KR100253943B1

KR100253943B1 - 조리개자동제어방법

Info

Publication number: KR100253943B1
Application number: KR1019970043775A
Authority: KR
Inventors: 김노진
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-08-30
Filing date: 1997-08-30
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR19990020315A

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:비디오 카메라의 조리개 제어에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:비디오 카메라에 있어서 촬상되는 피사체의 밝기를 조절하기 위한 별도의 하드웨어적 구성요소 없이 단지 소프트웨어적인 알고리즘만으로 피사체의 밝기를 조절할 수 있는 조리개 자동제어방법을 제공함에 있다.

다. 그 발명의 해결방법의 요지:렌즈부를 통해 촬상된 영상신호를 화면영상신호로 변환출력하는 신호처리수단으로부터 출력되는 휘도데이터가 미리 설정된 목표치와 동일하도록 조리개를 제어하는데, 이때 상기 조리개를 제어하기 위한 조리개 제어데이터들은 상기 휘도데이터와 목표치 차이에 따라 다르게 설정되어 업/다운 테이블에 저장됨을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도:비디오 카메라에 사용할 수 있다.

Description

조리개 자동제어방법{METHOD FOR AUTO CONTROLLING IRIS}

본 발명은 비디오 카메라의 조리개 자동제어방법에 관한 것으로, 특히 촬상되는 피사체의 밝기를 검출하여 조리개의 개폐량을 자동으로 제어하기 위한 조리개 자동제어방법에 관한 것이다.

비디오 카메라는 영상 및 음성신호를 마련된 기록매체상에 기록하고, 그 기록된 신호를 재생하는 것이 가능한 영상 및 음성신호처리장치이다. 즉, 비디오 카메라는 카메라의 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라 촬영된 피사체를 반복 재생할 수 있는 재생기로서의 기능도 가지고 있는 것이다.

도 1은 종래 비디오 카메라의 개략적인 블럭구성도를 도시한 것이며, 도 2는 도 1중 신호적분기(26)의 회로도를 도시한 것이다. 우선 도 1을 참조하면, 렌즈부(10)는 줌 모터(12)에 맞물려 좌우 회전함으로서 피사체의 배율을 확대 및 축소하는 줌 렌즈와, 포커스 모터(14)에 맞물려 좌우 회전함으로서 광축방향으로 전,후퇴하여 피사체의 포커스를 맞추는 포커스 렌즈를 포함한다. 그리고 상기 줌 모터(12)와 포커스 모터(14)는 각각 마이컴(36)에 의해 제어되는 줌 모터 구동부(16)와 포커스 모터 구동부(18)에 의해 구동한다. 조리개(20)는 조리개 모터 구동부(30)에 의해 구동되는 조리개 모터에 의해 개폐되어 입사광량을 조절한다. CCD(22)는 상기 렌즈부(10)를 통해 입력되는 피사체의 광신호를 촬상영상신호로 변환출력한다. 상호연관 샘플링 및 이득제어부(24)는 상기 촬상영상신호를 샘플링하고 이득 제어하여 출력한다. 한편 도 2의 회로구성을 갖는 신호적분기(26)는 상기 상호연관 샘플링 및 이득제어부(24)로부터 출력되는 CDS 이득제어출력(CDS IN)이 클램프(Clamp)된 신호를 RC적분하여 조리개 모터 구동부(30)로 출력한다. 윈도우 제너레이터(Generator:G)(28)는 화면 상단부의 밝은 피사체를 제거하기 위하여 윈도우펄스를 걸어준다. 이때 윈도우펄스는 VD펄스를 이용하여 발생시킨다. 한편 ADC(Analog-to-Digital Converter)(32)는 상기 상호연관 샘플링 및 이득제어부(24)에서 이득조절된 1필드분의 촬상영상신호를 디지털신호로 변환출력한다. DSP(Digital Signal Processor)(34)는 디지털변환된 1필드분의 촬상영상신호를 NTSC 또는 PAL 포맷의 영상신호로 인코딩처리하기 위한 Y계 신호처리수단들(2H 딜레이, H,V APERTURE, 인코더등)과 C계 신호처리수단들(메트릭스 회로, 화이트 밸런스 블럭, 인코더)을 구비한다. 즉, DSP(34)는 디지털변환된 1필드분의 촬상영상신호를 인코딩처리하여 NTSC 또는 PAL 포맷의 영상신호(Y신호, C신호)로 출력한다. 마이컴(36)은 센서부를 통해 줌 모터(12), 포커스 모터(14)의 구동을 감지하며 비디오 카메라의 전반적인 동작을 제어한다.

상술한 구성을 갖는 종래의 비디오 카메라에서는 촬상되는 피사체의 밝기를 조절하기 위하여 CDS 이득제어출력(CDS IN)을 RC적분하여 조리개 모터 구동부(30)로 피드백시키는 신호적분기(26)를 필요로 하였다.

따라서 본 발명의 목적은 비디오 카메라에 있어서 촬상되는 피사체의 밝기를 조절하기 위한 별도의 하드웨어적 구성요소 없이 단지 소프트웨어적인 알고리즘만으로 피사체의 밝기를 조절할 수 있는 조리개 자동제어방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 비디오 카메라에 있어서 촬상영상신호의 휘도량에 따라 조리개의 개폐속도와 개폐량을 자동 제어할 수 있는 조리개 자동제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 촬상되는 피사체의 밝기를 조절하기 위한 조리개 제어데이터가 저장되는 업/다운 테이블과, 렌즈부를 통해 촬상된 영상신호를 화면영상신호로 변환출력하는 신호처리수단과, 조리개 모터 구동부에 의해 구동되어 입사광량을 조절하는 조리개를 구비하고 있는 비디오 카메라의 조리개 자동제어방법에 있어서,

상기 신호처리수단으로부터 출력되는 휘도데이터를 목표치와 비교하여 그 차이값을 산출하는 제1과정과,

산출된 상기 차이값을 보상하기 위한 조리개 제어데이터를 상기 업/다운 테이블중 하나로부터 독출하는 제2과정과,

독출된 상기 조리개 제어데이터를 상기 조리개 모터 구동부로 출력하여 조리개의 개폐정도를 제어하는 제3과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 종래 비디오 카메라의 개략적인 블럭구성도.

도 2는 도 1중 신호적분기(26)의 회로도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비디오 카메라의 블럭구성도.

도 4는 도 3중 EVR(38)과 조리개 모터 구동부(30) 사이의 신호 입출력관계를 설명하기 위한 회로도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다운 테이블(Down Table) 예시도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이컴(36)의 조리개 개폐 제어흐름도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 상세히 설명한다. 하기 설명 및 도면에서 동일한 구성요소들은 가능한한 동일한 참조부호를 사용하였으며, 업(Up)/다운(Down)테이블 등과 같은 테이블명 및 구체적인 처리흐름 등과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비디오 카메라의 블럭구성도를 도시한 것이며, 도 4는 도 3중 EVR(38)과 조리개 모터 구동부(30) 사이의 신호 입출력관계를 설명하기 위한 회로도를 도시한 것이다. 우선 도 3을 참조하면, 렌즈부(10)는 줌 모터(12)에 맞물려 좌우 회전함으로서 피사체의 배율을 확대 및 축소하는 줌 렌즈와, 포커스 모터(14)에 맞물려 좌우 회전함으로서 광축방향으로 전,후퇴하여 피사체의 포커스를 맞추는 포커스 렌즈를 포함한다. 그리고 상기 줌 모터(12)와 포커스 모터(14)는 각각 마이컴(36)에 의해 제어되는 줌 모터 구동부(16)와 포커스 모터 구동부(18)에 의해 구동한다. 조리개(20)는 조리개 모터 구동부(30)로부터 출력되는 IR(IRIS)구동신호에 의해 개폐되어 입사광량을 조절한다. CCD(22)는 상기 렌즈부(10)를 통해 입력되는 피사체의 광신호를 촬상영상신호로 변환출력한다. 상호연관 샘플링 및 이득제어부(24)는 상기 촬상영상신호를 샘플링하고 이득 제어하여 출력한다. ADC(32)는 상기 상호연관 샘플링 및 이득제어부(24)에서 이득조절된 1필드분의 촬상영상신호를 디지털신호로 변환출력한다. DSP(34)는 디지털변환된 1필드분의 촬상영상신호를 NTSC 또는 PAL 포맷의 영상신호(Y신호, C신호)로 인코딩처리하여 출력한다. 마이컴(36)은 본 발명의 실시예에 따른 제어프로그램이 저장된 롬(ROM)과 카메라 제어동작시 발생되는 데이타를 일시 저장하기 위한 램(RAM)을 구비한다. 상기 롬에는 본 발명의 실시예에 따른 업/다운 테이블이 저장되어 있으며, 상기 마이컴(36)은 상기 롬에 저장된 제어프로그램 및 업/다운 테이블에 근거하여 조리개(20)의 개폐량을 자동제어하기 위한 조리개 제어데이타를 EVR(38)로 출력한다. EVR(38)은 일종의 D/A 컨버터로서 상기 마이컴(36)으로부터 디지털형태의 조리개 제어데이타(IR1,IR2)를 입력받아 조리개 모터 구동부(30)에 DC제어값을 출력한다. 이를 도 4를 참조하여 설명하면, 조리개 모터 구동부(30)의 차동증폭기(42)는 반전입력단(-)과 비반전 입력단(+)을 통해 각각 입력되는 DC제어값과 기준전압 Vref를 차동증폭하여 조리개(IR) 구동신호로 출력한다. 이때 상기 반전입력단(-)으로 입력되는 DC제어값은 마이컴(36)으로부터 출력되는 16비트의 조리개 제어데이타에 의해 결정된다. 도 4에서 IR1은 상기 16비트의 조리개 제어데이타중 상위 바이트를 나타내며, IR2는 하위 바이트를 나타낸다. 그리고 도 4에서 R1, R2를 각각 1[KΩ]과 15[KΩ]으로 가정하면 하위 바이트 IR2에 의해 조리개(20)를 미세하게 제어할 수 있으며, 상기 IR2의 캐리(Carry)가 발생할 경우 IR1이 변화된다. 한편 줌 모터 구동부(16)와 포커스 모터 구동부(18)는 각각 줌 모터(12)와 포커스 모터(14)의 구동상태를 감지하여 이를 줌 센스(Zoom Sence)신호와 포커스 센스(Focus Sence)신호로서 마이컴(36)으로 출력하며 마이컴(36)으로부터 입력되는 제어값에 따라 모터(12,14)의 구동을 제어한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다운 테이블(Down Table:DNTBL)을 예시한 것이다. 상기 다운 테이블(DNTBL)이라함은 촬상되는 피사체의 밝기가 목표치 보다 클 경우, 피사체의 밝기를 목표치로 다운시키기 위해 피사체의 밝기와 목표치 차이에 따라 조리개 제어데이타를 대응시켜 놓은 테이블을 의미한다. 그리고 상기 "목표치"라함은 촬상되는 피사체가 최적의 밝기를 가지도록 미리 설정된 값을 나타낸다. 도 5에서 횡축의 A방향은 촬상되는 피사체의 현재 밝기와 목표치와의 차이 를 나타내며, 상기 피사체의 밝기는 DSP(34)로부터 입력되는 휘도신호(Y)로 판별할 수 있다. 그리고 종축은 조리개(20)의 개폐정도를 나타내는 것으로, 상부로 갈수록 조리개(20)가 개방되며 하부로 갈수록 조리개(20)는 닫혀진다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이컴(36)의 조리개 개폐 제어흐름도를 도시한 것이다. 이하 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 동작을 설명하면 다음과 같다.

우선 비디오 카메라를 이용하여 특정 피사체를 촬영하고 있는 상태를 가정하면, 마이컴(36)은 50단계에서 DSP(34)로부터 입력되는 휘도신호(Y)로 현재 촬상되고 있는 피사체의 밝기를 판별하여 미리 설정되어 있는 목표치와 비교한다. 비교결과 피사체의 현재 밝기가 목표치와 동일하다면 마이컴(36)은 52단계로 진행하여 조리개(20)를 현재 위치로 유지시키고 다시 50단계로 되돌아간다. 그러나 만약 50단계의 검사결과 피사체의 현재 밝기가 목표치와 동일하지 않다면 마이컴(36)은 54단계로 진행하여 피사체의 현재 밝기가 목표치 보다 큰 값을 가지는가를 검사한다. 검사결과 피사체의 현재 밝기가 목표치 보다 크다면 마이컴(36)은 피사체의 밝기를 다운(Down)시키기 위해 56단계로 진행하고 그렇지 않으면 피사체의 밝기를 업(Up)시키기 위해 58단계로 진행한다. 그리고 56단계와 58단계에서 마이컴(36)은 각각 다운 테이블 및 업 테이블을 검색하고 60단계에서 피사체의 현재 밝기와 목표치 사이의 차이에 대응하는 조리개 제어데이타를 독출한다. 상기 업 테이블 역시 피사체의 밝기를 목표치로 업시키기 위해 피사체의 밝기와 목표치 차이에 따라 조리개 제어데이타를 대응시켜 놓은 테이블을 의미한다. 조리개 제어데이타를 해당 업/다운 테이블에서 독출한 마이컴(36)은 이후 독출된 조리개 제어데이타를 EVR(38)로 출력한다. 이에 따라 상기 조리개 제어데이타의 상위 바이트 IR1과 하위 바이트 IR2에 의해 차동증폭기(42)의 반전입력단(-)으로 입력되는 DC제어값이 결정됨으로서 결과적으로 조리개(20)의 개폐량이 자동제어된다. 이후 마이컴 (36)은 다시 50단계로 되돌아가 상술한 50단계 내지 62단계를 반복 수행함으로서 촬영중 촬상되는 피사체의 밝기를 최적의 상태로 유지할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 촬상되는 피사체의 밝기를 조절하기 위한 별도의 하드웨어적 구성요소 없이 단지 소프트웨어적인 알고리즘만으로 피사체의 밝기를 자동 조절할 수 있기 때문에 비디오 카메라의 생산원가를 낮출 수 있는 장점이 있으며, 피사체의 밝기를 검출하여 조리개의 개폐정도를 자동 제어하기 때문에 피사체의 밝기가 최적의 밝기로 유지될 수 있는 장점이 있다.

Claims

촬상되는 피사체의 밝기를 조절하기 위한 조리개 제어데이터가 저장되는 업/다운 테이블과, 렌즈부를 통해 촬상된 영상신호를 화면영상신호로 변환출력하는 신호처리수단과, 조리개 모터 구동부에 의해 구동되어 입사광량을 조절하는 조리개를 구비하고 있는 비디오 카메라의 조리개 자동제어방법에 있어서,

상기 신호처리수단으로부터 출력되는 휘도데이터를 목표치와 비교하여 그 차이값을 산출하는 제1과정과,

산출된 상기 차이값을 보상하기 위한 조리개 제어데이터를 상기 업/다운 테이블중 하나로부터 독출하는 제2과정과,

독출된 상기 조리개 제어데이터를 상기 조리개 모터 구동부로 출력하여 조리개의 개폐정도를 제어하는 제3과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 조리개 자동제어방법.
제1항에 있어서, 상기 업/다운 테이블 각각은 촬상되는 피사체의 밝기를 업(Up)시키기 위한 조리개 제어데이타들과 피사체의 밝기를 다운(Down)시키기 위한 조리개 제어데이타들로 이루어짐을 특징으로 하는 조리개 자동제어방법.