KR101653273B1

KR101653273B1 - 초점 조절 장치

Info

Publication number: KR101653273B1
Application number: KR1020100089699A
Authority: KR
Inventors: 카즈히코 스기모토; 원종훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2016-09-01
Also published as: US8866958B2; US20120062788A1; KR20120027881A

Abstract

본 발명에 따르면 포커스 렌즈를 일 방향으로 미세 구동하여 얻은 초점 평가값들의 차이를 복수의 기준값들과 비교하여 상기 비교 결과에 대응하는 카운트 정보를 생성하고, 상기 카운트 정보를 기준값에 대응하는 기준 카운트 정보와 비교하여 해당하는 경우에 따라 포커스 렌즈의 목표 구동 방향을 결정하는 초점 조절 장치를 제공한다. 따라서 포커스 렌즈를 구동하고자 하는 목표 구동 방향을 신속하고 정확하게 도출할 수 있다.

Description

초점 조절 장치{Focusing Apparatus}

본 발명은 초점 조절 장치에 관한 것이다.

콘트라스트 방식을 사용하여 초점 조절을 행하는 장치는 영상신호의 고주파 성분(초점 평가값)의 최대가 되는 포커스 렌즈의 위치가 초점 위치가 되고, 상기 포커스 렌즈의 목표 구동 방향 판단은 고주파 성분의 증감에 근거한다. 상기 고주파 성분에 영향을 주는 일 요인으로 손떨림과 노이즈에 의한 것이 있다. 이를 배제하기 위하여, 상기 고주파 성분의 증감 판정의 기준값(threshold)을 설정하고, 신뢰성 확보를 위하여 일정 시간 동안 증감의 경향을 관측한다. 그러나 증감 판단을 위한 상기 기준값을 높게 설정하고 신뢰성 확보를 위한 관측 기간을 짧게 하면, 렌즈 구동 시간이 짧아져 속도에는 유리하나, 기준값이 높아 초점 평가값이낮은 조건에서 증감 판단이 용이하지 않다. 또한, 상기 기준값을 낮게 설정하고 신뢰성 확보를 위한 관측 기간을 길게 하면, 초점 평가값이 낮은 조건에서도 증감 판단이 가능하나, 관측 기간이 길어진 만큼 렌즈 구동 시간이 길어져 속도에 불리하다.

본 발명은 포커스 렌즈의 목표 구동 방향을 정확하고 신속하게 결정함으로써, 초점 조절의 속도 및 신뢰성을 동시에 향상시킬 수 있는 초점 조절 장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 포커스 렌즈와, 상기 포커스 렌즈를 구동하는 포커스 렌즈 구동부와, 상기 포커스 렌즈를 통과한 빛을 촬상하여 영상 신호를 생성하는 촬상 소자와, 상기 촬상 소자로부터 영상 신호를 입력하고 촬상 영상의 초점 평가값을 도출하는 초점 평가값 도출부와, 현재 초점 평가값과 이전 초점 평가값의 차이를 도출하는 차이 도출부와, 상기 차이와 크기가 서로 다른 복수의 기준값들을 비교하는 제1 판단부와, 상기 차이와 상기 복수의 기준값들과의 비교 결과를 카운팅하여 카운트 정보를 생성하는 카운팅부와, 상기 카운트 정보와 기준 카운트 정보를 비교하여 상기 포커스 렌즈의 목표 구동 방향을 결정하는 제2 판단부를 구비하는 초점 조절 장치를 제공한다.

도 1은 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 일 실시 예로서, 교환렌즈 디지털 카메라의 전면을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에서 도시하는 교환렌즈 디지털 카메라의 배면을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 교환렌즈 디지털 카메라를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 다른 실시 예로서, 컴팩트 디지털 카메라를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 5는 도 1에서 도시하는 교환렌즈 디지털 카메라에 있어서, 카메라 제어부를 구체적으로 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6은 도 5에서 도시하는 카메라 제어부의 CPU를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 7은 촬상 소자로부터 영상 신호를 출력하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 8과 9는 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 비교예에 따른 초점 조절 장치의 초점 조절 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10과 11은 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 초점 조절 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 12a와 12b는 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 초점 조절 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 순서도들이다.

본 발명에 관한 초점 조절 장치의 일 실시 예로서, 디지털 카메라를 예를 들어 상세히 설명한다. 본 실시 예에서는 초점 조절 장치로서 디지털 카메라를 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 초점 조절 장치를 탑재한 캠코더, PDA, 휴대폰 등 다양한 디지털 기기에도 적용가능하다.

도 1은 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 일 실시 예로서, 교환렌즈 디지털 카메라의 전면을 나타낸 사시도이다.

우선, 도 1을 참조하면, 상기 교환렌즈 디지털 카메라 전면에 교환렌즈(100)와 바디(200)가 분리되어 도시된다.

상기 교환렌즈(100)는 렌즈(Lens)와, 상기 렌즈(Lens) 주위에, 렌즈(Lens)의 초점 거리를 변환하는 줌링(Zoom ring), 수동 초점 조절을 위한 포커스 링(Focus Ring)을 구비한다. 그리고 자동 초점 조절(Auto focusing; AF)와 수동 초점 조절(Manual focusing; MF)의 모드 변환 스위치(AF/MF Switch)를 구비한다.

상기 바디(200)의 상면에는 정지영상 촬영, 동영상 촬영 등 촬영 모드를 변경하는 사용자 입력 신호를 생성하는 모드 다이얼(MODE DIAL)을 구비한다. 또한, 반 누름 및 완전 누름에 따라 다른 사용자 입력 신호를 생성하는 셔터 릴리스 버튼(SR)을 구비한다. 상기 셔터 릴리스 버튼(SR)을 반누름한 S1 스위치 온(ON)상태에 대응하여 자동 초점 조절을 실행할 수 있으며, 상기 셔터 릴리스 버튼(SR)을 완전 누름한 S2 스위치 온(ON)상태에 대응하여 영상을 캡쳐할 수 있다. 그리고 상기 바디(200)는 동영상 촬영을 개시하는 버튼(SMV), 메인스위치(SM)를 더 구비할 수 있다.

도 2는 상기 교환렌즈 디지털 카메라의 배면을 도시한 도면이다. 도 2를 함께 참조하면, 상기 배면에는 촬영 영상 또는 초점 조절시 초점 평가값 에 관한 정보 등을 표시하는 뷰파인더(EVF, 201)의 제1 표시부(LCD; 202)가 장착되어 있다. 그리고 촬영한 영상을 비록 하여 각종 정보를 표시하는 제2 표시부(206)도 구비한다. 아울러, 상기 교환렌즈 디지털 카메라의 동작을 선택하는 메뉴 버튼(SN)을 구비한다. 상기 메뉴 버튼(SN)에 의해 생성된 사용자 입력 신호에 의해 상기 초점 평가값 에 관한 정보의 표시 유무 변환, 초점 조절시 촬영 영상 확대 유무, 초점 조절을 위한 모드 선택, 예를 들어 멀티 알고리즘에 의한 초점 조절 모드, 선택 알고리즘에 의한 초점 조절 모드 등의 선택 및 설정할 수 있다.

상기 교환렌즈 디지털 카메라의 동작에 관하여 설명한다. 상기 교환렌즈 디지털 카메라는 메인 스위치(SM)를 ON에 맞추어 켜면, 동작을 시작한다. 본 실시 예에서는 메인 스위치(SM)의 회전 위치를 맞추어 카메라를 동작시킴을 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 메인 스위치를 누르거나 또는 터치 등의 다양한 사용자의 조작 방법으로 카메라의 전원을 켤 수 있다.

상기 교환렌즈 디지털 카메라는 라이브 뷰(Live　View) 영상을 표시한다. 상기 뷰파인더(201)의 제1 표시부(202) 또는 제2 표시부(206)를 통해 표시할 수 있다. 그리고 본 실시 예에서는 초점 상태에 관한 정보(Focus aid; FA)를 더 표시할 수 있다. 본 실시 예에서는 상기 초점 상태에 관한 정보(FA)를 뷰파인더(201)의 제1 표시부(202) 또는/및 제2 표시부(206)를 통하여 영상으로 디스플레이함을 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 오디오 신호로 출력하는 등의 방법으로 사용자에게 알릴 수 있다. 바람직하게는 사용자가 초점 조절을 제어하는 수동 초점 조절(MF) 시에 상기 초점 상태에 관한 정보(FA)를 디스플레이할 수 있다.

그리고 정지 영상을 촬영하는 경우, 라이브 뷰(Live　View) 영상을 표시하는 동안, 셔터 릴리즈 버튼(SR)을 반누름하여 S1 상태가 켜지면(on) 자동 초점 조절(AF)을 실행한다. 수동 초점 조절(MF)을 위해서는, 사용자가 포커스 링(focus ring)을 조절하여 수동 초점 조절을 수행할 수 있다. .

한편, 사용자가 줌 링(Zoom ring)을 조작하면, 줌 렌즈 군이 움직인다. 또한, 포커스 링(Focus ring)을 조작하면, 포커스 렌즈 군의 위치를 감지하는 위치 감지 센서에서 포커스 링(focus ring)의 위치가 검출되어 렌즈 제어 회로는 감지한 신호에 따라 포커스 렌즈 군의 위치를 변경하도록 제어할 수 있다. 자동 초점 조절(AF)의 경우, 포커스 링(focus ring)은 사용자의 조작에 의해 움직이지 않을 수 있다.

사용자가 셔터 릴리즈 버튼(SR)을 완전 누름하면, S2 상태가 켜지고(ON), 정지 영상 촬영을 위한 노광을 실행한다.

S2 상태가 켜짐에 따라 노광을 실해 하여 얻은 정지 영상은 메모리 카드 등에 기록하여 보존할 수 있다. 또한, 상기 정지 영상은 뷰파인더(201)의 제1 표시부(202) 또는/및 제2 표시부(206)에서 재생할 수 있으며,

도 3은 도 1에 도시하는 교환렌즈 디지털 카메라를 설명하기 위한 블럭도이다. 본 실시 예에서는 교환식 렌즈(100)와 본체부(200)를 포함한다. 상기 교환식 렌즈(100)는 초점 검출 기능을 구비하고, 상기 본체부(200)는 상기 교환식 렌즈(100)의 포커스 렌즈(102)를 구동하는 기능을 구비한다.

구체적으로, 도 3을 참조하면 상기 교환식 렌즈(100)는 줌 조절을 위한 줌 렌즈(102)와, 초점 위치를 조절하는 포커스 렌즈(104)를 구비하는 결상 광학계(101), 줌 렌즈 위치 감지 센서(103), 포커스 렌즈 구동부(105), 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106), 조리개(107), 조리개 구동부(108), 렌즈 제어부(110), 렌즈 마운트(109)를 포함한다.

상기 줌 렌즈(102), 포커스 렌즈(104)는 복수의 렌즈를 조합한 렌즈군으로 형성할 수 있다.

상기 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. 포커스 렌즈(104)의 위치를 감지하는 타이밍은 렌즈 제어부(110) 또는 후술하는 카메라 제어부(209)에 의해 설정될 수 있다. 예를 들면 상기 포커스 렌즈(104)의 위치를 감지하는 타이밍은 영상 신호로부터 초점 검출을 수행하는 타이밍일 수 있다.

상기 포커스 렌즈 구동부(105) 및 조리개 구동부(108)는 렌즈 제어부(110)에 의해서 제어되어 각각 포커스 렌즈(104) 및 조리개(107)를 구동할 수 있다. 특히, 포커스 렌즈 구동부(105)는 포커스 렌즈(104)를 광축 방향으로 구동한다.

상기 렌즈 제어부(110)는 감지한 포커스 렌즈(104)의 위치 정보를 본체부(200)로 송신한다. 포커스 렌즈(104)의 위치에 변화가 있는 경우, 또는 카메라 제어부(209)로부터 포커스 렌즈(104)의 위치 정보의 요청이 있는 경우, 상기 렌즈 제어부(110)는 검출한 포커스 렌즈(104)의 위치 정보를 본체부(200)에 보낼 수 있다.

상기 렌즈 마운트(109)는 렌즈 측 통신 핀을 구비하고, 후술하는 카메라 측 통신 핀과 서로 맞물려 데이터, 제어 신호 등의 송신 경로로 사용할 수 있다.

이어서, 본체부(200)의 구성을 살펴본다.

상기 본체부(200)는 뷰파인더(EVF; 201), 셔터(203), 촬상 소자(204), 촬상 소자 제어부(205), 제2 표시부(206), 조작부(207), 카메라 제어부(209), 및 카메라 마운트(208)를 포함할 수 있다.

뷰파인더(201)는 전자식 뷰파인더로서 액정표시장치(LCD)의 제1 표시부(202)가 내장되어 있으며, 촬상 영상을 실시간으로 디스플레이할 수 있다.

셔터(203)는 촬상 소자(204)에 빛이 인가되는 시간, 즉 노출 시간을 결정한다.

촬상 소자(204)는 교환 렌즈(100)의 결상 광학계(101)를 통과한 영상 광을 촬상해 영상 신호를 생성한다. 상기 촬상 소자(204)는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 광전전환부와, 상기 광전전환부로부터 전하를 이동시켜 영상 신호를 도출 하는 수직 또는/및 수평 전송로 등을 포함할 수 있다. 촬상 소자(204)로 CCD(charge coupled device) 센서, CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서 등을 사용할 수 있다.

촬상 소자 제어부(205)는 타이밍 신호를 생성하고, 상기 타이밍 신호에 동기 해 상기 촬상 소자(204)가 촬상하도록 제어한다. 또 촬상 소자 제어부(205)는, 각 주사선으로의 전하 축적이 끝나면 수평 방향 영상 신호를 차례차례 도출한다. 상기도출된 수평 방향 영상 신호는 카메라 제어부(209)에서 초점 검출에 사용된다.

제2 표시부(206)에는 각종 영상 및 정보가 디스플레이된다. 본 실시 예에서는 상기 제2 표시부(206)로 OLED를 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 LCD 등의 다양한 디스플레이 장치를 사용할 수 있다.

조작부(207)는 상기 교환렌즈 디지털 카메라(1)의 조작을 위해서 사용자로부터의 각종 명령을 입력하는 부분이다. 조작부(207)로 셔터 릴리스 버튼, 메인 스위치, 모드 다이얼, 메뉴 버튼 등 다양한 버튼을 포함할 수 있다. 본 실시 예에서는 버튼, 다이얼 등의 부재를 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 표시부의 내 외부에 장착된 터치 패널을 구비할 수도 있다.

카메라 제어부(209)는 촬상 소자(204)에서 생성된 영상 신호에 대해서 초점 검출을 수행해 초점 평가값을 산출한다. 또한, 촬상 소자 제어부(205)에서 생성한 타이밍 신호에 의한 매 초점 검출 시각으로의 초점 평가값을 저장하고, 교환렌즈(100)로부터 송신된 렌즈 위치 정보와 저장된 초점 평가값을 사용해 초점 위치를 계산한다. 상기 초점 위치의 계산 결과는 상기 교환렌즈(100)로 송신한다. 카메라 마운트(208)는 카메라 측 통신 핀을 구비한다.

이하, 교환렌즈(100) 및 본체부(200)의 개략적인 동작을 설명한다.

피사체를 촬영하는 경우, 조작부(207)에 포함된 메인 스위치를 조작해 교환렌즈 디지털 카메라(1)의 동작을 개시한다. 교환렌즈 디지털 카메라(1)는 일단 다음과 같이 라이브뷰 표시를 수행한다.

결상 광학계(101)를 통과한 피사체의 영상 광이 촬상 소자(204)에 입사한다. 이때, 셔터(203)는 열린 상태이다. 촬상 소자(204)는 입사한 피사체 영상 광을 전기 신호로 변환하여, 영상 신호를 생성한다. 촬상 소자(204)는 촬상 소자 제어부(205)에서 생성된 타이밍 신호에 의해서 동작한다. 생성된 상기 영상 신호는 카메라 제어부(209)에서 표시 가능한 데이터로 변환되어 뷰파인더(201)의 제1 표시부(202) 및 제2 표시부(206)에 출력된다. 이러한 동작이 라이브뷰 표시이며, 라이브뷰 표시에 의해서 표시되는 라이브뷰 영상은 동영상으로서 연속적으로 표시될 수 있다.

라이브뷰 표시가 수행된 후, 조작부(207) 중 하나인 셔터 릴리스 버튼을 반누름하면 교환렌즈 디지털 카메라(1)는 AF 동작을 개시한다. 촬상 소자(204)에서 생성한 영상 신호를 사용해 AF 동작을 수행하는데, 콘트라스트 AF 방식으로는 콘트라스트 값에 대응하는 초점 평가 값으로부터 포커스 렌즈의 위치를 도출하고, 도출한 상기 포커스 렌즈의 위치에 따라 포커스 렌즈(104)를 구동한다. 초점 평가값은 카메라 제어부(209)에서 산출된다. 카메라 제어부(209)는 상기 초점 평가 값으로부터 포커스 렌즈(104)의 제어를 위한 정보를 계산하고, 상기 정보를 렌즈 마운트(109)와 카메라 마운트(208)에 구비된 통신 핀을 매개로 렌즈 제어부(110)로 송신한다.

렌즈 제어부(110)는 수신한 정보를 기초로 포커스 렌즈 구동부(105)를 제어하고, 상기 제어에 따라 상기 포커스 렌즈 구동부(105)는 상기 포커스 렌즈(104)를 광축 방향으로 구동시켜 AF를 수행한다. 포커스 렌즈(104)의 위치는 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106)에 의해서 모니터링되어 피드백 제어를 행한다.

줌 렌즈(102)는 사용자에 의해서 조작되어 주밍 되었을 경우, 줌 렌즈 위치 감지 센서(103)에서 줌 렌즈(102)의 위치가 검출되고, 검출한 줌 렌즈(102)의 위치는 렌즈 제어부(110)에서 포커스 렌즈(104)의 AF 제어를 위해 사용할 수 있으며, 또는 그 밖의 다른 제어를 위해 사용할 수 있다.

피사체 영상에 초점이 맞는 인포커스(infocus) 상태가 되면, 셔터 릴리스 버튼을 완전 눌러 S2 스위치가 온(ON)의 상태가 되어 교환렌즈 디지털 카메라(1)는 노광을 수행한다. 이때, 카메라 제어부(209)는 일단 셔터를 완전하게 닫고, 렌즈 제어부(110)에 지금까지 취득한 측광 정보를 조리개 제어 정보로 송신한다. 렌즈 제어부(110)는 조리개 제어 정보를 기초로 조리개 구동부(108)를 제어하고, 조리개(107)의 값을 조절한다. 카메라 제어부(209)는 측광 정보를 기초로 셔터(203)를 제어하고, 적절한 노출 시간 정도 셔터(204)를 열어 촬영이 수행된 피사체 영상을 캡쳐한다.

캡쳐한 영상은 영상 신호 처리 및 압축 처리가 수행되어 메모리 카드에 저장된다. 또한, 캡쳐한 상기 영상을 뷰파인더(201)의 제1 표시부(202) 및 제2 표시부(206)에 디스플레이될 수 있다. 재생 모드에서 재생하는 것 이외에, 촬영 후 곧 디스플레이하는 것을 퀵 뷰 모드라고 하고, 큅 뷰 모드에서 디스플레이하는 영상을 퀵 뷰 영상이라고 한다.

도 4 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 다른 실시 예로서, 컴팩트 디지털 카메라를 설명하기 위한 블럭도이다. 여기서 컴팩트 디지털 카메라는 렌즈 교환이 불가능한, 렌즈가 고정으로 장착된 디지털 카메라를 의미한다. 본 실시 예에서는 도 2의 교환렌즈 디지털 카메라와 달리 렌즈가 착탈이 불가능한 디지털 카메라를 예시한다. 본 실시 예는 도 2의 교환렌즈 디지털 카메라와 상이한 점을 위주로 설명한다.

도 4를 참조하면, 상기 컴팩트 디지털 카메라(2)는 렌즈부(100')와 본체부(200')가 구성되어 렌즈부(100')의 교환이 불가능하다. 또한, 렌즈부(100')와 본체부(200')가 일체형이므로 렌즈 마운트(109) 및 카메라 마운트(208)를 구비하지 않는다. 따라서, 카메라 제어부(209')가 직접 렌즈 구동부(105'), 조리개 구동부(108) 등을 제어한다. 본 실시 예에서 렌즈 구동부(105')는 상기 카메라 제어부(209')의 제어에 따라 결상 광학계(101)를 구동할 수 있다. 결상 광학계(101)로 줌 렌즈(102), 포커스 렌즈(104)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 조리개 구동부(108)도 상기 카메라 제어부(209')의 제어에 따라 조리개(107)를 구동할 수 있다. 또한, 상기 카메라 제어부(209')는 줌 렌즈 위치 감지 센서(103), 포커스 렌즈 위치 감지 센서(106)로부터 위치 정보를 직접 수신한다. 즉, 본 실시 예에서 카메라 제어부(209)는 도 3에서의 렌즈 제어부(110)의 역할도 함께 수행한다. 또한, 본 실시 예의 경우 제2 타이머(228')를 사용해 초점 평가 값과 렌즈 위치를 동기화시킬 수 있다.

[제어 회로와 카메라 동작]

도 5는 도 3에서 도시하는 교환렌즈 디지털 카메라에 있어서, 카메라 제어부를 구체적으로 설명하기 위한 블럭도이다. 본 실시 예에서는 도 3에서 도시하는 교환렌즈 디지털 카메라의 카메라 제어부를 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 도 4에서 도시하는 컴팩트 디지털 카메라의 카메라 제어부에도 적용할 수 있다. 다만, 도 3에 도시하는 카메라 제어부는 렌즈 제어부를 더 포함하는 것이다.

도 5를 참조하면, 카메라 제어부(209)는 사전 처리부(220), 신호 처리부(221), 어플리케이션부(222), 디스플레이 컨트롤러(223), CPU(224), 메모리 컨트롤러(225), 오디오 컨트롤러(226), 카드 컨트롤러(227), 타이머(228), 메인 버스(230) 등을 포함할 수 있다.

상기 카메라 제어부(209)는 메인 버스(230)를 통해서 각종 지시 및 데이터를 각 구성 요소에 송신한다.

상기 사전 처리부(220)는 촬상 소자(204)로 생성된 영상 신호를 입력받아 화이트 밸런스 조절을 위한 AWB(Auto White Balance) 평가값을 산출하는 AWB 평가값 도출부(220a), 노출 조절을 위한 AE(Auto Exposure) 평가값을 산출하는 AE 평가값 도출부(220b), 및 초점 조절을 위한 초점 평가값을 산출하는 초점 평가값 도출부(220c)를 구비한다. 초점 평가값은 수평 방향의 콘트라스트를 나타내는 수평 초점 평가값을 포함할 수 있다. 수평 초점 평가값은 촬상 소자(204)로부터 독출하는 수평 방향 영상 신호를 직접 전달받아 산출한다.

신호 처리부(221)는 감마 보정 등, 일련의 영상 신호 처리를 수행해 표시부에(202) 디스플레이 가능한 라이브뷰 영상이나 캡쳐-영상을 생성한다.

어플리케이션부(222)는 화상 신호 처리가 수행된 화상 신호로부터 얼굴 검출을 실시한다. 또한 영상 신호 처리가 수행된 영상 신호의 압축과 신장을 수행한다. 예를 들면 JPEG 압축 형식 또는 H.264 압축 형식 등의 압축 형식에서 영상 신호를 압축한다. 상기 압축 처리에 의해서 생성한 영상 데이터를 포함한 영상 파일은 메모리 카드(212)에 저장된다.

디스플레이 컨트롤러(223)는 뷰파인더(201)의 제1 표시부(202) 또는 제2 표시부(206) 등으로 영상 출력을 제어한다.

CPU(224)는 각 부분의 동작을 전체적으로 제어한다. 도 4에 따른 컴팩트 디지털 카메라의 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 제어하고, 오디오 컨트롤러(226)는 마이크나 스피커(211)를 제어한다. 또한, 카드 컨트롤러(227)는 캡쳐한 영상을 기록하는 메모리 카드(212)를 제어한다.

타이머(228)는 시각을 측정한다.

이하, 카메라 제어부(209)의 개략적인 동작을 설명한다.

CPU(224)에 조작부(207)로부터 조작 신호가 입력되면, 상기 CPU(224)는 촬상 소자 제어부(205)를 동작시킨다. 촬상 소자 제어부(205)는 타이밍 신호를 출력해 촬상 소자(204)를 동작시킨다. 촬상 소자(204)로부터 영상 신호가 사전 처리부(220)에 입력되면, AWB 및 AE 연산이 수행된다. 상기 AWB 및 AE 연산의 결과는 촬상 소자 제어부(205)로 피드백하여 상기 촬상 소자(204)로부터 적절한 색 출력 및 적절한 노출의 영상 신호를 얻을 수 있도록 한다.

한편, 디지털 카메라의 동작이 개시되어 라이브뷰 표시가 수행되면, 카메라 제어부(209)는 적절한 노출에 촬영된 영상 신호를 사전 처리부(220)에 입력해 AE 평가값, AWB 평가값, 초점 평가값 등을 산출한다. 라이브뷰 표시를 위한 영상 신호는 메인 버스(230)를 경유하지 않고 직접 신호 처리부(221)에 인가되어, 화소의 보간 처리 등의 영상 신호 처리가 수행될 수 있다. 영상 신호 처리가 수행된 영상 신호는 메인 버스(230) 및 디스플레이 컨트롤러(223)를 경유해 뷰파인더(201)의 제1 표시부(202), 제2 표시부(206) 등에 표시된다. 라이브뷰 표시는 기본적으로 60fps(frame per second)의 주기로 갱신할 수 있지만, 이것으로 한정되는 것이 아니라 120fps, 180fps, 240fps 등의 주기로 갱신할 수도 있다. 상기 갱신 속도는 측광 결과나 AF 조건 등을 기초로 CPU(224)에서 설정하고, 촬상 소자 제어부(205)에서의 타이밍 신호에 따라 조절될 수 있다.

셔터 릴리스 버튼을 반누름하면, CPU(224)는 반누름에 대응하는 S1 신호를 감지하고 카메라 마운트(208) 및 렌즈 마운트(109)에 구비된 통신 핀을 경유해 렌즈 제어부(110)에 AF 동작을 위한 포커스 렌즈(104)의 구동 개시를 지시한다. 또는 CPU(224)는 반누름 신호에 대응하는 S1 신호를 감지할 때, AF 동작을 위해서 포커스 렌즈(104)의 구동을 제어한다. 즉, CPU(224)는 주 제어부의 일례일 수 있다.

또한, CPU(224)는 촬상 소자(204)로부터 영상 신호를 획득하고, 사전 처리부(220)의 초점 평가값 도출부(220c)는 초점 평가값을 산출한다. 초점 평가값은 포커스 렌즈(104)의 이동에 따라서 산출된다. 초점 평가값의 변화로부터 피사체 영상의 콘트라스트가 최대가 되는 포커스 렌즈(104)의 위치를 도출하고, 도출한 위치로 포커스 렌즈(104)를 이동시킨다. 예를 들어, 상기 포커스 렌즈(104)의 위치는 초점 평가값이 최대가 되는 위치일 수 있다. 상기 일련의 동작이 자동 초점 조절(AF) 동작으로, AF 동작 동안에도 라이브뷰 영상의 표시는 계속 수행될 수 있다. 라이브뷰 영상에 사용되는 영상 신호와 초점 평가값의 산출에 사용되는 영상 신호는 동일한 영상 신호일 수 있다.

상기 AF 동작에 있어서, 본 발명에서는 신속하게 상기 포커스 렌즈의 구동 방향, 즉 목표 구동 방향을 결정하도록 한다. 이를 위하여 상기 CPU(224)를 구체적으로 설명한다.

도 6은 도 5에서 도시하는 카메라 제어부의 CPU를 설명하기 위한 블럭도이다.

도 6을 참조하면, 우선 상기 CPU(224)는 초점 평가값 도출부(224c)로부터 도출하는 초점 평가값들의 차이를 도출한다. 예를 들어, 현재 초점 평가값과 이전 초점 평가값의 차이를 도출한다.

그리고 상기 CPU(224)는 상기 차이와 기준값을 비교하는 제1 판단부(224b)를 구비한다.

상기 차이와 상기 기준값의 비교 결과를 카운팅부(224c)에서 카운팅할 수 있다. 그리고 카운트 정보를 생성한다. 상기 기준값은 복수 개로 구비할 수 있으며, 상기 차이와 기준값들 각각의 비교 결과를 카운팅할 수 있다. 예를 들어, 상기 차이가 제1 기준값과 비교하여 일 크기 만큼 증가 또는 감소하도록 카운팅하여 제1 카운트 정보를 생성할 수 있다. 즉, 상기 차이와 상기 제1 기준값과의 비교 결과에 관한 제1 카운트 정보를 생성할 수 있다. 상기 제2 카운트 정보는 상기 차이와 상기 제2 기준값과의 비교 결과에 관한 제2 카운트 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 차이가 상기 제2 기준값과의 대소 관계에 따라 일 크기 만큼 증가 또는 감소하여 제2 카운트 정보를 생성할 수 있다.

제2 판단부(224d)는 상기와 같이 형성한 상기 카운트 정보를 기준 카운트 정보와 비교하여 포커스 렌즈의 목표 구동 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 카운트 정보, 상기 제2 카운트 정보, 및 이들의 합 중 적어도 어느 하나의 카운트 정보를 해당 기준 카운트 정보와 비교하여 목표 구동 방향을 결정할 수 있다. 상기 기준 카운트 정보는 기준값에 대응하여 달리 설정될 수 있다. 상기 기준 카운트 정보는 상기 기준값이 클수록 작은 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 하기 표 1과 같이 구성할 수 있다.

기준값(Thr)	기준 카운트 정보(count)
현재 초점 평가값/B (thr_h)	0 (count_h)
현재 초점 평가값/A (thr_l)	3 (count_l)

여기서 A>B 이다.

상기 표 1과 같이, 가장 큰 제1 기준값에 대응하여 제1 기준 카운트 정보는 0으로 설정될 수 있다. 따라서, 현재 포커스 렌즈를 근거리측으로 구동하고 상기 차이가 상기 제1 기준값 보다 큰 경우, 도는 현재 포커스 렌즈를 무한대측으로 구동하고 상기 차이가 상기 제1 기준값 보다 작은 경우, 1 만큼 증가하여 상기 제1 카운트 정보는 +1로 설정될 수 있다. 따라서 상기 제1 카운트 정보는 기준 카운트 정보 0 이상인 경우, 곧 바로 목표 구동 방향을 결정할 수 있다. 따라서 더 이상 포커스 렌즈를 구동하지 않고, 상기 현재 초점 평가값으로부터 목표 구동 방향을 결정할 수 있다.

본 발명에서 "이상"은 기준값, 기준 카운트 정보의 설정에 따라 "초과", "이하", "미만" 등으로 적용할 수 있다.

또한, 상술한 표 1에서 기준값은 현재 초점 평가값을 변수로 하는 값을 갖는 것으로 설정하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 고정 값, 예를 들어 7, 5 등과 같은 고정값을 갖도록 설정할 수도 있다.

또한, 상기 제2 판단부(224d)는 상기 제1 카운트 정보가 상기 제1 기준값에 대응하는 제1 카운트 정보를 만족하는 경우 상기 목표 구동 방향을 상기 무한대 측 또는 상기 근거리 측 중 상기 제1 카운트 정보에 해당하는 제1 목표 구동 방향으로 결정할 수 있다. 또는. 상기 제2 판단부(224d)는 상기 제1 카운트 정보가 상기 제1 카운트 정보를 만족하지 않는 경우 상기 제1 목표 구동 방향과 반대인 제2 목표 구동 방향으로 결정할 수 있다. 또는 상기 제2 판단부(224d)는 상기 제2 카운트 정보가 상기 제2 기준값에 대응하는 제2 카운트 정보를 만족하는 경우 제1 목표 구동 방향으로 결정할 수 있다. 또는 상기 제2 판단부(224d)는 상기 제2 카운트 정보가 상기 제2 기준값에 대응하는 제2 카운트 정보를 만족하지 않는 경우 상기 제1 목표 구동 방향과 반대인 제2 목표 구동 방향으로 결정할 수 있다.

또한, 본 실시 예에 따른 상기 CPU(224)는 상기 포커스 렌즈의 현재 위치를 판단하는 현재 위치 판단부(224e)를 더 구비할 수 있다. 그리고 상기 포커스 렌즈의 현재 위치가 근거리 측에 존재한다면 상기 포커스 렌즈 구동부는 상기 포커스 렌즈를 무한대 방향으로 구동하고, 상기 포커스 렌즈의 현재 위치가 무한대 측에 존재한다면 상기 포커스 렌즈 구동부는 상기 포커스 렌즈를 근거리 방향으로 구동할 수 있다. 상기 초점 평가값 도출부(220c)는 상기 무한대 또는 근거리 방향중 어느 하나의 일 방향으로 포커스 렌즈를 미세 구동하면서 초점 평가값을 도출한다. 그리고 상기 차이 도출부(224a)에서 도출한 초점 평가값들의 차이를 도출할 수 있다. 따라서, 상기 현재 위치 판단부(224e)의 판단 결과에 따라 포커스 렌즈를 무한대 또는 근거리 측의 방향으로 구동함은, 최종적으로 목표 구동 방향을 결정하기 위한 일 방향이다.

상기 포커스 렌즈의 현재 구동 방향에 따라 상기 카운팅부(224c)는 증가 또는 감소의 제1 카운트 정보 또는/및 제2 카운트 정보를 생성할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제1 카운트 정보는 상기 포커스 렌즈를 근거리측의 방향으로 구동하는 경우, 상기 차이가 상기 제1 기준값보다 크면 일 크기 만큼 증가하도록 카운팅하고, 상기 차이가 상기 제1 기준값보다 작으면 상기 일 크기 만큼 감소하도록 카운팅할 수 있다. 그리고 상기 제1 카운트 정보는 상기 포커스 렌즈를 무한대 측의 방향으로 구동하는 경우, 상기 차이가 상기 제1 기준값보다 크면 일 크기 만큼 감소하도록 카운팅하고, 상기 차이가 상기 제1 기준값보다 작으면 상기 일 크기 만큼 증가하도록 카운팅할 수 있다. 또한, 제2 카운트 정보도 상기 포커스 렌즈를 근거리측의 방향으로 구동하는 경우, 상기 차이가 상기 제2 기준값보다 크면 일 크기 만큼 증가하도록 카운팅하고, 상기 차이가 상기 제2 기준값보다 작으면 상기 일 크기 만큼 감소하도록 카운팅할 수 있다. 그리고 상기 포커스 렌즈를 무한대 측의 방향으로 구동하는 경우, 상기 차이가 상기 제2 기준값보다 크면 일 크기 만큼 감소하도록 카운팅하고, 상기 차이가 상기 제2 기준값보다 작으면 상기 일 크기 만큼 증가하도록 카운팅할 수 있다.

제2 판단부(224d)는 이러한 카운트 정보가 해당 기준 카운팅 정보를 만족하는 경우, 예를 들어 카운트 정보의 크기가 해당 기준 카운팅 정보보다 큰 경우 상기 카운트 정보의 극성에 따른 포커스 렌즈의 목표 구동 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 현재 포커스 렌즈를 무한대 방향으로 구동하는 경우, 제1 카운트 정보가 -1, 제2 카운트 정보가 -2인 경우, 상기 제1 카운트 정보의 크기가 제1 기준 카운트 정보 0 보다 크므로 상기 제1 카운트 정보가 상기 제1 기준 카운트 정보를 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 또는/또한 상기 제2 카운트 정보의 크기는 2로서 제2 기준 카운트 정보 3 보다 작으므로 상기 제2 기준 카운트 정보를 만족하지 못한다. 따라서 상기 제1 카운트 정보가 상기 제1 기준 카운트 정보를 만족하는바, 상기 제1 카운트 정보의 극성에 대응하는, 즉 상기 제1 카운트 정보의 극성 -에 대응하는 무한대측으로 목표 구동 방향을 결정할 수 있다.

본 발명에 있어서 CMOS 센서의 촬상 소자를 구비하고, 롤링셔터 방식으로 1 field의 노출을 read out할 수 있다. 이때, 예를 들어, 롤링셔터 방식일 경우, 프레임 레잇(frame rate)을 60fps일 경우, 셔터 속도를 1/60으로 한 경우 촬상 소자로부터 영상 신호를 독출함에 있어서, 도 7과 같이 먼저 독출한 영상 신호와 후에 독출한 영상 신호의 시간차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 1VD 딜레이가 발생할 수 있다.

상술한 바와 같이 1 field의 영상에서 상부의 영상 신호와 하부의 영상 신호의 독출 시간차가 발생하는 경우, 본 발명에 따른 자동 초점 조절 방법을 설명하기 위하여 비교예를 들어 이하 상세히 설명한다.

도 8과 9는 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 비교예에 따른 초점 조절 장치의 초점 조절 방법을 설명하기 위한 도면들이고, 도 10과 11은 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 초점 조절 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

우선, 도 8을 참조하면, 현재 포커스 렌즈는 근거리(near) 측에 위치하고 있으며, 2V주기로 왕복 구동을 한다. 여기서 V는 수직 동기 신호의 단위를 의미한다. 따라서, 현지 포커스 렌즈의 위치로부터 2V 무한대(inf)측으로 이동한 다른 포커스 렌즈의 위치와 반복 구동을 행한다. 반복 구동은 AF 렌즈의 위치로부터 확인할 수 있다.

한편 수직 동기 신호(Vsync)에 따라 촬상 소자로부터 영상 신호를 독출하고, 독출한 영상 신호로부터 고주파 성분의 합에 대응하는 초점 평가값을 도출한다(get data). 제1 영상 신호로부터 제1 초점 평가값(①)을 도출하고, 무한대(inf) 측으로 상기 포커스 렌즈를 구동하면서 제1 영상 신호로부터 2V 이후에 독출된 제2 영상 신호로부터 제2 초점 평가값(②)을 도출한다. 상기 제2 영상 신호는 상기 포커스 렌즈의 구동 단위에 따라 상기 제1 영상 신호 이후에 독출된 것일 수 있다.

그리고 상기 제1 초점 평가값(①)과 상기 제2 초점 평가값(②)과의 첫 번째 차이(△1)를 도출한다. 이때의 기준값(thr)은 상기 제2 초점 평가값(②)을 A로 나눈값으로 설정할 수 있다.

그리고 상기 첫 번째 차이(△1)가 상기 기준값(thr) 보다 큰 경우, 증가(increament)로 판단한다. 무한대 방향으로 구동시에 상기 차이가 기준값보다 크다면 증가하는 것으로 작다면 감소하는 것으로 판단할 수 있다. 근거리 방향으로 구동시에는 상기 차이가 상기 기준값 보다 크다면 감소하는 것으로, 작다면 증가하는 것으로 판단할 수 있다. 증가하는 경우에는 카운트 정보를 -1로 표현하고, 감소하는 경우에는 +1로 표현할 수 있다. 따라서, 도 8에서는 6회의 반복 구동 동안 -6의 카운트 정보를 획득하고, 상기 카운트 정보가 기준 카운트 정보 5회(threshold=5)를 만족하는 경우, 상기 카운트 정보의 극성에 따라 무한대 또는 근거리 방향으로 최종 목표 구동 방향을 결정할 수 있다. 본 실시 예에서는 -의 극성을 가지므로, 무한대 방향으로 결정할 수 있다.

상기 비교예를 보다 구체적으로 살펴 보면, 도 9 에서 수직 동기 신호(Vsync)에 동기하여 독출한 영상 신호들에 따른 초점 평가값들(초점 평가값_ⓐ, 초점 평가값_ⓑ, 초점 평가값_ⓒ)이 도출된다. 이때 상기 초점 평가값들은 피크값의 위상이 달라진다(P_ⓐ, P__ⓒ). 따라서 수직 방향에 대하여 위상차가 발생하여 초점 평가값들의 차이가 작아지는 문제가 발생한다. 그러므로, 보다 정확화게 포커스 렌즈의 목표 구동 방향을 결정할 수 없다. 이는 자동 초점 조절의 신뢰성을 저하하는 요인이 될 수 있다.

반면, 본 발명은 도 10을 참조하면, 포커스 렌즈를 2V 단위로 일 방향으로 미세 구동하여 초점 평가값을 도출한다. 그리고 상기 포커스 렌즈의 위치에 따라 제1 초점 평가값(①), 제2 초점 평가값(②) 들을 얻을 수 있다(get data). 본 실시 예에서는 적어도 2개 이상의 기준값들을 설정할 수 있다. 제1 기준값(thr_h)으로 현재 초점 평가값을 B로 나눈 값을, 제2 기준값(thr_i)으로 현재 초점 평가값을 A로 나눈 값으로 설정할 수 있다. 여기서 B는 A보다 작게 설정하므로, 상기 제1 기준값(thr_h)은 상기 제2 기준값(thr_i) 보다 크다. 그리고 본 실시 예에서는 일 방향, 예를 들어 무한대(inf) 방향으로 일정하게 상기 포커스 렌즈를 미세 구동한다. 따라서, 상기 제1 초점 평가값을 상기 제1 기준값(thr_h)과 비교하여 큰 경우 -1의 제1 카운트 정보(count_l)를 생성한다. 또한, 상기 제1 초점 평가값을 제2 기준값(thr_h)과 비교하여 큰 경우 -1의 제2 카운트 정보(count-h)를 생성한다. 이후에 도출한 차이들에 대하여 상기 방법으로 상기 제1 카운트 정보 및 상기 제2 카운트 정보를 생성한다. 생성한 카운트 정보는 해당 기준 카운트 정보와 비교하여 기준 카운트 정보를 만족하는 경우 더 이상 추가적으로 상기 포커스 렌즈의 미세 구동을 행하지 않고 포커스 렌즈의 목표 구동 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 기준값에 대응하는 제1 기준 카운트 정보(threshold_h)를 제1 기준값 보다 큰 경우가 적어도 0회 초과하는 경우로 설정하는 경우, 본 실시 예에서 상기 제1 카운트 정보가 -1로서 제1 기준값 보다 큰 경우가 1회 존재하는 경우이므로, 즉 0회 초과하는 것으로서, 상기 제1 기준 카운트 정보를 만족한다. 따라서 상기 제1 카운트 정보의 - 극성에 따라 무한대 방향으로 최종 목표 구동 방향을 설정할 수 있다. +극성은 근거리 방향일 수 있으며, 상기 제2 카운트 정보가 상기 제2 기준 카운트 정보를 만족하는지 판단할 수도 있다. 또한, 최초의 포커스 렌즈의 위치가 근거리 측을 포함하는 일 영역에 속하는지 무한대 측을 포함하는 다른 영역에 속하는지 판단하여, 상기 일 영역에 속하는 경우 상기 일 방향을 무한대 방향으로, 상기 다른 영역에 속하는 경우 근거리 방향으로 미세 구동할 수 있다.

또한, 본 실시 예에서는 제1 카운트 정보를 이용하여 최종 목표 구동 방향을 결정하고 이를 향하여 구동하는 예를 실선으로 나타낸 것이고, 상기 제2 카운트 정보를 이용하여 목표 구동 방향을 결정하고 결정한 목표 구동 방향으로 구동하는 예를 점선을 나타낸 것이다.

또한 도 11을 함께 참조하면, 본 실시 예에서는 포커스 렌즈의 미세 구동 방향을 한 방향으로 행함으로서 수직 동기 신호에 따라 독출된 영상 신호에 대한 초점 평가값들의 위상차 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 더욱 정확하게 포커스 렌즈의 목표 구동 방향을 설정할 수 있으며, 이는 최종 포커스 렌즈의 위치를 도출하는 속도, 즉 자동 초점 조절 속도를 향상할 수 있다.

도 12a와 도 12b는 본 발명에 관한 초점 조절 장치의 초점 조절 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 순서도들이다.

도 12a와 도 12b를 참조하면, 우선 초점 조절 방법에 있어서 초점 조절을 위한 포커스 렌즈의 목표 구동 방향 판단을 시작한다.

sequence_count, phase_count 각각은 1로 초기 설정한다. 그리고 제1 카운트 정보(dir_count_high)는 0, 제2 카운트 정보(dir_count_low)는 0으로 한다. 또한, 목표 구동 방향(detected_dir)도 0으로 초기 설정한다(S1).

포커스 렌즈의 현재 위치가 무한대(far)측인지 판단한다(S2). 더욱 정확하게 상기 포커스 렌즈의 현재 위치가 무한대 측을 포함하는 일 영역에 속하는지 판단할 수 있다. 무한대 측이 속하는 상기 일 영역에 속한다면 미세 구동 방향(drive direction)을 근거리측 방향으로 하고(S3), 근거리 측이 속하는 다른 영역에 속한다면 무한대 방향으로 행할 수 있다(S4). 이때의 포커스 렌즈의 미세 구동 방향(drive direction)은 목표 구동 방향을 설정하기 위한 구동 방향이다.

그리고 수직 동기 신호(Vsync)가 발생하는지 판단한다(S5). 상기 수직 동기 신호(Vsync)가 발생하지 않으면, 상기 S4 단계로 돌아간다. 상기 수직 동기 신호(Vsync)가 발생하면, phase_count를 증가(Increment)시킨다(S6). phase_count가 2를 초과하는지 판단한다(S7). 2를 초과한다면, sequence_count를 증가(Increment)하고, phase_count는 1로 설정한다(S8). 2를 초과하지 않거나, phase_count는 1로 설정된 후, phase_count가 1인지 판단한다(S9). phase_count가 1이 아니라면 S5 단계로 돌아간다. phase_count가 1인 경우, sequence_count가 1 초과하는지 판단한다. 초과하는 경우에는 현재 초점 평가값(af_value)을 도출하고, 현재 초점 평가값에서 이전 초점 평가값을 뺀 값, 즉 차이(diff = af_value - revious_data)를 도출하며, 제1 기준값 (threshold_high = af_value/B) 과 제2 기준값(threshold_low = af_value/A )을 설정한다. 여기서 A는 B모다 크다. 그리고 현재 초점 평가값은 과거의 초점 평가값으로 저장한다(previous_data = af_value). 또한, 본 실시 예에서 상기 차이는 현재 초점 평가값에서 이전 초점 평가값을 뺀 값을 사용하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 초점 평가값들의 차이의 절대치 등 상기 초점 평가값들의 차이를 나타낼 수 있는 다양한 수치로 나타낼 수 있다. 상기 차이에 따라 기준값도 달리 설정되나, 기본적으로 상기 차이는 초점 평가값들의 차이이며, 상기 기준값들은 서로 크기를 달리 설정한 것일 수 있다.

상기 sequence_count가 1 초과하지 않는다면, 현재 초점 평가값을 과거의 초점 평가값으로 사용한다. 그리고 목표 구동 방향을 결정하기 위하여 구동하는 방향(drive-direction)으로 포커스 렌즈를 미세 구동하고(S13), 다시 S5 단계로 돌아간다.

상기 포커스 렌즈의 구동 방향이 무한대측(far)인지 판단한다(S14). 무한대측(far)이라면, 무한대(far)의 일 방향으로 포커스 렌즈를 미세 구동하여 도출한 초점 평가값들의 차이(diff)가 제2 기준값(threshold_low)보다 큰지 판단한다(S15). 크다면, 제2 카운트 정보(dir_count_low)를 감소(Decrement)로 카운팅한다(S16). 예를 들어, -1로 카운팅할 수 있다. 그리고 상기 차이(diff)가 제1 기준값(threshold_high)보다 큰지 판단한다(S17). 크다면, 제1 카운트 정보(dir_count_high)도 감소(Decrement)로 카운팅한다(S18). 예를 들어, -1로 카운팅할 수 있다. 상기 제1 기준값, 상기 제2 기준값의 판단 순서는 선후 바뀔 수 있다. 상기 제1 기준값이 상기 제2 기준값보다 크기 때문에, 본 실시 예에서는 작은 값인 제2 기준값 보다 먼저 판단하였다. 경우에 따라 상기 제1 기준값을 먼저 판단하여 상기 차이가 상기 제1 기준값보다 큰 경우 상기 제2 기준값과의 판단을 생략할 수도 있다.

상기 차이(diff)가 상기 제2 기준값(threshold_low)보다 크지 않다면, 상기 차이(diff)가 - 제2 기준값(-threshold_low)보다 작은지 판단한다(S19). 작다면, 제2 카운트 정보(dir_count_low)를 증가(Increment)로 판단한다(S20). 예를 들어, 제2 카운트 정보를 1 증가(+1)시킬 수 있다. 그리소 상기 차이(diff)가 -제1 기준값(-threshold_high)보다 작은지 판단한다(S21). 작다면, 제1 카운트 정보(dir_count_high)도 증가(Increment)로 판단한다(S22). 예를 들어, 제1 카운트 정보도 1 증가(+1)시킬 수 있다.

그리고 상기 차이(diff)가 제1 기준값(threshold_high)보다 작다면, 제1 카운트 정보를 설정하지 않을 수 있다. 또는 본 실시 예에서 도시하지는 않았지만 상기 제1 카운트 정보는 증가(Increment)로 판단하고, 1 증가(+1)시킬 수 있다.

또한, S19, S21 각각에서도 상기 차이(diff)가 -제2 기준값(-threshold_low)보다 작지 않거나, 또는 -제1 기준값(-threshold_high)보다 작지 않은 경우에도 각각 제2 카운트 정보 및 제1 카운트 정보를 증감 또는 감소하지 않을 수 있다. 또는, 상기 제2 카운트 정보 및 상기 제1 카운트 정보를 감소(Decrement)로 판단하고, 1씩 감소(-1)할 수 있다.

상기 S14 단계에서, 포커스 렌즈의 구동 방향이 무한대(far)가 아니라면 상기 차이(diff)가 제2 기준값(threshold_low)보다 큰지 판단한다(S23). 크다면, 제2 카운트 정보(dir_count_low)를 증가(Increment)로 카운팅한다(S24). 예를 들어, 1 증가(+1)시킬 수 있다. 그리고 상기 차이(diff)가 제1 기준값(threshold_high)보다 큰지 판단한다(S25). 크다면, 제1 카운트 정보(dir_count_high)도 증가(Increment)로 카운팅한다(S26). 예를 들어, 1 증가(+1)시킬 수 있다. 상기 제1 기준값, 상기 제2 기준값과의 판단 순서는 선후 바뀔 수 있다. 상기 제1 기준값이 상기 제2 기준값보다 크기 때문에, 본 실시 예에서는 작은 값인 제2 기준값 보다 먼저 판단하였다. 경우에 따라 상기 제1 기준값을 먼저 판단하여 상기 차이가 상기 제1 기준값보다 큰 경우 상기 제2 기준값과의 판단을 생략할 수도 있다.

상기 차이(diff)가 상기 제2 기준값(threshold_low)보다 크지 않다면, 상기 차이(diff)가 - 제2 기준값(-threshold_low)보다 작은지 판단한다(S27). 작다면, 제2 카운트 정보(dir_count_low)를 감소(Decrement)로 판단한다(S28). 예를 들어, 제2 카운트 정보를 1만큼 감소(-1)시킬 수 있다. 그리소 상기 차이(diff)가 -제1 기준값(-threshold_high)보다 작은지 판단한다(S29). 작다면, 제1 카운트 정보(dir_count_high)도 감소(Decrement)로 판단한다(S30). 예를 들어, 제1 카운트 정보도 1 감소(-1)시킬 수 있다.

그리고 상기 차이(diff)가 제1 기준값(threshold_high)보다 작다면, 제1 카운트 정보를 설정하지 않을 수 있다. 또는 본 실시 예에서 도시하지는 않았지만 상기 제1 카운트 정보는 감소(Decrement)로 로 판단하고, -1로 카운팅할 수 있다.

또한, S27, S29 각각에서도 상기 차이(diff)가 -제2 기준값(-threshold_low)보다 작지 않거나, 또는 -제1 기준값(-threshold_high)보다 작지 않은 경우에도 각각 제2 카운트 정보 및 제1 카운트 정보를 증감 또는 감소하지 않을 수 있다. 또는, 상기 제2 카운트 정보 및 상기 제1 카운트 정보를 증가(Increment)로 판단하고, +1씩 카운팅할 수 있다.

상술한 바와 같이 카운팅한 카운트 정보가 기준 카운트 정보에 해당하는지 판단한다. 구체적으로 제1 기준값에 대응하는 제1 카운트 정보의 합(abs(dir count high))가 0인지 판단한다(S31). 본 실시 예에서 0은 제1 기준 카운트 정보에 대응할 수 있다. 상기 제1 카운트 정보의 합은 상기 판단 과정에서 +1 또는 -1로 카운트하였으므로, 최종의 제1 카운트 정보와 동일할 수 있다.

0이 아니라면, 즉 상기 제1 카운트 정보의 절대값(abs(dir count high))이 1이상이라면 제1 카운트 정보가 0 초과인지 판단한다(S33). 0 초과라면 목표 구동 방향은 1로 결정한다(S34). 목표 구동 방향을 1로 결정함을 무한대 측의 방향으로 결정함에 대응할 수 있다. 0초과가 아니라면, 목표 구동 방향은 2로 결정한다(S35). 2는 근거리 측의 방향으로 결정함에 대응할 수 있다.

0인 경우에는 제2 기준값에 대응하는 제2 카운트 정보의 절대값(abs(dir count low))이 3 초과인지 판단한다(S32). 제2 기준 카운트 정보로서 3을 설정한 예이다. 상기 제2 카운트 정보의 합도 상기 판단 과정에서 +1 또는 -1로 카운트하였으므로, 최종의 제2 카운트 정보와 동일할 수 있다. 3초과하는 경우, 제2 카운트 정보(dir count low)가 0 초과하는지 판단하고(S36), 0 초과라면 목표 구동 방향을 1로 설정한다(S37). 즉, 무한대측의 방향으로 목표 구동 방향을 설정한다. 0을 초과하지 않으며, 목표 구동 방향을 2로, 즉 근거리측의 방향으로 결정한다(S38).

S32 판단 결과 제2 카운트 정보의 합이 3이하이거나, S34, S35, S37, S38 단계 후에, 다시 목표 구동 방향이 결정되었는지 판단, 즉 목표 구동 방향이 초기 방향(0)인지 판단하고(S39), 0이 아니라면 결정된 방향으로 목표 구동 방향을 설정한다. 0이라면, sequence count가 6 미만인지 판단한다(S40). 6미만이라면 목표 구동 방향을 결정하기 위하여 구동하는 방향(drive-direction)으로 포커스 렌즈를 미세 구동한다(S41). 그리고 다시 S5 단계로 돌아간다. 6이상이라면, time over 처리를 행하여, 포커스 렌즈의 현재 위치가 무한대 측인지 판단한다(S42). 무한대 측이라면 목표 구동 방향을 1로, 즉 근거리측 방향으로 결정하고(S43), 무한대 측이 아니라면 목표 구동 방향을 2로, 즉 무한대측 방향으로 결정한다(S44).

상기와 같이 결정한 방향으로 포커스 렌즈의 목표 구동 방향을 결정한다.

본 실시 예에서는 상기 제1 기준값과 상기 제2 기준값의 판단순서와 반대로 상기 제1 카운트 정보가 0인지 먼저 판단한 후, 제2 카운트 정보를 판단한다. 상기 제1 카운트 정보가 0이 아니고 1 이상이라면 가장 큰 제1 기준값과의 비교 결과가 존재하는 경우로서, 상기 제1 기준값과의 비교 결과에 따라 목표 구동 방향을 결정할 수 있기 때문이다.

한편, 본 발명의 상술한 초점 조절 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 플래시 메모리 등이 있다.

본 발명에 따른 장치는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다.

소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 본 발명의 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체 등이 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 상기 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 상기 플래쉬 메모리에 저장되고, 상기 프로세서에서 실행될 수 있다.

본 발명에서 인용하는 공개 문헌, 특허 출원, 특허 등을 포함하는 모든 문헌들은 각 인용 문헌이 개별적으로 및 구체적으로 병합하여 나타내는 것 또는 본 발명에서 전체적으로 병합하여 나타낸 것과 동일하게 본 발명에 병합될 수 있다.

본 발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시 예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 상기 실시 예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 상기 특정 용어에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다.

본 발명은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 본 발명은 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. "매커니즘", "요소", "수단", "구성" 등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

Claims

포커스 렌즈;
상기 포커스 렌즈를 구동하는 포커스 렌즈 구동부;
상기 포커스 렌즈를 통과한 빛을 촬상하여 영상 신호를 생성하는 촬상 소자;
상기 촬상 소자로부터 영상 신호를 입력하고 촬상 영상의 초점 평가값을 도출하는 초점 평가값 도출부;
현재 초점 평가값과 이전 초점 평가값의 차이를 도출하는 차이 도출부;
상기 차이와 크기가 서로 다른 복수의 기준값들을 비교하는 제1 판단부;
상기 차이와 상기 복수의 기준값들과의 비교 결과를 카운팅하여 카운트 정보를 생성하는 카운팅부; 및
상기 카운트 정보와 기준 카운트 정보를 비교하여 상기 포커스 렌즈의 목표 구동 방향을 결정하는 제2 판단부를 구비하는 초점 조절 장치.
제1항에 있어서, 상기 기준 카운트 정보는 상기 기준값들 각각에 대응하는 복수의 기준 카운트 정보들을 구비하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
제2항에 있어서, 상기 기준값들은 제1 기준값과 상기 제1 기준값보다 작은 제2 기준값을 포함하고,
상기 기준 카운트 정보들은 상기 제1 기준값에 대응하는 제1 기준 카운트 정보와, 상기 제2 기준값에 대응하는 제2 기준 카운트 정보를 포함하고,
상기 제1 기준 카운트 정보보다 큰 상기 제2 기준 카운트 정보를 구비하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
제1항에 있어서, 상기 포커스 렌즈의 현재 위치를 판단하는 현재 위치 판단부를 더 구비하고,
상기 포커스 렌즈의 현재 위치가 근거리 측에 존재한다면 상기 포커스 렌즈 구동부는 상기 포커스 렌즈를 무한대 방향으로 구동하고,
상기 포커스 렌즈의 현재 위치가 무한대 측에 존재한다면 상기 포커스 렌즈 구동부는 상기 포커스 렌즈를 근거리 방향으로 구동하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
제4항에 있어서, 상기 초점 평가값 도출부는 상기 포커스 렌즈를 일 방향으로 이동시키면서 초점 평가값을 도출하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
제1항에 있어서, 상기 카운팅부는 상기 차이와 제1 기준값과의 비교 결과에 관한 제1 카운트 정보를 생성하고,
상기 차이와 제2 기준값과의 비교 결과에 관한 제2 카운트 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
제6항에 있어서, 상기 제1 카운트 정보는,
상기 포커스 렌즈를 근거리측의 방향으로 구동하는 경우, 상기 차이가 상기 제1 기준값보다 크면 일 크기 만큼 증가하도록 카운팅하고, 상기 차이가 상기 제1 기준값보다 작으면 상기 일 크기 만큼 감소하도록 카운팅하고,
상기 포커스 렌즈를 무한대 측의 방향으로 구동하는 경우, 상기 차이가 상기 제1 기준값보다 크면 일 크기 만큼 감소하도록 카운팅하고, 상기 차이가 상기 제1 기준값보다 작으면 상기 일 크기 만큼 증가하도록 카운팅하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
제6항에 있어서, 상기 제2 카운트 정보는,
상기 포커스 렌즈를 근거리측의 방향으로 구동하는 경우, 상기 차이가 상기 제2 기준값보다 크면 일 크기 만큼 증가하도록 카운팅하고, 상기 차이가 상기 제2 기준값보다 작으면 상기 일 크기 만큼 감소하도록 카운팅하고,
상기 포커스 렌즈를 무한대 측의 방향으로 구동하는 경우, 상기 차이가 상기 제2 기준값보다 크면 일 크기 만큼 감소하도록 카운팅하고, 상기 차이가 상기 제2 기준값보다 작으면 상기 일 크기 만큼 증가하도록 카운팅하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
제6항에 있어서, 상기 제2 판단부는 상기 제1 카운트 정보, 상기 제2 카운트 정보, 및 이들의 합 중 적어도 어느 하나를 해당 기준 카운트 정보와 비교하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
제9항에 있어서, 상기 제2 판단부는 상기 제1 카운트 정보가 1회 이상인 경우, 상기 포커스 렌즈의 목표 구동 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
제7항에 있어서, 상기 제2 판단부는 상기 제1 카운트 정보가 상기 제1 기준값에 대응하는 제1 기준 카운트 정보를 만족하는 경우 목표 구동 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.
제7항에 있어서, 상기 제2 판단부는 상기 제2 카운트 정보가 상기 제2 기준값에 대응하는 제2 기준 카운트 정보를 만족하는 경우 목표 구동 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 초점 조절 장치.