KR20070034964A - 오토포커스 시스템을 구비한 카메라 - Google Patents

오토포커스 시스템을 구비한 카메라 Download PDF

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펜탁스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 카메라는 촬상 소자의 수광면 상에 형성되는 피사체상의 콘트라스트 데이터를 순차적으로 검출하는 콘트라스트 검출기, 및 콘트라스트 데이터에 기초하여 초점정합 상태를 검출하는 초점정합 검출기를 가지고 있다. 카메라는 또한 촬영 광학계를 구동시킴으로써 피사체를 초점정합시키는 초점정합 조절기를 가지고 있다. 피사체가 초점정합 상태에서 벗어나 있는 경우, 초점정합 조절기는 결상면을 전후로 수광면까지 시프트시키도록 상기 촬영 광학계를 구동시킨다. 초점정합 검출기는, 결상면을 시프트시키기 이전의 위치에 대응하는 기준 콘트라스트 데이터, 전방 위치에 대응하는 전방 콘트라스트 데이터, 및 후방 위치에 대응하는 후방 콘트라스트 데이터를 검출한다. 초점정합 조절기는, 기준 콘트라스트 데이터, 전방 콘트라스트 데이터, 및 후방 콘트라스트 데이터로부터 얻어지는 콘트라스트 데이터의 증가 방향을 향해 결상면을 시프트시킨다.
콘트라스트 검출기, 초점정합 검출기, 초점정합 조절기, 결상면, 촬영 광학계, 수광면, 포커싱 렌즈

Description

오토포커스 시스템을 구비한 카메라{CAMERA WITH AUTOFOCUS SYSTEM}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 카메라의 배면도이다.
도 2는 디지털 카메라의 블록도이다.
도 3은 시스템 제어 회로에 의해 수행되는 오토포커싱 동작의 플로차트이다.
도 4는 콘트라스트 데이터 및 콘트라스트 차분 데이터를 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 이웃하는 3개의 콘트라스트 데이터를 도시한 도면이다.
본 발명은 오토포커스 시스템을 구비한 카메라에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 콘트라스트 검출 방식을 이용하는 오토포커스 시스템을 구비한 카메라에 관한 것이다.
컴팩트 타입의 디지털 카메라와 같은 디지털 카메라에서는, 콘트라스트 검출 방식을 이용하는 오토포커스 시스템이 서보기구로서 카메라 내에 편입된다. 콘트라스트 검출 방식에서는, 촬상 소자로부터 독출된 화상 신호에 기초하여 콘트라스트 데이터가 연속적으로 검출되어, 오토포커싱이 수행된다. 피크 즉 최대 콘트라스트 데이터가 검출될 때, 다시 말해 피사체상의 공간 주파수의 고주파 성분이 최 대치가 될 때, 피사체가 초점정합 상태에 있다고 판단하고, 포커싱 렌즈가 초점정합 지점까지 구동된다. 사용자는 카메라의 배면 상의 LCD 모니터를 통해 초점정합 상태를 확인할 수 있다.
일반적으로, 초점정합 위치는, 고주파 성분의 분포 곡선의 정상 지점이 탐색되는 구배법(소위 "등산법(climbing method)")에 의해 검출된다. 포커싱 렌즈를 연속적으로 구동시키면서 콘트라스트 데이터를 순차적으로 검출하고, 콘트라스트 데이터가 최대치를 가질 때, 피사체가 초점정합 상태에 있다고 판단한다.
피사체상이 초점정합 상태에서 벗어나 있음으로 인해 선명한 피사체상이 흐린 상으로 되는 경우, 결상면을 광축의 전후방향으로 시프트시키면서 초점정합 위치가 탐색된다. 또는, 포커싱 렌즈를 초기 위치로 되돌려, 초점정합 위치가 찾아질 때까지 계속 구동시키게 된다. 포커싱 렌즈의 이러한 구동으로는 포커싱에 필요한 시간을 단축시키기는 어렵다.
본 발명의 목적은 피사체를 정밀하고 즉각적으로 초점정합시킬 수 있는 카메라를 제공하는 데 있다.
본 발명의 카메라는 콘트라스트 검출기 및 초점정합 검출기를 가지고 있다. 콘트라스트 검출기는 촬상 소자의 수광면 상에 형성되는 피사체상의 콘트라스트 데이터를 순차적으로 검출한다. 초점정합 검출기는 콘트라스트 데이터에 기초하여 초점정합 상태를 검출한다. 카메라는 또한 촬영 광학계를 구동시킴으로써 피사체 를 초점정합시키는 초점정합 조절기를 가지고 있다.
본 발명에서, 피사체가 초점정합에서 벗어나 있는 경우, 초점정합 조절기는, 결상면을 전후로, 수광면에 해당하는 최종의 초점정합 위치로 시프트시키도록, 촬영 광학계를 구동시킨다. 결상면은 촬영 광학계에 근접하는 전방 위치로 그리고 촬영 광학계로부터 떨어지는 후방 위치로 시프트된다. 그런 다음, 초점정합 검출기가 결상면을 시프트시키기 이전의 위치에 해당하는 기준 콘트라스트 데이터, 전방 위치에 해당하는 전방 콘트라스트 데이터, 및 후방 위치에 해당하는 후방 콘트라스트 데이터를 검출한다. 초점정합 조절기는 기준 콘트라스트 데이터로, 전방 콘트라스트 데이터, 및 후방 콘트라스트 데이터로부터 얻어지는 콘트라스트 데이터의 증가 방향을 향해 결상면을 시프트시킨다.
바람직하게, 초점정합 조절기는, 피사체가 초점정합 상태로부터 벗어나게 될 때, 결상면을 전후로 시프트시킨다. 또한, 바람직하게, 초점정합 조절기는, 피사체상이 저 콘트라스트일 때, 결상면을 전후로 시프트시킨다. 이 경우, 초점정합 검출기는, 전방 및 후방 콘트라스트 데이터가 기준 콘트라스트 데이터보다 낮고, 기준 콘트라스트 데이터와 전방 및 후방 콘트라스트 데이터 간의 차가 허용 범위 내에 있을 때, 초점정합 상태로 판단한다. 예컨대, 초점정합 조절기는 , 기준 콘트라스트 데이터의 위치, 전방 위치, 및 후방 위치가 대략 일정한 간격으로 배열되도록 결상면을 시프트시킨다.
(실시예)
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 카메라의 배면도이다.
디지털 카메라(10)는 배면(10B)에 LCD 모니터(30)를 가지고 있고, LCD 모니터(30)의 위에는 뷰 파인더(22)를 가지고 있다. 또한, 배면(10B)에는 일련의 버튼들이 설치되어 있다. 여기서는, 줌 버튼(12); 상측 버튼(16U), 하측 버튼(16D), 우측 버튼(16R), 좌측 버튼(16L)으로 구성되는 십자형 버튼(16); OK 버튼(18); 및 모드 버튼(19);이 배치되어 있다. 모드 버튼(19)은 촬영 모드, 영상 기록 모도, 및 재생 모드를 전환하기 위해 조작된다.
상면(10U)에는 메인 버튼(11) 및 릴리스 버튼(13)이 설치되어 있다. 메인 버튼(11)을 누름으로써 카메라(10)가 ON 되고, 릴리스 버튼(13)을 조작함으로써 피사체상이 기록된다. 카메라(10)의 전면측에 설치되는 렌즈 배럴(도시 안됨) 내에는 촬영 광학계(15)가 설치되어 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 카메라(10)의 블록도이다.
CPU, ROM, 및 RAM을 포함한 시스템 컨트롤 회로(50)는 카메라(10)의 동작을 제어하고, 메인 스위치(11A), 줌 스위치(12A), 릴리스 반가압 스위치(13A), 릴리스 전가압 스위치(13B), 선택 스위치(16A), 실행 스위치(18A), 모드 스위치(19A) 등이 시스템 컨트롤 회로(50)에 접속되어 있다. ROM에는, 카메라(10)의 동작을 제어하기 위한 프로그램이 저장되어 있다.
촬영 모드가 선택되어 있는 경우, LCD 모니터(30)에 동화상 또는 영상을 표시하기 위한 신호 처리가 행해진다. 촬영 광학계를 투과하는 빛에 의해 피사체상이 CCD(40)의 수광면에 형성되고, 피사체상에 대응하는 화상 신호가 CCD(40)에 발 생한다. CCD(40)가 CCD 구동기(52)에 의해 구동되고, 화상 신호가 일정한 시간 간격으로 CCD(40)로부터 연속적으로 독출된다. 여기서는, 화상 신호가 CCD(40)로부터 1/30 또는 1/60초 간격으로 독출된다. 이 화상 신호는 증폭기(42)에서 증폭되고, A/D 변환기(44)에서 아날로그 화상 신호에서 디지털 화상 신호로 변환된다.
신호 처리기(46)에서, 화이트 밸런스, 감마 보정 처리 등의 다양한 신호 처리가 디지털 화상 신호에 대하여 행해진다. 처리된 화상 신호는, 프레임 메모리(도시하지 않음)에 일시적으로 저장되고, LCD 드라이버(47)로 보내진다. LCD 드라이버(47)는 화상 신호에 기초하여 LCD 모니터(30)를 구동시켜, 영상이 LCD 모니터(30)에 표시된다. 또한, 신호 처리기에서 화상 신호로부터 휘도 신호가 순차 생성되고, 시스템 컨트롤 회로(50)에 보내진다. 시스템 컨트롤 회로(50)에서, 휘도 신호로부터 콘트라스트 데이터가 순차적으로 생성된다.
릴리스 버튼(13)이 반가압되면, 릴리스 반가압 스위치(13A)가 ON 상태로 된다. 그 결과, 오토포커싱이 실행되고, 피사체의 휘도가 검출된다. 촬영 광학계에 포함되어 있는 포커싱 렌즈(15A)가, 결상면이 CCD(40)의 수광면과 일치하도록, 광축(E)를 따라 구동된다. 여기서는, 콘트라스트 검출 방식을 이용하는 오토포커싱이 적용된다. 포커싱 렌즈(15A)는 스테핑 모터(도시하지 않음)를 포함하고 있는 렌즈 구동부(64)에 의해 구동된다. 노출 제어기(58)가 시스템 컨트롤 회로(50)로부터의 제어 신호에 기초하여 포커싱 렌즈(15A)의 위치를 제어한다. 시스템 컨트롤 회로(50)는 포커싱 렌즈(15A)의 위치를 검출한다.
릴리스 버튼(13)이 전가압되면, 릴리스 전가압 스위치(13B)가 ON 상태로 되 어, 셔터(28)가 소정 기간만큼 개방된다. 셔터(28)는 노출 제어기(58)에 의해 제어된다. 1 프레임 분의 화상 신호가 CCD(40)로부터 독출되어, 증폭기(42), A/D 변환기(44), 및 신호 처리기(46)에서 다양한 처리를 받는다. 그런 다음, 화상 데이터는 기록 회로(62)에서 압축되고, 압축된 화상 데이터는 메모리 카드(60)에 저장된다.
재생 모드가 선택된 경우, 메모리 카드(60)로부터 압축된 화상 데이터가 독출되어, 압축해제 처리된다. 압축해제된 화상 데이터는 LCD 드라이버(47)에 보내지고, LCD 드라이버(47)는 LCD 모니터(30)를 구동시켜, 기록된 피사체상이 LCD 모니터(30)에 표시된다. 영상 기록 모드가 선택된 경우, 수초동안 CCD(40)로부터 독출된 일련의 화상 신호가 화상 처리되고, 영상 데이터가 압축되어 메모리 카드(60)에 기록된다.
도 3은 시스템 컨트롤 회로(50)에 의해 실행되는 오토포커싱 처리의 플로차트이다.
스텝(S101)에서는, 포커싱 렌즈(15A)가 초기 위치에 설정되고, 결상면이 광축(E)을 따라 연속적으로 시프트되도록 포커싱 렌즈(15A)가 구동된다. 광축을 따르는 결상면의 위치는 카메라로부터 촬상될 피사체까지의 거리와 함께 변한다. 포커싱 렌즈(15A)의 초기 위치에서는 카메라(10)에 근접하고 있는 피사체를 포커싱하고, 포커싱 렌즈(15A)는, 카메라로부터 이격된 피사체 또는 무한대에 있는 피사체가 포커싱되는 방향으로 결상면이 시프트되도록, 연속적으로 구동된다. 피사체상이 선명하게 형성되는 결상면의 위치는 초점거리를 변화시킴으로써 시프트된다. 광축(E)을 따르는 결상면의 시프트량은 렌즈 구동부(64) 내에 포함되어 있는 스테핑 모터의 회전량에 좌우된다.
스텝(S102)에서는, 콘트라스트 데이터가 취득된다. 화상 데이터의 고주파 성분을 나타내는 콘트라스트 데이터는 1/30 또는 1/60 초 간격으로 1 프레임 분의 화상 신호로부터 연속적으로 생성된다. 콘트라스트 데이터는 1 프레임 분의 화상 신호의 최대 휘도 레벨과 최소 휘도 레벨 간의 차이인 휘도차를 연산함으로써 취득된다. 로 패스 필터 처리를 하기 위해, 콘트라스트 데이터는 여기에서 전회 구해진 콘트라스트 데이터와 금회 구해진 콘트라스트 데이터와의 평균값을 산출함으로써 취득된다.
스텝(S103)에서는, 콘트라스트 차분 데이터가 산출된다. 콘트라스트 차분 데이터는 금회 검출된 콘트라스트 데이터와 RAM에 저장된 전회 검출된 콘트라스트 데이터 간의 차분치를 나타낸다. 그런 다음, 스텝(S104)에서는, 지금까지 검출된 일련의 콘트라스트 데이터 중에서, 이번 검출된 콘트라스트 데이터가 피크 즉 최대치의 데이터인지의 여부가 판단된다.
도 4는 콘트라스트 데이터와 콘트라스트 차분 데이터의 플롯을 도시하고 있다.
도 4에서는, 콘트라스트 데이터(D0∼D6)와 콘트라스트 차분 데이터(T1∼T6)가 결상면이 시프트되는 방향을 따라 도시되어 있다. 콘트라스트 데이터는, 결상면이 시프트됨에 따라 점차로 증가한다. 그런 다음, 콘트라스트 데이터는, 결상면이 초점정합 위치에 인접한 위치 즉 CCD(40)의 수광면의 위치로 이동할 때 급격하 게 상승한다. 결상면이 초점정합 위치를 초과하면, 콘트라스트 데이터는 급격하게 하강한다. 한편, 콘트라스트 차분 데이터는, 콘트라스트 데이터가 상승함과 동시에 점차로 증가하다가, 결상면이 초점정합 위치(CCD(40)의 수광면의 위치)에 인접할 때 급격하게 증가한다. 그런 다음, 콘트라스트 차분 데이터는, 결상면이 초점정합 위치를 초과하면 급격하게 감소한다. 대개, 결상면이 초점정합 위치를 초과했을 때의 콘트라스트 차분 데이터는 0에 가까운 값 또는 음의 값으로 된다(도 4에서는 음의 값). 도 3에 도시된 스텝(S104)에서는, 금회 즉 최신의 콘트라스트 데이터가 전회 즉 직전의 콘트라스트 데이터보다 낮은지와, 산출된 콘트라스트 차분 데이터가 소정의 크기보다 큰 크기로 감소하는지의 여부가 판단된다. 여기서는, 금회 산출된 콘트라스트 차분 데이터와 전회 산출된 콘트라스트 차분 데이터 간의 감소차 "ΔD"가 소정의 기준차 "TO"를 초과하는지의 여부가 판단된다.
금회 콘트라스트 데이터가 전회 콘트라스트 데이터보다 낮지 않다고 판단되거나 차 "ΔD"가 기준차 "TO"를 초과하지 않는다고 판단되는 경우에는(즉, 전회 콘트라스트 데이터가 피크 즉 최대 데이터가 아니라고 판단되는 경우에는), 스텝(102)으로 돌아간다. 한편, 전회 콘트라스트 데이터가 피크 데이터라고 판단되는 경우에는, 스텝(105)으로 진행한다. 도 4에서는, 콘트라스트 데이터 "D6"가 전회 검출된 콘트라스트 데이터 "D5"보다 작다. 이 경우에는, 금회 산출된 콘트라스트 차분 데이터 "T6"와 전회 산출된 콘트라스트 차분 데이터 "T5" 간의 차 "ΔD"가 기준차 "TO"를 초과하고 있다. 기준차 "T0"는 촬영 광학계(15)의 초점거리에 따라 정해진다.
스텝(S105)에서는, 근사 2차 곡선 "PM"이 일련의 검출된 콘트라스트 데이터로부터 산출되고, 곡선 "PM"에서 최대치인 최대 피크 콘트라스트 데이터 "DT"가 곡선 "PM"으로부터 구해진다. 그런 다음, 최대 콘트라스트 데이터 "DT"에 대응하는 결상면의 위치 "FP"(이하, "초점정합 위치"라 함)가 산출된다. 스텝(S106)에서는, 결상면이 CCD(40)의 수광면과 일치하는 초점정합 위치 "FP"로 복귀하도록 포커싱 렌즈(15A)가 구동된다. 이것에 의해, 확실하게 초점정합된 화상이 LCD 모니터(30)에 표시된다.
스텝(S107)에서는, 콘트라스트 데이터가 새롭게 취득된다. 그런 다음, 스텝(S108)에서는, 피사체가 초점정합 상태로 유지되는지의 여부가 판단된다. 여기서는, 새롭게 취득된 콘트라스트 데이터와 전회 검출된 콘트라스트 데이터 간의 차가 소정의 허용 범위 내에 있는지의 여부가 판단된다. 그 차가 허용 범위 내에 있는 경우에는, 새롭게 취득된 콘트라스트 데이터가 전회 검출된 콘트라스트 데이터와 실질적으로 동일한 것으로(즉, 초점정합 상태가 유지되고 있는 것으로) 판단되고; 스텝(S107)으로 돌아간다. 초점정합 상태가 유지되는 동안에는, 스텝(107)에서 스텝(108)으로의 과정이 반복적으로 실행된다. 한편, 그 차가 허용 범위를 초과하고 있다고(즉, 피사체가 초점정합 상태를 벗어나게 되었다고) 판단되는 경우에는, 스텝(S109)으로 진행된다. 초점정합 상태는 촬상되는 피사체의 변경 또는 변화, 피사체의 이동, 또는 카메라(10)의 이동 등으로 인해 탈초점정합 상태로 변화될 수 있다.
스텝(S109)에서는, 검출된 콘트라스트 데이터가 비교적 낮은 값인지의 여부; 즉 피사체상이 저 콘트라스트 화상인지, 다시 말해 화상 전체에 걸친 변동의 범위가 작은지의 여부가 판단된다. 여기서는, 일련의 검출된 콘트라스트 데이터 중에서의 최대 데이터가 소정치 이하인지의 여부가 판단된다. 콘트라스트 데이터가 저 콘트라스트 데이터가 아니라고 판단되는 경우에는, 스텝(S110)으로 진행되고, 스텝(S110)에서는 포커싱 렌즈(15A)가 초기 위치까지 구동된다. 그런 다음, 피사체를 초점정합시키기 위해 스텝(S102~S106)이 실행된다. 한편, 콘트라스트 데이터가 저 콘트라스트 데이터라고 판단되는 경우에는, 스텝(S111)으로 진행된다.
스텝(S111)에서는, 카메라에 근접한 피사체가 초점정합되는 방향(이하, "전방 방향"이라 함)을 향해 또한 카메라로부터 먼 피사체가 초점정합되는 방향(이하, "후방 방향"이라 함)을 향해 결상면을 시프트시키도록, 포커싱 렌즈(15A)가 전후로 구동된다. 결상면은 전방 방향을 향해 소정의 위치로 시프트되고, 그리고 후방 방향을 위해 소정의 위치로 시프트된다. 이 2개의 위치(이하, 각각 "전방 위치" 및 "후방 위치"라 함)는 모두 스텝(S106)에서 정해진 위치로부터 공통의 간격만큼 떨어져 있다. 포커싱 렌즈(15A)를 구동시키는 동안, 콘트라스트 데이터(이하, "전방 콘트라스트 데이터"라고 하는 콘트라스트 데이터)가 전방 위치에서 검출되고, 콘트라스트 데이터(이하, "후방 콘트라스트 데이터"라고 하는 콘트라스트 데이터)가 후방 위치에서 검출된다. 스텝(S112)에서는, 전방 및 후방 콘트라스트 데이터와 스텝(S107)에서 취득된 콘트라스트 데이터(이하, "기준 콘트라스트 데이터"라고 하는 콘트라스트 데이터)에 기초하여, 저 콘트라스트 조건에서 초점정합 상태가 실질적으로 유지되는지의 여부가 판단된다. 기준 콘트라스트 데이터는 결상면을 시프트 시키기 이전의 위치에서 검출된다.
도 5는 이웃하는 3개의 콘트라스트 데이터를 보여주고 있다. 콘트라스트 데이터(Pl)는 포커싱 렌즈(15A)를 시프트시키기 이전에 취득되는 기준 콘트라스트 데이터를 나타내고, 콘트라스트 데이터(P2, P3)는 각각 전방 콘트라스트테이터 및 후방 콘트라스트 데이터를 나타낸다. 전방 및 후방 콘트라스트 데이터(P2, P3)는 기준 콘트라스트 데이터(P1)보다 낮고, 기준 콘트라스트 데이터(P1)와 전방 및 후방 콘트라스트 데이터(P2, P3) 간의 차는 작다. 이 경우에는, 초점정합 상태가 실질적으로 유지된다. 스텝(S112)에서는, 전방 및 후방 콘트라스트 데이터가 기준 콘트라스트 데이터보다 낮은지의 여부와, 기준 콘트라스트 데이터에 대한 감소율이 2 퍼센트 이하인지의 여부가 판단된다. 초점정합 상태가 실질적으로 유지된다고 판단되는 경우에는, 스텝(S107)으로 돌아간다.
한편, 초점정합 상태가 유지되지 않는다고 판단되는 경우에는, 스텝(S113)으로 진행된다. 스텝(S113)에서는, 기준 콘트라스트 데이터와 전방 및 후방 콘트라스트 데이터에 기초하여 결상면의 시프트 방향이 판단된다. 시프트 방향은 촬영 광학계(15)에 근접한 전방 방향 또는 촬영 광학계(15)로부터 먼 후방 방향이 되고, 콘트라스트 데이터가 증가하는 방향이 시프트 방향으로서 판단된다. 그런 다음, 결정된 시프트 방향을 따라 포커싱 렌즈(15A)가 구동된다.
도 5b는 또다른 이웃하는 3개의 콘트라스트 데이터를 보여주고 있다. 콘트라스트 데이터(Pl')는 기준 콘트라스트 데이터를 나타내고, 콘트라스트 데이터(P2', P3')는 각각 전방 콘트라스트테이터 및 후방 콘트라스트 데이터를 나타낸 다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 전방 콘트라스트 데이터(P2')는 기준 콘트라스트 데이터(P1')보다 크고, 반면에 후방 콘트라스트 데이터(P3')는 기준 콘트라스트 데이터(P1')보다 작다. 이 경우에는, 결상면이 CCD(40)의 수광면에 대해 후방 위치에 있기 때문에, 결상면은 촬영 광학계(15)에 근접한 전방 방향으로 시프트된다. 스텝(S113)에서는, 결상면이 CCD(40)의 수광면과 일치하도록 포커싱 렌즈(15A)가 구동된다. 스텝(Sl13)이 실행된 후, 스텝(S102)으로 돌아간다.
이런 방식으로, 본 실시예에서는, 피사체의 결상면을 초기 위치로부터 연속적으로 시프트시키도록 포커싱 렌즈(15A)가 구동되고, 콘트라스트 차분 데이터가 산출된다. 그런 다음, 콘트라스트 데이터의 감소와 콘트라스트 차분 데이터의 감소량에 기초하여 피사체가 초점정합 상태가 되었는지의 여부가 판단된다. 피사체가 초점정합 상태가 되었다고 판단되는 경우에는, 초점정합 위치가 근사적으로 산출되고, 결상면의 위치가 산출된 초점정합 위치; 즉 CCD(40)의 수광면의 위치가 되도록 포커싱 렌즈(15A)가 구동된다. 결상면이 초점정합 위치를 초과한 후에 취득되는 최신 콘트라스트 데이터에 의해 초점정합 상태가 검출되기 때문에, 오토포커싱이 신속하게 실행된다.
또한, 피사체상이 저 콘트라스트 상태인 경우에는, 결상면의 시프트 방향은 서로 이웃하는 3개의 콘트라스트 데이터에 의해 판단된다. 따라서, 피사체상이 저 콘트라스트 상태인 경우에도, 오토포커싱이 신속하게 실행된다.
피사체상이 저 콘트라스트 상태인 경우에는, 콘트라스트 데이터가 연속적으로 감소한 후에 초점정합 상태를 판단할 수도 있다. 콘트라스트 데이터는 휘도차 데이터 이외의 다른 데이터에 의해 검출될 수도 있다.
선택적으로, 콘트라스트 차분 데이터의 감소량에 의해 결상면이 초점정합 위치를 초과하였는지의 여부를 판단할 수도 있다. 선택적으로, 피사체상이 저 콘트라스트가 아닌 경우에도 결상면의 시프트 방향이 판단될 수 있다. 결상면을 먼저 후방 위치로 시프트시킨 다음 전방 위치로 시프트시킬 수도 있다.
마지막으로, 바람직한 실시예의 장치를 설명하였지만 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변화 및 수정이 이루어질 수 있다는 것을 당업자는 알 것이다.
본 발명에 의하면, 신속하게 오토포커싱을 실행할 수 있고, 항상 초점정합된 피사체상을 얻을 수 있다.

Claims (8)

  1. 촬상 소자의 수광면 상에 형성되는 피사체상의 콘트라스트 데이터를 순차적으로 검출하는 콘트라스트 검출기;
    콘트라스트 데이터에 기초하여 초점정합 상태를 검출하는 초점정합 검출기; 및
    촬영 광학계를 구동시킴으로써 피사체를 초점정합시키는 초점정합 조절기;를 포함하고 있고,
    상기 초점정합 조절기가, 피사체가 초점정합 상태에서 벗어나 있는 경우, 결상면을 전후로 수광면까지 시프트시키도록 상기 촬영 광학계를 구동시키고,
    상기 초점정합 검출기가, 결상면을 시프트시키기 이전의 위치에 대응하는 기준 콘트라스트 데이터, 전방 위치에 대응하는 전방 콘트라스트 데이터, 및 후방 위치에 대응하는 후방 콘트라스트 데이터를 검출하고,
    상기 초점정합 조절기가, 기준 콘트라스트 데이터, 전방 콘트라스트 데이터, 및 후방 콘트라스트 데이터로부터 얻어지는 콘트라스트 데이터의 증가 방향을 향해 결상면을 시프트시키는 것을 특징으로 하는 카메라.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 초점정합 조절기가, 피사체가 초점정합 상태에서 벗어나게 되는 경우, 결상면을 전후로 초점정합 상태에 대해 시프트시키는 것을 특징으로 하는 카메라.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 초점정합 조절기가, 피사체상이 저 콘트라스트 상태인 경우, 결상면을 전후로 시프트시키는 것을 특징으로 하는 카메라.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 초점정합 검출기가, 전방 및 후방 콘트라스트 데이터가 기준 콘트라스트 데이터보다 낮고, 기준 콘트라스트 데이터와 전방 및 후방 콘트라스트 데이터 간의 차가 허용 범위 내에 있는 경우, 초점정합 상태에 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 초점정합 조절기가, 기준 콘트라스트 데이터에 대응하는 위치, 전방 위치, 및 후방 위치가 대략 일정한 간격으로 배열되도록 결상면을 시프트시키는 것을 특징으로 하는 카메라.
  6. 순차적으로 검출된 콘트라스트 데이터에 기초하여 초점정합 상태를 검출하는 초점정합 검출기; 및
    촬영 광학계를 구동시킴으로써 피사체를 초점정합시키는 초점정합 조절기;를 포함하고 있고,
    상기 초점정합 조절기가, 피사체가 초점정합 상태에서 벗어나 있는 경우, 결상면을 전후로 수광면까지 시프트시키도록 상기 촬영 광학계를 구동시키고,
    상기 초점정합 검출기가, 결상면을 시프트시키기 이전의 위치에 대응하는 기 준 콘트라스트 데이터, 전방 위치에 대응하는 전방 콘트라스트 데이터, 및 후방 위치에 대응하는 후방 콘트라스트 데이터를 검출하고,
    상기 초점정합 조절기가, 기준 콘트라스트 데이터, 전방 콘트라스트 데이터, 및 후방 콘트라스트 데이터로부터 얻어지는 콘트라스트 데이터의 증가 방향을 향해 결상면을 시프트시키는 것을 특징으로 하는 피사체를 초점정합시키는 장치.
  7. 순차적으로 검출된 콘트라스트 데이터에 기초하여 초점정합 상태를 검출하는 초점정합 검출기; 및
    촬영 광학계를 구동시킴으로써 피사체를 초점정합시키는 초점정합 조절기;를 포함하고 있고,
    상기 초점정합 조절기가, 피사체가 초점정합 상태에서 벗어나 있는 경우, 결상면을 전후로 수광면까지 시프트시키도록 상기 촬영 광학계를 구동시키고,
    상기 초점정합 검출기가, 결상면을 시프트시키기 이전의 위치에 대응하는 기준 콘트라스트 데이터, 전방 위치에 대응하는 전방 콘트라스트 데이터, 및 후방 위치에 대응하는 후방 콘트라스트 데이터를 검출하고,
    상기 초점정합 조절기가, 기준 콘트라스트 데이터, 전방 콘트라스트 데이터, 및 후방 콘트라스트 데이터로부터 얻어지는 콘트라스트 데이터의 증가 방향을 향해 결상면을 시프트시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 프로덕트.
  8. 순차적으로 검출된 콘트라스트 데이터에 기초하여 초점정합 상태를 검출하는 단계;
    피사체가 초점정합 상태에서 벗어나 있는 경우, 결상면을 전후로 수광면까지 시프트시키도록 상기 촬영 광학계를 구동시키는 단계;
    결상면을 시프트시키기 이전의 위치에 대응하는 기준 콘트라스트 데이터, 전방 위치에 대응하는 전방 콘트라스트 데이터, 및 후방 위치에 대응하는 후방 콘트라스트 데이터를 검출하는 단계; 및
    기준 콘트라스트 데이터, 전방 콘트라스트 데이터, 및 후방 콘트라스트 데이터로부터 얻어지는 콘트라스트 데이터의 증가 방향을 향해 결상면을 시프트시키는 단계;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 피사체를 초점정합시키는 방법.
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