KR0133732Y1

KR0133732Y1 - 자동 조리개 조절장치

Info

Publication number: KR0133732Y1
Application number: KR2019940015719U
Authority: KR
Inventors: 이승철
Original assignee: 이대원; 삼성항공산업주식회사
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR960002673U

Abstract

본 고안은 캠코더, 디지털 스틸 카메라, 스틸 비디오 카메라 등의 조리개(iris) 구동에 관한 것으로, 특히 소망하는 휘도를 얻을 수 있도록 조리개(iris)를 구동 제어하는 자동 조리개 조절장치에 관한 것이다.

즉, 본 고안에 따른 자동 조리개 조절장치는 디지털 영상 신호 처리부로부터 디지털 휘도 신호를 독출하여 아날로그 신호로 변환한 조리개 신호와 조리개에서 인식한 조리개 열림 인식 신호의 차를 차동 증폭기로 증폭하여 조리개 구동부를 통해 조리개를 열리게 하는 구동 코일과 조리개를 닫히게 하는 댐핑 코일을 구동하여 그 구동력의 균형이 잡히는 점에서 조리개의 열림이 조절되도록 함으로써, 반복적인 실험없이 조리개를 자동으로 조절할 수 있어, 시간과 경비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동 조리개 조절장치

제1도는 종래의 자동 조리개 조절장치를 설명하기 위한 계통도를 나타낸 것이다.

제2도는 본 고안에 따른 자동 조리개 조절장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

제3도는 제2도에 있어서의 차동 증폭기의 실제 회로도를 나타낸 것이다.

제4도는 제2도에 있어서의 조리개(iris)를 포함한 조리개 구동부의 실제 회로도를 나타낸 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

G1,G2,G3 : 광학렌즈군 CCD : 촬상부

108a,108b : 조리개 날개 103 : 영상 신호 처리부

104 : 표시부 105 : 조리개(iris)

106 : 구동 제어부 108a,108b : 조리개 날개

113 : 디지털 영상 신호 처리부(DSP) 114 : D/A 컨버터

115 : 차동 증폭기 116 : 조리개 구동부

117 : 조리개(iris) 118 : Hall 소자

조리개(iris)는 카메라의 입사광량을 조절하여 주는 부분을 일컫는 것으로, 개구부를 형성하는 조리개날개와 조리개날개를 움직이기 위한 기계적인 멤버들을 포함하여 구성된다. 여기서 상기 조리개 날개는 입사경로상에 설치되는 것으로, 특히 광학계 렌즈군이 설치되는 부분중 그 한부분에 위치하게 된다.

제1도는 종래의 카메라의 자동 조리개 조절장치를 설명하기 위한 계통도를 나타낸 것이다. 여기서 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.

피사체로부터 입사되는 광의 경로를 조절하는 광학계 렌즈들(G1,G2,G3)과, 이 렌즈를 통과한 광을 전기적인 화소 신호로 변환시켜 주는 촬상부(CCD)와, 상기 렌즈군의 G1 및 G2 렌즈 사이에 위치하여 입사되는 광량을 조절하여 소망하는 휘도를 얻을 수 있도록 하여주는 조리개(iris; 105)가 구비되어 있다.

그리고 상기 촬상부(CCD)로부터 화소 신호를 제공받아 표시부(104)에서 영상으로 출력할 수 있도록 영상 처리를 하여 주는 영상신호 처리부(103)와, 이 영상 신호 처리부에서 발췌된 휘도 신호를 이용하여 조리개(iris; 105)를 구동 제어하는 구동 제어부(106)가 구비되어 있다.

또한 사용자의 조작 신호를 입력하기 위한 수단인 조작부(102)를 구비하며, 여기서 조리개 장치(101)는 조리개(iris; 105) 및 구동 제어부(106)를 포함하여 구성된다.

제1도를 참조하면, 피사체를 촬영하면 빛이 G1, G2를 거친 후 조리개(iris)로 입사되며, 조리개(iris)에서 그 개구 면적만큼의 광량만이 통과하게 된다. 조리개(iris)를 통과한 빛은 G3를 거쳐 촬상부에 결상된다.

제1도에 있어서, 상기 영상 신호 처리부(103)는 촬상부에 결상된 피사체의 영상신호를 소정의 주기마다 독출하여 소정 동기신호를 삽입하여 이를 표시부(104)로 인가함과 동시에 입사 광량에 대한 정보는 조리개 신호(휘도 신호)로서 조리개 장치(101)의 구동제어부(106)로 인가된다. 구동 제어부(106)는 조리개 신호에 따른 전류신호를 조리개(iris)의 구동 코일(미도시)로 인가하게 된다.

조작부(102)는 사용자의 조작신호를 입력하기 위한 수단으로, 이를 통하여 사용자는 여러 가지 파라미터를 설정할 수 있다. 즉 여러 가지 촬상조건을 설정할 수 있다. 따라서, 조작부에서 입력되는 파라미터중 조리개 조절에 관련된 파라미터는 구동 제어부(106)으로 입력되어 조리개 신호가 전류값으로 변환되는 경우에 그에 따른 보정이 이루어지게 된다.

또한 조리개(iris)는 인가되는 전류신호에 따라 구동 코일에 의한 구동력으로 선회동작을 수행하게 되며, 그에 따라 조리개 날개의 위치가 변화하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 구성된 자동 조리개 조절장치 특히 해상도를 높이기 위한 3판식 CCD 시스템(R,G,B의 3색의 화소 신호를 각기 별도의 3개의 CCD에서 촬상하는 시스템)에서는 디지털식 영상 처리 방식을 취하고 있으므로, 조리개(iris)를 제어할 조리개 신호가 되는 아날로그 휘도 신호가 직접 출력되지 않기 때문에 프로그램식 조리개 제어 방식을 쓸 수 밖에 없어 원활한 조리개 제어를 위해서는 복잡한 회로와 실험데이타가 필요하다는 문제점이 있었다.

즉 디지털식 조리개 제어 방식은 영상 신호 처리부(103)의 디지털 신호 처리기(DSP) 혹은 마이크로프로세서에서 디지털/아날로그 변환되어 출력된 아날로그 휘도 값을 Hall 소자에 의한 피이드 백 데이터를 실험적으로 보아가며 제어하는 방식이므로 많은 반복 실험이 필요하여 시간과 경비가 많이 든다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 안출된 것으로, 반복 실험이 필요없고, 회로적으로 간단한 자동 조리개 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 자동 조리개 조절장치는,

촬상부에 입사되는 광량을 조절하는 조리개와,

상기 조리개를 구동하는 조리개 구동 수단과,

상기 조리개 구동 수단에 조리개 신호를 제공하는 차동 증폭 수단과,

상기 차동 증폭 수단에 인가되는 아날로그 조리개 신호를 만들어 제공하는 디지털/아날로그 변환 수단과,

상기 디지털/아날로그 변환 수단에 상기 조리개 신호가 될 디지털 휘도 신호를 제공하는 디지털 영상 신호 처리 수단과,

상기 조리개로부터 조리개의 열린 정도를 인식하여 상기 차동 증폭수단에 조리개 열림 인식 신호를 제공하는 홀 소자를 구비하여,

상기 조리개를 열리게 하는 구동 코일과, 조리개를 닫히게 하는 댐필 코일로 이루어진 상기 조리개 구동 수단의 상기 구동 코일에 의한 열림력과 상기 댐핑 코일에 의한 닫힘력의 균형점으로 상기 조리개가 개폐되도록 된 것을 특징으로 한다.

이하 제2도 내지 제4도를 이용하여 본 고안에 따른 자동 조리개 조절장치에 대하여 설명하기로 한다.

제2도는 본 고안에 따른 자동 조리개 조절장치를 설명하기 위한 블록도를 나타낸 것이다. 여기서 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.

촬상부에 입사되는 피사체의 반사광량을 조절하는 조리개(iris; 117)와, 이 조리개(iris)를 열고 닫는 구동을 하는 조리개 구동부(116)가 있다. 이 조리개 구동부에 조리개 신호(디지털 휘도 신호에서 아날로그 신호로 변환된 휘도 신호)를 제공하는 차동 증폭기(115)가 있어서 조리개 신호와 조리개 열림 인식 신호를 비교하여 그 차를 증폭하게 된다.

그리고 이 차동 증폭기에 인가되는 조리개 신호를 만들어 제공하는 디지털/아날로그 변환기(114)와, 이 디지털/아날로그 변환기에 상기 조리개 신호가 될 디지털 휘도 신호를 제공하며 DSP 또는 마이크로프로세서로 구성된 디지털 영상 신호 처리기(113)가 구비된다.

또한 조리개(iris)로부터 조리개의 열린 정도를 인식하여 상기 차동 증폭기(115)에 그 인식 신호를 제공하는 홀 소자(118)가 구비된다.

이상과 같이 구성된 자동 조리개 조절장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

피사체로부터의 반사광이 조리개(iris)에 의해 그 광량이 조절되어 CCD소자(미도시)에 입사되면, 이 CCD 소자는 소정의 휘도를 가지는 전기적 화소 신호를 축적하여 디지털 영상 신호 처리부(13)로 보낸다.

이 디지털 영상 신호 처리부(13)로부터 독출된 소정의 F넘버에 해당하는 디지털 휘도 신호는 D/A 변환기(11)4에 의해 아날로그 조리개 신호로 변환되어 차동 증폭기(115)에 입력된다.

다시 차동 증폭기(115)에서 증폭된 조리개 신호는 조리개 구동부(116)에 인가되어, 증폭되어서 조리개(iris; 117)를 구동하게 된다.

조리개(iris)의 열림과 함께 홀 소자의 조리개 열림 인식 신호 값은 증가하게 되고, 이 증가된 값은 차동 증폭기(115)에 인가되어 D/A 변환기(114)에서 출력된 소정의 F 넘버를 가지는 조리개 신호와 비교되어 그 차이가 증폭된다.

만약 조리개(iris)가 너무 열려서 홀 소자에서 출력된 조리개 열림 인식 신호가 D/A 변환기(114)에서 출력된 조리개 신호보다 커지게 되면, 그 차이만큼 차동 증폭기(115)의 출력으로 나타나 조리개 구동부(116)을 통해 조리개(iris)의 열림을 억제하게 된다.

또한 조리개(iris)가 적게 열려 홀 소자의 출력 조리개 열림 인식신호가 D/A변환기(114)의 출력 조리개 신호보다 작을 경우 역시 그 차이만큼 차동 증폭기(115)의 출력으로 나타나 조리개 구동부(116)를 통해 조리개(iris)를 열리게 한다.

따라서 차동 증폭기(115)의 두 입력 즉 조리개 신호와 피이드 백 신호인 조리개 열림 인식 신호의 값이 같게 되는 점에서 조리개(iris)는 평형을 유지하게 된다.

제3도는 차동 증폭기의 실제 회로도이다. 여기서 Vin₁에는 조리개 열림 인식 신호가, 인가되며, Vin₂에는 조리개 신호가 인가되어 각 입력 신호값의 차이가 증폭되어 Vout에 출력된다. Vref는 기본적으로 인가해주는 전압이다.

제4도는 조리개 구동부의 실제 회로도이다. 여기서 Vin에는 차동 증폭기의 출력 Vout가 인가된다. 이 조리개 구동부의 Vin에 인가되는 신호값이 증가하면 Vk의 값은 비례하여 감소하고 다시 Vj의 값은 비례하여 상승한다. 이 상승된 전압은 R₁₀을 통해 증가된 전류를 흘려 구동 코일을 구동시키며, 동시에 댐핑 코일을 흐르는 전류도 R₁₁을 통해 증가시킨다. 즉, 구동 코일을 흐르는 전류와 댐핑 코일을 흐르는 전류가 상호 견제하며 조리개를 구동시킨다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 자동 조리개 조절장치는 디지털 영상 신호 처리부로부터 디지털 휘도 신호를 독출하여 아날로그 신호로 변환환 조리개 신호와 조리개에서 인식한 조리개 열림 인식 신호의 차를 차동 증폭기로 증폭하여 조리개 구동부를 통해 조리개를 열리게 하는 구동 코일과 조리개를 닫히게 하는 댐핑 코일을 구동하여 그 구동력의 균형이 잡히는 점에서 조리개의 열림이 조절되도록 함으로써, 반복적인 실험 없이 조리개를 조절할 수 있어, 시간과 경비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

촬상부에 입사되는 광량을 조절하는 조리개와, 상기 조리개를 구동하는 조리개 구동 수단과, 상기 조리개 구동 수단에 조리개 신호를 제공하는 차동 증폭 수단과, 상기 차동 증폭 수단에 인가되는 아날로그 조리개 신호를 만들어 제공하는 디지털/아날로그 변환 수단과, 상기 디지털/아날로그 변환 수단에 상기 조리개 신호가 될 디지털 휘도 신호를 제공하는 디지털 영상 신호 처리 수단과, 상기 조리개로부터 조리개의 열린 정도를 인식하여 상기 차동 증폭 수단에 조리개 열림 인식 신호를 제공하는 홀 소자를 구비하여, 상기 조리개를 열리게 하는 구동 코일과, 조리개를 닫히게 하는 댐핑 코일로 이루어진 상기 조리개 구동 수단의 상기 구동 코일에 의한 열림력과 상기 댐핑 코일에 의한 닫힘력의 균형점으로 상기 조리개가 개폐되도록 된 것을 특징으로 하는 자동 조리개 조절장치.
제1항에 있어서, 차동 증폭 수단은 상기 디지털/아날로그 변환 수단으로부터 인가된 조리개 신호와 상기 홀 소자로부터 인가된 조리개 열림 인식 신호를 비교하여 그 차이를 증폭하여 출력하는 것을 특징으로 하는 자동 조리개 조절장치.