KR950003570B1 - 비디오 카메라의 초점제어 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

비디오 카메라의 초점제어 방법

제 1 도는 본 발명의 비디오 카메라의 초점 제어장치의 구성도.

제 2 도는 제 1 도의 자동포커스 제어부에 대한 상세 구성도.

제 3 도는 제 1 도의 초점위치에 따른 초점평가치의 변화도.

제 4 도는 제 1 도의 초점평가치에 따른 모터속도제어 그래프도.

제 5 도는 제 1 도의 동작설명에 대한 신호흐름도로서, 제5(a)도는 촛점평가치 기울기산출 신호흐름도이고, 제5(b)도는 모터속도제어 신호흐름도이며, 제5(c)도는 정점확인에 대한 신호흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 포커스 렌즈 2 : 촬상관

3 : 자동이득제어부 4 : 엔코더부

5 : 비디오신호 처리부 6 : 밴드패스 필터부

7 : 아날로그/디지탈 변환부 8 : 자동포커스 제어부

9 : 동기분리부 10 : 마이콤

본 발명은 카메라 일체형 브이씨알(이하, "캠코더"라 약칭함)의 초점위치 제어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동초점 캠코더에서 초점 평가치가 최대점으로 되는 렌즈위치 선정에 있어서의 초점렌즈 구동용 모터의 속도제어를 일정하게 유지함으로써 발생되는 초점상태의 부정확 및 속도의 저하를 방지하고 초점평가치의 변화값에 따라 모터의 속도를 비례제어 하도록 하는 비디오 카메라의 초점제어 방법에 관한 것이다.

종래의 자동초점 카메라의 초점평가치 추출장치로서는 고정된 화면영역으로 초점이 맞은 상태를 검출하므로 다양한 화면에 대해, 즉 화면의 콘트라스트가 낮은 화면, 포커스 렌즈가 와이드상태에 있는 경우 피사체 심도가 낮아져 초점을 맞추기가 어렵고, 또한 초점평가치가 최대로되는 렌즈위치선정에 있어서 초점 렌즈 구동용 모터의 속도제어를 일정하게 유지시킬 경우 초점상태가 정확하지 않고 속도가 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와같은 종래의 문제점을 감안하여 포커스 모터를 정향방향(시계방향) 또는 역방향(반시계방향)으로 구동시켜 렌즈 및 촬상관으로 부터 촬상되어 입력되는 피사체의 영상신호로 부터 초점평가치를 추출하고 그 초점평가치에 대한 기울기를 산출하여 정점을 확인 후 초점평가치의 기울기 값에 따라 포커스 모터의 속도를 비례제어하여 초점조절의 속도 향상 및 조점을 정확히 맞추도록 하는 비디오 카메라의 초점제어 방법을 제공함에 있다.

이와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 방법으로는, 촬상 초기에 포커스모터의 임의 방향으로 구동시켜 초점을 조절하는 제 1 과정과, 상기 포커스모터의 구동에 의해 촬상되어 입력되는 피사체의 휘도 영상 신호 초점평가치를 읽어들이는 제 2 과정과, 상기 초점평가치에 대한 기울기를 산출하는 제 3 과정과, 상기 초점평가치의 기울기에 따라 정초점을 확인하는 제 4 과정과, 상기 정초점위치에 따라 포커스모터의 속도를 제어하는 제 5 과정으로 이루어짐으로서 달성되는 것으로, 이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도는 본 발명의 비디오 카메라의 초점제어 장치의 구성도로서, 이에 도시한 바와같이, 포커스렌즈(1)를 광축방향으로 전, 후퇴시키는 포커스모터(11)와, 상기 포커스렌즈(1)로부터 입사되는 피사체의 광신호를 촬상영상신호로 변환하는 촬상관(2)과, 상기 촬상관(2)으로 부터 촬상되어 입력되는 각 화면영역의 촬상영상신호를 이득제어하고 코틸레이티더 더블 샘플링을 하는 자동이득제어부(3)와, 자동이득제어부(3)로부터 출력되는 여앙신호를 복합영상신호로 엔코딩하는 엔코더부(4)와, 상기 엔코더부(4)로부터 엔코딩된 영상신호를 화면영상신호로 출력하는 비디오신호 처리부(5)와, 상기 자동이득제어부(3)로 부터 출력되는 화면영역의 휘도신호에서 대역성분만을 필터링하는 밴드패스 필터부(6)와, 상기 밴드패스 필터부(6)를 통해 필터링된 화면의 각 영역에 대한 고주파성분의 휘도신호를 디지탈신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(7)와, 상기 자동이득제어부(3)로부터 출력되는 영상신호에서 수평 및 수직동기신호를 분리하는 동기분리부(9)와, 상기 동기분리부(9)에서 분리된 수직동기 및 수직평동기신호에 동기시켜 아날로그/디지탈 변환부(7)에서 얻어진 휘도신호에서 초점평가치를 산출하는 자동포커스 제어부(8)와, 상기 자동 포커스 제어부(8)로 부터 구해진 초점평가치에 따라 포커스모터(11)를 제어함과 아울러 캠코더의 전체 동작을 제어하는 마이콤(10)으로 구성한다.

그리고, 제 2 도는 제 1 도의 자동포커스 제어부(8)에 대한 상세구성도로서, 이에 도시한 바와같이, 상기 아날로그/디지탈 변환부(7)에서 얻어진 현 필드의 초점평가치와 이전필드의 초점평가치를 동기신호에 동기시켜 가산하는 가산기(8a)와 상기 가산기(8a)로 부터 출력되는 평가치를 저장함과 아울러 이전의 필드 초점평가치를 출력하는 메모리부(8b)로 구성한다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 제 1 도 내지 제 5 도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 피사체의 광신호가 포커스 렌즈(1)를 통하여 촬상관(2)에 입력되면 상기 촬상관(2)은 입력된 파사체의 광신호를 촬상영상신호로 변환하여 자동이득제어부(3)에 입력하게 된다.

상기 자동이득제어부(3)는 입력된 촬상영상신호를 샘플링하고 이득제어하여 기울기신호로 출력하게 된다.

이때, 상기한 기울기신호는 포커스렌즈(1)의 이동량에 따라 초점이 맞은 상태와 맞지 않은 상태로 밴드패스 필터부(6) 및 엔코더부(4)에 입력된다.

상기 엔코더부(4)는 자동이득제어부(3)로 입력되는 영역의 영상신호를 엔코딩하여 복합영상신호를 비디오신호 처리부(5)에 입력하게 된다.

상기 비디오신호 처리부(5)는 엔코더부(4)에서 입력된 복합영상신호를 화면영상신호로 처리하여 비디오 출력단자로 출력하게 된다.

한편, 상기한 밴드패스 필터부(6)는 해당 영역의 한 수평귀선기간에 입력되는 휘도신호의 고역성분말을 필터링하여 한 수평귀선기간 동안의 합신호를 아날로그/디지탈 변환부(7)에 입력하게 된다.

상기 아날로그/디지탈 변환부(7)는 밴드패스 필터부(6)를 통해 순차적으로 입력되는 화면의 각 영역에 대한 1필드분(262, 5H)의 휘도신호를 디지탈신호로 변환하여 자동포커스 제어부(8)에 입력하게 된다.

이때, 상기 자동이득 제어부(3)로 부터 이득제어된 촬상영상신호에서 동기분리부(9)가 수직동기 및 수평동기신호를 분리하여 상기한 자동포커스 제어부(8)에 인가하게 된다.

상기 자동포커스 제어부(8)는 제 3 도 및 제 4 도와 같이, 초점위치에 따른 초점평가치를 추출하여 메모리부(8b)로부터 입력되는 이전의 한 필드분의 초점평가치(f1)와 현재 아날로그/디지탈 변화부(7)로 부터 입력되는 디지탈 휘도신호를 동기분리부(9)에서 분리되어 입력되는 수직 및 수평동기신호에 동기시켜 가산기(8a)에서 가산하고 그 가산된 휘도신호를 다시 메모리부(8b)에 순차적으로 저장하게 된다.

이와같이 현재 입력되는 휘도신호와 메모리부(8b)로부터 입력되는 한 필드분의 초점평가치를 계속 가산하면서 한 필드분의 초점평가치를 마이콤(10)에 입력하게 된다.

상기한 마이콤(10)은 초기에 제 4 도와 같이, 포커스모터(11)를 정방향 또는 역방향으로, 즉 최대점으로 구동시키고 자동포커스 제어부(8)로부터 한 필드분(f1)-(f5)씩 입력되는 초점평가치를 읽어 제 4 도에서와 같이 그 초점평가치에 대한 기울기를 산출한 후 초점평가치가 정점(M)인가를 확인하여 정점(M)이면 포커스모터(11)의 속도를 제어하면서 그 포커스모터(11)를 상기와는 반대로 역방향 또는 정방향으로 역회전시켜 포커스모터(11)를 정지시키게 된다.

즉, 다시말해서 상기에서 초점평가치의 기울기 산출은 현재 필드분의 초점평가치와 이전 필드분의 초점평가치를 감산하여 기울기를 산출하고, 또한 포커스모터(11)의 속도제어는 마이콤(10)이 포커스모터(11)의 이동을 판단하여 이동이면 포커스모터(11)의 속도를 제어하게 되고, 상기에서 포커스모터(11)의 정지로 판단되면 동작수행을 정지하게 된다.

또한 상기에서 정점확인은 마이콤(10)이 동작모드 선택을 체크하여 그 동작모드에 따라 임의 방향 이동, 방향판별, 정초점, 정점복귀중임을 판별하게 된다.

일예로써, 동작모드가 "0"이면 포커스모터(11)를 임의 방향으로 이동시키고 모드가 "1"이면 방향을 판별하게 되며, 모드가 "2"이면 정초점을 판단하며, 모드가 "3"이면 정점복귀중임을 판별하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이, 본 발명에 따르면 초기에 포커스모터를 임의 방향으로 구동시켜 렌즈 및 촬상관으로부터 촬상되어 입력되는 피사체의 촬상영상신호로 부터 초점평가치를 추출하고 그 초점평가치에 대한 기울기를 산출하여 정점을 확인한 후 초점평가치의 기울기값에 따라 포커스모터의 속도를 비례제어함으로써 초점조절의 속도 향상 및 초점이 정확히 맞추어지는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 촬상 초기에 포커스모터를 임의 방향으로 구동시켜 초점을 조절하는 제 1 과정과, 상기 포커스모터의 구동에 의해 촬상되어 얻어진 1필드분에 대한 피사체의 초점평가치를 읽어들이는 제 2 과정과, 상기 초점평가치에 대한 기울기를 산출하는 제 3 과정과, 상기 초점평가치의 기울기에 따라 정초점을 확인하는 제 4 과정과, 상기 정초점위치에 따라 포커스모터의 속도를 제어하는 제 5 과정으로 이루어짐을 특징으로 한 비디오 카메라의 초점제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 초점평가치의 기울기 산출은 현재 한필드분의 초점평가치와 이전 필드분의 초점평가치를 감산하여 기울기를 산출하는 것을 특징으로 한 비디오 카메라의 초점제어 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 정초점 확인 과정은 동작모드를 선택하는 제어와, 상기 선택된 모드에 따라 임의방향 이동, 방향 판별, 정초점 및 정점복귀를 판별하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한 비디오 카메라의 초점 제어 방법.