KR101417819B1

KR101417819B1 - 촬상 장치

Info

Publication number: KR101417819B1
Application number: KR1020080052684A
Authority: KR
Inventors: 요시하루 고탄다
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2008-06-04
Publication date: 2014-07-09
Also published as: JP2009159378A; KR20090071325A; JP5208493B2

Abstract

본 발명에 관한 촬상 장치는, 피사체의 반사광 강도를 검출하는 촬상 소자와, 촬상 소자에 의해 반사광 강도가 연속적으로 복수 회 검출되는 동안 피사체를 향해 발광할 수 있는 발광부와, 촬상 소자에 의해 검출된 반사광 강도에 따라 피사체의 휘도 레벨을 검출하는 측광부와, 피사체의 휘도 레벨에 기초하여 역광 상태를 판정하는 역광 판정부와, 역광 판정부에 의해 역광 상태로 판정된 경우에 발광부를 제어하여 피사체에 광을 조사하게 하는 발광 제어부를 구비한다.

Description

촬상 장치{Photographing apparatus}

본 발명은 촬상 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동영상을 촬영할 때 역광 상태에 따라 조명을 제어하고, 동영상에 생기는 어두운 부분을 보정할 수 있는 촬상 장치에 관한 것이다.

최근, 디지털 기기의 제조 기술과 정보 처리 기술의 급속한 발전에 따라 다양한 디지털 기기가 널리 보급되어 저렴한 가격의 고성능 디지털 기기를 쉽게 입수할 수 있다. 그 중에서도 디지털 스틸 카메라는 널리 보급된 디지털 기기의 하나이다. 디지털 스틸 카메라와 같이 촬상 기능을 탑재한 디지털 기기(이하, 촬상 장치)에는 피사체를 조명하기 위한 조명 수단으로 플래쉬가 탑재되기도 한다. 또한 최근 촬상 장치에는 동영상을 촬영하는 동영상 촬영 기능이 탑재되어 있다.

이러한 촬상 장치에 탑재되는 플래쉬 등의 조명 수단은 대광량이어서 계속적으로 피사체를 조명하는 수단은 아니기 때문에, 동영상 촬영에 적합하지 않은 문제점이 있었다. 그래서 동영상 촬영 중에 계속적으로 광을 발광할 수 있는 조명 수단과 그 제어 수단에 관하여 연구 개발이 진행되고 있다. 조명 수단으로는, 예를 들어 동영상의 복수의 프레임에 걸쳐 피사체를 조명할 수 있는 LED(light emitting diode) 등이 주목되고 있다. LED는 휘도가 높고, 소비 전력이 낮다는 특징이 있다. 그러나 조명 수단으로 LED를 사용하더라도, 여전히 많은 전력량이 소비되는 단점이 있다. 그 때문에, 조명 수단의 점등/소등을 적절히 제어하여 촬상 장치의 전력 소모를 절감하는 기술도 주목되고 있다.

이러한 기술에 관하여, 예를 들어 일본 특허공개공보 제2003-309765호에, 촬상 장치 및 카메라가 장착된 휴대 전화에 관한 기술이 기재되어 있다. 이 기술은 피사체를 조명하는 조명 수단의 점등에 관하여, 이용자에 의한 조작키의 조작에 따라 조명 수단을 점등시키는 점에 특징이 있다. 또한 동 문헌에는 조명 수단이 점등된 후에 카메라가 자동적으로 노출을 높이기 전에 조명 수단을 소등하는 기술이 기재되어 있다.

다른 예로서, 일본 특허공개공보 제2003-348440호에는 조명 장치를 사용하는 촬상 기기의 제어 방법에 관한 기술이 기재되어 있다. 이 기술은 촬상 기기를 사용하는 사용자가 조작 단추를 선택하여 조작함으로써, 촬상 장치, 표시 장치 및 조명 장치의 동작을 제어하는 점에 특징이 있다. 특히, 조작 단추가 조작되면 촬상 장치의 동작과 조명 장치의 점등이 제어된다. 또한 동 문헌에 따르면 조명 제어의 필요성을 사용자가 스스로 판단해야 한다.

또한 다른 예로서, 일본 특허공개공보 제2005-165204호에는, 촬영용 조명 장치, 카메라 시스템 및 카메라에 관한 기술이 기재되어 있다. 이 기술은 피사체를 향해 조사광을 발하는 전류 제어형 발광 수단을 제어하는 방법에 관한 것으로, 주요 피사체까지의 거리 정보를 검출하고, 해당 거리 정보, 노광 시간, 조리개 값 및 촬영 감도에 기초하여 산출된 광량으로 발광하도록 발광 수단을 제어하는 점에 특징이 있다. 또한 동 문헌에는 발광 수단에 공급되는 구동 전류를 제어하는 기술도 기재되어 있다.

그렇지만 상술한 특허공개공보 제2003-309765호 및 제2003-348440호에 기재된 기술을 사용하더라도 플래쉬를 점등할지 또는 소등할지를 사용자의 감각으로 판단하여 수동 조작에 의해 점등/소등을 변환해야 하므로, 동영상 촬영 중에 조명이 필요한 상황에 한하여 조명광을 점등하는 제어가 어렵다. 특히, 동영상 촬영 시에 역광 상태를 검지하여 조명광이 자동적으로 조사되도록 하는 등의 제어는 불가능하다. 또한 일본 특허공개공보 제2005-165204호에 기재된 기술은 주요 피사체까지의 거리를 고려한 광량 제어가 가능하지만, 동영상 촬영 시에 역광 상태를 검지하여 조명광의 발광 제어를 하는 것은 고려하지 않았다. 그 때문에, 상술한 기술들을 조합하여도 동영상 촬영에 적합하도록 조명 수단을 발광시키는 제어가 어렵고, 나아가, 역광에 의해 발생하는 동영상의 어두운 부분을 조명광을 이용하여 보정하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 동영상을 촬영할 때 피사체를 적절하게 조명함으로써 훌륭한 촬영이 가능하게 하는 촬상 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 동영상을 촬영할 때 조명이 어두운 부분이 발생하면 자동적으로 피사체를 조명할 수 있는 촬상 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 동영상을 촬영할 때 역광 상태에 따라 조명을 제어하고, 동영상에 생기는 어두운 부분을 보정할 수 있는 촬상 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 촬상 소자에 의해 검출된 반사광 강도에 따라 피사체의 휘도 레벨을 검출하고, 휘도 레벨에 기초하여 역광을 보정할 수 있는 촬상 장치를 제공한다.

발광부에 의해 조사되는 조명광은 주기적으로 점멸하는 펄스광일 수도 있는데, 조명광이 펄스광인 경우에는 촬상 소자에 의해 연속적으로 여러 번에 걸쳐 반 사광 강도가 검출되는 동안 계속적으로 펄스광이 조사될 수 있다.

본 발명에 있어서, 역광 판정부는 촬상 소자에 포함되는 화소들 중 일부를 주목 영역으로 설정할 수 있고, 주목 영역의 화소들의 휘도 레벨과 주목 영역의 이외의 배경 영역의 화소들의 휘도 레벨을 비교하여 역광 상태를 판정할 수 있다.

본 발명에 있어서, 역광 판정부는, 주목 영역의 화소들의 휘도 레벨 값들을 평균한 중앙 측광값을 산출하고, 배경 영역의 화소들의 휘도 레벨 값들을 평균한 배경 측광값을 산출한 후, 중앙 측광값과 배경 측광값을 비교하여 역광 상태를 판정할 수 있다.

본 발명에 있어서, 역광 판정부는, 촬상 소자의 화소들의 반사광 강도를 독출하기 위해 순차적으로 발생되는 복수 개의 동기 신호들에 대응하는 복수 개의 중앙 측광값들을 평균하여 중앙 평균 측광값을 산출하고, 배경 측광값들을 평균하여 배경 평균 측광값을 산출한 후, 중앙 평균 측광값과 배경 평균 측광값을 비교하여 역광 상태를 판정할 수 있다.

본 발명에 있어서, 주목 영역은 측광부의 검출 결과 피사체의 어두운 부분에 대응하는 영역으로 설정될 수 있다.

본 발명에 있어서, 발광 제어부는 발광부의 광량을 제어할 수 있고, 측광부에 의해 검출되는 휘도 레벨이 소정값에 도달하거나 발광부에 의해 조사 가능한 최대 광량에 도달할 때까지, 촬상 소자의 화소들의 반사광 강도를 독출하기 위한 동기 신호에 동기하여 발광 제어부가 단계적으로 발광부에 의해 조사되는 광량을 증가시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 촬상 장치는, 발광부가 피사체가 제1 광량으로 조사되었을 때 검출되는 제1 휘도 레벨과, 제1 광량보다 작은 제2 광량으로 조사되었을 때 검출되는 제2 휘도 레벨과, 제1 광량보다 큰 제3 광량으로 조사되었을 때 검출되는 제3 휘도 레벨을 비교하는 휘도 비교부를 더 구비할 수 있고, 발광 제어부는 휘도 비교부에 의한 비교 결과가 제3 휘도 레벨≤제1 휘도 레벨 또는 제1 휘도 레벨≤제2 휘도 레벨인 경우에, 발광부에 의한 조명을 정지시키거나 광량을 저감시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 휘도 비교부는 소정 시간차 이내에 검출된 제1 휘도 레벨 및 제2 휘도 레벨 또는 소정 시간차 이내에 검출된 제1 휘도 레벨 및 제3 휘도 레벨을 비교할 수 있다.

본 발명에 있어서, 발광 제어부는 촬상 소자의 화소들의 반사광 강도를 독출하기 위한 동기 신호에 동기하여 발광부를 제어할 수 있다.

본 발명에 있어서, 발광 제어부는 촬상 소자의 화소들의 반사광 강도를 독출하기 위한 순차적으로 발생하는 동기 신호들의 각각에 동기하여 발광부를 제어할 수 있다.

본 발명에 있어서, 촬상 장치는 동기 신호들에 대응하여 발광부가 발광하는 중에 최대의 광을 발광했을 때의 휘도 레벨과 최소의 광을 발광했을 때의 휘도 레벨을 비교하여, 발광부를 발광시켜 역광 상태를 보정할 수 있는지를 판정하는 조명 판정부를 더 구비할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 촬상 장치는, 동영상을 촬영할 때 역광 상태에 따라 조명을 제어하여 동영상에 생기는 어두운 부분을 보정할 수 있다.

이하, 첨부 도면의 실시예들을 통하여, 본 발명에 관한 촬상 장치의 구성과 작용을 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예는 동영상 촬영 중에 역광 상태를 판정하고, 역광 상태인 경우에 조명을 실시하여 동영상의 어두운 부분을 보정할 수 있다. 역광이란 피사체 뒤에서 비치는 광선, 또는 이러한 광선이 촬영에 미치는 영향을 말한다.

■ 촬상 장치(100)의 기능 구성

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 장치(100)의 기능 구성을 나타내는 블록도이다. 이하에서는 도 1을 참조하여 본 실시예에 관한 촬상 장치(100)의 기능 구성에 대해 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 촬상 장치(100)는 주로, CCD(charge coupled device; 102)와, CDS/AMP부(104)와, A/D 변환부(106)와, 화상 신호 생성부(108)와, 버스(110)와, 측광부(112)와, 화상 신호 처리부(114)와, 기록 매체 제어부(116)와, 기록 매체(118)와, 타이밍 생성부(120)와, 발광 제어부(122)와, 광원(124)과, CPU(central processing unit; 126)와, 셔터(128)와, 메모리(132)와, 압축 처리부(134)와, 비디오 인코더(136)와, 화상 표시부(138)를 구비한다.

○ CCD(102)

CCD(102)는 입사된 광을 전기적인 신호로 변환하는 복수의 광전변환 소자에 의해 형성된다. 예를 들어, CCD(102)가 결상광학계를 경유하여 입사한 광을 수광하면, CCD(102)에 포함된 각 소자들이 수광 강도에 따른 전기 신호를 출력한다. CCD(102)는 촬상 소자의 일예이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 촬상 장치(100)는 CCD(102) 이외에, 예를 들어 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 등의 다른 촬상 소자를 구비할 수 있다.

도 2는 도 1의 촬상 장치에 구비된 촬상 소자의 이미지 영역의 분할 구성예를 나타내는 설명도이다.

도 2에 나타난 바와 같이, CCD(102)는 복수의 이미지 영역으로 분할된 촬상면을 갖는다. 도 2의 예에서, 촬상면은 64개의 이미지 영역으로 분할된다. 또한 설명의 편의상, 각 이미지 영역에 0~63의 번호를 붙였다. 이하의 설명에 있어서, i번째 이미지 영역을 '영역 i'라고 부르는 경우가 있다.

또한 CCD(102)에는 도 2의 굵은 선으로 나타난 바와 같은 '주목 영역'이 설정될 수 있다. 주목 영역은 CCD(102)의 중앙 부분에 마련될 수도 있고, 다른 부분에 마련될 수도 있다. 예를 들어, 촬상 장치(100)가 피사체의 특징적인 부분을 검출하는 기능을 구비하는 경우, 주목 영역은 그 특징적인 부분이 될 수 있다. 주목 영역은 또한 피사체 및 배경과 관련하여 어두운 부분에 해당하는 것으로 판단되는 영역으로 설정될 수 있다. 즉 측광 결과, 피사체의 뒤에 광이 존재함으로써 피사체의 일부분이 어두운 경우 피사체의 어두운 부분을 주목 영역으로 설정하고, 설정된 주목 영역에 대해 광을 보정하는 처리를 행할 수 있다.

도 2의 예에서, 주목 영역은 굵은 선으로 구분된 영역들(27, 28, 35, 36)로 설정되었다. 이하의 설명에 있어서는, 주목 영역이 CCD(102)의 중앙부에 설정된 것으로 가정한다. CCD(102)의 각 이미지 영역으로부터 출력되는 전기 신호는 CDS/AMP부(104)로 입력된다. 그러나 본 발명은 이와 같이 설정된 주목 영역에 의해 한정되지 않는다. 즉 주목 영역을 측광 결과 어두운 부분으로 판정된 영역으로 설정함으써, 어두운 부분에 대한 역광 보정 처리를 실행할 수 있다.

○ CDS/AMP부(104)

도 1의 CDS/AMP부(104)는 상관 이중 샘플링(CDS; correlated double sampling) 회로와 증폭기(AMP; amplifier)로 구성된다. CDS/AMP부(104)는 CCD(102)로부터 입력된 전기 신호의 저주파 노이즈 성분을 제거하고, 저주파 노이즈 성분이 제거된 전기 신호를 소정의 레벨까지 증폭하는 기능을 한다. CDS/AMP부(104)에 의해 입력된 전기 신호는 A/D 변환부(106)에 입력된다.

○ A/D 변환부(106)

A/D 변환부(106)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기의 일예이다. A/D 변환부(106)는 CDS/AMP부(104)에 의해 입력된 전기 신호를 디지털 신호로 변환한다. A/D 변환부(106)에 의해 변환된 디지털 신호는 화상 신호 생성부(108)에 입력된다.

○ 화상 신호 생성부(108)

화상 신호 생성부(108)는 A/D 변환부(106)에 의해 변환된 디지털 신호로부터 화상 신호를 생성하는 기능을 한다. 화상 신호 생성부(108)는 A/D 변환부(106)에 의해 입력된 디지털 신호를 화상 처리가 가능한 형식의 신호(이하, 화상 신호)로 변환하여 출력한다. 화상 신호 생성부(108)에 의해 출력된 화상 신호는 화상 신호 처리부(114)에 입력된다.

○ 버스(110)

버스(110)는 신호의 전송 경로이고, 촬상 장치(100)의 각 구성 요소를 접속하기 위한 수단이다. 버스(110)는, 예를 들어, 화상 신호 생성부(108), 측광부(112), 화상 신호 처리부(114), 기록 매체 제어부(116), 타이밍 생성부(120), CPU(126), 테이블 저장부(130), 메모리(132), 압축 처리부(134) 및 비디오 인코더(136)를 서로 접속하고, 하나의 구성 요소에서 다른 구성 요소로 신호를 전송할 수 있다.

○ 측광부(112)

측광부(112)는 CCD(102)가 가진 각 이미지 영역의 휘도 레벨(이하, 휘도 신호라고 부르는 경우가 있다)을 측정하는 수단이다. 휘도 레벨은 각 이미지 영역으로부터 출력된 전기 신호에 기초하여 측정된다. 또한 측광부(112)는 각 이미지 영역으로부터 출력된 전기 신호에 대해, 색마다 가중치를 부여하여 휘도 레벨을 산출할 수 있다. 이를 위해, 측광부(112)는 도 3에 나타난 것과 같이 구현될 수 있다.

도 3은 도 1의 촬상 장치의 측광부의 구성예를 나타내는 설명도이다.

도 3에 나타난 바와 같이, 측광부(112)는 복수의 승산기(1122, 1124, 1126)와, 가산기(1128)와, 적산부(1130)를 구비한다. 승산기(1122)는 적색(R)의 화소로 부터 출력된 신호 강도(R)에 가중치 계수(Cr)(=0.3)를 승산하고, 이를 가산기(1128)에 입력한다. 승산기(1124)는 녹색(G)의 화소로부터 출력된 신호 강도(G)에 가중치 계수(Cg)(=0.6)를 승산하고, 이를 가산기(1128)에 입력한다. 승산기(1126)는 청색(B)의 화소로부터 출력된 신호 강도(B)에 가중치 계수(Cb)(=0.1)를 승산하고, 이를 가산기(1128)에 입력한다.

가산기(1128)는 복수의 승산기(1122, 1124, 1126)로부터 입력된 가중치 부여된 신호 강도들을 가산하여 휘도 신호(Y)를 산출하고, 이를 적산부(1130)에 입력한다. 적산부(1130)는 가산기(1128)로부터 입력된 휘도 신호(Y)를 일부 또는 전부의 이미지 영역에 관하여 적산하고, 일부 또는 전부의 이미지 영역에 관한 휘도 레벨을 출력한다. 즉 측광부(112)는 수학식 1에 따라 이미지 영역마다 휘도 신호(Y)를 산출한다. 예를 들어, 측광부(112)는 주목 영역의 휘도 레벨과, 주목 영역 이외의 영역(이하, 잔여 영역)의 휘도 레벨을 산출할 수 있다.

Y = Cr*R + Cg*G + Cb*B

○ 화상 신호 처리부(114)

도 1의 화상 신호 처리부(114)는 화상 신호 생성부(108)에 의해 입력된 이미지 영역마다의 화상 신호들을 합성하여 화상 데이터를 생성하는 수단이다. 화상 신호 처리부(114)에 의해 생성된 화상 데이터는 메모리(132)에 저장될 수 있다. 또한 화상 신호 처리부(114)는 메모리(132)에 축적된 화상 데이터를 프레임으로 하는 동영상 데이터를 생성할 수도 있다. 이 경우, 화상 신호 처리부(114)는 압축 처리 부(134) 및 비디오 인코더(136) 등의 구성 요소와 협동하여 동영상 데이터를 생성한다.

○ 기록 매체 제어부(116)/기록 매체(118)

기록 매체 제어부(116)는 기록 매체(118)에 데이터를 기입하거나 또는 기록 매체(118)에 기록된 데이터를 독출하는 기능을 한다. 기록 매체(118)는 데이터가 기록되는 수단이다. 예를 들어, 기록 매체(118)는 촬상 장치(100)에 내장된 기억 장치이거나 촬상 장치(100)로부터 분리될 수 있는 착탈식 기록 미디어일 수 있다. 기록 매체(118)는, 예를 들어 광학식 기록 매체(CD, DVD 등), 광 자기 기억 매체, 자기 기억 매체, 또는 반도체 기억 매체 등의 기억 수단이다.

○ 타이밍 생성부(120)

타이밍 생성부(120)는 CCD(102)의 각 화소에 의한 노광 기간이나 전하의 독출 타이밍을 제어하는 동시에, CDS/AMP부(104)에 의한 노이즈 저감 회로를 제어하는 수단이다. 이를 위하여 타이밍 생성부(120)는 CCD(102), CDS/AMP부(104)의 각각에 타이밍 신호를 입력한다. 나아가, 타이밍 생성부(120)는 CCD(102)로부터 전하를 독출할 때 발광 제어부(122)에 동기 신호를 입력한다.

○ 발광 제어부(122)/광원(124)

발광 제어부(122)는 광원(124)의 동작(on/off)과 광원(124)으로부터 발광되는 조명광의 광량을 제어하는 수단이다. 발광 제어부(122)는 후술하는 CPU(126)의 역광 판정 기능에 의해 역광 상태로 판정된 경우에, 광원(124)을 발광시킬 수 있다.

발광 제어부(122)가 광원(124)을 발광시킬 때에는, 측광부(112)에 의해 검출된 휘도 레벨이 소정값에 도달하거나, 광원(124)에 의해 조사 가능한 최대 광량에 도달할 때까지 발광 제어부(122)가 단계적으로 광량을 증가시킬 수 있다. 단, 발광 제어부(122)는 타이밍 생성부(120)에 의해 입력된 동기 신호에 동기하여 단계적으로 광량을 증가시킨다. 동기 신호는 수직 동기 신호일 수 있다.

또한 발광 제어부(122)는 후술하는 CPU(126)의 조명 판정 기능에 의한 판정 결과에 따라 광원(124)의 광량을 제어할 수 있다. 나아가, 발광 제어부(122)는 후술하는 CPU(126)의 조명 광량 산출 기능에 의해 산출된 광량으로 광원(124)을 발광시킬 수 있다.

한편, 광원(124)은 정지화상 또는 동영상이 촬영될 때 피사체를 조명하기 위한 수단으로서, 발광부의 일예이다. 광원(124)은, 예를 들어, 적색, 녹색, 청색 등의 광을 방출하는 복수 개의 발광원을 구비할 수 있다. 이와 같이 광원(124)은 휘도나 색채 등이 다른 복수 개의 발광원들의 조합으로 구성될 수도 있고, 또는 1색의 백색 광원과 컬러 필터를 구비할 수도 있다. 광원(124)은, 예를 들어 LED 등의 발광 소자에 의해 구현될 수 있다.

도 4는 도 1의 촬상 장치의 발광 제어부의 예를 나타내는 개략적인 회로도이다. 도 4를 참조하여 광원(124)을 제어하는 발광 제어부(122)의 회로 구성에 대해 설명한다.

도 4에 나타난 바와 같이, 발광 제어부(122)는 전원 단자(1222)와, 동기 신호 입력단자(1224)와, 제어 신호 입력단자(1226)와, 동기 회로(1228)와, 전류 제한 회로(1230)와, 접지 단자(1232)를 구비한다. 광원(124)은 전원 단자(1222)와 전류 제한 회로(1230) 사이에 접속된다. 전원 단자(1222)에는 전력이 공급된다. 제어 신호 입력단자(1226)에는 CPU(126)로부터 제어 신호가 입력된다. 접지 단자(1232)는 접지되어 있다.

광원(124)의 일단은 전원 단자(1222)가 접속되고, 전원 단자(1222)로부터 전력이 공급된다. 또한 광원(124)의 타단은 전류 제한 회로(1230)가 접속되고, 이 전류 제한 회로(1230)에 의해 전류량이 제한된다. 전류 제한 회로(1230)에는 동기 회로(1228)가 접속되고, 이 동기 회로(1228)로부터 입력되는 제어 신호에 따라 흐르는 전류량이 제어된다. 또한 전류 제한 회로(1230)는 접지 단자(1232)에 접속된다.

도 5는 도 4의 발광 제어부의 제어 신호의 출력 강도와 발광량의 관계를 나타내는 그래프로서, 구체적으로, 전류 제한 회로(1230)에 입력되는 제어 신호와 광원(124)의 발광량의 관계를 나타낸다.

도 5에 나타난 바와 같이, 전류 제한 회로(1230)에 입력되는 제어 신호(DA 출력)의 강도가 소정값을 넘으면, 광원(124)의 발광량이 선형적으로 증가한다. 도 4와 같이 전류 제한 회로(1230)와 광원(124)이 직렬로 접속됨으로써, 동기 회로(1228)로부터 입력되는 제어 신호에 의해 광원(124)의 발광량이 제어될 수 있다.

도 4를 참조하면, 동기 회로(1228)의 일단은 전류 제한 회로(1230)에 접속되고, 타단은 제어 신호 입력단자(1226)에 접속된다. 또한 동기 회로(1228)에는 동기 신호 입력단자(1224)로부터 수직 동기 신호가 입력된다. 이 수직 동기 신호는 타이밍 생성부(120)로부터 입력되는 수직 동기 신호이다. 동기 회로(1228)는 CPU(126) 로부터 입력된 제어 신호를 타이밍 생성부(120)로부터 입력되는 수직 동기 신호에 동기시켜 전류 제한 회로(1230)에 입력한다.

도 6은 도 4의 발광 제어부의 동기 회로(1228)에 의한 신호 동기 방법을 나타내는 설명도이다. 도 6에는 타이밍 생성부(120)로부터 입력되는 수직 동기 신호와, CPU(126)로부터 입력되는 제어 신호와, 동기 회로(1228)에 의해 동기된 후의 제어 신호가 표시되었다.

도 6에 나타난 바와 같이, 일반적으로 CPU(126)로부터 입력되는 제어 신호는 그 강도가 변화하는 타이밍이 수직 동기 신호에 동기되지 않는다. 이 수직 동기 신호는 CCD(102)의 위에서 아래로 전하를 독출하는 타이밍을 나타낸 것이다. 그 때문에, 독출 개시 위치(A)의 사이에서 조명 광량이 변화하면, 그 조명 광량의 변화에 따라 화상의 일부분의 휘도 레벨이 변해 버린다. 예를 들어, 화상의 아래 절반 정도만 밝은 화상이 될 수 있다. 그 때문에, CPU(126)로부터 입력되는 제어 신호의 광량 변경 타이밍을 수직 동기 신호의 전하 독출 타이밍에 동기시킬 필요가 있다. 그래서 동기 회로(1228)는 제어 신호의 광량 변경 타이밍을 수직 동기 신호에 동기시키고, 도 6에 나타내는 동기후의 제어 신호를 전류 제한 회로(1230)에 입력한다.

○ CPU(126)

촬상 장치(100)에 포함되는 제어부의 일예로서, CPU(126)는 촬상 장치(100)의 여러 가지 구성 요소들에 연결되어 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 촬상 장치(100)의 제어부는 CPU(126)이외에도 반도체칩을 포함하는 회로보드일 수도 있고, 회로보드나 반도체칩에 내장되는 소프트 웨어일 수도 있다.

CPU(126)는 중앙 처리 수단이고, 소정의 기억 수단(메모리(132), 기록 매체(118) 등)에 저장된 제어 프로그램이나 처리 프로그램 등에 기초하여 촬상 장치(100)의 각 구성 요소의 제어나 연산 처리 등을 실행할 수 있다. 예를 들어, CPU(126)는 초점 제어나 노출 제어를 위해 구동 수단(도시하지 않음)에 제어 신호를 입력하여 결상 광학계의 동작을 제어할 수 있다. 또한 CPU(126)는 셔터(128)나 조정용 다이얼 등의 조작 수단(도시하지 않음)에 의한 사용자 조작에 따라 촬상 장치(100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다. 나아가, CPU(126)는 소정의 기억 수단에 기록된 프로그램에 기초하여 역광 판정 기능, 조명 판정 기능 및 조명 광량 산출 기능을 수행할 수 있다.

○ 셔터(128)

셔터(128)는 사용자가 촬상 장치(100)에 촬영 타이밍을 통지할 수 있게 하는 입력 수단이다. 셔터(128)는 사용자의 조작 인터페이스의 일예이다. 셔터(128)에 의한 조작은, 예를 들어 CPU(126)에 전달된다.

○ 메모리(132)

메모리(132)는 CPU(126)의 동작을 규정하는 제어용 프로그램이나 처리용 프로그램을 저장하거나, 또는 CPU(126)에 의한 연산 처리시에 캐쉬 메모리로 이용되는 기억 수단이다. 또한 메모리(132)에는 화상 신호 생성부(108)에 의해 생성된 화상 신호나 화상 신호 처리부(114)에 의해 생성된 화상 데이터 등이 저장될 수 있다. 나아가, 동영상이 촬영되는 경우, 메모리(132)에는 시분할로 촬영된 동영상 프 레임(화상 데이터)이 일시적으로 저장되고, 그 동영상 프레임에 기초하여 화상 신호 처리부(114)에 의해 생성된 동영상 데이터가 저장된다. 메모리(132)는, 예를 들어 SDRAM(synchronous DRAM) 등의 반도체 기억 소자에 의해 구현될 수 있다.

또한 메모리(132)는 링 버퍼(ring buffer, circular buffer)로 구현될 수도 있다. 링 버퍼란 복수의 데이터 저장 영역이 링 모양으로 구성되는 데이터 메모리이다. 예를 들어, 전체 데이터 저장 영역의 개수(버퍼 개수)가 BF이고, 각 데이터 저장 영역에 대해 순서대로 버퍼링 넘버(n)가 분배된다. 링 버퍼에는 버퍼링 넘버(n)에 따라 순서대로 데이터가 저장된다. 단, 버퍼링 넘버 n=BF의 다음에 데이터가 저장되는 데이터 저장 영역은 다시 최초의 버퍼링 넘버 n=0으로 되돌아온다. 즉, 링 버퍼는 링 모양으로 구성되고, 최후의 데이터 저장 영역까지 도달한 후, 오래된 데이터부터 덮어쓰기가 이루어지는 구조이다.

○ 압축 처리부(134)

압축 처리부(134)는 화상 데이터나 동영상 데이터를 부호화함으로써, 데이터의 크기를 압축하는 수단이다. 압축 처리부(134)는 메모리(132)로부터 독출한 화상 데이터나 동영상 데이터, 또는 화상 신호 처리부(114)에 의해 입력된 화상 데이터나 동영상 데이터를 압축한다. 화상 데이터가 입력된 경우, 압축 처리부(134)는, 예를 들어, JPEG나 LZW 등의 압축 형식으로 화상 데이터를 압축한다. 또한 동영상 데이터가 입력된 경우, 압축 처리부(134)는, 예를 들어 각 동영상 프레임에 대해 부호화하는 동시에, 동영상 프레임의 사이에 차분 부호화 등을 실시하여 동영상 데이터를 압축한다.

○ 비디오 인코더(136)/화상 표시부(138)

비디오 인코더(136)는 입력된 화상 데이터를 화상 표시부(138)에 출력하기 위한 형식으로 변환하는 수단이다. 비디오 인코더(136)는, 예를 들어 메모리(132)나 동영상 메모리(VRAM; video RAM; 도시하지 않음) 등에 기록된 라이브 뷰 화상 데이터나 각종 설정 화면의 화상 데이터, 또는 기록 매체(118) 등에 기록된 화상 데이터 등을 독출하여 변환할 수 있다. 그리고 비디오 인코더(136)에 의해 입력된 화상 데이터는 화상 표시부(138)에 입력된다. 화상 표시부(138)는 비디오 인코더(136)로부터 입력된 화상 데이터를 표시하는 수단이다. 화상 표시부(138)는, 예를 들어, LCD(liquid crystal display)나 ELD(electro luminescence display) 등의 디스플레이 장치를 구비할 수 있다.

■ 동영상 역광 보정 처리

도 7은 도 1의 촬상 장치에 의해 수행되는 동영상 역광 보정 처리의 흐름을 나타내는 순서도이다.

동영상 역광 보정 처리란, 역광의 영향을 받아 생기는 동영상 중 어두운 부분을 보정하기 위한 처리이다. 이 처리는 피사체에 조명광을 조사함으로써 어두운 부분을 보정하는 기술로서, 특히, 역광 상태를 감지하여 광원(124)의 점등 타이밍을 제어하는 특징이 있다. 이하에서는 링 버퍼 형태의 메모리(132)를 구비하는 촬상 장치(100)를 기준으로 설명하였다.

도 7에 나타난 바와 같이, 초기에는 촬상 장치(100)의 광원(124)에 의한 조명이 OFF(소등)의 상태에 있다(S102). 이어, 촬상 장치(100)는 버퍼링 넘버(n=0), 버퍼 개수(BF=10) 및 조명 광량의 초기값(=0)을 설정한다(S104). 그리고 촬상 장치(100)는 측광부(112)에 의해 휘도 신호(Y)를 적산한다(S106). 이어, 촬상 장치(100)는 현재 버퍼링 넘버(CN)에 현재 시점의 버퍼링 넘버(n)를 설정한다(S108).

이어, 촬상 장치(100)는 각 이미지 영역(영역0~영역63)의 휘도값을 산출하고, 산출된 휘도값들을 버퍼링 넘버(n)에 대응하는 배열(Y[n][0]~Y[n][63])의 형태로 저장한다(S110). 이어, 촬상 장치(100)는 조명 광량의 값을 버퍼링 넘버(n)에 대응하는 배열(L[n])의 형태로 저장한다(S112). 이어, 촬상 장치(100)는 CPU(126)의 역광 판정 기능에 의해, 역광 상태를 판정한다(S114). 역광 판정 처리에 대해서는 후술한다.

이어, 촬상 장치(100)는 CPU(126)의 조명 판정 기능에 의해, 광원(124)을 점등해야 할지 또는 소등해야 할지를 판정한다(S116). 이 조명 판정 처리에 대해서도 후술한다. 광원(124)을 점등하기로 판정한 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S118의 처리로 진행한다. 한편, 광원(124)을 소등하기로 판정한 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S122의 처리로 진행한다.

단계 S118에서, 촬상 장치(100)는 CPU(126)의 조명 광량 산출 기능에 의해, 조명 광량을 산출한다(S118). 이어, 촬상 장치(100)는 조명 광량을 설정하고, 그 조명 광량으로 광원(124)을 점등한다(S120). 한편, 단계 S122에서, 촬상 장치(100)는 조명 광량을 0 으로 설정한다(S122). 이어, 촬상 장치(100)는 조명 광량을 설정하고, 광원(124)을 소등한다(S124).

단계 S126에서, 촬상 장치(100)는 버퍼링 넘버(n)와 버퍼 개수(BF)를 비교하 고, n<BF 에 해당하는지를 판정한다(S126). n<BF 인 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S128로 진행한다. 한편, n<BF 가 아닌 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S130로 진행한다. 단계 S128에서, 촬상 장치(100)는 버퍼링 넘버(n)를 1만큼 증가시킨다(n=n+1, S128). 한편, 단계 S130에서, 촬상 장치(100)는 버퍼링 넘버(n)를 0으로 설정한다(n=0, S130).

이어, 촬상 장치(100)는 셔터(128)의 ON/OFF를 판정한다(S132). 셔터(128)가 ON인 경우, 촬상 장치(100)는 동영상 역광 보정 처리(S100)를 종료한다. 한편, 셔터(128)가 OFF인 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S106의 처리로 진행한다. 또한 상술한 처리는 셔터(128)가 눌린(ON) 시점에서 효과를 발휘한다. 그때까지는 촬영할 화상(프리뷰 화상)이 표시된다.

이하에서는 상기한 동영상 역광 보정 처리(S100)의 역광 판정 처리(S114), 조명 판정 처리(S116), 조명 광량 산출 처리(S118)에 대해 상세히 설명한다. 또한 이들 처리는 CPU(126)에 의해 실행될 수 있다.

■ 역광 판정 처리(S114)

도 8은 도 1의 촬상 장치에 의해 수행되는 역광 판정 처리의 흐름을 나타내는 순서도이다. 이 처리는 본 발명의 역광 판정부의 일 예인 CPU(126)의 역광 판정 기능에 의해 실행될 수 있는데, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 역광 판정부는 별도로 마련되는 반도체칩이나 회로보드로 구현될 수도 있다.

중앙 평균 측광값(Ysp), 배경 평균 측광값(Ybg)은, 예를 들어, 수학식 2 및 수학식 3에 의해 표현된다. 중앙 평균 측광값(Ysp)은, 도 2에 나타난 주목 영역에 포함되는 이미지 영역에 대해 산출되는 중앙 측광값(YS[n])을 링 버퍼의 모든 버퍼링 넘버(n)에 대해 평균한 값이다. 한편, 배경 평균 측광값(Ybg)은, 도 2에 나타난 주목 영역을 제외한 잔여 영역에 대해 산출되는 배경 측광값(YB[n])을 링 버퍼의 모든 버퍼링 넘버(n)에 대해 평균한 값이다.

여기에서, 중앙 측광값(YS[n])은 수학식 4로 표현되는 바와 같이 각 버퍼링 넘버(n)에 대해 주목 영역에 포함되는 모든 이미지 영역에 대해 평균한 측광값(Y)이다. 또한 배경 측광값(YB[n])은 수학식 5로 표현되는 바와 같이, 각 버퍼링 넘버(n)에 대해 주목 영역을 제외한 잔여 영역에 포함되는 모든 이미지 영역에 대해 평균한 측광값(Y)이다.

도 8에 나타난 바와 같이, 단계 S202에서 촬상 장치(100)는 배경 평균 측광값(Ybg)과 중앙 평균 측광값(Ysp)을 비교한다(S202). 이 때, 촬상 장치(100)는 중앙 평균 측광값(Ysp)에 소정의 역광 판정 문턱값(A)을 가산하고, 그 가산값(Ysp+A)과 배경 평균 측광값(Ybg)을 비교한다(S202). Ybg>(Ysp+A)의 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S204로 진행한다. 한편, Ybg>(Ysp+A)가 아닌 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S206으로 진행한다.

상술한 예에서, 촬상 장치(100)는 본 발명은 배경 평균 측광값(Ybg)과 중앙 평균 측광값(Ysp)을 비교하여 역광 상태를 판정하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 촬상 장치(100)는 하나의 프레임에 해당하는 중앙 측광값(YS[n])과 배경 측광값(YB[n])을 비교하여 역광 상태를 판정할 수도 있다.

단계 S204에서 촬상 장치(100)는 역광 판정 결과를 나타내는 변수(Rb)에 역광 상태를 나타내는 값 1을 대입한다(S204). 한편, 단계 S206에서 촬상 장치(100)는 역광 판정 결과를 나타내는 변수(Rb)에 순광 상태를 나타내는 값 0을 대입한다(S206). 단계 S208에서 촬상 장치(100)는 역광 판정 결과로서 변수(Rb)의 값을 출력한다(S208).

상술한 바와 같이 역광 판정 처리(S114)에서는 중앙 평균 측광값(Ysp)과 배경 평균 측광값(Ybg)의 차이가 소정의 역광 판정 문턱값(A)을 초과하는 경우에 역 광 상태로 판정된다.

■ 조명 판정 처리(S116)

도 9는 도 1의 촬상 장치에 의해 수행되는 조명 판정 처리의 흐름을 나타내는 순서도이다. 이 처리는 본 발명의 조명 판정부의 일 예인 CPU(126)의 조명 판정 기능에 의해 실행될 수 있는데, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 조명 판정부는 별도로 마련되는 반도체칩이나 회로보드로 구현될 수도 있다.

도 9에 나타난 바와 같이, 촬상 장치(100)는 역광 판정 처리(S114)에 의한 역광 판정 결과(Rb)가 1(역광)인지를 판정한다(S302). 역광 판정 결과 Rb=1인 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S304로 진행한다. 한편, 역광 판정 결과 Rb=1이 아닌 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S316로 진행한다.

단계 S304에서, 촬상 장치(100)는 현재 버퍼링 넘버(CN)에 대응하는 조명 광량 버퍼(L[CN])가 0 인지를 판정한다(S304). 조명 광량 버퍼 L[CN]=0인 경우, 촬상 장치(100)는 단계(S314)로 진행한다. 한편, 조명 광량 버퍼 L[CN]=0이 아닌 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S306로 진행한다.

단계 S306에서 촬상 장치(100)는 중앙 평균 측광값(Ysp)에 역광 판정 문턱값(A) 및 조명 판정 문턱값(A')을 가산한 값(Ysp+A+A')을 배경 평균 측광값(Ybg)과 비교하여, Ybg>(Ysp+A+A')인지를 판정한다(S306). Ybg>(Ysp+A+A')인 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S308로 진행한다. 한편, Ybg>(Ysp+A+A')가 아닌 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S316로 진행한다. 조명 판정 문턱값(A')은 조명에 의해 밝아지는 측광값을 고려한 값이다.

단계 S308에서 촬상 장치(100)는 최대 조명 광량 버퍼의 어드레스(*X)에 대해, 조명 광량 버퍼(L[0]~L[BF]) 중 최대값이 되는 조명 광량 버퍼의 어드레스(*max)(L[0-BF])를 대입한다(S308). 이어, 촬상 장치(100)는 최소 조명 광량 버퍼의 어드레스(*N)에 대해 조명 광량 버퍼(L[0]~L[BF]) 중 최소값이 되는 조명 광량 버퍼의 어드레스(*min)(L[0~BF])를 대입한다(S310). 여기에서 어드레스란, 예를 들어 버퍼링 넘버를 가리키는 포인터(pointer)를 의미한다.

이어, 촬상 장치(100)는 최대 조명 광량 버퍼의 어드레스(*X)와 최소 조명 광량 버퍼의 어드레스(*N)에 대응하는 중앙 평균 측광값(Ysp)의 값을 비교하고, Ysp[*X]>Ysp[*N]+C인지를 판정한다(S312). 여기에서 측광값 판정 문턱값(C)은 조명에 의한 효과를 판정하기 위해 정해진 문턱값이다. Ysp[*X]>Ysp[*N]+C인 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S314로 진행한다. 한편, Ysp[*X]>Ysp[*N]+C가 아닌 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S316로 진행한다.

단계 S314에서 촬상 장치(100)는 조명 판정 결과를 나타내는 변수(Rl)에 역광 상태를 나타내는 값 1을 대입한다(S314). 한편, 단계 S316에서 촬상 장치(100)는 조명 판정 결과를 나타내는 변수(Rl)에 순광 상태를 나타내는 값 0을 대입한다(S316). 단계 S314에서 촬상 장치(100)는 조명 판정 결과를 나타내는 변수(Rl)의 값을 출력한다(S318).

상술한 바와 같은 조명 판정 처리(S116)의 흐름에서는 최대 조명 광량으로 조명되었을 때의 측광값과, 최소 조명 광량으로 조명되었을 때의 측광값 사이의 차에 따라 점등/소등의 판정이 실행된다. 이것은 최대 조명 광량으로 조명되었을 때 의 측광값과, 최소 조명 광량으로 조명되었을 때의 측광값의 사이의 차가 측광값 판정 문턱값(C)을 초과하지 않는 경우 조명에 의한 효과가 측광값에 반영되지 않은 것이라고 판단하는 것인데, 이는 예를 들어 외란 등에 의해 밝아진 경우 등에 해당한다.

■ 조명 광량 산출 처리(S118)

도 10은 도 1의 촬상 장치에 의해 수행되는 광량 산출 처리의 흐름을 나타내는 순서도이다. 이 처리는 본 발명의 조명 광량 산출부의 일 예인 CPU(126)의 조명 광량 산출 기능에 의해 실행될 수 있는데, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 조명 광량 산출부는 별도로 마련되는 반도체칩이나 회로보드로 구현될 수도 있다.

도 10에 나타난 바와 같이, 촬상 장치(100)는 버퍼링 넘버(n)를 0으로 설정한다(S402). 이어, 촬상 장치(100)는 현재 버퍼링 넘버(CN)에 대응하는 조명 광량 버퍼(L[CN])가 0 인지를 판정한다(S404). 조명 광량 버퍼 L[CN]=0인 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S406로 진행한다. 한편, L[CN]=0이 아닌 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S408로 진행한다.

단계 S408에서 촬상 장치(100)는 현재 버퍼링 넘버(CN)가 0인지를 판정한다(S408). 즉 촬상 장치(100)는 CN-1<0인지를 판정한다(S408). CN-1<0인 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S412로 진행한다. 한편, CN-1<0이 아닌 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S410로 진행한다.

단계 S410에서 촬상 장치(100)는 변수(D)에 현재 버퍼링 넘버(CN)에서 1을 감산한 값(CN-1)을 대입한다(S410). 한편, 단계 S412에서, 촬상 장치(100)는 변 수(D)에 버퍼 개수(BF)로부터 1을 감산한 값(BF-1)을 대입한다(S412). 즉 변수(D)는 현재 버퍼링 넘버(CN)의 앞에 데이터가 저장된 데이터 저장 영역을 나타내는 버퍼링 넘버이다.

단계 S414에서, 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)와 관련하여 촬상 장치(100)는 현재 버퍼링 넘버(CN)에 대응하는 중앙 측광값(YS[CN])과, 변수(D)에 대응하는 중앙 측광값(YS[D])의 차분에 가중치를 적용한 값(YS[CN]-YS[D])*comp)을 가산하여 변수(LIGHT)에 대입한다(S414). 여기에서, 조명 광량 계수(comp)는, 예를 들어 소정의 정수값일 수 있다.

이어, 촬상 장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)와 조명 광량의 상한값(MAX)을 비교하고, LIGHT>MAX인지를 판정한다(S416). LIGHT>MAX인 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S418로 진행한다. 한편, LIGHT>MAX가 아닌 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S420으로 진행한다.

단계 S418에서, 촬상 장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)에 조명 광량 상한값(MAX)을 대입한다(S418). 한편, 단계 S420에서 촬상 장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)와 조명 광량의 하한값(MIN)을 비교하고, LIGHT<MIN인지를 판정한다(S420). LIGHT<MIN인 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S422로 진행한다. 한편, LIGHT<MIN가 아닌 경우, 촬상 장치(100)는 단계 S424로 진행한다.

단계 S422에서, 촬상 장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)에 조명 광량 하한값(MIN)을 대입한다(S422). 단계 S424에서 촬상 장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)를 출력한다(S424). 또한 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT) 는 도 5의 DA값에 해당한다.

상술한 바와 같은 조명 광량 산출 처리(S118)에 의하면, 링 버퍼에 인접하는 중앙 측광값의 차분에 따른 조명 광량이 설정된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 장치(100)는 조명광을 이용하여 동영상의 역광 보정을 행할 수 있다. 촬상 장치(100)의 기능 구성을 정리하면 다음과 같다.

촬상 장치(100)는 조명 수단으로서 조명광을 피사체에 투광하는 광원(124)을 구비한다. 또한 촬상 장치(100)는 측광 수단으로서 CCD(102)가 갖는 이미지 영역마다 휘도 레벨을 측정하는 측광부(112)를 구비한다. 나아가, 촬상 장치(100)는 역광 판정 수단으로서 CCD(102)의 각 이미지 영역을 매개하여 얻은 측광값으로부터 역광 상태를 판정하는 CPU(126)의 역광 판정 기능을 구비한다.

촬상 장치(100)는 또한 동영상 표시 수단으로서, 수직 동기 신호에 동기하여 CCD(102)로부터 소정 주기로 독출되는 화상 신호에 대응하는 화상 데이터를 표시하는 화상 표시부(138)을 구비한다.

예를 들어, 촬상 장치(100)는 화상 표시부(138)에 계속적으로 동영상을 표시하면서 CPU(126)의 역광 판정 기능을 실행해 역광 상태를 판정하고, 역광 상태로 판정되었을 때 발광 제어부(122)에 의해 광원(124)을 점등킬 수 있다.

또한 촬상 장치(100)의 발광 제어부(122)는, CCD(102)로부터 독출되는 동영상의 수직 동기 신호에 동기하여 광원(124)의 광량을 단계적으로 증가 또는 감소시킬 수 있다. 나아가, 촬상 장치(100)의 측광부(112)는 소정 주기로 광량을 관측할 수 있으며, 촬상 장치(100)는 측광부(112)에 의한 측광값이 소정량에 도달하거나 광원(124)의 발광량이 최대가 된 시점에서 발광 제어부(122)에 의한 광량 증가를 정지할 수 있다.

또한 측광부(112)는 CPU(126)의 역광 판정 기능에 의해 판정된 어두운 부분에 대응하는 측광값을 출력할 수 있다. 나아가, 촬상 장치(100)는 CPU(126)의 역광 판정 기능에 의해 판정된 어두운 부분에 대응하는 측광값과, 그 때의 광원(124)에 의한 발광량을 대응시켜 메모리(132), 기록 매체(118), 또는 다른 기억 수단에 기록할 수 있다.

또한 촬상 장치(100)는 소정 광량으로 광원(124)을 발광시켰을 때 관측되는 측광값(제1 휘도 레벨)과, 이 소정 광량보다도 적은 광량으로 광원(124)을 발광시켰을 때 관측되는 측광값(제2 휘도 레벨)을 비교할 수 있다. 나아가, 촬상 장치(100)는 상기한 소정 광량보다도 많은 광량으로 광원(124)을 발광시켰을 때 관측되는 측광값(제3 휘도 레벨)과, 상기한 측광값(제1 휘도 레벨)을 비교할 수 있다. 그리고 촬상 장치(100)는 제1 휘도 레벨, 제2 휘도 레벨, 제3 휘도 레벨이 제3 휘도 레벨≤제1 휘도 레벨, 또는 제1 휘도 레벨≤제2 휘도 레벨의 관계를 충족하는 경우에, 조명광에 의한 효과가 낮다고 판정하고, 광원(124)을 소등시킨다.

이를 위하여 촬상 장치(100)는 휘도 레벨들을 비교하기 위한 휘도 비교부를 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 촬상 장치(100)의 CPU(126)가 휘도를 비교하는 휘도 비교 기능을 구비할 수 있다. 제1, 2 및 3 휘도 레벨은, 측광부(112)에 의해 출력되는 화소들의 휘도 레벨 값 가운데, CPU(126)의 역광 판정 기능에 의해 판정된 어두운 부분(주목 영역)에 대응하는 측광값일 수 있다.

또한 촬상 장치(100)는 제1 휘도 레벨과 제2 휘도레벨의 사이의 취득 시간차나, 또는 제1 휘도 레벨과 제3 휘도 레벨의 사이의 취득 시간차가 소정값보다 작은 경우에만, 상기한 조명광의 효과 판정을 할 수 있다. 왜냐하면, 취득 시간차가 큰 측광값을 비교하는 경우에는, 실제로는 피사체의 이동이나 변화 영향을 받아 조명광에 의한 효과가 발생한 때에 광원(124)을 소등시킬 가능성이 있기 때문이다.

이어, 상기한 촬상 장치(100)에 의한 역광 보정 처리의 흐름에 대해 간단히 정리한다. 통상, 촬상 장치(100)는 동영상(프리뷰 화상)을 표시하면서 사용자에 의한 셔터(128)의 누름을 대기한다. 촬상 장치(100)는 메모리(132)가 갖는 복수의 데이터 저장 영역에 대해, 프리뷰(preview) 화상의 각 프레임을 소정 순서로 기록한다. 예를 들어, 메모리(132)가 2 개의 데이터 저장 영역을 갖는 경우, 촬상 장치(100)는 프레임 단위로 기입 영역과 독출 영역을 변환하며 반복적으로 프레임을 표시하여 프리뷰 화상을 형성한다.

이와 같은 프리뷰 화상의 처리를 수행함과 동시에 촬상 장치(100)는 CCD(102)의 소정 영역에 대해 RGB 신호로부터 휘도 신호(Y)를 생성하고, 소정 분할 영역마다 픽셀 단위로 적산하여 1 프레임분의 측광값을 산출한다. 촬상 장치(100)는 이 분할 영역마다 산출된 측광값으로부터 CCD(102)의 주목 영역에 대응하는 중앙 측광값과, 그 잔여 영역에 대응하는 배경 측광값을 산출한다. 분할 영역마다 산출된 측광값은 링 버퍼에 저장되고, 소정 기간내의 측광값이 전부 저장된다. 단, 중앙 측광값 및 배경 측광값에 대해서도 마찬가지다.

그 후, 촬상 장치(100)는 중앙 측광값 및 배경 측광값에 기초하여 역광 상태를 판단한다. 이 때, 중앙 측광값이 배경 측광값에 비해 어두운 경우에 역광 상태로 판단된다. 그리고 촬상 장치(100)는 광원(124)을 점등할지 또는 소등할지를 판단한다. 역광 상태이며 광원(124)이 소등 상태인 경우, 촬상 장치(100)는 무조건 광원(124)을 점등한다. 한편, 광원(124)이 점등 상태인 경우, 촬상 장치(100)는 조명이 어두운 경우의 측광값에 기초하여 그 피사체에 대한 조명 유효성을 판정한다. 만일, 조명을 주더라도 측광값이 소정값보다 크지 않는 경우, 촬상 장치(100)는 조명의 효과가 없다고 판단하여 광원(124)을 소등한다. 또한 촬상 장치(100)는 중앙 측광값 및 배경 측광값에 기초하여 광원(124)이 발광하기에 적합한 광량을 산출한다.

이상의 기능 구성 및 처리에 의하면, 역광 상태인 경우에도 피사체에 조명광을 조사하여 어두운 부분을 보정함으로써 양호한 품질의 동영상을 촬영할 수 있다. 또한 노광에 의한 역광 보정에 있어서 종래의 문제이었던 배경부(밝은 부분)가 새하얗게 변하는 것을 방지할 수 있다. 그리고 역광 상태인 경우에도, 동영상과 정지 화상을 동등한 노출로 만들 수 있다. 나아가, 조명 효과를 자동적으로 판별하여 소등하기 때문에, 촬상 장치의 전력 절감 효과를 얻을 수 있다. 그 밖에도, 광량 제어에 관하여, 프레임간의 휘도차에 따라 광량을 보정하기 때문에, 자연스러운 역광 보정이 실현되는 효과가 있다.

상술한 실시예의 설명에서, 도면에는 명시하지 않았지만, 촬상 장치(100)에는 입사광을 CCD(102)로 결상시키는 결상 광학계가 CCD(102)의 전단에 설치될 수 있다. 결상 광학계는 주로 렌즈 유니트와, 줌 기구와, 초점 기구와, 조리개 기구와, 렌즈를 설치하기 위한 일반적인 경통을 구비할 수 있다. 초점 기구는 초점 렌즈 등에 의해 형성된다. 조리개 기구는 개구의 크기를 변화시킴으로써 광속의 방향이나 범위를 조정하는 수단이다. 또한 줌 기구, 초점 기구 및 조리개 기구는 별도로 마련된 모터 드라이버에 의해 구동될 수 있다. 결상 광학계에는, 예를 들어 단초점 렌즈나 줌 렌즈 등이 이용될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 장치(100)의 기능 구성을 나타내는 블록도이다.

도 4는 도 1의 촬상 장치의 발광 제어부의 예를 나타내는 개략적인 회로도이다.

도 5는 도 4의 발광 제어부의 제어 신호의 출력 강도와 발광량의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 6은 도 4의 발광 제어부의 동기 회로(1228)에 의한 신호 동기 방법을 나타내는 설명도이다.

도 8은 도 1의 촬상 장치에 의해 수행되는 역광 판정 처리의 흐름을 나타내는 순서도이다.

도 9는 도 1의 촬상 장치에 의해 수행되는 조명 판정 처리의 흐름을 나타내는 순서도이다.

도 10은 도 1의 촬상 장치에 의해 수행되는 광량 산출 처리의 흐름을 나타내는 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100: 촬상 장치 128: 셔터

102: CCD 130: 테이블 저장부

104: CDS/AMP부 132: 메모리

106: A/D 변환부 134: 압축 처리부

108: 화상 신호 생성부 136: 비디오 인코더

110: 버스 138: 화상 표시부

112: 측광부 1128: 가산기

114: 화상 신호 처리부 1130: 적산부

116: 기록 매체 제어부 1222: 전원 단자

118: 기록 매체 1224: 동기 신호 입력단자

120: 타이밍 생성부 1226: 제어 신호 입력단자

122: 발광 제어부 1228: 동기 회로

124: 광원 1230: 전류 제한 회로

27, 28, 35, 36: 주목 영역 1232: 접지 단자

126: CPU 1122, 1124, 1126: 승산기

Claims

피사체의 반사광 강도를 검출하는 촬상 소자;

상기 촬상 소자에 의해 상기 반사광 강도가 연속적으로 복수 회 검출되는 동안, 상기 피사체를 향해 발광할 수 있는 발광부;

상기 촬상 소자에 의해 검출된 상기 반사광 강도에 따라 상기 피사체의 휘도 레벨을 검출하는 측광부;

상기 피사체의 휘도 레벨에 기초하여 역광 상태를 판정하는 역광 판정부;

상기 역광 판정부에 의해 역광 상태로 판정된 경우에 상기 발광부를 제어하여 상기 피사체에 광을 조사하게 하는 발광 제어부; 및

상기 발광부가 상기 피사체가 제1 광량으로 조사되었을 때 검출되는 제1 휘도 레벨과, 상기 제1 광량보다 작은 제2 광량으로 조사되었을 때 검출되는 제2 휘도 레벨과, 상기 제1 광량보다 큰 제3 광량으로 조사되었을 때 검출되는 제3 휘도 레벨을 비교하는 휘도 비교부;를 구비하고,

상기 발광 제어부는 상기 휘도 비교부에 의한 비교 결과가, 제3 휘도 레벨≤제1 휘도 레벨 또는 제1 휘도 레벨≤제2 휘도 레벨인 경우에, 상기 발광부에 의한 조명을 정지시키거나 광량을 저감시키는 촬상 장치.
제1항에 있어서,

상기 역광 판정부는 상기 촬상 소자에 포함되는 화소들 중 일부를 주목 영역으로 설정하고, 상기 주목 영역의 화소들의 휘도 레벨과 상기 주목 영역의 이외의 배경 영역의 화소들의 휘도 레벨을 비교하여 역광 상태를 판정하는, 촬상 장치.
제2항에 있어서,

상기 역광 판정부는, 상기 주목 영역의 화소들의 휘도 레벨 값들을 평균한 중앙 측광값을 산출하고, 상기 배경 영역의 화소들의 휘도 레벨 값들을 평균한 배경 측광값을 산출한 후, 상기 중앙 측광값과 상기 배경 측광값을 비교하여 역광 상태를 판정하는, 촬상 장치.
제3항에 있어서,

상기 역광 판정부는, 상기 촬상 소자의 화소들의 반사광 강도를 독출하기 위해 순차적으로 발생되는 복수 개의 동기 신호들에 대응하는 복수 개의 상기 중앙 측광값들을 평균하여 중앙 평균 측광값을 산출하고, 배경 측광값들을 평균하여 배경 평균 측광값을 산출한 후, 상기 중앙 평균 측광값과 상기 배경 평균 측광값을 비교하여 역광 상태를 판정하는, 촬상 장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 주목 영역은 상기 측광부의 검출 결과 상기 피사체의 어두운 부분에 대응하는 영역으로 설정되는, 촬상 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 발광 제어부는 상기 발광부의 광량을 제어할 수 있고,

상기 측광부에 의해 검출되는 휘도 레벨이 소정값에 도달하거나 상기 발광부에 의해 조사 가능한 최대 광량에 도달할 때까지, 상기 촬상 소자의 화소들의 반사광 강도를 독출하기 위한 동기 신호에 동기하여 상기 발광 제어부가 단계적으로 상기 발광부에 의해 조사되는 광량을 증가시키는, 촬상 장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 휘도 비교부는 소정 시간차 이내에 검출된 상기 제1 휘도 레벨 및 상기 제2 휘도 레벨 또는 소정 시간차 이내에 검출된 상기 제1 휘도 레벨 및 상기 제3 휘도 레벨을 비교하는, 촬상 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 발광 제어부는 상기 촬상 소자의 화소들의 반사광 강도를 독출하기 위한 순차적으로 발생하는 동기 신호들의 각각에 동기하여 상기 발광부를 제어하는, 촬상 장치.
제9항에 있어서,

상기 동기 신호들에 대응하여 상기 발광부가 발광하는 중에 최대의 광을 발광했을 때의 상기 휘도 레벨과 최소의 광을 발광했을 때의 상기 휘도 레벨을 비교하여, 상기 발광부를 발광시켜 역광 상태를 보정할 수 있는지를 판정하는 조명 판정부를 더 구비하는, 촬상 장치.