KR20110080390A - 자동초점 조절 장치 및 카메라 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 렌즈 교환식 카메라의 자동초점 조절 장치 및 카메라 시스템에 관한 것으로, 촬상렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 주파수 대역과 초점조절 평가값을 계산하는 주파수 대역의 차이로 인하여 발생하는 포커스 렌즈의 최적 위치 오차를 보정하여줌으로서 정확한 자동초점 조절을 수행할 수 있도록 한다.

Description

자동초점 조절 장치 및 카메라 시스템{Auto focus adjusting apparatus and camera system}
본 발명은 렌즈 교환식 카메라의 자동초점 조절 장치 및 카메라 시스템에 관한 것이다.
카메라, 캠코더 등의 영상 촬영 장치에 있어서 선명한 정지 영상 또는 동영상을 촬영하기 위해서는 피사체에 정확하게 초점을 맞추는 것이 필요하다. 초점 조절을 자동으로 수행하는 자동초점 조절 방식으로 콘트라스트 자동초점(Auto focus) 조절 방식과 위상차 자동초점 조절 방식이 있다.
콘트라스트 자동초점(Auto focus) 조절 방식은 포커스 렌즈의 위치를 변화시키면서 촬영을 수행하면서 촬상센서로부터 생성된 영상신호에 대하여 콘트라스트값을 획득하고, 상기 콘트라스트값이 피크가 될 때의 포커스 렌즈 위치로 포커스 렌즈를 구동하는 방식이다.
위상차 자동초점 조절 방식은 촬상센서 이외에 별도의 센싱 소자를 구비하고, 상기 센싱 소자에 인가되는 광의 위상차로부터 초점 위치를 검출하는 방식이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 정밀한 자동초점 조절 동작을 수행할 수 있는 자동초점 조절 장치 및 카메라 시스템을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 실시예의 일 측면은 촬상 렌즈를 통과한 빛을 촬상하여 영상신호를 생성하는 촬상센서와, 영상신호를 사용하여 제1 주파수 대역에 대하여 초점검출 평가값을 계산하는 초점검출 평가값 계산부와, 촬상 렌즈 중 포커스 렌즈를 구동하는 포커스 렌즈 구동부와, 포커스 렌즈의 위치를 검출하는 위치 검출부와, 포커스 렌즈의 위치와 초점검출 평가값을 사용하여 초점검출 평가값의 최적 위치를 계산하는 최적 위치 계산부와, 최적 위치로 포커스 렌즈를 구동하도록 제어하는 제어부와, 촬상 렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 제2 주파수 대역과 제1 주파수 대역의 차이에 의하여 발생하는 최적 위치 오차 정보를 기억하는 저장부를 포함하며, 제어부는 초점검출 평가값을 사용하여 획득한 최적 위치를 계산한 후, 촬상 렌즈의 최적 상면 위치에 대한 최적 위치 오차 정보를 획득하고, 초점검출 평가값을 사용하여 획득한 최적 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 자동초점(Auto Focus) 조절 장치를 제공한다.
이러한 본 실시예의 다른 특징에 의하면, 자동초점 조절 장치는 교환식 렌즈 및 본체부를 구비하며, 촬상 렌즈는 교환식 렌즈에 포함되며, 저장부를 교환식 렌즈 내부에 포함할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 자동초점 조절 장치는 교환식 렌즈 및 본체부를 구비하며, 촬상 렌즈는 교환식 렌즈에 포함되며, 교환식 렌즈는 렌즈 기종 정보를 가지고 있으며, 촬상센서, 초점검출 평가값 계산부, 저장부, 및 제어부는 본체부에 포함되며, 저장부는 교환식 렌즈의 기종별 최적 위치 오차 정보를 저장하며, 제어부는 교환식 렌즈의 렌즈 기종 정보에 따른 기종별 최적 위치오차 정보를 사용하여 최적 위치를 보정할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 제어부는 촬상 렌즈의 최신 상태 정보에 기초하여 최적 위치 오차 정보를 획득할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 촬상 렌즈의 최신 상태 정보는 초점거리 정보, 포커스 렌즈의 위치 정보, 촬영 조리개 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 교환식 렌즈는 줌 렌즈를 포함하며, 최적 위치 오차 정보는 줌 렌즈의 초점거리에 따라서 변하며, 제어부는 초점거리 정보에 따라서 최적 위치 오차 정보를 변환할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 최적 위치 오차 정보는 포커스 렌즈의 위치에 따라서 변하며, 제어부는 포커스 렌즈의 위치에 따라서 최적 위치 오차 정보를 변환할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 최적 위치 오차 정보는 촬영 조리개 값에 따라서 변하며, 제어부는 촬영 조리개 정보에 따라서 최적 위치 오차 정보를 변환할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 최적 위치의 오차는 고차식으로 표현되며, 저장부는 최적 위치 오차 정보로서 고차식의 계수들을 저장할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 고차식은 최적 위치와 초점의 엇갈림 양의 함수일 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 고차식은 최적 위치와 포커스 렌즈의 구동량의 함수일 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 교환식 렌즈 및 본체부는 각각 데이터를 전송하는 통신핀을 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 실시예의 다른 측면은 촬상 렌즈를 통과한 빛을 촬상하여 영상신호를 생성하는 촬상센서와, 영상신호를 사용하여 제1 주파수 대역에 대하여 초점검출 평가값을 계산하는 초점검출 평가값 계산부와, 촬상 렌즈 중 포커스 렌즈를 구동하는 포커스 렌즈 구동부와, 포커스 렌즈의 위치를 검출하는 위치 검출부와, 포커스 렌즈의 위치와 초점검출 평가값을 사용하여 초점검출 평가값의 최적 위치를 계산하는 최적 위치 계산부와, 최적 위치로 포커스 렌즈를 구동하도록 제어하는 제어부와, 촬상 렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 제2 주파수 대역과 제1 주파수 대역의 차이에 의하여 발생하는 최적 위치 오차 정보를 기억하는 저장부를 포함하며, 촬상 렌즈의 최적 상면 위치에 대한 최적 위치 오차 정보를 획득하고, 초점검출 평가값을 사용하여 획득한 최적 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 자동초점(Auto Focus) 조절 장치로서, 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역과의 차이가 기준치 이하인 경우, 제어부는 초점검출 평가값을 사용하여 획득한 최적 위치로 포커스 렌즈를 구동하는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치를 제공한다.
이러한 본 실시예의 다른 특징에 의하면, 제어부는, 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역의 차이를 기준치와 비교하는 비교부 및 비교 결과에 따라서 계산한 최적 위치의 보정여부를 판단하는 판단부를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 실시예의 다른 측면은 교환식 렌즈 및 교환식 렌즈가 장착되는 본체부를 포함하는 카메라 시스템으로서, 교환식 렌즈는, 줌 렌즈 및 포커스 렌즈를 포함하는 촬상 렌즈와, 포커스 렌즈를 구동하는 구동수단과, 포커스 렌즈의 위치를 검출하는 위치 검출수단과, 촬상 렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 제1 주파수 대역과 초점 검출을 수행하는 제2 주파수 대역의 차이에 의한 최적 위치 오차 정보를 저장하는 저장수단을 포함하고, 본체부는, 영상신호를 생성하는 촬상센서와, 영상신호를 사용하여 제2 주파수 대역에 대하여 초점검출 평가값을 계산하는 초점검출 평가값 계산수단과, 초점검출 평가값의 최적 위치를 계산하는 최적 위치 계산수단과, 계산한 초점검출 평가값의 최적 위치에 따라서 포커스 렌즈를 구동하는 제어수단을 포함하며, 교환식 렌즈는 촬상 렌즈 정보를 본체부로 전송하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템을 제공한다.
이러한 본 실시예의 다른 특징에 의하면, 제어수단은 교환식 렌즈로부터 최적 위치 오차 정보를 수신하고, 수신한 최적 위치 오차 정보에 따라서 초점검출 평가값의 최적 위치를 보정하고, 보정된 최적 위치로 포커스 렌즈를 구동하도록 제어할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 제어수단은 교환식 렌즈로부터 최적 위치 오차 정보를 수신하고, 수신한 최적 위치 오차 정보에 따라서 초점검출 평가값의 최적 위치를 보정하고, 보정된 최적 위치로 포커스 렌즈를 구동하기 위한 정보를 교환식 렌즈로 전송할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 본체부는 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역의 차이와 기준치를 비교하는 주파수 비교수단을 더 포함하고, 제어수단은 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역의 차이가 기준치보다 작은 경우, 최적 위치 계산수단에서 계산한 초점검출 평가값의 최적 위치로 포커스 렌즈를 구동하도록 제어할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 본체부는 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역의 차이와 기준치를 비교하는 주파수 비교수단을 더 포함하고, 제어수단은 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역의 차이가 기준치보다 큰 경우, 제어수단은 교환식 렌즈로부터 최적 위치 오차 정보를 수신하고, 수신한 최적 위치 오차 정보에 따라서 초점검출 평가값의 최적 위치를 보정하고, 보정된 최적 위치로 포커스 렌즈를 구동하도록 제어할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 실시예의 다른 측면은 교환식 렌즈 및 교환식 렌즈가 장착되는 본체부를 포함하는 카메라 시스템으로서, 교환식 렌즈는, 제1 주파수 대역에서 최적 상면 위치를 결정하는, 줌 렌즈 및 포커스 렌즈를 포함하는 촬상 렌즈와, 포커스 렌즈를 구동하는 구동수단과, 제1 주파수 대역 정보를 포함하는 렌즈 기종 정보를 저장하는 제1 저장수단을 포함하고, 본체부는, 영상신호를 생성하는 촬상센서와, 영상신호를 사용하여 제2 주파수 대역에 대하여 초점검출 평가값을 계산하는 초점검출 평가값 계산수단과, 초점검출 평가값을 사용하여 초점검출 평가값의 최적 위치를 계산하는 최적 위치 계산수단과, 계산한 초점검출 평가값의 최적 위치에 따라서 포커스 렌즈를 구동하는 제어수단과, 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역의 차이에 의하여 발생하는 최적 위치 오차 정보를 렌즈 기종별로 저장하는 제2 저장수단을 포함하며, 교환식 렌즈는 촬상 렌즈 기종 정보를 본체부로 전송하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템을 제공한다.
이러한 본 실시예의 다른 특징에 의하면, 제어수단은 촬상 렌즈 기종에 대응하는 최적 위치 오차 정보 중 초점검출 평가값의 최적 위치에 대응하는 최적 위치 오차 정보를 선택하고, 선택한 최적 위치 오차 정보를 사용하여 초점검출 평가값의 최적 위치를 보정할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 본체부는 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역의 차이와 기준치를 비교하는 주파수 비교수단을 더 포함하고, 제어수단은 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역의 차이가 기준치보다 작은 경우, 최적 위치 계산수단에서 계산한 초점검출 평가값의 최적 위치로 포커스 렌즈를 구동하도록 제어할 수 있다.
본 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 본체부는 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역의 차이와 기준치를 비교하는 주파수 비교수단을 더 포함하고, 제어수단은 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역의 차이가 기준치보다 큰 경우, 제2 저장수단에 저장되어 있는 최적 위치 오차 정보에 따라서 초점검출 평가값의 최적 위치를 보정하고, 보정된 최적 위치로 포커스 렌즈를 구동하도록 제어할 수 있다.
상기와 같은 구성에 의하여, 본 발명에 따른 자동초점 조절 장치 및 카메라 시스템은 촬상렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 주파수 대역과 초점조절 평가값을 계산하는 주파수 대역의 차이로 인하여 발생하는 포커스 렌즈의 최적 위치 오차를 보정하여줌으로서 정확한 자동초점 조절을 수행할 수 있게 된다.
도 1a는 촬상 렌즈의 이상적인 MTF 특성을 나타내는 그래프이다.
도 1b는 제조 오차가 발생한 촬상 렌즈의 MTF 특성을 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 따른 카메라 시스템의 카메라 제어부를 나타내는 도면이다.
도 4는 콘트라스트 AF 방식에서 AF 평가값의 피크값 검출을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 2에 따른 카메라 시스템의 제어방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 최적 위치 오차 정보의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 시스템을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 다른 카메라 시스템의 카메라 제어부를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7에 따른 카메라 시스템의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 최적 위치 오차 정보의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 2에 따른 카메라 시스템의 제어방법의 다른 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 12는 최적 위치 오차 정보의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 11에 따른 카메라 시스템의 제어방법에 대한 렌즈의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 자세히 설명한다.
{촬상 렌즈의 최적 상면(상면 베스트)}
MTF(Modulation Transfer Function) 특성은 촬상 렌즈의 성능을 나타내는 요소들 중의 하나로서, 렌즈의 전파(傳播) 특성을 나타낸다. 렌즈를 설계할 때에는, MTF와 해상력이 중요하며, 상기 MTF 특성은 영상의 콘트라스트에 영향을 미치는 요소이다. 렌즈 설계에서는 합초(合焦)될 때 영상의 해상도가 높게 되도록 설계를 수행하며, 영상의 성능을 평가할 때 주로 사용되는 주파수 대역은 40~100lp(line pair)/mm이며, 특히 40~50 lp/mm에 주목한다.
반면에, 자동초점(이하 'AF'라고 한다) 검출시 사용되는 주파수는 촬상센서나 DSP의 성능에 의존하게 되며, 일반적으로 5~20lp/mm 정도이다. AF 조절시 사용되는 영상신호는 라이브 뷰 영상에 사용되는 영상신호와 동일하며, 라이브 뷰 영상의 해상도는 매우 정밀한 디스플레이 장치라고 하여도 VGA나 SVGA 정도이기 때문이다. 라이브 뷰 영상의 해상도는 촬상센서의 영상신호 출력 속도나 DSP의 신호 처리 속도에 관련되며, 라이브 뷰 영상을 정지영상 촬영시 얻을 수 있는 해상도로 출력하는 것이 어렵다. 즉, AF 검출시의 주파수 대역은 정지영상을 촬영할 때와 동일한 주파수 대역이 아니다.
한편, AF 검출 회로는 고역 통과 필터(High pass filter)와 저역 통과 필터(Low pass filter)와 함께 조합되며, 상기 필터들을 통과한 특정 주파수 대역의 영상신호에 대하여 AF 검출을 수행한다. 이 때, 고역 통과 필터의 컷 오프 주파수(cut-off frequency)를 조절하여 고주파수 대역만 AF 검출 회로에 입력되도록 할 수 있으나, 고주파수 대역은 촬상 센서나 DSP에서 제한되어 있기 때문에 오히려 AF 검출에 사용되는 정보량이 감소하여 AF 검출 능력이 저하된다.
도 1a는 촬상 렌즈의 이상적인 MTF 특성을 나타내는 그래프이다. 상기 그래프의 가로축은 초점 위치(디포커스 양)며, 세로축은 콘트라스트값을 나타낸다. 본 실시예에서는 상면 베스트를 결정하는 대표적인 주파수 대역을 40lp/mm로 하고, AF 검출 주파수 대역을 10lp/mm로 하였다.
촬상 렌즈의 설계에서는 정확한 초점 조절을 위하여 도 1a와 같이 10lp/mm에서의 콘트라스트값의 피크 위치와 40lp/mm에서의 콘트라스트값의 피크 위치를 일치시키는 것을 목표로 설계를 수행한다. 이는 이상적인 경우이며, 설계시점에서도 줌 렌즈와 같은 복잡한 렌즈의 경우에는 반드시 일치하지 않는 경우가 발생한다. 그러나 촬상 렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 주파수 대역이 40lp/mm이고, AF 검출을 수행하는 주파수 대역이 10lp/mm이어도 포커스 렌즈의 최적 위치를 정확하게 검출할 수 있도록 렌즈를 설계한다.
도 1b는 제조 오차가 발생한 촬상 렌즈의 MTF 특성을 나타내는 그래프이다. 도 1의 설계시의 MTF 특성을 나타내는 그래프를 실선으로 나타내었으며, 이와 비교할 때 제조 오차가 발생한 촬상 렌즈는 점선과 같이 MTF 특성이 시프트 된다.
주파수 대역과 상관없이 콘트라스트값의 피크 위치가 일치하도록 촬상 소자를 설계하여도, 촬상 소자의 제조시에 발생하는 오차에 의하여 상기 피크 위치가 일치하지 않을 수 있다. 또한 조건에 따라서는 설계시점에서 제조오차에 의해 발생하는 것과 같은 엇갈림이 발생하는 렌즈도 있다. 도 1b를 참조하면, 렌즈 설계에 의한 촬상 베스트인 40lp/mm에서의 콘트라스트값의 피크 위치와 AF 검출 주파수 대역인 10lp/mm에서의 콘트라스트값의 피크 위치 사이에 ΔIB만큼 차이가 발생한다.
또한 도면에서는 도시하지 않았으나, 40lp/mm와 10lp/mm의 최적 초점 위치가 같은 위치가 아닌 경우에는, 설계시점에서 애초에 발생한 오차와 제조에 의해 부가되는 오차의 합이 ΔIB가 된다.
본 발명은 상기와 같이 발생한 오차 ΔIB의 보정이 필요한 경우에 보정을 수행하여 AF 동작을 수행하는 방법을 제안한다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다.
{제1 실시예}
[카메라 시스템의 구성의 제1 실시예]
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 시스템(1)을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 카메라 시스템(1)은 교환식 렌즈(100)와 본체부(200)를 포함한다.
교환식 렌즈(100)(이하, '렌즈'라고 한다)는 결상 광학계(101), 줌 렌즈 위치 감지 센서(103), 렌즈 구동 액츄에이터(105), 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106), 조리개 구동 액츄에이터(108), 렌즈 제어부(110), 렌즈 마운트(109)를 포함한다.
결상 광학계(101)는 줌 조절을 위한 줌 렌즈(102), 초점 위치를 변화시키는 포커스 렌즈(104), 및 조리개(107)를 포함한다. 줌 렌즈(102) 및 포커스 렌즈(104)는 복수의 렌즈를 조합한 렌즈군으로 이루어질 수 있다. 한편, 이후 설명에서 상기 줌 렌즈(102) 및 포서스 렌즈(104)를 포함하는 개념으로 촬상 렌즈라는 용어를 사용한다.
줌 렌즈 위치 감지 센서(103) 및 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106)는 각각 줌 렌즈(102)와 포커스 렌즈(104)의 위치를 감지한다. 줌 렌즈 위치 감지 센서(103)는, 줌 링을 조작하는 것으로 초점 거리가 변한다. 상기 초점 거리를 검출하기 위해서 브러쉬(brush)와 인코더(encoder)판을 조합시킨 구성을 갖는다. 줌 링이 회전하는 것에 의하여 브러쉬(brush) 또는 인코더 판이 회전하며, 회전 위치에 맞춰서 코드가 변하여 초점 거리가 검출된다. 초점 거리마다 교환식 렌즈의 고유 파라미터를 변경하는 것이 가능하다. 옐르 들어, 줌 렌즈의 초점 거리를 32분할 할 수 있다. 또한, 보다 세밀한 분할이 필요하면, 볼륨(volume)형의 인코더를 사용한다. 상기 볼륨형의 인코더는 저항 부분과, 회전형의 브러쉬로 구성된다. 줌 링이 화전하는 것에 의하여 회전형 브러쉬가 회전하며, 저항과 브러쉬 사이의 저항값의 변화로 초점 거리가 세밀하게 검출될 수 있다. 상기 검출은 전압을 AD 변환하며, AD 변환이 12bit이면 4096 분할이 된다. 카메라는 상기 줌 용 인코더들 중 어느 하나 또는 모두를 탑재할 수 있다. 한편, 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106)는 액츄에이터로 DC 모터를 사용하는 경우, 포토 인터럽터(photo interrupter)와 인코더 판으로 구성된다. 렌즈 구동용 액츄에이터는 기어열, 구동축을 통하여 파워가 전달된다. 액츄에이터가 회전하면 인코더 판도 회전하고, 포터 인터럽터 사이에 설치된 인코더의 날개가 포토 인터럽터의 광을 통과, 또는 비통과 시켜 펄스를 발생시켜 위치 신호로 하는 것이다. 또한, 액츄에이터로 스텝핑 모터를 사용하는 경우에는 구동 스텝 펄스를 위치 검출에 사용하는 것도 가능하다.
포커스 렌즈(104)의 위치를 감지하는 타이밍은 렌즈 제어부(110) 또는 후술할 카메라 제어부(209)에 의하여 설정될 수 있다. 예를 들어 상기 포커스 렌즈(104)의 위치를 감지하는 타이밍은 영상신호로부터 AF 검출을 수행하는 타이밍일 수 있다. 상기 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106)는 위치 검출부의 일례일 수 있다.
렌즈 구동 액츄에이터(105) 및 조리개 구동 액츄에이터(108)는 렌즈 제어부(110)에 의하여 제어되어 각각 포커스 렌즈(104) 및 조리개(107)를 구동한다. 특히, 렌즈 구동 액츄에이터(105)는 포커스 렌즈(104)를 광축 방향으로 구동한다. 렌즈 구동 액츄에이터(105)는 포커스 렌즈 구동부의 일례일 수 있다.
렌즈 제어부(110)는 시각 측정을 위한 타이머(111) 및 렌즈 메모리(112)를 포함한다. 또한 렌즈 제어부(110)는 상기 감지한 포커스 렌즈(104)의 위치 정보를 본체부(200)로 전송한다.
렌즈 메모리(112)는 최적 위치 오차 정보를 저장하는 저장부의 일례일 수 있다. 상기 최적 위치 오차 정보는 AF 검출을 수행하는 주파수 대역과 촬상 렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 주파수 대역의 차이에 의하여 발생하는 최적 위치의 오차를 나타내는 정보이다. 상기 최적 위치 오차 정보는 초점거리, 촬영거리, 조리개값 등에 따라서 변하는 값이다.
렌즈 마운트(109)는 렌즈 측 통신핀을 구비하며, 후술할 카메라측 통신핀과 서로 맞물려 데이터, 제어신호 등의 전송경로로 사용된다.
다음으로, 본체부(200)의 구성에 대하여 살펴본다.
본체부(200)는 뷰 파인더(EVF)(201), 셔터(203), 촬상센서(204), 촬상센서 제어부(205), 표시부(206), 조작 버튼(207), 카메라 제어부(209), 및 카메라 마운트(208)를 포함할 수 있다.
뷰 파인더(201)는 액정 표시부(202)가 내장되어 있을 수 있으며, 촬상되는 영상을 실시간으로 볼 수 있다.
셔터(203)는 촬상센서(204)에 빛이 인가되는 시간, 즉 노출시간을 결정한다.
촬상센서(204)는 렌즈(100)의 결상 광학계(101)를 통과한 영상 광을 촬상하여 영상신호를 생성한다. 촬상센서(204)는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 광전변환부 및 상기 광전변환부로부터 전하를 이동시켜 영상신호를 독출하는 수직 또는/및 수평 전송로 등을 포함할 수 있다. 촬상센서(204)로 CCD(charge coupled device) 센서, CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서 등을 사용할 수 있다.
촬상센서 제어부(205)는 타이밍 신호를 생성하고, 상기 타이밍 신호에 동기하여 상기 촬상센서(204)가 촬상하도록 제어한다. 또한 촬상센서 제어부(205)는, 각 주사선에서의 전하 축적이 종료되면 수평방향 영상신호를 순차적으로 독출하도록 한다. 상기 독출된 수평방향 영상신호는 카메라 제어부(209)에서 AF 검출에 사용된다.
표시부(206)는 각종 영상 및 정보가 디스플레이된다. 상기 표시부(207)로는 LCD(Liquid Crystal Display)나 유기발광표시장치(OLED) 등이 사용될 수 있다.
조작 버튼(207)은 카메라 시스템(1)의 조작을 위하여 사용자로부터의 각종 명령을 입력하는 부분이다. 조작 버튼(207)으로 셔터 릴리즈 버튼, 메인 스위치, 모드 다이얼, 메뉴 버튼 등 다양한 버튼을 포함할 수 있다.
카메라 제어부(209)는 촬상센서(204)에서 생성된 영상신호에 대하여 AF 검출을 수행하여 초점검출 평가값(이하, 'AF 평가값'이라 한다.)을 산출한다. 또한, 촬상센서 제어부(205)에서 생성한 타이밍 신호에 따른 매 AF 검출 시각에서의 AF 평가값을 저장하고, 렌즈(100)로부터 전송된 렌즈 위치 정보와 저장된 AF 평가값을 사용하여 포커스 렌즈의 최적 위치, 즉 합초 위치를 계산한다. 상기 최적 위치의 계산 결과는 상기 렌즈(100)에 전송한다. 즉, 상기 카메라 제어부(209)는 초점조절 평가값 계산부 및 최적 위치 계산부의 일례일 수 있다.
또한, 카메라 제어부(209)는 촬상 렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 주파수 대역과 AF 검출을 수행하는 주파수 대역을 비교하여 오차 보정을 수행할 것인지를 판단한다. 즉, 카메라 제어부(209)는 비교부 및 판단부의 일례일 수도 있다.
카메라 마운트(208)는 카메라측 통신핀을 구비한다.
이하, 렌즈(100) 및 본체부(200)의 개략적인 동작을 설명한다.
피사체를 촬영할 경우, 조작 버튼(207)에 포함된 메인 스위치를 조작하여 카메라 시스템(1)의 동작을 개시한다. 카메라 시스템(1)은 일단 다음과 같이 라이브뷰 표시를 수행한다.
결상광학계(101)을 통과한 피사체의 영상광이 촬상센서(204)에 입사한다. 이 때, 셔터(203)는 열린 상태로 있는다. 입사한 피사체 광은 촬상센서(204)에서 전기신호로 변환되며, 이로 인하여 영상신호가 생성된다. 촬상센서(204)는 촬상센서 제어부(205)에서 생성된 타이밍 신호에 의하여 동작한다. 생성된 피사체의 영상신호는 카메라 제어부(209)에서 표시 가능한 데이터로 변환되어 뷰 파인더(201) 및 표시부(206)에 출력된다. 이러한 동작이 라이브 뷰 표시이며, 라이브 뷰 표시에 의하여 표시되는 라이브 뷰 영상은 동영상으로서 연속적으로 표시된다.
라이브 뷰 표시가 수행된 후, 조작 버튼(207)의 하나인 셔터 릴리즈 버튼이 반누름 되면 카메라 시스템(1)은 AF 동작을 개시한다. 촬상센서(204)에서 생성한 영상신호를 사용하여 AF 동작을 수행하는데, 콘트라스트 AF 방식에서는 콘트라스트 값에 관련된 AF 평가값으로부터 포커스 렌즈의 최적 위치를 계산하고, 상기 계산 결과를 바탕으로 렌즈(100)를 구동한다. AF 평가값은 카메라 제어부(209)에서 산출된다. 카메라 제어부(209)는 상기 AF 평가값으로부터 포커스 렌즈(104)의 제어를 위한 정보를 계산하고, 이를 렌즈 마운트(109)와 카메라 마운트(208)에 구비된 통신핀을 매개로 하여 렌즈 제어부(110)로 전송한다.
렌즈 제어부(110)는 수신한 정보를 기초로 렌즈 구동 액츄에이터(105)를 제어하여 포커스 렌즈(104)를 광축 방향으로 구동시켜 AF를 수행한다. 포커스 렌즈(104)의 위치는 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106)에 의하여 모니터링 되어 피드백 제어가 이루어진다.
줌 렌즈(102)가 사용자에 의하여 조작되어 주밍된 경우, 줌 렌즈 위치 감지 센서(103)에서 줌 렌즈(102)의 위치가 검출되고, 렌즈 제어부(110)는 포커스 렌즈(104)의 AF 제어 파라미터들을 변경하여 다시 AF를 수행한다.
상기와 같이 동작하여 피사체 영상의 초점이 맞는 상태가 되면, 셔터 릴리즈 버튼이 완전누름(S2) 되어 카메라 시스템(1)은 노광을 수행한다. 이 때, 카메라 제어부(209)는 일단 셔터를 완전히 닫고, 렌즈 제어부(110)에 지금까지 취득한 측광 정보를 조리개 제어 정보로서 전송한다. 렌즈 제어부(110)는 조리개 제어 정보를 기초로 조리개 구동 액츄에이터(108)를 제어하고, 조리개(107)를 적절한 조리개 값으로 조인다. 카메라 제어부(209)는 측광 정보를 기초로 셔터(203)를 제어하고, 적절한 노출시간만큼 셔터(204)를 열어 촬영이 수행된 피사체 영상을 캡쳐한다.
상기 캡쳐 영상은 영상신호 처리 및 압축처리가 수행되어 메모리 카드(212)에 저장된다. 동시에 피사체를 표시하는 뷰 파인더(201) 및 표시부(206)에 캡쳐 영상이 출력된다. 이러한 영상을 퀵뷰 영상이라고 한다.
상기와 같은 과정에 의하여 일련의 촬영 동작이 종료된다.
[카메라 제어부의 구성 및 카메라 동작]
도 3은 도 2에 따른 카메라 시스템의 카메라 제어부(209)를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 카메라 제어부(209)는 사전 처리부(220), 신호 처리부(221), 압축 신장부(222), 디스플레이 컨트롤러(223), CPU(224), 메모리 컨트롤러(225), 오디오 컨트롤러(226), 카드 컨트롤러(227), 메인 버스(230) 등을 포함할 수 있다.
카메라 제어부(209)는 메인 버스(230)를 통하여 각종 지시 및 데이터를 각 부분에 전송한다.
사전 처리부(220)는 촬상센서(204)에서 생성된 영상신호를 입력받아 AWB(Auto White Balance), AE(Auto Exposure), AF(Auto Focus)의 연산을 수행한다. 즉, 자동초점 조절을 위한 AF 평가값, 노출 조절을 위한 AE 평가값, 화이트 밸런스 조절을 위한 AWB 평가값 등을 산출한다.
신호 처리부(221)는 감마 보정 등, 일련의 영상신호 처리를 수행하여 표시부에 디스플레이 가능한 라이브 뷰 영상이나 캡쳐 영상을 만든다.
압축 신장부(222)는 영상신호 처리가 수행된 영상신호의 압축과 신장을 수행한다. 압축의 경우, 예를 들어 JPEG 압축 형식 또는 H.264 압축 형식 등의 압축 형식으로 영상신호를 압축한다. 상기 압축 처리에 의하여 생성한 영상 데이터를 포함하는 영상 파일은 메모리 카드(212)로 전송되어 저장된다.
디스플레이 컨트롤러(223)는 뷰 파인더(201)의 LCD(202)나 표시부(206) 등의 표시 화면으로의 영상 출력을 제어한다.
CPU(224)는 각 부분의 동작을 전체적으로 제어한다. 또한 도 1에 따른 카메라 시스템(1)의 경우, CPU(224)는 렌즈(110)와의 통신을 수행한다.
메모리 컨트롤러(225)는 촬영된 캡쳐 영상이나 연상 정보 등의 데이터를 일시적으로 저장하는 메모리(210)를 제어하며, 오디오 컨트롤러(226)는 마이크나 스피커(211)를 제어한다. 또한 카드 컨트롤러(227)는 켭쳐된 영상을 저장하는 메모리 카드(212)를 제어한다.
이하, 카메라 제어부(209)의 개략적인 동작을 설명한다.
CPU(224)에서 조작 버튼(207)이 조작된 것을 감지하면, 상기 CPU(224)는 사전 처리부(220)를 통하여 촬상센서 제어부(205)를 동작시킨다. 촬상센서 제어부(205)는 타이밍 신호를 출력하여 촬상센서(204)를 동작시킨다. 촬상센서(204)로부터 영상신호가 사전 처리부(220)에 입력되면, AWB 및 AE 연산이 수행된다. 상기 AWB 및 AE 연산의 결과는 촬상센서 제어부(205)에 피드백되어 상기 촬상센서로부터 적절한 색출력 및 적절한 노출의 영상신호가 획득되도록 한다.
한편, 카메라 시스템(1)의 동작이 개시되면 라이브 뷰 표시가 수행된다. 카메라 제어부(209)는 적절한 노출로 촬영된 영상신호를 사전 처리부(221)에 입력하여 AE 평가값 등을 산출한다. 라이브 뷰 표시용 영상신호는 메인 버스(230)를 경유하지 않고 직접 신호 처리부(221)에 인가되며, 화소의 보간 처리 등의 영상신호 처리를 수행한다. 영상신호 처리가 수행된 영상신호는 메인 버스(230) 및 디스플레이 컨트롤러(223)를 경유하여 LCD(202), 표시부(206) 등에 표시된다. 라이브 뷰 표시는 기본적으로 60fps(frame per second)의 주기로 갱신되나 이에 한정되는 것은 아니며 120fps, 180fps, 240fps 등의 주기로 갱신될 수도 있다. 상기 갱신 속도는 측광 결과나 AF 조건 등을 기초로 CPU(224)에서 설정하며, 촬상센서 제어부(205)에서 타이밍 신호를 변경하는 것에 의하여 수행될 수 있다.
셔터 릴리즈 버튼이 반누름 되면, CPU(224)는 반누름 신호(S1)의 입력을 감지하고, 카메라 마운트(208) 및 렌즈 마운트(109)에 구비된 통신핀을 경유하여 렌즈 제어부(110)에 AF 동작을 위한 포커스 렌즈(104)의 구동개시를 지시한다.
CPU(224)는 촬상센서(204)로부터 영상신호를 획득하며, 사전 처리부(220)는 AF 평가값을 산출한다. AF 평가값은 포커스 렌즈(104)의 이동에 따라서 산출된다. AF 평가값의 변화로부터 피사체 영상의 콘트라스트가 최대로 되는 포커스 렌즈(104)의 위치(AF 평가값이 최대가 되는 위치)를 계산하고, 계산된 위치로 포커스 렌즈(104)를 이동시킨다. 상기 일련의 동작이 AF 동작으로, AF 동작 중에도 라이브 뷰 영상의 표시는 계속해서 수행된다. 라이브 뷰 영상에 사용되는 영상신호와 AF 평가값의 산출에 사용되는 영상신호는 동일한 영상신호이다.
한편, 도 1과 같은 교환식 렌즈(100)를 사용하는 카메라 시스템(1)의 경우, AF 동작시, 렌즈(100)와 본체부(200) 사이의 통신에는 카메라 마운트(208)와 렌즈 마운트(109)에 설치되어 있는 통신핀을 사용한다.
[피크의 검출]
이하, AF 동작 시의 AF 평가값의 피크값을 검출하는 방법에 대하여 설명한다.
도 4는 콘트라스트 AF 방식에서 AF 평가값의 피크값 검출을 설명하는 도면이다. 도 4의 가로축은 AF 검출 시점을 나타내며, 세로축은 AF 평가값을 나타낸다. AF 검출 시점이란 촬상센서의 AF 영역에 있어서 전하축적 개시 시점과 전하축적 종료 시점의 중간 시점을 의미한다.
AF 평가값들은 이산(離散)적이기 때문에 실제 피크값은 AF 평가값들에 대하여 보간 계산을 수행하여 산출할 수 있다. 실제 피크는 AF 검출 시점이 LVpk일 때에 AF 평가값이 Vpk인 점 PK인 경우이다. 여기서 피크값을 검출하는 보간 계산은 예를 들어 LV3, LV4, LV5 및 그에 대응하는 AF 평가값들인 s3, s4, s5의 세가지 데이터를 사용하여 수행될 수 있다.
AF 평가값의 피크값이 산출되면, 상기 피크값을 갖는 타이밍에서의 AF 검출 시점을 판단한다. 상기 판단한 AF 검출 시점과 동기되는 타이밍에서의 포커스 렌즈 위치, 즉 최적 위치를 검출한다. 상기 최적 위치를 검출함으로 인하여 포커스 렌즈(104)를 초점이 맞는 목표위치로 구동시킬 수 있게 된다.
[카메라 시스템의 제어방법]
도 5는 도 2에 따른 카메라 시스템의 제어방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
카메라 시스템(1)에 전원이 인가되고, 사용자에 의하여 셔터 릴리즈 버튼이 반누름 되면 AF 동작 A가 시작된다. AF 동작 A가 시작되면 카메라 제어부(209)는 렌즈(100)로부터 렌즈 정보를 인가받는다(S101). 상기 렌즈 정보는 렌즈 메모리(112)에 저장되어 있는 렌즈 고유의 각종 파라미터이다. 상기 렌즈 정보에는 촬상 렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 주파수(FIB) 대역에 관한 정보를 포함한다. 촬상센서(204)에서는 주기적으로 영상을 촬영하여 영상신호를 생성한다(S102). 카메라 제어부(209)는 포커스 렌즈(104)를 구동하는 제어신호를 렌즈(100)로 전송한다(S103). 상기 제어신호에 의하여 포커스 렌즈(104)는 일측에서 타측으로 구동된다.
포커스 렌즈(104)가 구동되기 시작하면 CPU(224)에 촬영 타이밍 신호를 입력한다(S104). 상기 촬영 타이밍 신호는 AF 검출을 개시하는 타이밍을 나타내는 신호이다. 상기 신호는 설정된 AF 검출 영역에 대응하여 발생한다. CPU(224)는 촬상센서 제어부(205)에서 발생하는 구동신호를 카운트 하고, 소정의 횟수가 카운트 되면 AF 검출을 개시하는 타이밍이라고 판단한다.
상기 촬영 타이밍 신호가 입력되면 촬상센서(204)로부터 카메라 제어부(209) 내의 사전 처리부(220)의 AF 검출 회로로 AF 영역의 영상신호를 입력하여 AF 검출을 수행한다(S105). AF 검출 수행에 의하여 AF 평가값을 산출한다(S106). 그리고 렌즈(100)로부터 현재의 초점거리, AF 검출 타이밍에서의 포커스 렌즈(104)의 위치 정보, 현재 포커스 렌즈(104)의 구동량과 초점 엇갈림 양의 변환계수 KL을 획득한다. 획득한 초점거리, 포커스 렌즈(104)의 위치, 변환계수 KL은 검출한 AF 평가값들과 세트로 하여 저장해 놓는다(S107).
상기 AF 검출이 수행되는 주파수 대역의 중심 주파수는 AFF로 한다. 상기 AFF는 카메라 시스템(1)에 의하여 고정되는 것도 있으나, 카메라 시스템(1)의 동작 모드나 피사체의 상황에 따라서 변할 수 있으며, 혹은 복수의 주파수를 사용하기도 한다. 본 실시예에서는 사용되는 주파수 AFF는 제조건들에 의하여 결정된 주파수이다.
AF 평가값이 피크를 지났거나 혹은 포커스 렌즈(104)가 일측 끝까지 구동되었는지를 판단한다(S108). 피크를 지났는지를 판단하는 방법은, AF 평가값의 초기값을 가상의 피크값이라고 가정하고, 상기 가상의 피크값보다 포커스 렌즈(104)의 구동에 따라서 새로 산출된 AF 평가값이 큰 경우, 상기 새로 산출된 AF 평가값을 가상의 피크값으로 변경한다. 반면에 가상의 피크값보다 새로 산출된 AF 평가값이 작은 경우, AF 검출과정에서 AF 평가값이 피크값이 존재하였다고 판단한다. 포커스 렌즈(104)가 아직 일측 끝까지 구동되지 않았으며 피크값이 검출되지 않은 경우에는, 다시 S104 단계로 되돌아가서 AF 평가값의 산출을 계속해서 수행한다.
한편, AF 평가값이 피크값이 존재하였거나 포커스 렌즈(104)가 일측 끝까지 구동된 경우 실제 피크값 Vpk 및 피크값이 산출된 시점 LVpk를 산출한다(S109). AF 평가값이 산출된 타이밍에서 항상 피크값을 갖는 것은 아니므로, 이는 도 4에서 설명한바와 같이 보간계산에 의하여 얻을 수 있다. 반면에 포커스 렌즈(104)가 일측 끝까지 구동되어 S109 단계에 진입한 경우, AF 평가값은 추정에 의하여 얻어진 잠정(暫定) 피크값을 사용한다.
그리고 AF 평가값의 피크값 Vpk가 기준값 PKT보다 큰지를 판단한다(S110). 상기 피크값 Vpk가 기준값 PKT보다 크다고 판단한 경우에는 AF 조절이 가능하다고 판단한다. 그리고 AF 검출을 수행하는 주파수 대역의 중심주파수인 AFF와 촬상 렌즈의 최적 상면 위치에 관한 주파수 FIB와의 차이를 비교하여 기준치(Q)보다 작은 경우인지를 판단한다(S111). 상기 AFF와 FIB의 차이가 큰 경우에는 도 1b와 같이 ΔIB 만큼의 오차가 발생하며, 이를 보정해줄 필요가 있다. 그러나 상기 차이가 작은 경우에는 발생하는 오차의 크기가 무시할 정도로 작다. 따라서 상기 차이가 크면 발생한 오차 ΔIB를 보정하기 위하여 렌즈(100)로부터 최적 위치 오차 정보를 입력받는다(S112).
여기서, 최적 위치 오차 정보에 대하여 설명한다.
상기 최적 위치의 오차 정보란 도 1a 및 도 1b에서 설명한 바와 같이, 촬상 렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 주파수 대역과 AF 검출을 수행하는 주파수 대역의 차이에 기인하여 발생하는 포커스 렌즈(104)의 최적 위치에 대한 보정값이다. 이는 도 1b의 ΔIB이며, ΔIB는 고차식의 계수들로 표현될 수 있으며, 렌즈(100)의 상황에 따라서 변한다. ΔIB에 영향을 미치는 요소로 초점거리, 촬영거리, 촬영 조리개값, 촬상센서에서 AF 검출 영역의 위치, 해상력 방향(수직(Meridional) 방향, 수평(Sagittal) 방향) 등이 있다. 마지막 두 가지 조건의 경우, AF 검출 영역이 촬상센서의 중앙에 있는 경우에는 보정이 불필요하다. 본 실시예는 AF 검출 영역이 중앙에 있는 경우에 발생하는 오차를 보정하는 것으로 한다.
AF 검출 영역이 촬상센서의 중앙에 있는 경우, 초점거리, 촬영거리, 촬영 조리개값의 변화에 대응하여 보정을 수행하게 된다. 그러나 보정값은 선형적인 변화를 나타내는 것이 아니기 때문에 상기 보정값 ΔIB는 고차식으로 표현될 수 있다. 예를 들어, ΔIB = Ax5+Bx4+Cx3+Dx2+Ex+F 로 표현할 수 있다. 여기서 x는 거리의 역수이다. A 내지 F는 초점거리에 따라서 변하는 값이다. 또한 촬영 조리개값에 따른 계수의 변화는 ΔIB1, ΔIB2, ΔIB3...과 같이 복수의 최적 위치 오차 정보의 세트를 구비하여 대응한다. 예를 들어, ΔIB1은 조리개가 개방되었을 때, ΔIB2는 조리개값이 1단계로 조여졌을 때, ΔIB3은 조리개가 2단으로 조여졌을 때 등이다. 그러나 조리개값에 의한 변화는 ΔIB1≒2ΔIB2≒4ΔIB3≒8ΔIB4 의 관계가 성립한다 따라서 ΔIB1 내지 ΔIB4의 모든 정보를 저장할 필요없이 ΔIB1 만을 저장하고, 나머지 조리개값의 경우에는 카메라 시스템(1) 내부적으로 계산하는 것도 가능하다. 한편, 최적 위치 오차 정보는 함수의 계수가 아니라, 초점거리, 촬영거리, 조리개값에 따라서 계산한 ΔIB의 결과값을 테이블 형식으로 가지고 있는 것도 가능하다. 즉, 고차식의 계산 결과를 테이블 형식으로 가지고 있을 수도 있다.
한편 보정값 ΔIB는 촬상 렌즈의 현재 상황에 따라서 변하기 때문에 촬상 렌즈의 최신 정보에 기초하여 ΔIB를 계산할 필요가 있다. 따라서 보정값 ΔIB를 계산할 때에는 AF 평가값의 피크값이 검출된 위치에서의 초점거리, 포커스 렌즈의 위치(촬영거리), 촬영 조리개값 등을 고려하여 계산하게 된다. 즉, AF 평가값의 피크 위치인 LVpk 시점에 대하여 보정을 수행하는 것이다.
도 6은 최적 위치 오차 정보의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타나 있듯이, 고차식의 계수가 표 형식으로 저장되어 있을 수 있다. 상기 표에서 세로방향은 초점거리의 변화를 나타내며, 가로방향은 고차식의 차수 변화를 나타낸다. 세로방향의 데이터 개수는 줌 렌즈의 위치검출용 인코더의 분할수에 따라서 결정될 것이다. 이미 설명한 바와 같이, 상기와 같은 표의 내용은 조리개값에 따라 변하므로, 상기와 같은 표를 조리개값의 개수만큼 구비하여 렌즈 메모리(112)에 저장할 수 있다.
한편, S112 단계에서 입력받는 최적 위치 오차 정보는 상기 정보의 전송 당시의 초점거리에 해당하는 값이다. 예를 들어, 초점 거리가 6번째이면, a6~f6이 본체부(200)로 전송된다. 이 때, 조리개값에 따라 a6~f6이 변하므로, ΔIB1 내지 ΔIB4로부터 각각 추출한 4 세트의 a6~f6의 값을 전송할 수 있다.
카메라 제어부(209)는 전송된 복수의 최적 위치 오차 정보들 중 조리개값에 해당하는 계수를 선택한다(S113).
최적 위치 오차 정보가 선택되면, 선택한 최적 위치 오차 정보를 사용하여 ΔIB를 계산한다(S114). ΔIB는 고차식의 x에 AF 평가값의 피크 위치, 즉 최적 위치의 역수인 1/LVpk를 대입하여 구할 수 있다. 상기 계산에 의하여 얻은 결과값은 um의 단위를 갖는다. 따라서 상기 계산에 의하여 얻은 결과값에 변환계수 KL을 곱하여(즉, ΔIB×KL) 포커스 렌즈의 구동량에 대한 보정량을 계산한다(S115). 구동량의 단위는 포커스 렌즈 액츄에이터(105)를 구동하는 펄스 개수일 수 있다. 상기 KL은 최적 위치인 LVpk에 가장 근접하였을 때의 KL을 사용한다.
포커스 렌즈의 구동량에 대한 보정량이 계산되면, 상기 계산 결과를 반영하여 포커스 렌즈의 목표 구동량을 보정한다(S116).
상기 보정된 목표 구동량에 따라서 포커스 렌즈(104)가 구동되어 합초 상태가 된다(S117).
한편, S111 단계에서 AFF와 FIB의 차이가 기준치보다 작다고 판단하는 경우, 오차 ΔIB의 보정을 수행하지 않고 직접 S117 단계로 진행한다. 즉, S109 단계에서 계산한 AF 평가값을 사용하여 획득한 최적 위치의 보정없이 포커스 렌즈(104)를 목표위치로 구동한다.
S117 단계에 포커스 렌즈(104)가 목표 위치로 구동되면 AF 동작 성공을 표시한다(S118).
한편, S110 단계에서 AF 평가값의 피크값 Vpk가 기준값 PKT보다 작은 경우에는 영상신호의 콘트라스트가 명확하지 않다고 판단하여 포커스 렌즈(104)의 구동을 정지시키고(S119), AF 조절이 실패하였음을 나타내는 NG 표시를 나타낸다(S120).
상기 동작들에 의하여 본 실시예에 따른 AF 동작 A가 종료된다.
{제2 실시예}
[카메라 시스템의 구성의 제1 실시예]
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 시스템(2)을 나타내는 도면이다. 본 실시예에 따른 카메라 시스템(2)은 도 2에 따른 카메라 시스템(1)과 유사한 구성 및 기능을 가지므로 차이점에 대하여만 설명하도록 한다.
본 실시예에 따른 카메라 시스템(2)은 최적 위치 오차 정보를 본체부(400) 측에 저장하여 최적 위치의 보정을 수행하는 방식에 대한 것이다.
본 실시예에 따른 카메라 시스템(2)은 포커스 렌즈(304)를 구동하는 렌즈 구동 액츄에이터(414), 포커스 렌즈 위치 감지 센서(415) 및 구동력을 렌즈(300)로 전달하기 위한 커플러(coupler)(413)를 본체부(400) 측에 구비한다. 그러나 본 실시예는 이에 한정되는 것은 아니며, 도 2와 같이 렌즈(300)에서 포커스 렌즈(304)를 구동하도록 구성하여도 좋다.
우선, 본 실시예에서 최적 위치 오차 정보 ΔIB인 보정값 또는 계수는 카메라의 본체부(400) 측에 저장되며, 이를 저장하는 본체 메모리(416)를 카메라 제어부(409)에 구비한다. 교환식 렌즈에 따라서는 위상차 방식으로만 AF 조절을 수행하는 경우가 있으며, 이러한 경우 본 발명에서 설명하는 최적 위치 오차 정보 ΔIB를 가지고 있지 않다. 따라서, 상기와 같은 교환식 렌즈에 대하여도 콘트라스트 AF 방식으로 AF 조절을 하기 위하여 본체 메모리(416)에 최적 위치 오차 정보를 저장한다. 본 실시예의 경우, 교환식 렌즈가 특정되지 않으므로 다양한 기종의 렌즈에 대응하는 최적 위치 오차 정보를 본체 메모리(416)에 저장한다.
또한 도 7의 경우, 포커스 렌즈의 위치 정보를 렌즈(300)로부터 전송받을 필요 없이 본체부(400)에서 파악하는 것이 가능하다. 다만, 렌즈(300)의 고유 정보는 렌즈 메모리(312)에 저장되어 있으며, 최적 위치 오차 정보의 선택을 위하여 본체부(400)로 전송될 수 있다. 포커스 렌즈(304)의 구동량과 초점 엇갈림의 변환계수는 렌즈(300) 내의 계수 부분 KL과 본체부(400) 내의 계수 부분 KB가 각각 필요하며, 전체 변환계수 KA는 KL×KB에 의하여 구할 수 있다.
[카메라 제어부의 구성]
도 8은 도 7에 다른 카메라 시스템의 카메라 제어부를 나타내는 도면이다.
본 실시예에 따른 카메라 제어부(409)는 도 3에 따른 카메라 제어부(209)에 최적 위치 오차 정보의 저장을 위한 본체 메모리(416)를 더 포함하도록 구성된다. 본 실시예에 따른 카메라 제어부(409)에 있어서, 나머지 구성은 도 3에 따른 카메라 제어부(209)의 구성과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
[카메라 시스템의 제어방법]
도 9는 도 7에 따른 카메라 시스템의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
카메라 시스템(2)에 전원이 인가되고, 사용자에 의하여 셔터 릴리즈 버튼이 반누름 되면 AF 동작 B가 시작된다. AF 동작 B가 시작되면 카메라 제어부(409)는 렌즈(300)로부터 렌즈 정보를 인가받는다(S201). 상기 렌즈 정보는 렌즈 메모리(312)에 저장되어 있는 렌즈 고유의 각종 파라미터이다. 또한 상기 렌즈 정보에는 렌즈의 기종에 대한 정보도 포함된다. 촬상센서(404)에서는 주기적으로 영상을 촬영하여 영상신호를 생성하며(S202), 카메라 제어부(409)는 포커스 렌즈(304)를 직접 구동한다(S203). 상기 제어신호에 의하여 포커스 렌즈(304)는 일측에서 타측으로 구동된다.
포커스 렌즈(304)가 구동되기 시작하면 CPU(424)에 촬영 타이밍 신호를 입력한다(S204).
상기 촬영 타이밍 신호가 입력되면 촬상센서(404)로부터 카메라 제어부(409) 내의 사전 처리부(420)의 AF 검출 회로로 AF 영역의 영상신호를 입력하여 AF 검출을 수행한다(S205). AF 검출 수행에 의하여 AF 평가값을 산출한다(S206).
그리고 렌즈(300)로부터 현재의 초점거리, 현재 포커스 렌즈(304)의 구동량과 초점 엇갈림 양의 변환계수 KL을 획득한다. 획득한 초점거리, 변환계수 KL은 본체부(400)에서 검출한 AF 평가값, AF 평가값을 검출한 타이밍에서의 포커스 렌즈(304)의 위치에 대한 정보와 세트로 저장해 놓는다(S207).
AF 평가값이 피크를 지났거나 혹은 포커스 렌즈(304)가 일측 끝까지 구동되었는지를 판단한다(S208). 포커스 렌즈(304)가 아직 일측 끝까지 구동되지 않았으며 피크값이 검출되지 않은 경우에는, 다시 S204 단계로 되돌아가서 AF 평가값의 산출을 계속해서 수행한다.
한편, AF 평가값이 피크값이 존재하였거나 포커스 렌즈(304)가 일측 끝까지 구동된 경우 실제 피크값 Vpk 및 피크값이 산출된 시점 LVpk를 산출한다(S209). 그리고 AF 평가값의 피크값 Vpk가 기준값 PKT보다 큰지를 판단한다(S210).
상기 피크값 Vpk가 기준값 PKT보다 작은 경우, 도 5에서와 같이 포커스 렌즈(304)의 구동을 정지시키고(S218), AF 조절이 실패하였음을 나타내는 NG 표시를 나타낸다(S219).
상기 피크값 Vpk가 기준값 PKT보다 크다고 판단한 경우에는 AF 조절이 가능하다고 판단한다. 그리고 AF 검출 주파수 대역의 중심주파수인 AFF와 촬상 렌즈의 최적 상면 위치에 관한 주파수 FIB와의 차이를 비교하여 기준치(Q)보다 작은 경우인지를 판단한다(S211).
상기 차이가 크면 발생한 오차 ΔIB를 보정하기 위하여 본체 메모리(416)로부터 최적 위치 오차 정보를 추출한다(S212). 상기 추출하는 최적 위치 오차 정보는 교환식 렌즈의 기종에 따라서 결정될 수 있다.
도 10은 최적 위치 오차 정보의 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 36가지의 교환식 렌즈 기종(렌즈1 내지 렌즈36)마다 최적 위치 오차 정보를 갖는다. 또한 각 렌즈의 최적 위치 오차 정보는 초점거리, 촬영거리, 조리개값에 따른 복수개의 최적 위치 오차 정보의 세트를 갖는다.
또한 S212 단계에서 추출하는 최적 위치 오차 정보는 초점거리, 촬영거리, 조리개값에 따라서 결정될 수 있다.
카메라 제어부(409)는 추출한 최적 위치 오차 정보를 사용하여 ΔIB를 계산한다(S213). ΔIB는 고차식의 미지수인 x에 AF 평가값의 피크 위치, 즉 최적 위치의 역수인 1/LVpk를 대입하여 구할 수 있다. 상기 계산에 의하여 얻은 결과값은 um의 단위를 갖는다. 따라서 상기 계산에 의하여 얻은 결과값에 변환계수 KA을 곱하여 포커스 렌즈의 구동량에 대한 보정량을 계산한다(S214). 구동량의 단위는 포커스 렌즈 액츄에이터(414)를 구동하는 펄스 개수일 수 있다.
포커스 렌즈의 구동량에 대한 보정량이 계산되면, 상기 계산 결과를 반영하여 포커스 렌즈의 목표 구동량을 보정한다(S215).
상기 보정된 목표 구동량에 따라서 포커스 렌즈(304)를 구동하고(S216), AF 동작 성공을 표시한다(S217).
한편, S211 단계에서 AFF와 FIB의 차이가 기준치보다 작다고 판단하는 경우, 오차 ΔIB의 보정을 수행하지 않고 직접 S216 단계로 진행한다. 즉, S209 단계에서 계산한 AF 평가값을 사용하여 획득한 최적 위치의 보정없이 포커스 렌즈(304)를 목표위치로 구동한다.
상기 동작들에 의하여 본 실시예에 따른 AF 동작 B가 종료된다.
{제3 실시예}
다음으로, 제3 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 도 2에 도시한 카메라 시스템(1)과 동일한 구성인 경우이다. 단, 본 실시예는 최적 위치 오차 정보에 변환계수 KL이 반영되어 있는 경우로, 또한 교환식 렌즈(100)가 설계시의 주파수 특성 정보를 카메라 시스템(1)의 본체부(200)에 전송하는 장치가 있는 경우이다.
[카메라 시스템의 제어방법]
<본체부의 제어방법>
도 11은 도 2에 따른 카메라 시스템의 제어방법의 다른 실시예를 나타내는 흐름도이다.
S301 단계 내지 S311 단계 및 S315 단계 내지 S319 단계는 도 5의 S101 단계 내지 S111 및 S116 단계 내지 S120 단계와 유사하다.
차이점으로는, S301 단계의 렌즈 정보 가운데 교환식 렌즈(100)의 설계시에 결정한 최적 상면 위치에 관한 설계 주파수 대역 정보 FIB를 포함한다는 것이다. FIB는 교환식 렌즈(100)의 종류에 따라서 다른 값을 가질 수 있다.
또한 다른 차이점으로는, S305 단계에서 AF 검출을 수행하고 있으나, 이 때의 검출 주파수의 중심을 AFF로 하고 있다. AF 검출 주파수는 본체부(200)에 의해 고정적으로 설정되는 것도 있으나, 카메라 모드나 피사체 조건에 의해 변경하거나, AF 검출 능력 향상을 위하여 복수의 주파수를 사용하는 것도 있다. 본 실시예에서는 이러한 제조건(諸條件)에 의해 결정된 주파수를 AFF로 하여 사용한다.
S311 단계에서, AF 검출을 수행하는 주파수 대역의 중심주파수인 AFF와 촬상 렌즈의 최적 상면 위치에 관한 주파수 FIB의 차이가 기준치(Q)보다 큰 경우에는 최적 위치 오차 정보를 교환식 렌즈(100)로부터 입력한다(S312). 상기 최적 위치 오차 정보는 보정값 ΔIB에 관한 계수이며, 보정량의 계산값은 포커스 렌즈(104)의 구동량으로 표현되도록 환산되어 있다. 즉, 구동량 변환 계수 KL의 함수이기도 하다.
변환계수 KL도 비선형적으로 변하기 때문에 본 실시예의 최적 위치 오차 정보를 나타내는 함수는 제1 실시예의 경우보다 차수가 하나 더 높다. 즉, 제1 실시예에서 사용된 식인 5차 다항식보다 고차인 6차 다항식이 되며, ΔIB＝Gｘ６＋Hｘ５＋Iｘ４＋Jｘ３＋Kｘ２＋Lｘ＋M 로 한다. x는 거리의 역수이다. G~M은 초점거리마다 변화된다. 도 12는 최적 위치 오차 정보의 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 도 6과 비교할 때, 계수가 하나 더 늘어난 것을 볼 수 있다.
구체적으로는 도 12와 같이 줌 렌즈 위치 감지용 인코더의 분할수에 대응는 초점 거리를 세로축으로 하고, 계수 G~M을 가로축으로한 표를 작성하여, 상기 표를 렌즈 메모리(112)에 저장한다. 상기 값들은 교환식 렌즈(100)의 설계값 뿐만 아니라, 제조 오차에 의하여도 변하기 때문에 각 렌즈의 ΔIB를 측정해서 그 보정 계수를 렌즈 메모리(112)에 저장한다.
또한, 본 실시예의 경우, 조리개값에 따른 최적 위치 오차 정보는 ΔIB1≒2ΔIB2≒4ΔIB3≒8ΔIB4 의 관계가 성립하므로, 조리개가 개방되어 있을 때의 최적 위치 오차 정보인 ΔIB1 만을 구비하고, 나머지 경우는 ΔIB1를 사용하여 계산할 수 있다.
최적 위치 오차 정보가 입력되면, 입력된 최적 위치 오차 정보를 사용하여 ΔIB를 계산한다(S313). ΔIB는 고차식의 미지수인 x에 AF 평가값의 피크 위치, 즉 최적 위치의 역수인 1/LVpk를 대입하여 구할 수 있다. 상기 계산에 의하여 얻은 결과값은 포커스 렌즈의 구동량에 대한 보정량으로 표현된다.
포커스 렌즈의 구동량에 대한 보정량이 계산되면, 조리개 값에 따라서 ΔIB 값을 재보정한다(S314). 예를 들어, 조리개가 1단계로 조여지면, S313 단계에서 계산한 ΔIB 값의 1/2가 되도록 보정하고, 조리개가 2단계로 조여지면, S313 단계에서 계산한 ΔIB 값의 1/4가 되도록 보정한다.
상기 재보정된 ΔIB 값을 사용하여 포커스 렌즈(104)의 목표 구동량을 보정하고(S315), 보정된 목표 구동량에 따라서 포커스 렌즈(104)를 구동한다(S316). 그리고 S317 단계에서 AF 동작 성공을 표시하고, AF 동작 C를 종료한다.
<렌즈의 제어방법>
도 13은 도 11에 따른 카메라 시스템의 제어방법에 대한 렌즈의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
카메라 시스템(1)에 전원이 인가되고, 사용자에 의하여 셔터 릴리즈 버튼이 반누름 되면 렌즈(1)에서 AF 동작 D가 시작된다. AF 동작 D가 시작되면, 본체부(200)로 렌즈 정보를 전송한다(S401). 상기 렌즈 정보는 본체부(200)가 렌즈(100)를 사용하는데 필요한 정보로서, 렌즈 고유의 각종 파라미터이다. 상기 렌즈 정보에는 촬상 렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 주파수(FIB) 대역에 관한 정보를 포함한다.
포커스 렌즈(104)를 구동하는 제어신호를 수신하였는지 판단하고(S402), 제어신호를 수신한 경우에는 상기 제어신호에 따라서 포커스 렌즈(104)를 구동한다(S403). 그리고 포커스 렌즈(104)가 일측 끝까지 구동되었는지를 판단하고(S404), 포커스 렌즈(104)가 일측 끝까지 구동된 경우에는 포커스 렌즈(104)를 반대로 구동시킨다(S405). 포커스 렌즈(104)가 일측 끝까지 구동되지 않은 경우에는 S405 단계를 건너뛴다.
한편, S402 단계에서 상기 제어신호를 수신하지 않은 경우에는 S406 단계로 건너뛴다.
그리고 본체부(200)로부터 정보 요구가 있는지 판단하여(S406), 정보 요구가 있는 경우에는 본체부(200)로 현재 초점거리, 포커스 렌즈의 위치, 변환계수 KL을 전송한다(S407).
그리고 본체부(200)로부터 최적 위치 오차 정보의 전송 요구가 있는지를 판단하여(S408), 전송 요구가 있는 경우 본체부(200)로 최적 위치 오차 정보를 전송한다(S409).
다음에, 본체부(200)로부터 포커스 렌즈(104)를 구동하기 위한 목표위치를 수신하였는지를 판단하고(S410), 수신한 경우에는 포커스 렌즈(104)를 수신한 목표위치로 구동한다(S411). 상기 수신한 목표위치는 카메라 제어부(209)에서 계산한 최적 위치를 최적 위치 오차 정보를 사용하여 보정한 것일 수 있다. 혹은, 경우에 따라서 상기 목표위치는 보정되지 않은 것일 수도 있다.
상기 동작들에 의하여 본 실시예에 따른 AF 동작 D가 종료된다.
본 실시예에서는 도시하지 않았으나, AF 검출이 불가능한 경우나 셔터 릴리즈 버튼이 릴리즈 되어 AF 검출을 수행하지 않는 경우에는 본체부(200)로부터 렌즈 정신 신호가 전송되어 포커스 렌즈(104)의 구동을 정지시킬 수도 있을 것이다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 시스템 및 자동초점 조절 장치는 촬상렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 주파수 대역과 초점조절 평가값을 계산하는 주파수 대역의 차이로 인하여 발생하는 포커스 렌즈의 최적 위치 오차를 보정하여줌으로서 정확한 자동초점 조절을 수행할 수 있게 된다.
또한 촬상렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 주파수 대역과 초점조절 평가값을 계산하는 주파수 대역의 차이가 기준치보다 작을 때에는 최적 위치의 오차가 작다고 판단하여 보정을 수행하지 않기도 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (23)

  1. 촬상 렌즈를 통과한 빛을 촬상하여 영상신호를 생성하는 촬상센서;
    상기 영상신호를 사용하여 제1 주파수 대역에 대하여 초점검출 평가값을 계산하는 초점검출 평가값 계산부;
    상기 촬상 렌즈 중 포커스 렌즈를 구동하는 포커스 렌즈 구동부;
    상기 포커스 렌즈의 위치를 검출하는 위치 검출부;
    상기 포커스 렌즈의 위치와 초점검출 평가값을 사용하여 초점검출 평가값의 최적 위치를 계산하는 최적 위치 계산부;
    상기 최적 위치로 상기 포커스 렌즈를 구동하도록 제어하는 제어부; 및
    상기 촬상 렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 제2 주파수 대역과 상기 제1 주파수 대역의 차이에 의하여 발생하는 최적 위치 오차 정보를 기억하는 저장부;를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 초점검출 평가값을 사용하여 획득한 최적 위치를 계산한 후, 상기 촬상 렌즈의 최적 상면 위치에 대한 최적 위치 오차 정보를 획득하고, 상기 초점검출 평가값을 사용하여 획득한 최적 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 자동초점(Auto Focus) 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자동초점 조절 장치는 교환식 렌즈 및 본체부를 구비하며,
    상기 촬상 렌즈는 상기 교환식 렌즈에 포함되며,
    상기 저장부를 상기 교환식 렌즈 내부에 포함하는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자동초점 조절 장치는 교환식 렌즈 및 본체부를 구비하며,
    상기 촬상 렌즈는 교환식 렌즈에 포함되며, 상기 교환식 렌즈는 렌즈 기종 정보를 가지고 있으며,
    상기 촬상센서, 초점검출 평가값 계산부, 저장부, 및 제어부는 본체부에 포함되며,
    상기 저장부는 교환식 렌즈의 기종별 최적 위치 오차 정보를 저장하며,
    상기 제어부는 상기 교환식 렌즈의 렌즈 기종 정보에 따른 기종별 최적 위치오차 정보를 사용하여 상기 최적 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 촬상 렌즈의 최신 상태 정보에 기초하여 상기 최적 위치 오차 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 촬상 렌즈의 최신 상태 정보는 초점거리 정보, 포커스 렌즈의 위치 정보, 촬영 조리개 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 교환식 렌즈는 줌 렌즈를 포함하며,
    상기 최적 위치 오차 정보는 상기 줌 렌즈의 초점거리에 따라서 변하며,
    상기 제어부는 상기 초점거리 정보에 따라서 상기 최적 위치 오차 정보를 변환하는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 최적 위치 오차 정보는 상기 포커스 렌즈의 위치에 따라서 변하며,
    상기 제어부는 상기 포커스 렌즈의 위치에 따라서 상기 최적 위치 오차 정보를 변환하는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 최적 위치 오차 정보는 상기 촬영 조리개 값에 따라서 변하며,
    상기 제어부는 상기 촬영 조리개 정보에 따라서 상기 최적 위치 오차 정보를 변환하는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 최적 위치의 오차는 고차식으로 표현되며, 상기 저장부는 상기 최적 위치 오차 정보로서 상기 고차식의 계수들을 저장하는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고차식은 상기 최적 위치와 초점의 엇갈림 양의 함수인 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 고차식은 상기 최적 위치와 상기 포커스 렌즈의 구동량의 함수인 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치.
  12. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교환식 렌즈 및 상기 본체부는 각각 데이터를 전송하는 통신핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치.
  13. 촬상 렌즈를 통과한 빛을 촬상하여 영상신호를 생성하는 촬상센서;
    상기 영상신호를 사용하여 제1 주파수 대역에 대하여 초점검출 평가값을 계산하는 초점검출 평가값 계산부;
    상기 촬상 렌즈 중 포커스 렌즈를 구동하는 포커스 렌즈 구동부;
    상기 포커스 렌즈의 위치를 검출하는 위치 검출부;
    상기 포커스 렌즈의 위치와 초점검출 평가값을 사용하여 초점검출 평가값의 최적 위치를 계산하는 최적 위치 계산부;
    상기 최적 위치로 상기 포커스 렌즈를 구동하도록 제어하는 제어부; 및
    상기 촬상 렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 제2 주파수 대역과 상기 제1 주파수 대역의 차이에 의하여 발생하는 최적 위치 오차 정보를 기억하는 저장부;를 포함하며,
    상기 촬상 렌즈의 최적 상면 위치에 대한 최적 위치 오차 정보를 획득하고, 상기 초점검출 평가값을 사용하여 획득한 최적 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 자동초점(Auto Focus) 조절 장치로서,
    상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역과의 차이가 기준치 이하인 경우, 상기 제어부는 상기 초점검출 평가값을 사용하여 획득한 최적 위치로 포커스 렌즈를 구동하는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역의 차이를 기준치와 비교하는 비교부; 및
    상기 비교 결과에 따라서 상기 계산한 최적 위치의 보정여부를 판단하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 장치.
  15. 교환식 렌즈 및 상기 교환식 렌즈가 장착되는 본체부를 포함하는 카메라 시스템으로서,
    상기 교환식 렌즈는,
    줌 렌즈 및 포커스 렌즈를 포함하는 촬상 렌즈;
    상기 포커스 렌즈를 구동하는 구동수단;
    상기 포커스 렌즈의 위치를 검출하는 위치 검출수단; 및
    상기 촬상 렌즈의 최적 상면 위치를 결정하는 제1 주파수 대역과 초점 검출을 수행하는 제2 주파수 대역의 차이에 의한 최적 위치 오차 정보를 저장하는 저장수단;을 포함하고,
    상기 본체부는,
    영상신호를 생성하는 촬상센서;
    상기 영상신호를 사용하여 제2 주파수 대역에 대하여 초점검출 평가값을 계산하는 초점검출 평가값 계산수단;
    상기 초점검출 평가값의 최적 위치를 계산하는 최적 위치 계산수단; 및
    상기 계산한 초점검출 평가값의 최적 위치에 따라서 상기 포커스 렌즈를 구동하는 제어수단;을 포함하며,
    상기 교환식 렌즈는 상기 촬상 렌즈 정보를 상기 본체부로 전송하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 교환식 렌즈로부터 상기 최적 위치 오차 정보를 수신하고, 상기 수신한 최적 위치 오차 정보에 따라서 상기 초점검출 평가값의 최적 위치를 보정하고, 상기 보정된 최적 위치로 상기 포커스 렌즈를 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 교환식 렌즈로부터 상기 최적 위치 오차 정보를 수신하고, 상기 수신한 최적 위치 오차 정보에 따라서 상기 초점검출 평가값의 최적 위치를 보정하고, 상기 보정된 최적 위치로 상기 포커스 렌즈를 구동하기 위한 정보를 교환식 렌즈로 전송하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 본체부는 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역의 차이와 기준치를 비교하는 주파수 비교수단;을 더 포함하고,
    상기 제어수단은 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역의 차이가 상기 기준치보다 작은 경우, 상기 최적 위치 계산수단에서 계산한 초점검출 평가값의 최적 위치로 상기 포커스 렌즈를 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 본체부는 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역의 차이와 기준치를 비교하는 주파수 비교수단;을 더 포함하고,
    상기 제어수단은 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역의 차이가 상기 기준치보다 큰 경우, 상기 제어수단은 상기 교환식 렌즈로부터 상기 최적 위치 오차 정보를 수신하고, 상기 수신한 최적 위치 오차 정보에 따라서 상기 초점검출 평가값의 최적 위치를 보정하고, 상기 보정된 최적 위치로 상기 포커스 렌즈를 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  20. 교환식 렌즈 및 상기 교환식 렌즈가 장착되는 본체부를 포함하는 카메라 시스템으로서,
    상기 교환식 렌즈는,
    제1 주파수 대역에서 최적 상면 위치를 결정하는, 줌 렌즈 및 포커스 렌즈를 포함하는 촬상 렌즈;
    상기 포커스 렌즈를 구동하는 구동수단; 및
    제1 주파수 대역 정보를 포함하는 렌즈 기종 정보를 저장하는 제1 저장수단;을 포함하고,
    상기 본체부는,
    영상신호를 생성하는 촬상센서;
    상기 영상신호를 사용하여 제2 주파수 대역에 대하여 초점검출 평가값을 계산하는 초점검출 평가값 계산수단;
    상기 초점검출 평가값을 사용하여 초점검출 평가값의 최적 위치를 계산하는 최적 위치 계산수단;
    상기 계산한 초점검출 평가값의 최적 위치에 따라서 상기 포커스 렌즈를 구동하는 제어수단; 및
    상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역의 차이에 의하여 발생하는 최적 위치 오차 정보를 렌즈 기종별로 저장하는 제2 저장수단;을 포함하며,
    상기 교환식 렌즈는 상기 촬상 렌즈 기종 정보를 상기 본체부로 전송하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 촬상 렌즈 기종에 대응하는 최적 위치 오차 정보 중 상기 초점검출 평가값의 최적 위치에 대응하는 최적 위치 오차 정보를 선택하고, 상기 선택한 최적 위치 오차 정보를 사용하여 상기 초점검출 평가값의 최적 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 본체부는 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역의 차이와 기준치를 비교하는 주파수 비교수단;을 더 포함하고,
    상기 제어수단은 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역의 차이가 상기 기준치보다 작은 경우, 상기 최적 위치 계산수단에서 계산한 초점검출 평가값의 최적 위치로 상기 포커스 렌즈를 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 본체부는 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역의 차이와 기준치를 비교하는 주파수 비교수단;을 더 포함하고,
    상기 제어수단은 상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역의 차이가 상기 기준치보다 큰 경우, 상기 제2 저장수단에 저장되어 있는 최적 위치 오차 정보에 따라서 상기 초점검출 평가값의 최적 위치를 보정하고, 상기 보정된 최적 위치로 상기 포커스 렌즈를 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
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