KR100322757B1

KR100322757B1 - 씨씨디 카메라의 자동 아이리스 렌즈 제어 및 역광 보상 회로

Info

Publication number: KR100322757B1
Application number: KR1019990038132A
Authority: KR
Inventors: 박정연
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2002-02-07
Also published as: KR20010026706A

Abstract

본 발명은 CCD 카메라의 자동 아이리스 렌즈 제어 및 역광 보상 회로에 관한 것으로서, 외부 광원으로부터 입력되는 광량을 축적하고 그 축적된 광량에 따라 렌즈에서 촬상된 화상 정보를 수직 동기 신호에 맞추어 외부로 출력하는 CCD 보드와, 상기 CCD 보드에서 출력되는 광량 신호를 고정된 증폭율로 증폭하여 아이리스 제어를 위한 신호를 출력하고, 아날로그로 입력되는 화상 신호를 증폭한 후 디지털로 변환하여 비디오 신호 처리를 위한 신호로 출력하는 CDS 및 AGC 회로와, 상기 CDS 및 AGC회로로 화상제어신호를 출력하여 화상신호의 증폭 및 디지털 변환을 제어하고 상기 디지털 변환된 신호를 받아 기설정된 신호와 비교 제어하여 제어된 신호를 출력하는 제어수단과; 상기 CDS 및 AGC 회로에서 고정된 증폭율로 증폭되어 출력되는 아이리스 제어 신호와, 제어수단에서 비교 제어된 신호레벨로 아이리스 제어신호를 클리핑하는 클리프 수단과, 상기 클리프 수단에서 출력되는 광량 신호를 자동 아이리스 렌즈 제어를 위해 규정된 레벨로 증폭하여 출력하는 증폭 수단으로 구성되어, 역광이 입사되는 경우 그 영역의 휘도 신호를 인위적으로 클립하여 역광을 보상하도록 하며, 고정된 증폭율로 증폭되어 출력되는 광량 제어 신호를 규정된 출력으로 제어하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

씨씨디 카메라의 자동 아이리스 렌즈 제어 및 역광 보상 회로{Circuit for controlling auto iris lens and compensating back light of CCD camera}

본 발명은 CCD 카메라의 자동 아이리스 렌즈 제어 및 역광 보상 회로에 관한 것으로서, 특히, 역광이 입사되는 경우 그 영역의 휘도 신호를 인위적으로 클리핑(cliping)하여 역광을 보상하도록 하며, 고정된 증폭율로 증폭되어 출력되는 광량 제어 신호를 규정된 출력으로 제어하도록 하는 것을 특징으로 하는 CCD 카메라의 자동 아이리스 렌즈 제어 및 역광 보상 회로에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 CCD 카메라의 아이리스 제어 회로도로서, 도 1을 참조하면, 종래의 아이리스 제어 회로는 외부 광원으로부터 입력되는 광량을 축적하고 그 축적된 광량에 따라 렌즈에서 촬상된 화상을 수직 동기 신호에 맞추어 외부로 출력하는 CCD 보드(10)와, 상기 CCD 보드(10)에서 출력되는 화상 및 광량 신호를 증폭하여 출력하는 CDS 및 AGC 회로(20)와, 상기 CDS 및 AGC 회로(20)의 아날로그 출력을 디지털로 변환하여 출력하는 A/D 변환기(30)와, 상기 CDS 및 AGC 회로(20)로 제어 신호를 출력하여 화상 및 광량 신호의 증폭량을 제어하는 마이콤(40)과, 상기 CDS 및 AGC 회로도에서 증폭되어 출력되는 광량 신호를 버퍼링하여 비디오 자동 아이리스 렌즈(Video auto iris lens) 제어 및 DC 렌즈 제어 신호를 출력하는 버퍼부(50)로 구성된다.

이 때, 상기 CDS 및 AGC 회로(20)는 상기 CCD 보드(10)의 신호를 받아 샘플링하는 CDS(Correlated Double Sampling) 보드(21)와, 상기 마이콤(40)에서 출력되는 AGC 제어 신호에 의해 상기 CDS 보드(21)에서 출력되는 신호의 자동 이득 제어(AGC: Auto Gain Control) 신호를 출력하는 AGC 보드(22)와, 상기 마이콤(40)에서 출력되는 증폭 제어신호에 의해 상기 CDS 보드(21)에서 출력되는 신호를 증폭하여 렌즈를 제어하기 위한 신호를 출력하는 증폭기(Amp)(23)로 구성된다.

상기 증폭기(23)는 마이콤(40)의 제어에 의해 증폭율을 조절할 수 있는 구성을 가지며, 그 증폭기(23)에서 출력된 신호는 렌즈를 제어하기 위해 사용된다.

이와 같이 종래에는 증폭기를 외부에서 조절할 수 있도록 하여 CCD 카메라를 제조하는 각 제조업체마다 서로 다르게 규정된 출력 레벨로 렌즈 제어 신호를 출력할 수 있었다.

그러나, 최근에는 회로의 고집적도를 위해 상기 CDS 및 AGC 회로와 A/D 컨버터를 한 보드에 집적하여 처리하면서, 고정 증폭율을 갖는 증폭기를 사용하는 경우가 많아 졌다.

이러한 경우, 증폭율이 가변되지 않으므로 각 제조업체마다 다르게 규정된 출력을 내보낼 수 없으며, 역광 보상 기능(BLC: Back Light Control)을 수행하기 위한 아이리스를 제어하지 못한다는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고정된 증폭율을 갖는 증폭기의 증폭율을 외부에서 조절할 수 있도록 함으로써, 광량 제어 신호를 규정된 출력으로 제어하도록 하고, 역광이 입사되는 경우 그 영역의 휘도 신호를 인위적으로 클리핑하여 역광을 보상하도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 CCD 카메라의 자동 아이리스 렌즈 제어 및 역광 보상 회로는 외부 광원으로부터 입력되는 광량을 축적하고 그 축적된 광량에 따라 렌즈에서 촬상된 화상 정보를 수직 동기 신호에 맞추어 외부로 출력하는 CCD 보드와, 상기 CCD 보드에서 출력되는 광량 신호를 고정된 증폭율로 증폭하여 아이리스 제어를 위한 신호를 출력하고, 아날로그로 입력되는 화상 신호를 증폭한 후 디지털로 변환하여 비디오 신호 처리를 위한 신호로 출력하는 CDS 및 AGC 회로와, 상기 CDS 및 AGC회로로 화상제어신호를 출력하여 화상신호의 증폭 및 디지털 변환을 제어하고 상기 디지털 변환된 신호를 받아 기설정된 신호와 비교 제어하여 제어된 신호를 출력하는 제어수단과; 상기 CDS 및 AGC 회로에서 고정된 증폭율로 증폭되어 출력되는 아이리스 제어 신호와, 제어수단에서 비교 제어된 신호레벨로 아이리스 제어신호를 클리핑하는 클리프 수단과, 상기 클리프 수단에서 출력되는 광량 신호를 자동 아이리스 렌즈 제어를 위해 규정된 레벨로 증폭하여 출력하는 증폭 수단으로 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 CCD 카메라의 아이리스 제어 회로도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CCD 카메라의 자동 아이리스 렌즈 제어 및 역광 보상 회로.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : CCD 보드 200 : CDS 및 AGC 회로

201 : CDS 보드 202 : AGC 보드

203 : A/D 변환기 204 : 고정 Amp

300 : 마이콤 400 : 클리프 수단

500 : 증폭 수단

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CCD 카메라의 자동 아이리스 렌즈 제어 및 역광 보상 회로로서, 도 2를 참조하면, 본 발명의 자동 아이리스 렌즈 제어 및 역광 보상 회로는 외부 광원으로부터 입력되는 광량을 축적하고 그 축적된 광량에 따라 렌즈에서 촬상된 화상 정보를 수직 동기 신호에 맞추어 외부로 출력하는 CCD 보드(100)와, 상기 CCD 보드(100)에서 출력되는 광량 신호를 고정된 증폭율로 증폭하여 아이리스 제어를 위한 신호를 출력하고, 아날로그로 입력되는 화상 신호를 증폭한 후 디지털로 변환하여 비디오 신호 처리를 위한 신호로 출력하는 CDS 및 AGC 회로(200)와, 상기 CDS 및 AGC회로(200)로 화상제어신호를 출력하여 화상신호의 증폭 및 디지털 변환을 제어하고 상기 디지털 변환된 신호를 받아 기설정된 신호와 비교 제어하여 제어된 신호를 출력하는 마이콤(300)과; 상기 CDS 및 AGC 회로(200)에서 고정된 증폭율로 증폭되어 출력되는 아이리스 제어 신호와, 마이콤(300)에서 비교 제어된 신호레벨로 아이리스 제어신호를 클리핑하는 클리프 수단(400)과, 상기 클리프 수단(400)에서 출력되는 광량 신호를 자동 아이리스 렌즈 제어를 위해 규정된 레벨로 증폭하여 출력하는 증폭 수단(500)으로 구성된다.

이 때, 상기 CDS 및 AGC 회로(200)는 상기 CCD 보드(100)의 신호를 받아 샘플링하는 CDS(Correlated Double Sampling) 보드(201)와, 상기 마이콤(300)에서 출력되는 AGC 제어 신호에 의해 상기 CDS 보드(201)에서 출력되는 신호의 자동 이득 제어(AGC: Auto Gain Control)신호를 출력하는 AGC 보드(202)와, 렌즈를 제어하기 위한 신호를 출력하기 위해 고정된 증폭율을 가지고 상기 CDS 보드(201)에서 출력되는 신호를 증폭하여 출력하는 고정 AMP(204)와, 상기 AGC 보드(202)에서 출력되는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환기(203)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 클리프 수단(400)은 상기 마이콤(300)에서 디지털 신호로 출력되는 역광 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 EVR(401)과, 상기 EVR(401)을 통해 아날로그 신호로 변환된 역광 제어 신호에 의해 상기 CDS 및 AGC 회로(200)에서 고정된 증폭율로 증폭된 아이리스 신호를 클리핑(Cliping)하여 출력하는 트랜지스터(402)로 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 트랜지스터(402)는 상기 CDS 및 AGC 회로(200)에서 고정된 증폭율로 증폭되어 출력되는 광량 신호가 베이스에 연결되고, 상기 EVR(401)에서 출력되는 제어 신호가 콜렉터에 연결되고, 에미터는 접지되며, 상기 증폭 수단(500)은 연산기(501)로 구성하여 비디오 자동 아이리스(Video Auto Iris) 렌즈 제어 및 DC 렌즈 제어 신호로 출력한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 회로를 가지고 역광 보상 기능을 수행하기 위해서는 상기 마이콤(300)에는 역광에 대한 사전 정보가 저장되어 있어야 하는바, 즉 사용자는 CCD 카메라를 고정 설치시, 촬영되는 부분에 창문이나 도어가 있는 경우, 주간에는 상기 창문이나 문으로 부터 광이 입사되게 되므로, 당연히 역광이 발생하게 된다.따라서 사용자는 CCD 카메라 설치시 상기 창문이나 문으로 부터 역광이 예상되는 영역을 사전에 마이콤(300)에 미리 설정하여 저장해 놓게 된다.이와 같이 상기 마이콤(300)에 역광이 예상되는 영역을 기설정하여 저장해 놓은 상태에서, CCD 보드(100)에서 외부 광원으로 부터 입력되는 광량을 축적하거나 이 축적된 광량에 따라 렌즈에서 촬상된 화상정보를 수직 동기신호에 맞추어 CDS & AGC 회로(200)에 출력하게 되고, 상기 CDS & AGC 회로(200)에서는 CDS 보드(201)를 통해서 입력된 촬상된 화상정보를 샘플링하여 AGC 보드(202)에 출력함과 아울러 출력단자를 통해서 고정 AMP(204)에 출력하게 된다.따라서 상기 AGC 보드(202)에서는 샘플링 된 화상정보 신호에 이득 조정을 하여 A/D 변환기(203)에 출력하고, 상기 A/D 변환기(203)에서는 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하여 출력하는 한편, 상기 고정 AMP(204)에서는 입력된 샘플링된 화상정보 신호를 증폭하여 출력단자를 통해서 IRIS 제어신호를 클리프 수단(400)의 트랜지스터(402) 베이스단자에 인가하게 된다.그리고 상기 마이콤(300)에서는 상기 A/D 변환기(203)를 통해서 IRIS 데이터를 읽고, 이 읽은 데이터는 클리프 수단(400)의 전기적가변저항(EVR)(401)을 통해서 아날로그신호 변환하여 상기 클리프 수단(400)의 트랜지스터(402)의 콜렉터단자에 인가되게 된다.이때 상기 역광보상이 오프일 경우, 즉 역광보상을 하지 않은 경우에는 화면전체의 밝기 데이타를 받게 되어 상기 마이콤(300)에서는 A/D 변환기(203)로 부터 읽어드린 신호를 클리프 수단(400)의 전기적가변저항(EVR)(401)을 통해서 소정의 전압(예를들어 4V)을 출력하게 되고, 상기 전기적가변저항(EVR)(401)에서는 디지털신호를 아날로그신호로 변환하여 클리프 수단(400)의 트랜지스터(402)의 콜렉터단자에 인가하게 된다.그러므로 상기 트랜지스터(402)에서는 상기 고정 AMP(204)에서 출력되는 전압, 즉 일정레벨(예를들어 2V)로 바이어스된 전압이 나온다고 가정한 경우, 상기 트랜지스터(402)의 에미터단자로 부터 2V - 4V 까지 클리핑된 신호가 출력되어 증폭수단(500)을 출력되게 된다.반면에 상기 역광보상이 온 일 경우, 역광보상을 하는 경우에는 마이콤(300)에서는 A/D 변환기(203)를 통해서 기 설정된 역광 영역만의 IRIS 데이터를 읽어드려 이 읽어드린 데이터와 그레이챠트(gray scale chart)를 촬상하여 적정레벨(약100 IRE)의 IRIS 데이터값을 갖는 데이터와 비교한다.이때 상기 마이콤(300)에서는 상기 A/D 변환기(203)로 부터 읽어드린 데이터와 그레이챠트에 의한 적정레벨에 대한 데이타와의 비교결과 상기 A/D 변환기(203)에서 읽어드린 데이터가 그레이 차트에 의한 적정레벨보다 작은 경우에는 역광보상 오프시에 4V를 기준하여 3V 로 역광보상제어 전압을 낮추어 클리프수단(400)의 트랜지스터(402)의 콜렉터단자에 출력하게 된다.그러므로 상기 트랜지스터(402)의 에미터 단자에서는 2V-3V 영역의 전압으로 클리핑된 신호를 출력하게 되고, 이 출력 된 클리핑된 전압은 증폭수단(500의 연산기(501)를 통해서 증폭되어 자동 아이리스 렌즈를 제어하게 된다.반면에 상기 마이콤(300)에서 비교 결과, 반대로 높을 경우, 4V 에서 5V 로 역광보상제어 전압을 높여서 클리프 수단(400)의 트랜지스터(402)의 콜렉터단자에 출력하게 되므로 상기 트랜지스터(402)의 에미터 단자에서는 2V-5V 영역의 전압으로 클리핑된 신호가 출력되고, 이 출력된 신호는 증폭수단(500)의 연산기(501)를 통해서 증폭되어 자동 아이리스 렌즈를 제어하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 고정된 증폭율을 갖는 증폭기의 증폭율을 외부에서 조절할 수 있도록 함으로써, 광량 제어 신호를 규정된 출력으로 제어하도록 하고, 역광이 입사되는 경우 그 영역의 휘도 신호를 인위적으로 클리핑하여 역광을 보상할 수 있다는 장점이 있다.

Claims

외부 광원으로부터 입력되는 광량을 축적하고 그 축적된 광량에 따라 렌즈에서 촬상된 화상 정보를 수직 동기 신호에 맞추어 외부로 출력하는 CCD 보드와, 상기 CCD 보드에서 출력되는 광량 신호를 고정된 증폭율로 증폭하여 아이리스 제어를 위한 신호를 출력하고, 아날로그로 입력되는 화상 신호를 증폭한 후 디지털로 변환하여 비디오 신호 처리를 위한 신호로 출력하는 CDS 및 AGC 회로와, 상기 CDS 및 AGC회로로 화상제어신호를 출력하여 화상신호의 증폭 및 디지털 변환을 제어하고 상기 디지털 변환된 신호를 받아 기설정된 신호와 비교 제어하여 제어된 신호를 출력하는 제어수단과; 상기 CDS 및 AGC 회로에서 고정된 증폭율로 증폭되어 출력되는 아이리스 제어 신호와, 제어수단에서 비교 제어된 신호레벨로 아이리스 제어신호를 클리핑하는 클리프 수단과, 상기 클리프 수단에서 출력되는 광량 신호를 자동 아이리스 렌즈 제어를 위해 규정된 레벨로 증폭하여 출력하는 증폭 수단으로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 CCD 카메라의 자동 아이리스 렌즈 제어 및 역광 보상 회로.
제 1 항에 있어서, 클리프 수단은 마이콤에서 디지털신호로 출력되는 역광제어신호를 아날로그신호로 변환하여 출력하는 EVR과, 상기 EVR 을 통해서 역광 제어 신호에 의해 상기 CDS 및 AGC 회로에서 고정된 증폭율로 증폭된 광량 신호를 클리핑하여 출력하는 트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 CCD 카메라의 자동 아이리스 렌즈 제어 및 역광 보상 회로.
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