KR101097145B1 - Device and method for controlling quantity of incident light - Google Patents

Device and method for controlling quantity of incident light Download PDF

Info

Publication number
KR101097145B1
KR101097145B1 KR1020110066680A KR20110066680A KR101097145B1 KR 101097145 B1 KR101097145 B1 KR 101097145B1 KR 1020110066680 A KR1020110066680 A KR 1020110066680A KR 20110066680 A KR20110066680 A KR 20110066680A KR 101097145 B1 KR101097145 B1 KR 101097145B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lcd substrate
incident light
brightness
transmittance
substrate
Prior art date
Application number
KR1020110066680A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
강세진
한경수
Original Assignee
에이치기술(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이치기술(주) filed Critical 에이치기술(주)
Priority to KR1020110066680A priority Critical patent/KR101097145B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101097145B1 publication Critical patent/KR101097145B1/en
Priority to PCT/KR2012/003805 priority patent/WO2013005921A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/75Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing optical camera components
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/71Circuitry for evaluating the brightness variation

Abstract

PURPOSE: An incident light controlling device and a controlling method thereof are provided to control an amount of incident light in an image sensor by controlling the transmittance of an LCD substrate through the control of a voltage of both electrodes. CONSTITUTION: An LCD substrate(110) controls the transmittance of a liquid crystal layer according to the size of a voltage on both sides thereof. An illumination measuring unit(130) measures brightness around an imaging device. A transmittance control unit(120) outputs a driving signal for moving the LCD substrate according to the comparison result of the surrounding brightness and the preset reference brightness. The transmittance control unit controls the size of the voltage on both sides of the LCD substrate. A substrate driving unit moves to a first position or a second position according to the driving signal.

Description

입사광량 조절 장치 및 그 제어 방법{Device and method for controlling quantity of incident light}Device and method for controlling quantity of incident light

본 발명은 촬상 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 촬상 장치에 적용 가능한 입사광량 조절 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an imaging device, and more particularly, to an incident light amount adjusting device applicable to an imaging device and a control method thereof.

동영상을 촬영하기 위한 비디오 카메라나 캠코더와 같은 촬상 장치에서는 입사광량을 조절하는 장치로서 DC IRIS 렌즈(혹은 자동 IRIS 렌즈, 이하 "DC IRIS 렌즈"라 함)가 사용된다. DC IRIS 렌즈는 렌즈를 통해 입사되는 빛에 대하여 조리개를 사용함으로써 이미지 센서로 입사되는 빛의 양을 조절한다. In an imaging device such as a video camera or a camcorder for photographing a moving image, a DC IRIS lens (or an automatic IRIS lens, hereinafter referred to as a "DC IRIS lens") is used as an apparatus for adjusting the amount of incident light. The DC IRIS lens controls the amount of light incident on the image sensor by using an aperture for the light incident through the lens.

도 1은 DC IRIS 렌즈가 장착된 촬상 장치의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 DC IRIS 렌즈에서 조리개에 의한 입사광량 조절방법을 설명하기 위한 개념도이다. 도면에서는 빛이 상방향에서 하방향으로 입사되는 것을 가정하여 설명하기로 한다. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an imaging device equipped with a DC IRIS lens, and FIG. 2 is a conceptual view illustrating a method of adjusting an incident light amount by an aperture in the DC IRIS lens of FIG. 1. In the drawings, it is assumed that light is incident from the upward direction to the downward direction.

상단 렌즈(3)와 하단 렌즈(4)를 지지하는 바디(2)의 하부에 이미지 센서(5)가 설치되어 있어, 상단 렌즈(3) 및 하단 렌즈(4)를 통과한 빛을 수광하여 전기적 신호로 변환한다. 하단 렌즈(4)와 이미지 센서(5) 사이에는 광학 저대역 통과 필터(OLPF: optical low pass filter) 혹은 적외선 차단 필터(IR cut filter)와 같은 필터부(1)가 개재될 수 있다. The image sensor 5 is installed at the lower part of the body 2 supporting the upper lens 3 and the lower lens 4, so that light passing through the upper lens 3 and the lower lens 4 is electrically received. Convert to a signal. A filter unit 1, such as an optical low pass filter (OLPF) or an IR cut filter, may be interposed between the lower lens 4 and the image sensor 5.

도 1에서는 상단 렌즈(3)와 하단 렌즈(4) 사이에 조리개(7)가 배치되어 있으며, 조리개(7)에 연결된 구동부(8)의 구동에 따라 조리개(7)의 개방 정도가 조절되어 최종적으로 이미지 센서(5)에 입사되는 광량이 조절된다. In FIG. 1, the diaphragm 7 is disposed between the upper lens 3 and the lower lens 4, and the opening degree of the diaphragm 7 is adjusted according to the driving of the driving unit 8 connected to the diaphragm 7. The amount of light incident on the image sensor 5 is adjusted.

도 2를 참조하면, 조리개(7)는 특정 위치에 고정된 제1 셔터 부재(11)와, 제1 셔터 부재(11)에 대하여 상대적으로 전후 이동 가능한 제2 셔터 부재(12)와, 제2 셔터 부재(12)를 전후 이동시키기 위한 구동력을 전달하는 암(arm) 부재(14)와, 암 부재(14)의 일단에 결합되어 구동력을 생성하는 자석 부재(15)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the aperture 7 includes a first shutter member 11 fixed at a specific position, a second shutter member 12 that is movable back and forth relative to the first shutter member 11, and a second An arm member 14 for transmitting a driving force for moving the shutter member 12 back and forth, and a magnet member 15 coupled to one end of the arm member 14 to generate a driving force.

구동부(8)는 조리개(7)의 자석 부재(15)와 인접하게 배치되어 자석 부재(15)에 자기력을 제공하는 코일 부재(16)와, 코일 부재(16)에 흐르는 전류의 크기 및 방향을 조절하는 구동회로(17)를 포함하며, 예를 들어 서보 모터(servo motor)나 갈바노미터(galvano meter)일 수 있다. The driving unit 8 is disposed adjacent to the magnet member 15 of the aperture 7 to provide a magnetic force to the magnet member 15, and the magnitude and direction of the current flowing through the coil member 16. It includes a driving circuit 17 for adjusting, and may be, for example, a servo motor or a galvano meter.

개구부(13)의 개방 정도는 구동회로(17)의 전류의 크기에 따라 결정되며, 이미지 센서(5)에서 출력되는 데이터의 양으로 판단할 때 적절한 밝기를 기준으로 하여 너무 어두운 경우에는 조리개를 개방하는 방향으로. 너무 밝은 경우에는 조리개를 폐쇄하는 방향으로 암 부재(14)의 위치를 변경시킨다. 즉, 적절한 밝기의 DC 값을 기준값으로 하고 이미지 센서의 밝기 데이터를 DC 값으로 전환한 후 차동증폭기에 입력하면, 전압이 DC 기준값보다 크거나 작을 때 전류의 방향이 바뀌도록 하여 자석 부재(15)에 가해지는 힘의 방향이 바뀌고 자석 부재(15)에 결합된 암 부재(14)의 위치를 바꾸어 조리개의 개방 정도를 변경할 수 있다. The opening degree of the opening 13 is determined according to the magnitude of the current of the driving circuit 17, and when the amount of data output from the image sensor 5 is too dark based on the appropriate brightness, the aperture is opened. In the direction. If too bright, the position of the arm member 14 is changed in the direction of closing the iris. That is, when the DC value of the appropriate brightness is used as the reference value, and the brightness data of the image sensor is converted into the DC value and input to the differential amplifier, the magnet member 15 changes the direction of the current when the voltage is larger or smaller than the DC reference value. The direction of the force applied to the change is changed and the opening degree of the aperture can be changed by changing the position of the arm member 14 coupled to the magnet member 15.

예를 들면, 구동회로(17)에 의해 코일 부재(16)에 일 방향(도 2의 (a)에서는 시계 방향)으로 전류가 흐르는 경우 코일 부재(16)에 형성되는 자기장이 자석 부재(15)를 밀어내는 척력으로 작용하는 경우, 자석 부재(15)는 코일 부재(16)로부터 멀어지는 이동방향으로 구동력을 생성하게 되고, 자석 부재(15)에 연결된 암 부재(14) 및 암 부재(14)에 연결된 제2 셔터 부재(12) 역시 구동력을 전달받아 동일한 방향으로 이동함으로써 제1 셔터 부재(11)와 제2 셔터 부재(12) 사이의 개구부(13)가 개방(open)된다. For example, when a current flows in one direction (clockwise in FIG. 2A) by the driving circuit 17, a magnetic field formed in the coil member 16 is a magnet member 15. When acting as a repulsive force to push the magnet member 15 generates a driving force in the direction of movement away from the coil member 16, the arm member 14 and the arm member 14 connected to the magnet member 15 The connected second shutter member 12 also receives a driving force and moves in the same direction, so that the opening 13 between the first shutter member 11 and the second shutter member 12 is opened.

이와는 반대로, 구동회로(17)에 의해 코일 부재(16)에 타 방향(도 2의 (b)에서는 반시계 방향)으로 전류가 흐르는 경우 이번에는 코일 부재(16)에 형성되는 자기장이 자석 부재(15)를 끌어당기는 인력으로 작용하게 되어, 자석 부재(15)는 코일 부재(16)로 가까워지는 이동방향으로 구동력을 생성하게 되고, 자석 부재(15)에 연결된 암 부재(14) 및 암 부재(14)에 연결된 제2 셔터 부재(12) 역시 구동력을 전달받아 동일한 방향으로 이동함으로써 제1 셔터 부재(11)와 제2 셔터 부재(12) 사이의 개구부(13)가 폐쇄(close)된다. On the contrary, when a current flows to the coil member 16 in the other direction (counterclockwise in FIG. 2B) by the driving circuit 17, the magnetic field formed in the coil member 16 is a magnetic member ( 15 acts as a attracting force, the magnet member 15 generates a driving force in the moving direction closer to the coil member 16, the arm member 14 and the arm member (14) connected to the magnet member 15 ( The second shutter member 12 connected to the 14 also receives a driving force and moves in the same direction so that the opening 13 between the first shutter member 11 and the second shutter member 12 is closed.

이와 같이 조리개의 개방 정도를 조정하는 방법은 조리개의 개방 및 폐쇄 상태가 바뀌게 됨으로써 초점 심도(focus depth)가 바뀌게 된다. 조리개의 구조가 간단한 경우 도 2에 예시된 것과 같이 2엽 조리개가 많이 사용되는데, 이 경우 조리개의 개방 및 폐쇄 상태에 따라 개구부(13)의 모양이 달라지게 된다. 그리고 폐쇄 상태로 진행될 때 개구부(13)의 각진 부분에서 이미지의 열화 현상이 유도되면서 개방 상태일 때보다 이미지가 디포커스(de-focus)되는 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다. As described above, in the method of adjusting the opening degree of the aperture, the depth of focus is changed by changing the opening and closing states of the aperture. When the structure of the aperture is simple, as shown in FIG. 2, a two-leafed aperture is used. In this case, the shape of the opening 13 is changed according to the open and closed states of the aperture. In addition, there is a problem in that the deterioration of the image is induced in the angled portion of the opening 13 when it proceeds to the closed state, and the phenomenon that the image is defocused than the open state occurs.

입사광량을 조절하는 다른 방법으로는, 이미지 센서에서 제공하는 전자 셔터(electrical shutter) 기능을 사용할 수 있다. 전자 셔터는 비디오 카메라와 같은 촬상 장치의 특성 상 매 프레임마다 기계 셔터를 작동시키기는 어렵기 때문에 사용되는 특징으로, 도 3 및 도 4를 참조하여 그 원리를 설명한다. As another method of adjusting the incident light amount, an electronic shutter function provided by the image sensor may be used. The electronic shutter is a feature used because it is difficult to operate the mechanical shutter every frame due to the characteristics of an imaging device such as a video camera, and the principle thereof will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 이미지 센서 내에 있는 포토 다이오드를 이용한 전자 셔터 구조를 나타내는 회로도이고, 도 4는 전자 셔터의 신호 다이어그램이다. 3 is a circuit diagram showing an electronic shutter structure using a photodiode in the image sensor, and FIG. 4 is a signal diagram of the electronic shutter.

포토 다이오드(Photo Diode)의 디스차지(discharge) 기능을 이용하여 포토 다이오드에 생성되는 전하량을 특정 시간 동안(예를 들면, 셔터 스피드에 상응하는 시간 동안)만 저장하고 이미지 데이터로 출력되도록 한다. 출력되기 전에는 셔터 스피드에 상응하는 시간 동안 디스차지를 금지하며, 그 시간 동안 포토 다이오드에 축적된 전하량이 곧 포토 다이오드(혹은 이미지 센서)의 프레임별 입사 광량이 되도록 한다. The discharge function of the photo diode is used to store the amount of charge generated in the photo diode only for a specific time (for example, for a time corresponding to the shutter speed) and output as image data. Before output, discharge is prohibited for a time corresponding to the shutter speed, and the amount of charge accumulated in the photodiode during that time is the amount of incident light per frame of the photodiode (or image sensor).

도 4를 참조하면, 각 프레임별로 셔터 스피드에 상응하는 시간, 즉 전자 셔터 시간은 리셋 펄스 이후 리드아웃 펄스가 입력되기 이전까지이며, 리드아웃 펄스가 입력되면 전자 셔터 시간 동안 포토 다이오드에 축적된 전하가 픽셀 데이터로 출력된다. 즉, 리셋 펄스의 타이밍을 조절하여 각 프레임별로 포토 다이오드의 축적시간을 조절함으로써 포토 다이오드에 축적되는 전하량을 조절하여 결과적으로 입사광량이 조절된 것과 같은 효과를 가질 수 있다. Referring to FIG. 4, the time corresponding to the shutter speed for each frame, that is, the electronic shutter time is until the readout pulse is input after the reset pulse, and the charge accumulated in the photodiode during the electronic shutter time when the readout pulse is input. Is output as pixel data. That is, by adjusting the timing of the reset pulse to adjust the accumulation time of the photodiode for each frame, the amount of charge accumulated in the photodiode is adjusted, and as a result, the incident light amount may be controlled.

이와 같이 전자 셔터를 이용하여 촬상 장치의 입사광량을 조절하는 경우에는 형광등 환경하에서 다음과 같은 문제점이 발생될 수 있다. As described above, when the incident light amount of the imaging device is adjusted using the electronic shutter, the following problems may occur under a fluorescent lamp environment.

기본적으로 형광등이 전원의 주파수와 같은 주파수를 가지기 때문에 플리커(flicker) 현상이 있으며, 그 결과 빛의 밝기와 광원의 색온도(color temperature)가 전원 주파수에 동기되어 바뀌는데, 주파수가 높기 때문에 사람의 눈은 이런 현상을 잘 감지하지 못한다. 하지만, 비디오 카메라의 경우 프레임 레이트가 전원의 주파수와 정확히 동기화되지는 않는다. 이는 비디오 카메라의 경우 NTSC 표준 프레임 레이트가 59.94Hz(PAL인 경우에는 50Hz)인데, 이는 비디오 카메라 자체의 발진회로에서 분주된 고유한 위상을 가지는 주파수로서 전원 주파수와는 전혀 무관하며, 전원의 주파수도 송전 경로에 따라서 60Hz(NTSC 지역) 혹은 50Hz(PAL 지역)에서 수 Hz 범위의 오차가 발생하기 때문이다. Fluorescent light basically has the same frequency as the frequency of the power supply, so there is a flicker phenomenon. As a result, the brightness of the light and the color temperature of the light source change in synchronization with the power supply frequency. This is not well detected. However, for video cameras, the frame rate is not exactly synchronized with the frequency of the power supply. For video cameras, the NTSC standard frame rate is 59.94 Hz (50 Hz for PAL), which is a frequency that has its own phase divided by the oscillator circuit of the video camera itself. This is because errors in the range of several Hz occur at 60 Hz (NTSC region) or 50 Hz (PAL region) depending on the transmission path.

이 경우 전자 셔터의 경우 매 프레임 시간마다 일정 부분만을 입사광으로 사용하기 때문에 형광등의 플리커 현상으로 나타나는 밝기의 변화와 색온도의 변화가 전원 주파수와 비디오 카메라의 프레임 주파수의 조화 주파수(harmonic frequency)로 진동하는 현상이 발생하게 되고, 촬영된 영상 내에서 빛이 밝아졌다 어두워졌다 하는 브리딩(breathing) 현상과 광원의 색상이 변하는 컬러 롤링(color rolling) 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다. 이러한 현상은 이미지가 밝아서 셔터 스피드 값이 작은 값을 사용할 경우 더욱 심하게 나타나게 되는 문제가 있다. 셔터 스피드가 형광등의 플리커 주파수보다 커지면 광원의 밝기와 색온도의 변화가 누적되면서 밝기의 변화나 색온도가 변하는 문제가 완화된다. In this case, only a portion of the electronic shutter is used as incident light every frame time, so the change in brightness and color temperature caused by the flicker phenomenon of the fluorescent lamp vibrates at the harmonic frequency of the power frequency and the frame frequency of the video camera. The phenomenon occurs, and there is a problem in that a phenomenon in which a light is brightened and darkened in the captured image, and a color rolling phenomenon in which the color of the light source changes is generated. This phenomenon has a problem in that the image is brighter and becomes more severe when a smaller shutter speed value is used. If the shutter speed is greater than the flicker frequency of the fluorescent lamp, the change of the brightness and the color temperature of the light source accumulates and the problem of the change of the brightness or the color temperature is alleviated.

또한, 입사광량을 조절하는 또 다른 방법으로, 한국공개특허 제2010-0010669호에는 피사체로부터 빛을 입사받는 렌즈 중 2개의 렌즈에 편광 패턴이 형성되어 있어, 렌즈의 회전에 따라 렌즈 개구를 개폐시키는 기술내용이 개시되어 있으며, 한국등록특허 제1024269호에는 광학계 내의 렌즈들 사이에 편광판 2개가 정렬되어 있으며, 편광판 하나를 회전시켜 조리개의 개구 크기를 변경하지 않고서도 광학계에 입사되는 광량을 조절하는 기술이 개시되어 있다.
In addition, as another method of controlling the amount of incident light, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2010-0010669 has a polarization pattern formed on two of the lenses that receive light from a subject, thereby opening and closing the lens opening according to the rotation of the lens. Technical information is disclosed, and Korean Patent No. 1010269 has two polarizers arranged between lenses in an optical system, and rotates one polarizer to adjust the amount of light incident on the optical system without changing the aperture size of the aperture. Is disclosed.

한국공개특허 제2010-0010669호Korean Patent Publication No. 2010-0010669 한국등록특허 제1024269호Korean Registered Patent No.1024269

본 발명은 액정 디스플레이(LCD) 기판의 양단 전극에 걸리는 전압을 조절하여 LCD 기판의 투과율을 조절하여 이미지 센서로 입사되는 광량을 조절하는 입사광량 조절 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide an incident light amount adjusting device for controlling the amount of light incident on an image sensor by controlling a transmittance of an LCD substrate by adjusting a voltage across the electrodes of a liquid crystal display (LCD) substrate, and a method of controlling the same.

또한, 본 발명은 LCD 기판을 이용하여 조리개의 개구부 형상이 변화하지 않도록 하여 포커스의 변화나 렌즈 심도가 불필요하게 변하는 것을 방지하며, 이미지 센서의 축적시간을 고정하여 브리딩 현상이나 컬러 롤링 현상이 발생하지 않도록 하는 입사광량 조절 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention prevents the change in focus and lens depth unnecessarily by changing the aperture shape of the aperture by using the LCD substrate, and does not cause the bleeding or color rolling phenomenon by fixing the accumulation time of the image sensor. It is to provide an incident light amount adjusting device and a control method thereof.

또한, 본 발명은 LCD 기판의 투과율 조절을 통해 입사광량을 조절하면서도 특정 저조도 상황 하에서는 LCD 기판을 입사광경로에서 제거하여 LCD 기판으로 인한 투과율 저하를 방지하여 저조도 특성을 향상시키는 입사광량 조절 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to control the incident light amount through the control of the transmittance of the LCD substrate, while removing the LCD substrate from the incident light path under a specific low light situation to prevent the lowering of transmittance due to the LCD substrate and the incident light amount control device and its control It is to provide a method.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
Other objects of the present invention will be readily understood through the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 촬상 장치에 설치되어 이미지 센서로 입사되는 광량을 조절하는 장치로서, 입사광경로 상에 위치하며, 양단에 걸리는 전압의 크기에 따라 액정층의 투과율이 조절되는 LCD 기판; 및 상기 LCD 기판의 양단에 걸리는 전압의 크기를 제어하는 투과율 제어부를 포함하는 입사광량 조절 장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, an apparatus for controlling the amount of light incident to the image sensor is installed in the image pickup device, the LCD substrate positioned on the incident light path, the transmittance of the liquid crystal layer is adjusted according to the magnitude of the voltage across both ends; And a transmittance control unit controlling a magnitude of a voltage across both ends of the LCD substrate.

상기 촬상 장치의 주변 밝기를 측정하는 조도 측정부를 더 포함하되, 상기 투과율 제어부는 상기 주변 밝기와 필요로 하는 밝기의 차이를 산출하고, 그 결과에 따라 상기 전압의 크기를 조절할 수 있다.An illuminance measuring unit may further include an illuminance measuring unit configured to measure ambient brightness of the imaging device, wherein the transmittance controller may calculate a difference between the ambient brightness and the required brightness, and adjust the magnitude of the voltage according to the result.

상기 LCD 기판은 제1 편광판, 제1 유리판, 제1 투명 전극, 제1 액정 정렬 필름, 액정층, 제2 액정 정렬 필름, 제2 투명 전극, 제2 유리판, 제2 편광판 순으로 구성되어 있으며, 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극 사이에 가해지는 상기 전압의 크기에 따라 상기 액정층 내의 액정 분자의 정렬 상태가 변화하여 투과율이 변할 수 있다.The LCD substrate includes a first polarizing plate, a first glass plate, a first transparent electrode, a first liquid crystal alignment film, a liquid crystal layer, a second liquid crystal alignment film, a second transparent electrode, a second glass plate, and a second polarizing plate, According to the magnitude of the voltage applied between the first transparent electrode and the second transparent electrode, an alignment state of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer may change, and thus transmittance may vary.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 찰상 장치에 설치되어 이미지 센서로 입사되는 광량을 조절하는 장치로서, 양단에 걸리는 전압의 크기에 따라 액정층의 투과율이 조절되는 LCD 기판; 상기 입사광량 조절 장치가 설치된 촬상 장치의 주변 밝기를 측정하는 조도 측정부; 상기 주변 밝기가 미리 지정된 기준 밝기를 비교한 결과에 따라 상기 LCD 기판을 이동시키는 구동 신호를 출력하고, 상기 LCD 기판의 양단에 걸리는 전압의 크기를 제어하는 투과율 제어부; 및 상기 구동 신호에 따라 상기 LCD 기판을 제1 위치 및 제2 위치 중 하나로 이동시키는 기판 구동부를 포함하되, 상기 제1 위치는 입사광경로 상이고, 상기 제2 위치는 입사광경로에서 제거된 임의의 위치인 것을 특징으로 하는 입사광량 조절 장치가 제공된다. According to another aspect of the present invention, an apparatus for adjusting the amount of light incident to the image sensor is installed in the scratch device, the LCD substrate for controlling the transmittance of the liquid crystal layer according to the magnitude of the voltage across the; An illuminance measuring unit for measuring the ambient brightness of the image capturing apparatus in which the incident light amount adjusting device is installed; A transmittance controller configured to output a driving signal for moving the LCD substrate according to a result of comparing the predetermined reference brightness with the ambient brightness, and to control the magnitude of the voltage across the LCD substrate; And a substrate driver for moving the LCD substrate to one of a first position and a second position according to the driving signal, wherein the first position is on an incident light path and the second position is an arbitrary position removed from the incident light path. An incident light amount adjusting device is provided.

상기 투과율 제어부는, 상기 주변 밝기가 미리 지정된 기준 밝기 이하인 경우 상기 LCD 기판이 입사광경로 상에서 제거되도록 상기 기판 구동부를 동작시키는 구동 신호를 출력하고, 상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기보다 높은 경우 상기 LCD 기판이 입사광경로 상에서 위치하도록 상기 기판 구동부를 동작시키는 구동 신호를 출력할 수 있다.The transmittance controller outputs a driving signal for operating the substrate driver to remove the LCD substrate on the incident light path when the ambient brightness is less than or equal to a predetermined reference brightness, and when the ambient brightness is higher than the reference brightness, the LCD substrate The driving signal for operating the substrate driver to be positioned on the incident light path may be output.

상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기보다 높은 경우, 상기 투과율 제어부는 상기 주변 밝기와 필요로 하는 밝기의 차이를 산출하고, 그 결과에 따라 상기 전압의 크기를 조절할 수 있다.When the ambient brightness is higher than the reference brightness, the transmittance controller may calculate a difference between the ambient brightness and the required brightness, and adjust the magnitude of the voltage according to the result.

상기 LCD 기판은 제1 편광판, 제1 유리판, 제1 투명 전극, 제1 액정 정렬 필름, 액정층, 제2 액정 정렬 필름, 제2 투명 전극, 제2 유리판, 제2 편광판 순으로 구성되어 있으며, 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극 사이에 가해지는 상기 전압의 크기에 따라 상기 액정층 내의 액정 분자의 정렬 상태가 변화하여 투과율이 변할 수 있다.The LCD substrate includes a first polarizing plate, a first glass plate, a first transparent electrode, a first liquid crystal alignment film, a liquid crystal layer, a second liquid crystal alignment film, a second transparent electrode, a second glass plate, and a second polarizing plate, According to the magnitude of the voltage applied between the first transparent electrode and the second transparent electrode, an alignment state of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer may change, and thus transmittance may vary.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 촬상 장치에 설치되어 LCD 기판의 투과율을 조절하여 이미지 센서로 입사되는 광량을 조절하는 입사광량 조절 장치의 제어 방법 및 이를 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다. According to still another aspect of the present invention, there is provided a control method of an incident light amount adjusting device installed in an image capturing apparatus to adjust an amount of light incident on an image sensor by adjusting a transmittance of an LCD substrate, and a recording medium having a program for performing the same. do.

일 실시예에 따른 입사광량 조절 장치의 제어 방법은, 상기 촬상 장치의 주변 밝기를 측정하는 단계; 상기 주변 밝기와 필요로 하는 밝기의 차이를 산출하는 단계; 및 상기 산출 결과에 따라 상기 LCD 기판의 양단에 인가하는 전압의 크기를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, there is provided a method of controlling an incident light amount adjusting apparatus, the method including measuring ambient brightness of the imaging device; Calculating a difference between the ambient brightness and the required brightness; And adjusting the magnitude of voltage applied to both ends of the LCD substrate according to the calculation result.

다른 실시예에 따른 입사광량 조절 장치의 제어 방법은, 상기 촬상 장치의 주변 밝기를 측정하는 단계; 상기 주변 밝기가 미리 지정된 기준 밝기 이하인지를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과 상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기 이하인 경우 상기 LCD 기판을 입사광경로에서 제거하고, 상기 판단 결과 상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기보다 높은 경우 상기 LCD 기판을 입사광경로 상에 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.According to another exemplary embodiment, a method of controlling an incident light amount adjusting apparatus includes: measuring ambient brightness of the imaging device; Determining whether the ambient brightness is below a predetermined reference brightness; And removing the LCD substrate from the incident light path when the ambient brightness is less than the reference brightness as a result of the determination, and positioning the LCD substrate on the incident light path when the ambient brightness is higher than the reference brightness as a result of the determination. Can be.

상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기 이하인 경우, 상기 LCD 기판의 위치를 파악하는 단계; 상기 LCD 기판이 입사광경로 상에 위치하는 경우에 한해 상기 LCD 기판을 입사광경로에서 벗어나도록 이동시키는 구동 신호를 기판 구동부로 출력하는 단계를 포함할 수 있다. Determining the position of the LCD substrate when the ambient brightness is less than or equal to the reference brightness; Only when the LCD substrate is located on the incident light path, the method may include outputting a driving signal to the substrate driver to move the LCD substrate away from the incident light path.

상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기보다 높은 경우, 상기 LCD 기판의 위치를 파악하는 단계; 상기 LCD 기판이 입사광경로에서 벗어나서 위치하는 경우에 한해 상기 LCD 기판을 입사광경로 상에 위치하도록 이동시키는 구동 신호를 기판 구동부로 출력하는 단계를 포함할 수 있다. Determining a position of the LCD substrate when the ambient brightness is higher than the reference brightness; The method may include outputting a driving signal to the substrate driver to move the LCD substrate to be positioned on the incident light path only when the LCD substrate is located away from the incident light path.

상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기보다 높은 경우, 상기 주변 밝기와 필요로 하는 밝기의 차이를 산출하는 단계; 및 상기 산출 결과에 따라 상기 LCD 기판의 양단에 인가하는 전압의 크기를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. Calculating a difference between the ambient brightness and the required brightness when the ambient brightness is higher than the reference brightness; And adjusting the magnitude of voltage applied to both ends of the LCD substrate according to the calculation result.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
Other aspects, features, and advantages will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 실시예에 따르면, LCD 기판의 양단 전극에 걸리는 전압을 조절하여 LCD 기판의 투과율을 조절하여 이미지 센서로 입사되는 광량을 조절할 수 있다. According to the exemplary embodiment of the present invention, the amount of light incident on the image sensor may be adjusted by controlling the transmittance of the LCD substrate by adjusting the voltage across the electrodes of the LCD substrate.

조리개를 열거나 닫지 않기 때문에 개구부의 형상 변화로 인해 발생하는 렌즈의 초점이나 심도가 불필요하게 변화하는 것을 방지하고, 이미지 센서의 축적시간을 고정할 수 있어 촬영 영상 내에서 빛이 밝아졌다 어두워졌다 하는 브리딩 현상이나 형광등의 광원에 따라 색이 변하는 컬러 롤링 현상이 없는 효과가 있다. By not opening or closing the iris, it is possible to prevent the lens from being unnecessarily changed due to the shape change of the opening and to unnecessarily change the accumulation time of the image sensor, thereby making the light brighter and darker in the captured image. There is no color rolling phenomenon in which the color changes depending on a light source such as a breeding phenomenon or a fluorescent lamp.

또한, LCD 기판의 투과율 조절을 통해 입사광량을 조절하면서도 특정 저조도 상황 하에서는 LCD 기판을 입사광경로에서 제거하여 LCD 기판으로 인한 투과율 저하를 방지하여 저조도 특성을 향상시킬 수 있다.
In addition, while adjusting the amount of incident light by adjusting the transmittance of the LCD substrate, under low light conditions, the LCD substrate may be removed from the incident light path to prevent a decrease in transmittance due to the LCD substrate, thereby improving low light characteristics.

도 1은 DC IRIS 렌즈가 장착된 촬상 장치의 구성을 나타낸 단면도,
도 2는 도 1의 DC IRIS 렌즈에서 조리개에 의한 입사광량 조절방법을 설명하기 위한 개념도,
도 3은 이미지 센서 내에 있는 포토 다이오드를 이용한 전자 셔터 구조를 나타내는 회로도,
도 4는 전자 셔터의 신호 다이어그램,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입사광량 조절 장치의 구성 블록도,
도 6은 LCD 기판의 구조를 나타낸 단면도,
도 7은 LCD 기판의 투과율 제어 원리를 설명하기 위한 개념도,
도 8은 LCD 기판의 인가 전압과 투과율의 상관관계를 나타낸 그래프,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 입사광량 조절 장치를 포함하는 촬상 장치의 구성을 나타내는 단면도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 입사광량 조절 장치의 제어 방법의 순서도,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입사광량 조절 장치의 구성 블록도,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입사광량 조절 장치를 포함하는 촬상 장치에서의 입사광량 조절 방법을 설명하기 위한 단면도,
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입사광량 조절 장치의 제어 방법의 순서도.
1 is a cross-sectional view showing the configuration of an imaging device equipped with a DC IRIS lens;
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a method of adjusting an incident light amount by an aperture in the DC IRIS lens of FIG. 1;
3 is a circuit diagram showing an electronic shutter structure using a photodiode in the image sensor;
4 is a signal diagram of an electronic shutter,
5 is a block diagram illustrating an apparatus for adjusting incident light amount according to an embodiment of the present invention;
6 is a cross-sectional view showing the structure of an LCD substrate;
7 is a conceptual diagram for explaining a principle of controlling transmittance of an LCD substrate;
8 is a graph showing a correlation between transmit voltage and transmittance of an LCD substrate;
9 is a cross-sectional view showing the configuration of an imaging device including an incident light amount adjusting device according to an embodiment of the present invention;
10 is a flow chart of a control method of the incident light amount control apparatus according to an embodiment of the present invention,
11 is a block diagram of an incident light amount adjusting device according to another embodiment of the present invention;
12 is a cross-sectional view for describing a method for adjusting an incident light amount in an imaging apparatus including an incident light amount adjusting device according to another embodiment of the present invention;
13 is a flowchart illustrating a control method of an incident light amount adjusting apparatus according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof. In the present specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" between other components in between. do.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 입사광량 조절 장치의 구성 블록도이고, 도 6은 LCD 기판의 구조를 나타낸 단면도이며, 도 7은 LCD 기판의 투과율 제어 원리를 설명하기 위한 개념도이며, 도 8은 LCD 기판의 인가 전압과 투과율의 상관관계를 나타낸 그래프이다. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an incident light amount control apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a structure of an LCD substrate. FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a principle of transmittance control of an LCD substrate. 8 is a graph showing the correlation between the applied voltage and the transmittance of the LCD substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 입사광량 조절 장치(100)는 예를 들어 비디오 카메라, 캠코더 등과 같이 이미지 센서가 구비되어 동영상 또는 정지영상을 촬영하는 촬상 장치에 적용될 수 있다. The incident light amount adjusting apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may be applied to an image capturing apparatus including an image sensor such as a video camera or a camcorder to capture a moving image or a still image.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입사광량 조절 장치(100)는 LCD 기판(110) 및 투과율 제어부(120)를 포함한다. Referring to FIG. 5, the incident light amount adjusting apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes an LCD substrate 110 and a transmittance controller 120.

LCD 기판(110)은 기본적으로 빛이 촬상 장치의 이미지 센서로 입사되는 광경로, 입사광경로 중에 위치되며, 양단에 인가되는 전압의 크기에 따라 투과율이 변화된다. LCD 기판(110)의 투과율 변화에 따라 빛의 입사광량이 조절될 수 있다. The LCD substrate 110 is basically positioned in the optical path and the incident light path where light is incident on the image sensor of the imaging device, and the transmittance is changed according to the magnitude of the voltage applied to both ends. The incident light amount of light may be adjusted according to the change in transmittance of the LCD substrate 110.

투과율 제어부(120)는 LCD 기판(110)의 양단에 가해지는 전압을 변화시켜 LCD 기판(110)의 투과율을 제어한다. LCD 기판(110)의 양단에 인가되는 전압과 투과율의 상관관계에 대하여 예를 들어 그래프, 수식, 룩업테이블 등의 형태로 정의되어 있을 수 있다. The transmittance controller 120 controls the transmittance of the LCD substrate 110 by changing a voltage applied to both ends of the LCD substrate 110. The correlation between the voltage applied to both ends of the LCD substrate 110 and the transmittance may be defined in the form of, for example, a graph, a formula, a lookup table, and the like.

투과율 제어부(120)는 이미지 센서에 충분한 빛이 입사될 수 있도록 하는 LCD 기판(110)의 투과율을 결정하고, 해당 투과율이 되도록 하는 전압의 크기를 미리 정의된 그래프나 수식 등을 이용하여 산출하거나 룩업테이블로부터 검색하여 LCD 기판(110)의 양단에 가해질 수 있도록 한다. The transmittance control unit 120 determines the transmittance of the LCD substrate 110 to allow sufficient light to be incident on the image sensor, and calculates or looks up the magnitude of the voltage to be the transmittance using a predefined graph or equation. It can be retrieved from the table and applied to both ends of the LCD substrate 110.

입사광량 조절 장치(100)는 주변 조도를 측정하는 조도 측정부(130)를 더 포함할 수 있다. 조도 측정부(130)는 이미지 센서에서 출력되는 이미지 데이터를 해석한 결과로부터 밝기 정보를 획득하거나 촬상 장치에 별도 구비된 조도 센서에서 센싱된 신호로부터 밝기 정보를 획득할 수 있다. The incident light amount adjusting device 100 may further include an illuminance measuring unit 130 measuring peripheral illuminance. The illuminance measuring unit 130 may obtain brightness information from a result of analyzing image data output from the image sensor or may obtain brightness information from a signal sensed by an illuminance sensor separately provided in the imaging apparatus.

이미지 데이터가 YCbCr 포맷이나 YUV 포맷을 가지고 있는 경우에는 각 픽셀의 밝기를 나타내는 Y값의 산술평균 등을 이용하여 밝기 정보를 계산할 수 있으며, 이미지 데이터가 RGB 포맷을 가지고 있는 경우에는 YCbCr 포맷이나 YUV 포맷으로 변환하는 포맷 변환 과정을 거침으로써 Y값을 구하고 이로부터 밝기 정보를 계산할 수 있다. 포맷 변환은 당업자에게 자명한 바 상세한 설명은 생략하기로 한다. If the image data has the YCbCr format or YUV format, the brightness information can be calculated using the arithmetic mean of the Y value indicating the brightness of each pixel.If the image data has the RGB format, the YCbCr format or YUV format can be used. Through the format conversion process of converting to, Y value can be obtained and brightness information can be calculated therefrom. Format conversion will be apparent to those skilled in the art, and a detailed description thereof will be omitted.

투과율 제어부(120)는 조도 측정부(130)에서 획득한 밝기 정보에 기초하여 현재 밝기가 필요로 하는 밝기인지를 판단하고, 필요로 하는 밝기가 아닌 경우 해당 밝기가 될 수 있도록 투과율을 결정할 수 있다. The transmittance controller 120 may determine whether the current brightness is the required brightness based on the brightness information obtained by the illuminance measuring unit 130, and determine the transmittance so that the corresponding brightness may be achieved if the brightness is not required. .

본 발명의 입사광량 조절 장치(100)에 포함되는 LCD 기판(110)의 구조가 도 6에 예시되어 있다. LCD 기판(110)은 평판 구조로서, 양단의 투명 전극과 연결된 단자가 투과율 제어부(120)에 연결되어 있어 LCD 기판(110)의 투과율을 제어하기 위한 전압을 인가받는다. The structure of the LCD substrate 110 included in the incident light amount adjusting device 100 of the present invention is illustrated in FIG. The LCD substrate 110 has a flat plate structure, and terminals connected to transparent electrodes at both ends thereof are connected to the transmittance controller 120 to receive a voltage for controlling the transmittance of the LCD substrate 110.

도면을 기준으로 할 때 빛의 입사면을 상위면, 빛의 출사면을 하위면으로 구분하여 설명하면, LCD 기판(110)은 위에서부터 제1 편광판(111), 제1 유리판(112), 제1 투명 전극(113), 제1 액정 정렬 필름(114), 액정층(115), 제2 액정 정렬 필름(116), 제2 투명 전극(117), 제2 유리판(118), 제2 편광판(119) 순으로 구성된다. Referring to the drawings, when the incident surface of light is divided into an upper surface and an emission surface of light, the LCD substrate 110 includes the first polarizing plate 111, the first glass plate 112, and the first surface. 1 transparent electrode 113, 1st liquid crystal aligning film 114, liquid crystal layer 115, 2nd liquid crystal aligning film 116, 2nd transparent electrode 117, 2nd glass plate 118, 2nd polarizing plate ( 119).

기본적으로 빛이 상단에 위치한 제1 편광판(111)을 통과하면 제1 편광판(111)의 편광방향에 따라 일방향으로 편광된다. 이렇게 일방향으로 편광된 빛이 제1 액정 정렬 필름(114)과 제2 액정 정렬 필름(116)에 의해 방향성이 결정된 액정층(115)을 통과하는 경우 편광의 위상이 바뀔 수 있다. 액정층(115)을 통과한 빛은 소정의 편광위상을 가지게 되며, 제2 편광판(119)의 편광방향에 따라 전체 혹은 일부가 제2 편광판(119)을 통과하거나 전혀 통과하지 못할 수 있다. Basically, when light passes through the first polarizing plate 111 located at the upper end, the light is polarized in one direction according to the polarization direction of the first polarizing plate 111. When the light polarized in one direction passes through the liquid crystal layer 115 whose orientation is determined by the first liquid crystal alignment film 114 and the second liquid crystal alignment film 116, the phase of polarization may be changed. The light passing through the liquid crystal layer 115 may have a predetermined polarization phase, and all or part of the light may pass through the second polarizer 119 or not pass at all according to the polarization direction of the second polarizer 119.

이 경우 편광판 및/또는 액정 정렬 필름의 물리적 위상 배열 상태, 즉 LCD 기판(110)의 양단에 위치한 제1 편광판(111)과 제2 편광판(119)의 정렬 방향, 제1 액정 정렬 필름(114)과 제2 액정 정렬 필름(116)의 정렬 방향 중 적어도 하나가 LCD 기판(110)의 투과율과 관련된 주요한 특징을 결정한다. 또한, 액정 정렬 필름 사이의 전기적 편광위상 조정에 따라 액정층(115)의 액정 방향성이 제어되어 빛의 투과율이 변화하게 된다. 이에 대하여 도 7에 예시된 그림을 참조하여 설명하기로 한다. In this case, the physical phase alignment state of the polarizing plate and / or the liquid crystal alignment film, that is, the alignment direction between the first polarizing plate 111 and the second polarizing plate 119 positioned at both ends of the LCD substrate 110, and the first liquid crystal alignment film 114. And at least one of the alignment directions of the second liquid crystal alignment film 116 determine a major feature related to the transmittance of the LCD substrate 110. In addition, the liquid crystal directionality of the liquid crystal layer 115 is controlled according to the electrical polarization phase adjustment between the liquid crystal alignment films to change the transmittance of light. This will be described with reference to the illustration illustrated in FIG. 7.

도 7의 (a)를 참조하면, 제1 편광판(111)의 편광 방향은 X축 방향이고, 제2 편광판(119)의 편광 방향은 Y축 방향이며, 제1 액정 정렬 필름(114)과 제2 액정 정렬 필름(116)은 각각 제1 편광판(111) 및 제2 편광판(119)과 동일한 위상 배열 상태를 가지는 것으로 가정한다. 전압이 인가되지 않은 상태에서는 액정 분자(115a)의 정렬 상태가 양측의 액정 정렬 필름의 위상 배열 상태에 상응하여 틀어지게 되어 상단에서 하단으로 내려오면서 액정이 90도의 방향성을 가지게 된다. 이 경우 상위면에 입사된 빛은 제1 편광판(111)을 통과하면 X축 방향으로 편광되며, 액정층(115)을 통과함에 따라 편광위상이 90도 변화되어 Y축 방향으로 편광되어 제2 편광판(119)을 통과할 수 있게 된다. 즉, LCD 기판(110)은 투명 상태에 놓여 있게 된다. Referring to FIG. 7A, the polarization direction of the first polarizing plate 111 is in the X-axis direction, the polarization direction of the second polarizing plate 119 is in the Y-axis direction, and the first liquid crystal alignment film 114 and the first polarizing plate 111 are formed. It is assumed that the second liquid crystal alignment film 116 has the same phase alignment state as the first polarizing plate 111 and the second polarizing plate 119, respectively. In the state in which no voltage is applied, the alignment state of the liquid crystal molecules 115a is distorted corresponding to the phase alignment state of the liquid crystal alignment films on both sides, and the liquid crystal has a 90 degree direction while descending from the top to the bottom. In this case, the light incident on the upper surface is polarized in the X-axis direction when passing through the first polarizing plate 111, and the polarization phase is changed by 90 degrees as it passes through the liquid crystal layer 115, and is polarized in the Y-axis direction so that the second polarizing plate is (119) can be passed. That is, the LCD substrate 110 is in a transparent state.

도 7의 (b)를 참조하면, 제1 투명 전극(113)과 제2 투명 전극(117) 사이에 소정 크기 이상의 전압이 가해진 경우 액정 분자(115a)의 정렬 상태가 변화되어 액정 정렬 필름의 위상 배열 상태와는 무관하게 정렬되어 방향성을 가지지 않도록 정렬되어 액정층(115)을 통과하는 빛이 편광 위상의 변화가 없게 된다. 이 경우 상위면에 입사된 빛은 제1 편광판(111)을 통과하면 X축 방향으로 편광되며, 액정층(115)을 통과하는 경우에도 편광위상이 변화되지 않아 X축 방향으로 편광된 상태를 유지하고 있어 제2 편광판(119)을 통과할 수 없게 된다. 즉, LCD 기판(110)은 불투명 상태에 놓여 있게 된다. Referring to FIG. 7B, when a voltage greater than or equal to a predetermined magnitude is applied between the first transparent electrode 113 and the second transparent electrode 117, the alignment state of the liquid crystal molecules 115a is changed to phase of the liquid crystal alignment film. Irrespective of the arrangement state, the light passing through the liquid crystal layer 115 is aligned so as not to have directivity so that the polarization phase does not change. In this case, the light incident on the upper surface is polarized in the X-axis direction when passing through the first polarizing plate 111, and the polarization phase is not changed even when passing through the liquid crystal layer 115, thereby maintaining the polarized state in the X-axis direction. It cannot be passed through the second polarizing plate 119. That is, the LCD substrate 110 is in an opaque state.

즉, 액정층(115) 내의 액정 분자(115a)가 배열되는 정도에 따라 LCD 기판(110)의 전체적인 빛 투과 특성이 변화하게 된다. That is, the overall light transmission characteristic of the LCD substrate 110 is changed according to the degree of the arrangement of the liquid crystal molecules 115a in the liquid crystal layer 115.

이상에서는 상단 및 하단 각각의 편광판과 액정 정렬 필름의 방향이 같고, 상단과 하단의 방향이 90도 틀어진 경우 LCD 기판(110)의 양단에 전압을 인가함에 따라 LCD 기판(110)이 투명 상태에서 불투명 상태로 변화하는 것을 가정하여 설명하였지만, 반대의 경우도 가능할 것이다. 만약 상단 및 하단의 방향이 같은 경우에는 LCD 기판(110)의 양단에 전압을 인가함에 따라 불투명 상태에서 투명 상태로 변화하게 될 것이다. In the above, the directions of the upper and lower polarizing plates and the liquid crystal alignment film are the same, and when the upper and lower directions are 90 degrees, the LCD substrate 110 is opaque in a transparent state as voltage is applied to both ends of the LCD substrate 110. Although the description is based on the assumption that the state changes, the reverse case is also possible. If the upper and lower directions are the same, the voltage will be changed from the opaque state to the transparent state as voltage is applied to both ends of the LCD substrate 110.

즉, 본 발명에서는 이와 같이 LCD 기판(110)의 투과율이 양단에 인가되는 전압에 따라 변화하는 경우, 전압 조절에 따라 투과율이 변화하는 부분(도 8의 A 부분)을 이용하여 입사광량을 조절하게 된다. 도 8의 A 부분을 참조하면, 전압과 투과율은 단조함수(monotone function) 상관관계를 따른다. That is, in the present invention, when the transmittance of the LCD substrate 110 is changed according to the voltage applied to both ends, the amount of incident light is adjusted by using a portion (part A of FIG. 8) in which the transmittance changes according to the voltage adjustment. do. Referring to part A of FIG. 8, the voltage and the transmittance follow a monotone function correlation.

양측에 인가되는 전압에 따라 투과율이 변화하는 상관 관계는 도 8에 예시된 것과 같이 그래프 형태로 투과율 제어부(120)에 저장되어 있거나 수학식 또는 룩업테이블 형태로 저장되어 있을 수 있다. Correlation in which the transmittance changes according to voltages applied to both sides may be stored in the transmittance control unit 120 in the form of a graph as illustrated in FIG. 8 or in the form of an equation or a lookup table.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 입사광량 조절 장치를 포함하는 촬상 장치의 구성을 나타내는 단면도이다. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an imaging device including an incident light amount adjusting device according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 입사광량 조절 장치(100)는 빛이 이미지 센서(5)로 입사되기 이전의 광경로, 즉 입사광경로 상에 배치되어 이미지 센서(5)로 입사되는 광량을 조절하게 된다. 이를 위해 입사광량 조절 장치(100)의 LCD 기판(110)은 하단 렌즈(4)와 이미지 센서(5) 사이(도 9의 (a) 참조), 상단 렌즈(3)와 하단 렌즈(4) 사이(도 9의 (b) 참조), 상단 렌즈(3)의 상부(도 9의 (c) 참조) 중 어느 한 곳에 위치할 수 있다. The incident light amount adjusting device 100 according to the present exemplary embodiment adjusts the amount of light incident on the light path before the light is incident on the image sensor 5, that is, on the incident light path. To this end, the LCD substrate 110 of the incident light amount adjusting device 100 is disposed between the lower lens 4 and the image sensor 5 (see FIG. 9A), and between the upper lens 3 and the lower lens 4. (See FIG. 9B), the upper portion of the upper lens 3 (see FIG. 9C).

이 외에도 입사광량 조절 장치(100)의 LCD 기판(110)은 이미지 센서(5)로 입사되는 빛이 지나가는 경로 상의 임의의 위치에 배치되어 이미지 센서(5)로 빛이 입사되기 이전에 광량을 조절할 수 있을 것이다. In addition, the LCD substrate 110 of the incident light amount adjusting device 100 is disposed at an arbitrary position on a path through which light incident to the image sensor 5 passes, thereby adjusting the amount of light before light is incident on the image sensor 5. Could be.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 입사광량 조절 장치의 제어 방법의 순서도이다. 이하에서 설명되는 각각의 단계는 입사광량 조절 장치(100)의 각 내부 구성요소에 의해 수행될 수 있다. 10 is a flowchart illustrating a control method of an incident light amount adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention. Each step described below may be performed by each internal component of the incident light amount adjusting device 100.

단계 S210에서는 입사광량 조절 장치(100)는 주변 조도를 측정한다. 주변 조도의 측정은 이미지 센서에서 출력된 이미지 데이터를 해석한 결과 혹은 촬상 장치에 구비된 조도 센서의 센싱 신호로부터 밝기 정보를 획득함으로써 이루어질 수 있다. In operation S210, the incident light amount adjusting device 100 measures the peripheral illuminance. The measurement of the peripheral illuminance may be performed by analyzing brightness of the image data output from the image sensor or by obtaining brightness information from a sensing signal of the illuminance sensor included in the imaging device.

단계 S220에서는 측정된 주변 조도가 필요로 하는 밝기인지를 판단하고, 필요로 하는 밝기가 아닌 경우에 해당 밝기를 얻기 위한 LCD 기판의 투과율을 결정한다. LCD 기판의 투과율과 밝기의 상관 관계는 실험을 통해 통계적으로 결정되어 있을 수 있을 것이다. In step S220, it is determined whether the measured ambient illuminance is the required brightness, and when the brightness is not required, the transmittance of the LCD substrate for obtaining the corresponding brightness is determined. The correlation between transmittance and brightness of the LCD substrate may be statistically determined through experiments.

단계 S230에서는 결정된 LCD 기판의 투과율을 얻기 위해 LCD 기판에 인가해야 할 전압의 크기를 산출하고, 해당 전압을 LCD 기판의 양단에 인가하여 입사광량이 조절되도록 한다. LCD 기판의 투과율과 인가 전압의 상관 관계는 도 8을 참조하여 설명한 것과 같이 그래프 형태로 결정되어 있거나 수학식, 룩업테이블 등의 형태로 미리 결정되어 있을 수 있다.
In step S230 to calculate the magnitude of the voltage to be applied to the LCD substrate in order to obtain the determined transmittance of the LCD substrate, the corresponding voltage is applied to both ends of the LCD substrate to adjust the amount of incident light. The correlation between the transmittance and the applied voltage of the LCD substrate may be determined in the form of a graph as described with reference to FIG. 8 or in the form of an equation, a lookup table, or the like.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입사광량 조절 장치의 구성 블록도이고, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입사광량 조절 장치를 포함하는 촬상 장치에서의 입사광량 조절 방법을 설명하기 위한 단면도이다. FIG. 11 is a block diagram illustrating an incident light amount adjusting device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 12 illustrates a method for adjusting incident light amount in an imaging device including an incident light amount adjusting device according to another embodiment of the present invention. It is a section for.

본 발명의 다른 실시예에 따른 입사광량 조절 장치(300) 역시 예를 들어 비디오 카메라, 캠코더 등과 같이 이미지 센서가 구비되어 동영상 또는 정지영상을 촬영하는 촬상 장치에 적용될 수 있다. The incident light amount adjusting device 300 according to another exemplary embodiment of the present invention may also be applied to an image capturing apparatus including an image sensor such as a video camera or a camcorder to capture a moving image or a still image.

도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 입사광량 조절 장치(300)는 LCD 기판(310), 투과율 제어부(320), 조도 측정부(330) 및 기판 구동부(340)를 포함한다. Referring to FIG. 11, the incident light amount adjusting apparatus 300 according to another embodiment of the present invention includes an LCD substrate 310, a transmittance controller 320, an illuminance measuring unit 330, and a substrate driver 340.

LCD 기판(310)은 기본적으로 빛이 촬상 장치의 이미지 센서로 입사되는 광경로, 즉 입사광경로 중에 위치되며, 양단에 인가되는 전압의 크기에 따라 투과율이 변화된다. LCD 기판(310)의 투과율 변화에 따라 빛의 입사광량이 조절될 수 있다. 본 실시예에서 LCD 기판(310)은 후술할 기판 구동부(340)의 구동에 따라 움직임으로써 그 위치가 변경될 수 있다. The LCD substrate 310 is basically positioned in an optical path where light is incident on the image sensor of the imaging device, that is, in the incident optical path, and transmittance is changed according to the magnitude of the voltage applied to both ends. The incident light amount of light may be adjusted according to the change in transmittance of the LCD substrate 310. In this embodiment, the position of the LCD substrate 310 may be changed by moving according to the driving of the substrate driver 340 which will be described later.

조도 측정부(330)는 장치 주변의 밝기에 대한 정보를 획득한다. 주변 밝기 정보는 이미지 센서로부터 출력되는 이미지 데이터의 해석 결과로부터 획득하거나 촬상 장치에 구비된 조도 센서에서 센싱된 신호로부터 획득할 수 있다. The illuminance measuring unit 330 acquires information about brightness around the device. The ambient brightness information may be obtained from an analysis result of the image data output from the image sensor or from a signal sensed by an illuminance sensor provided in the imaging device.

투과율 제어부(320)는 LCD 기판(310)의 양단에 가해지는 전압을 변화시켜 LCD 기판(310)의 투과율을 제어한다. LCD 기판(310)의 양단에 인가되는 전압과 투과율의 상관관계에 대하여 예를 들어 그래프, 수식, 룩업테이블 등의 형태로 정의되어 있을 수 있다. The transmittance controller 320 controls the transmittance of the LCD substrate 310 by changing a voltage applied to both ends of the LCD substrate 310. For example, the correlation between the voltage applied to both ends of the LCD substrate 310 and the transmittance may be defined in the form of a graph, a formula, a lookup table, or the like.

또한, 투과율 제어부(320)는 조도 측정부(330)에서 획득한 주변 밝기 정보에 기초하여 촬상 장치가 미리 지정된 저조도 상황에 놓여졌거나 벗어난 것으로 판단될 때, 즉 미리 지정된 기준 밝기보다 밝은 상태에서 어두운 상태로 변했거나 미리 지정된 기준 밝기보다 어두운 상태에서 밝은 상태로 변했을 때 기판 구동부(340)로 구동 신호를 출력한다.In addition, the transmittance control unit 320 may determine that the image pickup device is placed in or out of a predetermined low light condition based on the ambient brightness information acquired by the illuminance measurement unit 330, that is, a light state that is brighter than a predetermined reference brightness. When it is changed to or is changed to a bright state in a state darker than the predetermined reference brightness to output a driving signal to the substrate driver 340.

기판 구동부(340)는 투과율 제어부(320)에서 출력되는 구동 신호에 따라 LCD 기판(310)을 제1 위치에서 제2 위치로 혹은 제2 위치에서 제1 위치로 이동시킨다. 기판 구동부(340)는 예를 들어 서보 모터나 갈바노 미터와 같이 구동 신호에 따라 일방향 또는 타방향으로 소정 각도만큼 회전하는 구동장치일 수 있다. The substrate driver 340 moves the LCD substrate 310 from the first position to the second position or from the second position to the first position according to the driving signal output from the transmittance controller 320. The substrate driver 340 may be a driving device that rotates by a predetermined angle in one direction or the other direction according to a driving signal, for example, a servo motor or a galvanometer.

여기서, 제1 위치는 입사광이 LCD 기판(310)을 통과할 수 있도록 하는 입사광경로 상의 임의의 위치이며, 제2 위치는 입사광이 LCD 기판(310)을 통과하지 않고서 이미지 센서로 입사될 수 있도록 하는 입사광경로 외의 임의의 위치를 나타내며, LCD 기판(310)의 이동은 예를 들어 회동이나 전후진 이동과 같이 촬상 장치의 설계구조 등에 따라 다양할 수 있다. Here, the first position is any position on the incident light path that allows incident light to pass through the LCD substrate 310, and the second position allows incident light to enter the image sensor without passing through the LCD substrate 310. An arbitrary position other than the incident light path is shown, and the movement of the LCD substrate 310 may vary depending on the design structure of the imaging device, such as, for example, rotation or forward and backward movement.

즉, 기판 구동부(340)는 조도 측정부(330)에서의 구동 신호에 따라 LCD 기판(310)을 입사광경로 상에 위치시키거나 입사광경로 상에서 제거할 수 있다. That is, the substrate driver 340 may position or remove the LCD substrate 310 on the incident light path according to the driving signal from the illuminance measuring unit 330.

LCD 기판(310)이 입사광경로 상에 있는 경우 LCD 기판(310)이 투명 상태에 있다고 하더라도 편광판, 투명 전극, 액정층 등을 통과하면서 빛의 투과율 자체가 높지 않을 수 있다. 제1 편광판을 지나면서 50% 정도의 투과효율 저하가 발생하고 투명 전극과 액정층을 지나면서 투과효율이 더욱 줄어들게 되는 것이다. When the LCD substrate 310 is on the incident light path, even if the LCD substrate 310 is in a transparent state, light transmittance itself may not be high while passing through the polarizing plate, the transparent electrode, and the liquid crystal layer. As the transmission efficiency decreases by about 50% while passing through the first polarizing plate, the transmission efficiency decreases further while passing through the transparent electrode and the liquid crystal layer.

만약 높은 광량 환경 하에서는 입력 이미지의 다이나믹 레인지(dynamic range)가 이미지 센서의 다이나믹 레인지보다 크기 때문에 이미지 센서에서 출력되는 이미지의 표현에 있어서 큰 문제가 야기되지는 않는다. 하지만, 낮은 광량 하에서는 LCD 기판(310)의 존재로 인한 투과율의 저하로 인해 저조도 특성이 나빠지게 된다. If the dynamic range of the input image is larger than the dynamic range of the image sensor in a high light quantity environment, it does not cause a big problem in the representation of the image output from the image sensor. However, under low light amount, low light characteristics are deteriorated due to a decrease in transmittance due to the presence of the LCD substrate 310.

따라서, 본 실시예에 따른 입사광량 조절 장치(300)는 기본적으로 LCD 기판(310)을 입사광경로 상에 위치시켜 연속적인 입사광량 조절이 가능하도록 하지만, 미리 지정된 기준 밝기 이하 경우에는 LCD 기판(310)을 입사광경로에서 제거하여 LCD 기판(310)으로 인한 투과율 저하를 없앰으로써 저조도 특성을 향상시키게 된다. Accordingly, the incident light amount adjusting device 300 according to the present embodiment basically positions the LCD substrate 310 on the incident light path to enable continuous incident light adjustment, but when the brightness is lower than a predetermined reference brightness, the LCD substrate 310 ) Is removed from the incident light path, thereby eliminating the decrease in transmittance caused by the LCD substrate 310, thereby improving low light characteristics.

도 12를 참조하면, 기판 구동부(340)에서의 동작에 따라 LCD 기판(310)이 입사광경로에 위치하는 경우(도 12의 (a) 참조)와 LCD 기판(310)이 입사광경로에서 제거된 경우(도 12의 (b) 참조)가 예시되어 있다. 도 12에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입사광량 조절 장치(300)의 LCD 기판(310)이 하단 렌즈(4)와 이미지 센서(5) 사이에 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 실시예에 불과하며, 실시예에 따라 도 9에 도시된 것과 같이 상단 렌즈(3)와 하단 렌즈(4) 사이 혹은 상단 렌즈(3) 상부와 같이 이미지 센서(5)로 빛이 입사되는 경로 상이면 어디라도 배치될 수 있을 것이다. Referring to FIG. 12, when the LCD substrate 310 is positioned in the incident light path according to the operation of the substrate driver 340 (see FIG. 12A) and when the LCD substrate 310 is removed from the incident light path. (See FIG. 12B) is illustrated. In FIG. 12, the LCD substrate 310 of the incident light amount adjusting apparatus 300 according to another embodiment of the present invention is illustrated as being disposed between the lower lens 4 and the image sensor 5. According to the embodiment, as shown in FIG. 9, the display device may be disposed anywhere between the upper lens 3 and the lower lens 4 or on the path through which light is incident to the image sensor 5, such as the upper portion of the upper lens 3. Could be.

본 실시예에 따른 입사광량 조절 장치(300)의 LCD 기판(310)에 적외선 차단 필터가 포함될 수 있다. 이러한 적외선 차단 필터는 LCD 기판(310)의 편광판 위나 유리판 위에 부착될 수 있다. An infrared cut filter may be included in the LCD substrate 310 of the incident light amount adjusting apparatus 300 according to the present embodiment. The infrared cut filter may be attached on the polarizing plate or the glass plate of the LCD substrate 310.

적외선 차단 필터는 입시광 중 적외선광을 차단하는 필터로서, 저조도 시에 적외선 조명을 이용한 촬영을 수행할 때 적외선광의 투과율이 저하되지 않도록 입사광경로에서 제거될 필요가 있는 바, LCD 기판(310)에 포함되는 경우 기판 구동부(340)의 구동에 따라 그 위치가 변경됨으로써 저조도 상황에서는 입사광경로에서 제거되어 적외선광의 투과율 저하를 방지할 수 있다. The infrared cut-off filter is a filter for blocking infrared light in the entrance light, and it is necessary to be removed from the incident light path so that the transmittance of the infrared light does not deteriorate when photographing using the infrared light at low illumination. When included, the position is changed according to the driving of the substrate driver 340, so that the light is removed from the incident light path in a low light condition to prevent a decrease in transmittance of infrared light.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입사광량 조절 장치의 제어 방법의 순서도이다. 이하에서 설명되는 각각의 단계는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입사광량 조절 장치(300)의 각 내부 구성요소에 의해 수행될 수 있다. 13 is a flowchart illustrating a control method of an incident light amount adjusting apparatus according to another embodiment of the present invention. Each step described below may be performed by each internal component of the incident light amount control device 300 according to another embodiment of the present invention.

단계 S410에서는 입사광량 조절 장치(300)는 주변 조도를 측정한다. 주변 조도의 측정은 이미지 센서에서 출력된 이미지 데이터를 해석한 결과 혹은 촬상 장치에 구비된 조도 센서의 센싱 신호로부터 밝기 정보를 획득함으로써 이루어질 수 있다. In operation S410, the incident light amount adjusting device 300 measures peripheral illuminance. The measurement of the peripheral illuminance may be performed by analyzing brightness of the image data output from the image sensor or by obtaining brightness information from a sensing signal of the illuminance sensor included in the imaging device.

단계 S420에서는 측정된 주변 조도가 미리 지정된 기준 밝기 이하인지를 판단한다. 특정 저조도 하에서는 LCD 기판의 존재 자체가 출력 이미지의 특성을 저하시키는 바, 이러한 현상을 방지하기 위함이다. In operation S420, it is determined whether the measured ambient illuminance is equal to or less than a predetermined reference brightness. Under certain low light conditions, the presence of the LCD substrate itself degrades the characteristics of the output image, to prevent this phenomenon.

주변 조도가 기준 밝기보다 낮거나 같은 경우 단계 S430으로 진행하여, LCD 기판의 위치를 파악한다. LCD 기판의 위치가 L1 위치, 즉 입사광경로 상에 위치하는 경우에는 단계 S440로 진행하여 기판 구동부에서 구동 신호를 생성하여 LCD 기판을 입사광경로 상에서 제거한다. LCD 기판의 위치가 L2 위치, 즉 입사광경로 외에 위치하는 경우에는 이미 LCD 기판이 입사광경로 상에서 제거된 상태이므로, 단계 S450로 진행하여 LCD 기판의 위치를 유지한다. If the ambient illuminance is lower than or equal to the reference brightness, the process proceeds to step S430 to determine the position of the LCD substrate. If the position of the LCD substrate is located on the L1 position, that is, the incident light path, the process proceeds to step S440 to generate a drive signal in the substrate driver to remove the LCD substrate on the incident light path. If the position of the LCD substrate is located outside the L2 position, that is, the incident light path, the LCD substrate is already removed on the incident light path, and the flow proceeds to step S450 to maintain the position of the LCD substrate.

주변 조도가 기준 밝기보다 높은 경우, 즉 저조도 상황이 아닌 경우 단계 S460으로 진행하여, LCD 기판의 위치를 파악한다. If the ambient illuminance is higher than the reference brightness, that is, not in a low illuminance situation, the flow advances to step S460 to determine the position of the LCD substrate.

LCD 기판의 위치가 L2 위치, 즉 입사광경로 외에 위치하는 경우에는 단계 S470에서 LCD 기판이 L1 위치, 즉 입사광경로 상에 원위치하도록 기판 구동부에서 구동 신호를 생성하여 LCD 기판을 이동시킨 후 단계 S480으로 진행한다. LCD 기판의 위치가 L1 위치, 즉 입사광경로 상에 위치하는 경우에는 단계 S470을 건너뛰고 바로 단계 S480으로 진행한다. If the position of the LCD substrate is located outside the L2 position, that is, the incident light path, in step S470, the driving unit generates a drive signal to move the LCD substrate to the L1 position, that is, the incident light path, and then proceeds to step S480. do. If the position of the LCD substrate is located at the L1 position, that is, the incident light path, step S470 is skipped and the process proceeds directly to step S480.

단계 S480에서 측정된 주변 조도가 필요로 하는 밝기인지를 판단하고, 필요로 하는 밝기가 아닌 경우에 해당 밝기를 얻기 위한 LCD 기판의 투과율을 결정한다. LCD 기판의 투과율과 밝기의 상관 관계는 실험을 통해 통계적으로 결정되어 있을 수 있을 것이다. It is determined whether the ambient illuminance measured in step S480 is the required brightness, and when the brightness is not required, the transmittance of the LCD substrate for obtaining the corresponding brightness is determined. The correlation between transmittance and brightness of the LCD substrate may be statistically determined through experiments.

단계 S490에서는 결정된 LCD 기판의 투과율을 얻기 위해 LCD 기판에 인가해야 할 전압의 크기를 산출하고, 해당 전압을 LCD 기판의 양단에 인가하여 입사광량이 조절되도록 한다. LCD 기판의 투과율과 인가 전압의 상관 관계는 도 8을 참조하여 설명한 것과 같이 그래프 형태로 결정되어 있거나 수학식, 룩업테이블 등의 형태로 미리 결정되어 있을 수 있다. In operation S490, the magnitude of the voltage to be applied to the LCD substrate is calculated to obtain the determined transmittance of the LCD substrate, and the corresponding voltage is applied to both ends of the LCD substrate to adjust the amount of incident light. The correlation between the transmittance and the applied voltage of the LCD substrate may be determined in the form of a graph as described with reference to FIG. 8 or in the form of an equation, a lookup table, or the like.

상술한 입사광량 조절 장치의 제어 방법은 입사광량 조절 장치(300)에 내장된 소프트웨어 프로그램 등에 의해 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 자명하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.It is apparent that the above-described method for controlling the incident light amount adjusting device may be performed by an automated procedure according to a time series sequence by a software program or the like embedded in the incident light amount adjusting device 300. The codes and code segments that make up the program can be easily deduced by a computer programmer in the field. In addition, the program is stored in a computer-readable information storage medium, and the program is read and executed by a computer to implement the method. The information storage medium includes a magnetic recording medium, an optical recording medium, and a carrier wave medium.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

100, 300: 입사광량 조절 장치
110, 310: LCD 기판
120, 320: 투과율 제어부
130, 330: 조도 측정부
340: 기판 구동부
100, 300: incident light amount adjusting device
110, 310: LCD substrate
120, 320: transmittance control unit
130, 330: illuminance measuring unit
340: substrate driver

Claims (13)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 촬상 장치에 설치되어 이미지 센서로 입사되는 광량을 조절하는 장치로서,
양단에 걸리는 전압의 크기에 따라 액정층의 투과율이 조절되는 LCD 기판;
상기 입사광량 조절 장치가 설치된 촬상 장치의 주변 밝기를 측정하는 조도 측정부;
상기 주변 밝기가 미리 지정된 기준 밝기를 비교한 결과에 따라 상기 LCD 기판을 이동시키는 구동 신호를 출력하고, 상기 LCD 기판의 양단에 걸리는 전압의 크기를 제어하는 투과율 제어부; 및
상기 구동 신호에 따라 상기 LCD 기판을 제1 위치 및 제2 위치 중 하나로 이동시키는 기판 구동부를 포함하되,
상기 제1 위치는 입사광경로 상이고, 상기 제2 위치는 입사광경로에서 제거된 임의의 위치인 것을 특징으로 하는 입사광량 조절 장치.
A device installed in the imaging device to adjust the amount of light incident on the image sensor,
An LCD substrate whose transmittance of the liquid crystal layer is adjusted according to the magnitude of the voltage across the both ends;
An illuminance measuring unit for measuring the ambient brightness of the image capturing apparatus in which the incident light amount adjusting device is installed;
A transmittance controller configured to output a driving signal for moving the LCD substrate according to a result of comparing the predetermined reference brightness with the ambient brightness, and to control the magnitude of the voltage across the LCD substrate; And
A substrate driving unit for moving the LCD substrate to one of a first position and a second position in accordance with the drive signal,
And the first position is on the incident light path, and the second position is an arbitrary position removed from the incident light path.
제4항에 있어서,
상기 투과율 제어부는, 상기 주변 밝기가 미리 지정된 기준 밝기 이하인 경우 상기 LCD 기판이 입사광경로 상에서 제거되도록 상기 기판 구동부를 동작시키는 구동 신호를 출력하고, 상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기보다 높은 경우 상기 LCD 기판이 입사광경로 상에서 위치하도록 상기 기판 구동부를 동작시키는 구동 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 입사광량 조절 장치.
The method of claim 4, wherein
The transmittance controller outputs a driving signal for operating the substrate driver to remove the LCD substrate on the incident light path when the ambient brightness is less than or equal to a predetermined reference brightness, and when the ambient brightness is higher than the reference brightness, the LCD substrate And a driving signal for operating the substrate driver to be positioned on the incident light path.
제4항에 있어서,
상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기보다 높은 경우,
상기 투과율 제어부는 상기 주변 밝기와 필요로 하는 밝기의 차이를 산출하고, 그 결과에 따라 상기 전압의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 입사광량 조절 장치.
The method of claim 4, wherein
If the ambient brightness is higher than the reference brightness,
And the transmittance controller calculates a difference between the ambient brightness and the required brightness, and adjusts the magnitude of the voltage according to the result.
제4항에 있어서,
상기 LCD 기판은 제1 편광판, 제1 유리판, 제1 투명 전극, 제1 액정 정렬 필름, 액정층, 제2 액정 정렬 필름, 제2 투명 전극, 제2 유리판, 제2 편광판 순으로 구성되어 있으며,
상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극 사이에 가해지는 상기 전압의 크기에 따라 상기 액정층 내의 액정 분자의 정렬 상태가 변화하여 투과율이 변하는 것을 특징으로 하는 입사광량 조절 장치.
The method of claim 4, wherein
The LCD substrate includes a first polarizing plate, a first glass plate, a first transparent electrode, a first liquid crystal alignment film, a liquid crystal layer, a second liquid crystal alignment film, a second transparent electrode, a second glass plate, and a second polarizing plate,
And a light transmittance of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is changed according to the magnitude of the voltage applied between the first transparent electrode and the second transparent electrode.
삭제delete 촬상 장치에 설치되어 LCD 기판의 투과율을 조절하여 이미지 센서로 입사되는 광량을 조절하는 입사광량 조절 장치의 제어 방법으로서,
상기 촬상 장치의 주변 밝기를 측정하는 단계;
상기 주변 밝기가 미리 지정된 기준 밝기 이하인지를 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과 상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기 이하인 경우 상기 LCD 기판을 입사광경로에서 제거하고, 상기 판단 결과 상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기보다 높은 경우 상기 LCD 기판을 입사광경로 상에 위치시키는 단계를 포함하는 입사광량 조절 장치의 제어 방법.
A control method of an incident light amount adjusting device installed in an imaging device to adjust an amount of light incident on an image sensor by adjusting a transmittance of an LCD substrate,
Measuring ambient brightness of the imaging device;
Determining whether the ambient brightness is below a predetermined reference brightness; And
And removing the LCD substrate from the incident light path when the ambient brightness is less than the reference brightness as a result of the determination, and placing the LCD substrate on the incident light path when the ambient brightness is higher than the reference brightness as a result of the determination. Control method of light intensity control device.
제9항에 있어서,
상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기 이하인 경우,
상기 LCD 기판의 위치를 파악하는 단계;
상기 LCD 기판이 입사광경로 상에 위치하는 경우에 한해 상기 LCD 기판을 입사광경로에서 벗어나도록 이동시키는 구동 신호를 기판 구동부로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입사광량 조절 장치의 제어 방법.
10. The method of claim 9,
If the ambient brightness is less than the reference brightness,
Determining the position of the LCD substrate;
And outputting a driving signal to a substrate driver to move the LCD substrate out of the incident light path only when the LCD substrate is located on the incident light path.
제9항에 있어서,
상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기보다 높은 경우,
상기 LCD 기판의 위치를 파악하는 단계;
상기 LCD 기판이 입사광경로에서 벗어나서 위치하는 경우에 한해 상기 LCD 기판을 입사광경로 상에 위치하도록 이동시키는 구동 신호를 기판 구동부로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입사광량 조절 장치의 제어 방법.
10. The method of claim 9,
If the ambient brightness is higher than the reference brightness,
Determining the position of the LCD substrate;
And outputting a driving signal to a substrate driver to move the LCD substrate to be positioned on the incident light path only when the LCD substrate is located away from the incident light path.
제9항에 있어서,
상기 주변 밝기가 상기 기준 밝기보다 높은 경우,
상기 주변 밝기와 필요로 하는 밝기의 차이를 산출하는 단계; 및
상기 산출 결과에 따라 상기 LCD 기판의 양단에 인가하는 전압의 크기를 조절하는 단계를 더 포함하는 입사광량 조절 장치의 제어 방법.
10. The method of claim 9,
If the ambient brightness is higher than the reference brightness,
Calculating a difference between the ambient brightness and the required brightness; And
And controlling the magnitude of the voltage applied to both ends of the LCD substrate according to the calculation result.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 입사광량 조절 장치의 제어 방법을 수행하기 위해 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체. A program of instructions that can be executed by the digital processing apparatus for performing the control method of the incident light amount adjusting apparatus according to any one of claims 9 to 12 is tangibly implemented and can be read by the digital processing apparatus. Record carrier.
KR1020110066680A 2011-07-06 2011-07-06 Device and method for controlling quantity of incident light KR101097145B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110066680A KR101097145B1 (en) 2011-07-06 2011-07-06 Device and method for controlling quantity of incident light
PCT/KR2012/003805 WO2013005921A1 (en) 2011-07-06 2012-05-15 Device for adjusting an amount of incident light, and method for controlling same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110066680A KR101097145B1 (en) 2011-07-06 2011-07-06 Device and method for controlling quantity of incident light

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101097145B1 true KR101097145B1 (en) 2011-12-21

Family

ID=45506734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110066680A KR101097145B1 (en) 2011-07-06 2011-07-06 Device and method for controlling quantity of incident light

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101097145B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101337977B1 (en) * 2012-02-21 2013-12-17 에이치기술(주) Device and method for controlling quantity of incident light
US9491373B2 (en) 2013-12-10 2016-11-08 Sody Co., Ltd. Light control apparatus for an image sensing optical device
KR20200044621A (en) 2018-10-21 2020-04-29 주식회사 소디 Light Control Apparatus Adjusting the size of the Aperture for an Imaging Sensing Device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100708938B1 (en) 2005-11-07 2007-04-17 삼성전기주식회사 Liquid crystal luminous quantity adjuster and camera module using the same and camera using liquid crystal luminous quantity adjuster

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100708938B1 (en) 2005-11-07 2007-04-17 삼성전기주식회사 Liquid crystal luminous quantity adjuster and camera module using the same and camera using liquid crystal luminous quantity adjuster

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101337977B1 (en) * 2012-02-21 2013-12-17 에이치기술(주) Device and method for controlling quantity of incident light
US9491373B2 (en) 2013-12-10 2016-11-08 Sody Co., Ltd. Light control apparatus for an image sensing optical device
KR20200044621A (en) 2018-10-21 2020-04-29 주식회사 소디 Light Control Apparatus Adjusting the size of the Aperture for an Imaging Sensing Device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6370134B2 (en) Imaging device, control method thereof, and control program
KR101880635B1 (en) Photographing apparatus and method
US20140300749A1 (en) Autofocus system for electronic device and electronic device using the same
US9338368B2 (en) Imaging apparatus, method of detecting flicker, and information processing unit
TW548504B (en) Image capturing device
JP5932474B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
US8436935B2 (en) Image picking-up device with a moving focusing lens
KR101097145B1 (en) Device and method for controlling quantity of incident light
JP2019161499A (en) Imaging apparatus
US20160373632A1 (en) Image pickup apparatus capable of determining light amount change characteristic, method of determining light amount change characteristic, and storage medium
KR101337977B1 (en) Device and method for controlling quantity of incident light
JP2011085699A (en) Display device
JP2009272813A (en) Imaging apparatus, and image display method
JP2010028180A (en) Video camera
JP4530742B2 (en) Monitor control device
JP2012095116A (en) Imaging device and control method of the same
JP6603892B2 (en) Imaging device
JP2006332831A (en) Imaging apparatus
JP5219951B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP4958732B2 (en) Flicker correction device
JP2004186721A (en) Camera
JP6924089B2 (en) Imaging device and its control method
JP2017005495A (en) Imaging apparatus, method for controlling the same, and program
JP2016218106A (en) Imaging device
JP6103570B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141215

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171128

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181126

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191125

Year of fee payment: 9