KR200333736Y1

KR200333736Y1 - Aperture drive circuit with backlight compensation function

Info

Publication number: KR200333736Y1
Application number: KR2019980028555U
Authority: KR
Inventors: 박시연
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 1998-12-31
Filing date: 1998-12-31
Publication date: 2004-01-24
Also published as: KR20000015167U

Abstract

역광 보정 기능을 가지는 조리개 구동 회로에서, 촬상 소자에 의하여 촬상된 영``상 신호가 신호 비교부에서 역광 발생 여부에 따라 가변되는 제1 기준 전압과 비교되어 조절된 다음, 신호 증폭부에서 일정값으로 증폭 출력된다. 신호 증폭부로부터 출력된 영상 신호는 구동 신호 출력부에서 조리개 구동량을 조절하기 위한 제2 기준 전압 신호와 비교되며, 영상 신호가 제2 기준 전압 신호보다 작은 경우에는 조리개 구동 신호가 증가되어 조리개 개방량이 증가하게 되고, 영상 신호가 제2 기준 전압 신호보다 큰 경우에는 조리개 구동 신호가 감소되어 조리개 개방량이 감소하게 된다. 따라서, 피사체 휘도보다 주변 휘도가 밝은 경우에도 피사체 식별이 용이한 영상이 촬영될 수 있다.In the aperture driving circuit having the backlight compensation function, the zero-image signal captured by the imaging device is compared with the first reference voltage which is varied according to whether or not the backlight is generated in the signal comparator, and then is adjusted, and then a constant value is obtained in the signal amplifier. Amplified output. The image signal output from the signal amplifying unit is compared with the second reference voltage signal for adjusting the aperture driving amount at the driving signal output unit. When the image signal is smaller than the second reference voltage signal, the aperture driving signal is increased to open the aperture. When the amount is increased and the image signal is larger than the second reference voltage signal, the aperture driving signal is reduced, thereby reducing the aperture opening amount. Therefore, even when the surrounding luminance is brighter than the subject luminance, an image of which the subject is easily identified may be photographed.

Description

Aperture drive circuit with backlight compensation function

이 고안은 역광 보정 기능을 가지는 조리개 구동 회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, CCD(charge coupled device) 등의 촬상 소자를 사용하는 카메라에서, 촬영 렌즈를 통하여 입사되는 광량을 자동으로 조절하면서 역광을 보정하는 조리개 구동 회로에 관한 것이다.The present invention relates to an aperture driving circuit having a backlight compensation function. More specifically, in a camera using an imaging device such as a CCD (charge coupled device), the backlight is controlled while automatically adjusting the amount of light incident through the photographing lens. The aperture drive circuit to be corrected.

일반적으로 CCD 등의 촬상 소자를 사용하는 비디오 카메라, 감시용 카메라 등에서, 촬영 렌즈를 통하여 입사되는 피사체 광이 CCD에 촬상되어 전기적인 신호로 변환된 다음, 신호 처리 IC(예를 들면 CDS/AGC(corralted double samplin & auto gain control)에 입력되어 노이즈가 제거되고 신호 이득이 조절되어 출력된다.In general, in a video camera or a surveillance camera using an imaging device such as a CCD, the subject light incident through the photographing lens is captured by the CCD and converted into an electrical signal, and then a signal processing IC (for example, CDS / AGC ( It is input to corralted double samplin & auto gain control to remove noise and adjust the signal gain.

이와 같이 신호 처리된 신호는 조리개 구동 회로로 입력되고, 조리개 구동 회로는 신호 처리 IC로부터 출력되는 신호와 설정 신호와의 관계를 비교하여 입사되는 피사체의 휘도에 따른 적절한 구동 신호를 생성하여 조리개의 개폐량을 조절한다.The signal processed as described above is input to the aperture driving circuit, and the aperture driving circuit compares the relationship between the signal output from the signal processing IC and the setting signal to generate an appropriate driving signal according to the luminance of the incident object to open and close the aperture. Adjust the amount.

조리개의 개폐량이 이와 같이 조절되는 카메라에서, 피사체의 휘도가 주변의 휘도에 비하여 낮은 경우에는 역광이 발생하여 피사체는 어둡게 촬영되고 주변 배경은 밝게 촬영되어 피사체를 거의 판별할 수 없게 된다.In the camera in which the opening and closing amount of the aperture is adjusted in this manner, when the luminance of the subject is lower than the luminance of the surroundings, backlight is generated so that the subject is darkly photographed and the surrounding background is photographed brightly so that the subject can hardly be discriminated.

그러므로, 이 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는, 촬상 소자를 사용하는 카메라에서, 조리개의 개폐량을 조절함과 동시에 역광을 보정하는 조리개 구동 회로를 제공하기 위한 것이다.Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to provide an aperture driving circuit for adjusting the amount of opening and closing of an aperture and correcting back light in a camera using an imaging device.

도1은 이 고안의 실시예에 따른 역광 보정 기능을 가지는 조리개 구동 회로의 상세 회로도이다.1 is a detailed circuit diagram of an aperture driving circuit having a backlight correction function according to an embodiment of the present invention.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 이 고안에서, 촬상 소자에 의하여 촬상된 영상 신호가 신호 비교부에서 역광 발생 여부에 따라 가변되는 제1 기준 전압과 비교되어 조절된 다음, 신호 증폭부에서 일정값으로 증폭 출력된다.In order to achieve this technical problem, in this invention, the image signal picked up by the imaging device is compared with the first reference voltage which is varied according to whether or not backlight is generated in the signal comparator, and then adjusted to a constant value in the signal amplifier. Amplified output.

신호 증폭부로부터 출력된 영상 신호는 구동 신호 출력부에서 조리개 구동량을 조절하기 위한 제2 기준 전압 신호와 비교되며, 영상 신호가 제2 기준 전압 신호보다 작은 경우에는 조리개 구동 신호가 증가되어 조리개 개방량이 증가하게 되고, 영상 신호가 제2 기준 전압 신호보다 큰 경우에는 조리개 구동 신호가 감소되어 조리개 개방량이 감소하게 된다.The image signal output from the signal amplifying unit is compared with the second reference voltage signal for adjusting the aperture driving amount at the driving signal output unit. When the image signal is smaller than the second reference voltage signal, the aperture driving signal is increased to open the aperture. When the amount is increased and the image signal is larger than the second reference voltage signal, the aperture driving signal is reduced, thereby reducing the aperture opening amount.

이하, 이 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 고안을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1에 이 고안의 실시예에 따른 역광 보정 기능을 가지는 조리개 구동 회로의 상세 회로도가 도시되어 있다.1 is a detailed circuit diagram of an aperture driving circuit having a backlight correction function according to an embodiment of the present invention.

첨부한 도1에 도시되어 있듯이, 이 고안의 실시예에 따른 역광 보정 기능을 가지는 조리개 구동 회로는 신호 비교부(10)와, 신호 비교부(10)의 출력단에 연결된 신호 증폭부(20)와, 신호 증폭부(20)의 출력단에 연결된 구동 신호 출력부(30)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, an aperture driving circuit having a backlight compensation function according to an embodiment of the present invention includes a signal comparator 10, a signal amplifier 20 connected to an output terminal of the signal comparator 10, The driving signal output unit 30 is connected to the output terminal of the signal amplifier 20.

신호 비교부(10)에서, 저항(R1)의 일측 단자가 전원 단자에 연결되어 있고, 저항(R1)에 직렬로 가변 저항(VR1) 및 저항(R2)이 순차적으로 연결되어 있다. 가변 저항(VR1)과 저항(R1)의 연결 단자에 비교기(I1)의 반전 단자가 연결되어 있고, 비교기(I1)의 비반전 단자는 도시하지 않은 신호 처리 IC의 출력 단자에 연결되어 영상 신호를 입력 받는다. 신호 처리 IC는 통상의 촬상 소자를 사용하는 카메라에서 촬상된 신호를 상관 이중 샘플링 처리하여 노이즈를 제거하는 기능을 수행하는 CDS 등으로 이루어진다.In the signal comparison unit 10, one terminal of the resistor R1 is connected to a power supply terminal, and the variable resistor VR1 and the resistor R2 are sequentially connected to the resistor R1 in series. The inverting terminal of the comparator I1 is connected to the connection terminal of the variable resistor VR1 and the resistor R1, and the non-inverting terminal of the comparator I1 is connected to the output terminal of the signal processing IC (not shown) to provide an image signal. Take input. The signal processing IC comprises a CDS or the like which performs a function of removing noise by performing a correlated double sampling process on a signal captured by a camera using a conventional imaging device.

신호 증폭부(20)에서, 비교기(I1)의 출력 단자에 저항(R4)의 일측 단자가 연결되어 있고, 저항(R4)과 병렬로 캐패시터(C1)가 연결되어 있으며, 캐패시터(C1)의 일측 단자는 접지되어 있다. 저항(R4)과 직렬로, 캐패시터(C1)와는 병렬로 증폭기(I2)가 연결되어 있으며, 증폭기(I2)의 비반전 단자가 저항(R4)에 연결되어 있다. 증폭기(I2)의 출력 신호가 피드백되도록 증폭기(I2)의 반전 단자가 증폭기(I2)의 출력 단자에 연결되어 있으며, 증폭기(I2)의 출력 단자에 저항(R5)이 연결되어 있다.In the signal amplifier 20, one terminal of the resistor R4 is connected to the output terminal of the comparator I1, the capacitor C1 is connected in parallel with the resistor R4, and one side of the capacitor C1. The terminal is grounded. In series with the resistor R4, the amplifier I2 is connected in parallel with the capacitor C1, and the non-inverting terminal of the amplifier I2 is connected to the resistor R4. The inverting terminal of the amplifier I2 is connected to the output terminal of the amplifier I2 so that the output signal of the amplifier I2 is fed back, and the resistor R5 is connected to the output terminal of the amplifier I2.

구동 신호 출력부(30)에서, 기준 전압(Ref)에 저항(R7)의 일측 단자가 연결되어 있고, 저항(R7)과 병렬로 캐패시터(C4)가 연결되어 있다. 저항(R7)의 타측 단자에 비교기(I3)의 비반전 단자가 연결되어 있고, 저항(R5)의 타측 단자에 비교기(I3)의 반전 단자가 연결되어 있다. 저항(R5)과 직렬로 캐패시터(C3)가 연결되어 있고, 캐패시터(C3)와 병렬로 캐패시터(C2)가 연결되어 있으며, 캐패시터(C2)의 일측 단자가 비교기(I3)의 출력 단자에 연결되어 있다. 캐패시터(C3)에 저항(R6)이 직렬로 연결되어 있고 저항(R6)의 일측 단자가 비교기(I3)의 출력 단자에 연결되어 있다.In the driving signal output unit 30, one terminal of the resistor R7 is connected to the reference voltage Ref, and the capacitor C4 is connected in parallel with the resistor R7. The non-inverting terminal of the comparator I3 is connected to the other terminal of the resistor R7, and the inverting terminal of the comparator I3 is connected to the other terminal of the resistor R5. Capacitor C3 is connected in series with resistor R5, capacitor C2 is connected in parallel with capacitor C3, and one terminal of capacitor C2 is connected to the output terminal of comparator I3. have. A resistor R6 is connected in series to the capacitor C3, and one terminal of the resistor R6 is connected to the output terminal of the comparator I3.

다음에, 이러한 구조로 이루어진 이 고안의 실시예에 따른 역광 보정 기능을 가지는 조리개 구동 회로의 동작에 대하여 설명한다.Next, the operation of the aperture driving circuit having the backlight correction function according to the embodiment of the present invention having such a structure will be described.

도1에 도시된 조리개 구동 회로를 포함하는 촬상 소자를 이용한 카메라에서, 전원이 인가되면 도시하지 않은 촬영 렌즈를 통하여 피사체 광이 입사되어 촬상 소자 즉, CCD에 의하여 촬상되어 전기적인 신호로 변환된다. 이 신호는 통상의 신호 처리 IC에 의하여 상관 이중 샘플링 처리되어 노이즈가 제거되고 신호 이득이 조절된 다음, 도시하지 않은 A/D 컨버터로 입력되어 디지탈 신호로 변환되어 처리되거나 이 고안에 따른 조리개 구동 회로로 입력된다. 이 실시예에서는 신호 처리 IC로부터 출력되는 신호를 영상 신호라고 명명한다.In a camera using an imaging device including the aperture driving circuit shown in Fig. 1, when power is applied, subject light is incident through an imaging lens (not shown), which is captured by an imaging device, that is, a CCD, and converted into an electrical signal. The signal is correlated double sampling by a conventional signal processing IC to remove noise and adjust the signal gain, and then input to an A / D converter (not shown) to be converted into a digital signal for processing or according to the present invention. Is entered. In this embodiment, the signal output from the signal processing IC is called a video signal.

도시하지 않은 신호 처리 IC로부터 출력되는 영상 신호는 도1에 도시되어 있듯이, 조리개 구동 회로의 신호 비교부(10)로 입력된다. 신호 비교부(10)의 비교기(I1)는 비반전 단자로 입력되는 영상 신호와 반전 단자로 입력되는 제1 기준 전압을 비교하여 해당하는 신호를 출력하며, 이 때, 제1 기준 전압은 저항(R1,R2)과 가변 저항(VR1)에 의하여 분압된 전압이다.The video signal output from the signal processing IC (not shown) is input to the signal comparator 10 of the aperture driving circuit as shown in FIG. The comparator I1 of the signal comparator 10 compares the image signal input to the non-inverting terminal and the first reference voltage input to the inverting terminal and outputs a corresponding signal, wherein the first reference voltage is a resistor ( The voltage divided by R1 and R2 and the variable resistor VR1.

이 때, 제1 기준 전압은 가변 저항(VR1)에 따라 변화되며, 역광 발생 여부에 따라 값이 조정된다. 예를 들어 입력되는 영상 신호가 3V이고 역광이 발생하지 않은 경우의 제1 기준 전압이 2.5V인 경우에, 역광이 발생되면 가변 저항(VR1)을 조정하여 제1 기준 전압이 2V가 되도록 하여 비교기(I1)로부터 출력되는 신호값을 증가시켜 조리개가 더 많이 개방되도록 한다.In this case, the first reference voltage is changed according to the variable resistor VR1 and the value is adjusted according to whether or not backlight is generated. For example, when the input image signal is 3V and the first reference voltage is 2.5V when no backlight is generated, when the backlight is generated, the comparator is adjusted so that the first reference voltage is 2V by adjusting the variable resistor VR1. The signal value output from I1 is increased to allow more apertures to be opened.

이와 같이 역광 발생 여부에 따라 신호 비교부(10)에서 비교 증폭되어 출력된 영상 신호(A)는 신호 증폭부(20)로 입력되어 조리개를 구동시키는데 충분한 신호로 일정값 증폭된다. 신호 증폭부(20)로 입력된 신호(A)는 RC 필터 즉, 저항(R4)과 캐패시터(C1)를 통과함에 따라 직류 전압으로 변환된 다음, 증폭기(I2)를 통하여 일정값 증폭되어 출력된다.As such, the image signal A, which is comparatively amplified by the signal comparator 10 and output, is amplified by a signal sufficient to drive the aperture by being input to the signal amplification unit 20 according to whether back light is generated. The signal A input to the signal amplifier 20 is converted into a DC voltage as it passes through the RC filter, that is, the resistor R4 and the capacitor C1, and is then amplified by a predetermined value through the amplifier I2 and output. .

신호 증폭부(20)에 의하여 일정값 증폭된 직류 신호(B)는 구동 신호 출력부(30)로 입력되어 조리개를 구동시키기 위한 제2 기준 전압과 비교된다. 도시하지 않은 기준 전압 발생부로부터 생성된 제2 기준 전압은 저항(R7)과 캐패시터(C4)로 이루어진 RC 필터를 통하여 직류 전압으로 변환된 다음 비교기(I3)의 비반전 단자로 입력되고, 신호 증폭부(20)로부터 출력된 신호는 비교기(I3)의 반전 단자로 입력된다.The DC signal B amplified by the signal amplifier 20 is input to the driving signal output unit 30 and compared with a second reference voltage for driving the aperture. The second reference voltage generated from the reference voltage generator (not shown) is converted into a DC voltage through an RC filter composed of a resistor R7 and a capacitor C4 and then input to a non-inverting terminal of the comparator I3 and amplifying a signal. The signal output from the unit 20 is input to the inverting terminal of the comparator I3.

구동 신호 출력부(30)의 비교기(I3)는 비반전 단자로 입력되는 제2기준 전압과 반전 단자로 입력되는 신호를 비교하여 해당하는 조리개 구동 신호(D)를 출력하고, 구동 단자(DRV(+))를 통하여 출력되는 조리개 구동 신호에 따라 도시하지 않은 구동 모터가 동작하게 된다.The comparator I3 of the driving signal output unit 30 compares the second reference voltage input to the non-inverting terminal with the signal input to the inverting terminal and outputs the corresponding aperture driving signal D, and outputs the driving terminal DRV ( The driving motor (not shown) operates according to the aperture driving signal output through +)).

즉, 제2 기준 전압보다 반전 단자로 입력되는 신호가 크면 비교기(I3)로부터 출력되는 조리개 구동 신호(D)가 감소되어 조리개가 닫히는 방향으로 구동되고, 제2 기준 전압보다 반전 단자로 입력되는 신호가 작은 경우에는 비교기(I3)로부터 출력되는 조리개 구동 신호(D)가 증가되어 조리개가 열리는 방향으로 구동된다.That is, when the signal inputted to the inverting terminal is greater than the second reference voltage, the aperture driving signal D output from the comparator I3 is reduced to be driven in the direction in which the aperture is closed, and the signal input to the inverting terminal than the second reference voltage. When is small, the aperture driving signal D output from the comparator I3 is increased to be driven in the direction in which the aperture is opened.

이와 같이 역광 보정된 영상 신호와 조리개 개폐량을 조절하기 위한 제2 기준 전압의 연속적인 비교에 따라 조리개 구동 신호(D)가 연속적으로 변화되어 출력되고, 이 때, 증폭기(I3)의 반전 단자와 출력 단자 사이에 궤환되어 연결되어 있는 캐패시터(C3,C4)와 저항(R6)에 의한 시정수에 따라 조리개 구동 신호(D)가 완만하게 변화되어 출력된다. 따라서, 도시하지 않은 조리개를 동작시키기 위한 구동 모터가 급속하게 구동되는 것이 방지된다.The aperture driving signal D is continuously changed and output according to the continuous comparison between the backlight-corrected image signal and the second reference voltage for adjusting the aperture opening and closing, and at this time, the inverting terminal of the amplifier I3 The aperture driving signal D is gently changed and output according to the time constants of the capacitors C3 and C4 and the resistor R6, which are fed back and connected between the output terminals. Therefore, the drive motor for operating the aperture not shown is prevented from being driven rapidly.

또한, 이와 같은 조리개 구동시에, 신호 증폭부(20)로부터 출력된 영상 신호(B)와 저항(R7)과 캐패시터(C4)를 통하여 필터링된 제2 기준 전압 신호(C)가 구동 신호 출력부(30)의 완충 단자(DMP+, DMP-)로 각각 출력됨으로써, 도시하지 않은 구동 모터로 유도 전압이 인가되어, 구동 모터가 임의 방향으로 구동되었다가 원위치로 복귀하는 경우에는 정확한 위치로 복귀된다.In addition, during the aperture driving, the second reference voltage signal C filtered through the image signal B, the resistor R7 and the capacitor C4 output from the signal amplifier 20 is driven by the driving signal output unit ( By outputting to the buffer terminals DMP + and DMP- of 30, respectively, an induced voltage is applied to a drive motor (not shown), and when the drive motor is driven in an arbitrary direction and returns to its original position, it is returned to the correct position.

이와 같이, 역광 발생 여부에 따라 촬상된 영상 신호가 가변되도록 조정한 다음, 역광 발생 여부에 따라 조정된 영상 신호에 따라 조리개를 구동시킴으로써, 역광이 발생한 경우에도 조리개를 통한 빛의 광량이 증가되어 피사체 식별이 용이한 영상이 촬영될 수 있다.In this way, the image signal is adjusted to vary according to whether or not the backlight is generated, and then the aperture is driven according to the image signal adjusted according to whether or not the backlight is generated. Images that can be easily identified can be captured.

본 고안은 이러한 실시예에 국한되지 않고 다음에 기술되는 청구 범위내에서 다양하게 변경 실시하는 것이 가능하다.The present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made within the scope of the following claims.

Claims

A signal comparator 10 for comparing the applied image signal with a first reference voltage which varies according to whether or not backlight is generated;

A signal amplifier 20 for converting the video signal output from the signal comparator 10 into a DC voltage and then amplifying and outputting the signal;

An aperture having a backlight compensation function including a driving signal output unit 30 for outputting a corresponding aperture driving signal by comparing an image signal output from the signal amplifier 20 with a second reference voltage for adjusting the aperture driving amount. Driving circuit.

The method of claim 1, wherein in the signal comparison unit 10,

Resistors R1 and R2 for dividing a voltage applied to a power supply terminal Vcc to generate the first reference voltage, and a variable resistor VR1 for varying the first reference voltage depending on whether backlight is generated;

A comparator (I1) for comparing and outputting the first reference voltage input to an inverting terminal and the video signal input to a non-inverting terminal;

And a resistor (R3) connected between the inverting terminal and the output terminal of the comparator (I1) to vary the amplification factor of the comparator (I1).

The signal amplifier 20 of claim 2,

A resistor (R4) and a capacitor (C1) connected to an output terminal of the comparator (I1) for outputting an applied image signal at a DC voltage;

An aperture driving circuit having a backlight correction function comprising an amplifier (I2) for amplifying and outputting a DC-converted video signal input to an inverting terminal.

The driving signal output unit of claim 3,

A comparator (I3) for comparing the output signal of the amplifier (I2) input to the inverting terminal with the second reference voltage input to the non-inverting terminal and outputting a corresponding aperture driving signal;

And a capacitor (C3, c2) and a resistor (R6) mounted between the inverting terminal and the output terminal of the comparator (I3) to adjust an output change of the aperture driving signal.