KR100727839B1 - 고체촬상소자를 사용하여 색 제어 동작을 수행하는 디지털카메라 시스템 - Google Patents

고체촬상소자를 사용하여 색 제어 동작을 수행하는 디지털카메라 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 카메라 시스템에 관한 것이다. 이러한 디지털 카메라 시스템은 피사체에 의해 반사되어 렌즈부를 통해 조사되는 빛을 색 성분별로 광전변환하고, 상기 광전변환에 의해 생성되는 전하를 색 성분별로 축적하며, 상기 축적된 색 성분별 전하를 혼합하여 출력하는 고체촬상소자; 상기 고체촬상소자로부터 출력되는 전하를 처리하여 영상 신호를 생성하는 동시에 색 보정을 위한 정보를 생성하는 디지털 카메라 프로세서; 상기 디지털 카메라 프로세서에 의해 생성되는 색 보정을 위한 정보에 기초하여 색 성분 각각에 대한 설정값 정보를 생성하는 색 보정 제어부; 및 상기 색 보정 제어부에 의해 생성된 색 성분 각각에 대한 설정값 정보를 받아서 색 성분 각각에 대한 값을 설정하고, 상기 설정된 값을 상기 고체촬상소자로 전달하는 타이밍 발생부를 포함하며, 상기 고체촬상소자는 상기 타이밍 발생부로부터 전달되는 색 성분 각각에 대해 설정된 값에 따라 색의 각 성분에 대한 노출량을 제어하여 색 보정을 수행한다. 본 발명에 따르면, 색 보정 동작이 DCP 내에서 수행되지 않기 때문에 이를 위한 곱셈기가 사용되지 않으므로 데이터 경로 등이 단순해지고, 또한 입력 데이터의 비트폭이 증가되지 않아도 되며, 또한 색 보정을 위한 면적 증가가 방지된다.
디지털 카메라 시스템, 고체촬상소자, CCD, 전하결합소자, 색 보정, RGB, 컬러, 렌즈, 피사체

Description

고체촬상소자를 사용하여 색 제어 동작을 수행하는 디지털 카메라 시스템{DIGITAL CAMERA FOR ADJUSTING COLORS USING AN IMAGE PICKUP DEVICE}
도 1은 일반적인 디지털 카메라 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 카메라 시스템의 블록도이다.
도 3은 도 2의 디지털 카메라 시스템의 CCD에 대한 내부 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디지털 카메라 시스템의 동작예를 도시한 도면이다.
본 발명은 디지털 카메라에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 고체촬상소자를 사용하여 색 제어 동작, 특히 색 보정 동작을 수행하는 디지털 카메라 시스템에 관한 것이다.
디지털 신호 처리 기술의 눈부신 발전에 따라 디지털 카메라 시스템 또는 비디오 카메라 등의 영상 촬영 장치 분야에서 다양한 기능이 개발되어 현실화되고 있다. 또한 디지털 카메라 시스템과 같은 영상 촬영 장치를 통해서 디지털 영상 신호를 매우 쉽게 얻을 수 있기 때문에 컴퓨터 또는 유사한 영상 처리 시스템 등에서 영상 입력 장치로써 각광받고 있다.
도 1은 일반적인 디지털 카메라 시스템의 블록도이다.
도 1에 도시되어 있듯이, 일반적인 디지털 카메라 시스템은 렌즈부(10), 고체 촬상 소자인 전하 결합 소자(charge coupled device, 이하 CCD라고 함)(12), 디지털 카메라 프로세서(digital camera processor, 이하 DCP라고 함)(14), 마이크로 컴퓨터(16), 메모리(18), 및 타이밍 발생부(20)를 포함한다.
여기서, CCD(12)는 빛을 받아들여 전하로 변환하여 축적하는 수광 픽셀들과, 수광 픽셀들에 의하여 축적된 전하를 받아서 출력단으로 전송하는 전송 채널로 구성된다. 수광 픽셀들은 RGB 컬러 필터가 장착된 포토다이오드들로 이루어진다. 이러한 CCD(12)는 수광 픽셀들에 축적된 전하를 일시적으로 제거하여 노출량을 제어하는 전자 셔터를 또한 포함한다.
이러한 일반적인 디지털 카메라 시스템의 동작은 다음과 같다.
피사체에 의해 반사되는 빛이 렌즈부(10)를 통해 CCD(12) 상에 조사되고, CCD(12)는 이 빛을 포토다이오드들을 사용하여 광전 변환한 후 DCP(14)로 출력한다.
DCP(14)에서는 CCD(12)로부터 입력되는 신호에 대한 여러 가지의 처리를 수행한다. 예를 들어, 휘도에 대한 감마 보정, 에지 강화, 휘도 제어, 색 보정 등 화질과 관련되는 여러 가지 처리를 수행한 후 NTSC(National Television Standards Committee)와 같은 영상 신호로 변환하여 출력한다. 또한, 처리된 신호들은 임시로 메모리(18), 예를 들어 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리, 나아가 JPEG(Joint Photographic Experts Group) 등의 형태로 압축된 영상 데이터 저장이 가능한 저장 매체 등에 저장된다.
또한, DCP(14)는 상기 입력 신호를 처리하는 동시에 특정 정보, 예를 들어 휘도 정보를 마이크로 컴퓨터(16)로 출력하고, 마이크로 컴퓨터(16)는 DCP(14)로부터 입력되는 정보를 사용하여 메모리(18), 타이밍 발생부(20)를 제어한다. 타이밍 발생부(20)는 CCD(12) 내의 전자셔터 등을 제어하는 타이밍 신호를 발생한다.
한편, CCD(12)를 사용하는 디지털 카메라 시스템에서는 광원에 따라 색 보정을 수행하여야 하는데, 이를 위하여 CCD(12) 외부에 색 보정을 위한 수단을 구성하여야 한다. 예를 들면, 상기한 종래의 디지털 카메라 시스템에서 색 평형을 맞추기 위해 DCP(14) 내부에 곱셈기가 구현된다. 동영상 처리를 위한 이러한 곱셈기는 그 처리 속도가 매우 빨라야 하므로, 일반적으로 월리스 트리(wallace tree)가 사용된다. 월리스 트리를 사용함으로써 얻어지는 장점이 많은 반면에, 데이터 경로가 복잡해지고, 입력 데이터의 비트폭이 증가하게 되어 곱셈기의 면적이 지수 함수적으로 증가하게 된다. 따라서, 고화질 영상 데이터를 얻기 위하여는 큰 면적의 곱셈기 블록이 요구되고, 또한 R, G, B 컬러 성분으로 구성되기 때문에 세 부분의 곱셈기 블록이 필요하므로 그 면적이 더욱 커지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 데이터 경로가 복잡하고, 입력 데이터의 비트폭이 증가하며, 또한 큰 면적을 차지하는 곱셈기 블록을 사용하지 않는 디지털 카메라 시스템을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 고체촬상소자의 R, G, B 성분의 노출량을 제어하여 색 제어 동작, 특히 색 보정 동작을 수행하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 특징에 따른 본 발명의 수단은 피사체에 의해 반사되어 렌즈부를 통해 조사되는 빛을 색 성분별로 광전변환하고, 상기 광전변환에 의해 생성되는 전하를 색 성분별로 축적하며, 상기 축적된 색 성분별 전하를 혼합하여 출력하는 고체촬상소자; 상기 고체촬상소자로부터 출력되는 전하를 처리하여 영상 신호를 생성하는 동시에 색 보정을 위한 정보를 생성하는 디지털 카메라 프로세서; 상기 디지털 카메라 프로세서에 의해 생성되는 색 보정을 위한 정보에 기초하여 색 성분 각각에 대한 설정값 정보를 생성하는 색 보정 제어부; 및 상기 색 보정 제어부에 의해 생성된 색 성분 각각에 대한 설정값 정보를 받아서 색 성분 각각에 대한 값을 설정하고, 상기 설정된 값을 상기 고체촬상소자로 전달하는 타이밍 발생부를 포함하며, 상기 고체촬상소자는 상기 타이밍 발생부로부터 전달되는 색 성분 각각에 대해 설정된 값에 따라 색의 각 성분에 대한 노출량을 제어하여 색 보정을 수행한다.
상기 고체촬상소자는 색 성분별로 전하를 축적하는 색 성분별 수광소자를 포함하는 색 성분별 수광소자부; 상기 색 성분별 수광소자부의 각 색 성분별 수광소자에 축적되는 전하를 리셋시키기 위한 클럭을 입력으로 받아서 카운트하여 카운트값으로 출력하는 카운터; 상기 타이밍 발생부로부터 전달되는 색 성분 설정값과 상기 카운터로부터 출력되는 카운트값을 각각 비교하여 그 결과값을 출력하는 복수의 비교기; 및 상기 색 성분별 수광소자부의 각 색 성분별 수광소자에 전하를 축적시키기 위한 논리값과 상기 클럭을 입력받아서, 상기 복수의 비교기로부터 출력되는 비교 결과값에 따라 상기 논리값 입력과 상기 클럭 입력 중 하나의 입력을 선택하여 출력값으로 상기 색 성분별 수광소자부에 출력하는 복수의 멀티플렉서를 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 카메라 시스템의 블록도이다.
도 2에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 카메라 시스템은 렌즈부(100), CCD(110), DCP(120), 마이크로 컴퓨터(130), 메모리(140), 및 타이밍 발생부(150)를 포함한다.
타이밍 발생부(150)는 CCD(110) 내에 있는 R, G, B 성분 각각의 노출량 제어 신호를 발생하는 3개의 블록을 포함한다. 이러한 3개의 블록으로는 R 성분 제어를 위한 신호를 발생하는 R값 설정부(152), G값 설정부(154), B값 설정부(156)가 있다.
DCP(120)내에는 색 보정을 위한 곱셈기 블록이 없는 대신에, 색 보정을 위한 정보를 마이크로 컴퓨터(130)로 전달한다.
마이크로 컴퓨터(130)는 DCP(120)로부터 전달되는 색 보정을 위한 정보에 기초하여 타이밍 발생부(150) 내의 R값 설정부(152), G값 설정부(154), B값 설정부(156)에 대한 제어 신호를 발생한다.
한편, CCD(110)는 타이밍 발생부(150)의 R값 설정부(152), G값 설정부(154), B값 설정부(156) 각각에 의해 발생되는 신호에 따라 R, G, B 각각에 대한 노출량 제어를 수행한다.
도 3은 도 2의 디지털 카메라 시스템의 CCD(110)에 대한 내부 블록도이다.
도 3에 도시되어 있듯이, CCD(110)는 RG 수광소자부(1110), GB 수광소자부(1120), 3개의 레지스터(1132, 1134, 1136), 카운터(1140), 3개의 비교기(1152, 1154, 1156), 3개의 멀티플렉서(1162, 1164, 1166)를 포함한다.
3개의 레지스터(1132, 1134, 1136)는 타이밍 발생부(150)로부터 출력되는 3개의 설정부(152, 154, 156)로부터 각각 출력되는 값을 저장한다. 즉, 레지스터(1132)는 R값 설정부(152)로부터 출력되는 R 설정값을 저장하고, 레지스터(1134)는 G값 설정부(154)로부터 출력되는 G 설정값을 저장하며, 레지스터(1136)는 B값 설정부(156)로부터 출력되는 B 설정값을 저장한다.
카운터(1140)는 클럭을 입력으로 받아서 카운트값을 출력한다.
3개의 비교기(1152, 1154, 1156)는 3개의 레지스터(1132, 1134, 1136)로부터 각각 출력되는 값과 카운터(1140)로부터 출력되는 값을 받아서 비교하여 그 비교 결과값을 3개의 멀티플렉서(1162, 1164, 1166)로 각각 출력한다.
즉, 비교기(1152)는 레지스터(1132)로부터 출력되는 값과 카운터(1140)로부터 출력되는 값을 입력받아서 비교하여 그 결과값을 멀티플렉서(1162)로 출력한다. 또한, 비교기(1154)는 레지스터(1134)로부터 출력되는 값과 카운터(1140)로부터 출력되는 값을 입력받아서 비교하여 그 결과값을 멀티플렉서(1164)로 출력한다. 또한, 비교기(1156)는 레지스터(1136)로부터 출력되는 값과 카운터(1140)로부터 출력 되는 값을 입력받아서 비교하여 그 결과값을 멀티플렉서(1166)로 출력한다.
3개의 멀티플렉서(1162, 1164, 1166)는 각각 논리레벨 0인 값과 클럭 입력을 받아서 3개의 비교기(1152, 1154, 1156)로부터 각각 출력되는 값에 따라 상기 2개의 입력 중 하나의 입력을 선택하여 RG 수광소자부(1110) 및 GB 수광소자부(1120)로 출력한다.
즉, 멀티플렉서(1162)는 비교기(1152)로부터 출력되는 값에 따라 논리레벨 0인 값과 클럭 입력 중에 하나를 선택하여 RG 수광소자부(1110)로 출력한다. 또한, 멀티플렉서(1164)는 비교기(1154)로부터 출력되는 값에 따라 논리레벨 0인 값과 클럭 입력 중에 하나를 선택하여 RG 수광소자부(1110) 및 GB 수광소자부(1110)로 출력한다. 또한, 멀티플렉서(1166)는 비교기(1156)로부터 출력되는 값에 따라 논리레벨 0인 값과 클럭 입력 중에 하나를 선택하여 GB 수광소자부(1120)로 출력한다.
RG 수광소자부(1110) 및 GB 수광소자부(1120)는 멀티플렉서(1162, 1164, 1166)로부터 출력되는 값에 따라 R, G, B 성분의 전하를 축적하여 노출량을 제어한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 카메라 시스템의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
렌즈부(100)를 통해 조사되는 빛은 CCD(110)에 의해 광전 변환되어 DCP(120)로 입력된다.
DCP(120)는 CCD(110)로부터 입력되는 신호에 대한 여러 가지의 처리를 수행한다. 예를 들어, 휘도에 대한 감마 보정, 에지 강화, 휘도 제어 등 화질과 관련 되는 여러 가지 처리를 수행한 후 NTSC와 같은 영상 신호로 변환하여 모니터 등으로 출력한다.
또한, DCP(120)에서 처리된 신호들은 임시로 메모리(140)에 저장될 수 있다. 이러한 메모리로는 프레임 단위로 영상 신호를 저장하는 프레임 메모리일 수 있다. 또한, 신호들은 압축된 영상 데이터 저장이 가능한 저장 매체 등에 저장될 수 있다.
한편, DCP(120)는 종래 수행하던 색 보정 동작을 수행하지 않는 대신에 색 보정을 위한 정보를 마이크로 컴퓨터(130)로 출력한다.
마이크로 컴퓨터(130)는 DCP(120)로부터 출력되는 색 보정 관련 정보에 기초하여 CCD(110)를 통한 R, G, B 각각의 노출량을 결정하는 R, G, B 각각의 설정값에 대한 신호를 타이밍 발생부(150)로 출력한다.
타이밍 발생부(150)는 마이크로 컴퓨터(130)로부터 출력되는 R, G, B 각각의 설정값에 대한 신호를 받아서 R값 설정부(152), G값 설정부(154), B값 설정부(156)에 해당되는 값으로 설정한다.
이와 같이 R값 설정부(152), G값 설정부(154), B값 설정부(156)에 각각 설정된 값들은 CCD(110)로 출력되고, CCD(110)의 3개의 레지스터(1132, 1134, 1136)는 타이밍 발생부(150)로부터 출력되는 이러한 값들을 각각 저장한다. 상세하게 R 설정값은 레지스터(1132), G 설정값은 레지스터(1134), B 설정값은 레지스터(1136)에 각각 저장된다.
한편, 카운터(1140)는 디지털 카메라 시스템 내부에서 생성되어 CCD(110)로 공급되는 클럭 입력을 카운트한다. 이러한 클럭 입력은 R, G, B 수광소자에 축적되는 전하를 리셋시키는데 기초가 되는 클럭으로 클럭 입력이 RG 수광소자부(1110) 및 GB 수광소자부(1120)에 인가되면 R, G, B 수광소자에 축적되는 전하가 리셋되고, 이러한 클럭 입력이 차단되면 해당 전하가 다시 축적된다.
3개의 비교기(1152)는 각각 3개의 레지스터(1132, 1134, 1136)로부터 출력되는 R, G, B 설정값과 카운터(1140)로부터 출력되는 클럭의 카운트값을 입력받아서 서로 비교한다.
보다 상세하게 설명하면, 비교기(1152)는 레지스터(1132)에 저장된 R 설정값과 카운터(1140)로부터 출력되는 클럭의 카운트값을 받아서 비교한다. 이것은 마이크로 컴퓨터(130)에 의해 R 설정값이 설정된 후에 입력되는 클럭의 개수가 R 설정값이 되었는 지의 여부를 판단하는 것에 해당된다. 즉, 비교기(1152)는 카운터(1140)로부터 출력되는 입력 클럭의 개수, 즉 카운트값이 레지스터(1132)에 저장된 R 설정값보다 작은 경우에는 논리레벨 0인 값을 출력하여 클럭 입력의 개수가 아직 R 설정값에 도달하지 않았다는 것을 나타내고, 만약 카운트값이 상기 R 설정값보다 같거나 커지는 경우에는 비교기(1152)가 논리레벨 1인 값을 출력하여 클럭 입력의 개수가 R 설정값과 같거나 커졌다는 것을 나타낸다.
비교기(1134)에 대해서도 상기한 바와 마찬가지로 적용되며, 이 비교기(1134)는 레지스터(1134)에 저장된 G 설정값과 클럭 입력의 개수, 즉 카운터(1140)의 카운트값을 비교하여 그 결과값을 출력한다.
또한, 비교기(1136)에 대해서도 마찬가지로 적용되며, 이 비교기(1136)는 레 지스터(1136)에 저장된 B 설정값과 클럭 입력의 개수, 즉 카운터(1140)의 카운트값을 비교하여 그 결과값을 출력한다.
한편, 3개의 비교기(1136)로부터 출력되는 값들은 각각 3개의 멀티플렉서(1162, 1164, 1166)의 선택 입력으로 입력된다.
보다 상세하게는 R 설정값에 대한 비교를 수행한 비교기(1132)로부터 출력되는 결과값은 멀티플렉서(1162)의 선택 입력으로 입력되며, 이 멀티플렉서(1162)는 논리레벨 0인 값과 상기한 카운터(1140)로 입력되는 동일한 클럭을 입력받아서 상기한 비교기(1132)로부터의 선택 입력에 따라 상기 2개의 입력값 중 하나의 값을 선택하여 출력한다.
예를 들면, 비교기(1132)로부터 출력되는 값이 논리레벨 0인 값인 경우에는, 즉 R 설정값이 클럭 입력의 개수보다 작은 경우에는 클럭 입력을 선택하여 출력하고, 이 출력 클록은 RG 수광소자부(1110)로 입력된다. 반면에 비교기(1132)로부터 출력되는 값이 논리레벨 1인 값인 경우에는, 즉 R 설정값이 클럭 입력의 개수와 동일하거나 큰 경우에는 클럭 입력이 아닌 논리레벨 0값을 선택하여 RG 수광소자부(1110)로 출력한다.
멀티플렉서(1134)의 동작도 상기한 멀티플렉서(1132)의 동작과 마찬가지이며, G 설정값에 대한 비교를 수행한 비교기(1134)로부터 출력되는 결과값이 멀티플렉서(1164)의 선택 입력으로 입력되며, 이 멀티플렉서(1164)는 논리레벨 0인 값과 상기한 카운터(1140)로 입력되는 동일한 클럭을 입력받아서 상기한 비교기(1134)로부터의 선택 입력에 따라 상기 2개의 입력값 중 하나의 값을 선택하여 출력한다.
예를 들어, 비교기(1134)로부터 출력되는 값이 논리레벨 0인 값인 경우에는, 즉 G 설정값이 클럭 입력의 개수보다 작은 경우에는 클럭 입력을 선택하여 출력하고, 이 출력 클록은 RG 수광소자부(1110) 및 GB 수광소자부(1120)로 입력된다. 반면에 비교기(1134)로부터 출력되는 값이 논리레벨 1인 값인 경우에는, 즉 G 설정값이 클럭 입력의 개수와 동일하거나 큰 경우에는 클럭 입력이 아닌 논리레벨 1값을 선택하여 RG 수광소자부(1110) 및 GB 수광소자부(1120)로 출력한다.
또한 멀티플렉서(1136)의 동작도 상기한 멀티플렉서(1132, 1134)의 동작과 마찬가지이며, B 설정값에 대한 비교를 수행한 비교기(1136)로부터 출력되는 결과값이 멀티플렉서(1166)의 선택 입력으로 입력되며, 이 멀티플렉서(1166)는 논리레벨 0인 값과 상기한 카운터(1140)로 입력되는 동일한 클럭을 입력받아서 상기한 비교기(1136)로부터의 선택 입력에 따라 상기 2개의 입력값 중 하나의 값을 선택하여 출력한다.
예를 들어, 비교기(1136)로부터 출력되는 값이 논리레벨 0인 값인 경우에는, 즉 B 설정값이 클럭 입력의 개수보다 작은 경우에는 클럭 입력을 선택하여 출력하고, 이 출력 클록은 GB 수광소자부(1120)로 입력된다. 반면에 비교기(1136)로부터 출력되는 값이 논리레벨 1인 값인 경우에는, 즉 B 설정값이 클럭 입력의 개수와 동일하거나 큰 경우에는 클럭 입력이 아닌 논리레벨 1값을 선택하여 GB 수광소자부(1120)로 출력한다.
한편, RG 수광소자부(1110)는 멀티플렉서(1162, 1164)로부터 출력되는 값, 즉 논리레벨 0값 또는 클럭을 입력받아서 해당되는 동작을 수행한다. 즉 멀티플렉 서(1162)로부터 출력되는 것이 클럭인 경우에는 RG 수광소자부(1110) 중 R 수광소자에 축적된 전하가 리셋된다. 그러나 멀티플렉서(1162)로부터 출력되는 것이 논리레벨 0값인 경우에는 R 수광소자에 전하가 축적된다.
따라서, RG 수광소자부(1110)에 멀티플렉서(1162)로부터 클럭이 입력되어 R 수광소자에 축적되는 전하가 계속 리셋되다가 멀티플렉서(1162)로부터 클럭이 아니라 논리레벨 0인 값이 입력되면 이때부터 R 수광소자에 전하가 축적되기 시작한다. 이와 같이 R 수광소자에 인가되는 입력을 클럭과 논리레벨 0값으로 변환하면서 R 수광소자에 축적되는 전하량을 제어함으로써 R 성분의 노출량을 제어할 수 있다.
G 성분의 노출량 제어도 상기한 R 성분의 노출량 제어와 마찬가지로 동작된다. 즉, 멀티플렉서(1164)로부터 출력되는 것이 클럭인 경우에는 RG 수광소자부(1110) 및 GB 수광소자부(1120) 중 G 수광소자에 축적된 전하가 리셋된다. 그러나 멀티플렉서(1164)로부터 출력되는 것이 논리레벨 0값인 경우에는 G 수광소자에 전하가 축적된다.
따라서, RG 수광소자부(1110) 및 GB 수광소자부(1120)에 멀티플렉서(1164)로부터 클럭이 입력되어 G 수광소자에 축적되는 전하가 계속 리셋되다가 멀티플렉서(1164)로부터 클럭이 아니라 논리레벨 0인 값이 입력되면 이때부터 G 수광소자에 전하가 축적되기 시작한다. 이와 같이 G 수광소자에 인가되는 입력을 클럭과 논리레벨 0값으로 변환하면서 G 수광소자에 축적되는 전하량을 제어함으로써 G 성분의 노출량을 제어할 수 있다.
B 성분의 노출량 제어도 상기한 R 및 G 성분의 노출량 제어와 마찬가지로 동 작된다. 즉, 멀티플렉서(1166)로부터 출력되는 것이 클럭인 경우에는 GB 수광소자부(1120) 중 B 수광소자에 축적된 전하가 리셋된다. 그러나 멀티플렉서(1166)로부터 출력되는 것이 논리레벨 0값인 경우에는 B 수광소자에 전하가 축적된다.
따라서, GB 수광소자부(1120)에 멀티플렉서(1166)로부터 클럭이 입력되어 B 수광소자에 축적되는 전하가 계속 리셋되다가 멀티플렉서(1166)로부터 클럭이 아니라 논리레벨 0인 값이 입력되면 이때부터 B 수광소자에 전하가 축적되기 시작한다. 이와 같이 B 수광소자에 인가되는 입력을 클럭과 논리레벨 0값으로 변환하면서 B 수광소자에 축적되는 전하량을 제어함으로써 B 성분의 노출량을 제어할 수 있다.
결과적으로 DCP(120)로부터 색 보정에 대한 정보가 마이크로 컴퓨터(130)로 입력되면, 마이크로 컴퓨터(130)는 해당 정보를 사용하여 CCD(110) 내의 R, G, B 성분의 노출량을 제어할 수 있는 R, G, B 3개의 설정값을 결정하여 타이밍 발생부(150)로 출력하여 해당 값을 R값 설정부(152), G값 설정부(154), B값 설정부(156)에 각각 설정하면, 설정된 각 R, G, B값과 클럭 입력의 개수 변화에 따라 CCD(110)에 구비된 R, G, B 수광소자에 축적되는 전하량이 변화되며, 이러한 전하량의 변화가 곧 R, G, B 각각의 노출량으로 이어진다.
첨부한 도 4를 참조하여 보다 구체적인 R, G, B 노출량 제어에 대해 설명한다.
도 4에서는 DCP(120)로부터 전달되는 색 보정에 대한 정보에 따라 마이크로 컴퓨터(130)에서 R, G 성분의 노출량은 동일하고, B 성분의 노출량은 R, G 성분의 노출량보다 적도록 제어하기 위해 타이밍 발생부(150)의 각 설정부(152, 154, 156) 에 R, G, B 설정값을 설정한 후의 동작이 도시되어 있다.
먼저, 마이크로 컴퓨터(130)에 의해 타이밍 발생부(150)의 R값 설정부(152) 및 G값 설정부(154)에 저장되는 R값 및 G값은 동일한 값으로 여기서는 x값으로 정하고, B값 설정부(156)에 저장되는 B값은 B 성분의 노출량을 R 및 G 성분의 노출량보다 작도록 하기 위해 상기한 x값보다 큰 y값으로 정한다.
이와 같이 설정되는 값들은 CCD(110)의 해당 레지스터(1132, 1134, 1136)에 각각 저장된다.
한편, 카운터(1140)는 클럭 입력을 카운트하여 클럭의 입력 개수를 출력한다.
이와 같이 각 레지스터(1132, 1134, 1136)에 설정되는 값들과 카운터(140)의 출력값은 각 비교기(1152, 1154, 1156)에 의해 비교된다.
R 및 G 설정값, 즉 x값과 카운트값을 비교하는 R, G 비교기(1152, 1154)는 카운트값이 x값보다 작은 경우에는 논리레벨 0값을 출력하여 R, G 멀티플렉서(1162, 1164)가 클럭 입력을 출력하도록 한다.
R, G 멀티플렉서(1162, 1164)로부터 클럭이 출력되면 RG 수광소자부(1110)의 R 및 G 수광소자와 GB 수광소자부(1120)의 G 수광소자에 축적되는 전하가 리셋된다.
또한, 상기한 경우, 즉 카운트값이 x값보다 작은 경우, B 설정값, 즉 y값과 카운트값을 비교하는 B 비교기(1156)도 y값이 x값보다 크기 때문에 당연히 논리레벨 0값을 출력하여 B 멀티플렉서(1166)가 클럭 입력을 출력하도록 한다.
B 멀티플렉서(1166)로부터 클럭이 출력되면 GB 수광소자부(1120)의 B 수광소자에 축적되는 전하가 리셋된다.
따라서, 클럭 입력의 개수가 x값보다 작은 동안, 즉 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 R, G, B 수광소자는 모두 리셋 구간에 있게 되어 R, G, B 수광소자에 축적되는 전하가 모두 리셋된다.
한편, 카운터(1140)에 의해 카운트되는 클럭 입력 개수가 x값보다 크고 y값보다는 작은 경우에는 R 및 G 설정값, 즉 x값과 카운트값을 비교하는 R, G 비교기(1152, 1154)는 논리레벨 1값을 출력하여 R, G 멀티플렉서(1162, 1164)가 논리레벨 0값을 출력하도록 한다.
R, G 멀티플렉서(1162, 1164)로부터 논리레벨 0값이 출력되면 RG 수광소자부(1110)의 R 및 G 수광소자와 GB 수광소자부(1120)의 G 수광소자에 다시 전하가 축적되기 시작한다.
한편, 상기한 경우, 즉 카운트값이 x값보다 크고 y값보다 작은 경우, B 설정값, 즉 y값과 카운트값을 비교하는 B 비교기(1156)는 논리레벨 0값을 출력하여 B 멀티플렉서(1166)가 클럭 입력을 그대로 출력하도록 한다.
B 멀티플렉서(1166)로부터 클럭이 출력되면 GB 수광소자부(1120)의 B 수광소자에 축적되는 전하가 계속 리셋된다.
따라서, 클럭 입력의 개수가 x값보다 크고 y값보다 작은 동안, 즉 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 R, G 수광소자는 노출 구간에 있게 되어 R, G 수광소자에 전하가 축적되는 반면에 B 수광소자에는 축적되는 전하가 리셋된다. 즉, R, G 수 광소자의 전하 축적이 B 수광소자보다 먼저 시작되기 때문에 전체적으로 축적되는 전하량이 많아지고, 이로 인해 R, G 성분의 노출량이 B 성분의 노출량보다 많아지게 된다.
한편, 카운터(1140)에 의해 카운트되는 클럭 입력 개수가 y값보다 커지는 경우에는 R, G 설정값, 즉 x값 및 B 설정값, 즉 y값과 카운트값을 비교하는 R, G, B 비교기(1152, 1154, 1156)는 각각 논리레벨 1값을 출력하여 R, G, B 멀티플렉서(1162, 1164, 1166)가 각각 논리레벨 0값을 출력하도록 한다.
R, G, B 멀티플렉서(1162, 1164, 1166)로부터 각각 논리레벨 0값이 출력되면 RG 수광소자부(1110)의 R 및 G 수광소자와 GB 수광소자(1120)의 G 수광소자에는 계속 전하가 축적되고, GB 수광소자(1120)의 B 수광소자에는 전하 리셋 동작이 종료되고 다시 전하가 축적되기 시작한다.
따라서, 클럭 입력의 개수가 y값보다 큰 동안, 즉 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 R, G 수광소자는 계속 노출 구간에 있게 되어 R, G 수광소자에 전하가 계속 축적되고, B 수광소자는 노출 구간으로 들어서서 다시 전하가 축적되기 시작한다.
결과적으로, 마이크로 컴퓨터(130)에 의해 설정된 R, G, B값에 따라 CCD(110)에 의해 형성되는 B 성분의 노출량이 R, G 성분의 노출량보다 작아지고, 이로 인해 DCP(120)에 의해 의도되는 색 보정이 이루어진다.
상기에서는 B 성분의 노출량이 R 및 G 성분의 노출량보다 작아지는 경우에 대해서만 설명하였지만, 상기한 동작을 참조하는 경우 당업자가 R, G, B 각 성분의 노출량 제어를 쉽게 수행할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
비록, 본 발명이 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.
본 발명에 따르면, 색 보정 동작이 DCP 내에서 수행되지 않기 때문에 이를 위한 곱셈기가 사용되지 않으므로 데이터 경로 등이 단순해지고, 또한 입력 데이터의 비트폭이 증가되지 않아도 되며, 또한 색 보정을 위한 면적 증가가 방지된다.

Claims (6)

  1. 피사체에 의해 반사되어 렌즈부를 통해 조사되는 빛을 색 성분별로 광전변환하고, 상기 광전변환에 의해 생성되는 전하를 색 성분별로 축적하며, 상기 축적된 색 성분별 전하를 혼합하여 출력하는 고체촬상소자;
    상기 고체촬상소자로부터 출력되는 전하를 처리하여 영상 신호를 생성하는 동시에 색 보정을 위한 정보를 생성하는 디지털 카메라 프로세서;
    상기 디지털 카메라 프로세서에 의해 생성되는 색 보정을 위한 정보에 기초하여 색 성분 각각에 대한 설정값 정보를 생성하는 색 보정 제어부; 및
    상기 색 보정 제어부에 의해 생성된 색 성분 각각에 대한 설정값 정보를 받아서 색 성분 각각에 대한 값을 설정하고, 상기 설정된 값을 상기 고체촬상소자로 전달하는 타이밍 발생부
    를 포함하며,
    상기 고체촬상소자가 상기 타이밍 발생부로부터 전달되는 색 성분 각각에 대해 설정된 값에 따라 색의 각 성분에 대한 노출량을 제어하여 색 보정을 수행하는
    디지털 카메라 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고체촬상소자가
    색 성분별로 전하를 축적하는 색 성분별 수광소자를 포함하는 색 성분별 수 광소자부;
    상기 색 성분별 수광소자부의 각 색 성분별 수광소자에 축적되는 전하를 리셋시키기 위한 클럭을 입력으로 받아서 카운트하여 카운트값으로 출력하는 카운터;
    상기 타이밍 발생부로부터 전달되는 색 성분 설정값과 상기 카운터로부터 출력되는 카운트값을 각각 비교하여 그 결과값을 출력하는 복수의 비교기; 및
    상기 색 성분별 수광소자부의 각 색 성분별 수광소자에 전하를 축적시키기 위한 논리값과 상기 클럭을 입력받아서, 상기 복수의 비교기로부터 출력되는 비교 결과값에 따라 상기 논리값 입력과 상기 클럭 입력 중 하나의 입력을 선택하여 출력값으로 상기 색 성분별 수광소자부에 출력하는 복수의 멀티플렉서
    를 포함하며,
    상기 멀티플렉서의 출력값인 논리값 또는 클럭에 따라 상기 색 성분별 수광소자가 색 성분별 전하 축적 동작 또는 리셋 동작을 수행함으로써 색 성분별 노출량이 제어되는 것을 특징으로 하는
    디지털 카메라 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 색 성분은 R, G, B 3가지 성분이고,
    상기 색 성분별 수광소자부가 R 성분 수광소자 및 G 성분 수광소자가 구비된 RG 수광소자부와 G 성분 수광소자 및 B 수광소자가 구비된 GB 수광소자부를 포함하며,
    상기 비교기 및 멀티플렉서가 R, G, B 각 성분에 대해 구비되는 것을 특징으로 하는
    디지털 카메라 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 색 성분별 노출량은 상기 색 성분별 수광소자에 축적되는 전하가 리셋되는 리셋 구간과 상기 색 성분별 수광소자에 전하가 축적되는 노출 구간의 비율에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기한 타이밍 발생부에 설정되는 각 색 성분별 설정값의 크기와 각 색 성분별 노출량은 반비례하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 색 성분별 수광소자부에 전하를 축적시키기 위해 상기 복수의 멀티플렉서로 각각 입력되는 논리값이 0인 것을 특징으로 하는 디지털 카메라 시스템.
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KR20010076835A (ko) * 2000-01-28 2001-08-16 박종섭 디지털 카메라의 자동 화이트 밸런스 장치 및 방법

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