KR19990026798A - 칼라 화상 신호 발생기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 칼라 화상 신호 발생기는 광전 변환부, 아날로그 신호 처리부, 아날로그/디지털 변환부, 디지털 신호 처리부, 주 제어부 및 조합 회로를 포함한다. 광전 변환부는, 입사되는 빛의 적색 영역, 녹색 영역 및 청색 영역을 각각 전기적 신호로 변환시키고, 그 출력 레벨이 제어용 휘도 데이터에 따라 조정되게 한다. 아날로그 신호 처리부는, 광전 변환부로부터의 각 전기적 신호를 처리하여, 고주파 노이즈를 제거하고 진폭을 조정하기 위하여 마련된다. 아날로그/디지털 변환부는 아날로그 신호 처리부로부터의 각 아날로그 신호를 각 디지털 신호로 변환시킨다. 디지털 신호 처리부는, 아날로그/디지털 변환부로부터의 각 디지털 신호를 처리하여 휘도 데이터 및 색도 데이터를 출력하고, 광전 변환부에 입력될 제어용 휘도 데이터를 발생시킨다. 주 제어부는 사용자 프로그램에 따라 상기 아날로그 신호 처리부 및 디지털 신호 처리부의 동작을 제어한다. 조합 회로는, 디지털 신호 처리부로부터의 휘도 데이터 및 색도 데이터를 조합하여, 복합 화상 신호를 출력한다.

Description

칼라 화상 신호 발생기
본 발명은 칼라 화상 신호 발생기 예를 들어, 실물 화상기(Video Presenter)에 관한 것이다. 일반적인 칼라 화상 신호 발생기는, 동 화상 및 정지 화상을 표시하고 분석하는 데에 사용되며, JPEG(Joint Picture Expert Group) 회로 등을 통하여 PC(Personal Computer)에 연결될 수 있다. 또한, 정지 화상의 분석을 위하여 현미경이 접속될 수 있다.
현미경이 칼라 화상 신호 발생기에 접속되어 사용되는 경우, 칼라 화상 신호 발생기로부터 출력되는 복합 화상 신호의 휘도가 변화된다. 예를 들어, 현미경의 배율이 높을수록 그 화상 신호의 휘도가 떨어진다. 이와 같은 특성을 보완하기 위하여, 종래의 칼라 화상 신호 발생기는 그 입사부에 마련된 조리개의 위치를 제어하도록 되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 칼라 화상 신호 발생기는 비디오 카메라 렌즈(101), 이이피롬(EEPROM, 102), 마이크로프로세서(103), 모터(104), 조리개(105), 모터 구동기(106), 광학적 저역 통과 필터(OLPF, 107), 칼라 CCD(108), CDS/AGC (Correlated Double Sampler and Auto Gain Controller) 소자(110), 아날로그/디지털 변환부(ADC, 111), 디지털 신호 처리부(DSP, 112), 조합 회로(113) 및 동기 신호 발생기(114)를 구비한다.
마이크로프로세서(103)는, 이이피롬(102)에 저장된 프로그램에 따라, 디지털 신호 처리부(112), 모터 구동기(106) 및 CDS/AGC 소자(110)의 동작을 제어한다. 비디오 카메라 렌즈(101)를 통하여 입사된 빛은 광학적 저역 통과 필터(111)를 통하면서 고주파 노이즈가 제거된다. 칼라 CCD(108)는 입사되는 빛의 적색(R) 영역, 녹색(G) 영역 및 청색(B) 영역을 각각 전기적 신호로 변환시킨다. 동기 신호 발생기(114)는, 디지털 신호 처리부(112)로부터의 타이밍 제어 신호에 따라, 칼라 CCD에 수평 및 수직 동기 신호를 입력시킨다. CDS/AGC 소자(110)는, 디지털 신호 처리부(112) 및 마이크로프로세서(103)로부터의 제어 신호에 따라, 광전 변환부로부터의 각 전기적 신호를 처리하여, 고주파 노이즈를 제거하고 진폭을 조정한다. 아날로그/디지털 변환부(111)는, 디지털 신호 처리부(112)로부터의 타이밍 제어 신호에 따라, CDS/AGC 소자(110)로부터의 각 아날로그 신호를 각 디지털 신호로 변환시킨다. 디지털 신호 처리부(112)는 아날로그/디지털 변환부(111)로부터의 각 디지털 신호를 처리하여 휘도 데이터 및 색도 데이터를 출력한다. 조합 회로(113)에서는 디지털 신호 처리부(112)로부터의 휘도 데이터 및 색도 데이터를 조합하여, 복합 화상 신호를 출력한다.
마이크로프로세서(103)는 디지털 신호 처리기(112)로부터의 휘도 데이터가 소정값 이하인 경우, 모터 구동기(106)를 제어하여 조리개(105)를 구동한다. 예를 들어, 비디오 카메라 렌즈(101)의 입사부에 현미경이 장착되어 사용되는 경우, 현미경의 배율을 높일수록 CCD(108)에 입사되는 빛의 휘도가 떨어진다. 모터 구동기(106)는 마이크로프로세서(103)의 제어 신호에 따라 모터(104)를 구동하므로, 조리개(105)가 상대적으로 열림으로써 휘도의 떨어짐이 보상된다. 한편, 현미경의 배율을 낮출수록 CCD(108)에 입사되는 빛의 휘도가 높아진다. 이러한 경우에는 조리개(105)가 상대적으로 닫힘으로써 휘도의 높아짐을 방지한다. 이에 따라, 현미경의 배율이 매우 낮은 경우, 조리개(105) 형상의 일부가 화상 신호에 포함될 수 있다.
상기와 같은 종래의 칼라 화상 신호 발생기는, 조리개(105)의 위치를 제어하여 휘도를 조정하므로, 조리개(105) 형상의 일부가 화상 신호에 포함될 수 있고, 휘도 조정의 정밀도가 상대적으로 떨어지는 문제점을 안고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 목적은, 조리개를 사용하지 않고서도 출력 휘도를 조정할 수 있는 칼라 화상 신호 발생기를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 칼라 화상 신호 발생기의 내부 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 칼라 화상 신호 발생기의 내부 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101, 201 : 비디오 카메라 렌즈, 102, 202 : 이이피롬,
103, 203 : 마이크로프로세서, 104 : 모터,
105 : 조리개, 106 : 모터 구동기,
107 : 광학적 저역 통과 필터, 108, 208 : 칼라 CCD,
110, 210 : CDS/AGC 소자,
111, 211 : 아날로그/디지털 변환부, 112, 212 : 디지털 신호 처리부,
113, 213 : 조합 회로, 114, 214 : 동기 신호 발생기,
209 : 출력 레벨 제어기.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 칼라 화상 신호 발생기는 광전 변환부, 아날로그 신호 처리부, 아날로그/디지털 변환부, 디지털 신호 처리부, 주 제어부 및 조합 회로를 포함한다.
상기 광전 변환부는, 입사되는 빛의 적색 영역, 녹색 영역 및 청색 영역을 각각 전기적 신호로 변환시키고, 그 출력 레벨이 제어용 휘도 데이터에 따라 조정되게 한다. 상기 아날로그 신호 처리부는, 상기 광전 변환부로부터의 각 전기적 신호를 처리하여, 고주파 노이즈를 제거하고 진폭을 조정하기 위하여 마련된다. 상기 아날로그/디지털 변환부는 상기 아날로그 신호 처리부로부터의 각 아날로그 신호를 각 디지털 신호로 변환시킨다. 상기 디지털 신호 처리부는, 상기 아날로그/디지털 변환부로부터의 각 디지털 신호를 처리하여 휘도 데이터 및 색도 데이터를 출력하고, 상기 광전 변환부에 입력될 상기 제어용 휘도 데이터를 발생시킨다. 상기 주 제어부는 내장된 알고리듬에 따라 상기 아날로그 신호 처리부 및 디지털 신호 처리부의 동작을 제어한다. 상기 조합 회로는, 상기 디지털 신호 처리부로부터의 휘도 데이터 및 색도 데이터를 조합하여, 복합 화상 신호를 출력한다.
본 발명에 따른 상기 광전 변환부는, 상기 디지털 신호 처리부로부터의 제어용 휘도 데이터에 따라 자신의 출력 휘도를 조정하므로, 조리개를 사용하지 않고서도 화상 신호의 출력 휘도가 조정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 광전 변환부는 칼라 CCD, 동기 신호 발생기 및 출력 레벨 제어기를 포함한다. 상기 동기 신호 발생기는, 상기 디지털 신호 처리부로부터의 타이밍 제어 신호에 따라, 상기 칼라 CCD에 수평 및 수직 동기 신호를 입력시킨다. 상기 출력 레벨 제어기는, 상기 디지털 신호 처리부로부터의 상기 제어용 휘도 데이터에 따라, 상기 칼라 CCD에 출력 레벨 제어 신호를 입력시킨다.
한편, 상기 주 제어부는, 상기 디지털 신호 처리부로부터의 휘도 데이터에 따라, 상기 아날로그 신호 처리부에 진폭 제어 신호를 입력시킨다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 칼라 화상 신호 발생기는 광전 변환부(208, 214, 209), 아날로그 신호 처리부로서의 CDS/AGC 소자(210), 아날로그/디지털 변환부(211), 디지털 신호 처리부(212), 주 제어부로서의 마이크로프로세서(203) 및 조합 회로(213)를 포함한다. 참조 부호 201은 비디오 카메라 렌즈, 207은 광학적 저역 통과 필터, 202는 EEPROM(202)을 가리킨다. EEPROM(202)에는 마이크로프로세서(203)가 실행할 프로그램이 저장된다.
광전 변환부(208, 214, 209)는, 입사되는 빛의 적색(R) 영역, 녹색(G) 영역 및 청색(B) 영역을 각각 전기적 신호로 변환시키고, 그 출력 레벨이 출력 레벨 제어 신호에 따라 조정되게 한다. CDS/AGC 소자(210)는, 광전 변환부(208, 214, 209)로부터의 각 전기적 신호를 처리하여, 고주파 노이즈를 제거하고 진폭을 조정하기 위하여 마련된다. 아날로그/디지털 변환부(211)는 CDS/AGC 소자(210)로부터의 각 아날로그 신호를 각 디지털 신호로 변환시킨다. 디지털 신호 처리부(212)는, 아날로그/디지털 변환부(211)로부터의 각 디지털 신호를 처리하여 휘도 데이터 및 색도 데이터를 출력하고, 광전 변환부(208, 214, 209)에 입력될 제어용 휘도 데이터를 발생시킨다. 마이크로프로세서(203)는 EEPROM(202)에 저장된 알고리듬에 따라 CDS/AGC 소자(210) 및 디지털 신호 처리부(212)의 동작을 제어한다. 조합 회로 예를 들어, 휘도/색도 합성 소자(Y/C mixer)는, 디지털 신호 처리부(212)로부터의 휘도 데이터 및 색도 데이터를 조합하여, 복합 화상 신호를 출력한다.
광전 변환부(208, 214, 209)는 칼라 CCD(208), 동기 신호 발생기(214) 및 출력 레벨 제어기(209)를 포함한다. 동기 신호 발생기(214)는, 디지털 신호 처리부(212)로부터의 타이밍 제어 신호에 따라, 칼라 CCD(208)에 수평 및 수직 동기 신호를 입력시킨다. 출력 레벨 제어기(209)는, 디지털 신호 처리부(212)로부터의 제어용 휘도 데이터에 따라, 칼라 CCD(208)에 출력 레벨 제어 신호를 입력시킨다. 또한, 마이크로프로세서(203)는, 디지털 신호 처리부(212)로부터의 휘도 데이터에 따라, CDS/AGC 소자(210)에 진폭 제어 신호를 입력시킨다.
전체적인 신호 처리 과정은 다음과 같다.
비디오 카메라 렌즈(201)를 통하여 입사된 빛은 광학적 저역 통과 필터(111)를 통하면서 고주파 노이즈가 제거된다. 칼라 CCD(208)에 입사되는 빛은 그 적색(R) 영역, 녹색(G) 영역 및 청색(B) 영역의 에너지에 비례한 크기의 각각의 전기적 신호로 변환된다. 칼라 CCD(208)로부터 출력되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 신호는 CDS/AGC 소자(210)에서 그 고주파 노이즈가 제거되고, 진폭이 조정된다. CDS/AGC 소자(210)는 디지털 신호 처리부(212)로부터의 타이밍 제어 신호에 따라 동작한다. 마이크로프로세서(203)는 디지털 신호 처리부(212)로부터의 출력 휘도에 따라 CDS/AGC 소자(210)에 진폭 제어 신호를 입력한다. CDS/AGC 소자(210)의 출력 레벨은 마이크로프로세서(203)의 진폭 제어 신호에 따라 정밀하게 조정된다. CDS/AGC 소자(210)로부터 출력되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 신호는 아날로그/디지털 변환부(211)를 통하여 디지털 신호 처리부(212)에 입력된다. 아날로그/디지털 변환부(211)는 디지털 신호 처리부(212)로부터 발생되는 타이밍 제어 신호에 따라 리셋(reset)되면서 동작한다. 디지털 신호 처리부(212)에서는 입력된 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 신호가 결합되어, 하나의 색도 신호와 휘도 신호로 변환된다. 디지털 신호 처리부(212)에서 출력되는 색도 신호와 휘도 신호는 디지털 신호이다. 이에 따라, 조합 회로(113)는, 입력된 색도 신호와 휘도 신호를 아날로그 신호로 변환시킨 후 서로 조합하여, 복합 화상 신호를 출력한다.
조합 회로(113)를 통하여 출력된 복합 화상 신호는 텔레비젼, 비디오 테이프 레코더(VTR) 및 캠코더(Camcorder) 등에 사용된다. 또한, JPEG 회로를 통하여 PC에 사용될 수 있다. 이러한 경우, PC와 마이크로프로세서(103)는 JPEG 회로를 통하여 서로 통신이 가능하다.
CCD(208)는 디지털 신호 처리부(212)로부터의 제어용 휘도 데이터에 따라 자신의 출력 휘도를 조정하므로, 조리개(도 1의 105)를 사용하지 않고서도 화상 신호의 출력 휘도가 조정될 수 있다. 예를 들어, 비디오 카메라 렌즈(101)의 입사부에 현미경이 장착되어 사용되는 경우, 현미경의 배율을 높일수록 CCD(108)에 입사되는 빛의 휘도가 떨어진다. 디지털 신호 처리부(112)에서는 자신의 휘도 데이터가 비정상적으로 낮아지는 경우, 동기 신호 발생기(114)를 제어하여 CCD(108)의 출력 레벨을 높인다. 이에 따라, 조리개(도 1의 105)를 사용하지 않고서도 화상 신호의 출력 휘도가 조정될 수 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 칼라 화상 신호 발생기에 의하면, 조리개를 사용하지 않고서도 출력 휘도를 조정할 수 있으므로, 조리개 형상의 일부가 화상 신호에 포함되지 않고, 휘도 조정의 정밀도가 상대적으로 높아진다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 당업자의 수준에서 그 변형 및 개량이 가능하다.

Claims (4)

  1. 입사되는 빛의 적색 영역, 녹색 영역 및 청색 영역을 각각 전기적 신호로 변환시키고, 그 출력 레벨이 제어용 휘도 데이터에 따라 조정되게 하는 광전 변환부;
    상기 광전 변환부로부터의 각 전기적 신호를 처리하여, 고주파 노이즈를 제거하고 진폭을 조정하기 위한 아날로그 신호 처리부;
    상기 아날로그 신호 처리부로부터의 각 아날로그 신호를 각 디지털 신호로 변환시키는 아날로그/디지털 변환부;
    상기 아날로그/디지털 변환부로부터의 각 디지털 신호를 처리하여 휘도 데이터 및 색도 데이터를 출력하고, 상기 광전 변환부에 입력될 상기 제어용 휘도 데이터를 발생시키는 디지털 신호 처리부;
    내장된 알고리듬에 따라 상기 아날로그 신호 처리부 및 디지털 신호 처리부의 동작을 제어하는 주 제어부; 및
    상기 디지털 신호 처리부로부터의 휘도 데이터 및 색도 데이터를 조합하여, 복합 화상 신호를 출력하는 조합 회로;를 포함한 것을 특징으로 하는 칼라 화상 신호 발생기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광전 변환부는,
    칼라 CCD;
    상기 디지털 신호 처리부로부터의 타이밍 제어 신호에 따라, 상기 칼라 CCD에 수평 및 수직 동기 신호를 입력시키는 동기 신호 발생기; 및
    상기 디지털 신호 처리부로부터의 상기 제어용 휘도 데이터에 따라, 상기 칼라 CCD에 출력 레벨 제어 신호를 입력시키는 출력 레벨 제어기;를 포함한 것을 특징으로 하는 칼라 화상 신호 발생기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 주 제어부는,
    상기 디지털 신호 처리부로부터의 휘도 데이터에 따라, 상기 아날로그 신호 처리부에 진폭 제어 신호를 입력시키는 것을 특징으로 하는 칼라 화상 신호 발생기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 아날로그 신호 처리부 및 아날로그/디지털 변환부는,
    상기 디지털 신호 처리부로부터의 타이밍 제어 신호에 따라 동작하는 것을 특징으로 하는 칼라 화상 신호 발생기.
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