KR20070113973A - 촬상 장치 및 촬상 제어 방법 - Google Patents

촬상 장치 및 촬상 제어 방법 Download PDF

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KR20070113973A
KR20070113973A KR1020070044287A KR20070044287A KR20070113973A KR 20070113973 A KR20070113973 A KR 20070113973A KR 1020070044287 A KR1020070044287 A KR 1020070044287A KR 20070044287 A KR20070044287 A KR 20070044287A KR 20070113973 A KR20070113973 A KR 20070113973A
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후미노부 히가시노
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

본 발명은 포커스 렌즈를 이동시켜 제 1노광 시간에서 촬상한 피사체의 화상에 대응하는 화상 데이터를 검파하여 얻어진 콘트라스트 신호에 의해서 포커스를 실시하는 촬상 장치에 있어서, 상기 포커스 렌즈가 이동되는 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 상기 콘트라스트 신호를 기억하는 기억부와, 상기 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 기억된 상기 콘트라스트 신호를 각각의 포커스 렌즈 위치마다 적산하는 적산부와, 적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키는 제어부를 포함하여 구성된 촬상 장치를 제공한다.

Description

촬상 장치 및 촬상 제어 방법{Image pickup apparatus and image pickup control method}
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 스틸카메라의 외관 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 스틸카메라의 내부 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 오토포커스(AF)처리부의 기능적 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 4는 스캔 AF 제어의 절차를 설명하는 플로차트이다.
도 5는 스캔 처리의 절차를 설명하는 플로차트이다.
도 6a 및 도 6b는 스캔 처리에 의해 생성되는 콘트라스트 신호의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 적산된 콘트라스트 신호의 예를 나타내는 도면이다.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
1: 디지털 스틸카메라 11: 렌즈부
12: AF보조광투광부 13: 파인더
14: 플래시 15: 전원 스위치
16: 셔터 버튼 17: 줌 버튼
18: 모드 다이얼 19: 조작 버튼
20: 액정 패널 33: A/D변환부
34: 디지털 신호 처리부 35: 기록 장치
36: CPU 37: 조작부
38: EEPROM 39: 프로그램 ROM
40: RAM 41: 타이밍 발생기
42: 모터 드라이버 43: 액추에이터
51: AF처리부 61: 조도계측제어부
62: 노광 시간 산출부 63: AF제어부
64: 콘트라스트 신호 기억부 65: 콘트라스트 신호 적산부
66: 콘트라스트 판정부 67: 스캔 시간 산출부
68: 스캔 시간 판정부
본 발명은 2006년 5월 26일 일본특허청에 제출된 일본특허출원JP2006-146569에 기재된 주제와 관련되며, 그 전체내용은 참조로서 여기에 포함되어 있다.
본 발명은 촬상 장치 및 촬상 제어 방법에 관한 것으로, 특히, 저광상태 또는 하나의 피사체가 저콘트라스트인 경우 정확한 포커스(合焦)를 실행할 수 있는 촬상 장치 및 촬상 제어 방법에 관한 것이다.
종래의 기술에서 오토 포커스 동작이 실시될 때 포커스 렌즈가 이동되는 동안 콘트라스트 신호가 검파되고, 습득된다. 이때 최대 콘트라스트에 도달되는 위치에 포커스 렌즈를 이동시켜 포커스를 실시한다.
예를 들면, 비디오 카메라에 있어서 포커스 렌즈의 이동에 의해 생성되고, 콘트라스트의 유무를 판정하기 위한 평가치의 변화에 의거하여 이 평가치가 최대값 에 도달되는 포커스 렌즈 위치를 인식한다. 생성된 평가치가 연속적으로 감소하는 경우는 이 최대값이 최대평가치, 즉, 콘트라스트의 최대점으로 인식되어 이 최대 평가치에 대응하는 포커스 렌즈 위치가 인포커스(in-focus)위치라고 판단된다.(예를 들면, 특허 제 3747474호 공보).
그러나, 콘트라스트가 없다고 판정되었을 경우, 예를 들면, 저광상태 또는 하나의 피사체가 저콘트라스트인 경우 포커스 렌즈는 콘트라스트 신호를 검파하고 습득하기 위해 다시 이동되지 않는다. 따라서, 정확한 포커스가 실현되지 않을 가능성 있다.
또한, 오토 포커스 처리는 특정의 고정 위치로 포커스 렌즈를 이동시키는 것으로 종료되기 때문에 정확한 포커스가 달성된다고 판단하기 어렵다.
본 발명은, 이러한 상황에 감안하여, 저광상태(저조도)(low light condition) 또는 하나의 피사체가 저콘트라스트(low contrast)인 경우 정확한 포커스를 실시하기 위한 기술을 제공하는 것이다.
본 발명에 실시예에 따르면, 포커스 렌즈를 이동시켜 제 1노광 시간에서 촬상한 피사체의 화상에 대응하는 화상 데이터를 검파하여 얻어진 콘트라스트 신호에 의해서 포커스를 실시하는 촬상 장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 촬상 장치는 상기 포커스 렌즈가 이동되는 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 상기 콘트라스트 신호를 기억하는 기억부와, 상기 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 기억된 상기 콘트라스트 신호를 각각의 포커스 렌즈 위치마다 적산하는 적산부와, 적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명의 촬상 장치는 적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값사이의 차분이 콘트라스트의 존재를 판정하기 위한 제 1임계값을 넘는지 아닌지를 판정하는 제 1판정부를 더 포함한다. 상기 차분이 상기 제 1임계값과 동일하거나 이하이라고 판정되었을 경우, 상기 제어부는 상기 각 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호를 다시 얻을 수 있도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 촬상 장치는 상기 차분이 상기 제 1임계값과 동일하거나 그이하라고 판정되었을 경우, 상기 차분이 상기 제 1임계값을 넘는다고 예측되는 제 2노광 시간을 산출하는 산출부를 더 포함한다. 또한, 제어부는 산출된 상기 제 2노광 시간에서 촬상한 상기 피사체의 각 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호를 얻을 수 있도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 촬상 장치는 산출된 제 2노광 시간에서 촬상한 상기 피사체의 콘트라스트 신호를 얻기 위해 요구되는 시간이, 미리 정해진 제 2임계값을 넘는지 아닌지를 판정하는 제 2판정부를 더 포함한다. 또한, 콘트라스트 신호를 얻기 위해 요구되는 시간이 상기 제 2임계값을 넘는다고 판정되었을 경우, 상기 산출부는 콘트라스트 신호를 얻기 위해 요구되는 시간이 상기 제 2임계값을 넘지 않는 제 3노광 시간을 산출할 수 있다. 상기 제어부는 산출된 상기 제 3노광 시간에서 촬상한 상기 피사체의 상기 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호를 얻을 수 있도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제 2노광 시간에 대한 상기 제 3노광 시간의 비율이, 소정의 값보다 작은 경우, 상기 제어부는 적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치 또는 소정의 고정 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 포커스 렌즈를 이동시켜 제 1노광 시간에서 촬상한 피사체의 화상에 대응하는 화상 데이터를 검파하여 얻어진 콘트라스트 신호에 의해서 포커스를 실시하는 촬상 장치의 촬상제어방법을 제공한다. 이 촬상제어방법은 상기 포커스 렌즈가 이동되는 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 상기 콘트라스트 신호를 기억하는 단계와, 상기 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 기억된 상기 콘트라스트 신호를 각각의 포커스 렌즈 위치마다 적산하는 단계와, 적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키는 단계를 포함한다.
그 결과, 상기 포커스 렌즈가 이동되는 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 상 기 콘트라스트 신호를 기억되고, 상기 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 기억된 상기 콘트라스트 신호가 각각의 포커스 렌즈 위치마다 적산되며, 적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 상기 포커스 렌즈의 이동이 제어된다.
이하에 본 발명의 실시예가 기술된다. 본 발명의 구성 요건과 명세서 또는 도면에 기재된 실시예의 대응 관계의 예시가 다음과 같이 기술된다. 이 기재는 본 발명이 명세서나 도면에 기재됨을 지지하는 실시예들을 확인하기 위한 것이다. 따라서, 명세서 또는 도면내에 기재되어 있지만, 본 발명의 구성 요소에 대응하는 실시예로서 여기에는 기재되지 않은 실시예가 있다고 해도, 그 실시예가 본 발명의 구성요소에 대응하지 않는다는 것을 의미하지는 않는다. 동시에, 실시예가 본 발명의 특정한 구성 요소에 대응하는 것으로 여기에 기재되어 있다고 해도, 이는 그 실시예가 본 발명의 또 다른 구성 요소에 대응하지 않는다는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 포커스 렌즈를 이동시켜 제 1노광 시간에서 촬상한 피사체의 화상에 대응하는 화상 데이터를 검파하여 얻을 수 있는 콘트라스트 신호에 의해서 포커스하는 촬상 장치가 제공된다. 또한, 촬상 장치는 상기 포커스 렌즈의 이동되는 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 콘트라스트 신호를 기억하는 기억 수단(예를 들면, 도 3의 콘트라스트 신호 기억부(64))과, 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 기억된 상기 콘트라스트 신호를 각각의 포커스 렌즈 위치마다 적산하는 적산 수단(예를 들면, 도 3의 콘트라스트 신호 적산부(65))과, 적산된 콘트라 스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 포커스 렌즈의 이동을 제어하는 제어부(예를 들면, 도 3의 AF제어부(63))를 구비한다.
촬상 장치는 적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값의 차분이, 콘트라스트의 유무를 판정하기 위한 제 1임계값을 넘는지 아닌지를 판정하는 제 1판정 수단(예를 들면, 도 3의 콘트라스트 판정부(66))을 더 포함한다. 차분이 상기 제 1임계값 이하이라고 판정되었을 경우, 상기 제어부는 다시 상기 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호를 얻을 수 있도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어할 수 있다.(예를 들면, 도 4의 단계(S14))
촬상 장치는 차분이 상기 제 1임계값 이하이라고 판정되었을 경우, 차분이 상기 제 1임계값을 넘는다고 예측되는 제 2노광 시간을 산출하는 산출부(예를 들면, 도 3의 노광 시간 산출부(62))를 더 포함한다. 제어부는 산출된 상기 제 2노광 시간에서 촬상한 피사체의 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호를 얻을 수 있도록 포커스 렌즈의 이동을 제어시킬 수 있다.(예를 들면, 도 4의 단계(S14))
또한, 촬상 장치는 산출된 제 2노광 시간에서 촬상한 피사체의 콘트라스트 신호를 얻기 위해 요구되는 시간이 미리 정해진 제 2임계값을 넘는지 아닌지를 판정하는 제 2판정부(예를 들면, 도 3의 스캔 시간 판정부(68))를 더 포함한다. 콘트라스트 신호를 얻기 위해 요구되는 시간이 제 2임계값을 넘는다고 판정되었을 경우, 산출부는 콘트라스트 신호를 얻기 위해 요구되는 시간이 제 2임계값을 넘지 않는 제 3노광 시간을 산출할 수 있다.(예를 들면, 도 4의 단계(S21)) 제어부는 산출된 제 3노광 시간에서 촬상한 상기 피사체의 상기 포커스 렌즈 위치마다의 콘 트라스트 신호를 얻을 수 있도록 포커스 렌즈의 이동을 제어할 수 있다.(예를 들면, 도 4의 단계(S14))
또한, 제 2노광 시간에 대한 상기 제 3노광 시간의 비율이 소정의 값보다 작은 경우, 제어부는 적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈위치 또는 소정의 고정 위치로 포커스 렌즈의 이동을 제어할 수 있다.(예를 들면, 도 4의 단계(S25))
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 포커스 렌즈를 이동시켜 제 1노광 시간에서 촬상한 피사체의 화상에 대응하는 화상 데이터를 검파하여 얻을 수 있는 콘트라스트 신호에 의해서 포커스하는 촬상 장치의 촬상 제어 방법이 제공된다. 이 촬상 제어 방법은 포커스 렌즈가 이동되는 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 상기 콘트라스트 신호를 기억하는 단계와(예를 들면, 도 5의 단계(S54)), 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 기억된 상기 콘트라스트 신호를 각각의 포커스 렌즈 위치마다 적산하는 단계와,(예를 들면, 도 4의 단계(S15)), 적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 포커스 렌즈를 이동시키는(예를 들면, 도 4의 단계(S24))단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 스틸카메라(1)의 외관 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 1a는 정면 또는 피사체로 향해지는 디지털 스틸카메라(1)의 렌즈측을 나타낸다. 도 1b는 배면측 또는 디지털 스틸카메라(1)의 사용자로 향해지는 패널 측을 나타낸다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 디지털 스틸카메라(1)의 정면의 우측에는 렌즈부(11)가 설치되어 있다. 도시하지 않지만, 렌즈부(11)는 피사체로부터 빛을 집광하는 렌즈나 포커스의 조정을 하기 위한 포커스 렌즈, 조리개와 같은 광학계 등으로 구성되어 있다. 디지털 스틸카메라(1)의 전원이 온으로 되었을 때 렌즈부(11)는 디지털 스틸카메라(1)의 하우징에서 도출된다. 디지털 스틸카메라(1)의 전원이 오프로 되었을 때에, 렌즈부(11)는 디지털 스틸카메라(1)의 하우징내부로 수축된다. 도 1a는 렌즈부(11)가 디지털 스틸카메라(1)의 하우징 내부에 조립된 상태를 나타낸다.
도 1a를 참조하면, 디지털 스틸카메라(1)의 정면 중앙의 우측상부에는 오토포커스(AF)(Auto Focus)보조광투광부(12)가 설치되어 있다. AF보조광투광부(12)는 렌즈부(11)의 광학계의 광축 방향을 따라 AF보조광으로서 광을 조사함으로써, 피사체를 조명한다. 이것에 의해, 예를 들면, 어두운 장소에서도 피사체의 화상을 촬상하고, 촬상된 화상에 의거하여 피사체에 포커스를 실시하는, 이른바 오토 포커스 기능이 가능하다. 또한, AF보조광의 조사를 강제적으로 오프하는 경우 AF보조광투광부(12)는 어두운 장소에서도 AF보조광을 조사하지 않는다.
디지털 스틸카메라(1)의 정면 중앙의 좌측상부에는 디지털 스틸카메라(1)의 배면측으로 확장하는 파인더(finder)(13)가 설치되어 있다. 이 파인더(13)의 좌측에 플래시(14)가 배치되어 있다.
디지털 스틸카메라(1)의 상부에는 전원의 온／오프에 사용디는 전원 스위 치(15)와, 촬상된 화상을 기록하는데 사용되는 셔터 버튼(릴리즈 버튼)(16)이 설치되어 있다. 전원 스위치(15)와 셔터 버튼(16)은 디지털 스틸카메라(1)의 정면에서 보았을 때 좌측에 위치하고 있다.
도 1b를 참조하면, 디지털 스틸카메라(1)의 배면의 우측에는 줌 버튼(17), 모드 다이얼(18) 및 조작 버튼(19)이 설치되어 있다. 우측상부에서 줌 버튼(17)은 줌의 배율을 조정하기 위해 사용된다. 모드 다이얼(18)은 예를 들면, AF보조광투광부(12) 또는 플래시(14)의 발광을 강제적으로 온／오프로 하는 모드나, 사용자가 셀프타이머를 사용하도록 하는 모드, 액정 패널(20)에 메뉴 화면을 표시하는 모드등 사용가능한 모드로부터 디지털 스틸카메라(1)의 모드를 선택하는데 이용된다. 조작 버튼(19)는 예를 들면, 액정 패널(20)에 표시된 메뉴 화면의 항목을 선택하는 커서를 이동시키거나, 항목의 선택을 확정하기 위해 이용된다. 이 액정 패널(20)은 다양한 화상을 표시할 수 있다.
다음에, 도 2는 도 1a 및 도 1b의 디지털 스틸카메라(1)의 내부 구성예를 나타낸다. 디지털 스틸카메라(1)는 렌즈부(11), AF보조광투광부(12), 파인더(13), 플래시(14), 액정 패널(20), CCD(Charge Coupled Device)(31), 아날로그 신호 처리부(32), A/D(Analog/Digital)변환부(33), 디지털 신호 처리부(34), 기록 장치(35), CPU(Central Processing Unit)(36), 조작부(37), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)(38), 프로그램 ROM(Read Only Memory)(39), RAM(Random Access Memory)(40), 타이밍 발생기(TG)(41), 모터 드라이버(42) 및 액추에이터(43)를 포함한다.
또한, 도 1a에 도시된 AF보조광투광부(12), 파인더(13) 및 플래시(14)는 간소화를 위해 도 2에서 생략되어 있다.
CCD(31)는 CCD 센서이며, 타이밍 발생기(TG)(41)로부터 공급되는 타이밍 신호에 따라서 동작한다. 이 CCD(31)는 렌즈부(11)를 거쳐 피사체로부터의 빛을 수광하고, 광전 변환을 실시하며, 수광량에 대응하여 전기신호로서의 아날로그 화상 신호를 아날로그 신호 처리부(32)에 공급한다. 또한, CCD(31)는 CCD 센서에 한정되지 않고,(예를 들면, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)센서) 화소 단위로서 화상 신호를 생성할 수 있는 촬상 소자이면 좋다.
아날로그 신호 처리부(32)는 CPU(36)의 제어하에 CCD(31)로부터 아날로그 화상 신호의 증폭과 같은 아날로그 신호 처리를 실시하고, 아날로그 신호 처리의 결과로 얻을 수 있는 화상 신호를 A/D변환부(33)에 공급한다.
A/D변환부(33)는 CPU(36)의 제어하에 아날로그 신호 처리부(32)로부터 수신된 아날로그 신호인 화상 신호를 A/D변환하고, A/D변환으로부터 결과를 디지털 신호로 나타낸 화상 데이터를 디지털 신호 처리부(34)에 공급한다.
디지털 신호 처리부(34)는 CPU(36)의 제어에 따라, A/D변환부(33)로부터 화상 데이터에 대해 노이즈 제거 처리 등의 디지털 신호 처리를 실시하고, 처리된 화상데이터를 액정 패널(20)에 공급하여 표시시킨다. 또한, 디지털 신호 처리부(34)는 A/D변환부(33)로부터 화상 데이터를 예를 들면, JPEG(Joint Photographic Experts Group) 방식 등으로 압축하고, 압축 화상 데이터를 기록 장치(35)에 공급하여 기록시킨다. 부가하여, 디지털 신호 처리부(34)는 기록 장치(35)에 기록된 압축 화상 데이터를 확장하고 확장된 화상 데이터를 액정 패널(20)에 공급하여 표시시킨다.
기록 장치(35)는 예를 들면, 디스크 메모리 카드 등의 반도체 메모리나, DVD(Digital Versatile Disc)와 같은 리무버블 기록 매체이다. 기록 장치(35)는 디지털 스틸카메라(1)에서 용이하게 착탈될 수 있다.
CPU(36)는 프로그램 ROM(39)에 기록된 프로그램을 실행함으로서 디지털 스틸카메라(1)의 각부를 제어한다. 또한, 조작부(37)으로부터의 신호에 따라서 다양한 처리동작을 실시한다.
조작부(37)는 사용자에 의해서 조작되며 사용자의 조작에 대응하여 신호를 CPU(36)에 공급한다. 조작부(37)는 도 1b에 나타낸 전원 스위치(15), 셔터 버튼(16), 줌 버튼(17), 모드 다이얼(18) 및 조작 버튼(19)을 포함한다.
EEPROM(38)은 디지털 스틸카메라(1)의 전원이 오프로 되었을 때도 기억할 필요가 있는 데이터를 기억한다. EEPROM(38)내에 기억된 데이터의 예로서 디지털 스틸카메라(1)상에 설정된 다양한 세팅이 포함된다.
프로그램 ROM(39)은 CPU(36)가 실행하는 프로그램 및 CPU(36)가 프로그램을 실행하는데 있어서 필요한 데이터를 기억하고 있다. RAM(40)는 CPU(36)가 다양한 처리를 실시하는데 있어서 필요한 프로그램이나 데이터를 일시적으로 기억한다.
타이밍 발생기(41)는 CPU(36)의 제어에 따라 타이밍 신호를 CCD(31)에 공급한다. 타이밍 발생기(41)로부터 CCD(31)에 공급되는 타이밍 신호에 따라서 CCD(31)에 있어서의 노광 시간, 즉 셔터 스피드 등이 제어된다.
모터 드라이버(42)는 CPU(36)의 제어에 따라 액추에이터(43)를 구동한다. 이 액추에이터(43)가 구동되는 경우, 렌즈부(11)는 디지털 스틸카메라(1)의 하우징에서 돌출하거나 디지털 스틸카메라(1)의 하우징 내부로 수축된다. 또한, 액추에이터(43)이 구동되는 경우, 렌즈부(11)의 조리개가 조정되거나 렌즈부(11)의 포커스 렌즈가 이동된다.
이상과 같이 구성되는 디지털 스틸카메라(1)에 있어서, CCD(31)는 렌즈부(11)를 거쳐 피사체로부터 빛을 수광하고, 광전 변환을 실시하여 그 결과인 아날로그 화상 신호를 출력한다. CCD(31)가 출력하는 아날로그의 화상 신호는 아날로그 신호 처리부(32) 및 A/D변환부(33)에 의해 처리되고, 디지털 신호로 나타낸 화상 데이터로 변환되어, 디지털 신호 처리부(34)에 공급된다.
디지털 신호 처리부(34)는 A/D변환부(33)로부터의 화상 데이터를 액정 패널(20)에 공급하고, 액정 패널(20)에서는, 이른바 스르화상(through image)이 표시된다.
그 결과, 사용자가 도 1a 및 도 1b에 도시된 셔터 버튼(16)을 조작하면, 그 조작에 대응하는 신호가 조작부(37)에서 CPU(36)로 공급된다. CPU(36)는 조작부(37)로부터 셔터 버튼(16)상에 실행되는 조작에 대응하는 신호가 공급되면, 디지털 신호 처리부(34)를 제어하여 A/ D변환부(33)에서 디지털 신호 처리부(34)로 공급된 화상 데이터를 압축시켜, 압축 화상 데이터를 기록 장치(35)에 기록시킨다.
전형적인 사진 촬영은 상기와 같은 방식으로 실행된다.
또한, CPU(36)로 실행시키는 프로그램은 미리 프로그램 ROM(39)에 인스톨되 거나 기억되고, 혹은 기록 장치(35)에 기록되어 패키지 매체로서 사용자에게 제공되고, 이 패키지 매체에서의 디지털 신호 처리부(34) 및 CPU(36)를 통해 EEPROM(38)에 기억되어 디지털 스틸카메라(1)에 인스톨될 수 있다. 또한, CPU(36)로 실행시키는 프로그램은 다운로드 사이트에서 도 2의 디지털 스틸카메라(1)로 직접 다운로드하거나 혹은, 일시적으로 컴퓨터(도시생략)로 다운로드하여 도 2의 디지털 스틸카메라(1)에 공급하고, EEPROM(38)에 기억시켜 디지털 스틸카메라(1)에 인스톨하는 것도 가능하다.
도 2의 디지털 스틸카메라(1)는 오토 포커스 기능을 가지고 있어 CCD(31)에 의해 촬상된 화상에 의거하여 포커스 렌즈를 이동시킴으로써 포커스를 제어한다.
보다 구체적으로는, 예를 들면, 디지털 스틸카메라(1)는 소정의 노광 시간에서 포커스 렌즈를 이동시키면서 포커스 렌즈가 이동되는 패스를 따라 각 포커스 렌즈 위치에 디지털 신호 처리부(34)에서 얻어진 화상 데이터의 휘도 신호의 고주파 성분을 검파하여 콘트라스트 신호를 생성한다. 그리고, 디지털 스틸카메라(1)는 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 포커스 렌즈를 이동시켜 피사체로 포커스하는 것으로, 오토 포커스를 실현한다.
콘트라스트 신호는 예를 들면, 촬상된 피사체의 화상의 화상 신호로부터 추출되고, 소정의 영역에 존재하는 고주파 성분을 적분하여 얻어진 데이터이다. 콘트라스트 신호의 값이 큰 만큼, 피사체의 콘트라스트는 높고, 콘트라스트 신호의 값이 작을수록 콘트라스트는 낮다고 판단된다. 즉, 디지털 스틸카메라(1)는 가장 높은 콘트라스트를 얻을 수 있는 위치로 포커스 렌즈를 이동시켜 피사체상에 포 커스하여, 오토 포커스를 실현한다.
또한, 소정의 노광 시간에서 포커스 렌즈를 이동시키면서 각 포커스 렌즈 위치 마다 콘트라스트 신호를 생성하고 취득하는 것을 "스캔"이라고 칭한다. 또한, 스캔에 의해서 오토 포커스를 실현하는 것을 "스캔 AF"라고 칭한다.
도 2의 디지털 스틸카메라(1)에 있어서, 오토 포커스 기능에 관한 AF처리는 CPU(36)가 프로그램을 실행하는 경우 행해진다.
도 3은 AF처리를 실시하는 AF처리부(51)의 기능적 구성예를 나타내는 블럭도이다. 또한, AF처리부(51)는 CPU(36)가 프로그램을 실행하는 경우 실행된다.
AF처리부(51)는 조도계측제어부(61), 노광 시간 산출부(62), AF제어부(63), 콘트라스트 신호 기억부(64), 콘트라스트 신호 적산부(65), 콘트라스트 판정부(66), 스캔 시간 산출부(67) 및 스캔 시간 판정부(68)를 포함한다.
조도계측제어부(61)는 디지털 스틸카메라(1)에 설치되고 있는 조도 센서(도생략)를 제어하여 피사체에서의 조도를 계측시킨다. 조도계측제어부(61)는 계측된 조도를 조도 센서로부터 취득하고 노광 시간 산출부(62)에 공급한다. 선택적으로, 조도계측제어부(61)는 콘트라스트 신호 기억부(64)로부터 공급되는 피사체의 화상 데이터로부터 밝기를 검출하고, 검출된 밝기로부터 조도를 판정할 수 있다.
노광 시간 산출부(62)는 조도계측제어부(61)로부터 공급된 조도에 의거하여 콘트라스트 신호를 생성하기 위한 화상 데이터를 취득하는 노광 시간을 산출한다.노광 시간은 예를 들면, 사용자에 의해 지정되는 노출 값에 대응하는 미리 설정된 시간으로서 산출된다.
또한, 노광 시간 산출부(62)는 예를 들면, 제 1스캔 처리에서 콘트라스트가 없다고 판정되었을 경우, 제 2스캔 처리에서 콘트라스트가 있다고 판정되는, 예측되는 노광 시간을 산출한다. 보다 구체적으로는, 노광 시간 산출부(62)는 적산된 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값사이의 차분과 소정의 임계값에 의거하여 차분이 소정의 임계값을 넘는다고 예측되는 노광 시간을 산출한다.
부가하여, 노광 시간 산출부(62)는 예를 들면, 상술한 제 2스캔 처리에 있어서 콘트라스트가 있다고 판정된다고 예측되는 노광 시간에 실시하는 스캔에 요구되는 시간이 미리 정해진 소정의 시간을 넘는다고 판정되었을 경우 그 소정의 시간을 넘지 않게 노광 시간을 변경한다.
즉, 노광 시간 산출부(62)는 다양한 조건에 의거하여 스캔 처리에 최적인 노광 시간을 산출한다.
AF제어부(63)는 스캔의 처리를 실시하는 포커스 범위인 스캔 범위를 결정한다. 이 스캔 범위는 포커스되는 피사체의 거리에 대한 범위이다. AF제어부(63)는 포커스 렌즈가 이동되는 스캔 범위내에 상당하는 이동 범위를 설정한다. AF제어부(63)는 노광 시간 산출부(62)에 의해 산출된 노광 시간에 의거하여 타이밍 발생기(41)를 거쳐서 CCD(31)를 제어하고, 스캔 범위에 상당하는 설정된 이동 범위내에서 포커스 렌즈를 이동시키도록 모터 드라이버(42)를 제어한다.
또한, AF제어부(63)는 포커스 렌즈를 이동시키면서 CCD(31)에 의해 산출된 노광 시간에서 촬상된 화상 데이터를 취득한다. 도 2의 디지털 신호 처리부(34)로부터 포커스 렌즈가 이동되는 패스를 따라 각 포커스 렌즈마다 화상 데이 터가 취득된다. AF제어부(63)는 디지털 신호 처리부(34)로부터 포커스 렌즈 위치마다 취득한 화상 데이터로부터 휘도 신호의 고주파 성분을 추출하여 검파한다. AF제어부(63)는 검파된 결과에 의거하여 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호를 생성한다. 즉, AF제어부(63)는 산출된 노광 시간에서 화상 데이터를 취득하고, 스캔 처리를 제어한다.
또한, AF제어부(63)는 스캔의 처리의 결과에 의거하여 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 포커스 렌즈를 이동시켜 피사체에 포커스하도록 포커스 렌즈의 이동을 제어한다. 상기와 같은 방식으로 AF제어부(63)는 스캔 AF의 제어를 실시한다.
또한, AF제어부(63)는 예를 들면, 다음 스캔 처리가 무효이라고 판정되었을 경우, 보다 구체적으로는, 노광 시간 산출부(62)에 의해 산출되는 변경된 노광 시간이 변경전의 노광 시간에 대해서 극단적으로 짧고, 충분한 콘트라스트 신호를 얻을 수 없는 경우, 적산된 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 위치 또는 소정의 고정 위치로 포커스 렌즈의 이동을 제어한다. 여기서, 고정 위치는 예를 들면, 사용자에 의해 특정된 거리로서 정의된 위치이다.
콘트라스트 신호 기억부(64)는 AF제어부(63)에 의해 포커스 렌즈 위치마다 생성된 콘트라스트 신호를 포커스 렌즈 위치에 대응시켜 데이터로서 기억한다.
콘트라스트 신호 적산부(65)는 콘트라스트 신호 기억부(64)에 기억되어 있는 콘트라스트 신호를 각각 포커스 렌즈 위치마다 적산한다. 즉, 콘트라스트 신호 적산부(65)는 포커스 렌즈 위치마다 여러 차례의 스캔 처리를 통해 얻어진 콘트라 스트 신호를 가산한다.
콘트라스트 신호 적산부(66)는 다른 포커스 렌즈 위치에 있어서 적산된 콘트라스트 신호로부터 얻어진 차분이 콘트라스트의 존재 또는 부재를 판정하는데 이용되는 소정의 임계값을 초과하는지를 판정한다. 여기서, 차분은 예를 들면, 적산된 콘트라스트 신호의 최대값 및 최소값사이의 차분의 값이다. 즉, 콘트라스트 판정부(66)는 적산된 콘트라스트 신호의 최대값 및 최소값사이의 차분이 소정의 임계값을 초과하는지를 판정하여 콘트라스트의 존재 및 부재를 판정한다.
스캔 시간 산출부(67)는 산출된 노광 시간에 의거하여 스캔 범위에 상당하는 포커스 렌즈의 이동 범위에서 포커스 렌즈가 이동되는데 요구되는 시간과 포커스 렌즈 위치마다 콘트라스트 신호의 생성에 요구되는 시간을 산출한다. 즉, 스캔 시간 산출부(67)는 스캔의 처리에 요구되는 시간인 스캔 시간을 산출한다.
스캔 시간 판정부(68)는 산출된 스캔 시간이 미리 정해진 소정의 시간을 넘는지 아닌지를 판정한다. 즉, 스캔 시간 판정부(68)는 산출된 스캔 시간에 의거하여 산출되는 스캔 AF에 요구되는 시간이, 미리 설정되어 있는 시한을 넘는지 아닌지를 판정한다.
다음에, 저광상태 또는 피사체가 저콘트라스트인 경우의 디지털 스틸카메라(1)에 있어서의 스캔 AF의 제어 처리에 대해 설명한다.
도 4는 디지털 스틸카메라(1)의 AF처리부(51)에서 스캔 AF 제어부 실시되는 예를 나타내는 플로차트이다.
단계(S11)에 있어서, 조도계측제어부(61)는 디지털 스틸카메라(1)의 조도 센 서(도시 생략)를 제어하여 피사체의 조도를 계측시킨다. 조도계측제어부(61)는 계측된 조도를 조도 센서로부터 취득하고, 취득된 조도를 노광 시간 산출부(62)에 공급한다.
단계(S12)에 있어서, AF제어부(63)는 스캔의 처리를 실시하는 포커스 범위인 스캔 범위를 결정한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, AF보조광투광부(12)가 AF보조광을 조사하는 어두운 장소에도 불구하고, AF보조광의 조사가 강제적으로 오프로 설정이 되어 있는 경우, AF제어부(63)는 스캔 시간을 단축하기 위해서 스캔 범위를 지근 위치로부터 예를 들면, 2m 등의 고정 위치까지 제한한다 여기서, 고정 위치는 예를 들면, AF보조광의 도달로 정의되는 위치 또는 임의로 설정되는 거리가 될 수 있다.
단계(S13)에 있어서, 노광 시간 산출부(62)는 조도계측제어부(61)로부터 공급된 조도에 의거하여 콘트라스트 신호를 생성하기 위한 화상 데이터를 취득하는 노광 시간을 산출한다. 예를 들면, 노광 시간 산출부(62)는 사용자에 의해 지정되는 노출의 값에 대응하는 노광 시간을 산출한다.
단계(S14)에 있어서, AF제어부(63)는 산출된 노광 시간에서 스캔 처리를 제어한다.
도 5의 플로차트를 참조하여 단계(S14)에 대응하는 스캔의 처리의 상세한 예에 대해 설명한다.
단계(S51)에 있어서, AF제어부(63)는 스캔 AF의 개시 위치로 포커스 렌즈를 이동시키도록, 모터 드라이버(42)를 제어한다. 예를 들면, 도 6a에 나타내는 바 와 같이, 스캔 범위에 상당하는 포커스 렌즈의 이동 범위에 대응하는 패스를 따라 포커스 렌즈 위치를 (A)내지(I)로 했을 경우, AF제어부(63)는 포커스 렌즈 위치(A)로 포커스 렌즈를 이동시키도록 모터 드라이버(42)를 제어한다.
보다 구체적으로는, 예를 들면, 단계(S12)에서 결정된 스캔 범위가 지근 위치로부터 2m인 경우, 도 6a의 포커스 렌즈 위치(A)내지(I)는 지근 위치로부터 2m범위내에서 각각의 위치에 대응하는 포커스 렌즈 위치가 된다. 즉, AF제어부(63)는 지근 위치로부터 2m까지의 스캔 범위내에서 피사체가 촬상되도록 포커스 렌즈를 포커스 렌즈 위치(A)내지(I)사이로 이동시킨다.
단계(S52)에 있어서, AF제어부(63)는 포커스 렌즈를 이동시키면서 산출된 노광 시간에서 촬상된 화상 데이터를 검파한다. 보다 구체적으로는, AF제어부(63)는 포커스 렌즈를 이동시키면서, 포커스 렌즈 위치(A)의 근방에서, 측정된 조도에 의거하여 산출된 노광 시간에서 피사체가 촬상되도록 타이밍 발생기(41)를 거쳐서 CCD(31)를 제어한다. AF제어부(63)는 디지털 신호 처리부(34)로부터 CCD(31)로 촬상된 화상 데이터를 취득한다. AF제어부(63)는 취득한 화상 데이터에 의거하여 디지털 신호인 화상 데이터의 휘도 신호의 고주파 성분을 추출하여 검파한다.
단계(S53)에 있어서, AF제어부(63)는 검파된 결과로부터 포커스 렌즈 위치(A)에서의 콘트라스트 신호를 생성한다.
단계(S54)에 있어서, 콘트라스트 신호 기억부(64)는 포커스 렌즈 위치(A)에 서 생성된 콘트라스트 신호를 포커스 렌즈 위치(A)에 대응시키고, 데이터로서 기억한다. 또한, 도 6a에서 포커스 렌즈 위치(A)에서의 화살표의 길이는 포커스 렌 즈 위치(A)에서의 콘트라스트 신호의 값을 나타낸다. 콘트라스트 신호 기억부(64)는 예를 들면, 이 값과 포커스 렌즈 위치(A)를 나타내는 정보를 대응시켜 기억한다.
단계(S55)에 있어서, AF제어부(63)는 스캔 범위에 상당하는 포커스 렌즈의 이동 범위내에서 다음 포커스 렌즈 위치가 존재하는지 아닌지를 판정한다. 단계(S55)에서 스캔 범위에 상당하는 포커스 렌즈의 이동 범위내에서 다음 포커스 렌즈 위치가 존재한다고 판정되었을 경우, 처리는 단계(S56)로 진행된다.
단계(S56)에 있어서, AF제어부(63)는 다음 포커스 렌즈 위치로 포커스 렌즈를 이동시키도록 모터 드라이버(42)를 제어한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, AF제어부(63)는 도 6a의 포커스 렌즈 위치(B)로 포커스 렌즈를 이동시키도록 모터 드라이버(42)를 제어한다. 단계(S56) 이후에, 처리는 단계(S52)로 복귀하고, 이후의 처리를 반복한다.
한편, 단계(S55)에 있어서, 스캔 범위에 상당하는 포커스 렌즈의 이동 범위내에서 다음 포커스 렌즈 위치가 존재하지 않는다고 판정되었을 경우, 즉, 상술의 처리를 반복하고, 도 6a의 포커스 렌즈 위치(I)(스캔 AF의 종료 위치인)에서의 처리가 종료했을 경우, 스캔의 처리는 종료한다.
이와 같은 방식으로, 포커스 렌즈를 포커스 렌즈 위치(A)내지(I)로 이동시키는 한편 산출된 노광 시간에서 각 포커스 렌즈 위치의 근방에서 피사체를 촬상하는 것으로, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제 1스캔에서 각 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호가 얻어질 수 있다. 제 1스캔 처리에서는, 포커스 렌즈 위치(E)에서 최대 콘트라스트 신호값이 취득되고, 포커스 렌즈 위치(H) 및 (I)에서 최소 콘트라스트 신호값이 취득된다.
도 4의 플로차트로 복귀하면, 단계(S15)에 있어서, 콘트라스트 신호 적산부(65)는 콘트라스트 신호 기억부(64)에 기억된 콘트라스트 신호를 포커스 렌즈 위치 마다 적산한다. 콘트라스트 신호 적산부(65)는 적산된 콘트라스트 신호를 콘트라스트 판정부(66)에 공급한다. 그러나 제 1사이클의 단계(S15)에서는 콘트라스트 신호가 아직 제 1스캔 이후에 적산되지 않았기 때문에 콘트라스트 신호 적산부(65)는 제 1스캔 처리에서 각 포커스 랜즈 위치에서 얻어지는 콘트라스트 신호를 콘트라스트 판정부(66)로 그대로 전송한다.
단계(S16)에서 콘트라스트 판정부(66)는 적산된 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값과의 차분을 산출한다. 그러나, 제 1사이클의 단계(S16)에서는 제 1스캔 처리이후에는 콘트라스트 신호가 전산되지 않기 때문에 제 1스캔에 의해 얻어진 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값과의 차분이 산출된다. 보다 구체적으로는 예를 들면, 콘트라스트 판정부(66)는 도 6a에 나타낸 바와 같이, 포커스 렌즈 위치(E)에서의 최대 콘트라스트 신호와 포커스 렌즈 위치(H) 또는 (I)에서의 콘트라스트 신호의 차분(a)을 산출한다.
단계(S17)에서 콘트라스트 판정부(66)는 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값사이의 차분이 소정의 임계값과 동일하거나 그 이상인지 아닌지를 판정한다. 여기서, 소정의 임계값은 피사체가 콘트라스트를 가지고 있는지 없는지를 판정하기 위한 값이다. 예를 들면,콘트라스트의 존재를 판정하기 위한 최대 및 최소 콘트 라스트 신호사이의 차분의 최소값이 소정의 임계값으로서 이용되고, 차분("a")이 임계값과 동일하거나 그 이상인 경우, 스캔된 피사체에 콘트라스트가 있다고 판정된다. 즉, 콘트라스트 판정부(66)는 차분("a")이 소정의 임계값과 동일하거나 그 이상인지 아닌지를 판정함으로서, 스캔된 피사체에 콘트라스트가 있는지 없는지를 판정한다.
단계(S17)에서 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값사이의 차분이 임계값이하라고 판정되었을 경우, 즉, 콘트라스트가 없다고 판정되었을 경우, 처리는 단계(S18)로 진행된다.
단계(S18)에서 노광 시간 산출부(62)는 다음 스캔시의 노광 시간을 산출한다. 예를 들면, 노광 시간 산출부(62)는 차분("a")과 소정의 임계값에 의거하여 제 2스캔 처리 후에 얻어진 적산된 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값의 차분("b")이 소정의 임계값과 동일하거나 그 이상이 된다. 즉, 노광 시간 산출부(62)는 콘트라스트가 있다는 판정이 예측되는 노광 시간을 산출한다.
보다 구체적으로는, 예를 들면, 노광 시간 산출부(62)는 콘트라스트가 있는지 없는지를 판정하는 임계값(3a)이 설정되어 있는 경우, 제 1스캔 처리에서 얻어진 차분("a")과 임계값("3a")사이의 차분이 "2a"이므로, 노광 시간 산출부(62)는 제 2스캔 처리 후에 얻어지는 차분이 "2a"와 동일하거나 그 이상이 되도록 노광 시간을 산출한다. 즉, 노광 시간 산출부(62)는 제 1스캔 처리에서의 노광 시간의 2배 이상의 노광 시간을 산출한다.
단계(S19)에서 스캔 시간 산출부(67)는 산출된 노광 시간에 의거하여 다음 스캔에 요구되는(걸리는) 시간을 산출한다.
단계(S20)에서 스캔 시간 판정부(68)는 산출된 스캔 시간이 미리 정해진 소정의 시간을 넘는지 아닌지를 판정한다. 즉, 스캔 시간 판정부(68)는 산출된 스캔 시간에 의거하여 산출되는 스캔 AF에 걸리는 시간이 미리 설정되어 있는 시한을 넘는지 아닌지를 판정한다.
단계(S20)에서 산출된 스캔 시간이 소정의 시간을 넘는다고 판정되었을 경우, 즉, 스캔 AF에 걸리는 시간이 미리 설정되어 있는 시한(time limit)을 넘는다고 판정되었을 경우, 처리는 단계(S21)로 진행된다.
한편, 단계(S20)에서 산출된 스캔 시간이 소정의 시간을 넘지 않는, 즉 스캔 AF에 걸리는 시간이 미리 설정되어 있는 시한을 넘지 않는다고 판정되었을 경우, 처리는 단계(S14)로 복귀하고, 이 이후의 처리가 실행된다.
단계(S21)에서 노광 시간 산출부(62)는 스캔 시간이 미리 정해진 소정의 시간을 넘지 않도록 노광 시간을 변경한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 노광 시간 산출부(62)는 스캔 AF에 걸리는 시간이 미리 정해진 소정의 시간을 넘도록 미리 설정되어 있는 시한으로부터 역산을 실시하여 노광시간을 판정한다.
단계(S22)에서 노광 시간 산출부(62)는 변경전의 노광 시간을 변경된 노광 시간(예를 들면, 단계(S18)에서 산출된 노광시간)과 비교한다.
단계(S23)에서는 단계(S22)에서 실행된 비교에 의거하여 AF제어부(63)는 다음 스캔이 유효한가 아닌가를 판정한다.
예를 들면, AF제어부(63)는 변경전의 노광 시간에 대한 변경된 노광 시간의 비율이 소정값과 동일하거나 그 이상의 값인지 아닌지를 판정한다. 보다 구체적으로는, 소정의 값을 50％ 혹은 0.5로 했을 경우, AF제어부(63)는 변경된 노광 시간이 변경전의 노광 시간의 반과 동일하거나 그 이상인지 아닌지를 판정한다. 변경된 노광 시간이 변경전의 노광 시간에 대해서 극단적으로 짧은 경우, 예를 들면, 제 2스캔의 처리에서 얻어지는 콘트라스트 신호의 값은 작아진다. 이 경우, 적산된 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값사이의 차분으로서 얻어진 값이 충분하지 않아, 제 2스캔 처리는 무효라고 판정된다. 즉, AF제어부(63)는 변경전의 노광 시간과 변경된 노광 시간사이의 비교 결과에 의거하여 다음 스캔이 유효한가 아닌가를 판정한다. 이것에 의해, 디지털 스틸카메라(1)는 불필요한 스캔 처리를 실시하지 않게 된다.
단계(S23)에서 변경전의 노광 시간에 대한 변경된 노광 시간의 비율이 소정의 값과 동일하거나 그 이상이라고 판정되었을 경우, 즉, 다음 스캔이 유효하다라고 판정되었을 경우, 처리는 단계(S14)로 복귀하고, 이 이후의 처리가 실행된다.
제 2사이클의 단계(S14)에서 AF제어부(63)는 단계(S18)에서 산출된 노광 시간 또는 단계(S21)에서 얻어진 변경된 노광 시간에서 스캔 처리를 제어한다. 제 2스캔 처리에서 도 6b에 도시된 바와 같이, 각 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호를 얻을 수 있다. 피사체가 촬상되는 환경이나 피사체에 큰 변화가 없으면, 제 2스캔 처리도 제 1스캔 처리와 거의 같은 콘트라스트 신호를 얻을 수 있다.
제 2사이클의 단계(S15)에서 콘트라스트 신호 적산부(65)는 콘트라스트 신호 기억부(64)에 기억된 콘트라스트 신호를 각각 포커스 렌즈 위치마다 적산한다. 즉, 콘트라스트 신호 적산부(65)는 포커스 렌즈 위치(A) 내지 (I)를 콘트라스트 신호 기억부(64)에 기억하고, 제 1스캔 처리 및 제 2스캔처리에서 얻어진 콘트라스트 신호를 가산한다.
이와 같이, 도 7에 도시된 바와 같은 적산된 콘트라스트 신호가 얻어질 수 있다.
제 2사이클 단계(S16)에서 콘트라스트 판정부(66)는 적산된 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값의 차분을 산출한다. 보다 구체적으로는, 콘트라스트 판정부(66)는 도 7에 도시된 바와 같이, 포커스 렌즈 위치 E에서의 최대 콘트라스트 신호와 포커스 렌즈 위치(H) 및 (I)에서의 콘트라스트 신호사이의 차분("b")을 산출한다. 예를 들면, 제 2스캔 처리에서 제 1스캔 처리와 거의 같은 콘트라스트 신호가 얻어지는 경우, 차분("b")은 제 1스캔 처리에서 얻어진 차분("a")의 값의 2배인 "2a"에 거의 같아진다.
제 2사이클의 단계(S17)에서 콘트라스트 판정부(66)는 적산된 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값의 차분이 소정의 임계값과 동일하거나 그 이상인지 아닌지를 판정한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 차분("b")이 소정의 임계값과 동일하거나 그 이상인지 아닌지를 판정하여 스캔된 피사체에 콘트라스트가 있는지 없는지를 판정한다.
제 2사이클의 단계(S17)에서 적산된 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값사이의 차분("b")이 소정의 임계값 이하라고 판정되었을 경우, 즉, 콘트라스트가 없다고 판정되었을 경우, 처리는 단계(S18)로 진행되어 이 이후의 처리가 반복된다.
한편, 단계(S17)에서 적산된 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값사이의 차분, 즉, 제 1스캔 처리에 의해 얻어진 차분("a"), 제 2스캔 처리 및 콘트라스트 신호의 적산에 의해 얻어진 차분("b") 또는 제 3스캔 처리 혹은 이후의 스캔 처리 및 콘트라스트 신호의 적산에 의해 얻어진 차분이 소정의 임계값과 동일하거나 그 이상이라고 판정되었을 경우, 즉, 콘트라스트가 있다고 판정되었을 경우, 처리는 단계(S24)로 진행된다.
이와 같이, 시한을 넘지 않는 이상 콘트라스트가 있다고 판정될 때까지 스캔처리 및 콘트라스트 신호의 적산은 반복된다.
단계(S24)에서 AF제어부(63)는 적산된 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 포커스 렌즈의 이동을 제어하고, 처리는 종료한다. 예를 들면, AF제어부(63)는 제 2스캔 처리와 콘트라스트 신호의 적산을 통해 최대 콘트라스트 신호(도 7에 도시됨)가 얻어지는 포커스 렌즈 위치(E)로 포커스 렌즈의 이동을 제어한다.
한편, 단계(S23)에서 변경된 노광 시간이 변경전의 노광 시간에 대해서 극단적으로 짧고, 변경전의 노광 시간에 대해 변경된 노광 시간의 비율이 소정의 값보다 작다고 판정되었을 경우, 즉, 다음 스캔이 유효하지 않다고 판정되었을 경우, 처리는 단계(S25)로 진행된다.
단계(S25)에서 AF제어부(63)는 적산된 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 위치 또는 소정의 고정 위치로 포커스 렌즈의 이동을 제어하고 처리는 종료한다. 예를 들면, 제 1사이클의 단계(S23)에서 다음 스캔 혹은 제 2스캔이 유효하지 않다 고 판정되었을 경우, AF제어부(63)는 제 1스캔 처리에서 최대 콘트라스트 신호가 얻어지는 포커스 렌즈 위치(E)로 포커스 렌즈를 이동하도록 제어하거나 예를 들면, 인접 위치에서 2m의 고정 위치에 상당하는 포커스 렌즈 위치로 포커스 렌즈를 이동하도록 제어한다. 여기서, 고정 위치는 무한대 혹은 임의로 설정되어도 좋다.
상술한 바와 같이, 디지털 스틸카메라(1)는 저광상태나 피사체가 저콘트라스트인 경우에 있어서, 여러 차례 콘트라스트 신호를 가산(적산)하고, 최대 콘트라스트 신호가 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 포커스 렌즈를 이동시킬 수 있다.
따라서, 저광상태나 피사체가 저콘트라스트인 경우에 있어서, 포커스의 확률을 증가하는 것이 가능하게 되고, 동시에 제 2스캔 이후의 스캔에 요구되는 노광 시간을 산출하고, 포커스를 실시하는데 요구되는 시간을 단축함으로써 고속 오토 포커스를 실현할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 CPU(36)가 프로그램을 실행시켜 AF처리가 실시되었다. 그러나, AF처리는 전용 하드웨어에 의해 실시될 수 있다.
CPU(36)가 다양한 처리를 실시하도록 하는 프로그램을 기술하는 처리 단계는 반드시 플로차트에서 기재된 순서에 따라서 시계열로 처리할 필요는 없고, 병렬적 혹은 개별적으로 실행되는 처리, 예를 들면, 병렬처리 혹은 오브젝트에 의한 처리도 포함된다.
또한, 상기 프로그램은 단일 CPU로 처리되거나 복수의 CPU로 분산처리될 수 있다.
상술한 방식으로 포커스 렌즈의 이동이 제어되는 경우, 오토포커스가 실현될 수 있다. 또한, 포커스 렌즈가 이동되는 포커스 렌즈 위치에 대응하여 콘트라스트 신호를 기억하고, 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 기억된 콘트라스트 신호를 각 포커스 렌즈 위치마다 적산하고, 적산된 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 포커스 렌즈의 이동을 제어한 경우에는, 저광상태 혹은 피사체가 저콘트라스트인 경우에 있어서 정확한 포커스가 실현될 수 있다.
본 발명은 디지털 스틸카메라에 한정되지 않고, 디지털 비디오 카메라 등의 피사체를 촬상할 수 있는 기기에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예는 상술한 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 범위내에서 다양하게 변경될 수 있다.
본 발명의 상기 실시예에 따르면, 오토포커스가 실시될 수 있고, 저광상태 또는 피사체가 저콘트라스트인 경우에 정확한 포커스가 실시될 수 있다.

Claims (11)

  1. 포커스 렌즈를 이동시켜 제 1노광 시간에서 촬상한 피사체의 화상에 대응하는 화상 데이터를 검파하여 얻어진 콘트라스트 신호에 의해서 포커스를 실시하는 촬상 장치에 있어서,
    상기 포커스 렌즈가 이동되는 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 상기 콘트라스트 신호를 기억하는 기억 수단과,
    상기 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 기억된 상기 콘트라스트 신호를 각각 의 포커스 렌지 위치마다 적산하는 적산 수단과,
    적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키는 제어 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값사이의 차분이 콘트라스트의 존재를 판정하기 위한 제 1임계값을 넘는지 아닌지를 판정하는 제 1판정 수단을 더 포함하고,
    상기 제어 수단은 상기 차분이 상기 제 1임계값과 동일하거나 이하이라고 판정되었을 경우, 재차, 상기 각 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호를 얻을 수 있도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 차분이 상기 제 1임계값과 동일하거나 이하이라고 판정되었을 경우, 상기 차분이 상기 제 1임계값을 넘는다고 예측되는 제 2노광 시간을 산출하는 산출 수단을 더 포함하고,
    상기 제어 수단은 산출된 상기 제 2노광 시간에서 촬상한 상기 피사체의 각 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호를 얻을 수 있도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    산출된 제 2노광 시간에서 촬상한 상기 피사체의 콘트라스트 신호를 얻기 위해 요구되는 시간이, 미리 정해진 제 2임계값을 넘는지 아닌지를 판정하는 제 2판정 수단을 더 포함하고,
    상기 산출 수단은 콘트라스트 신호를 얻기 위해 요구되는 시간이 상기 제 2임계값을 넘는다고 판정되었을 경우, 콘트라스트 신호를 얻기 위해 요구되는 시간이 상기 제 2임계값을 넘지 않는 제 3노광 시간을 산출하고,
    상기 제어 수단은 산출된 상기 제 3노광 시간에서 촬상한 상기 피사체의 상기 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호를 얻을 수 있도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 제 2노광 시간에 대한 상기 제 3노광 시간의 비율이, 소정의 값보다 작은 경우, 적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치 또는 소정의 고정 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  6. 포커스 렌즈를 이동시켜 제 1노광 시간에서 촬상한 피사체의 화상에 대응하는 화상 데이터를 검파하여 얻어진 콘트라스트 신호에 의해서 포커스를 실시하는 촬상 장치의 촬상제어방법에 있어서,
    상기 포커스 렌즈가 이동되는 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 상기 콘트라스트 신호를 기억하는 단계와,
    상기 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 기억된 상기 콘트라스트 신호를 각각 의 포커스 렌즈 위치마다 적산하는 단계와,
    적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 촬상제어방법.
  7. 포커스 렌즈를 이동시켜 제 1노광 시간에서 촬상한 피사체의 화상에 대응하는 화상 데이터를 검파하여 얻어진 콘트라스트 신호에 의해서 포커스를 실시하는 촬상 장치에 있어서,
    상기 포커스 렌즈가 이동되는 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 상기 콘트라스트 신호를 기억하는 기억부와,
    상기 각 포커스 렌즈 위치에 대응하여 기억된 상기 콘트라스트 신호를 각각 의 포커스 렌즈 위치마다 적산하는 적산부와,
    적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값과 최소값사이의 차분이 콘트라스트의 존재를 판정하기 위한 제 1임계값을 넘는지 아닌지를 판정하는 제 1판정부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 차분이 상기 제 1임계값과 동일하거나 그 이하이라고 판정되었을 경우, 재차, 상기 각 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호를 얻을 수 있도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 차분이 상기 제 1임계값과 동일하거나 그 이하이라고 판정되었을 경우, 상기 차분이 상기 제 1임계값을 넘는다고 예측되는 제 2노광 시간을 산출하는 산출 부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 산출된 상기 제 2노광 시간에서 촬상한 상기 피사체의 각 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호를 얻을 수 있도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    산출된 제 2노광 시간에서 촬상한 상기 피사체의 콘트라스트 신호를 얻기 위해 요구되는 시간이, 미리 정해진 제 2임계값을 넘는지 아닌지를 판정하는 제 2판정부를 더 포함하고,
    상기 산출부는 콘트라스트 신호를 얻기 위해 요구되는 시간이 상기 제 2임계값을 넘는다고 판정되었을 경우, 콘트라스트 신호를 얻기 위해 요구되는 시간이 상기 제 2임계값을 넘지 않는 제 3노광 시간을 산출하고,
    상기 제어부는 산출된 상기 제 3노광 시간에서 촬상한 상기 피사체의 상기 포커스 렌즈 위치마다의 콘트라스트 신호를 얻을 수 있도록 상기 포커스 렌즈의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 2노광 시간에 대한 상기 제 3노광 시간의 비율이 소정의 값보다 작은 경우, 적산된 상기 콘트라스트 신호의 최대값이 얻어지는 포커스 렌즈 위치 또는 소정의 고정 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
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