KR100278385B1 - 캠코더의 자동초점 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 주요 피사체 및 주변 피사체의 움직임을 판단하여 주요 피사체의 움직임에 따라서 초점 영역을 가변하여 정확한 초점을 자동으로 조절하도록 하는 캠코더의 자동초점 조절장치에 관한 것으로 이와 같은 본 발명은 고역 및 저역필터링 된 영상신호를 디지탈 신호로 변환시켜 출력하는 아날로그/디지탈 변환수단과, 한 화면을 미소화면으로 분할하여 이 분할된 미소화면에 입력된 상기 아날로그/디지탈 변환수단를 통해 얻어진 디지탈 값을 가산하는 화면분할 적분수단과, 입력되는 어드레스 제어신호에 따라 어드레스 신호를 발생하는 어드레스 신호 발생수단과, 상기 어드레스 신호 수단에서 발생된 어드레스 신호에 따라 상기 화면 분할 적분수단을 통해 얻어진 디지탈 값을 저장하는 제 1 메모리와, 상기 제 1 메모리에 저장된 디지탈 값과 화면분할 적분수단를 통해 디지탈 값을 감산하는 감산수단과, 상기 어드레스 발생수단에서 발생된 어드레스 신호에 따라 감산수단을 통해 얻어진 디지탈 값을 저장하는 제 2 메모리와, 상기 화면분할 적분수단을 통해 얻어진 디지탈값 및 제 2 메모리에 저장된 디지탈 값에 따라 포커싱을 자동으로 조절하는 마이콤을 구성함으로써 달성되어 지는것이다.

Description

캠코더의 자동초점 조절장치

제1도는 종래 캠코더의 자동초점 조절장치 블럭구성도.

제2도는 본발명 캠코더의 자동초점 조절장치 블럭 구성도.

제3a도는 제2도를 설명하기 위한 피사체의 움직임을 보인도 이고,

제3b도는 (a)에 따라 제2도에 입력되는 정보 포멧이다.

제4a도는 제2도를 설명하기 위한 피사체의 수평 이동을 보인도이고,

제4b도는 (a)에 따라 제2도의 각부에 입력되는 정보 포멧이다.

제5a도는 제2도를 설명하기 위한 주변 피사체의 움직임을 보인도이고,

제5b도는 (a)에 따라 정보 변동을 보인도이다.

제6a도는 제2도를 설명하기 위한 수평 피사체의 움직임을 보인도이고,

제6b도는 (a)에 따라 제2도의 각부에 입력되는 정보 포멧이다.

제7a도는 제2도를 설명하기 위한 네온사인 파사체를 보인도이고,

제7b도는 (a)의 네온사인 점멸에 따라 제2도에 입력되는 정보량 변화를 보인도이다.

제8도는 제2도의 실시예도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

106, 107 : 제1, 제2고역 필터부 108,114,118 : 제1, 제2, 제3스위칭부

109 : 아날로그/디지탈 변환부 110 : 화면 분할 적분부

112 : 마이콤 115 : 어드레스 발생부

116, 117, 120 : 제 1, 제 2, 제 3 메모리

본 발명은 카메라 일체형 브이씨알(이하 "캠코더"라 약칭함)의 자동 초점 조절에 관한 것으로, 특히 주요 피사체 및 주변 피사체의 움직임을 판단하여 주요 피사체의 움직임에 따라서 초점 영역을 가변하여, 정확한 초점을 자동적으로 조절하도록 하는 캠코더의 자동초점 조절장치에 관한 것이다.

종래 캠코더의 자동초점 조절장치는 제1도에 도시한 바와같이, 포커스 렌즈(100)와, 노출을 제어하는 조리개(101)와, 상기 포커스 렌즈(100) 및 변환하는 촬상관(102)과, 상기 입력되는 이득 제어신호에 따라 촬상관(102)에서 촬상된 영상신호의 이득을 제어하여 휘도신호로 변환하는 자동이득 제어부(102)와, 상기 자동이득 제어부(102)의 휘도신호를 복합 영상신호를 엔코딩 하여 출력하는 엔코더(104)와, 상기 엔코더(104)에서 엔코딩 된 영상신호를 처리하여 화면영상 신호로 출력하는 영상신호 처리부(105)와, 상기 자동이득 제어부(103)를 통해 얻어진 화면 영역의 휘도신호를 각각 다른 고역필터링 하는 제 1, 제 2 고역필터부(106)(107)와, 입력되는 스위칭 제어 신호에 의해 스위칭되어 상기 제 1, 제 2 고역 필터부(104)(105)으로 부터 출력된 휘도 신호를 출력하는 스위칭부(108)와, 상기 스위칭부(107)으로 부터 출력된 화면의 각 영역에 대한 고주파 성분의 휘도 신호를 디지탈 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환부(109)와, 상기 아날로스/디지탈 변환부(108)를 통해 디지탈 신호로 변환되어 얻어진 화면의 각영역에 대한 피사체의 휘도신호를 적분하여 출력하는 화면분할 적분부(110)와, 상기 화면분할 적분부(109)에서 적분된 신호에 의해 모터 구동부(101) 및 시스템 전체의 동작을 제어하는 마이콤(112)로 구성되어 진다.

이와 같이 구성된 종래 캠코더의 자동초점 조절장치의 동작을 설명하면 먼저 피사체의 광신호가 포커스렌즈(100)및 조리개(101)를 순차 통하여 촬상관(102)에 입력되면 상기 촬상관(102)은 입력된 피사체의 광신호를 촬상영상 신호를 변환하여 자동 이득제어부(103)에 입력하게 된다.

상기 자동이득 제어부(6)는 입력된 촬상영상신호를 이득제어하여 기울기 신호로 출력하게 된다.

이때 상기한 기울기 신호는 포커스 렌즈(100)의 이동량에 따라 촛점이 맞는 상태와 촛점이 맞지 않은 상태로 제 1, 제 2 고역필터부(106)(107) 및 엔코더(104)에 입력된다.

상기 엔코더(104)는 자동 이득제어부(103)를 통해 입력되는 영역의 휘도신호를 엔코딩 하여 출력하게 되고, 이 출력된 영상신호는 영상신호처리부(105)를 통해 처리되어 화면 영상신호로 출력된다.

상기 제 1, 제 2 고역필터부(106)(107)는 해당 영역의 한 수평귀선 기간에 입력되는 휘도신호를 각기 다른 대역으로 고역 필터링하여 한 수평귀선기간 동안의 합신호를 스위칭부(108)에 입력하게 되고 스위칭부(108)는 마이콤(112)의 제어신호에 따라 스위칭되어 제 1 고역 필터부(106)나 제 2 고역 필터부(107)를 통해 고역필터링된 신호를 아날로그/디지탈 변환부(109)에 인가한다.

이때 상기 고역필터링 된 값은 촛점이 맞는 경우가 그렇지 않은 경우보다 더 큰값을 가지게 된다.

상기 아날로그/디지탈 변환부(109)는 스위칭부(108)를 통해 순차적으로 입력되는 화면의 각 영역에 대한 1 필드분(262, 5H)의 휘도신호를 디지탈 신호로 변환하여 화면영역 분할부(110)에 입력하게 된다.

이에 따라 화면 분할 적분부(110)는 한 화면을 각 영역으로 분할하여 이 분할된 각 영역에 아날로그/디지탈 변환부(109)에서 변환된 디지탈 신호를 입력받아 이를 합산하여 이 합산된 결과값을 마이콤(112)에 입력하게 된다.

상기 마이콤(112)는 화면 분할 적분부(110)에서 합산된 값에 따라 현재 포커싱 상태를 판단하여 모터 제어신호를 모터 구동부(111)에 인가하고 상기 모터 구동부(111)는 마이콤(110)으로 부터 출력된 모터제어 신호에 따라 포커스 모터를 구동하여 정초점을 맺도록 하여 자동 촛점을 제어하게 된다.

그러나 이와 같은 종래 캠코더의 자동초점 조절장치는 주요 피사체 및 주변 피사체의 움직임에 의해 포커스 모터를 구동하므로 인해 움직여 정촛점을 맺지 못하고 원하지 않은 포커스 동작을 수행하는 문제점 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 주요 피사체 및 주변 피사체의 움직임을 판단하여 주요 피사체의 움직임에 따라서 초점 영역을 가변하여 정확한 초점을 자동으로 조절하도록 하는 캠코더의 자동초점 조절장치를 제공함에 있다.

이와 같은 본 발명은 고역 및 저역필터링 된 영상신호를 디지탈 신호로 변환시켜 출력하는 아날로그/디지탈 변환수단과, 한 화면을 미소화면으로 분할하여 이 분할된 미소화면에 입력된 상기 아날로그/디지탈 변환수단을 통해 얻어진 디지탈 값을 가산하는 화면분할 적분수단과, 입력되는 어드레스 제어신호에 따라 어드레스 신호를 발생하는 어드레스 신호 발생수단과, 상기 어드레스 신호발생 수단에서 발생된 어드레스 신호에 따라 상기 화면 분할 적분수단을 통해 얻어진 디지탈 값을 저장하는 제 1 메모리와, 상기 제 1 메모리에 저장된 디지탈 값과 화면분할 적분수단를 통해 디지탈 값을 감산하는 감산수단과, 상기 어드레스 신호발생 수단에서 발생된 어드레스 신호에 따라 감산수단을 통해 얻어진 디지탈 값을 저장하는 제 2 메모리와, 상기 화면분할 적분수단을 통해 얻어진 디지탈값 및 제 2 메모리에 저장된 디지탈 값에 따라 포커싱을 자동으로 조절하는 마이콤을 구성함으로써 달성되어 지는것으로 이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 3 도는 본 발명 캠코더의 자동초점 조절장치 블럭 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 포커스 렌즈(110)와, 노출을 제어하는 조리개(101)와, 상기 포커스 렌즈(100) 및 조리개(101)를 통한 피사체의 광신호를 촬상 영상신호로 변환하는 촬상관(102)과, 상기 입력되는 이득제어 신호에 따라 촬상관(102)에서 촬상된 영상신호의 이득을 제어하여 일정레벨을 휘도신호를 출력하는 자동이득 제어부(103)와, 상기 자동이득 제어부(102)의 휘도 신호를 복합영상 신호로 엔코딩 하여 출력하는 엔코더(104)와, 상기 엔코더(104)에서 엔코딩된 영상신호를 처리하여 화면영상 신호로 출력하는 영상신호 처리부(105)와, 상기 자동이득 제어부(103)를 통해 얻어진 화면 영역의 휘도신호를 각각 다른 고역 필터링 하는 제 1 , 제 2 고역필터부(106)(107)와, 상기 자동이득 제어부(103)를 통해 얻어진 화면 영역의 휘도신호를 저역 필터링 하는 제역필터부(113)와, 입력되는 제 1 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 되어 상기 제 1 , 제 2 고역필터부(106))(107) 및 저역 필터부(113)에서 필터링 되어 휘도신호를 출력하는 제 1 스위칭부(108)와, 상기 제 1 스위칭부(108)를 통해 출력된 휘도신호를 디지탈 신호로 변환시켜 출력하는 아날로그/디지탈 변환부(109)와, 한 화면을 다수의 미소화면으로 분할하여 이 분할된 미소화면마다 상기 아날로구/디지탈 변환부(109)에서 변환된 디지탈 신호를 적분하는 화면분할 적분부(110)와, 입력되는 제 2 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 되어 상기 화면 분할 적분부(110)에서 적분되어 출력된 디지탈 신호를 출력하는 제 2 스위칭부(114)와, 입력되는 어드레스 제어 신호에 따라 어드레스 신호를 발생하는 어드레스 신호 발생부(115)와, 상기 어드레스 신호 발생부(115)에서 발생된 어드레스 신호에 따라 어드레스를 지정받아 상기 제 2 스위칭부(114)를 통해 출력된 디지탈 신호를 저장하는 제 1 , 제 2 메모리(116)(117)와, 입력되는 제 2 스위칭 제어신호에 의해 스위칭 되어 상기 제 1, 제 2 메모리(116)에 저장된 디지탈 신호를 출력하는 제 3 스위칭부(118)와, 상기 제 2 스위칭부(118)를 통해 출력된 디지탈 신호와 상기 화면분할 적분부(110)에서, 적분되어 출력된 디지탈 신호를 감산하여 출력하는 감산부(119)와, 상기 어드레스 신호 발생부(115)에서 발생되어 출력된 어드레스 지정신호에 따라 감산부(119)에서 감산된 디지탈 신호를 저장하는 제 3 메모리(120)와, 상기 제 3 메모리(120)에 저장된 디지탈 신호 및 화면분할 적분부(110)로 부터 출력된 디지탈 신호에 따라 포커스 모터 구동부(111) 및 시스템 전체의 동작을 제어하는 마이콤(112)으로 구성한다.

이와 같이 구성한 본 발명의 동작 및 효과를 첨부한 도면 제 3 도 내지 제 7 도를 참조하여 상세히 설명하면 제 4 도는 주변 피사체가 정지한 상태에서 주요 피사체가 정지한 상태에서 주요 피사체가 A지역에서 B지역으로 이동하는 경우를 보인도이다.

여기서 A지역 주요 피사체의 광신호는 포커스 렌즈(100) 및 조리개(101)를 통해 촬상관(102)에 인가되고 상기한 촬상관(102)은 조리개(101)를 통해 얻어 휘도신호를 촬상 영상신호로 변환시키고 이 변환된 촬상영상 신호는 자동이득 제어부(103)를 통해 일정레벨의 촬상 영상신호로 출력된다.

상기 출력된 촬상영상신호는 엔코더(104) 및 영상신호 처리부(105)를 순차 통해 화면 영상신호로 출력되고 아울러 일정레벨의 촬상영상 신호는 제 1 , 제 2 고역필터부(106)(107) 및 저역 필터부(113)를 필터링 되어 각각 제 1 스위칭부(108)에 인가된다.

상기 제 1 스위칭부(108)는 마이콤(112)으로 부터 출력된 제 1 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 되어 상기 제 1 , 제 2 고역 필터부(106)(107) 및 저역 필터부(113)를 통해 얻어진 신호 중 하나의 신호를 출력하고 상기 출력된 영상신호는 아날로그/디지탈 변환부(109)를 통해 디지탈 신호로 변환되어 화면 분할 적분부(110)에 인가되고 상기한 화면 분할 적분부(110)는 분할된 화면에 입력된 아날로그/디지탈 변한부(109)를 통해 얻어진 디지탈 신호를 가산하고 이 가산된 디지탈 정보는 제 2 스위칭부(114)를 통해 제 1 메모리(116)나 제 2 메모리(117)에 인가된다.

한편, 제 3 도의 B지역의 피사체 정보는 화면 분할 적분부(110)를 통해 감산부(119) 및 마이콤(112)에 입력된다.

이에 따라 마이콤(112)은 제 3 스위칭부(118)에 스위칭 제어 신호를 출력하여 제 3 스위칭부(118)를 스위칭 시키고 상기 제 3 스위칭부(118)가 스위칭됨에 따라 제 1 메모리(116)나 제 2 메모리(117)에 저장된 A지역의 피사체 정보는 제 3 스위칭부(118)를 통해 감산부(119)에 인가된다.

상기 감산부(119)는 화면분할 적분부(110)를 통해 얻어진 현 필드의 피사체 정보와 제 3 스위칭부(118)를 통해 출력된 종래 필드의 피사체 정보와 제 3 스위칭부(118)를 통해 출력된 종래 필드의 피사정보를 감산한 후 제 3 메모리(120)에 저장한다.

이때 제 3 메모리(120)에 저장된 정보는 제 3 도의(b)에 도시한 바와같이 불변(0), 변동(+, -)의 값으로 저장된다.

여기서 변동량이 양의 값을 갖는 영역을 전 필드에서 갖는 피사체 정보가 현 필드의 피사체 정보보다 큰 경우이고 변동량이 음의 값을 갖는 영역은 현 필드의 피사체 정보가 이전 필드 정보보다 큰 경우이다.

따라서 마이콤(112)은 제 3 메모리(120)에 저장된 정보에 의해 주요 피사체가 양의 값을 갖는 영역에서 음의 값을 갖는 영역에서 음의 값을 갖는 영역으로 이동되었음을 판단하고 상기 화면 분할 적분부(110)로 부터 출력된 현 주요 피사체의 정보에 따라 현 주요 피사체 위치로 포커스 영역을 변경하여 초점평가치를 구한 후 이 값을 따라 코커스 모터구동부(111)에 제어하여 포커스를 자동으로 조절한다.

제 4 도는 주요 피사체가 수평으로 이동하는 경우를 보이도록 (b)에 도시된 바와같이 주요 피사체가 양의 값에서 음의 값으로 이동됨에 마이콤(112)은 상기와 같은 동작을 수행하게 된다.

제 5 도는 주요 피사체가 움직이지 않고 주변 피사체의 대부분이 변동이 없으면서 일부가 연속적으로 움직이는 현상을 보인도로서, 마이콤(112)은 제 3 메모리(120)에 저장된 정보에 따라 대부분의 피사체가 불변이고 일부가 연속적으로 움직이고 있음을 판단하고 포커스 모터 구동부(111)를 제어하여 포커스 영역을 움직이지 않는 피사체 영역으로 고정한후 포커스가 정초점인 경우에 움직이지 않도록 한다.

제 6 도는 수평 피사체의 움직임을 보인도로서, 어드레스 신호 발생부(115)는 마이콤(112)의 어드레스 신호에 따라 어드레스 신호를 발생하고 이 발생된 어드레스 신호를 제 3 메모리(120)에 인가한다.

상기 제 3 메모리(120)는 어드레스 신호 발생부(115)로 부터 출력된 어드레스 신호에 의해 감산부(119)에서 감산된 정보를 제 6 도의 (b)에 도시한 바와같이 저장하게 된다.

이에 따라 마이콤(112)은 제 3 메모리(120)에 저장된 정보 및 화면분할 적분부(110)에서 적분된 정보에 따라 포커스 모터 구동부(111)를 제어하여 포커스를 자동으로 조절하게 된다.

제 7 도는 피사체가 네온사인인 경우를 보인도로서, 화면 중심 영역에 네온사인을 두었을 때 네온사인의 반복되는 점멸, 점등에 따라 제 3 메모리(120)에는 제 7 도의 (b)에 도시한 바와 같이 네온사인이 있는 영역의 값이 수시로 변화된 값이 저장된다.

이에 따라 마이콤(112)은 제 3 메모리(120)에 저장된 정보에 따라 포커스 모터 구동부(111)를 제어하여 포커스 영역을 넓게하여 네온사인의 영향을 줄이거나 변화가 적은 주변 영역으로 포커스 영역을 변경하여 포커스 값을 추출 포커싱을 수행하게 되는 것이다.

제 8 도는 본 발명의 실시예도로서 이에 도시한 바와 같이 보다 정확한 피사체의 움직임을 판별하기 위해 아날로그/디지탈 변환부(109)에서 변환된 디지탈 정보가 제 2 스위칭부(114)를 통해 제 1 메모리(116)나 제 2 메모리(117)에 직접 저장된다.

상기 감산부(119)는 아날로그/디지탈 변환부(109)를 통해 얻어진 현필드의 디지탈 정보와 제 3 스위칭부(118)를 통한 제 1 메모리(116)나 제 2 메모리(117)에 저장된 전 필드의 디지탈 정보를 감산한 후 제 2 화면 분할적분부(121)에 인가한다.

상기 제 2 화면 분할적분부(121)는 감산부(119)를 통해 얻어진 값을 가산하여 마이콤(112)에 인가하고 상기한 마이콤(112)은 제 1, 제 2 화면 분할 적분부(110)(121)로 부터 출력된 디지탈 값에 따라 제 3 도 내지 제 7 도에 도시된 각 경우에 포커싱을 제어하게 되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 메모리 소자의 이용하여 주요 피사체의 움직임 및 주변 피사체의 움직임에 따른 수평무늬 및 네온사인과 같은 피사체에 대한 불안정한 포커싱을 제거함으로써 보다 정확한 포커싱을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 고역 및 저역필터링 된 영상신호를 디지탈 신호로 변환시켜 출력하는 아날로그/디지탈 변환수단과, 한 화면을 미소화면으로 분할하여 이 분할된 미소화면에 입력된 상기 아날로그/디지탈 변환수단을 통해 얻어진 디지탈 값을 가산하는 화면분할 적분수단과, 입력되는 어드레스 제어신호에 따라 어드레스 신호를 발생하는 어드레스 신호 발생수단과, 상기 어드레스 신호 수단에서 발생된 어드레스 신호에 따라 상기 화면 분할 적분수단을 통해 얻어진 디지탈 값을 저장하는 제 1 메모리와, 상기 제 1 메모리에 저장된 디지탈 값과 화면분할 적분수단을 통해 디지탈 값을 감산하는 감산수단과, 상기 어드레스 발생수단에서 발생된 어드레스 신호에 따라 감산수단을 통해 얻어진 디지탈 값을 저장하는 제 2 메모리와, 상기 화면분할 적분수단을 통해 얻어진 디지탈값 및 제 2 메모리에 저장된 디지탈 값에 따라 포커싱을 자동으로 조절하는 마이콤을 포함하여 된 것을 특징으로 한 캠코더의 자동초점 조절장치.