KR100228666B1 - 사진카메라 일체화 비데오카메라 - Google Patents

Abstract

본 발명은 줌렌즈등의 광학계를 사진카메라와 비데오카메라에서 간단히 공통화할 수 있으며, 장치전체를 소형화할 수 있는 사진카메라일체화비데오카메라에 관한 것으로, 사진카메라일체화비데오카메라는, 비데오카메라와 사진카메라의 광학계를 공통으로 하고 있다. 비데오카메라의 촬상소자(20)는 사진카메라의 셔터릴리스에 연동하여 광학계의 초점면으로부터 이탈한다. 콜리메이터(10)는 광학계의 출력광속을 평행광속으로 변환한다. 콜리메이터에서 평행광으로 된 광속을 카메라의 포커스렌즈에 입사한다.

Description

사진카메라 일체화 비데오카메라

제1도는 본 발명의 주요부의 횡단면도.

제2도는 본 발명의 카메라의 광학계를 설명하기 위한 도면.

제3도는 본 발명의 카메라의 전체도.

제4도는 본 발명의 카메라의 블럭도.

제5도는 본 발명의 주요부의 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 조리개 7 : 사진포커스렌즈

8 : 사진필름 10 : 프레넬렌즈

20 : 촬상부 22 : CCD고체촬상소자

25 : 조리개겸용 광학셔터 32 : 샘플링홀드회로

33 : AGC 및 γ보정회로 34 : A/D변환기

35 : 프레임메모리 36 : 메모리제어기

37 : 움직임검출회로 38 : DSP

39 : D/A변환기 50 : DIS마이크로컴퓨터

51 : DSP마이크로컴퓨터 52,65 : AF모터

53,66 : AE모터 61 : SC마이크로컴퓨터

62 : AE노출측정부 63 : 스트로보발광구동회로

67 : 필름감기모터 101 : 카메라광체

105 : 줌렌즈 119 : 스트로보

125 : 비데오카메라회로부 127 : VTR메카니즘

130 : 전자뷰파인더 131 : 마이크로폰

본 발명은 사진카메라 일체화비데오카메라에 관한 것으로, 사진필름을 기록매체로 하는 사진카메라와, 촬상한 화상의 화상신호를 얻는 비데오카메라를 일체구조로 한 카메라에 관한 것이다.

종래에, 특개소 63-261242호 공보 등에 기재된 것처럼, 기록매체로서 은염 등을 사용하는 사진필름을 이용한 사진카메라와, 기록매체로서 자기테이프를 이용하는 비데오카메라를 일체화한 카메라가 개발되어 있다. 게다가, 사진카메라와 비데오카메라에서 함께 사용하는 하나의 광학계와 빔스플리터(beam splitter) 또는 가동미러를 이용하며, 그 광학계에서 얻은 화상을 사진필름 또는 고체촬상소자위에 결상하는 카메라가 개발되어 있다.

최근 들어, 비데오카메라에 이용되는 줌렌즈는 고배율화 및 소형화되고 있으며, 특히 이너포커스형이 주류가 되었으며, 복수의 렌즈가 광축상에서 모터 등에 의해 이동하는 구조로 되어 있기 때문에, 이같은 줌렌즈를 사진카메라 일체화비데오카메라의 공통광학계로서 사용하면, 공통광학계와 고체촬상소자 사이에 빔스플리터 또는 가동미러를 삽입하는 것은 곤란한 문제가 있었다. 또한, 빔스플리터 또는 가동미러는, 비데오카메라의 광로로부터 사진카메라의 광로를 직각으로 분기하므로, 장치 전체의 소형화가 어렵다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 줌렌즈 등으로 된 광학계를 사진카메라와 비데오카메라를 위하여 간단하게 함께 사용할 수 있게 하며, 장치 전체를 소형화할 수 있는 사진카메라 일체화비데오카메라를 제공함을 목적으로 한다.

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한, 비데오카메라와 사진카메라의 광학계를 공통으로 한 사진카메라일체화비데오카메라는, 사진카메라의 셔터릴리스에 연동하여 상기 광학계의 초점면으로부터 이탈하는 비데오카메라의 촬상소자와, 상기 광학계의 출력광속(光束)을 평행광속으로 변환하는 콜리메이터(collimator)를 포함하며, 상기 콜리메이터에서 평행광으로 된 광속은 상기 카메라의 포커스렌즈에 입사된다.

상기 콜리메이터는 상기 촬상소자의 상기 초점면으로부터의 이탈에 연동하여 상기 초점면에 장착되거나 또는 고정되어 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 구현한 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 사진카메라일체화비데오카메라의 실시예 1의 주요부의 횡단면도, 제2(a),(b)도는 본 발명의 카메라의 광학계를 설명하기 위한 도면이다.

제2(a),(b)도에서, 평볼록(planoconvex)렌즈군(1), 평오목(planoconcave)렌즈군(2), 보정렌즈군(3) 및 제2마스터렌즈군(4)은 줌렌즈를 구성하고 있다. 참조번호 5는 조리개이다. 제2(a)도에서 보여진 것처럼, 평오목렌즈군(2)을 평볼록렌즈군(1)측으로 이동시켰을때 광각(廣角)상태가 되며, 제2(b)도에서 보여진 것처럼 평오목렌즈군(2)을 보정렌즈군(3)측으로 이동시키면, 망원(望遠)상태가 된다. 또한, 평오목렌즈군(2)의 이동에 따라 보정렌즈군(3)도 이동한다. 이에 따라 전술한 광각상태와 망원상태중의 어느 한쪽의 경우에도 초점면(focal plane, 6)이 변동하는 일은 없다.

전술한 초점면(6)에는 콜리메이터인 프레넬(Fresnel)렌즈(10) 또는 촬상부(20)가 교환 배치된다. 제2(a),(b)도에서 보여진 바와 같이, 피사체측 초점이 제2마스터렌즈군(4)의 광출사점(exit pupil)에 합치되며 더욱이 프레넬렌즈(10)의 프레넬면을 비구면으로 하여 구면수차를 없앰으로써, 프레넬렌즈(10)는 제2마스터렌즈군(4)으로부터 출력되는 광속을 평행광으로 만든다. 이 평행광은 사진포커스렌즈(7)에 의해 사진필름(8)상에 결상된다.

제1도에서 보여지는 거울몸통(鏡胴)(15)내의 초점면(6) 근방에는 프레넬렌즈(10)와 촬상부(20)가 배설되어 있다. 프레넬렌즈(10)는 그 한쪽 끝(10a)을 축으로 하여 거울몸통(15)의 상부벽에 회동 가능하게 지지되어 있으며, 사진촬영시에 다른쪽 끝(10b)을 거울몸통(15)의 하부벽에 맞닿게 하여 프레넬렌즈(10)가 플랜지(flange)(17)에 밀착되도록 한다.

또, 촬상부(20)는 기판(21)과, 기판(21)에 고정된 CCD고체촬상소자(22)와, 광학필터(23)로 구성되어 있다. 기판(21)은 그 한쪽 끝(21a)을 축으로 하여 거울몸통(15)의 하부벽에 회동 가능하게 지지되어 있으며, 비데오촬상시에는 다른쪽 끝(21b)을 거울몸통(15)의 상부벽에 맞닿게 하여 촬상부(20)가 플랜지(17)에 밀착되도록 한다. 또한, 사진포커스렌즈(7)와 사진필름(8)의 사이에는 조리개 겸용 광학셔터(25)가 설치되어 있다.

통상의 비데오촬영시에는 촬상부(20)가 플랜지(17)에 밀착하여 있고, 사진카메라의 셔터릴리스시에만 촬상부(20)가 회동이탈하며, 그 다음에 프레넬렌즈(10)가 회동삽입되어 플랜지(17)에 밀착한다. 셔터릴리스가 종료하면, 반대로 동작하여 비데오촬상상태로 돌아간다.

제3도는 본 발명의 카메라 전체도를 보여준다. 제3도의 참조번호 101은 카메라광체(筐體)이고, 줌렌즈(105)는 카메라광체(101)의 내부에 수납되어 있다. 줌렌즈(105)의 상방에는 줌모터(106) 및 아이리스미터(107)가 설치되어 있다. 프레넬렌즈(10)와 촬상부(20)는 모터(110)에 의해 구동되는 가동 메카니즘에 의해, 프레넬렌즈의 한쪽 끝(10a) 및 기판의 한쪽 끝(21a) 각각을 축으로 하여 회동되며, 어느 한쪽이 플랜지(17)에 밀착된다.

사진필름(8)은 파트로네(patrone)(112)로부터 계속 나와 모터구동되는 보빈(113)에 감겨진다. 참조번호 115는 어둠상자, 116은 사진카메라의 표시용 LCD, 119는 스트로보, 120은 리모콘 신호의 수광부, 121은 노출측정소자이다.

촬상부(20)에서 촬상된 화상신호는 비데오카메라회로부(125)에서 신호 처리된 후, VTR메카니즘(127)내의 회전드럼(129)에 설치된 자기헤드에 의하여 자기 테이프에 기록된다. 참조번호 130은 전자뷰파인더, 131은 마이크로폰이다.

제4도는 본 발명 카메라의 일실시예의 블럭도를 보여준다. 제4도의 CCD고체촬상소자(22)에서, 비데오카메라의 줌렌즈(105)에서 입사되어 결상된 광학상(像)은 광전변환되며, 광전변환에 의해 얻어진 전하신호는 수직방향 및 수평방향으로 주사되어 독출된다. 이러한 전하신호는 샘플링 및 홀드회로(S/H)(32)에서 샘플링 및 홀드된 후, AGC 및 γ보정회로(33)에 공급되며, 여기에서 진폭이 일정해지도록 자동이득제어되며, 동시에 γ보정이 행해진다. 이 신호는 A/D변환기(34)에 의해 예를들어 1화소마다 10비트의 화상데이타로 변환되며, 메모리 제어기(36)의 제어에 의해 프레임메모리(35)에 써넣어짐과 동시에 움직임검출회로(37)로 공급된다.

움직임검출회로(37)는 A/D변환기(34)로부터 공급되는 화상데이타와, 프레임메모리(35)로부터 독출된 1프레임 전의 화상데이타를 비교하여 화상의 움직임검출을 수행한다. 검출된 움직임벡터는 DIS(digital image stablizer) 마이크로컴퓨터(50)에 공급된다. 이러한 DIS마이크로컴퓨터(50)는 손에 의한 진동의 보정을 수행한다.

이렇게 하여 DIS마이크로컴퓨터(50)에서 표시용 화상프레임이라고 지정된 화상프레임내의 화상데이타는 DSP(digital signal processor)(38)에 공급되며, 여기에서 DSP마이크로컴퓨터(51)의 제어에 의해 AF(오토포커스), AE(오토아이리스), WB(화이트 밸런스)등의 디지탈신호처리가 수행된다. 이러한 처리 후의 화상데이타는 D/A변환기(39)에서 아날로그화되어 단자(49)로부터 차단회로로 공급된다. 또, DSP마이크로컴퓨터(51)는 AF모터(52), AE모터(53) 각각을 구동하여 AF제어, AE제어를 수행하고 있다.

전술한 차단회로는 아날로그화된 화상신호를 처리하여 NTSC방식의 영상신호로 변환하여 전자뷰파인더(130)에 표시시키며, 또한 자기기록장치(127)에서 자기테이프에 기록하기 위한 신호변환을 하고 있다.

AE노출측정부(62)는 Cds(황화카드뮴)셀 등을 이용하여 입사광량을 측정하여 SC마이크로컴퓨터(61)에 공급한다. 셔터버튼(S0,S1) 각각의 온/오프신호가 SC마이크로컴퓨터(61)에 공급된다. SC마이크로컴퓨터(61)는 AE노출측정부(62)의 측정광량에 대응하여 AE모터(66)를 구동하여 AE제어를 수행한다. 또, 셔터버튼(S0,S1)이 온되면 측정광량에 따라 스트로보 발광구동부(ST)(63)의 발광구동을 수행하며, 필름감기모터(67)를 구동한다.

이같이, 사진카메라의 셔터 릴리스(S0,S1의 온)에 연동(連動)하여 촬상소자는 초점면으로부터 이탈하며, 콜리메이터는 광학계 출력을 평행광속으로 바꾸어 사진카메라의 포커스렌즈에 입사시키므로, 줌렌즈 등의 광학계내에 종래와 같이 빔스플리터와 가동미러를 삽입할 필요가 없으며, 또 광학계의 광축을 구부리지 않으므로 장치 전체를 소형화할 수 있다. 또한, 두께가 얇은 프레넬렌즈(10)를 이용한 콜레메이터는 촬상소자가 이탈된 후 삽입되므로, 초점면으로부터 사진카메라의 포커스렌즈까지의 광로를 짧게할 수 있다.

그러므로, 촬상부(20)가 줌렌즈(105)의 광축에서 이탈하여 프레넬렌즈(10)가 플랜지(17)에 밀착하는 사진촬영시에는, 촬상부(20)의 화상신호출력을 얻을 수 없게 된다. 이 결과, 사진촬영시에는 프레임메모리(35)에 기억되어 있는 화상신호가 반복적으로 독출되며, 이에 따라 얻어진 영상신호는 전자뷰파인더(130)에서 표시됨과 아울러 자기테이프에 기록되어진다.

이와 같은 사진촬영기간에는 정지화가 자기테이프에 기록되게 되지만, 사진촬영은 짧은 시간이고, 사진촬영과 동시에 정지화의 기록을 행하기 때문에, 재생시에 사진촬영의 타이밍을 알 수 있게 된다.

제5도는 본 발명의 카메라의 실시예 2의 주요부의 횡단면도를 보여준다. 제5도에서, 거울몸통(15)내의 초점면(6) 근방에는 촬상부(20)가 배설되어 있다. 촬상부(20)는 기판(21)과, 이것에 고정된 CCD고체촬상소자(22)와, 광학필터(23)로 구성되어 있다. 기판(21)의 한쪽끝(21a)은 거울몸통(15)의 하부벽에 회동가능하게 지지되어 있고, 비데오 촬상시에는 다른쪽 끝(21b)을 거울몸통(15)의 상부에 맞닿게 하여 촬상부(20)가 플랜지(17)에 밀착되도록 한다. 사진포커스렌즈(7)와 사진필름(8)의 사이에는 셔터(25)가 설치되어 있고, 플랜지(17)와 사진포커스렌즈(7)의 사이에는 기판(21)의 회동을 저지하지 않는 위치에 초점면(6)을 초점거리로 하는 콜리메이터렌즈(150)가 고정되어 있다. 콜리메이터 렌즈(150)는 사진촬영시에 제2마스타렌즈군(4)으로부터 출력되는 광속을 평행광으로 만들어 사진포커스렌즈(7)로 보낸다. 즉, 콜리메이터렌즈(150)는 프레넬렌즈(10)에 해당하는 것이다. 이와 같이, 콜리메이터렌즈(150)가 고정되고 있으므로, 가동부분이 적어지고, 사진촬영시간을 짧게할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 사진카메라의 셔터릴리스에 연동하여 촬상소자를 초점면으로부터 이탈하며, 콜리메이터에 의하여 광학계 출력을 평행광속으로 하여 사진카메라의 포커스렌즈에 입사하므로, 줌렌즈 등의 광학계내에 종래와 같은 빔스플리터와 가동미러를 삽입할 필요가 없고, 또 광학계의 광축을 구부리지 않으므로 장치전체를 소형화할 수 있다. 촬상소자의 이탈 후 콜리메이터를 삽입하므로, 초점면에서 사진카메라의 포커스렌즈까지의 광로를 짧게할 수 있다. 뿐만 아니라, 콜리메이터를 고정하고 있으므로, 가동부분이 작아지며, 사진촬영시간을 짧게할 수 있으며, 실용적인 면에서 대단히 유용하다.

Claims (3)

1. 비데오카메라와 사진카메라의 광학계를 공통으로 한 사진카메라일체화비데오카메라에 있어서, 사진카메라의 셔터릴리스에 연동하여 상기 광학계의 초점면으로부터 이탈하는 비데오카메라의 촬상소자; 및 상기 광학계의 출력광속을 평행광속으로 변환하는 콜리메이터를 갖으며, 상기 콜리메이터에서 평행광으로 된 광속을 상기 사진카메라의 포커스렌즈에 입사하는 것을 특징으로 하는 사진카메라 일체화비데오카메라.
2. 제1항에 있어서, 상기 콜리메이터는 상기 촬상소자의 상기 초점면으로부터의 이탈에 연동하여 상기 초점면에 장착되는 것을 특징으로 하는 사진카메라일체화비데오카메라.
3. 제1항에 있어서, 상기 콜리메이터는 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 사진카메라일체화비데오카메라.