KR0139368B1 - 캠코더의 줌 트랙킹(tracking) 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 일체형 브이씨알(이하 캠코더라 칭함)에 관한 것으로, 특히 피사체의 확대(축소)시 줌 렌즈와 포커스 렌즈의 트레이스 곡선이 겹쳐 어느 특정한 트레이스 곡선을 선택할 수 없어 발생되는 부정확한 트랙킹을 방지하도록 한 캠코더의 줌 트랙킹 방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 3필드동안 포커스렌즈를 현재의 트레이스 곡선보다 상방향 또는 하방향으로 이동시키고, 그때의 초점평가치를 산출한 후 산출한 초점평가치의 대소유무를 판단하여 다음 필드째에 포커스렌즈의 이동방향을 결정하여 줌 트랙킹을 행함으로써 줌 트랙킹시 와이드 단에서 줌 렌즈 트레이스 곡선과 포커스 렌즈 트레이스 곡선이 겹쳐서 발생되는 부정확한 트랙킹을 방지하게 되는 것이다.

Description

캠코더의 줌 트랙킹(TRACKING) 방법

제1도는 종래 캠코더의 줌 트레이스 곡선도.

제2도는 본 발명이 적용되는 캠코더의 줌 트랙킹 장치 구성도.

제3도는 본 발명에 의한 캠코더의 줌 렌즈와 포커스 렌즈와의 관계도.

제4도는 본 발명에 따른 줌 트랙킹시 포커스 렌즈 이동 방향 설명도.

제5도는 본 발명의 타실시예를 설명하기 위한 곡선도.

제6도는 본 발명 캠코더의 줌 트랙킹 과정 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

5: 촬상관 6: 줌렌즈 이동부

7: 줌렌즈 위치 검출부 8: 포커스렌즈 이동부

9: 포커스렌즈 위치 검출부 10:초점평가치 검출부

11: 연산 및 제어부

본 발명은 카메라 일체형 브이씨알(이하 캠코더라 칭함)에 관한 것으로, 특히 피사체의 확대(축소)시 줌 렌즈와 포커스 렌즈의 트레이스 곡선이 겹쳐 어느 특정한 트레이스 곡선을 선택할 수 없어 발생되는 부정확한 트랙캥을 방지하도록 한 캠코더의 줌 트랙킹 방법에 관한 것이다.

통상, 캠코더의 3대 목표인 소형경량화, 고화질화, 고기능화 중 소형경량화를 실현 하기 위해 카메라 광학부는 촬상관소자(CCD) 축소 및 리어 포커싱(REAR FOCUSING) 방식을 채택하고 있다.

리어 포커싱 방식은 프론트 포커싱 방식(FRONT FOCUSING SYSTEM)과는 달리 프론트 렌즈를 구동할 필요가 없기에 근거리 촬영이 가능함은 물론 소형화에 적합하다.

아울러 포커싱을 위해 소형 경량인 4군렌즈를 구동하기 때문에 구동 모터의 부하가 경감되는 장점도 있다.

아울러 포커싱을 위해 소형 경량인 4군렌즈를 구동하기 때문에 구동 모터의 부하가 경감되는 장점도 있다.

이러한 통상적인 리어 포커싱 방식을 적용한 종래의 캠코더는 4군렌즈로 이루어진 카메라 렌즈수단과, 카메라 렌즈수단에서 얻어진 피사체의 광신호를 촬상영상 신호로 변환하는 촬상관(CCD)과, 촬상관으로 부터 얻어지는 신호로 부터 영역을 분할하고 화면 1필드분의 휘도신호의 고역성분을 1필드분에 대해 적분하고, 그 적분값에 따라 초점 평가치를 산출하는 영역분할 및 초점 평가치 산출수단과, 산출된 초점 평가치와 줌 렌즈 및 포커스 렌즈 위치검출수단에서 얻어진 줌 및 포커스 렌즈의 위치에 따라 줌 렌즈 및 포커스 렌즈 이동수단을 제어하여 초점을 조절하는 제어수단으로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래 캠코더 시스템을 참조하여 종래 줌 트랙킹 동작을 첨부된 도면 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 피사체의 상이 카메라 렌즈수단내의 조래개, 줌렌즈, 포커스 렌즈를 통하여 촬상관에 입력되면 촬상관은 입력된 피사체의 상을 촬상 영상신호로 변환하여 신호 처리수단에 인가한다.

신호 처리 수단은 촬상영상신호로 부터 칼라신호 및 휘도신호를 검출하여 샘플링 및 이득을 제어하게 되고, 칼라 신호 및 휘도신호를 복합영상신호로 엔코딩하여 비디오 영상신호로 후단의 영상 매개체에 전달한다.

한편, 신호 처리 수단에서 얻어지는 휘도신호를 영역분할 및 초점 평가치 산출수단은 화면 1필드분으로 영역분할을 하고, 그 분할한 1필드분의 휘도신호의 고역성분을 1필드분에 대해 적분하고 그 적분값에 따라 초점 평가치를 산출한다.

제어수단은 상기와 같이 산출되는 초점 평가치에 따라 줌/포커스 렌즈 이동수단을 제어하여 초점 조절을 하게 된다.

즉, 상기한 제어수단에는 줌렌즈 위치 검출수단과 포커스 렌즈 위치 검출수단에서 각각 검출되는 줌렌즈 위치 및 포커스 렌즈 위치가 입력되므로, 제어수단은 상기 초점 평가치에 의거 줌 렌즈의 위치 및 포커스 렌즈의 위치를 줌/포커스 렌즈 이동수단을 통해 보정함으로써 초점을 조절하게 된다.

여기서 리어 포커싱 방식을 적용함으로 인해 축소(확대)시 포커싱이 틀어지게 되는 단점이 있다.

이것은 줌 렌즈의 이동에 따라 포커스 핀트(PINT)가 이동하기 때문인데, 이를 해결하기 위해 종래에는 제1도에 도시된 바와 같은 줌 트레이스 곡선을 이용하여 줌 렌즈 이동시 포커스 렌즈를 이동시켜 주는 트렉킹 동작을 행하였다.

줌 트랙킹 동작시 와이드(WIDE)단에서 축소(확대)를 하게되면 제1도에 도시된 바와 같이 포커스 렌즈 위치와 줌 렌즈 위치를 나타내는 줌 트레이스 곡선이 피사체의 거리에 무관하게 겹쳐 있기 때문에 포커스 렌즈를 이동시켜 정확한 트레이스 곡선을 추적하는 것이 필요하게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 줌 트랙킹 방법은 줌 렌즈 위치가 와이드 단에 위치한 경우에는 줌 렌즈와 포커스 렌즈 위치로써 어떤 특정한 트레이스 곡선을 선택할 수 없다(왜냐하면 와이드단에서는 줌 렌즈 위치 트레이스 곡선과 포커스 렌즈 위치 트레이스 곡선이 겹치기 때문이다).

이런 경우에는 포커스 렌즈를 이동시켜 정확하게 포커싱되는 포인트를 찾아야 하는데, 이때 줌 렌즈가 계속 이동하므로 회로 노이즈와 줌 렌즈의 이동으로 인한 화각 변동등의 왜란으로 인해 초점 평가치가 변화되어 정확한 포커싱이 어렵다.

상기와 같이 정확한 포커싱이 이루어지지 않으면 화면의 떨림 현상이 발생되고, 화질이 열화되는 문제점이 발생된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 피사체의 확대(축소)시 줌 렌즈와 포커스 렌즈의 트레이스 곡선이 겹쳐 어느 특정한 트레이스 곡선을 선택할 수 없어 발생되는 부정확한 트랙킹을 방지하도록 캠코더의 줌 트랙킹 방법을 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 방법은 줌/포커스 렌즈의 초기 위치를 설정하고, 줌 렌즈 이동키의 입력 유무를 검색하는 제1 과정과; 상기 줌 렌즈 이동키가 입력되면 현재 줌 렌즈의 위치를 검색하여 설정된 제1 영역(ZPn-3)내에 존재할 경우 다음 포커스 렌즈 이동량(FPn-2)에 소정값(△1)을 가산하여 포커스 렌즈를 이동시키는 제2 과정과; 상기 줌 렌즈의 위치가 제2 영역(ZPn-2)내에 존재할 경우 제1 초점평가치(FVn-3)를 산출하여 저장하고, 다음 포커스 렌즈 이동량(FPn-1)에 소정값(△2)을 감산하여 포커스 렌즈를 이동시키는 제3 과정과; 상기 줌 렌즈의 위치가 제3 영역(ZPn-1)내에 존재할 경우 제2 초점평가치(FVn-2)를 산출하여 저정하고, 줌 렌즈 위치와 포커스 렌즈의 위치를 기설정된 다음 위치로(FPn) 이동시키는 제4 과정과; 상기 줌 렌즈 위치가 제1 내지 제3 영역내에 존재하지 않을 경우 제3 초점평가치(FVn-1)를 산출하여 저장시키고, 상기 산출한 제1 내지 제3 초점평가치의 대소 관계를 판별하여 다음 포커스 렌즈를 이동시킬 방향을 결정하는 제5 과정으로 이루어진다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명이 적용되는 캠코더 시스템 구성도로써, 도시된 바와 같이 1군렌즈(1)와, 줌렌즈인 2군렌즈(2)와, 3군렌즈(3)와, 포커스렌즈인 4군렌즈(4)와, 상기 4군렌즈(4)를 통한 피사체를 촬상영상신호로 변환하는 촬상관(5)과 상기 줌렌즈(2)를 이동시키는 줌렌즈이동부(6)와, 상기 줌렌즈(2)의 위치를 검출하는 줌렌즈위치 검출부(7)와, 상기 포커스 렌즈(4)를 이동시키는 포커스렌즈 이동부(8)와, 상기 포커스렌즈(4)의 위치를 검출하는 포커스렌즈 위치 검출부(9)와, 상기 촬상관(5)에 의해 변환된 휘도신호로 부터 초점 평가치를 산출하는 초점평가치 산출부(10)와, 상기 초점평가치 산출부(10)에 의해 산출되는 초점평가치에 의해 줌렌즈/포커스렌즈 이동부(6)(8)을 제어하여 포커싱을 제어하는 연산 및 제어부(11)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 본 발명이 적용되는 캠코더 시스템을 참조하여 본 발명의 실시예를 첨부한 도면 제3도 내지 제6도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1 내지 제4군 렌즈(1-4)를 통한 피시체의 광신호는 촬상관(5)에 의해 전기적인 영상신호로 변환되어 후단(도면에는 미도시)의 영상신호 처리수단으로 인가되어져 영상신호가 처리되도록 한다.

아울러 상기 촬상관(5)에 의해 촬상된 휘도신호로 부터 초점평가치 산출부(10)는 1필드분에 대한 초점평가치를 산출하여 상기한 연산 및 제어부(11)에 입력한다.

그리하면 종래에는 그 1필드분의 초점평가치에 의거 줌렌즈 및 포커스렌즈의 위치를 제어하기에 와이드단에서 줌 트랙킹시 트레이스 커브의 추적이 불안정하였으나, 본 발명에서는 와이드단에서의 줌 트랙킹시 정확한 줌 트랙킹을 위해 3필드분의 초점평가치를 누적하고, 이를 기초로하여 줌 렌즈 이동에 따른 포커스렌즈의 정확한 트레이스 커브의 추적이 가능하다.

즉, 제6도에 도시된 바와 같이, 초기에 포커스렌즈 및 줌렌즈의 위치를 설정한다.

이후 줌 렌즈의 이동키의 입력 유무를 검색하여 줌 렌즈의 이동키가 입력되면 현재 줌렌즈의 위치를 판별한다.

이 판별 결과 현재 줌렌즈의 위치가 제3도에 도시된 바와 같이 제1 영역(ZPn-3)에 있을 경우, 포커스렌즈의 위치가 FPn-3의 위치에 있다고 가정하면, 상기 줌렌즈의 이동키 입력에 따라 줌 렌즈가 ZPn-2위치로 이동하게 되면, 그 이동량에 따라 포커스렌즈가 FPn-2위치로 이동을 하면 특정 트레이스 곡선을 트랙킹 하게 된다.

이때, 본 발명에서는 줌렌즈가 ZPn-3위치에서 ZPn-2위치로 이동을 하게 되면 포커스렌즈를 FPn-3의 위치에서 FPn-2위치로 이동시키지 않고, 상기 FPn-2위치량에 △1만큼의 이동량을 가산하여 포커스렌즈를 이동시킨다.

아울러 그 영역에서의 제1초점평가치(FVn-3)을 산출하여 내부 메모리에 저장시킨다.

이후, 줌렌즈가 ZPn-2위치에서 ZPn-1위로 이동을 하게 되면 포커스렌즈를 FPn-1위치량에서 △2이동량만큼을 감산하여 포커스렌즈를 다시 1필드 영역 이동시킴과 아울러 그 영역에서의 제2 초점평가치(FVn-2)를 산출하여 전술한 바와 같이 내부메모리에 저장시킨다.

다음으로 줌렌즈가 ZPn-1의 위치에서 ZPn위치로 3필드의 영역 이동을 하게 되면 포커스렌즈도 트레이스 곡선에 의거 FPn위치로 이동시키고 그 위치에서의 제3 초점평가치(FVn-1)를 산출하여 상기와 같이 내부 메모리에 저장시킨다.

그 다음 현재까지의 3필드 기간 동안 줌렌즈의 이동에 따른 포커스렌즈의 이동으로 얻어진 제1 내지 제3 초점평가치(FVn-3-FVn-1)를 비교하여 그 다음 필드에서의 포커스렌즈의 이동위치를 결정하게 된다.

여기서 제1 내지 제3 초점평가치를 비교한 결과에 따른 포커스렌즈의 이동유무를 제4도에 도시하였다.

즉, 본 발명에서는 제1 내지 제3 초점평가치의 대소비교를 6가지의 경우로 정했으며, 그 이외의 경우에 대해서는 현재의 트레이스 곡선을 그대로 트랙킹한다.

먼저, 첫번째 경우와 두번째 경우는 제1영역의 초점평가치(FVn-3)가 최대(MAX)이므로, 제2영역 및 제3영역의 초점평가치(FVn-2, FVn-1)와는 관계없이 현재의 트레이스 곡선을 그대로 트랙킹하면 된다.

아울러 세번째 경우는 초점평가치가 FVn-2FVn-3FVn-1이므로 제3도에 도시된 바와 같이 제4필드째에는 포커스렌즈를 +방향으로 이동시켜 트랙킹을 하게 된다.

다음으로 네번째 경우는 초점평가치가 FVn-2FVn-1FVn-3이므로 이는 정상적인 경우에서는 얻을수 없는 초점평가치이므로 무시하고 현재의 트레이스 곡선을 그대로 트랙킹 한다.

다섯번째 경우도 초점평가치가 FVn-1FVn-2FVn-3이므로 전술한 네번째 경우와 마찬가지로 정상적인 경우에서는 얻을수 없는 초점평가치이므로 무시하고 현재의 트레이스 곡선을 그대로 트랙킹 한다.

마지막으로 여섯번째 경우는 초점평가치가 FVn-1FVn-3FVn-2이므로 이때에는 제4필드째에 포커스렌즈를 제3도에 도시된 -방향으로 이동시켜 트랙킹을 하게 된다.

이렇게 3필드동안 초점평가치를 누적시켜 포커스렌즈를 이동시킴으로써 줌 트랙킹시 와이드단에서 줌렌즈 트레이스 곡선이 겹쳐 있어서 특정 곡선의 선택이 어려울때 현재 트레이스 곡선보다 △1, △2만큼 이동시켜 포커스 평가치를 평가하여 노이즈 영향이 없는 경우에만 포커스렌즈를 현재 트레이스 곡선에서 보정시키므로써 부정확한 트랙킹을 방지할 수 있게 되는 것이다.

제5도는 본 발명의 다른 실시예도로써, 이는 4필드이상의 초점펑가치를 이용하여 줌 트랙킹을 제어하는 것으로 전술한 3필드동안의 초점평가치를 이용하는 것과 마찬가지로 와이드단에서 포커스렌즈를 +,- 방향으로 보정할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 3필드동안 포커스렌즈를 △1만큼 더 이동시키고, △2만큼 감소시켜 이동시킨 후 초점평가치를 산출하여 대소관계로 줌 트랙킹시 와이드단에서 포커스렌즈의 이동을 보정함으로써 회로노이즈 및 화각변동 등으로 인한 부정확한 줌 트랙킹을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 줌/포커스 렌즈의 초기 위치를 설정하고, 줌 렌즈 이동키의 입력 유무를 검색하는 줌렌즈이동 판별과정과; 상기 줌 렌즈 이동키가 입력되면 현재 줌 렌즈의 위치를 검색하여 설정된 제1영역(ZPn-3)에 위치하면 다음 포커스 렌즈 이동량(FPn-2)에 소정값(△1)을 가산하여 포커스 렌즈를 이동시키는 제1 포커스렌즈 이동과정과; 상기 줌 렌즈의 위치가 제2영역(ZPn-2)에 위치하면 제1초점평가치(FVn-3)를 산출하여 저장하고, 다음 포커스 렌즈 이동량(FPn-1)에 소정값(△2)을 감산하여 포커스 렌즈를 이동시키는 제2 포커스 렌즈 이동과정과: 상기 줌 렌즈의 위치가 제3영역(ZPn-1)에 위치하면 제2초점평가치(FVn-2)를 산출하여 저장하고, 줌 렌즈 위치와 포커스 렌즈의 위치를 기설정된 다음 위치로(FPn) 이동시키는 제3 포커스렌즈 이동과정과; 상기 줌 렌즈 위치가 제1 내지 제3영역에 존재하지 않을 경우 제3초점펑가치(FVn-1)를 산출하여 저장시키고, 상기 산출한 제1 내지 제3초점평가치의 대소관계를 비교하고 그 결과로 다음 필드에서 포커스렌즈를 이동시킬 방향을 결정하여 줌 트랙킹을 행하는 줌 트랙킹 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 캠코더의 줌 트랙킹 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 줌 트랙킹 과정은 상기 제1 내지 제3초점평가치의 대소 판별 결과 제1초점평가치(FVn-3)가 최대(MAX)일 경우에는 제2 및 제3초점평가치(FVn-2, FVn-1)와는 관계없이 현재의 트레이스 곡선을 따라 줌 트랙킹을 제어하는 것을 특징으로 하는 캠코더의 줌 트랙킹 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 줌 트랙킹 과정은 상기 제1 내지 제3초점평가치 대소 판별 결과 FVn-2FVn-3FVn-1일 경우에는 다음 필드째에 포커스렌즈를 현재의 트레이스 곡선보다 상방향으로 이동시켜 트랙킹을 하는 것을 특징으로 하는 캠코더의 줌 트랙킹 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 줌 트랙킹 과정은 상기 제1 내지 제3초점평가치 대소판별 결과 FVn-2FVn-1FVn-3이거나 FVn-1FVn-2FVn-3일경우에는 현재의 트레이스 곡선을 따라 그대로 트랙킹 하는 것을 특징으로 하는 캠코더의 줌 트랙킹 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 줌 트랙킹 과정은 상기 제1 내지 제3초점평가치 대소 판별 결과 FVn-1FVn-3FVn-2일 경우에는 다음 필드째에 포커스렌즈를 현재 트레이스 곡선보다 하방향으로 이동시켜 트랙킹을 하는것을 특징으로 하는 캠코더의 줌 트랙킹 방법.