KR20090119452A - 디지털 촬영 장치의 측광 장치, 이를 이용한 측광 방법 및촬영 방법 - Google Patents

디지털 촬영 장치의 측광 장치, 이를 이용한 측광 방법 및촬영 방법 Download PDF

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Abstract

반사 미러를 사용하지 않고 셔터를 상시 개방함으로써 촬영 대기 상태에서 라이브 뷰 기능을 구현하면서도, 이미지 센서가 아닌 측광 센서를 사용하여 측광을 수행함으로써 촬영에 소요되는 시간을 단축시키기 위하여, 본 발명은, (ⅰ) 복수의 렌즈들을 가지며, 피사체의 영상을 나타내는 빛이 투과되는 렌즈부, (ⅱ) 상기 렌즈부를 투과하여 이미지 센서로 들어가는 빛을 선택적으로 차단하며, 빛이 들어오는 쪽의 적어도 일부의 표면에는 빛을 반사시키는 반사면이 형성된 셔터, 및 (ⅲ) 상기 셔터의 반사면에 반사되어 나온 피사체의 영상을 나타내는 빛이 입사되는 측광 센서를 포함하는 디지털 촬영 장치의 측광 장치 및 이를 이용한 측광 및 촬영 방법을 제공한다.
디지털 영상 촬영 장치, 반사 미러, 측광, 셔터, 자동 초점 조절, 조리개

Description

디지털 촬영 장치의 측광 장치, 이를 이용한 측광 방법 및 촬영 방법{Apparatus for Measuring the Amount of Light in Apparatus for Photographing, and Method of Measuring the Amount of Light and Photographing Images Using the Apparatus for Measuring}
본 발명은 디지털 촬영 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 디지털 촬영 장치의 노광량을 결정하는 기초가 되는 광량 정보를 제공하는 측광 장치, 이를 이용한 측광 방법 및 촬영 방법에 관한 것이다.
디지털 촬영 장치는 필름 대신 CCD, CMOS와 같은 이미지 센서를 사용하는 이미지 촬영 장치이다. 디지털 촬영 장치는 노이즈에 강하고, 낮은 가격으로 고품질의 신호를 재생할 수 있으며, 이미지 저장 매체를 소형화 할 수 있으며, 부피를 줄일 수 있다는 장점으로 인하여 널리 사용되고 있다.
디지털 촬영 장치는 레인지 파인더 방식과 렌즈 반사 방식으로 크게 구분할 수 있다.
레인지 파인더 방식은 렌즈와는 별도로 피사체를 볼 수 있는 뷰 파인더(View Finder)를 가지고 있으며, 한 쌍의 레인지 파인더를 이용하여 초점을 맞추는 방식 이다. 이 방식은 현재 출시되는 대부분의 자동 콤팩트 카메라와 보급형 디지털 카메라에 채용되고 있다. 레인지 파인더의 원리는 시차를 하나로 일치시켜 그 거리를 측정하는 방식이다. 뷰파인더는 통상 렌즈의 왼쪽 윗부분에 위치해 있으며 위치가 다르기 때문에 뷰파인더를 통해 보이는 장면과 렌즈를 통하여 실제 촬영되는 장면 사이에 차이를 보인다. 이를 시차(Parallax)라고 하며, 시차는 피사체와 카메라 사이에 거리가 가까울수록 심해지므로 근접 촬영 시에는 시차 보정을 해야 하는 단점이 있다. 레인지 파인더는 거울이 없는 간단한 구조와 렌즈 셔터 방식을 채용함으로써, 촬영 시 카메라의 진동과 소음이 적고 일안 렌즈 반사식 카메라에서 나타나는 반사 미러에 의한 충격이 없기 때문에 카메라의 떨림을 억제할 수 있다. 그러나 렌즈 셔터를 채용하기 때문에, 렌즈 교환이 불가능하고 조리개와 셔터 속도의 활용 폭이 일안 렌즈 반사식 카메라에 비하여 떨어진다.
렌즈 반사식 카메라는 반사 미러를 이용하여 렌즈들에 들어온 상을 뷰파인더로 볼 수 있도록 구성되며, 반사 미러의 개수에 따라 일안 렌즈 반사(SLR: Single Lens Reflex)식 카메라와 이안 렌즈 반사식 카메라로 구분된다. 고급형 카메라는 대부분 SLR 방식의 구조를 갖는다. SLR 카메라의 개략적인 구조가 도 1에 도시되어 있다. 렌즈부(110)를 통해 들어온 피사체의 영상을 나타내는 빛은 반사 미러(12)에 반사되어 파인더 스크린(13)에 전달되고, 펜타 프리즘(Penta-Prism)(15)을 순차적으로 통과하여 직립상으로 바뀐 후, 뷰파인더(16)에 나타난다. 이때, 일부의 빛이 측광 센서(14)에 들어가도록 구성된다. 촬영을 위하여 셔터(17)가 열리면, 이미지 센서(18) 앞에 위치한 반사 미러(12)가 올라가면서 렌즈부(10)를 통하 여 들어온 피사체의 영상을 나타내는 빛이 이미지 센서(18)에 맺혀 촬영이 수행된다.
이런 방식으로 이미지 촬영이 수행되는 SLR 카메라의 경우, 촬영 순간 외의 시점에서는 항상 반사 미러(12)가 이미지 센서(18)를 가리므로 LCD(미도시)와 같은 디스플레이 장치로 이미지를 확인하는 라이브 뷰(live view) 기능이 지원되지 않는다. 따라서 촬영을 위해서는 광학식 뷰 파인더(16)를 통하여서만 촬영하고자 하는 피사체의 이미지를 보아야만 하는 불편함이 있다.
그러나 최근에는 이러한 문제점을 인식하여, 반사 미러를 구비하면서도 라이브 뷰가 가능한 SLR 카메라가 등장하였다. 라이브 뷰가 가능한 SLR 카메라에서의 측광 및 촬영 방법이 도 2에 도시되어 있다. 라이브 뷰가 가능한 SLR 카메라의 경우, 촬영대기 상태에서는 라이브 뷰를 제공하기 위하여 반사 미러(12)를 업 상태로 이동시키고, 셔터 릴리즈 버튼이 반셔터 상태로 조작되면 측광을 위하여 반사 미러(12)를 다운 상태로 이동시키며, 셔터 릴리즈 버튼이 완전히 눌리면 다시 반사 미러(12)를 업 상태로 이동시킨 후 셔터를 소정 속도를 연다. 촬영이 완료되면 반사 미러(12)를 다운 상태로 이동시킨다. 이와 같이, 촬영대기 상태에서 라이브 뷰를 제공한 후 촬영되기 까지 반사 미러(12)가 업 상태, 다운 상태, 업 상태, 다운 상태로 이동되는 과정을 반드시 거쳐야 한다. 왜냐하면, 촬영 직전 측광 및 AF(Auto Focusing)을 위해 반사 미러(12)가 다운 상태에 놓여있어야 하기 때문이다. 따라서 라이브 뷰 기능을 가진 SLR 카메라는 라이브 뷰 기능이 없는 SLR 카메라에 비하여 촬영하는데 시간이 많이 소요된다. 그리고 촬영 간 시간이 많이 소요 됨으로써 최적의 촬영 시점을 놓치는 경우도 빈번해지는 문제점이 있다.
한편, 디지털 컴팩트 카메라들이 채용하는 측광 방법으로서, 피사체의 영상을 나타내는 빛을 이미지 센서에서 전기적인 정보로 변환하여 이미지를 만들고, 이 이미지를 이용하여 측광을 수행하는 방법이 있다. 이 방법은 측광 센서를 이용하지 않고 측광을 수행하지만, 측광을 위하여 이미지 센서에 피사체의 영상을 나타내는 빛을 결상시키고 이미지 정보를 처리하여 측광에 필요한 연산을 해야 하므로 마찬가지로 촬영 시간이 길어지게 된다.
본 발명에 따른 디지털 촬영 장치의 측광 장치, 이를 이용한 측광 방법 및 촬영 방법은, 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 반사 미러를 사용하지 않고 셔터를 상시 개방함으로써 라이브 뷰 기능을 구현하면서도, 동시에 이미지 센서가 아닌 측광 센서를 사용하여 측광을 수행함으로써 촬영에 소요되는 시간을 단축시키고자 한다.
상기한 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, (ⅰ) 복수의 렌즈들을 가지며, 피사체의 영상을 나타내는 빛이 투과되는 렌즈부, (ⅱ) 상기 렌즈부를 투과하여 이미지 센서로 들어가는 빛을 선택적으로 차단하며, 빛이 들어오는 쪽의 적어도 일부의 표면에는 빛을 반사시키는 반사면이 형성된 셔터, 및 (ⅲ) 상기 셔터의 반사면에 반사되어 나온 피사체의 영상을 나타내는 빛이 입사되는 측광 센서를 포함하는 디지털 촬영 장치의 측광 장치가 개시된다.
이와 같이, 피사체의 영상을 나타내는 빛을 셔터의 반사면에 반사시켜 측광 센서로 들어가게 하여 측광을 수행함으로써, 별도의 반사 미러 및 펜타 프리즘을 사용하지 않아도 된다. 따라서 디지털 영상 촬영 장치의 부피를 획기적으로 줄일 수 있다.
외부로부터 입사되어 상기 렌즈부에 투과되는 피사체의 영상을 나타내는 빛의 입사량을 조절하며, 피사체의 심도를 조절하는 조리개를 더 포함할 수 있다. 측광 시 조리개의 구경을 최대로 하여 피사체의 심도를 깊게 함으로써 측광 센서로 들어가는 이미지의 분해능을 증가시킬 수 있다. 따라서 측광에 이용되는 이미지의 분해능이 향상됨으로써 측광이 더욱 정확해진다.
상기 렌즈부는 초점을 조절하는 포커싱 렌즈를 더 포함하며, 측광 직전에 피사체의 영상을 나타내는 빛의 초점이 이미지 센서면이 아닌 셔터의 반사면에 오도록 초점을 조절할 수 있다. 따라서 측광시 셔터의 반사면에 반사되어 측광 센서로 들어가는 이미지의 화질을 향상시킬 수 있고 측광이 더욱 정확해진다.
상기 셔터는 포컬 플레인 셔터이며, 상기 포컬 플레인 셔터는 제1 막과 제2 막을 구비하며, 피사체의 영상을 나타내는 빛이 들어오는 쪽의 상기 제1 막과 제2 막 중 어느 하나의 막의 표면에는 상기 빛을 반사시키는 반사면이 형성될 수 있다. 상기 반사면은 반사율이 18% 내지 50%인 그레이(gray) 물질을 포함할 수 있다. 상기 셔터는, 측광 시 상기 반사면이 형성된 상기 제1 막과 제2 막 중 어느 하나의 막이 피사체의 영상을 나타내는 빛을 반사시키도록, 구동될 수 있다. 이와 같이, 기존의 셔터의 일 면의 적어도 일 부분에 반사면만 더 형성함으로써 측광을 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, (ⅰ) 셔터 릴리즈 스위치가 반셔터 조작 상태인지를 판별하는 단계, 및 (ⅱ) 셔터 릴리즈 스위치가 반셔터 조작 상태이면, 측광 센서를 통해 셔터의 일 면에 반사된 피사체의 영상을 나타내는 빛을 받아 상기 빛의 밝기를 측정하는 단계를 포함하는 디지털 촬영 장치에서의 측광 및 촬영 방법가 개시된다.
이와 같이, 피사체의 영상을 나타내는 빛을 셔터의 반사면에 반사시켜 측광 센서로 들어가게 하여 측광을 수행함으로써, 별도의 반사 미러 및 펜타 프리즘을 사용하지 않아도 된다. 따라서 디지털 영상 촬영 장치의 부피를 획기적으로 줄일 수 있다.
측광 센서로 입사되는 이미지의 화질을 향상시키기 위한 일 실시예로서, 상기 측광 및 촬영 방법은, 상기 빛의 밝기를 측정하는 단계 이전에, 피사체의 영상을 나타내는 빛의 초점이 상기 셔터의 일 면에 맺히도록 초점을 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 상기 측광 및 촬영 방법은, 상기 빛의 밝기를 측정하는 단계 이후에, 상기 측정된 빛의 밝기 정보를 이용하여 적정 노출값을 결정하는 단계 및 피사체의 영상을 나타내는 빛의 초점이 이미지 센서에 맺히도록 초점을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
측광 직전에 피사체의 영상을 나타내는 빛의 초점이 이미지 센서면이 아닌 셔터의 반사면에 오도록 초점을 조절함으로써 측광시 셔터의 반사면에 반사되어 측광 센서로 들어가는 이미지의 화질을 향상시킬 수 있고 측광이 더욱 정확해진다. 또한, 초점이 이미지 센서에 맺히도록 초점을 조절하는 데에 별도의 시간이 소요되지 않는다. 따라서, 촬영 시간이 길어지는 것을 방지할 수 있다.
측광 센서로 입사되는 이미지의 화질을 향상시키기 위한 다른 실시예로서, 상기 측광 및 촬영 방법은, 상기 빛의 밝기를 측정하는 단계 이전에, 조리개를 가장 죄도록 조리개 수치를 최대로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 측광 및 촬영 방법은, 상기 빛의 밝기를 측정하는 단계 이후에, 상기 측정된 빛의 밝기 정보를 이용하여 적정 노출값을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 노출값에 기초하여 조리개 수치를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
측광 시 조리개의 구경을 최대로 하여 피사체의 심도를 깊게 함으로써 측광 센서로 들어가는 이미지의 분해능을 증가시킬 수 있다. 따라서 측광에 이용되는 이미지의 분해능이 향상됨으로써 측광이 더욱 정확해진다.
본 발명의 실시예에 따른 디지털 촬영 장치의 측광 장치, 이를 이용한 측광 방법 및 촬영 방법은, 반사 미러를 사용하지 않고 셔터를 상시 개방함으로써 촬영대기 상태에서 계속적으로 라이브 뷰 기능을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 촬영 장치의 측광 장치, 이를 이용한 측광 방법 및 촬영 방법은, 이미지 센서가 아닌 측광 센서를 사용하여 측광을 수행하기 때문에 신속하게 촬영을 수행할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영 장치의 측광 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도면을 참조하면, 디지털 촬영 장치의 측광 장치는 조리개(101), 렌즈부(100), 셔터(126), 및 측광 센서(110)를 포함한다.
조리개(101)는 디지털 영상 촬영 장치에 들어와 렌즈부(100)에 투과되는 피사체의 영상을 나타내는 빛의 입사량을 조절할 수 있다. 또한, 조리개(101)는 피 사체 심도를 변경시키는 역할을 한다. 다른 조건이 동일하다고 가정하였을 때, 조리개(101)의 수치를 크게 하여 조리개(101)를 죌수록 렌즈부(100)에 투과되는 빛의 양은 줄어들지만, 피사체 심도가 깊어져서 특정 거리에 초점을 맞추었을 때 선명하게 찍히는 전후의 범위가 길어진다. 반대로, 조리개(101)의 수치를 작게 하여 조리개(101)를 열수록 렌즈부(100)에 투과되는 빛의 양은 늘어나지만, 피사체 심도가 얕아져서 특정 거리에 초점을 맞추었을 때 선명하게 찍히는 전후의 범위가 짧아진다.
렌즈부(100)는 복수 개의 렌즈들을 구비하며, 피사체의 영상을 나타내는 빛이 이미지 센서(122)에 도달하도록 투과시키는 역할을 수행한다. 자동 초점 조절(Auto focusing) 기능을 가진 디지털 촬영 장치의 렌즈부(100)는 포커싱 렌즈를 더 구비할 수 있다. 자동 초점 조절은 콘트라스트 검출 방법을 이용할 수 있다. 렌즈부(100)를 통해 들어온 피사체의 영상을 나타내는 빛이 이미지 센서(122)로 입사되면, 이미지 센서(122)가 피사체의 일부분(예를 들면, 중앙 부분)의 콘트라스트를 측정한다. 만약 콘트라스트 값이 낮으면 포커싱 렌즈를 광축 상에서 앞뒤로 이동하면서 이미지 센서(122)에 맺힌 피사체의 콘트라스트 값이 최대가 되는 순간을 측정함으로써 자동 초점 조절을 수행한다. 콘트라스트 값이 최대가 되는 순간에 해당하는 위치로 포커싱 렌즈를 이동함으로써 피사체의 영상을 나타내는 빛이 정확하게 이미지 센서(122)면에 결상되도록 초점을 조절할 수 있다.
셔터(126)는 상기 렌즈부(100)를 투과하여 이미지 센서(122)로 들어가는 빛을 선택적으로 차단한다. 빛이 들어오는 쪽의 셔터(126)의 적어도 일부의 표면에 는 빛을 반사시키는 반사면이 형성된다. 셔터(126)는 예를 들면, 포컬 플레인 셔터(126)일 수 있다. 포컬 플레인 셔터(126)는 렌즈의 초점면 직전에 설치되며, 두 장의 포막(布幕)이나 금속막이 좌우 또는 상하로 이동하는 셔터(126)이다. 포컬 플레인 셔터(126)는 제1 막(미도시)과 제2 막(미도시)으로 이루어질 수 있으며, 각각 선막과 후막일 수 있다. 포컬 플레인 셔터(126)는, 선막과 후막의 이동 속도를 일정하게 한 상태로, 선막과 후막 사이의 간격인 슬릿(slit)의 폭만을 조절함으로써, 이미지 센서(122)에 들어가는 빛의 양을 조절할 수 있다. 반대로, 포컬 플레인 셔터(126)는, 선막과 후막 사이의 슬릿 폭을 일정하게 유지한 채, 선막과 후막의 이동속도를 조절함으로써, 이미지 센서(122)에 들어가는 빛의 양을 조절할 수 있다. 이와 달리, 포컬 플레인 셔터(126)는, 선막과 후막의 이동 속도 및 선막과 후막 사이의 간격인 슬릿의 폭을 동시에 조절함으로써, 이미지 센서(122)에 들어가는 빛의 양을 조절할 수도 있다.
피사체의 영상을 나타내는 빛이 들어오는 쪽의 셔터(126)의 면의 적어도 일부에는 반사면이 형성되어 있다. 반사면의 일 실시예로서, 포컬 플레인 셔터(126)의 선막의 일 면에 반사면이 형성될 수 있다. 반사면은 빛을 소정의 반사율로 반사시킬 수 있는 물질이라면 어느 것으로 형성되어도 좋다. 예를 들어, 빛이 들어오는 쪽의 선막의 표면은 40% 그레이, 36% 그레이, 또는 18% 그레이 등으로 형성될 수 있다. 18% 그레이 물질은 흰색과 검은색의 중간 물질로 반사율이 18%를 나타내며, 반사율이 커질수록 흰색을 띈다. 노출 보정을 행함에 있어서, 반사면의 반사율이 커지면 피사체에 반사되어 나온 피사체의 영상을 나타내는 빛 중 반사면 에 반사되는 빛의 양이 커지고, 반사면의 반사율이 낮으면 피사체에 반사되어 나온 피사체의 영상을 나타내는 빛 중 반사면에 반사되는 빛의 양이 작아지므로 반사면의 반사율에 따라 노출 보정값을 달리 해주어야 한다. 그레이 물질의 경우, 반사율을 고려하여 18% 이상의 그레이를 사용하는 것이 바람직하며, 반사율이 너무 높을 경우 디지털 영상 촬영장치의 외관의 미감을 고려하여 50% 이하의 그레이를 사용하는 것이 바람직하다. 반사면에 형성되는 물질로서, 소정의 반사율을 가진 그레이 물질을 예로 들었으나, 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 해당하지 않음은 물론이다.
측광 센서(110)는, 이미지 센서(122)로 들어가는 피사체의 영상을 나타내는 빛의 경로를 간섭하는 않으면서, 피사체의 영상을 나타내는 빛이 셔터(126)의 반사면에 반사되어 입사될 수 있는 위치에 배치되어야 한다. 측광 센서(110)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수평면에 배치될 수 있다. 그러나 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 한정되지 않음은 물론이다.
측광은 디지털 영상 촬영 장치가 피사체의 밝기를 측정하는 것으로서, 측광값은 디지털 영상 촬영 장치가 이미지 센서(122)에 노출시켜야 하는 빛의 양을 결정하는데 이용된다. 측광 방법의 종류는, 피사체의 평균 밝기를 하나의 센서로 측광하는 평균 측광 방법, 중앙부와 주변부를 따로 측광한 후 평균을 내는 중앙부 중점 측광 방법, 프레이밍된 화면을 몇 개의 영역(예를 들면, 5분할, 16분할, 32분할, 256분할 등)으로 나눈 다음 계산하는 다분할 측광 방법, 및 특정한 좁은 영역을 측광하는 스팟 측광 방법 등이 있다.
도 4는 도 3에 도시된 측광 장치에 의하여 측광 및 촬영을 수행하는 방법을 보여주는 순서도이다. 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영 장치에서의 측광 및 촬영 방법을 설명한다.
사용자가 디지털 영상 촬영장치의 전원을 켜고 촬영 모드를 선택하면, 셔터(126)가 열려 피사체의 영상을 나타내는 빛이 이미지 센서(122)로 들어가므로 대기 상태에서 LCD와 같은 디스플레이 창을 통하여 라이브 뷰가 수행된다.(S100) 즉, 본 발명의 디지털 영상 촬영 장치는 반사 미러와 펜타 프리즘을 사용하지 않으므로 셔터(126)가 열리기만 하면 계속적으로 라이브 뷰를 수행할 수 있다.
이미지 촬영을 위하여 사용자가 셔터 릴리즈 버튼을 반셔터 조작 상태로 누르면(S110), 렌즈부(100)는 상기한 콘트라스트 검출 방법을 이용하여 자동 초점 조절 기능을 수행한다(S120). 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 측광 방법의 경우, 초점을 이미지 센서(122)면에 맞추지 아니하고 셔터(126)의 반사면에 맞추게 된다. 이를 위하여, 이미지 센서(122)에 맺히는 피사체의 이미지에 대한 콘트라스트 값을 이용하되, 셔터(126)와 이미지 센서(122) 사이의 거리(d)를 고려하여 초점이 셔터(126)의 반사면에 오도록 렌즈부(100)의 이동을 조절한다. 디지털 영상 촬영 장치 설계시 셔터(126)와 이미지 센서(122) 사이의 거리(d)는 이미 정해진 값이고, 포커싱 렌즈의 이동에 따른 초점 거리의 변화 역시 알 수 있기 때문에, 이미지 센서(122)에서 나타나는 피사체의 이미지에 대한 콘트라스트 값을 이용하여 초점이 셔터(126)의 반사면에 오도록 할 수 있다.
초점이 셔터(126)의 반사면에 오도록 초점 조절을 수행한 후, 피사체의 영상 을 나타내는 빛이 셔터(126)의 반사면에 반사될 수 있을 정도로 셔터(126)를 닫는다(S130). 포컬 플레인 셔터(126)에서 선막 또는 후막 중 어느 하나의 막의 반사면이 이미지 센서(122)에 대응하는 높이로 이동함으로써 셔터(126)가 닫힐 수 있다. 셔터(126)의 반사면에 반사되어 나온 피사체의 영상을 나타내는 빛 중 적어도 일부는 측광 센서(110)로 들어간다. 측광 센서(110)는 피사체의 영상을 나타내는 빛의 밝기를 측정한다.(S140) 상기 빛의 밝기에 대한 정보를 기초로 디지털 영상 촬영장치는 연산부(미도시)는 최적의 노출값을 결정한다. 이와 같이, 반사 미러 및 펜타 프리즘을 사용하지 않고도 셔터(126)의 반사면을 사용하여 측광 센서(110)에 피사체의 영상을 나타내는 빛을 입사시킴으로써 측광을 수행할 수 있는 장점이 있다.
피사체의 영상을 나타내는 빛이 셔터(126)의 반사면에 반사되어 측광 센서(110)로 들어간 후에, 초점이 이미지 센서(122)면에 오도록 자동 초점 조절 기능이 수행된다.(S150) 이때의 자동 초점 조절 기능(초점이 이미지 센서면(122)에 오도록 할 때의 자동 초점 조절 기능)은 초점이 셔터(126)면에 오도록 할 때의 자동 초점 조절에서와 같은 과정을 다시 반복할 필요가 없다. 왜냐하면, 초점이 셔터(126)면에 오도록 할 때의 자동 초점 조절 시 초점이 이미지 센서(122)에 오도록 하는 초점 조절을 위한 포커싱 렌즈의 위치를 이미 알 수 있기 때문이다.
셔터 릴리즈 버튼이 완전히 눌리면(S160), 셔터(126)가 소정의 셔터 속도로 열림으로써 노출이 이뤄지면서 피사체의 영상을 나타내는 빛이 이미지 센서(122)로 들어간다(S170). 이미지 센서(122)의 각 셀에 입사된 빛은 전기적인 신호로 바뀌 어 연산부로 전달됨으로써 이미지가 형성되고, 그럼으로써 촬영이 완성된다.
일 실시예에 따른 상기한 측광 및 촬영 방법에서는 반사 미러를 사용하지 않으므로 반사 미러를 올리고 내리는 과정을 반복할 필요가 없고, 측광을 위하여 셔터(126)의 반사면으로 한번 닫았다 여는 과정만 필요하다. 반사 미러를 위 또는 아래로 이동시키는 시간에 비하면, 셔터(126)를 열고 닫는 시간은 훨씬 짧다. 따라서 측광 및 촬영에 소요되는 시간을 종래에 비하여 단축할 수 있고 촬영간 시간을 줄일 수 있으므로 장면을 놓치는 일이 거의 발생하지 않도록 할 수 있다. 또한, SLR 카메라에서 반사 미러 및 펜타 프리즘을 사용하지 않기 때문에 디지털 영상 촬영 장치의 부피를 획기적으로 줄일 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 측광 장치에 의하여 측광을 수행하는 방법의 다른 실시예를 보여주는 순서도이다. 도 5를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 촬영 장치에서의 측광 및 촬영 방법을 설명한다.
사용자가 디지털 영상 촬영장치의 전원을 켜고 촬영 모드를 선택하면(S200), 셔터(126)가 열러 피사체의 영상을 나타내는 빛이 이미지 센서(122)로 들어가므로 대기 상태에서 LCD와 같은 디스플레이 창을 통하여 라이브 뷰가 수행된다. 즉, 본 발명의 디지털 영상 촬영 장치는 반사 미러와 펜타 프리즘을 사용하지 않으므로 셔터(126)가 열리기만 하면 계속적으로 라이브 뷰를 수행할 수 있다.
이미지 촬영을 위하여 사용자가 셔터 릴리즈 버튼을 반셔터 조작 상태로 누르면(S210), 조리개(101)가 최대로 죄여지고, 그럼으로써 피사체의 심도는 깊어진다(S220).
그러면, 렌즈부(100)를 투과한 피사체의 영상을 나타내는 빛이 셔터(126)의 반사면에 반사될 수 있을 정도로 셔터(126)를 닫는다(S230). 포컬 플레인 셔터(126)에서 선막 또는 후막 중 어느 하나의 막의 반사면이 이미지 센서(122)에 대응하는 높이로 이동함으로써 셔터(126)가 닫힐 수 있다. 셔터(126)의 반사면에 반사되어 나온 피사체의 영상을 나타내는 빛은 측광 센서(110)로 들어간다. 측광 센서(110)는 피사체의 영상을 나타내는 빛의 밝기를 측정한다(S240). 피사체의 심도가 깊어졌기 때문에 측광 센서(110)에 만들어진 이미지의 분해능은 측광 가능 수준이 된다. 도 6a 내지 6g는 조리개(101) 수치를 점차 줄임에 따라 측광 센서(110)에 입사되는 이미지를 비교하여 보여주는 도면이다. 도 6a에 나타난 바와 같이, 조리개(101)를 가장 죄어 조리게 수치를 크게 하였을 때, 측광 센서(110)에 만들어진 이미지의 분해능이 가장 우수하여 측광에 이용될 수 있음을 알 수 있었다.
상기 빛의 밝기에 대한 정보를 기초로 디지털 영상 촬영장치의 연산부는 적당한 노출량을 결정한다. 이와 같이, 반사 미러 및 펜타 프리즘을 사용하지 않고도 셔터(126)의 반사면을 사용하여 측광 센서(110)로 피사체의 영상을 나타내는 빛을 입사시킴으로써 측광을 수행할 수 있는 장점이 있다.
피사체의 영상을 나타내는 빛이 셔터(126)의 반사면에 반사되어 측광 센서(110)로 들어간 후에, 조리개(101)는 원래의 조리개(101) 값에 따른 위치로 복귀되고(S250), 셔터(126)는 다시 열린다(S260).
그러고 나서, 초점이 이미지 센서(122)면에 오도록 자동 초점 조절 기능이 수행된다(S270). 자동 초점 조절 기능은 이미지 센서(122)에 맺히는 피사체의 이 미지에 대한 콘트라스트 값을 이용하되, 셔터(126)와 이미지 센서(122) 사이의 거리(d)를 고려하여 초점이 셔터(126)면에 오도록 렌즈부(100)의 이동을 조절함으로써 수행된다.
셔터 릴리즈 버튼이 완전히 눌리면(S280), 셔터(126)가 소정의 셔터 스피드로 개방된 상태로 노출이 이뤄지면서 피사체의 영상을 나타내는 빛이 이미지 센서(122)로 들어간다(S290). 이미지 센서(122)의 각 셀에 입사된 빛은 전기적인 신호로 바뀌어 연산부로 전달됨으로써 이미지가 형성되고, 그럼으로써 촬영이 완성된다.
다른 실시예에 따른 상기한 측광 및 촬영 방법에서는 반사 미러를 사용하지 않으므로 반사 미러를 올리고 내리는 과정을 반복할 필요가 없고, 측광을 위하여 조리개(101)를 최소 구경으로 하는 과정만 필요하다. 따라서 측광 및 촬영에 소요되는 시간을 종래에 비하여 단축할 수 있다. 또한, SLR 카메라에서 반사 미러 및 펜타 프리즘을 사용하지 않기 때문에 디지털 영상 촬영 장치의 부피를 획기적으로 줄일 수 있다.
본 발명은 디지털 영상 촬영 장치를 제조하는 산업에 이용될 수 있다.
도 1은 종래의 일안 렌즈 반사(SLR)식 카메라의 내부 측면 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 측광 장치에 의하여 측광 및 촬영을 수행하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영 장치의 측광 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 측광 장치에 의하여 측광을 수행하는 방법의 일 실시예를 보여주는 순서도이다.
도 5는 도 2에 도시된 측광 장치에 의하여 측광을 수행하는 방법의 다른 실시예를 보여주는 순서도이다.
도 6a 내지 6g는 조리개 수치를 점차 줄임에 따라 측광 센서에 입사되는 이미지를 비교하여 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
100: 렌즈부 101: 조리개
110: 측광 센서 122: 이미지 센서
126: 셔터

Claims (11)

  1. 복수의 렌즈들을 가지며, 피사체의 영상을 나타내는 빛이 투과되는 렌즈부;
    상기 렌즈부를 투과하여 이미지 센서로 들어가는 빛을 선택적으로 차단하며, 빛이 들어오는 쪽의 적어도 일부의 표면에는 빛을 반사시키는 반사면이 형성된 셔터; 및
    상기 셔터의 반사면에 반사되어 나온 피사체의 영상을 나타내는 빛이 입사되도록 배치되는 측광 센서;를 포함하는 디지털 촬영 장치의 측광 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    외부로부터 입사되어 상기 렌즈부에 투과되는 피사체의 영상을 나타내는 빛의 입사량을 조절하며, 피사체의 심도를 조절하는 조리개를 더 포함하는 디지털 촬영 장치의 측광 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 렌즈부는 초점을 조절하는 포커싱 렌즈를 더 포함하는 디지털 촬영 장치의 측광 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 셔터는 포컬 플레인 셔터이며, 상기 포컬 플레인 셔터는 제1 막과 제2 막을 구비하며, 피사체의 영상을 나타내는 빛이 들어오는 쪽의 상기 제1 막과 제2 막 중 어느 하나의 막의 표면에는 상기 빛을 반사시키는 반사면이 형성되는 디지털 촬영 장치의 측광 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 반사면은 반사율이 18% 내지 50%인 그레이(gray) 물질을 구비하는 디지털 촬영 장치의 측광 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 셔터는, 측광 시 상기 반사면이 형성된 상기 제1 막과 제2 막 중 어느 하나의 막이 피사체의 영상을 나타내는 빛을 반사시키도록, 구동되는 디지털 촬영 장치의 측광 장치.
  7. 셔터 릴리즈 스위치가 반셔터 조작 상태인지를 판별하는 단계; 및
    셔터 릴리즈 스위치가 반셔터 조작 상태이면, 측광 센서를 통해 셔터의 일 면에 반사된 피사체의 영상을 나타내는 빛을 받아 상기 빛의 밝기를 측정하는 단계;를 포함하는 디지털 촬영 장치에서의 측광 및 촬영 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 빛의 밝기를 측정하는 단계 이전에,
    피사체의 영상을 나타내는 빛의 초점이 상기 셔터의 일 면에 맺히도록 초점을 조절하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 빛의 밝기를 측정하는 단계 이후에,
    상기 측정된 빛의 밝기 정보를 이용하여 적정 노출값을 결정하는 단계;를 더 포함하는 디지털 촬영 장치에서의 측광 및 촬영 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 적정 노출값을 결정하는 단계 이후에,
    피사체의 영상을 나타내는 빛의 초점이 이미지 센서에 맺히도록 초점을 조절하는 단계; 및
    상기 이미지 센서에 들어온 빛을 전기 신호로 변환하여 이미지 정보를 획득하는 단계;를 포함하는 디지털 영상 촬영 장치에서의 측광 및 촬영 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 빛의 밝기를 측정하는 단계 이전에,
    조리개를 가장 죄도록 조리개 수치를 최대로 설정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 빛의 밝기를 측정하는 단계 이후에,
    상기 측정된 빛의 밝기 정보를 이용하여 적정 노출값을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 노출값에 기초하여 조리개 수치를 조절하는 단계를 더 포함하는 디지털 촬영 장치에서의 측광 및 촬영 방법.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 빛의 밝기를 측정하는 단계 이전에,
    피사체의 영상을 나타내는 빛이 반사되어 상기 측광 센서로 입사될 수 있을 만큼 상기 셔터를 닫는 단계를 더 포함하며,
    상기 빛의 밝기를 측정하는 단계 이후에,
    피사체의 영상을 나타내는 빛이 상기 이미지 센서로 입사될 수 있을 만큼 소정 속도로 상기 셔터를 여는 단계를 더 포함하는 디지털 촬영 장치에서의 측광 및 촬영 방법.
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