KR920011063B1 - 카메라의 자동이득 제어회로 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

카메라의 자동이득 제어회로
제1도는 종래 카메라 시스템의 구성도.
제2도는 종래 오토 아이리스 시스템의 구성도.
제3도는 종래 카메라 시스템의 영상 레벨과 AGC 이득레벨을 도시한 도면으로서, (a)는 이상적인 경우, (b)는 아이리스가 늦게 열리는 경우, (c)는 아이리스가 늦게 닫히는 경우이다.
제4도는 본 발명 카메라의 자동이득 제어회로의 구성도.
제5a,b,c도는 본 발명의 자동이득 제어회로가 영상 신호레벨을 보상하는 것을 보여주는 그래프.
제6도는 본 발명에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 렌즈 2,3 : 제1,제2샘플앤드 홀더부
4 : AGC 회로 5 : 프로세서
6 : 매트릭스 7 : 엔코더
8 : AGC 검출부 9 : 아이리스 구동부
10 : CCD 구동부 11 : 타이밍 동기부
12 : 아이리스 검출부 13 : 마이콤
14 : 클램프부 15 : 스위칭부
본 발명은 자동이득 제어회로에 관한 것으로서, 특히 자동이득 제어회로의 동작시에 아이리스 모터의 동작속도와 상태를 마이콤으로 검출하여서 아이리스(IRIS)가 적절한 정상상태가 되때까지 AGC(Automatic Gain Control)레벨을 계산하여 자동이득 제어회로에 공급함으로서 AGC 레벨을 일정하게 유지하는 카메라의 자동이득 제어회로에 관한 것이다.
일반적으로 종래의 카메라 시스템은 제1도에 도시한 바와 같이 렌즈(1)와, 제1, 제2샘플 앤드 홀더부(S/H; 2,3), AGC 회로(4), 프로세서(5), 매트릭스(6), 엔코더(7), AGC 검출부(8), 아이리스 구동부(9), CCD 구동부(10) 및 타이밍 동기부(11)로 구성되어 있어서, CCD에 촬상된 빛은 TV 신호에 맞는 전기적인 신호로 광전변환 되게 되는바, 전기적인 신호로 광전변환된 신호는 제1, 제2샘플앤드 홀더부(2,3)에서 9.54MHz의 SHP(Sampling and Holding Pulse for PG)펄스와 SHD(Sampling and Holding pulse for DATA) 펄스에 의해 샘플링 된후 그대로 유지되다 AGC 회로(4)에 인가된다. 따라서 AGC 회로(4)의 출력신호는 4.77MHz의 Sp1, Sp2 신호에 의해 CDS(Correlated Double Sampling)된다.
이와 같이 샘플링된 신호는 프로세서(5)로 인가되어 색차신호로 분리되고, 매트릭스(6)에서는 색차신호를 이용 R.G.B 신호로 분리되며, 엔코더(7)에서 Y, R-Y, B-Y의 성분신호로 분리되어 영상출력신호로서 VTR부로 전송되게 된다.
이러한 카메라 시스템에서는 영상신호의 레벨이 수시로 변동하게 되므로 영상신호의 레벨변동을 방지하기 위해 AGC 회로(4)를 갖추게 된다. 따라서 AGC 회로(4)의 한 입력단에는 영상신호가 입력되고, 다른 입력단에는 AGC 검출부(8)의 출력이 인가되도록 시스템이 구성되어 있어서 AGC 검출부(8)는 AGC 기준 레벨 보다 높은 신호가 입력되면, 레벨을 낮추기 위해 AGC 이득을 감소시키고, AGC 기준 레벨보다 낮은 신호가 입려되면, 레벨을 증가시키기 위하여 AGC 이득을 증가시키는 역할을 수행하게 된다. 이와 같은 AGC 검출부(8)의 동작은 카메라 시스템의 동작중에는 신호처리를 위해 계속되며, AGC는 아이리스(IRIS)의 광량조절에 직접적인 영향을 주도록 되어 있다.
한편 현재 사용되고 있는 오토아이리스 시스템의 구성도가 제2도에 도시되어 있는바, 오토아이리스는 피사체의 광량이 변하여도 카메라의 영상레벨이 일정하게 유지되도록 렌즈의 아이리스가 자동적으로 입사 광량의 변화에 대응하도록 되어 있다.
이와 같은 아이리스는 NAM 신호(Nonadditive Mix Signal)와 Y 신호(휘도신호)로 동작시키는 2가지 경우가 있는바, NAM 신호는 R.G.B를 같은 레벨로 결합시켜 R.G.B 어느쪽의 피크레벨을 추출하는 것이고, 휘도신호는 휘도신호의 각 색신호의 혼합비가 0.6G+0.3R+0.1B로 되어 있는 것에 착안하여 고역성분에 해당하는 피크치를 CD 레벨화 하여 아이리스를 조절하도록 되어 있다.
그런데 상기한 바와같은 구조를 갖는 카메라 시스템에 있어서는 제3a도에 도시한 바와 같이 이상적인 영상레벨과 AGC 이득레벨의 유지가 거의 불가능하다. 실제로 제3b,c도에 도시한 바와 같이 광의 입력 레벨 변화에 따라 영상의 레벨변화가 생기면, 영상 레벨의 값과 기준레벨을 비교하여 그 차에 해당하는 제어 값을 AGC 검출부(8)에서 출력하게 되므로, AGC 이득이 떨어지게 되어 정상상태로 복귀되는 과정이 필연적으로 존재하게 되는바, 실제의 경우에 있어서는 아이리스가 적정 레벨로 개방된 상태에서 촬상을 수행하다가 어두운 부분을 촬상할 경우(제3b도) 아이리스는 열려져야 하고 AGC가 동작하여 레벨을 일정하게 유지시켜 주어야 하는데 아이리스를 구동시키는 모터의 동작속도가 느리고 히스테리시스 반응을 보이기 때문에 순간적으로 화면이 어두워지게 된다.
이와는 달리 어두운 곳을 촬상하다가 밝은 곳으로 카메라를 옮기게되면(제3c도), 아이리스가 닫혀져야 하는데 상기 밝은 곳을 촬상하다가 어두운 곳을 촬상할 경우와 마찬가지로 모터의 동작속도와 히스테리시스로 인하여 AGC 이득이 증가되어 영상신호의 레벨이 올라가 변곡점에 도달하게 되므로 순간적으로 화면이 밝아졌다가 정상상태로 되돌아 오게 된다. 이와 같은 현상은 특히 피사체의 밝은 부분에 있어서 더욱 두드러지게 나타난다.
상기한 바와 같이 종래의 캠코더(Camcorder) 및 업무용 카메라는 자동이득 제어(AGC)회로와 아이리스 모터의 기계적 동작 속도차에 의해 아이리스를 조절하는 AGC 이득의 진동현상이 발생함으로써 영상의 질이 크게 저하한다고 하는 결점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래의 캠코더 및 업무용 카메라가 갖는 결점을 제거하고자 발명된 것으로서, AGC 동작시에 아이리스 모터의 동작속도와 상태를 마이콤으로 검출하여 아이리스가 적절한 정상상태가 될 때까지의 AGC 레벨을 계산 AGC 회로에 순시적으로 공급하여 줌으로서 AGC 레벨을 일정하게 유지시켜 주는 카메라의 자동이득 제어회로를 제공함에 그 목적이 있다.
이하 본 발명의 구성 및 작용, 효과를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 자동이득 제어회로는 렌즈(1)와 제1, 제2샘플앤드홀더부(2,3), AGC 회로(4), 프로세서(5), 매트릭스(6), 엔코더(7), AGC 검출부(8), 아이리스 구동부(9), CCD 구동부(10) 및 타이밍 동기부(11)로 구성된 카메라의 자동이득 제어회로에 있어서, 아이리스 검출부(9), CCD 구동부(10) 및 타이밍 동기부(11)로 구성된 카메라의 자동이득 제어회로에 있어서, 아이리스 검출부(12)가 연결된 마이콤(13)을 상기 AGC 회로(4)의 출력단에 연결하고, AGC 회로(4)와 프로세서(5) 사이에는 클램프부(14)를 연결하며, 상기 AGC 회로(4)와 AGC 검출부(8) 사이에 아날로그 스위칭부(15)를 연결하여 상기 마이콤(13)으로 아날로그 스위칭부(15)를 제어하도록 된 구성을 갖는다.
제4도는 본 발명 카메라 시스템을 도시한 도면, 제5도는 본 발명 자동이득 제어회로가 영상신호 레벨을 보상하는 것을 보여주는 그래프, 제6도는 본 발명에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트로서, 마이콤(13)과 아날로그 스위칭부(15) 및 레벨변동 제어를 위한 클램프부(14)를 사용하여 아이리스 모터의 동작속도와 AGC 반응의 결점을 최소화하게 된다. 즉, 마이콤(13)의 비교, 판단, 제어를 이용 화상의 열화나 왜곡을 초래하는 AGC 레벨의 변동을 최소한으로 줄이게 되는바, 제6도에 도시한 제1단계(S1)에서 마이콤(13)은 AGC 회로(4)로부터 출력되는 영상신호의 레벨을 검출한다. 그렇게 하여 제2단계(S2)에서 영상신호의 레벨이 표준 규격레벨인가를 판단하는데, 판단결과 표준규격 레벨이면, 제3단계(S3)로 진행하여 마이콤(13)이 아날로그 스위칭부(15)를 제어하여 아날로그 스위칭부(15)의 스위치접점(a)과 스위치접점(b)을 접속시켜 제4단계(S4)의 정상 AGC 모오드로 카메라 시스템이 동작하도록 한다.
상기 제2단계(S2) 실행에서 영상신호의 레벨이 표준규격레벨이 아닌 경우에는 그 다음 제5단계(S5)로 진행하여 영상신호 레벨이 허용오차 범위내에 있는가를 판정하게 되는바, 이 경우 허용오차 범위내에 있으면, 제3단계(S3)로 진행하여 상기한 표준규격 레벨인 경우와 동일하게 카메라 시스템을 동작시킨다.
반면에 허용오차 범위내에 있지 않으면, 제6단계(S6)로 진행하여 영상신호의 레벨이 허용오차의 상한인가를 판단하여 상한이면, 제7단계(S7)로 진행하여 마이콤(13)은 AGC 이득 다운 값을 계산한다. 이어 제8단계(S8)에서는 상기 계산의 완료여부를 판정하고, 계산이 완료되지 않은 경우는 제7단계(S7)로 되돌아가 AGC 이득 다운 값을 계속 계산하며, 계산이 완료된 경우는 제9단계(S9)로 진행하여 마이콤(13)은 스위칭부(15)를 제어하여 아날로그 스위칭부(15)의 스위치 접점(a)과 스위치 접점(c)를 접속시켜 AGC 회로(4)의 이득을 조절하고, 제10단계(S10)에서 AGC 회로(4)의 이득값을 출력한다. 그 다음은 제11단계(S11)로 진행하여 다시 영상신호의 레벨이 허용오차 범위내에서 있는가를 판정하며, 이 경우 허용오차 범위내에 있으면 그 상태 그대로 카메라 시스템을 동작시키고, 허용오차 범위내에 있지 않으면, 제5단계로 되돌아가 제5단계(S5)∼제11단계(S11)를 차례로 실행한다.
한편 상기 제6단계(S6) 실행에서 영상신호의 레벨이 허용오차의 하한인가를 판단하는바, 판단결과 허용오차 하한이면, 제13단계(S13)로 진행하여 마이콤(13)은 AGC 이득 업(up) 값을 계산한다. 그다음은 상기한 제8단계(S8)∼제11단계(S11)를 차례로 수행하며, 이 경우 제8단계(S8) 수행에서 AGC 이득 업 값의 계산이 종료되지 않았다고 판정한 경우는 다시 제13단계(S13)로 되돌아 같다.
상기한 제12단계(S12) 수행시 영상신호의 레벨이 허용오차의 하한이 아닌 경우에는 제5단계로 되돌아가 제5단계(S5)∼제11단계(S11) 또는 제5단계(S5)→제12단계(S12)→제13단계(S13)→제8단계(S8)∼제11단계(S11)를 차례로 실행한다.
상기한 바와 같이 작용하는 본 발명은 AGC 동작시에 아이리스 모터의 동작속도와 상태를 마이콤으로 검출하여 아이리스가 적절한 정상상태가 되때까지의 AGC 레벨을 계산 AGC 회로에 순시적으로 공급하여 줌으로서 AGC 레벨을 일정하게 유지시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

  1. 렌즈(1)와 제1,제2샘플앤드 홀더부(2,3), AGC 회로(4), 프로세서(5), 매트릭스(6), 엔코더(7), AGC 검출부(8), 아이리스 구동부(9), CCD 구동부(10) 및 타이밍 동기부(11)로 구성된 카메라의 자동이득 제어회로에 있어서, 아이리스 검출부(12)가 연결된 마이콤(13)을 상기 AGC 회로(4)의 출력단에 연결하고, AGC 회로(4)와 프로세서(5) 사이에는 클램프부(14)를 연결하며, 상기 AGC 회로(4)와 AGC 검출부(8) 사이에 아날로그 스위칭부(15)를 연결하여 상기 마이콤(13)으로 아날로그 스위칭부(15)를 제어하여 AGC 레벨을 일정하게 유지시켜 줌을 특징으로 하는 카메라의 자동이득 제어회로.
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