KR100259158B1 - 평행광을 이용한 고화질 영상 입력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평행광을 이용한 고화질 영상 입력장치에 관한 것으로서, 피사체로부터 입사되는 입사광을 집광시키기 위한 포커싱 렌즈 일측으로 입사광의 광로를 평행하게 만드는 광로변환부 및 평행광을 반사하는 미러가 순차적으로 위치되고, 미러에는 비디오 카메라의 손떨림을 보정하기 위한 구동 액츄에이터가 결합되며, 구동 액츄에이터 일측에는 미러에 대해 직교되도록 고체 촬상소자가 위치됨으로써, 포커싱 렌즈를 통과하면서 광각을 갖는 입사광을 다시 평행광으로 만들어 고체 촬상소자의 수광면에 결상시키므로 피사체로부터 입사된 입사광의 면적을 줄일 수 있음은 물론 입사광을 반사시키기 위한 미러의 크기가 작아짐에 따라 영상 입력장치 및 기록재생장치를 박형화할 수 있다.

Description

평행광을 이용한 고화질 영상 입력장치

본 발명은 평행광을 이용한 고화질 영상 입력장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피사체로부터 입사된 입사광을 고체 촬상소자의 수광면에 평행하게 결상시킴으로써, 미러의 크기를 작게 할 수 있음은 물론 영상 입력장치를 박형화할 수 있도록 한 고화질 영상 입력장치에 관한 것이다.

일반적으로, CCD(charge coupled device)와 같은 저분해능 고체 촬상소자를 이용한 캠코더, 비디오 카메라 등의 영상 입력장치는 영상을 촬영하여 기록매체에 녹화하고, 녹화된 영상을 재생하기 위한 장치로서 최근 그 활용이 보편화되어 널리 사용된다.

그러나, 영상 입력장치를 통상 휴대하고 다니면서 물체를 촬영하기 때문에 불가피하게 손떨림이 발생되어 종종 그 영상이 흐트러지게 된다. 또한, 이러한 손떨림은 사용자의 숙련도, 또는 개인적인 특성에 의해 다소 그 정도의 차이는 있으나, 결국 촬영하고자 하는 영상의 초점 등이 흐트러져 특히, 고배율의 스크린에 투사할 경우 선명한 영상을 얻을 수 없는 단점이 있었다.

이와같은 단점을 해결하기 위한 종래의 영상 입력장치는 도 1에 도시된 바와같이, 도시되지 않은 렌즈경통과 이의 후방측에 결합되는 배럴 마스터 그리고, 피사체로부터의 광을 반사시킬 수 있도록 일정각도로 기울어지게 설치되는 미러(10)와 미러(10)를 롤링 및 피치방향으로 회전시키는 미러 회전장치로 구성된다.

렌즈경통의 선단에는 렌즈부(12)가 장착되고, 렌즈경통과 배럴 마스터 사이에는 피사체로부터 입사되는 광량을 조절할 수 있도록 조리개(도시되지않음)가 설치되며, 렌즈경통 내부에는 입사광의 배율을 확대 및/또는 축소시키기 위한 줌 렌즈(14)가 직선이동 가능하게 장착된다.

배럴 마스터의 선단에는 고정렌즈(16)가 고정되며, 이의 내부에는 줌 렌즈(14)와 동일방향 및 속도로 이동하면서 수광면에 입사광의 초점을 결상시키기 위한 포커싱 렌즈(18)가 장착되고, 후방벽면에는 저분해능 고체 촬상소자(20)가 고정된다.

미러 회전장치는 미러 후면에 결합되어 비디오 카메라의 손떨림 발생시 이를 보정하기 위한 구동 액츄에이터(22)로 구비되며, 이 구동 액츄에이터에는 통상적으로 리니어 모터(linear motor) 또는 보이스 코일 모터(voice coil motor)가 사용된다.

이와같이 구성된 종래의 영상 입력장치에 있어서는, 피사체로부터 입사되는 입사광이 미러(10)에 의해 직각으로 반사되면서 렌즈부(12)를 통과함과 동시에 직선 이동하는 줌 렌즈(14)를 통과하여 고배율로 확대되거나 또는 축소되고, 고정렌즈(16)와 포커싱 렌즈(18)를 거쳐 입사광이 광각을 가지면서 고체 촬상소자(20)의 수광면상에 초점이 결상된다.

그 후, 결상된 입사광은 고체 촬상소자(20)로부터 전기적인 신호를 거쳐 디지털 영상신호로 변환되고, 디지털 영상신호는 다시 픽셀들을 스캔닝한 상태에서 필드 메모리에 저장된 후 필드 주파수로 출력하여 기록재생장치(도시되지않음)에서 영상을 녹화하게 된다.

이때, 비디오 카메라를 사용하여 촬영시 발생되는 손떨림을 보정할 경우에 있어서는, 비디오 카메라의 흔들림 정도 즉, 흔들리는 가속도를 자이로센서(gyrosensor) 등의 센서에서 감지한 다음 이의 신호를 제어부(도시되지않음)로 출력하면, 제어부에서는 이의 신호에 따라 구동 액츄에이터(22)를 구동시킨다.

구동 액츄에이터(22)의 구동에 의해 미러(10)가 롤링 및/또는 피치 방향으로 회전됨에 따라 피사체로부터 입사되는 입사광의 광로를 변경하여 손떨림을 보정할 수 있는 것이다.

그러나, 상기와 같이 미러에 의해 반사된 입사광을 포커싱 렌즈로 굴절시킨 후 고체 촬상소자의 수광면에 초점을 결상하였기 때문에 입사광의 광각 즉, 입사광의 면적을 모두 수용하면서 반사시키기 위한 미러의 크기가 커짐은 물론 이에 따라 미러를 포함한 영상 입력장치가 커져 결국, 기록재생장치를 박형화하는 추세에 적절하게 대응할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 포커싱 렌즈를 통과하면서 광각을 갖는 입사광을 다시 평행광으로 만들어 고체 촬상소자의 수광면에 결상시킴으로써, 피사체로부터 입사된 입사광의 면적을 줄일 수 있음은 물론 입사광을 반사시키기 위한 미러의 크기가 작아짐에 따라 영상 입력장치 및 기록재생장치를 박형화할 수 있는 평행광을 이용한 고화질 영상 입력장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 영상 입력장치를 개략적으로 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 평행광을 이용한 고화질 영상 입력장치를 도시한 구성이다,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

12 : 렌즈부 14 : 줌 렌즈

16 : 고정렌즈 18 : 포커싱 렌즈

40 : 콜리메이팅 렌즈 42 : 미러

44 : 구동 액츄에이터 46 : 고체 촬상소자

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 피사체로부터 입사되는 입사광을 집광시키기 위해 직선이동 가능하게 장착되는 포커싱 렌즈와; 상기 포커싱 렌즈 일측에 위치되어 상기 포커싱 렌즈로부터 집광된 입사광의 광로를 평행하게 만드는 광로변환부와; 상기 광로변환부 일측에 일정각도로 기울어지게 설치되어 상기 광로변환부를 통과한 평행광을 수용함과 동시에 반사시키기는 미러와; 상기 미러에 결합되어 비디오 카메라의 손떨림을 보정할 때 상기 미러를 롤링 및/또는 피치 방향으로 구동시키기 위한 구동 액츄에이터; 및 상기 미러에 대해 직교되도록 위치되어 상기 미러에서 반사된 평행광을 결상시키는 고체 촬상소자를 포함하여 구비된 것에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 광로변화부는 상기 포커싱 렌즈를 통과한 입사광을 평행광으로 그의 광로를 변경시키기 위한 콜리메이팅 렌즈가 사용되는 것에 의해 달성된다.

이하, 본 발명에 따른 평행광을 이용한 고화질 영상 입력장치의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 영상 입력장치를 도시한 도면으로서, 렌즈부(12)가 그의 선단에 장착된 렌즈경통 내부에는 피사체로부터 입사된 입사광의 배율을 확대 및/또는 축소시키기 위한 줌 렌즈(14)가 직선이동 가능하게 장착되고, 렌즈경통 후방측에는 고정렌즈(16)를 갖는 배럴 마스터가 결합된다.

배럴 마스터 내부에는 입사광을 집광(集光)시키기 위해 줌 렌즈(14)와 동일방향 및 속도로 이동되는 포커싱 렌즈(18)가 장착되며, 포커싱 렌즈(18) 일측에는 집광된 입사광의 광로를 평행하게 만들기 위한 광로변환부가 위치되고, 이 광로변환부 일측에는 광로변환부를 통과한 평행광 모두를 수용함과 동시에 반사시키기 위해 크기가 작은 미러(42)가 일정각도로 기울어지게 설치된다.

광로변환부는 포커싱 렌즈(18)를 통과한 입사광을 평행광(collimated light)으로 그의 광로를 변경시키기 위한 콜리메이팅 렌즈(40)가 사용되며, 미러(42)에는 비디오 카메라의 촬영시 손떨림을 보정할 수 있도록 롤링 및/또는 피치 방향으로 구동되는 구동 액츄에이터(44)가 결합되고, 미러(42)와 직교된 위치에는 미러(42)에서 반사된 평행광을 수광면에 결상시키기 위한 고체 촬상소자(46)가 고정된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 고화질 영상 입력장치의 작용을 상세하게 설명한다.

피사체로부터 입사되는 입사광이 렌즈부(12)를 통과함과 동시에 직선 이동하는 줌 렌즈(14)를 통과하여 고배율로 확대되거나 또는 축소되고, 고정렌즈(16)와 포커싱 렌즈(18)를 통과하면서 집광한 후 다시 콜리메이팅 렌즈(40)를 거쳐 입사광의 광로가 평행하게 변경된다.

그 후, 평행광으로 된 입사광을 비교적 크기가 작은 미러(42)에 모두 수용됨과 동시에 반사되면서 미러(42)에 대해 직교되도록 위치된 고체 촬상소자(46)의 수광면상에 결상된다. 즉, 수광면상에 결상되는 입사광의 면적이 넓어 저분해능 고체 촬상소자(46)로부터 고화질의 영상을 얻을 수 있는 것이다.

한편, 비디오 카메라의 촬영시 손떨림이 발생할 경우에는, 비디오 카메라의 흔들리는 가속도를 센서로 감지한 다음 이의 신호를 제어부로 출력하면, 제어부에서는 이의 신호에 따라 구동 액츄에이터(44)를 구동시킴에 따라 미러가 롤링 및 또는 피치 방향으로 회전되면서 손떨림을 보정한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 평행광을 이용한 고화질 영상 입력장치에 의하면, 포커싱 렌즈를 통과하면서 광각을 갖는 입사광을 다시 평행광으로 만들어 고체 촬상소자의 수광면에 결상시킴으로써, 피사체로부터 입사된 입사광의 면적을 줄일 수 있음은 물론 입사광을 반사시키기 위한 미러의 크기가 작아짐에 따라 영상 입력장치 및 기록재생장치를 박형화할 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (2)

1. 피사체로부터 입사되는 입사광을 집광시키기 위해 직선이동 가능하게 장착되는 포커싱 렌즈와;

   상기 포커싱 렌즈 일측에 위치되어 상기 포커싱 렌즈로부터 집광된 입사광의 광로를 평행하게 만드는 광로변환부와;

   상기 광로변환부 일측에 일정각도로 기울어지게 설치되어 상기 광로변환부를 통과한 평행광을 수용함과 동시에 반사시키기는 미러와;

   상기 미러에 결합되어 비디오 카메라의 손떨림을 보정할 때 상기 미러를 롤링 및/또는 피치 방향으로 구동시키기 위한 구동 액츄에이터; 및

   상기 미러에 대해 직교되도록 위치되어 상기 미러에서 반사된 평행광을 결상시키는 고체 촬상소자를 포함하여 구비된 것을 특징으로 하는 평행광을 이용한 고화질 영상 입력장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 광로변화부는 상기 포커싱 렌즈를 통과한 입사광을 평행광으로 그의 광로를 변경시키기 위한 콜리메이팅 렌즈가 사용되는 것을 특징으로 하는 평행광을 이용한 고화질 영상 입력장치.

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