KR100585730B1

KR100585730B1 - 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치 및 방법 및구조

Info

Publication number: KR100585730B1
Application number: KR1020030066272A
Authority: KR
Inventors: 서유석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2006-06-07
Also published as: KR20050029972A

Abstract

본 발명은 디지털 카메라의 광학적 방식 범용 줌렌즈어세이를 이용하여 촬영되는 영상 크기를 변환하는 것으로, 피사체로부터 반사되는 빛 영상신호를 줌초점 조정하여 입력하고 전기적 영상신호로 변환하여 출력하는 줌렌즈어세이; 줌렌즈어세이와 접속되어 입력되는 전기적 영상신호를 디지털 신호처리하고 줌초점을 조정하는 제어신호를 출력하는 디지털처리부; 디지털처리부와 접속되어 입력되는 영상신호를 선택된 형식의 프레임 단위로 처리 출력하고 상기 줌렌즈어세이의 줌초점 제어명령을 출력하는 제어부; 제어부와 접속되어 프레임 단위 영상신호를 할당된 영역에 기록조장하고 출력하는 저장부; 제어부와 접속되어 프레임 단위 영상신호를 시각적으로 표시하는 표시부로 이루어진 구성을 특징으로 하고, 또한, 디지털 카메라로 영상신호를 촬영하는 경우 설정된 영상프레임으로 줌초점 배율 조정하는 줌과정; 줌과정에서 줌초점 배율 조정하여 촬영된 영상신호를 디지털 신호처리하여 출력하는 디지털처리과정; 디지털처리과정에서 처리된 영상신호를 선택에 의하여 프레임 단위로 축소확대 처리하고 기록저장하며 출력하여 표시하는 프레임 과정을 특징 등으로 하므로, 디지털 카메라의 VGA 형과 CIF 형 모델 관리가 용이하고, 부품관리가 간단하며, 제조와 생산 시간이 짧아지어 생산성이 향상되는 등의 효과가 있다.

Description

디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치 및 방법 및 구조{A METHOD AND A APPARATUS AND A STRUCTURE OF CHANGING IMAGE SIZE FOR DIGITAL CAMERA BY USING OPTICAL}

도1 은 종래 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치 기능 구성도,

도2 는 각 방식별 영상의 화소 크기 대비 도시도,

도3 은 본 발명 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치 기능 구성도,

도4 는 본 발명 줌렌즈어세이에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환 구조도,

도5 는 본 발명에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환방법 순서도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **

100 : 줌렌즈어세이 110 : 렌즈부 120 : 센서부

130 : 초점조정부 140 : 디지털처리부 150 : 제어부

160 : 저장부 170 : 표시부

본 발명은 휴대단말기에 구성되는 디지털 카메라의 영상크기 변환에 관한 것 으로, 특히, 광학적 방식 범용 줌렌즈어세이에 의하여 촬영되는 영상의 크기를 자연스럽게 변환하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치 및 방법 및 구조에 관한 것이다.

휴대단말기(MS: MOBILE STATION)는 가입 등록된 이동통신 시스템의 서비스 영역(SERVICE AREA) 안을 자유롭게 이동하면서 언제 어디서나 원하는 상대방과 즉시 무선접속되어 통신하는 것으로, 개인이 직접 휴대하고 이동하면서 무선으로 즉시 통신한다는 장점이 있다.

상기와 같은 휴대단말기(MS)는 초기에 음성급 신호를 이용하는 통신에서 문자와 기호 등을 이용하는 통신방식으로 발전하고, 현재는 영상신호가 포함되는 멀티미디어 통신방식으로 발전하고 있다.

상기 멀티미디어 통신방식에서 가장 중요한 것이, 영상신호를 촬영하여 전송하는 것으로, 상기 영상신호를 촬영하는 소자를 촬상소자 또는 카메라 센서(CAMERA SENSOR)라고 하며, 일반적으로 CCD(CHARGE COUPLED DEVICE) 소자 또는 C-MOS(COMPLEMENTARY - METAL OXIDE SEMICONDUCTOR) 소자로 이루어진다.

상기와 같이 카메라 센서에 의하여 영상(IMAGE)을 촬영하고 디지털 신호로 기록저장하는 것이 디지털 카메라이며, 상기 디지털 카메라는 촬영된 영상신호를 처리(PROCESSING)하고 표시 및 저장하는 방식에 있어서, 기존 컴퓨터 모니터의 처리 표시방식을 채택하며, 상기 멀티미디어 휴대단말기는 이동통신용 휴대단말기에 디지털 카메라 기능을 부가한 것이다.

상기 디지털 카메라의 영상신호 처리방식에는 크게 VGA(VIDEO GRAPHIC ARRAY) 방식과 CIF(COMMON INTERMEDIATE FORMAT) 방식이 있으며, 상기 VGA 방식은 1987년에 IBM에 의하여 발표된 것으로, 현재 많은 컴퓨터에서 모니터 표시방식의 기본 표준으로 채택되고 있다.

상기 VGA 방식의 최고 해상도(RESOLUTION)는 표시되는 색상의 수에 따라 달라지는데, 이를테면 640*480 화소(PIXEL)의 해상도에서는 16색을 표현할 수 있고, 256색을 쓰려면 해상도를 320*200 화소(PIXEL)로 낮추어야 한다.

또한, 상기 CIF 방식은 화상회의 시스템의 영상처리 방식으로, NTSC와 PAL 방식을 지원하고, 초당 30 프레임(FRAME)의 데이터 전송속도가 지원되어야 하며, 각 프레임은 352 픽셀(PIXEL)과 288 라인(LINE)으로 구성된다.

상기 CIF 방식과 관련되는 것으로, QCIF(QUARTER CIF)는 1/4 의 데이터 량을 전송하며, 전화회선을 이용한 화상회의 데이터 전송에 적합하고, CIF는 QCIF와의 구분을 위하여 FCIF(FULL CIF)라 한다.

상기 휴대단말기에는 원가 측면에서 고가품(HIGH END) 모델이 있고 저가품(LOW END) 모델이 있으며, 일반적으로 상기 고가품에는 VGA 형(TYPE) 렌즈 어세이(ASSY: ASSEMBLY)를 사용하고, 상기 저가품에는 CIF 형 렌즈 어세이를 사용한다.

상기와 같이 렌즈 어세이가 상이한 경우, 영상신호를 처리하는 해당 기능부의 구성 및 작용도 상이하여야 하므로, 제조업체에서는 모델별 부품 및 반조립품의 관리하는 숫자가 증가하고, 결국 멀티미디어 휴대단말기의 생산가격 상승 원인이 된다.

따라서, 상기와 같이 VGA 또는 CIF 렌즈 어세이로부터 입력되는 영상신호를 상호 변환하여 처리하는 장치를 개발하여 멀티미디어 휴대단말기의 가격을 낮출 필요가 있다.

이하, 종래 기술에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환 방식을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

종래 기술을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도1 은 종래 기술에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치 기능 구성도 이고, 도2 는 각 방식별 영상의 화소 크기 대비 도시도 이다.

상기 도1을 참조하면, 종래 기술에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치는, 다수의 렌즈로 이루어져 피사체의 영상으로부터 반사되는 빛을 집광하는 렌즈(LENS)부(10)와; 상기 렌즈부(20)로부터 인가되는 빛 신호를 CCD 또는 C-MOS 등으로 이루어지는 촬상소자 또는 카메라(CAMERA) 센서(SENSOR)가 전기적 신호로 변환하고 I**2C 방식으로 직렬 출력하는 센서부(20)와; 상기 센서부(20)로부터 직렬방식으로 입력되는 영상신호를 자동노출제어(AE: AUTOMATIC EXPOSURE CONTROL)와, 자동색상보정(AWB: AUTOMATIC WHITE BALANCE)과, RGB의 YUV 색변환(COLOUR CONVERSION)과, 크기규격 변환(SIZE CONVERSION) 처리를 디지털 시그널 처리(DSP: DIGITAL SIGNAL PROCESSING)에 의하여 변환된 영상(IMAGE)신호를 출력하는 디에스피부(30)와; 상기 디에스피부(30)로부터 입력되는 영상신호를 해당 제어명령에 의하여 프레임 단위로 기록저장하고 표시되도록 하는 제어부(40)와; 상기 제어부(40)의 제어에 의하여 프레임 단위로 입력되는 영상신호를 할당된 영역에 기록저장하고 출력하는 저장부(50)와; 상기 제어부(40)의 제어에 의하여 프레임 단위로 입력되는 영상신호를 시각적으로 표시하는 표시부(60)로 이루어진다.

상기 렌즈부(10)와 센서부(20)는 렌즈 어세이(70)를 구성한다.

이하, 상기와 같은 구성의 종래 기술에 의한 것으로, 휴대단말기에 구비되는, 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 렌즈부(10)는 촬영되는 피사체(OBJECT)의 상(IMAGE)이 맺히는 초점(FOCUS)이 고정되어 있어 조정하지 않아도 되는 것으로, 피사체(OBJECT)로부터 반사되는 빛을 집광하여 센서부(20)의 CCD 또는 C-MOS로 이루어지는 촬상소자 또는 센서에 인가하고, 상기 센서는 입력되는 빛의 레벨에 상응하는 전기적 신호로 변환하며 상기 전기적 영상신호를 I**2C 방식 직렬신호로 변환하여 디에스피부(30)에 출력한다.

상기 디에스피부(30)에서는 상기와 같이 렌즈 어세이(70)로부터 입력되는 원래(RAW)의 영상신호(IMAGE SIGNAL 또는 VIDEO DATA)를 디지털 시그널 처리(DSP)에 의하여 자동노출제어(AE), 자동색상보정(AWE) 처리를 하며, 사람이 용이하게 인식하도록 하는 것으로, 적녹청(RGB) 색신호를 TUV(밝기와 색차) 신호로 변환하는 색변환(COLOUR CONVERSION) 처리하고, 영상의 크기(SIZE)를 선택적으로 변환(SIZE CONVERSION)한다.

상기와 같이 크기가 변환된 프레임 단위의 영상신호는 제어부(40)에 의하여 프레임 단위로 저장부(50)의 할당된 영역에 기록저장하고, 필요에 의하여 표시부(60)에 출력하여 시각적으로 표시되도록 한다.

즉, 상기 렌즈 어세이(70)로부터 인가되는 원래 영상신호가 VGA 형이고 CIF 형으로 변환하여 처리할 필요가 있거나, 또는 상기 렌즈 어세이(70)로부터 인가되는 원래 영상신호가 CIF 형이고 VGA 형으로 변환처리할 필요가 있는 경우, 영상크기를 변환처리하여야 한다.

상기와 같은 영상크기 변환을, 상기 첨부된 도2를 참조하여, 좀더 상세히 설명하면, VGA 형의 프레임 단위 가로:세로 픽셀(PIXEL) 숫자는 640*480 이고, CIF 형의 프레임 단위 가로:세로 픽셀(PIXEL) 숫자는 352*288 이다.

상기 VGA 형 프레임 영상신호의 640*480 픽셀을 하나 건너 하나씩 샘플링(SUB-SAMPLING)하는 경우 QVGA(QUARTER VGA)가 되며 픽셀의 숫자는 320*240이 되고, 상기 QVGA 프레임 영상신호를 다시 서브 샘플링(SUB-SAMPLING) 하는 경우 QQVGA가 되어 픽셀의 숫자가 160*120이 된다.

또한, 상기 CIF 형 프레임 영상신호의 352*288 픽셀을 하나 건너 하나씩 샘플링(SUB-SAMPLING)하는 경우 QCIF(QUARTER CIF)가 되며 픽셀의 숫자는 176*144가 되고, 상기 QCIF 프레임 영상신호를 다시 서브 샘플링(SUB-SAMPLING) 하는 경우 QQCIF가 되어 픽셀의 숫자가 128*96이 된다.

상기와 같이 VGA 형 렌즈 어세이(70)로부터 인가되는 프레임 단위 영상신호를 CIF 형 프레임 단위의 영상신호로 변환하거나, CIF 형 렌즈 어세이(70)로부터 인가되는 프레임 단위 영상신호를 VGA 형 프레임 단위의 영상신호로 변환하는 경우, 가로:세로의 픽셀비율이 배수관계가 성립되지 않으므로, 디지털 신호처리(DSP)가 복잡하고 시간이 많이 소요되며 전력소모가 큰 등의 문제가 있다.

또한, 가로:세로의 영상 프레임 크기가 동일하지 않으므로, 확대 및 축소를 통하여 변환하고자 하는 프레임과 근사한 크기로 일치시키고, 나머지 부분을 잘라내어야 하는 문제가 있다.

따라서, 동일한 프레임 형 영상신호로부터 크기를 변환하는 경우를 제외하고, 프레임형이 상이한 영상신호의 경우는 변환된 프레임 영상의 화질이 떨어지고 피사체의 영상이 너무 확대되어 보이게 되는 등의 문제가 있다.

본 발명은, 하나의 렌즈 어세이를 이용하여 VGA와 CIF의 상이한 프레임 형태 영상신호를 선택 출력하는 것으로, 특히, 적은 배율 줌렌즈의 초점 거리 가변으로 필요한 프레임 형태의 영상신호로 출력하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치 및 방법 및 구조를 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 피사체로부터 반사되는 빛 영상신호를 줌초점 조정하여 입력하고 전기적 영상신호로 변환하여 출력하는 줌렌즈어세이와; 상기 줌렌즈어세이와 접속되어 입력되는 전기적 영상신호를 디지털 신호처리하고 줌초점을 조정하는 제어신호를 출력하는 디지털처리부와; 상기 디지털처리부와 접속되어 입력되는 영상신호를 선택된 형식의 프레임 단위로 처리 출력하고 상기 줌렌즈어세이의 줌초점 제어명령을 출력하는 제어부와; 상기 제어부와 접속되어 프레임 단위 영상신호를 할당된 영역에 기록조장하고 출력하는 저장부와; 상기 제어부와 접속되어 프레임 단위 영상신호를 시각적으로 표시하는 표시부로 이루어진 구성을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 디지털 카메라로 영상신호를 촬영하는 경우 설정된 영상프레임으로 줌초점 배율 조정하는 줌과정과; 상기 줌과정에서 줌초점 배율 조정하여 촬영된 영상신호를 디지털 신호처리하여 출력하는 디지털처리과정과; 상기 디지털처리과정에서 처리된 영상신호를 선택에 의하여 프레임 단위로 축소확대 처리하고 기록저장하며 출력하여 표시하는 프레임 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 피사체를 촬영하여 영상신호로 출력하는 디지털 카메라의 줌렌즈어세이에 있어서; 상기 피사체를 촬영하기 위하여 이동렌즈와 고정렌즈가 일직선상에 구성되고 줌초점 조정에 의하여 피사체의 영상을 촬영하는 렌즈부와; 상기 렌즈부의 줌초점을 스텝모터와 해당 제어신호에 의하여 조정하는 초점조정부와; 상기 렌즈부가 촬영한 영상신호를 전기 영상신호로 변환하여 출력하는 센서부 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치 및 방법 및 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도3 은 본 발명에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치 기능 구성도 이고, 도4 는 본 발명 줌렌즈어세이에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환 구조도 이고, 도5 는 본 발명에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환방법 순서도 이다.

상기 도3을 참조하여, 본 발명에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치를 설명한다.

피사체로부터 반사되는 빛 영상신호를 줌초점 조정하여 입력하고 전기적 영상신호로 변환하여 출력하는 것으로, 피사체의 빛 영상신호를, 일직선상에 구성되고 이동하는 이동렌즈(112)와 고정되어 움직이지 않는 고정렌즈(114)로 이루어지는 줌(ZOOM) 렌즈(LENS)를 VGA 형 또는 CIF 형으로 선택적 초점(FOCUS) 조정하여, 입력하고 출력하는 렌즈부(110); 상기 렌즈부(110)로부터 입력되는 빛 영상신호를 전기 영상신호로 변환하여 출력하는 것으로, CCD 이거나 C-MOS로 이루어지는 센서부(120); 상기 렌즈부(110)의 줌렌즈 초점을 스텝모터(STEP MOTOR)에 의하여 조정하는 초점제어부(130)로 이루어지는 줌렌즈어세이(100)와,

상기 줌렌즈어세이(100)와 접속되어 입력되는 전기적 영상신호를 디지털 신호처리하고 줌초점을 조정하는 제어신호를 출력하는 것으로, 제어부(150)로부터 인가되는 줌초점 제어명령에 의하여 상기 줌렌즈어세이(100)의 줌초점 조정을 제어하고; 상기 줌렌즈어세이(100)로부터 인가되는 영상신호의 자동노출제어(AE)와 자동색상보정(AWB)과 색변환(COLOUR CONVERSION)과 선택된 프레임(FRAME) 크기의 영상신호로 출력하는 디지털처리부(140)와,

상기 디지털처리부(140)와 접속되어 입력되는 영상신호를 선택된 형식의 프레임 단위로 축소와 확대 처리하여 출력하고 상기 줌렌즈어세이(100)의 줌초점 제어명령을 출력하는 제어부(150)와,

상기 제어부(150)와 접속되어 프레임 단위 영상신호를 할당된 영역에 기록저 장하고 출력하는 저장부(160)와,

상기 제어부(150)와 접속되어 프레임 단위 영상신호를 시각적으로 표시하는 표시부(170)로 이루어진 구성이다.

이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 디지털 카메라(DIGITAL CAMERA)는, 독립적으로 구성되거나 또는, 휴대단말기(MS)에 부가 구성되어 디지털 카메라로서의 기능을 수행하는 동시에, 멀티미디어(MULTIMEDIA) 통신을 위한 동영상신호를 촬영한다.

상기와 같은 휴대단말기에 부가되는 디지털 카메라는 가격문제에 의하여 고가품(HIGH END)과 저가품(LOW END)으로 분류되며, 일반적으로 피사체(OBJECT)를 촬영하여 640*480 화소(PIXEL)의 영상신호로 출력하는 VGA(VIDEO GRAPHIC ARRAY) 형 카메라 센서의 가격이 상대적으로 높아 고가형의 부품으로 채용되는 동시에 화소의 숫자가 많으므로, 촬영된 영상신호를 저장하는 해당 메모리의 크기도 커야 된다.

또한, 상기 피사체를 촬영하여 352*288 화소(PIXEL)의 영상신호로 출력하는 CIF(COMMON INTERMEDIATE FORMAT) 형 카메라 센서의 가격은 낮아 저가형 부품으로 채용되는 동시에 화소의 숫자가 비교적 작으므로, 촬영된 영상신호를 저장하는 메모리의 크기가 작아도 된다.

상기와 같이 VGA 와 CIF 형 카메라 센서를 각각 채용하는 모델에 따라, 영상신호를 처리하는 해당 기능부 구성이 상이하므로, 제조회사 측면에서는 관리하여야 하는 부품 및 반제품의 숫자가 많아지며 부대비용의 상승으로 인하여 제품가격의 상승 원인이 되므로, 본 발명은 상기와 같은 고가형 및 저가형에 공통적으로 적용하는 카메라 센서 또는 줌렌즈어세이(ZOOM LENS ASSY)와 해당 기능부를 제공하고자 하는 것이다.

상기 본 발명에 의한 줌렌즈어세이(100)는, 이동렌즈(112)와 고정렌즈(114)로 이루어지는 렌즈부(110)가 입력한 피사체의 빛 영상신호를 센서부(120)에서 인가받고 전기 영상신호로 변환하여 디지털처리부(140)에 출력한다.

상기 렌즈부(110)는, 배율 2 이하의 줌렌즈(ZOOM LENS)로 구성되는 것으로, 고정되어 움직이지 않는 고정렌즈(114)와 직선상으로 일정한 거리를 움직이면서 입력되는 광신호 또는 빛 영상신호를 소정 비율로 확대하는 이동렌즈(112) 구성되며, 상기 확대 배율이 클수록 이동렌즈의 이동거리가 커진다.

상기 렌즈부(110)의 확대 배율을 조정하는 이동렌즈(112)의 거리 조정은, 초점조정부(130)를 구성하는 스텝모터(STEP MOTOR)의 구동(DRIVE)에 의한 것이다.

즉, 상기 초점조정부(130)는, 제어부(150)의 제어명령을 입력한 상기 디지털처리부(140)로부터 인가되는 제어신호에 의하여 상기 렌즈부(110)가 형성하는 영상신호의 크기를 VGA 형 또는 CIF 형이 되도록 상기 이동렌즈(112)와 고정렌즈(114)의 직선거리를 조정한다.

상기와 같이 렌즈부(110)의 줌 배율 조정에 의하여 피사체의 빛 영상신호를 VGA 또는 CIF 형태로 조정하고, 상기와 같이 입력된 빛 영상신호는 CCD 또는 C-MOS로 이루어지는 센서부(120)에 의하여 전기 영상신호로 변환되어 디지털처리부(140)에 출력된다.

상기 디지털처리부(140)는 입력된 영상신호를 자동노출제어(AE: AUTOMATIC EXPOSURE CONTROL)하는 동시에 자동색상보정(AWB: AUTOMATIC WHITE BALANCE) 하고, 사람이 인식하기 용이하도록 색상변환(COLOUR CONVERSION)을 한다.

일반적으로 사람의 눈은 색깔의 변화보다 밝기의 변화에 민감하므로, 색상변환이 필요하며, 상기 색상변환은 다음과 같은 처리에 의하여 RGB 색상을 YUV 컬러 모델로 변환한다.

Y = 0.3 R * 0.59 G

U = (B - Y) * 0.493

V = (R - Y) * 0.877

상기와 같이 자동노출제어(AE), 자동색상보정(AWB), 색상변환을 거친 영상신호는 제어부(150)에 인가되어 선택에 의한 축소 및 확대 처리되고, 해당 프레임(FRAME) 단위로 저장부(160)의 할당된 영역에 기록저장되며, 표시부(170)에 출력되어 시각적으로 확인한다.

상기 제어부(150)에는 사전에 설정된 방식으로, 즉, VGA 방식 또는 CIF 방식으로 영상신호를 처리할 것인지 설정되며, 상기 설정에 의하여 해당 제어명령을 디지털처리부(140)에 출력하고, 상기 디지털처리부(140)는, 상기 제어부(150)로부터 인가되는 제어명령을 분석하여 해당 제어명령을 상기 초점조정부(130)에 출력하며, 상기 초점조정부(130)는 내장 구성된 스텝 모터(STEP MOTOR)를 구동하여 상기 렌즈 부(110)를 구성하는 이동렌즈(112)를 이동하므로, 줌렌즈의 배율을 조정하여 VGA 또는 CIF 형태 영상신호가 상기 센서부(120)에 인가되도록 한다.

따라서, 상기 줌렌즈어세이(100)를 포함하는 디지털처리부(140)와 제어부(150)와 표시부(170)와 저장부(160) 구성은 VGA 와 CIF 형태 신호를 간단하게 겸용 처리할 수 있는 범용의 장치 구성이 된다.

상기 VGA 와 CIF 형태 프레임 영상신호는, 상기 제어부(150)에서 서브 샘플링(SUB-SAMPLING) 하므로, QVGA와 QCIF 형태 프레임 영상신호로 축소변환하며, 상기 서브 샘플링을 반복하는 경우, QQVGA와 QQCIF 형태 프레임 영상신호로 축소변환된다.

이하, 상기 첨부된 도4를 참조하여, 본 발명 줌렌즈어세이(100)에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환 구조를 설명한다.

피사체(OBJECT)를 촬영하여 영상신호로 출력하는 디지털 카메라의 줌렌즈어세이(100)에 있어서, 상기 피사체를 촬영하기 위하여 이동렌즈(112)와 고정렌즈(114)가 일직선상에 구성되고 2배 이하의 낮은 배율로 줌초점 조정하여 피사체의 영상(IMAGE)을 촬영하는 렌즈부(110)와,

상기 렌즈부(110)의 줌초점을 스텝모터(STEP MOTOR)와 해당 제어신호에 의하여 조정하는 것으로, 상기 렌즈부(110)의 이동렌즈(112)를 스텝모터로 줌초점 조정하여 피사체 신호의 배율을 조정하고 입력하는 구조의 초점조정부(130)와,

상기 렌즈부(110)가 촬영한 영상신호를 전기 영상신호로 변환하여 출력하는 센서부(120) 구조로 이루어진다.

이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 것으로, 줌렌즈어세이(100)에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환 구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 줌렌즈어세이(100)는, 렌즈부(110)와 센서부(120)와 초점조정부(130)로 이루어지는 구조이며, 상기 렌즈부(110)는 중심축선상을 직선이동하는 이동렌즈(112)와 상기 센서부(120) 앞부분에 고정되는 고정렌즈(114)로 이루어지는 구조이다.

상기 렌즈부(110)에 구비되는 이동렌즈(112)는, 초점조정부(130)에 일체로 구비되는 스텝모터(STEP MOTOR)에 의하여 상기 고정렌즈(114)와의 거리를 조정하므로, 줌렌즈의 확대 배율이 조정된다.

상기 초점조정부(130)에 구비되는 스텝 모터(STEP MOTOR)는 인가되는 제어신호에 의하여 회전각도가 제어되는 모터이며, 상기 제어되는 회전각도에 의하여 상기 이동렌즈(112)를 구동하여 고정렌즈(114)와의 직선거리를 변화시킴으로, 줌렌즈의 확대 배율을 조정하는 구조이다.

상기 센서부(120)는, 촬상소자로 불리는 CCD 또는 C-MOS 소자로 이루어지는 것으로, 빛 신호를 입력하고 빛의 세기에 비례하는 전기적 신호를 출력하는 특성이 있다.

상기 초점조정부(130)의 제어에 의하여 상기 줌렌즈 구조를 하는 렌즈부(110)의 확대 배율이 조정되므로, 촬영한 피사체 영상크기가 VGA 형태 또는 CIF 형태로 센서부(120)에 형성되고, 상기 센서부(120)는 형성된 피사체의 영상을 전기 신호로 변환하여 출력하는 구조이다.

이하, 상기 첨부된 도5를 참조하여 본 발명에 의한 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환방법을 설명한다.

디지털 카메라로 영상신호를 촬영하는 경우 설정된 영상프레임으로 줌초점 배율 조정하는 것으로, 피사체의 영상신호를 촬영할 것인지 판단하는 과정(S100); 상기 과정(S100)에서 판단하여 피사체의 영상신호를 촬영하는 경우, VGA 형 영상프레임으로 설정되었는지 CIF 형 영상프레임으로 설정되었는지를 판단하는 과정(S110); 상기 판단과정(S110)에서 CIF 형 영상신호로 설정된 것으로 판단하면, 줌렌즈어세이(100)를 CIF 줌초점으로 배율 조정하는 과정(S120); 상기 판단과정(S110)에서 VGA 형 영상신호로 설정된 것으로 판단하면, 줌렌즈어세이(100)를 VGA 줌초점으로 배율 조정하는 과정(S130)으로 이루어진 줌과정과,

상기 줌과정에서 줌초점 배율 조정하여 촬영된 영상신호를 디지털 신호처리하여 출력하는 것으로, 피사체를 촬영하여 디지털 영상신호로 출력하는 과정(S140); 상기 촬영된 영상신호를 자동노출제어(AE)와 자동색상보정(AWB)과 색변환(COLOUR CONVERSION) 처리하는 과정(S150)으로 이루어진 디지털처리과정과,

상기 디지털 처리과정에서 처리된 영상신호를 선택에 의하여 프레임 단위로 축소확대 처리하고 기록저장하며 출력하여 표시하는 것으로, 상기 디지털처리과정으로부터 인가된 영상신호를 선택에 의하여 설정된 프레임 단위로 축소와 확대 처리하는 과정(S160); 상기 과정(S160)에서 처리된 영상신호를 저장부에 기록저장하 고 표시부(170)에 출력하여 시각적 표시하는 과정(S170)으로 이루어진 프레임 과정으로 이루어진다.

이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 것으로, 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

디지털 카메라로 피사체의 영상을 촬영하는 경우(S100), 촬영할 영상 프레임이 VGA 형태와 CIF 형태 중에서 어느 형태(TYPE)로 설정되었는지를 판단하고(S110), 상기 판단(S110)에서 CIF 프레임 형태로 설정된 경우는, 제어부(150)로부터 출력되는 해당 제어명령을 디지털처리부(140)에서 해당 제어신호로 출력하고, 상기 제어신호를 입력한 초점조정부(130)는 상기 렌즈부(110)의 줌렌즈를 구성하는 이동렌즈(112)를 이동하므로, CIF 형태에 적합한 배율로 줌초점을 조정한다(S120).

또한, 상기 판단(S110)에서 VGA 프레임의 형태로 설정된 경우는, 상기 제어부(150)는 VGA 프레임 형태에 적합한 줌렌즈 초점 배율로 상기 렌즈부(110)를 제어하라는 명령이 디지털처리부(140)에 출력되며, 상기 디지털처리부(140)는 해당 제어신호를 상기 초점조정부(130)에 출력하므로, 스텝모터(STEP MOTOR)를 제어하여 이동렌즈(120)의 줌초점 거리를 조정하고 VGA 프레임 형태에 적합한 배율로 조정된다(S130).

상기와 같이 렌즈부(110)의 줌 배율이 VGA 또는 CIF 프레임 형태로 선택 조정된 상태에서, 상기 디지털처리부(140)는 센서부(120)로부터 영상신호를 입력하는 촬영을 하고(S140), 상기 촬영되어 입력된 영상신호의 자동노출제어(AE)와 자동색 상보정(AWB)과 색변환을 한다(S150).

상기와 같이 디지털 처리된 신호는 제어부(150)에 인가되며, 상기 제어부(150)에서는 입력된 영상신호를 설정된 해당 VGA 또는 CIF 프레임 단위로 형성처리하고, 또한, 설정된 축소 또는 확대를 하며(S160), 상기와 같이 처리된 신호는 저장부(160)의 할당된 영역에 기록저장되고, 상기 표시부(170)에 출력 표시되어 시각적으로 확인한다.

따라서, 상기와 같은 구성의 본 발명은, 줌렌즈어세이(100)를 VGA 형태 또는 CIF 형태로 임의 설정하며, 다른 기능부를 범용으로 사용하도록 하므로, 멀티미디어 휴대단말기에 부가되는 디지털 카메라의 가격을 싸게하고, 멀티미디어 휴대단말기의 고가품과 저가품 모델관리가 용이하다.

상기와 같은 구성의 본 발명은, 멀티미디어 휴대단말기에 부가되는 디지털 카메라의 VGA 형과 CIF 형 모델 관리가 용이하고, 부품관리가 간단하며, 제조와 생산 시간이 짧아지어 생산성이 향상되는 산업적 이용효과가 있다.

또한, 동일한 줌렌즈어세이 부품을 VGA 형과 CIF 형에 범용 사용하므로, 대량생산에 의한 부품가격이 낮아지므로 품질이 향상되며, 멀티미디어 휴대단말기의 가격을 싸게하는 디지털 카메라의 신뢰도가 제고되는 사용상 편리한 효과가 있다.

또한, 촬영된 영상신호의 VGA 형과 CIF 형 상호 변환에 의한 규격비가 맞지 않고 반복되는 확대축소의 배수비가 맞지 않음으로 일측 부분의 영상신호를 제거하여 화질이 떨어지는 문제를 해결하고 영상신호의 신뢰도가 제고되는 사용상 편리한 효과가 있다.

Claims

피사체로부터 반사되는 빛 영상신호를 줌초점 조정하여 입력하고 전기적 영상신호로 변환하여 출력하는 줌렌즈어세이와,

상기 줌렌즈어세이와 접속되어 입력되는 전기적 영상신호를 디지털 신호처리하고 줌초점을 조정하는 제어신호를 출력하는 디지털처리부와,

상기 디지털처리부와 접속되어 입력되는 영상신호를 선택된 형식의 프레임 단위로 처리 출력하고 상기 줌렌즈어세이의 줌초점 제어명령을 출력하는 제어부와,

상기 제어부와 접속되어 프레임 단위 영상신호를 할당된 영역에 기록조장하고 출력하는 저장부와,

상기 제어부와 접속되어 프레임 단위 영상신호를 시각적으로 표시하는 표시부로 이루어진 구성을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치.
제1 항에 있어서, 상기 줌렌즈어세이는,

피사체의 빛 영상신호를 줌렌즈에 의하여 초점조정 입력하고 출력하는 렌즈부와,

상기 렌즈부로부터 입력되는 빛 영상신호를 전기 영상신호로 변환하여 출력하는 센서부와,

상기 렌즈부의 줌렌즈 초점을 조정하는 초점제어부로 이루어지는 구성을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치.
제2 항에 있어서, 상기 렌즈부는,

상기 초점조정부로부터 인가되는 제어신호에 의하여 VGA 형 초점 또는 CIF 형 초점으로 줌조정하는 구성을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치.
제3 항에 있어서, 상기 렌즈부는,

피사체의 빛 영상신호를 직접 입력하고 줌초점 조정에 의하여 직선이동하는 이동렌즈와,

상기 이동렌즈와 직선상에 구성되고 고정되며 상기 센서부에 영상신호를 형성하는 고정렌즈로 이루어지는 구성을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치.
제2 항에 있어서, 상기 센서부는,

빛 영상신호를 전기 영상신호로 변환하는 CCD이거나 C-MOS 소자로 이루어지는 구성을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치.
제2 항에 있어서, 상기 초점조정부는,

초점조정 제어신호에 의하여 상기 이동렌즈와 고정렌즈의 거리를 줌 조정하는 구성을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치.
제6 항에 있어서, 상기 초점조정부는,

상기 입력되는 초점조정 제어신호로 스텝모터를 제어하고 이동렌즈를 거리 제어하여 줌 조정하는 구성을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치.
제1 항에 있어서, 상기 디지털처리부는,

상기 제어부로부터 인가되는 줌초점 제어명령에 의하여 상기 줌렌즈어세이의 줌초점 조정을 제어하고,

상기 줌렌즈어세이로부터 인가되는 영상신호의 자동노출제어와 자동색상보정과 색변환과 선택된 프레임 크기의 영상신호로 출력하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 디지털 처리부로부터 입력된 프레임 신호를 선택에 의하여 축소와 확대하여 기록저장하고 출력하여 표시하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환장치.
디지털 카메라로 영상신호를 촬영하는 경우 설정된 영상프레임으로 줌초점 배율 조정하는 줌과정과,

상기 줌과정에서 줌초점 배율 조정하여 촬영된 영상신호를 디지털 신호처리하여 출력하는 디지털처리과정과,

상기 디지털처리과정에서 처리된 영상신호를 선택에 의하여 프레임 단위로 축소확대 처리하고 기록저장하며 출력하여 표시하는 프레임 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환방법.
제10 항에 있어서, 상기 줌과정은,

피사체의 영상신호를 촬영할 것인지 판단하는 과정과,

상기 과정에서 판단하여 피사체의 영상신호를 촬영하는 경우, VGA 형 영상프레임으로 설정되었는지 CIF 형 영상프레임으로 설정되었는지를 판단하는 과정과,

상기 판단과정에서 CIF 형 영상신호로 설정된 것으로 판단하면, 줌렌즈어세이를 CIF 줌초점으로 배율 조정하는 과정과,

상기 판단과정에서 VGA 형 영상신호로 설정된 것으로 판단하면, 줌렌즈어세이를 VGA 줌초점으로 배율 조정하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환방법.
제10 항에 있어서, 상기 디지털처리과정은,

피사체를 촬영하여 디지털 영상신호로 출력하는 과정과,

상기 촬영된 영상신호를 자동노출제어와 자동색상보정과 색변환 처리하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환방법.
제10 항에 있어서, 상기 프레임과정은,

상기 디지털처리과정으로부터 인가된 영상신호를 선택에 의하여 설정된 프레임 단위로 축소와 확대 처리하는 과정과,

상기 과정에서 처리된 영상신호를 저장부에 기록저장하고 표시부에 출력하여 시각적 표시하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환방법.
피사체를 촬영하여 영상신호로 출력하는 디지털 카메라의 줌렌즈어세이에 있어서,

상기 피사체를 촬영하기 위하여 이동렌즈와 고정렌즈가 일직선상에 구성되고 줌초점 조정에 의하여 피사체의 영상을 촬영하는 렌즈부와,

상기 렌즈부의 줌초점을 스텝모터와 해당 제어신호에 의하여 조정하는 초점조정부와,

상기 렌즈부가 촬영한 영상신호를 전기 영상신호로 변환하여 출력하는 센서부 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환구조.
제14 항에 있어서, 상기 렌즈부는

피사체를 확대 촬영하는 줌초점 배율을 2 배 이하의 낮은 배율로 조정하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환구조.
제14 항에 있어서, 상기 초점조정부는,

상기 렌즈부의 이동렌즈를 스텝모터로 줌초점 조정하여 피사체 신호의 배율을 조정하고 입력하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 광학적 영상크기 변환구조.