KR0144269B1 - 캠코더의 역 유입광 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캠코더의 역 유입광방지장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 촬영 렌즈에 의하여 들어온 화상 정보를 광학 뷰파인더 및 CCD카메라의 두 방향으로 나누어 전달하고 그 한쪽 방향의 정보를 광학 뷰 파인더용 렌즈로 관찰할 수 있도록 한 캠코더에서 광학 뷰파인더를 통하여 들어오는 역유입광에 의한 잡음을 방지하기 위한 것이다.

특징적인 구성으로는 피사체의 모양과 크기를 조절하여 화면의 구도를 잡을 수 있게하는 촬영 줌 렌즈부와, 상기 촬영 줌 렌즈부에 의해 구성되어 전달되는 화상 정보를 거울의 여닫힘 동작에 의해 광학 뷰파인더부와 결상용 CCD부의 두 방향으로 나누어 주는 거울 셔터부와, 상기 촬영 줌렌즈부의 화상 신호의 결상면에 놓여서 상기 거울 셔터부를 통과한 한 부분의 결상된 상을 전기적 신호로 바꾸어 모니터나 테이프등의 기록 매체에 전달하는 결상용 CCD부와, 상기 거울 셔터부에서 굴절한 다른 한 부분의 화상 신호를 광학계를 이용하여 전달 및 배율 조절을 하여 눈으로 관찰할 수 있게 하는 광학 뷰파인더로 구성함에 있다.

Description

캠코더의 역 유입광 방지장치

제 1도는 종래의 광학 뷰파인더를 채용한 캠코더의 개략적인 단면도

제 2도는 종래의 CCD카메라의 신호전달계를 보인 파형도로서

(a)는 전자셔터가 적용되지 않은 상태의 CCD화상획득 신호의 파형도

(b)는 전자셔터(1/600)초가 적용된 상태의 CCD화상획득 신호의 파형도

(c)는 정보전달계의 전달신호의 파형도

제 3도는 본 발명에 의한 거울 셔터부를 보인 것으로

(a)는 거울 셔터부의 정면도

(b)는 거울 셔터부의 측면도

제 4도는 본 발명에 의한 광학 뷰파인더를 채용한 캠코더의 개략적인 단면도

제 5도는 본 발명에 의한 CCD카메라의 신호전달계를 보인 파형도로서

(a)는 CCD화상획득 신호의 파형도

(b)는 정보전달계의 전달신호의 파형도

(c)는 거울 셔터부의 동작주기를 보인 파형도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 촬영, 줌렌즈부 5 : 결상용 CCD부

7 : 광학 뷰파인더부 9 : 거울 셔터부

9A : 거울 9B : 거울 제어부

본 발명은 캠코더의 역 유입광방지장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 촬영 렌즈에 의하여 들어온 화상 정보를 광학 뷰파인더 및 CCD카메라의 두 방향으로 나누어 전달하고 그 한쪽 방향의 정보를 광학 뷰파인더용 렌즈로 관찰할 수 있도록 한 캠코더에서 광학 뷰파인더를 통하여 들어오는 역유입광에 의한 잡음을 방지하기 위한 것이다.

일반적으로 광학 뷰파인더를 채용한 종래의 캠코더 장치는 크게 두 종류로 나눌 수 있는데, 첫째는 촬영 렌즈와 광학 뷰파인더용 렌즈가 별도로 구성된 방식이고, 둘째는 촬영 렌즈에 의하여 들어온 화상 정보를 프리즘에 의해 두 방향으로 나누어 한쪽 방향의 정보를 광학 뷰파인더용 렌즈로 관찰할 수 있도록 구성된 방식이 있는데 여기서는 본 발명이 위의 두가지 방식 가운데 화상 정보를 나누는 두 번째의 방식과 관계가 있으므로 여기서는 두 번째 방식에 관해서만 언급한다.

종래의 광학 뷰파인더를 채용한 캠코더는 제 1도와 같이 촬영 줌렌즈부(1)와, 화상분리용 프리즘부(3)와, 결상용 CCD(Charge Coupled Device : 전하결합소자)부(5)와, 광학 뷰파인더부(7)로 구성되어 있으며 상기 구성체의 각 역할을 보면 촬영 줌 렌즈부(1)는 피사체의 모양과 크기를 조절하여 화면의 구도를 잡을 수 있도록 하고, 화상 분리용 프리즘부(3)는 촬영 줌렌즈부(1)에 의해 구성되어 전달되는 화상 정보를 광량 분리에 의해 두 방향으로 나누어 주며, 결상용 CCD부(5)는 촬영 줌렌즈부(1)의 화상 신호의 결상면에 놓여서, 화상 분리용 프리즘부(3)를 통과한 한 부분의 결상된 상을 전기적 신호로 바꾸어 모니터나 테이프등의 기록 매체에 전달하는 역할을 하고, 또한 광학 뷰파인더부(7)는 화상 분리용 프리즘부(3)를 통과한 다른 한 부분의 화상 신호를 광학계를 이용하여 전달 및 배율 조절을 하여 눈으로 관찰할 수 있도록 한다.

이러한 구성의 캠코더에서 종래 방식에서의 화상 정보는 먼저 피사체로부터 들어온 신호는 촬영 줌렌즈부(1)를 거쳐 화상 분리용 프리즘부(3)를 통과하고 결상용 CCD부(5)를 거쳐 모니터로 출력되고 동시에 광학 뷰파인더부(7)를 통해 사용자의 눈으로 들어오게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 캠코더에서는 매우 밝은 외부 광이 존재할 때, 그 외부광이 광학 뷰파인더부(7)를 통하여 역으로 카메라 렌즈부로 들어가 내부 렌즈면 등에서 반사되어 결상용 CCD부(5)쪽으로 들어감에 의하여 발생하는 현상으로서 이것은 원래의 화상 신호에 부가되어 심각한 노이즈로 작용하게 되므로 이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 CCD카메라의 데이터 처리과정에 전자 셔터를 채용하여 CCD카메라의 정보 취득 시간을 단축하고 조리개의 개방 크기를 확대하여 화상신호의 강도를 증가시킴으로써 외부 역 유입광에 의한 노이즈 비율을 감소시켰다.

제 2도는 전자 셔터가 적용되지 않은 일반적인 CCD 카메라 시스템의 CCD화상획득신호(a) 전달계의 구성과, 전자 셔터가 적용된 CCD 카메라 시스템의 CCD화상신호(b) 전달계의 구성을 비교하였으며 도면에서 보듯이 전자 셔터가 적용되지 않은 CCD 카메라 시스템(a)은 1/60초를 주기로 CCD에서 정보를 받고, 정보 전달계가 그 정보를 1/60초 주기로 하여 계속해서 모니터계로 전달하지만 전자 셔터가 적용된 CCD 카메라 시스템(b)은 CCD에서 셔터 시간(예 GS-EX1 : 1/600 초)만큼 정보를 획득한 뒤 1/60초가 될 때까지 작동을 정지하는 것을 CCD 작동의 1주기로 하며, 정보 전달계는 동일하게 작동함을 보이고 있다.

그러나 이것은 전자 셔터의 스피드가 빠를수록 조리개를 많이 열어 화상 신호에 대한 외부 역 유입광에 의한 노이즈 비율은 줄어들어 눈으로 감지할 수 없는 역 유입광의 한계 강도도 증가하게 되나 상기와 같이 전자 셔터의 스피드를 증가시킬수록 화면상의 흐릿한 현상이 뚜렷해 질 뿐 만 아니라 전자셔터의 스피드와 역 유입광 노이즈는 반비례지만 전자셔터의 스피드는 또한 화질과도 반비례되었다.

상기의 구성에서와 같이 종래의 방식은 하나의 줌렌즈 유니트를 통하여 들어온 광량을 프리즘을 통하여 두 부분으로 나눈 것으로 CCD측 및 광학 뷰파인더측 모두 전체적으로 들어온 광량보다는 어둡게 되고 프리즘은 렌즈부에서 들어오는 빛을 반사시켜 광학 뷰파인더쪽으로 보내는 역할도 하지만, 광학 뷰파인더쪽에서 태양광이나 전등 같이 강한 광이 역으로 유입될 때도 역시 그 빛을 반사시켜 줌렌즈 유니트의 피사체 측으로 보내기도 한다.

그런데, 피사측으로 반사된 역 유입광은 전면에 있는 각 단 렌즈 표면에서 반사를 하여(반사량은 렌즈의 코팅 상태에 따라 0∼4% 정도의 적은 양이지만 태양광이나 전등 같은 매우 강한 광일 경우에는 그 절대 광량은 매우 클 수 있다.) 다시 프리즘 쪽으로 가게되고, 이 빛의 일부는 CCD 쪽으로 들어가 결상에 대한 노이즈로 작용하게 되며 이러한 문제점을 해결하기 위해 전자 셔터를 채용하지만 전자셔터를 채용해도 느끼지 못하는 외부광의 한계 강도만 달라질 뿐, 근본적인 해결 방안은 되지 못하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서 본 발명의 목적은 조리개미터의 날개 대신 상하 방향으로 이동 가능한 얇은 거울을 부착하여 촬영 줌렌즈에서 들어오는 피사체 촬영신호를 상기 거울의 개폐동작에 의해 광학 뷰파인더와 CCD카메라로 전달함으로써 광학 뷰파인더를 통해 들어오는 역 유입광에 의한 노이즈를 없애고 화상의 광량 손실 문제를 해결할 수 있도록 한 캠코더의 역 유입광 방지장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 캠코더의 역 유입광 방지장치의 특징은 피사체의 모양과 크기를 조절하여 화면의 구도를 잡을 수 있게 하는 촬영 줌렌즈부와, 상기 촬영 줌렌즈부에 의해 구성되어 전달되는 화상 정보를 거울의 여닫힘 동작에 의해 광학 뷰파인더부와 결상용 CCD부의 두 방향으로 나누어 주는 거울 셔터부와, 상기 촬영 줌렌즈부의 화상 신호의 결상면에 놓여서 상기 거울 셔터부를 통과한 한 부분의 결상된 상을 전기적 신호로 바꾸어 모니터나 테이프등의 기록 매체에 전달하는 결상용 CCD부와, 상기 거울 셔터부에서 굴절한 다른 한 부분의 화상 신호를 광학계를 이용하여 전달 및 배율 조절을 하여 눈으로 관찰할 수 있게 하는 광학 뷰파인더부로 구성함에 있다.

이하 본 발명에 따른 캠코더의 역 유입광 방지장치의 바람직한 하나의 실시예에 대하여 첨부도면을 참고하여 상세히 설명한다.

제 3도는 본 발명에 의한 거울 셔터부의 정면도(a)와 측면도(b)로서 도면에 도시된 바와 같이 캠코더의 조리개 미터가 촬영 환경의 밝기가 변할 때 매우 빠른 속도로 열고 닫히는 것과 같은 원리를 이용하여 조리개 미터의 날개 대신 거울(9A)을 부착하고, 이 거울(9A)의 여닫힘 동작을 일정주기에 따라 상하 방향으로 제어하기 위한 거울 제어부(9B)를 구비하여 거울 셔터부(9)를 구성한다. 이때 거울 셔터부(9)는 1/60초를 동작주기로 하여 그 반주기인 1/120초동안은 거울(9A)이 열려서 촬영줌렌즈부(1)에서 전달되는 신호가 결상용 CCD부(5)로 전달되게 하고 나머지 반주기인 1/120초동안은 거울(9A)이 닫혀서 촬영 줌렌즈부(1)에서 전달되는 신호가 광학 뷰파인더부(7)로 전달되게 작동하도록 설정함이 바람직하다.

제 4도는 본 발명에 의한 캠코더의 역 유입광 방지장치의 구성을 보인 단면도로서 도면에 도시된 바와 같이 촬영 줌렌즈부(1)는 피사체의 모양과 크기를 조절하여 화면의 구도를 잡을 수 있도록 하고, 거울 셔터부(9)는 촬영 줌렌즈부(1)에 의해 구성되어 전달되는 화상 정보를 일정한 주기의 여닫힘 동작에 의해 두 방향으로 나누어 주며, 결상용 CCD부(5)는 촬영 줌렌즈부(1)의 화상 신호의 결상면에 놓여서 상기 거울 셔터부(9)를 통과한 한 부분의 결상된 상을 전기적 신호로 바꾸어 모니터나 테이프등의 기록 매체에 전달하는 역할을 하고, 또한 광학 뷰파인더부(7)는 상기 거울 셔터부(9)를 통과한 다른 한 부분의 화상 신호를 광학계를 이용항여 전달 및 배율 조절을 하여 눈으로 관찰할 수 있도록 한다.

제 5도는 본 발명에 의한 CCD카메라의 신호전달계를 보인 신호 파형도로서, 도면에 도시된 바와 같이 (a)는 결상용 CCD부(5)에서 화상 획득한 신호의 파형도이고, (b)는 정보 전달계를 보인 신호파형도이며, (c)는 거울 제어부(9B)에서 공급되는 제어신호에 의한 거울 셔터부(9)의 여닫힘 동작에 따른 신호의 파형도이다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 캠코더의 역 유입광 방지장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저 피사체로부터 들어오는 신호는 촬영 줌렌즈부(1)를 거쳐 거울 셔터부(9)가 열려 있는 1/120초동안은 거울 셔터부(9)를 통과한 후 결상용 CCD부(5)를 거쳐 광전 변환되고 영상신호로 바뀌어 모니터로 출력되며, 한편 상기 거울 셔터부(9)가 닫혀있는 1/120초 동안은 거울 셔터부(9)에서 굴절되어 광학 뷰파인더(7)를 통해 사용자의 눈으로 들어오게 된다.

이때, 상기의 거울 셔터부(9)는 그 동작주기가 1/60 초로서 그 반주기인 1/120 초동안은 거울(9A)이 열리게 됨으로써 촬염 줌렌즈부(1)에서 전달되는 피사체의 촬영 신호를 결상용 CCD부(5)로 전달하기 나머지 반주기인 1/120 초동안은 겨울(9A)이 닫히게 됨으로써 촬영줌렌즈부(1)에서 전달되는 피사체의 촬영 신호를 광학 뷰파인더부(7)로 전달하도록 작동한다.

즉, CCD카메라 시스템은 거울 셔터부(9)가 열려서 결상용 CCD부(5)측으로 화상 신호가 전달되는 1/120 초 동안은 결상용 CCD부(5)측에서 화상신호를 받아들이고 이와는 반대로 거울 셔터부(9)가 닫혀서 광학 뷰파인더부(7)측으로 화상 신호가 전달되는 1/120 초 동안은 결상용 CCD부(5)측에서 화상정보 획득을 멈추는 것을 주기로 하는 작용을 함으로써 전자셔터가 1/120초를 주기로 작용하는 것과 동일하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 캠코더의 역 유입광 방지장치에 의하면 CCD 촬영 성능은 전자 셔터가 채용되지 않은 구성에 비하여 거의 손색이 없고, 광학 뷰파인더를 통해 들어오는 역 유입광에 의한 영향도 근본적으로 제거할 수 있으며 그리고 1/120 초의 셔터 작용은 눈으로 감지할 수 없는 스피드이므로 광학 뷰 파인더로 관찰하는데 있어서도 전혀 문제가 없을 뿐 아니라 본 발명에서는 광량 분리 매체를 쓴 것이 아니고 CCD에서 받는 화상 신호는 줌 렌즈에서 들어온 100%의 광량이고, 광학 뷰 파인더로 보는 화상 또한 줌 렌즈에서 들어온 100%의 광량을 이용하여 재현한 것이므로 종래의 광량 분리에 의한 방식에서 심각한 문제로 부각되었던 광학 뷰파인더의 역 유입광에 의한 촬영시의 노이즈 문제와 화상의 광량 손실에 따른 어두움, 광학 뷰파인더의 눈 렌즈에 의한 눈빛 반사 문제등이 근본적으로 해결되어, 음극선관이나 뷰 파인더에 비해 우월한 광학 뷰파인더의 장점들(예 :모든 색의 고해상도 뷰우 파인더 화상, 절전 효과등)을 화상 열화나 최저 피사체 조도의 희생없이도 충분히 살릴 수 있고 따라서, 본 발명의 적용에 의해 기존의 뷰 파인더 시스템을 채용한 캠코더에 비해서 장점 요소만을 지닌 모든 색 고해상도 광학 뷰파인더 시스템을 구현할 수 있는 유용함이 있다.

Claims (2)

1. 피사체의 모양과 크기를 조절하여 화면의 구도를 잡을 수 있게 하는 촬영 줌 렌즈부와, 상기 촬영 줌렌즈부에 의해 구성되어 전달되는 화상 정보를 거울제어부에 의해 일정주기에 따라 상하방향으로 제어되는 거울의 여닫힘 동작에 의해 두 방향으로 나누어주는 거울 셔터부와, 상기 촬영 줌렌즈부의 화상 신호의 결상면에 놓여서 상기 거울 셔터부를 통과한 한 부분의 결상된 상을 전기적 신호로 바꾸어 모니터나 테이프 등의 기록 매체에 전달하는 결상용 CCD부와, 상기 거울 셔터부에서 굴절한 다른 한 부분의 화상 신호를 광학계를 이용하여 전달 및 배율 조절을 하여 눈으로 관찰할 수 있게 하는 광학 뷰 파인더부로 구성함을 특징으로 하는 캠코더의 역 유입광 방지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 거울 셔터부는 1/60초를 동작주기로 하여 그중 a초동안은 거울이 열려서 촬영줌렌즈부에서 전달되는 100% 의 화상신호가 결상용 CCD부로 전달되게 하고, 나머지 b초(a+b=1/60초) 동안은 거울이 닫혀서 촬영줌렌즈부에서 전달되는 100% 의 화상신호가 굴절되어 광학 뷰 파인더부로 전달되게 동작주기를 설정함을 특징으로 하는 캠코더의 역 유입광 방지장치.