KR20150130232A - 촬상장치, 촬상장치의 제어방법, 렌즈 유닛, 및 촬상 시스템 - Google Patents

촬상장치, 촬상장치의 제어방법, 렌즈 유닛, 및 촬상 시스템 Download PDF

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Abstract

촬영 광학계를 구비한 렌즈 유닛을 장착가능한 촬상장치는, 촬영 광학계를 통과하는 광속에 대해 광전변환을 행하여 촬상신호를 생성하도록 구성된 촬상 소자와, 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용해서 초점 조절을 위한 제1 제어 정보를 얻는 제1 연산수단과, 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용하지 않고 초점 조절을 위한 제2 제어 정보를 얻고, 제2 제어 정보를 렌즈 유닛에 송신하는 제2 연산수단을 구비한다. 제1 연산수단은, 제2 연산수단을 거치지 않고, 제1 제어 정보를 렌즈 유닛에 송신한다.

Description

촬상장치, 촬상장치의 제어방법, 렌즈 유닛, 및 촬상 시스템{IMAGE CAPTURING APPARATUS, METHOD FOR CONTROLLING IMAGE CAPTURING APPARATUS, LENS UNIT, AND IMAGE CAPTURING SYSTEM}
본 발명은, 촬상장치, 촬상 장치의 제어방법, 렌즈 유닛, 및 촬상 시스템에 관한 것으로서, 특히, 초점 조절시의 제어에 관한 것이다.
최근, 일안 리플렉스 카메라의 디지털화에 의해, 정지 화상 촬영 뿐만 아니라, 라이브 뷰 촬영과 동화상 촬영을 행할 수 있는 일안 리플렉스 디지털 카메라가 보급되어 있다. 일반적으로, 일안 리플렉스 디지털 카메라에서 사용되는 오토 포커스(AF) 방식은, 정지 화상 촬영의 경우와, 동화상 촬영 또는 유저가 카메라의 액정 모니터 상에서 피사체를 확인하면서 촬영을 할 수 있도록 하는 라이브 뷰 촬영의 경우에 서로 다르다.
예를 들면, 일본국 특개 2010-197646호 공보에는, 다음과 같은 교환 렌즈식 카메라에 대한 렌즈 제어 시스템이 개시되어 있다. 우선, 정지 화상 촬영시에는, 촬영 렌즈를 거쳐 입사한 피사체 상의 광속의 일부를, 광로에 삽입된 서브 미러에 의해 AF 센서를 향해 반사시켜, AF 센서에 의해 한 쌍의 화상 신호가 생성된다. 카메라 CPU는, 한 쌍의 화상 신호 사이의 위상차에 근거하여 디포커스 값을 산출하고, 산출 결과에 따라 렌즈 유닛과 통신을 행해서 포커스 렌즈를 구동시켜, 피사체에 초점을 맞춘다.
동화상 촬영시 또는 라이브 뷰 촬영시는, 촬영 렌즈를 거쳐 입사한 피사체 상이 촬상 소자에 입사하도록, 메인 미러(인스턴트 리턴 미러)와 서브 미러가 상부로 튀어올라 광로로부터 후퇴된다. 화상처리부는, 촬상 소자로부터 얻은 화상 정보에 근거하여, 콘트라스트 값 등을 산출하고, 산출한 값을 카메라 CPU에 통신으로 보낸다. 카메라 CPU는 화상 처리부로부터의 정보에 따라 렌즈 유닛과 통신을 행하고, 피사체에 초점을 맞춘다.
일본국 특개 2010-197646호 공보에 개시된 종래기술에서는, 렌즈 유닛과의 통신이 항상 카메라 CPU를 거쳐 행해져, 카메라 CPU가 촬영 렌즈의 구동을 제어하는 정보를 생성한다. 이 때문에, 동화상 촬영시 또는 라이브 뷰 촬영시에 렌즈 유닛에 포커스 렌즈의 구동을 제어하는 지령을 보내기 위해서는, 화상처리부는 카메라 CPU에 포커스 렌즈의 구동을 제어하는 정보를 생성하기 위한 콘트라스트 평가값을 통신으로 보낼 필요가 있다. 이에 따라, 렌즈 유닛에 포커스 렌즈를 구동하는 지령을 송신하기 위해 2단계의 통신 처리가 필요하게 되어, 통신에 의한 타임 래그(time lag)가 생긴다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 전술한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 교환 렌즈 시스템에 있어서, 포커스 렌즈의 구동 제어에 의해 생기는 타임 래그를 단축한다.
본 발명에 따르면, 촬영 광학계를 구비한 렌즈 유닛을 장착가능한 촬상장치로서, 상기 촬영 광학계를 통과하는 광속에 대해 광전변환을 행하여 촬상신호를 생성하도록 구성된 촬상 소자와, 상기 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용해서 초점 조절을 위한 제1 제어 정보를 얻는 제1 연산수단과, 상기 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용하지 않고 초점 조절을 위한 제2 제어 정보를 얻고, 상기 제2 제어 정보를 상기 렌즈 유닛에 송신하는 제2 연산수단을 구비하고, 상기 제1 연산수단은, 상기 제2 연산수단을 거치지 않고, 상기 제1 제어 정보를 상기 렌즈 유닛에 송신하는 촬상장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 촬상장치에 장착가능한 렌즈 유닛으로서, 촬영 광학계와, 상기 촬상장치와의 통신을 행하고, 상기 촬영 광학계의 구동을 제어하는 렌즈 제어수단을 구비하고, 상기 렌즈 제어수단은, 화상처리에 사용되는 제1 렌즈 정보를 상기 제1 연산수단에 송신하는 렌즈 유닛이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 촬영 광학계를 구비한 렌즈 유닛을 장착가능하고, 상기 촬영 광학계를 통과하는 광속에 대해 광전변환을 행하여 촬상신호를 생성하는 촬상 소자를 구비한 촬상장치의 제어방법으로서, 제1 연산수단에서, 상기 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용해서 초점 조절을 위한 제1 제어 정보를 얻는 단계와, 제2 연산수단에서, 상기 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용하지 않고 초점 조절을 위한 제2 제어 정보를 얻는 단계와, 상기 제2 연산수단으로부터 상기 제2 제어 정보를 상기 렌즈 유닛에 송신하는 단계와, 상기 제2 연산수단을 거치지 않고, 상기 제1 연산수단으로부터 상기 제1 제어 정보를 상기 렌즈 유닛에 송신하는 단계를 포함하는 제어방법이 제공된다.
더구나, 본 발명에 따르면, 촬상 시스템으로서, 촬영 광학계를 구비한 렌즈 유닛과, 상기 촬영 광학계를 통과하는 광속에 대해 광전변환을 행하여 촬상신호를 생성하도록 구성된 촬상 소자와, 상기 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용해서 초점 조절을 위한 제1 제어 정보를 얻는 제1 연산수단과, 상기 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용하지 않고 초점 조절을 위한 제2 제어 정보를 얻고, 상기 제2 제어 정보를 상기 렌즈 유닛에 송신하는 제2 연산수단을 구비하고, 상기 제1 연산수단은, 상기 제2 연산수단을 거치지 않고, 상기 제1 제어 정보를 상기 렌즈 유닛에 송신하는 촬상 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징은 (첨부도면을 참조하여 주어지는) 이하의 실시형태의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
명세서에 포함되고 명세서의 일부를 구성하는 다음의 첨부도면은, 본 발명의 실시형태를 예시하며, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 정지 화상 촬영의 준비중인 촬상 시스템의 개략 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 실시형태에 따른 동화상 촬영 또는 라이브 뷰 촬영시의 촬상 시스템의 개략 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 실시형태에 따른 렌즈 제어부와의 초기 통신에 대한 흐름도이다.
도 4는 실시형태에 따른 촬영 모드에서의 렌즈 제어부와의 통신 중에 행해지는 통신 전환 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 실시형태에 따른 렌즈 제어부와 카메라 제어부 사이의 통신으로부터 카메라 제어부와 화상처리부 사이의 통신으로 전환할 때의 타이밍 차트이다.
도 6은 실시형태에 따른 렌즈 제어부와 화상 처리부 사이의 통신으로부터 렌즈 제어부와 카메라 제어부 사이의 통신으로 전환할 때의 타이밍 차트이다.
도 7은 실시형태에 따른 렌즈 유닛에 기억되어 있는 데이터 세트의 일례를 도시한 도면이다.
본 발명의 실시형태를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 촬상 시스템의 개략 구성을 나타낸 블록도다. 촬상 시스템은 주로, 카메라 유닛(200) 및, 카메라 유닛(200)에 장착가능한 렌즈 유닛(300)을 구비한다.
렌즈 유닛(300)은 교환 렌즈 타입이며, 커넥터(301), 렌즈 마운트(302), 조리개(303), 촬상 렌즈(304), 렌즈 제어부(305)를 포함한다. 카메라 유닛(200)과 렌즈 유닛(300)은, 렌즈 마운트 202 및 렌즈 마운트 302를 거쳐 접속된다. 커넥터 201 및 커넥터 301을 거쳐, 카메라 유닛(200)과 렌즈 유닛(300)이 전기적으로 접속됨으로써, 통신 가능하게 구성되어 있다.
도 1에서는, 촬상 렌즈(304)를 1매의 렌즈로 나타내고 있지만, 실제로는, 촬상 렌즈(304)는 초점 조절하기 위해 사용된 광학부재인 포커스 렌즈(미도시)를 포함하는 복수의 렌즈로 구성되어 있다. 렌즈 제어부(305)는 렌즈 유닛(300) 전체를 제어한다. 또한, 렌즈 제어부(305)는, 동작용의 상수, 변수, 프로그램 등을 기억하는 메모리와, 렌즈 유닛(300) 고유의 번호 등의 식별 정보, 관리 정보, 최대 조리개 값, 최소 조리개 값, 초점거리 등의 기능 정보와, 현재와 과거에 사용된 각종 설정 등을 기억하는 불휘발 메모리의 기능도 구비한다. 더구나, 렌즈 제어부(305)는, 초점 검출 센서(101) 또는 화상처리부(103)에 의해 얻어진 화상의 초점 상태에 따라 카메라 유닛(200) 내부에서 생성된 AF 제어 정보에 근거하여, 초점맞춤 상태를 달성하기 위해 촬상 렌즈(304)에 의해 행해지는 포커싱을 제어하고, 촬상 센서(106)에 입사하는 피사체 상의 결상 위치를 변경한다. 이에 따라, AF 동작이 달성된다. 또한, 렌즈 제어부(305)는, 조리개(303)의 제어 기능과, 촬상 렌즈(304)에 의해 행해진 주밍을 제어하는 기능도 갖는다.
이때, 카메라 유닛(200)에 렌즈 유닛(300)이 장착되어 있는 동안, 카메라 제어부는 렌즈 전원(151)을 거쳐 렌즈 유닛(300)에 전력을 공급한다.
다음에, 카메라 유닛(200)의 구성에 대해 설명한다. 도 1은 라이브 뷰 표시를 행하지 않고 정지 화상 촬영의 준비중인 구성을 나타내고, 도 2는 동화상 촬영 또는 라이브 뷰 촬영시의 구성을 나타낸다.
<정지 화상 촬영 준비중>
도 1에 나타낸 것과 같이, 정지 화상 촬영 준비중에는, 촬상 렌즈(304) 및 조리개(303)로 구성되는 촬영 광학계를 거쳐 카메라 유닛(200)에 입사한 피사체로부터의 광속의 대부분은, 인스턴트 리턴 미러(31)에 의해 윗쪽으로 반사된다. 이에 따라, 피사체 상은 파인더 스크린(51) 위에 결상된다. 따라서, 유저는 이 상을 펜타프리즘(52) 및 접안 렌즈(53)를 통해 관찰할 수 있다.
한편, 인스턴트 리턴 미러(31)를 투과하는 광속의 일부는 후방의 서브 미러(30)에 의해 아래쪽으로 반사되고, 시야 마스크(32), 적외 컷 필터(33), 필드 렌즈(34), 조리개(38) 및 2차 결상 렌즈(39)를 통과한 후 초점 검출 센서(101) 위에 결상한다. 이 부분의 광속이 2차 결상 렌즈(39)에 의해 더 분할되고, 촬영 광학계의 다른 동공 영역들을 통과한 광속이 수광 어레이(미도시)에 의해 광전변환되어, 시차를 갖는 한 쌍의 화상 신호를 생성한다. 그후, 카메라 제어부(100)는 한 쌍의 화상 신호 사이의 위상차를 검출한다. 그 검출 결과로부터, 촬상 렌즈(304)의 초점 상태가 검출된다.
카메라 제어부(100)(제2 연산부)는, 얻어진 초점 상태에 근거하여, 촬상 렌즈(304)에 포함되는 포커스 렌즈의 구동을 제어하기 위한 정보를 생성하여, 초점맞춤 위치가 되도록 포커스 렌즈를 구동하기 위한 제어를 행한다. 카메라 제어부(100)는, 카메라 제어부(100)가 렌즈 제어부(305)와 통신할 수 있도록 통신 전환회로(102)를 제어한다. 그리고, 카메라 제어부(100)는, 통신 전환회로(102), 렌즈 통신 IF 회로(107), 커넥터 201 및 301을 거쳐 렌즈 제어부(305)에 대해 촬상 렌즈(304)를 구동하기 위한 명령을 송신한다. 렌즈 제어부(305)는, 카메라 제어부(100)로부터 명령에 따라 촬상 렌즈(304)를 구동한다.
여기에서, 릴리즈 버튼(미도시)의 누름 등에 의해 정지 화상 촬영이 지시되면, 인스턴트 리턴 미러(31) 및 서브 미러(30)가 튀어오르고, 셔터(105)가 열려, 피사체로부터의 광속이 촬상 센서(106) 위에 결상한다. 촬상 센서(106)는 결상된 광속을 전기신호로 변환하고, 전기신호를 아날로그 프론트엔드(AFE)(104)에 출력한다. AFE(104)은, 예를 들면, 촬상 센서(106)로부터 출력된 전기신호로부터 출력 노이즈를 제거하는 CDS 회로와, A/D 변환전에 증폭 처리를 행하는 비선형 증폭회로와, A/D 변환을 행하는 A/D 변환회로를 포함한다. AFE(104)은, 디지털 신호로 변환한 화상 신호를 화상처리부(103)에 출력한다. 화상처리부(103)는, AFE(104)로부터 출력된 화상 신호에 대해 감마 변환 등의 소정의 화상처리를 실행하여, 기록용이나 표시용의 적절한 포맷을 갖도록 변환된 화상 데이터를 생성하고, 이 화상 데이터를 출력한다.
<동화상 촬영 및 라이브 뷰 촬영시>
동화상 촬영 및 라이브 뷰 촬영시는, 도 2에 나타낸 것과 같이, 인스턴트 리턴 미러(31) 및 서브 미러(30)가 뛰어오른 상태에서 유지된다. 또한, 셔터(105)는 개방 상태로 유지된다. 인스턴트 리턴 미러(31)가 튀어오르기 때문에, 광속은 위쪽으로 반사되지 않기 때문에, 따라서 유저는 이 상을 펜타프리즘(52) 및 접안 렌즈(53)를 통해 관찰할 수 없다. 또한, 초점 검출 센서(101)를 향하는 광로도 사라져, 초점 검출 센서(101)가 초점 상태를 검출할 수 없다.
촬영 광학계를 거쳐 카메라 유닛(200)에 입사한 피사체로부터의 광속의 대부분은, 셔터(105)를 거쳐 촬상 센서(106) 위에 조사된다. 촬상 센서(106)에 의한 광전변환을 통해 생성된 촬상신호는 AFE(104)에 의해 디지털 신호로 변환되어, 화상처리부(103)로 보내진다. 화상처리부(103)는 ADE(104)로부터 수신된 화상 신호로부터 콘트라스트 값을 산출하여, 촬상 렌즈(304)의 초점 상태를 평가한다. 또한, 화상처리부(103)는 AFE(104)로부터 출력된 화상 신호에 대해 감마 변환 등의 소정의 화상처리를 실행하여, 기록이나 표시에 적합한 포맷을 갖도록 변환된 화상 데이터를 출력한다. 이와 같이 출력된 화상 데이터를 표시부(미도시)에 순차 표시함으로써, 라이브 뷰 화상이 얻어진다. 동화상 촬영이 지시되고 있는 동안에는, 화상처리부(103)로부터 출력된 화상 데이터를 기록한다.
촬상 센서(106)를 사용한 초점 검출수단으로서는, 화상 신호의 소정의 주파수 성분에 근거한 콘트라스트 값을 산출해서 초점 상태를 평가하는 방법(콘트라스트 검출 방식) 이외에, 다음과 같은 방법을 사용해도 된다. 즉, 촬상 센서(106)의 촬상면에, 렌즈 유닛(300)의 다른 동공 영역들을 통과한 광속의 일부를 수광가능한 화소들을 설치하고, 얻어진 한 쌍의 시차화상들 사이의 위상차를 산출해서, 피사체의 초점 상태를 평가한다(촬상면 위상차 검출 방식).
본 실시형태에서는, 카메라 제어부(100)는, 화상처리부(103)(제1 연산부)가 렌즈 제어부(305)와 통신할 수 있도록 통신 전환회로(102)를 제어한다. 화상처리부(103)는, 화상을 초점맞춤시키기 위해 촬상 렌즈(304)의 포커스 렌즈의 구동을 제하는 정보를 얻고, 촬상 렌즈(340)를 구동하는 명령을 송신함으로써 렌즈 제어부(305)를 제어한다. 렌즈 제어부(305)는, 화상처리부(103)로부터의 명령에 따라 촬상 렌즈(304)를 구동한다.
이때, 동화상 촬영 또는 라이브 뷰 촬영중에, 유저에 의해 정지 화상 촬영을 행하도록 하는 지시가 입력된 경우에는, 화상처리부(103)가 렌즈 제어부(305)와 통신을 행하고 있는 상태를 유지하면서, 1 프레임에 대한 화상 데이터를 기록함으로써, 정지 화상을 기록한다.
<통신 전환 제어>
다음에, 도 3 및 도 4의 흐름도를 참조하여, 본 실시형태에 따른 렌즈 제어부(305)와 통신하기 위한 카메라 제어부(100)와 화상처리부(103) 사이의 전환 제어에 대해 설명한다. 카메라 제어부(100)와 화상처리부(103)의 어느쪽이 렌즈 제어부(305)와 통신을 할 권리를 갖는지에 대한 조정은, 마스터로서의 역할을 하는 카메라 제어부(100)와 슬레이브로서의 역할을 하는 화상처리부(103)에 의해 행해진다. 환언하면, 카메라 제어부(100)와 화상처리부(103)의 어느쪽이 렌즈 제어부(305)와의 통신을 행할지를 결정하는 역할을 카메라 제어부(100)가 갖는다. 본 실시형태에서는, 카메라 제어부(100)는 항상 통전되는 것에 반해, 카메라 유닛(200)이 파워오프 상태에 있는 동안에는 화상처리부(103)에는 전력이 공급되지 않는다. 이 경우, 항상 통전되는 카메라 제어부(100)가, 렌즈 유닛의 상태와 스위치 등을 감시하는 동시에, 통신 전환 제어도 행하는 것이 바람직하다.
카메라 유닛(200)에 배터리(미도시)가 삽입되고, 카메라 유닛(200)의 전원이 켜지면(스텝 S100), 렌즈 유닛(300)이 카메라 유닛(200)에 장착되어 있는 것, 혹은 장착되는 것을 카메라 제어부(100)가 검지하고(스텝 S101), 렌즈 유닛(300)에 전력을 공급한다(스텝 S102). 렌즈 유닛(300)에 전력이 공급되면, 카메라 제어부(100)는, 통신 전환회로(102)를 제어하여, 카메라 제어부(100)는, 통신 전환회로(102), 렌즈 통신 IF 회로(107), 커넥터 201 및 301을 거쳐, 렌즈 제어부(305)와 통신을 개시한다. 카메라 제어부(100)는, 렌즈 제어부(305)를 거쳐, 도 7에 나타낸 것과 같은 렌즈 내부의 기억부(미도시)에서 기억되어 있는 정보 중, 렌즈 식별 정보, 관리 정보, 기능 정보, 각종 설정 등, 필요한 정보(제2 렌즈 정보)를 취득한다(스텝 S103).
그후, 카메라 제어부(100)는, 렌즈 제어부(305)와의 통신 권리를 화상처리부(103)로 옮기는 제어를 행한다. 도 5는, 통신 권리에 대한 조정시의 제어신호의 상태를 표시하는 도면이다. 카메라 제어부(100)는, 렌즈 제어부(305)와의 통신을 완료하면, 화상처리부(103)에 대해 통신 전환 요구 신호를 통지한다(스텝 S104). 화상처리부(103)는, 통신 전환 요구 신호의 하강 에지의 타이밍에서 이 요구를 받으면, 렌즈 제어부(305)와의 통신 준비를 행한다(스텝 S105). 화상처리부(103)는, 통신 전환의 준비가 완료되면, 카메라 제어부(100)에 대해 통신 전환 준비 완료의 통지를 보낸다(스텝 S106). 카메라 제어부(100)는, 화상처리부(103)로부터의 통신 전환 준비 완료의 통지를 하강 에지의 타이밍에 받으면, 화상처리부(103)와 렌즈 제어부(305)가 통신을 행할 수 있도록, 통신 전환회로(102)에 대한 제어신호를 로우 레벨로부터 하이 레벨로 전환한다. 통신 전환회로(102)가 카메라 제어부(100)로부터의 제어신호를 수신하고, 스텝 S107에서 화상처리부(103)와의 통신으로 전환한 후, 화상처리부(103)는 렌즈 제어부(305)와의 통신을 개시한다.
화상처리부(103)는, 렌즈 제어부(305)와의 통신 권리의 수신시에, 렌즈 유닛(300)의 리셋 처리(스텝 S108)를 행한다. 이와 동시에, 화상처리부(103)는, 도 7에 나타낸 렌즈 내부의 기억부(미도시)에 기억되어 있는 정보 중, 화상 보정처리를 포함하는 화상처리에 필요한 데이터(제1 렌즈 정보)를 렌즈 제어부(305)로부터 취득한다(스텝 S109). 여기에서, 스텝 S109에서 취득되는 데이터는 화상처리부(103)에 의해 사용될 정보이기 때문에, 화상처리부(103)는 카메라 제어부(100)를 거치지 않고 데이터를 직접 렌즈 제어부(305)로부터 수신한다. 이와 같은 구성에 의해, 쓸데 없는 통신을 없앨 수 있기 때문에, 통신에 의한 타임 래그를 단축하는 동시에, 카메라 제어부(100)에 대한 처리부하를 경감할 수 있다. 렌즈 유닛(300)은, 화상처리부(103)로부터의 요구, 즉 리셋 요구와 화상처리에 필요한 데이터의 출력 요구에 응답하여, 리셋 처리를 행하는 동시에(즉, 병행하여), 화상처리에 필요한 데이터의 출력을 행한다. 화상처리부(103)는, 화상처리에 필요한 데이터의 취득을 완료하면, 렌즈 유닛(300)을 확인하여 리셋 처리가 완료되었는지 판단하고, 렌즈 제어부(305)에 의한 리셋 처리의 완료시에, 카메라 유닛(200)과 렌즈 유닛(300)은 촬영 준비를 개시한다.
이와 같이, 화상처리부(103)에 의한 화상처리에 필요한 데이터의 취득과 렌즈 유닛(300)이 리셋 처리가 병행하여 행해지며, 이와 같은 구성에 의해, 카메라의 기동시에 처리 시간을 단축할 수 있다. 이때, 여기에서 설명한 리셋 처리란, 포커스 등의 렌즈, 조리개, 방진용의 광학계 등의 촬영 광학계를 구성하는 부품의 위치를 초기화하는 처리이다.
도 4는, 촬영 준비가 개시된 후의 제어를 나타낸 흐름도다. 우선, 카메라 제어부(100)는, (라이브 뷰를 사용하지 않는) 정지 화상 촬영 모드가 선택되어 있는지, 또는, 동화상 촬영 모드 혹은 라이브 뷰 촬영 모드가 선택되어 있는지를 판정한다(스텝 S200). 이때, 이하에서는 정지 화상 촬영 모드, 동화상 촬영 모드, 또는 라이브 뷰 촬영 모드를 선택하는 경우에 대해 설명하지만, 통상, 카메라는 다른 종류의 촬영 모드와, 재생 모드 등의 촬영 모드 이외의 모드를 구비하고 있다. 도면에는 도시하지 않았지만, 이들 모드 중에서 어느 한 개가 선택되면, 렌즈 유닛(300)과의 통신을, 판정시의 상태를 유지하거나, 촬영 준비시의 상태로 진입함으로써 제어해도 된다. 본 실시형태에서는, 적어도, 정지 화상 촬영 모드, 동화상 촬영 모드 혹은 라이브 뷰 촬영 모드가 선택되어 있는 경우에, 이하의 제어가 행해진다.
동화상 촬영 모드 혹은 라이브 뷰 촬영 모드가 선택되어 있는 경우, 카메라 제어부(100)는, 카메라 제어부(100)와 화상 처리부(103) 중에서 어느 것이 렌즈 제어부(305)와의 통신을 행하고 있는지 판단한다(스텝 S201). 화상처리부(103)가 렌즈 제어부(305)와 통신을 행하고 있는 경우에는, 화상처리부(103)는 렌즈 제어부(305)와의 통신을 계속해서 행하고(스텝 S207), 동화상 촬영 혹은 라이브 뷰 촬영을 행한다.
스텝 S201에서, 카메라 제어부(100)가 렌즈 제어부(305)와 통신을 행하고 있는 것으로 판단된 경우에는, 카메라 제어부(100)가 화상처리부(103)에 통신 전환 요구를 통지한다(스텝 S202). 여기에서는, 도 3의 스텝 S104 내지 스텝 S107에 대해 도 5를 참조해서 설명한 것과 동일한 절차에 따라 전환을 행한다. 즉, 화상처리부(103)는, 통신 전환 요구 신호의 하강 에지의 타이밍에서 요구를 받으면, 렌즈 제어부(305)와의 통신 준비를 행하고(스텝 S203), 통신 준비가 완료하면, 카메라 제어부(100)에 대해 전환 준비 완료 통지를 출력한다(스텝 S204). 카메라 제어부(100)는, 화상처리부(103)로부터의 통지를 받으면, 화상처리부(103)가 렌즈 제어부(305)와 통신을 행할 수 있도록, 통신 전환회로(102)를 제어한다(스텝 S205).
카메라 제어부(100)는, 통신 전환회로(102)가 전환을 행하도록 제어를 행한 후, 렌즈 제어부(305)와의 통신 상태를 벗어난다(스텝 S206). 그후, 화상처리부(103)는 렌즈 제어부(305)와의 통신을 개시하여(스텝 S207), 동화상 촬영 혹은 라이브 뷰 촬영이 행해진다.
한편, 정지 화상 촬영 모드가 선택되어 있는 경우(스텝 S200에서 NO), 카메라 제어부(100)는, 카메라 제어부(100)와 화상 처리부(103) 중에서 어느 것이 렌즈 제어부(305)와 통신을 행하고 있는지를 판단한다(스텝 S209). 카메라 제어부(100)가 렌즈 제어부(305)와 통신을 행하고 있는 것으로 판단된 경우에는, 카메라 제어부(100)가 렌즈 제어부(305)와 통신을 계속해서 행한다(스텝 S215). 이 상태에서, 정지 화상 촬영이 행해진다.
스텝 S209에서 화상 처리부(103)가 렌즈 제어부(305)와 통신을 행하고 있는 것으로 판단된 경우, 카메라 제어부(100)는, 렌즈 제어부(305)와의 통신 권리를, 카메라 제어부(100)로 옮기는 제어를 행한다. 도 6은, 렌즈 제어부(305)와 화상처리부(103) 사이의 통신으로부터 렌즈 제어부(305)와 카메라 제어부(100) 사이의 통신으로 전환할 때의 제어신호의 상태를 나타낸 것이다. 카메라 제어부(100)는 화상처리부(103)에 통신 전환 요구를 통지하고(스텝 S210), 렌즈 제어부(305)와의 통신 준비를 행한다(스텝 S211). 화상처리부(103)는, 카메라 제어부(100)로부터의 통신 전환 요구를 하강 에지의 타이밍에서 받고, 렌즈 제어부(305)와의 통신을 종료하고, 카메라 제어부(100)에 대해 전환 준비 완료 통지를 출력한다(스텝 S212). 카메라 제어부(100)는, 화상처리부(103)로부터의 통지를 하강 에지의 타이밍에서 받고, 카메라 제어부(100)가 렌즈 제어부(305)와 통신을 행할 수 있도록, 통신 전환회로(102)에 전송된 제어신호를 하이 레벨로부터 로우 레벨로 전환한다(스텝 S213).
카메라 제어부(100)가 통신 전환회로(102)를 전환하도록 제어를 행한 후, 화상처리부(103)는, 렌즈 제어부(305)와의 통신 상태를 벗어난다(스텝 S214). 카메라 제어부(100)는 렌즈 제어부(305)와의 통신을 행한다(스텝 S215). 이 상태에서 정지 화상 촬영이 행해진다.
스텝 S200과 그 이후의 절차는, 카메라 유닛(200)의 모드가 촬영 모드 이외의 모드(예를 들면, 재생 모드나 다른 설정 모드 등)로 전환되거나, 카메라 유닛(200)의 전원이 오프될 때까지 반복하여 행해진다. 이 처리는, 정기적인 간격으로 행해도 되고, 모드의 전환이 검지될 때 행해도 된다.
이상에서 설명한 것과 같이, 관련 기술에서는, 화상처리부(103)가 촬상 센서(106)로부터의 출력에 따라 AF 평가값을 생성한 후, 렌즈 구동 제어를 행하는 카메라 제어부(100)에 통신으로 AF 평가값을 전달하는 단계가 필요하였다. 이에 따라, AF 평가값을 화상처리부(103)로부터 카메라 제어부(100)에 전달하기 위한 통신으로 인해, 타임 래그가 생기고 있었다.
이와 달리, 본 실시형태에 따르면, 촬상 센서(106)로부터 출력되는 신호에 따라 AF 행하는 경우에, 화상처리부(103)가 렌즈 제어부(305)와 통신에 의해 렌즈 구동 제어를 행한다. 이와 같은 구성에 의해, 화상처리부(103)로부터 카메라 제어부(100)에 AF 평가값을 전달하는 단계가 불필요하게 되고, 화상처리부(103)가 직접 포커스 렌즈를 구동 제어함으로써, 렌즈의 구동 제어의 타임 래그를 저감할 수 있다. 더구나, 이와 같은 구성에 따르면 화상처리부(103)가 카메라 제어부(100)를 거치지 않고 렌즈 유닛(300)과 통신을 행할 수 있기 때문에, 카메라 제어부(100)에 대한 통신 처리 부하가 줄어들어, 카메라 제어부(100)가 다른 처리를 행할 수 있는 기간이 증가하는 효과가 있다.
또한, 본 실시형태에 따르면, 초점 검출 센서(101)로부터 출력되는 신호에 따라 AF를 행하는 경우에, 카메라 제어부(100)가 렌즈 제어부(305)와 통신을 행해서 렌즈 구동 제어를 행한다. 즉, 본 실시형태에 따르면, 카메라 제어부(100)와 화상처리부(103)의 어느쪽이 렌즈 제어부(305)와 통신을 행해서 렌즈 구동 제어를 행할 것인지를, 카메라 제어부(100)가 사용될 AF 방식을 고려하여 판단한다.
여기에서, 촬상 센서(106)는 수직 동기신호에 동기해서 신호를 출력하기 때문에, 수직 동기신호에 동기하여 렌즈 유닛(300)이 통신이 행해지는 경우에는, 화상처리부(103)를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 수직 동기신호에 동기한 통신은, 촬상에 동기하여 포커스 렌즈 등의 제어를 필요로 하는 동화상 촬영 및 라이브 뷰 촬영의 경우에 특히 유효하다. 한편, 정지 화상 촬영의 경우에는, 수직 동기신호에 동기하지 않고, 임의의 시간에 신속하게 렌즈 유닛(300)과의 데이터 통신을 개시할 필요가 있다. 따라서, 이와 같은 경우에, 본 실시형태에서는 카메라 제어부(100)를 사용해서 통신을 행한다.
이때, 본 실시형태에서는, 정지 화상 촬영 모드시의 AF가 초점 검출 센서(101)를 사용하여 행해지고, 동화상 촬영 모드 또는 라이브 뷰 촬영 모드시의 AF가 촬상 센서(106)를 사용하여 행해지지만, 촬영 모드와 AF 방식의 관계는 이것에 한정되는 것은 아니다. 촬상 센서(106)로부터의 출력을 사용해서 AF를 제어할 때 화상처리부(103)가 렌즈 유닛(300)과 통신을 행하는 한, 본 발명의 보호범위는 모든 경우를 포함한다.
또한, 카메라의 기동시에 행해지는 렌즈 제어부(305)와의 초기 통신중에, 카메라 제어부(100)를 거치지 않고, 화상처리부(103)가 렌즈 제어부(305)로부터 화상처리에 필요한 데이터를 직접 취득한다. 따라서, 카메라 제어부(100)가 렌즈 제어부(305)로부터 데이터를 취득해서 그 데이터를 화상처리부(103)에 전달할 필요가 없다. 이에 따라, 화상처리에 필요한 데이터의 통신의 처리부하가 줄어들므로, 카메라 제어부(100)가 추가적인 처리를 행할 수 있다. 따라서, 초기 통신에 필요로 하는 시간이 적어져, 촬영 준비를 완료하는데 필요한 시간이 줄어드는 효과가 있다.
예시적인 실시형태들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 이러한 실시형태에 한정되지 않는다는 것은 자명하다. 이하의 청구범위의 보호범위는 가장 넓게 해석되어 모든 변형, 동등물 구조 및 기능을 포괄하여야 한다.

Claims (19)

  1. 촬영 광학계를 구비한 렌즈 유닛을 장착가능한 촬상장치로서,
    상기 촬영 광학계를 통과하는 광속에 대해 광전변환을 행하여 촬상신호를 생성하도록 구성된 촬상 소자와,
    상기 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용해서 초점 조절을 위한 제1 제어 정보를 얻는 제1 연산수단과,
    상기 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용하지 않고 초점 조절을 위한 제2 제어 정보를 얻고, 상기 제2 제어 정보를 상기 렌즈 유닛에 송신하는 제2 연산수단을 구비하고,
    상기 제1 연산수단은, 상기 제2 연산수단을 거치지 않고, 상기 제1 제어 정보를 상기 렌즈 유닛에 송신하는 촬상장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 연산수단은, 상기 촬상신호를 화상 데이터로 변환하는 화상처리수단을 포함하는 촬상장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제1 연산수단은, 상기 촬상신호의 콘트라스트에 따른 연산에 의해 상기 제1 제어 정보를 얻는 촬상장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 촬상 소자는, 상기 촬영 광학계의 서로 다른 동공 영역들을 통과한 한 쌍의 광속을 수광해서 한 쌍의 촬상신호들을 생성하고,
    상기 제1 연산수단은, 상기 촬상 소자에 의해 출력된 상기 한 쌍의 촬상신호들 사이의 위상차에 따른 연산에 의해 상기 제1 제어 정보를 얻는 촬상장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 촬영 광학계를 거쳐 입사하는 광속을 시차를 갖는 한 쌍의 광속으로 분할하고, 상기 한 쌍의 광속을 수광해서 한 쌍의 신호들을 생성하도록 구성된 센서 유닛을 더 구비하고,
    상기 제2 연산수단은, 상기 센서 유닛에 의해 출력된 상기 한 쌍의 신호들 사이의 위상차에 따른 연산에 의해 상기 제2 제어 정보를 얻는 촬상장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 렌즈 유닛과 통신하기 위해 상기 제1 연산수단과 상기 제2 연산수단 사이를 전환하는 전환 수단을 더 구비한 촬상장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제2 연산수단은, 상기 제1 연산수단과 상기 제2 연산수단 중에서 어느 것을 상기 렌즈 유닛과의 통신에 사용할지를 결정하고, 상기 전환 수단을 제어하기 위한 신호를 출력하는 촬상장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제2 연산수단은, 촬영 모드에 따라 상기 제1 연산수단과 상기 제2 연산수단 중에서 어느 것을 상기 렌즈 유닛과의 통신에 사용할지를 결정하는 촬상장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제2 연산수단은, 주기적인 간격으로 상기 촬상신호를 취득하기 위한 촬영 모드가 설정되어 있는 경우, 상기 렌즈 유닛과 통신하기 위해 상기 제1 연산수단을 사용하는 것을 결정하는 촬상장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제2 연산수단은, 정지 화상 촬영 모드가 설정되어 있는 경우, 상기 렌즈 유닛과 통신하기 위해 상기 제2 연산수단을 사용하고, 동화상 촬영 모드 또는 라이브 뷰 촬영 모드가 선택되어 있는 경우, 상기 렌즈 유닛과 통신하기 위해 상기 제1 연산수단을 사용하는 것을 결정하는 촬상장치.
  11. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 연산수단은, 상기 렌즈 유닛으로부터, 상기 화상처리수단에 의해 행해진 화상처리에 사용되는 제1 렌즈 정보를 취득하는 촬상장치.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제2 연산수단은, 상기 렌즈 유닛으로부터, 렌즈 식별 정보를 포함하는 제2 렌즈 정보를 취득하는 촬상장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 촬상장치의 전원이 온으로 되었을 때에, 상기 제2 연산수단은, 상기 렌즈 유닛이 장착된 것을 검지하고, 상기 렌즈 유닛에 전력을 공급하고, 상기 렌즈 유닛으로부터 상기 제2 렌즈 정보를 취득하기 위한 통신을 행하는 촬상장치.
  14. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제1 연산수단은, 상기 촬영 광학계의 리셋 처리를 행하도록 지시하는 정보를 상기 렌즈 유닛에 송신하는 촬상장치.
  15. 청구항 1 또는 2에 기재된 촬상장치에 장착가능한 렌즈 유닛으로서,
    촬영 광학계와,
    상기 촬상장치와의 통신을 행하고, 상기 촬영 광학계의 구동을 제어하는 렌즈 제어수단을 구비하고,
    상기 렌즈 제어수단은, 화상처리에 사용되는 제1 렌즈 정보를 상기 제1 연산수단에 송신하는 렌즈 유닛.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 렌즈 제어수단은, 상기 제1 연산수단으로부터, 상기 촬영 광학계의 리셋 처리를 행하도록 지시하는 정보를 수신하는 렌즈 유닛.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 렌즈 제어수단은, 상기 제1 렌즈 정보의 송신과, 상기 촬영 광학계의 리셋 처리를 병행하여 행하는 렌즈 유닛.
  18. 촬영 광학계를 구비한 렌즈 유닛을 장착가능하고, 상기 촬영 광학계를 통과하는 광속에 대해 광전변환을 행하여 촬상신호를 생성하는 촬상 소자를 구비한 촬상장치의 제어방법으로서,
    제1 연산수단에서, 상기 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용해서 초점 조절을 위한 제1 제어 정보를 얻는 단계와,
    제2 연산수단에서, 상기 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용하지 않고 초점 조절을 위한 제2 제어 정보를 얻는 단계와,
    상기 제2 연산수단으로부터 상기 제2 제어 정보를 상기 렌즈 유닛에 송신하는 단계와,
    상기 제2 연산수단을 거치지 않고, 상기 제1 연산수단으로부터 상기 제1 제어 정보를 상기 렌즈 유닛에 송신하는 단계를 포함하는 촬상장치의 제어방법.
  19. 촬상 시스템으로서,
    촬영 광학계를 구비한 렌즈 유닛과,
    상기 촬영 광학계를 통과하는 광속에 대해 광전변환을 행하여 촬상신호를 생성하도록 구성된 촬상 소자와,
    상기 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용해서 초점 조절을 위한 제1 제어 정보를 얻는 제1 연산수단과,
    상기 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 사용하지 않고 초점 조절을 위한 제2 제어 정보를 얻고, 상기 제2 제어 정보를 상기 렌즈 유닛에 송신하는 제2 연산수단을 구비하고,
    상기 제1 연산수단은, 상기 제2 연산수단을 거치지 않고, 상기 제1 제어 정보를 상기 렌즈 유닛에 송신하는 촬상 시스템.
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