KR930004319Y1 - 영상촬영장치의 촛점심도 자동조절회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

영상촬영장치의 촛점심도 자동조절회로

제1도는 본 고안에 따른 일실시예인 촛점심도 자동조절회로.

제2도는 제1도에 따른 셔터속도와 조리개의 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 마이콤(Micro Computer) 20 : 셔터모드 선택부

30 : 샘플링홀드회로 40 : 조리개검출회로

50 : 영상회로레벨검출수단 51 : 적분기

52 : 비교기 FF1 : 플립플롭

본 고안은 영상촬영장치의 촛점심도(Depth of Focus) 자동조절회로에 관한 것으로, 특히 특수촬영시 피사체의 광량을 셔터속도의 제어로 자동조절하기 위한 촛점심도 자동조절회로에 관한 것이다.

일반적으로 영상촬영장치에는 캠코더나 비디오카메라, 전자스틸카메라등이 있다. 특히 비디오카메라는 피사체(풍경이나 인물등)의 화상을 전기신호(영상신호)로 변환하는 장치로서 텔레비젼카메라 또는 텔리카메라고 부른다.

이러한 비디오카메라로 피사체를 촬영하면, 우선 촬상소자에서 광전변환된 영상신호가 출력되고, 출력된 영상신호는 샘플링홀드 회로를 통해 평균치나 피크치를 끌어내어 조리개 검출부로 인가하여 피사체의 광량상태(조도:LUX)에 따라 적정한 광량이 카메라에 입사되도록 렌즈의 조리개의 개폐를 제어한다. 이러한 조리개의 개폐의 정도에 의해 촛점심도의 깊이가 결정된다.

여기서 촛점심도는 피사체의 위치를 움직이지 않고 촛점면을 임의의 거리이내에서 전후 이동시켜 촛점을 맞추는 것으로 렌즈의 조리개를 죌수록 춧점심도가 깊어진다. 이때 촛점심도의 깊이는 피사체뿐만 아니라 피사체를 중심으로 일정거리내에 있는 배경의 심도도 같은 깊이를 가지므로 종래에는 피사체를 중심으로 한 선터포커스와 같은 특수촬영시 렌즈전면에 센터포커스형 광학식필터를 부착하여 촛범심도를 조절하였다. 그로인해 센터포커스 촬영시 매번 상기 필터를 부착하여야 하는 번거러움이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 조리개를 풀(FULL) 개방하여 전(全) 촬영화면의 촛점심도를 얕게한 조건에서 피사체의 광량을 셔터속도의 제어로 조절하여 센터포커스시 촛점심도를 자동조절하기 위한 회로를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 렌즈를 통해 맺어진 피사체의 광학상을 영상신호로 바꾸기 위한 촬영소자와, 셔터속도를 선택하기 위한 셔터선택부를 포함하는 영상촬영장치에 있어서, 사용자가 가한 외부신호에 의해 센터포커스 제어명령이 인가되면 스위칭되기 위한 센터포커스 선택스위치, 상기 센터포커스 선택스위치를 통해 센터포커스 제어신호가 인가되면 상기 셔터선택부로 셔터속도 제어신호를 출력하기 위한 마이콤, 상기 촬상소자의 출력단에 상기 셔터선택부에서 선택된 셔터속도에 의해 제어된 상기 촬영소자의 영상 출력신호가 인가되면 샘플링하고 홀드하기 위한 샘플링홀드회로, 상기 샘플링홀드회로의 출력단에 접속되어 상기 센터포커스 스위치의 제어상태에 따라 스위칭되는 스위치, 및 상기 스위치가 온되면, 상기 샘플링홀드회로의 출력신호를 인가하여 적분하고, 기준신호와 비교하여 상기 출력신호의 레벨을 검출한 뒤 상기 마이콤의 셔터속도제어 입력단으로 출력하기 위한 레벨검출수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안은 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 실시예인 센터포커스시 촛점심도 자동조절회로도로서 촬상소자와 셔터선택부를 구비한 영상촬영장치에 적용된다. 그 구성은 다음과 같다.

스위치(SW1)는 외부신호에 의해 센터포커스 선택신호가 인가되면 스위칭되도록 구성되고, 마이콤(10)은 시스템의 전체기능을 제어하며, 샘플링홀드회로(30)는 촬상소자의 출력단에 접속되어 인가되는 영상신호를 샘플링하고 홀드하도록 구성된다.

조리개 검출회로(40)는 상기 샘플링홀드회로(30)와 조리개구동부(도시되지 않음)사이에 접속되어 샘플링홀드회로(30)의 출력신호에 의해 조리개상태를 제어하도록 구성된다.

영상신호레벨검출수단(50)은 상기 샘플링홀드회로(30)의 출력 신호의 평균값을 1수직주기(1필드)마다 얻기위하여, 접속점(A2)과 최저전위(GND)사이에 1수직주기(Vo)마다 스위칭되는 스위치(SW3)와, 연산증폭기(OP1)와, 상기 접속점(A2)과 상기 연산증폭기(OP1)의 반전입력단사이에 접속된 저항(R1)과, 상기 연산증폭기(OP1)의 비반전입단과 최저전위(GND)사이에 접속된 저항(R2)과 상기 연산증폭기(OP1)의 출력단과 반전입력단사이에 접속된 콘덴(C1)와 이 콘텐서(C1)에 병렬로 접속되어 1수직주기마다 스위칭되는 스위치(SW4)로 구성된 적분기(51)와, 상기 적분기(51)의 출력단에 접속된 인버터(INV)와, 상기 인버터(INV)의 출력단에 반전단자를 접속한 연산증폭기(OP2)와, 상기 연산증폭기(OP2)의 비반전단자에 가변저항(VR1)에서 조정된 신호를 접속하도록 구성된 비교기(52)와, 상기 비교기(52)의 출력단에 입력단(D)을 접속하고, 비반전 출력단(Q)을 마이콤(10)의 셔터속도제어단에 접속하여 D플립플롭으로 구성된 플립플롭(FF1)과, 상기 비교기(52)와 플립플롭(FF1)사이 접속점(A3)과 최저전위(GND) 사이에 접속되어 수직블랭킹(Vertical Blanking)신호가 인가될 때마다 스위칭되는 스위치(SW5)로 구성된다.

제2도는 제1도에 따른 셔터속도와 조리개의 특성도이다.

이어서 제1도의 동작을 제2도와 결부하여 상세히 설명하기로 한다.

우선 마이콤(10)에는 셔터속도에 대한 초기출력값이 1/2000초가 되도록 세트되어있고, 조리개는 풀(FULL) 개방되어 있다. 상기 1/2000초는 제2도에서 볼 수 있는 바와 같이 본 고안에서의 셔터 동작의 최대치이다.

그 다음 사용자에 의해 센터포커스 촬영을 하기 위한 선택스위치(SW1)가 스위치(ON)되면 마이콤(10)에 상기 센터포커스 제어신호가 인가된다. 인가된 제어신호에 의해 마이콤(10)은 상술한 바와 같이 셔터선택부(20)에서 1/2000초의 셔터속도가 선택되도록 셔터선택부(20)로 제어신호를 인가한다.

셔터선택부(20)는 선택된 1/2000초의 셔터속도로 촬상소자를 제어하여, 1/2000초의 셔터속도에 제어된 영상신호를 샘플링홀드회로(30)로 출력한다. 샘플링홀드회로(30)에서 샘플링되고 홀드된 영상신호는 스위치(SW2)의 일측단과 조리개 검출회로(40)로 인가된다.

조리개 검출회로(40)는 입사광량이 10,000LUX 이상일 때에만 과다노출된 광량을 검출하여 이를 보상할 수 있도록 조리개를 닫아주는 방향으로 조리개구동부(도시되지 않음)가 작동되게 제어신호를 출력하는 것이기 때문에 현재로서는 별다른 동작을 하지 않는다.

스위치(SW2)는 상시 스위치(SW1)가 스위칭됨에 따라 자동스위칭된다.

따라서 상기 샘플링홀드회로(30)의 출력신호는 스위치(SW2)를 통해 영상신호레벨검출수단(50)에 상시 출력신호가 인가되면 적분기(51)는 동기신호발생수단(도시되지 않음)에서 발생되는 수직동기신호의 1수직주기마다 적분되고, 적분된 DC레벨의 영상신호를 인버터(INV)를 통하여 반전한 다음 비교기(52)의 반전 입력단에 인가하면 비교기(52)에서 가변저항(VR1)에 의해 설정된 기준전합과 비교하여 현재으 신호레벨이 적합한 광량을 싣고 있는지를 판별하여 결과를 플립플롭(FF1)에 입력단에 인가한다.

이때 비교기(52)의 출력은 영상신호레벨이 기준신호레벨보다 낮은면 하이논리로 출력되고, 적정레벨이 되면 로우논리로 출력된다. 플립플롭(FF1)은 클럭단에 1/2수직주기의 클럭주기를 가진 클럭신호가 인가되도록한 D플립플롭으로 입력단(D)에 인가된 신호를 완충작용을 통해 그대로 마이콤(10)에 전달한다.

즉, 입력단(D)에 인가된 신호가 하이논리일때는 하이논리를 출력하고 로우논리일때는 로우논리를 출력하는데 마이콤(10)에서는 로우논리가 인가될 때는 그대로 세트된 초기모드인 1/2000초의 셔터모드를 선택하는 제어신호를 출력하고 하이논리가 출력될 때는 셔터속도를 다운시켜 모드를 선택하도록 제어신호를 출력한다.

그리고 상기 다운시킨 모드가 선택되면 상술한 과정을 반복하여 레벨검출수단(50)을 통해 적합성판단을 하고, 인가된 레벨이 기준신호레벨보다 낮게 판단될 때에는 최소한 노말상태인 1/60초까지 계속 셔터속도를 다운시킨다. 그러나 스위치(SW5)로 수직블랭킹기간 동안에는 D플립플롭의 입력단(D)에 로우논리를 인가하여 출력되게 하여 계속적으로 마이콤(10)에 하이논리가 인가되는 것을 방지하고, 한번 입력신호에 대한 신호를 출력한후 다음 입력신호에 대비하게 해준다.

상술한 제1도의 동작과정을 통해 예를 들면 설명하면 다음과 같다.

일예로 상술한 바와 같이 셔터속도가 1/2000초로 설정되어 있고 조리개가 풀 개방된 상태에서 입사된 광량이 10,000LUX일 경우, 제2도에서 볼 수 있는 바와 같이 적절한 영상신호레벨이 조성되는 조건이므로 레벨검출수단(50)의 출력은 로우논리가 되고 적합한 촛점심도를 갖는 센터포커스의 영상신호가 재현된다.

또 다른 일예로 1,000LUX의 조도를 가지는 빛이 입사될 경우에는 10,000LUX보다 영상신호가 어두우므로 레벨검출수단(50)내의 비교기(52)의 출력은 하이논리가 되고, 따라서 마이콤(10)에 인가되는 신호 또한 하이논리가 되어 마이콤(10)은 셔터속도를 다운시키는 작업에 들어간다. 즉, 제2도에서와 같이 초기세팅값이 1/2000초였으므로 한번 하이논리가 인가되면 1/1000초로 다운된다. 그 다음에도 계속해서 영상신호레벨이 적합치 않으므로 하이논리가 마이콤(10)에 인가되어 1/500초로 다운된다. 그러나, 제2도에서와 같이 1,000LUX의 조도가 인가될 경우에는 셔터속도가 1/250초의 모드로 선택되어야 하므로 1/250초 모드가 선택될 때까지 상술한 과정을 반복하고 1/250초 모드가 선택되면 레벨검출수단(50)은 로우논리를 마이콤(10)에 출력하게 된다.

또 다른 일예로 100,000LUX의 조도가 입사되는 경우에는 셔터속도가 최고 1/2000초로 고정되어 있어 더이상 셔터속도를 상승시켜 심도를 조절한다는 것은 불가능하다. 따라서, 조리개 검출회로(40)를 통해 제2도와 같이 조리개를 1.4F(렌즈구경비)의 풀 개방상태에서 2.8F로 닫아주어 과다노출광량만큼 보상된 적합한 촛점심도를 갖춘 영상신호를 재현시킨다.

상술한 바와 같이 본 고안은 영상촬영장치에 있어서 피사체와 주위배경의 심도에 차이를 두어 촬영하는 것과 같은 특수촬영시 셔터속도를 자동조절하여 촛점심도를 조절할 수 있도록 함으로써, 종전의 광학식필터를 부착하여 사용함으로 인한 불편함을 덜어주는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 렌즈를 통해 맺어진 피사체의 광학상을 영상신호로 바꾸기 위한 촬상소자와, 셔터속도를 선택하기 위한 셔터선택부(20)를 포함하는 영상촬영장치에 있어서, 사용자가 가한 외부신호에 의해 센터포커스 제어명령이 인가되면 스위칭되기 위한 센터포커스 선택스위치(SW1), 상기 센터포커스 선택스위치(SW1)를 통해 센터포커스 제어신호가 인가되면 상기 셔터선택부(20)로 셔터속도 제어신호를 출력하기 위한 마이콤(10), 상기 촬상소자의 출력단에 접속되어 상기 셔터선택부(20)에서 선택된 셔터속도에 의해 제어된 상기 촬상소자의 영상출력신호가 인가되면 샘플링하고 홀드하기 위한 샘플링홀드회로(30), 상기 샘플링홀드회로(30)의 출력단에 접속되어 상기 센터포커스 선택스위치(SW1)의 제어상태에 따라 스위칭되는 스위치(SW2), 및 상기 스위치(SW2)가 온되면, 상기 샘플링홀드회로(30)의 출력신호를 인가하여 적분하고, 기준신호와 비교하여 상기 출력신호의 레벨을 검출한 뒤 상기 마이콤(10)의 셔터속도제어 입력단으로 출력하기 위한 레벨검출수단(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 촛점심도의 자동조절회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 레벨검출수단(50)은 상기 샘플링홀드회로(30)의 출력신호가 인가되면 수직주기로 적분하기 위한 적분기(51)와, 상기 적분기(51)의 출력신호를 반전하기 위한 인버터(INV)와, 상기 인버터의 출력신호를 기준신호와 비교하기 위한 비교기(52)와, 상기 비교기(52)의 출력신호를 완충하기 위한 완충기(FF1)와, 상기 비교기(52)와 완충기(FF1) 사이의 접속점(A3)에 수직블랭킹펄스가 인가될 때마다 스위칭되기 위한 스위치(SW5)로 구성됨을 특징으로 하는 촛점심도 자동조절회로.