(원거리에서 근거리 방향)으로 제1 스텝 수 단위로 포커스 렌즈를 이동시키며 최대 초점 값을 갖는 제1 초점 위치(Px)를 검출할 수 있다.
초점 조절부(40)는 2차 검색 동안, 제1 초점 위치(Px)를 시작 위치로 하여, 현재 위치에서 제2 스텝 수만큼 포커스 렌즈를 전방 및 후방으로 이동하며 초점 값들을 비교하는 과정을 소정 횟수 반복하여 최종 초점 위치인 제2 초점 위치를 검출할 수 있다(S40). 초점 조절부(40)의 2차 검색은 도 4를 참조하여 후술한다.
초점 조절부(40)는 포커스 렌즈를 제2 초점 위치로 이동시켜 포커싱한다(S60).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 조절부의 2차 검색 동안의 초점 조절 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 5a 내지 도 5c는 도 3에 도시된 그래프에서 제1 초점 위치 주변을 확대한 예이다. 이하, 도 4 및 도 5를 함께 참조하여 설명한다.
초점 조절부(40)는 제1 초점 위치(Px)가 검출되면, 2차 검색을 시작한다.
초점 조절부(40)는 제2 스텝 수를 결정할 수 있다(S41). 초점 조절부(40)는 렌즈의 광학 특성, 줌 정보, ISP(image processing processor) 특성 등을 통해 제2 스텝 수를 결정할 수 있다. 초점 조절부(40)는 제2 스텝 수를 최대값과 최소값 사이에서 단계별로 증감시킬 수 있다. 제2 스텝 수의 단계는 미리 설정될 수 있으며, 초점 시간 및 정확성에 따라 변경할 수 있다. 최소값은 초점 값의 노이즈 특성, ISP 특성 등을 반영하여 결정될 수 있다.
표 1은 제2 스텝 수를 줌 배율에 대응하는 초점 심도에 따라 제1 단계 내지 제3 단계로 설정한 예이다. 예를 들어, 초점 조절부(40)는 초점 심도에 따라 제2 스텝 수의 최대값과 최소값을 달리 설정할 수 있다. 초점 조절부(40)는 저배율(초점심도1)에서 고배율(초점심도3)로 갈수록 제2 스텝 수의 최대값과 최소값을 증가시킬 수 있다. 초점심도1에서 제2 스텝 수는 6 스텝 -> 4 스텝 -> 2 스텝으로 변경될 수 있다. 초점심도2에서 제2 스텝 수는 7 스텝 -> 5 스텝 -> 3 스텝으로 변경될 수 있다. 초점심도2에서 제2 스텝 수는 8 스텝 -> 6 스텝 -> 4 스텝으로 변경될 수 있다.
1단계 2단계 3단계
초점심도1 6 4 2
초점심도2 7 5 3
초점심도3 8 6 4
초점 조절부(40)는 제1 초점 위치(Px)를 2차 검색의 시작 위치로 설정한다.
초점 조절부(40)는 현재 위치(Ax)에서 제2 스텝 수만큼 포커스 렌즈를 전방 및 후방으로 이동시킬 수 있다(S42). 현재 위치(Ax)는 포커스 렌즈를 전방 및 후방으로 이동하기 위한 기준 위치로서, 포커스 렌즈가 현재 고정되어 있는 위치이다. 2차 검색이 시작될 때 현재 위치(Ax)는 제1 초점 위치(Px)가 된다. 현재 위치(Ax)는 2차 검색 동안 포커스 렌즈를 전방 및 후방으로 이동시켜 초점 값들을 비교하는 과정이 반복될 때마다 변경될 수 있다.
초점 조절부(40)는 현재 위치(Ax), 포커스 렌즈가 제2 스텝 수만큼 전방으로 이동한 전방 위치(Cx), 제2 스텝 수만큼 후방으로 이동한 후방 위치(Bx) 각각에서의 초점 값들을 비교할 수 있다(S43).
단계 43에서의 비교 결과, 현재 위치(Ax)의 초점 값이 최대이면, 초점 조절부(40)는 초점 위치(Ex)를 추정할 수 있다(S44).
도 5a에 도시된 예와 같이, 현재 위치(Ax)의 초점 값(Ay)과 후방 위치(Bx)의 초점 값(By)의 차이(ABy)가 현재 위치(Ax)의 초점 값(Ay)과 전방 위치(Cx)의 초점 값(Cy)의 차이(ACy)보다 크면, 초점 위치(Ex)가 현재 위치(Ax)와 현재 위치에서 제2 스텝수(Sw)의 절반이 합해진 위치(Ax + Sw/2) 사이에 위치할 것으로 예측할 수 있다.
초점 조절부(40)는 ABy > ACy 의 관계를 가지는 경우, 하기 식 (1)의 비례 관계를 이용하여 초점 위치(Ex)를 추정할 수 있다. 여기서 L은 초점 위치(Ex)와 위치(Ax + Sw/2) 간의 차이이다.
Figure 112016002899111-pat00003
Figure 112016002899111-pat00004
Figure 112016002899111-pat00005
Figure 112016002899111-pat00006
...(1)
도 5b에 도시된 예와 같이, 현재 위치(Ax)의 초점 값(Ay)과 전방 위치(Cx)의 초점 값(Cy)의 차이(ACy)가 현재 위치(Ax)의 초점 값(Ay)과 후방 위치(Bx)의 초점 값(By)의 차이(ABy)보다 크면, 초점 위치(Ex)가 현재 위치(Ax)와 현재 위치에서 제2 스텝수(Sw)의 절반이 감해진 위치(Ax - Sw/2) 사이에 위치할 것으로 예측할 수 있다.
초점 조절부(40)는 ABy < ACy 의 관계를 가지는 경우, 하기 식 (2)의 비례 관계를 이용하여 초점 위치(Ex)를 추정할 수 있다.
Figure 112016002899111-pat00007
Figure 112016002899111-pat00008
Figure 112016002899111-pat00009
Figure 112016002899111-pat00010
...(2)
한편, 초점 조절부(40)는 ABy = ACy 의 관계를 가지는 경우, 현재 위치(Ax)를 초점 위치(Ex)로 추정할 수 있다. 이는 식 (1) 및 식 (2)에서 확인할 수 있다. 식 (1) 및 식 (2)에서 ABy = ACy 이면, L = Sw/2 가 되어 Ex = Ax 가 된다.
초점 조절부(40)는 추정된 초점 위치(Ex)가 전방 위치(Cx) 또는 후방 위치(Bx)인지를 판단할 수 있다(S45).
단계 45에서의 판단 결과, 추정된 초점 위치(Ex)가 전방 위치(Cx) 또는 후방 위치(Bx)가 아니면, 초점 조절부(40)는 단계 42에서 사용된 제2 스텝 수가 최소값인지 여부를 판단할 수 있다(S46). 현재 위치(Ax)는 추정된 초점 위치(Ex)로 변경된다.
단계 46에서의 판단 결과, 제2 스텝 수가 최소값이면, 초점 조절부(40)는 추정된 초점 위치(Ex)를 제2 초점 위치로 결정할 수 있다(S47).
단계 46에서의 판단 결과, 제2 스텝 수가 최소값이 아니면, 초점 조절부(40)는 단계 41로 복귀하고, 제2 스텝 수를 다시 결정할 수 있다. 이때, 초점 조절부(40)는 제2 스텝 수의 단계를 낮추고 제2 스텝 수를 감소시킬 수 있다. 초점 조절부(40)는 단계 42 이후의 단계들을 반복 수행할 수 있다. 즉, 초점 조절부(40)는 추정된 초점 위치(Ex)와 추정된 초점 위치(Ex)에서 감소된 제2 스텝 수만큼 전방 위치(Cx) 및 후방 위치(Bx)로 포커스 렌즈를 이동하고 초점 값들을 비교할 수 있다.
단계 43에서의 비교 결과, 전방 위치(Cx)의 초점 값 또는 후방 위치(Bx) 초점 값이 최대이면, 초점 조절부(40)는 초점 값이 최대인 전방 위치(Cx) 또는 후방 위치(Bx)로 포커스 렌즈를 이동시킬 수 있다(S48). 현재 위치(Ax)는 이동한 전방 위치(Cx) 또는 후방 위치(Bx)로 변경된다.
초점 조절부(40)는 단계 48에서 포커스 렌즈가 이동한 전방 위치(Cx) 또는 후방 위치(Bx)가 포커스 렌즈의 이전 위치인지 여부를 판단할 수 있다(S49). 그리고, 초점 조절부(40)는 단계 45에서 추정된 초점 위치(Ex)가 전방 위치(Cx) 또는 후방 위치(Bx)이고, 포커스 렌즈의 이전 위치인지 여부를 판단할 수 있다(S49). 여기서 포커스 렌즈의 이전 위치는 현재 위치(Ax) 바로 직전에 포커스 렌즈의 위치 또는 현재 위치(Ax) 이전의 포커스 렌즈의 위치들 중 어느 한 위치일 수 있다.
단계 49에서의 판단 결과, 포커스 렌즈가 이전 위치로 다시 돌아간 것이 아니라고 판단되면, 초점 조절부(40)는 제2 스텝 수를 유지하고, 변경된 현재 위치(Ax)에서 단계 42 이후의 단계들을 반복 수행할 수 있다.
단계 49에서의 판단 결과, 포커스 렌즈가 이전 위치로 다시 돌아간 것으로 판단되면, 초점 조절부(40)는 단계 42에서 사용된 제2 스텝 수가 최소값인지 여부를 판단할 수 있다(S50).
단계 50에서의 판단 결과, 제2 스텝 수가 최소값이 아니면, 초점 조절부(40)는 단계 41로 복귀하여 제2 스텝 수를 다시 결정할 수 있다. 이때 초점 조절부(40)는 제2 스텝 수의 단계를 낮추고 제2 스텝 수를 감소시킬 수 있다. 초점 조절부(40)는 단계 42 이후의 단계들을 반복 수행할 수 있다.
단계 50에서의 판단 결과, 제2 스텝 수가 최소값이면, 초점 조절부(40)는 포커스 렌즈의 현재 위치(Ax)와 이전 위치의 중간 위치를 제2 초점 위치로 결정할 수 있다(S51). 본 발명의 실시예에서는 포커스 렌즈가 이전 위치로 복귀하는 경우, 즉, 도 5c에 도시된 바와 같이 현재 위치(Ax)가 초점 값이 같은 위치(Ax1, Ax2)를 반복하는 경우, 이전 위치(Ax1 또는 Ax2)와 현재 위치(Ax2 또는 Ax1)의 중간 위치를 제2 초점 위치로 결정할 수 있다.
이는 식 (1)에서 ACy가 0일 때 L이 0이 되고, 식 (2)에서 ABy가 0일 때 L이 0이 되는 것으로부터 확인할 수 있다.
Figure 112016002899111-pat00011
Figure 112016002899111-pat00012
초점 조절부(40)는 제2 스텝 수가 최소값이더라도, 최소값의 제2 스텝 수로 단계 42 이후의 단계들을 한 번 더 수행하여, 이전 위치로 복귀하는지를 한 번 더 체크할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 검색에 의해 검출된 제1 초점 위치를 보정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 초점 조절부(40)는 1차 검색에 의해 검출된 제1 초점 위치(Px)를 보정할 수 있다.
초점 조절부(40)는 포커스 렌즈의 제3 스텝 수를 결정할 수 있다(S31). 제3 스텝 수는 제1 스텝 수보다 작은 스텝 수일 수 있다.
초점 조절부(40)는 제1 초점 위치(Px)를 현재 위치(Ax)로 하고, 현재 위치(Ax)에서 결정된 제3 스텝 수만큼 포커스 렌즈를 전방으로 이동시킨 전방 위치에서의 초점 값, 제3 스텝 수만큼 포커스 렌즈를 후방으로 이동시킨 후방 위치에서의 초점 값을 산출할 수 있다(S32).
초점 조절부(40)는 현재 위치(Ax), 전방 위치 및 후방 위치에서의 초점 값들을 비교할 수 있다(S33).
단계 33에서의 비교 결과, 현재 위치(Ax)의 초점 값이 최대이면, 초점 조절부(40)는 제1 초점 위치(Px)를 보정 없이 유지할 수 있다(S34).
단계 33에서의 비교 결과, 현재 위치(Ax)의 초점 값이 최대가 아니면, 초점 조절부(40)는 포커스 렌즈의 이동 방향을 결정할 수 있다(S35). 초점 조절부(40)는 현재 위치(Ax) 대비 초점 값이 큰 방향을 이동 방향으로 결정할 수 있다.
초점 조절부(40)는 결정된 이동 방향으로 포커스 렌즈를 제3 스텝 수보다 소정 스텝 수(α) 큰 스텝 수(제3 스텝 수 + α)만큼 포커스 렌즈를 이동시킬 수 있다(S36.) 여기서 α는 카메라의 파라미터에 의해 결정될 수 있다.
초점 조절부(40)는 이동한 포커스 렌즈의 위치에서 초점 값의 감소 여부를 판단할 수 있다(S37).
단계 37에서의 판단 결과, 초점 값이 감소하면, 초점 조절부(40)는 이동 전의 포커스 렌즈의 위치를 제1 초점 위치로 보정할 수 있다(S38).
단계 37에서의 판단 결과, 초점 값이 증가하면, 초점 조절부(40)는 다시 단계 36 이후의 단계들을 반복 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 초점 조절 방법은 초점 값이 최대인 위치로 포커스 렌즈를 이동하는 방법과 비례 관계를 이용하여 초점 위치를 추정하는 방법을 병행한다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 초점 조절 방법은 초점 값이 최대인 위치로만 이동하는 초점 조절 방법 대비 신속하고 정확하게 초점 위치를 검출할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 초점 조절 방법은 1차 검색에 의해 개략적으로 초점 위치를 검출하고, 2차 검색에 의해 정확한 초점 위치를 검출함으로써 정확한 초점 위치를 검출할 수 있다. 이때 2차 검색에서 현재 위치와 전방 위치 및 후방 위치의 세 개의 위치의 초점 값 비교 과정을 스텝 수를 변경(감소)하며 반복 수행함으로써 초점 위치를 검출하는 시간을 단축시키며 정확한 초점 위치를 검출할 수 있다. 그리고 반복 수행 횟수에 제한을 두어 초점 위치 검출 시간을 더욱 단축시킬 수 있다. 또한 예측된 초점 위치가 동일한 위치에서 반복적으로 예측되는 경우 초점 위치를 이전 위치와 현재 위치의 평균으로 취함으로써 초점 위치 검출의 반복 횟수를 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 초점 조절 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명의 일 측면들은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 렌즈를 제1 방향 및 상기 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 제1 스텝 수만큼 이동하며 초점 값이 최대인 제1 초점 위치를 검출하는 단계;
    상기 제1 초점 위치를 현재 위치로 하여, 상기 현재 위치, 상기 현재 위치에서 제2 스텝 수만큼 이동한 전방 위치 및 후방 위치에서의 초점 값들을 비교하는 비교 단계;
    상기 비교 결과 상기 현재 위치에서의 초점 값이 최대이면, 상기 제1 초점 위치, 상기 스텝 수, 상기 제1 초점 위치와 상기 전방 위치의 초점 값 차이 및 상기 현재 위치와 상기 후방 위치의 초점 값 차이를 기초로 초점 위치를 추정하는 추정 단계;
    상기 추정 위치가 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치와 상이하면, 상기 현재 위치를 상기 추정된 초점 위치로 변경하고, 상기 제2 스텝 수를 감소시키며 상기 비교 단계와 상기 추정 단계를 반복하는 단계; 및
    상기 제2 스텝 수가 최소값이면 상기 추정된 초점 위치를 렌즈의 최종 초점 위치로 결정하는 단계;를 포함하는 카메라의 초점 조절 방법.
  2. 렌즈를 제1 방향 및 상기 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 제1 스텝 수만큼 이동하며 초점 값이 최대인 제1 초점 위치를 검출하는 단계;
    상기 제1 초점 위치를 현재 위치로 하여, 상기 현재 위치, 상기 현재 위치에서 제2 스텝 수만큼 이동한 전방 위치 및 후방 위치에서의 초점 값들을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치의 초점 값이 최대이고, 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치가 상기 렌즈의 이전 위치이고, 상기 제2 스텝 수가 최소값이면, 상기 렌즈의 현재 위치와 이전 위치의 중간 위치를 상기 렌즈의 최종 초점 위치로 결정하는 단계;를 포함하는 카메라의 초점 조절 방법.
  3. 렌즈를 제1 방향 및 상기 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 제1 스텝 수만큼 이동하며 초점 값이 최대인 제1 초점 위치를 검출하는 단계;
    상기 제1 초점 위치를 현재 위치로 하여, 상기 현재 위치, 상기 현재 위치에서 제2 스텝 수만큼 이동한 전방 위치 및 후방 위치에서의 초점 값들을 비교하는 단계;
    상기 비교 결과 상기 현재 위치에서의 초점 값이 최대이면, 상기 제1 초점 위치, 상기 제2 스텝 수, 상기 제1 초점 위치와 상기 전방 위치의 초점 값 차이 및 상기 현재 위치와 상기 후방 위치의 초점 값 차이를 기초로 초점 위치를 추정하는 추정 단계; 및
    상기 추정된 초점 위치가 상기 전방 위치 또는 상기 후방 위치이고, 상기 렌즈의 이전 위치이고, 상기 제2 스텝 수가 최소값이면 상기 렌즈의 이전 위치와 상기 현재 위치의 중간 위치를 최종 초점 위치로 결정하는 단계;를 포함하는 카메라의 초점 조절 방법.
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