KR20050051492A - 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치에 관한 것으로, 카메라의 출력 영상신호의 주파수가 피엘엘 회로를 통해 전원주파수에 동기되도록 하는 외부 동기신호가 없는 경우, 내부 동기신호로 절환하는 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치에 있어서, 내부 동기신호로 절환시 내부 동기신호를 외부 동기신호의 주기와 동일하게 하여, 외부 동기용 피엘엘 회로를 이용함으로써, 내/외부 동기신호 절환시에 발생하는 라인 지터 잡음(line jitter noise) 및 2개의 동기신호의 생성으로 인한 간섭을 제거하여 모니터 화면상의 왜곡을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치{Apparatus for conversing sync signal in black and white camera line-lock}

본 발명은, 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치로서, 특히 여러 대의 카메라를 사용할 때 동시에 수직 동기를 맞추는 방식인 라인 락시스템(Line Lock System)에서 외부 동기신호가 없을 경우, 카메라의 출력 영상신호의 주파수가 전원주파수와 같은 주기의 기준 동기신호에 동기되도록 동기신호를 절환하는 라인 락(Line Lock)에서의 동기신호 절환장치에 관한 것이다.

먼저, 카메라를 여러 대 운용하는 시스템에서 전원만 연결하였을 때에는 각각의 카메라가 독립적으로 동작하게 되고, 이에 따라 이들 카메라에서 출력되는 영상신호에 포함된 동기신호들의 주파수나 위상도 제 각각이 되어 상호 연관성이 없이 동작된다.

그런데, 이러한 카메라들이 신호를 하나의 모니터 화면을 분할하여 동시에 표시할 경우에 동기 신호의 독립적인 움직임이 문제 될 수 있다. 즉, 화면이 찌그러지거나 위상이 이동하거나 화면이 튀어나오는 현상 등이 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 외부 또는 내부에서 어떤 특정한 기준 신호를 만들고, 연결되어 있는 모든 카메라의 동기신호가 이러한 기준신호에 맞도록 카메라 내부 펄스의 발진 주파수나 위상을 조정하는 장치가 필요하며, 이를 락킹(locking)기술로 하로 라인 락(Line Lock)것이다.

일반적으로 내부/외부 동기 기능을 갖는 흑백 카메라에서, 외부 동기되는 경우, 라인 락 시스템에서 사용되는 특정한 기준신호는 전원 주파수로 50Hz 또는 60Hz 사용하는데, 라인 락에서는 이러한 전원 주파수가 영상신호의 수직동기 신호주파수와 유사하다는 점이 이용하여 카메라 출력영상신호의 수직동기 주파수가 전원주파수가 되도록 피엘엘(PLL, Phase Locked Loop)을 통하여 전원동기 펄스 생성부의 펄스 주파수와 위상을 단속해 주고 있으며. 내부 동기되는 경우에는, 크리스탈 발진회로를 두어 상기 외부 동기신호가 없으면, 카메라 출력 영상신호의 수직동기 주파수는 상기 크리스탈 발진회로에서 나온 내부 동기 신호에 의해 동기되어 영상신호를 출력하게 된다.

도 1은, 일반적인 흑백 카메라 라인-락 장치에서의 동기신호 절환장치에 대한 구성을 도시한 것으로, 예를 들어 60Hz을 기준 전원주파수로 하여 동기 조정하는 동기신호 절환장치는 전술한 바와 같이, 교류전원을 입력받아 전원주파수에 동기된 펄스신호를 생성하는 전원동기 펄스 생성부(10)와, 카메라 출력 영상신호의 주파수를 상기 펄스 신호와 동기되도록 하는 피엘엘 회로부(100)와, 내부 동기신호를 생성하는 크리스탈 발진기(200)와, 상기 피엘엘 회로부로부터 들어오는 외부 동기신호와 크리스탈 발진기로부터 발생부터 들어오는 내부 동기신호를 절환하는 스위치 셀렉터(300)와, 상기 스위치 셀렉터의 출력신호를 수신하여 타이밍 제어하는 타이밍 발생기(400)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 피엘엘 회로부(100)는, 상기 전원동기 펄스 생성부(10)에서 위상 조절된 기준 위상조절신호(EXT-SYNC)와 상기 기준 위상조절신호와 비교하기 하도록 주파수 분주되어 피드백 입력된 수직동기 신호(VD)를 비교하여 출력하는 위상 비교부(11)와, 상기 위상 비교부에서 위상 비교된 신호를 수신하여, 이를 필터링하는 저역필터(Low Pass Filter,12)와 상기 저역필터의 출력을 수신하여 일정 전압에 의해 신호를 출력하는 전압제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator, 13)와, 상기 전압제어 발진기의 출력신호의 주파수를 1/N으로 분주하여 피이드백시키는 주파수 분주부(14)를 루프(LOOP)로 하는 1개의 위상동기루프이다.

한편, 카메라의 영상동기가 전원 라인에 락(Lock)되기 위해 외부 동기되는 경우, 상기 교류전원으로부터 외부동시 신호를 기준 동기신호로 하여 그의 위상과 주파수를 조정하며, 피엘엘 루프(100)를 걸쳐 수직동기신호(VD)를 상기 동기신호에 동기되도록 한다.

반면, 상기 외부 동기신호가 없으면, 상기 크리스탈 발진기(200)에서는 내부 동기신호를 생성하여 내부 동기신호로 기준 동기신호를 절환하기 위해 스위치 셀렉터(300)를 통해 타이밍 발진기(400)에 출력하게 된다.

그러나. 일반적인 흑백 카메라의 라인-락에서 동기신호 절환장치는, 내부 동기시에 있어서 크리스탈 발진기를 사용하거나 별도의 클락으로부터 수평동기신호 단위로 분주된 신호에 대해 동기를 취하고 있어, 크리스탈 발진기의 클락 신호와 외부동기시의 피엘엘 회로부의 고주파 클락 신호에 의한 주파수 간섭이 발생하게 되며, 이에 의하여 내/외부 동기 절환시 또는 온/오프(on/off)시, 라인 지터 잡음(Line Jitter Noise)이 발생하여 모니터 화면에 왜곡이 생기는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 카메라의 출력 영상신호의 주파수가 피엘엘 회로를 통해 전원주파수에 동기되도록 하는 외부 동기신호가 없는 경우, 내부동기신호로 절환하는 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치에 있어서, 내부 동기신호로 절환시에도, 내부 동기신호를 외부동기와 같은 주기신호로 발생케 하고, 외부 동기용 피엘엘 회로를 이용하게 하여 주파수의 간섭으로 인한 동작오류 미연에 방지시킬 수 있는 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치를 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치는, 카메라의 출력 영상신호의 주파수가 피엘엘 회로를 통해 전원주파수에 동기되도록 하는 외부 동기신호가 없는 경우, 내부 동기신호로 절환하는 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치에 있어서, 외부로 입력된 전원으로부터 외부 동기신호를 생성하는 전원동기 펄스 생성부; 상기 외부 동기신호와 동일한 주기를 갖는 내부 동기신호를 생성하는 내부동기 펄스 생성부; 상기 내부동기 펄스 생성부 및 상기 전원동기 펄스 생성부로부터 입력되는 내/외부 동기신호 중 하나의 동기신호로 전환하는 동기신호 절환부; 및 상기 카메라 출력 영상신호의 주파수를 상기 동기신호 절환부의 출력 동기신호와 동기되도록 하는 피엘엘 회로부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는, 본 발명에 따른 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치에 대한 구성을 도시한 것으로, 도시된 60Hz을 기준 전원주파수로 하여 동기 조정하는 동기신호 절환장치는, AC 교류전원을 입력받아 전원 주파수에 동기된 펄스신호를 생성하는 전원동기 펄스 생성부(10)와, 상기 전원 주파수에 동기된 펄스 신호와 같은 주기인 내부 동기신호를 생성하는 단안정 멀티 바이브레이터(20)와, 상기 전원동기 펄스 생성부와 상기 단안정 멀티 바이브레이터로부터 발생부터 들어오는 내/외부 동기신호 중 하나의 기준 동기 신호로 출력하도록 절환하는 스위치 셀렉터(30)와, 카메라 출력 영상신호의 주파수를 상기 스위치 셀렉터에서 출력된 펄스 신호와 동기되도록 하는 피엘엘 회로부(100)와, 상기 피엘엘 회로부로부터 들어오는 출력신호를 수신하여 타이밍 제어하는 타이밍 발생기(400)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 단안정 멀티 바이브레이터(20)는, 저항(R)과 콘덴서(C)의 시정수로 펄스의 폭을 조정하여 상기 전원동기 펄스 생성부의 출력 펄스와 동일한 주기의 펄스를 생성하게 된다.

또한, 상기 스위치 셀렉터(30)는, 상기 전원동기 펄스 생성부(10)에서 생성되는 외부 동기신호가 없으면, 상기 단안정 멀티 바이브레이터(20)에서 생성된 내부 동기 신호(INT-STNC)를 직접 기준 동기펄스 신호로 절환하여 피엘엘 회로부(100)에 출력하게 된다.

그리고, 상기 피엘엘 회로부(100)는, 상기 단안정 멀티 바이브레이터(20)에서 외부 동기신호에 동일하게 위상 조절된 기준 위상조절신호(INT-SYNC)와 피드백되어 주파수가 1/N으로 분주된 수직동기 신호(VD)를 비교하여 출력하는 위상 비교부(11)와, 상기 위상 비교부에서 위상 비교된 신호를 수신하여, 이를 필터링하는 저역필터(12)와, 상기 저역필터의 출력을 수신하여 일정 전압에 의해 클락 신호를 출력하는 전압제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator, 13)와, 상기 전압제어 발진기의 출력신호의 주파수를 1/N으로 분주하여 피이드백시키는 주파수 분주부(14)를 루프로 하는 1개의 위상동기루프이다.

한편, 카메라의 영상동기가 전원 라인에 락(Lock)되기 위해 외부 동기되는 경우, 상기 교류전원으로부터 외부 동기 신호를 기준 동기신호로 하여 그의 위상과 주파수를 조정하며, 피엘엘 루프(100)를 걸쳐 수직 동기신호(VD)를 상기 기준 동기신호에 동기되도록 한다.

반면, 상기 외부 동기신호가 없으면, 상기 전술한 바와 같이, 상기 단안정 바이브레이터(20)에서는 내부 동기신호를 외부 동기신호와 동일한 주기 펄스로 생성하여 내부 동기신호가 기준 동기신호로 스위치 셀렉터를 통해 절환되어 피엘엘 회로부에 출력하게 된다.

그리고, 내부 동기시에도 상기 단안정 멀티 바이브레이터(20)는, 외부 동기신호와 같은 주기신호를 발생하여 스위치 절환부(30)를 통하여 피엘엘 회로(100)에 입력하게 함으로써, 수직동기 신호(VD)를 상기 내부 동기신호에 동기되도록 하게 하며, 카메라 영상신호는 상기 외부 동기일 때와 마찬가지로 전원 동기에 맞추어지게 된다.

이에. 상기 스위치 셀렉터를 통해 내부 동기신호를 피엘엘 회로에 입력하게 하여 내부동기 전용의 크리스탈 발진기는 필요하지 아니하며, 피엘엘 회로부의 전압제어 발진기(VCO)와 크리스탈 발진기상의 2개의 고주파 클락 발생으로 인한 주파수의 간섭영향이 미치지 않게 된다.

따라서, 상기 카메라 라인-락에서의 동기신호 위상 절환장치를 구비한 사용자는, 내부 동기시에 카메라의 출력 영상 신호의 동기를 맞추는데 있어, 상기 영상신호의 수직 구동펄스가 상기 기준 위상신호인 60Hz와 동기되도록 상기 멀티 바이브레이터의 시정수를 조절하여, 전원 주파수에 동기되게 하여 정상적인 영상신호의 동기가 일어나게 한다.

도 3은, 본 발명에 따른 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치의 다른 일 실시예에 대한 구성을 도시한 것으로, 도시된 60Hz을 기준 전원주파수로 하여 동기 조정하는 내부 동기용 신호 절환장치는, AC 교류전원을 입력받아 전원 주파수에 동기된 펄스신호를 생성하는 전원동기 펄스 생성부(10)와, 상기 전원 주파수에 동기된 펄스 신호와 같은 주기인 내부 동기신호를 생성하는 피엘엘 회로부(100)내의 전압제어발진기(13)를 제어하는 내부동기 발진제어부(21)와, 상기 전원동기 펄스 생성부로부터 들어오는 외부 동기신호를 상기 전압제어 발진기(13)에서 생성된 내부 동기신호로 절환하는 스위치 셀렉터(31)와, 카메라 출력 영상신호의 주파수를 상기 절환된 동기신호와 동기되도록 하는 피엘엘 회로부(100)와, 상기 피엘엘 회로부로부터 들어오는 출력신호를 수신하여 타이밍 제어하는 타이밍 발생기(400)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 내부동기 발진제어부(21)는, 전압조절회로를 포함 구성하여, 입력 전압(Vcc)을 저항(R)로 가변하여, 피엘엘회로부내의 전압제어발진기(VCO, 13)의 주파수를 가변하여, 상기 전압제어발진기(VCO)를 통하여, 상기 전원동기 펄수 생성분의 출력 펄수와 동일한 주기의 펄스를 생성되도록 한다.

또한, 상기 스위치 셀렉터(31)는, 상기 전원동기 펄스 생성부(10)에서 생성되는 외부 동기신호가 없으면, 상기 내부동기 발진제어부(21)를 통하여 제어된 전압제어 발진기(13)의 내부 동기 신호(INT-STNC)를 직접 기준 동기펄스 신호로 절환하여 피엘엘 회로부(100)에서 피엘엘(Phase Locked Loop)되도록 한다.

그리고, 상기 피엘엘 회로부(100)는, 외부 동기신호와 동일하게 위상 조절된 기준 위상조절신호를 발생하는 상기 전압제어 발진기(13)와, 상기 기준 위상조절신호의 주파수를 1/N으로 분주하여 피이드백시키는 주파수 분주부(14)와, 상기 피드백된 주파수를 1/N으로 분주한 수직동기 신호(VD)를 외부동기신호와 비교하여 출력하는 위상 비교부(11)와, 상기 위상 비교부에서 위상 비교된 신호를 수신하여, 이를 필터링하는 저역필터(12)와, 상기 저역필터의 출력을 수신하여 일정 전압에 의해 클락 신호를 출력하는 전압제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator, 13)를 폐루프로 하는 1개의 위상동기루프이다.

한편, 카메라의 영상동기가 전원 라인에 락(Lock)되기 위해 외부 동기되는 경우, 상기 교류전원으로부터 외부 동기 신호를 기준 동기신호로 하여 그의 위상과 주파수를 조정하며, 피엘엘 루프(100)를 걸쳐 수직 동기신호(VD)를 상기 기준 동기신호에 동기되도록 한다.

반면, 내부 동기용 신호 절환장치는, 상기 외부 동기신호가 없으면, 스위치 셀렉터(31)를 통해 절환되어, 상기 내부동기 발진제어부(21)에서 입력전압(Vcc)을 조절하여, 전압제어발진기(13)를 통하여 내부 동기신호를 외부 동기신호와 동일한 주기 펄스로 생성하여. 피엘엘 회로부에서 피드백하여 기준 동기신호를 타이밍 발생기(400)에 출력하게 된다.

따라서, 내부 동기시에도 상기 전압제어발진기(13)는, 외부 동기신호와 같은 주기신호를 발생하여 스위치 절환부(31)를 통하여 피엘엘(Phase Locked Loop)되게 하여, 수직동기 신호(VD)를 상기 내부 동기신호에 동기되도록 하게 하며, 카메라 영상신호는 상기 외부 동기일 때와 마찬가지로 전원 동기에 맞추어지게 된다.

이에. 상기 전압제어발진기는, 상기 내부동기발진 제어부의 입력전원(Vcc)제어를 통해 내부 동기신호를 피엘엘 회로에서 피엘엘(Phase Locked Loop)되게 하여, 내부동기 전용의 크리스탈 발진기는 필요하지 아니하며, 피엘엘 회로부의 전압제어 발진기(VCO)와 크리스탈 발진기상의 2개의 고주파 클락 발생으로 인한 주파수의 간섭영향이 미치지 않게 된다.

따라서, 상기 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 위상 절환장치를 구비한 사용자는, 내부 동기시에 카메라의 출력 영상 신호의 동기를 맞추는데 있어, 상기 영상신호의 수직 구동펄스가 상기 기준 위상신호인 60Hz와 동기되도록 상기 입력전압(Vcc)를 조절하여, 전원 주파수에 동기되게 하여 정상적인 영상신호의 동기가 일어나게 한다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기와 같이 구성 및 동작되는 본 발명에 따른 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치는, 카메라의 출력 영상신호의 주파수가 피엘엘 회로를 통해 전원주파수에 동기되도록 하는 외부 동기신호가 없는 경우, 내부 동기신호로 절환하는 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치에 있어서, 내부 동기신호로 절환시 내부 동기신호를 외부 동기신호의 주기와 동일하게 하여, 외부 동기용 피엘엘 회로를 이용함으로써, 내/외부 동기신호 절환시에 발생하는 라인 지터 잡음(line jitter noise) 및 2개의 동기신호의 생성으로 인한 간섭을 제거하여 모니터 화면상의 왜곡을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은, 일반적인 흑백 카메라 라인-락 장치에서의 동기신호 절환장치에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 2는, 본 발명에 따른 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치에 대한 구성을 도시한 것이다,

도 3은, 본 발명에 따른 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치의 다른 일 실시예에 대한 구성을 도시한 것이다,

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전원동기 펄스 생성부 11 : 위상 비교부

12 : 저주파 필터 13 : 전압제어 발진기

14 : 주파수 분주기 20 : 단안정 멀티 바이브레이터

30,300 : 스위치 셀렉터 100 : 피엘엘 회로부

200 : 크리스탈 발진기 400 : 타이밍 발생기

Claims (4)

1. 외부 입력 전원으로부터 외부 동기신호를 생성하는 전원동기 펄스 생성수단;

   상기 외부 동기신호와 동일한 주기를 갖는 내부 동기신호를 생성하는 내부동기 펄스 생성수단;

   상기 내부 동기신호와 외부 동기신호 중 하나의 동기신호로 절환하는 동기신호 절환수단; 및

   상기 카메라 출력 영상신호의 주파수를 상기 동기신호 절환부의 출력 동기신호와 동기되도록 하는 피엘엘 회로수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 내부동기 펄스 생성수단은, 상기 외부 동기신호가 생성되지 않는 경우, 저항(R)과 콘덴서(C)의 시정수로 펄스의 폭을 조정하는 단안정 멀티바이브레이터로 구성하여, 상기 외부동기 신호와 동일한 주기의 펄스를 생성하는 것을 특징으로 하는 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 내부동기 펄스 생성수단는, 상기 외부 동기신호가 생성되지 않는 경우, 저항(R)으로 입력되는 전압을 조절하여, 상기 피엘엘 회로수단내의 전압제어 발진기(VCO)에서 상기 외부동기 신호와 동일한 주기의 펄스를 생성하는 것을 특징으로 하는 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 동기신호 절환수단는, 상기 전원동기 펄스 생성부로부터 외부 동기신호가 입력되지 않는 경우, 상기 내부 동기 펄스 생성수단에서 발생한 내부동기신호가 상기 카메라 출력 영상신호의 주파수와 동기 되도록 하는 것을 특징으로 하는 흑백 카메라 라인-락에서의 동기신호 절환장치.