KR950007031B1 - Auto-focus controlling circuit for camera - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 카메라 촛점 자동 조절 회로도.1 is a conventional camera focus automatic adjustment circuit diagram.
제2a도 및 b도는 피사체와 영상 신호와 고역 성분의 관계도.2A and 2B show a relationship between a subject, an image signal, and a high frequency component.
제3도는 본 발명 카메라의 자동 촛점 조정회로도.3 is an automatic focus adjustment circuit of the camera of the present invention.
제4도는 수평 동기신호와 제3도의 카운터의 동작 타이밍도.4 is an operation timing diagram of a horizontal synchronization signal and a counter of FIG.
제5도는 제3도의 마이콤에서 수행하는 제어의 흐름도.5 is a flowchart of control performed by the microcomputer of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 렌즈 2 : 조리개1: lens 2: aperture
3 : 씨씨디 4 : 자동 이득 조절부3: CD 4: auto gain control unit
5 : 영상신호 처리부 20 : 카운터5: Image signal processor 20: Counter
21 : 스위치 22~24 : 피크 검출기21: switch 22 to 24: peak detector
25 : A/D변환기 26 : 마이콤25: A / D converter 26: Micom
본 발명은 카메라의 자동촛점의 조정에 관한 것으로, 특히 수평 무늬를 갖는 피사체에 대하여 자동으로 촛점을 조정하는데 적당하도록 한 카메라의 자동 촛점 조정회로에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the adjustment of the autofocus of a camera, and more particularly, to an automatic focus adjustment circuit of a camera that is suitable for automatically adjusting the focus on a subject having a horizontal pattern.
일반적으로 사용되고 있는 종래의 카메라 자동 촛점 조정회로는 제1도에서 도시한 바와 같이, 렌즈(1)와 조리개(2) 및 씨씨디(3)를 통해 입력된 영상신호는 자동 이득 조절부(4)를 통하여 고역 필터부(6)에 입력되고, 상기 고역 필터부(6)에서는 영상신호의 고역성분을 추출하여 촛점이 맞았는지 또는 그렇지 않은지를 판단하는 촛점 평가치로 이용한다.In general, the conventional camera automatic focus adjustment circuit is used as shown in Figure 1, the image signal input through the lens (1), the aperture (2) and the CD (3) is the automatic gain control unit (4) The high-pass filter unit 6 is input to the high-pass filter unit 6, and the high-pass filter unit 6 extracts the high-band components of the video signal and uses the focus evaluation value to determine whether the focus is correct or not.
즉, 촛점이 맞는 경우에는 영상신호의 고역 성분이 많이 존재하여 촛점 평가치의 값은 커지게 되고 반대로 촛점이 맞지않은 경우에는 영상신호의 고역 성분이 적게 되는 것을 이용하는 것이다.That is, when the focus is correct, the high frequency component of the video signal is large, and the value of the focus evaluation value is increased. On the contrary, when the focus is not focused, the high frequency component of the video signal is decreased.
이 촛점 평가치를 아날로그/디지탈 변환하여 그 값을 마이컴(9)에 전송하여 촛점평가치가 증가하는 방향으로 모터(도면 미표시)를 회전시켜 카메라의 촛점을 자동 조절하게 된다.The focus evaluation value is analog-digital converted and the value is transmitted to the microcomputer 9 to rotate the motor (not shown) in the direction of increasing the focus evaluation value, thereby automatically adjusting the focus of the camera.
상기와 같이 구성되는 자동 촛점장치에 대하여 그 동작 및 문제점을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and problems with respect to the automatic focusing device configured as described above in detail as follows.
먼저, 제1도에서 렌즈(1), 조리개(2), 씨씨디(3) 및 자동이득 조절부(4)를 통과한 영상신호는 영상신호 처리부(5)를 통하여 신호 기록 회로로 입력된다. 또한, 자동 이득 조절부(4)를 통과한 영상신호는 고역 성분을 추출하기 위하여 고역 필터부(6)에 입력된다.First, the image signal passing through the lens 1, the aperture 2, the CD 3, and the automatic gain adjusting unit 4 in FIG. 1 is input to the signal recording circuit through the image signal processing unit 5. In addition, the video signal passing through the automatic gain control unit 4 is input to the high pass filter unit 6 to extract the high pass component.
영상신호의 고역성분은 아날로그/디지탈 변환기(7)에서 디지탈 신호로 변환되어 1필드 간격으로 디지탈 적분이 수행된다. 적분된 값은 마이콤(9)에 전달되어 자동 촛점의 평가치로 이용되며, 상기 마이콤(9)은 촛점 평가치가 증가하는 방향으로 모터를 구동하여 자동 촛점을 행한다.The high frequency component of the video signal is converted into a digital signal by the analog / digital converter 7 and digital integration is performed at intervals of one field. The integrated value is transmitted to the microcomputer 9 to be used as the evaluation value of the automatic focus, and the microcomputer 9 performs the automatic focus by driving the motor in the direction in which the focus evaluation value increases.
그러나, 이러한 자동촛점 조정회로는 고역 모터를 사용하여 촛점 평가치를 추출할 때 제2a도와 같은 피사체에 대하여 영상신호를 고역성분이 존재하므로 자동 촛점을 행할 수 있지만, 제2b도와 같은 피사체에 대하여는 영상신호에 고역성분이 존재하지 않아 자동 촛점을 행할 수 없어 오동작을 유발하는 문제점을 가지고 있다.However, when the autofocus adjustment circuit extracts the focus evaluation value using a high-frequency motor, the high-frequency component exists in the image signal for the subject as shown in FIG. There is a problem that causes a malfunction because the high frequency component does not exist in the auto focus cannot be performed.
이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 자동 촛점 조절회로에 따르는 결함을 감안하여 수평 무늬를 갖는 피사체에 대해서도 자동 촛점의 수행이 가능한 카메라 구동회로를 제공하기 위한 목적에서 창안된 것으로, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.Accordingly, the present invention was conceived in order to provide a camera driving circuit capable of performing auto focus on a subject having a horizontal pattern in view of the deficiencies caused by the conventional auto focus control circuit as described above. As follows.
제3도는 본 발명의 자동 촛점 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 제1도의 종래 회로에서 고역 필터를 대신하여 3개의 피크 검출기를 사용하는데, 영상 신호 처리부(5)로 부터의 수평 동기신호를 2분주하는 카운터(20)와, 상기 카운터(20)로부터의 수평 동기신호를 2분주하는 카운터(20)와, 상기 카운터(20)로부터의 제어신호에 따라 자동 이득 조절부(4)의 출력신호를 서로 다른 경로로 출력하도록 스위칭 동작을 수행하는 스위치(21)와, 상기 스위치(21)로 부터 입력된 영상신호에서 그 최대치를 홀딩하는 피크 검출기(22,23)와, 상기 피크 검출기(22,23)가 홀딩한 영상신호의 값을 비교하여 최대치를 홀딩하는 피크 검출기(24)와, 상기 피크검출기(24)가 가지고 있는 아날로그 신호를 대응하는 디지탈값으로 변환하는 A/D변환기(25)와, 상기 A/D변환기(25)의 출력 데이타를 입력하고 이를 해석하여 외부에 결합되어있는 모터 구동부(10)를 제어함으로 써 카메라의 촛점을 자동으로 조절하는 마이콤(26)으로 구성된다.FIG. 3 is an automatic focusing circuit diagram of the present invention. As shown in FIG. 3, three peak detectors are used in place of the high pass filter in the conventional circuit of FIG. The counter 20, the counter 20 for dividing the horizontal synchronizing signal from the counter 20, and the output signal of the automatic gain control unit 4 according to the control signal from the counter 20. A switch 21 for performing a switching operation to output to another path, peak detectors 22 and 23 for holding the maximum value in an image signal input from the switch 21, and the peak detectors 22 and 23; A peak detector 24 for holding the maximum value by comparing the value of the held video signal, an A / D converter 25 for converting the analog signal of the peak detector 24 into a corresponding digital value, and Output data of the A / D converter 25; It consists of a microcomputer 26 that automatically adjusts the focus of the camera by controlling the motor driver 10 coupled to the outside by inputting and interpreting it.
상기와 같이 구성한 본 발명의 회로에 대하여 그 동작 및 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the circuit of the present invention configured as described above in detail as follows.
즉, 제3도에서 렌즈(1), 조리개(2), 씨씨디(3), 자동이득조절부(4)를 거친 영상신호는 영상 신호 처리부(5)를 통하여 신호 기록 회로로 출력된다.That is, in FIG. 3, the image signal passed through the lens 1, the iris 2, the CD 3, and the automatic gain control unit 4 is output to the signal recording circuit through the image signal processing unit 5. As shown in FIG.
그리고 상기 영상 신호 처리부(5)에서 발생하는 수평동기 신호를 카운터(20)에서 2분주시킨 다음 그 분주 된 신호의 레벨에 따라 스위치(11)를 온/오프 동작시켜 인접한 수평주사 시간에 대하여 교번적으로 스위칭 하도록 한다.The horizontal synchronization signal generated by the image signal processor 5 is divided in two by the counter 20, and then the switch 11 is turned on / off according to the level of the divided signal to alternate the horizontal scanning time. Switch to.
한편, 제4a도 및 b도는 수평동기신호와 카운터(20)의 출력의 타이밍 다이아그램으로서, 처음 수평주사 기간동안에는 피크 검출기(22)가 선택되어 영상신호의 최대치를 검출하고, 카운터(20) 출력의 하강 에지 부분에서 피크 검출기(23)를 리세트하고, 두번째와 수평 주사기간동안에는 피크 검출기(22)를 리세트함으로써 항상 인접한 수평주사 기간동안 영상신호의 최대값의 차를 항상 출력하게 된다.4A and 4B are timing diagrams of the horizontal synchronization signal and the output of the counter 20. During the first horizontal scanning period, the peak detector 22 is selected to detect the maximum value of the image signal, and the counter 20 is output. By resetting the peak detector 23 at the falling edge of and resetting the peak detector 22 between the second and horizontal syringes, the difference in the maximum value of the video signal is always output during the adjacent horizontal scanning period.
이 값은 피크 검출기(24)에 입력되어 1필드 기간내에서 최대값을 검출하게 되며, 이 값은 다시 A/D변환기(25)를 통하여 디지탈 신호로 변환된 다음 마이콤(16)으로 입력되어 촛점의 평가치로 이용된다.This value is input to the peak detector 24 to detect the maximum value within one field period, and this value is again converted into a digital signal through the A / D converter 25 and then input to the microcomputer 16 to focus It is used as an evaluation value.
한편, 영상 신호 처리부(5)에서 발생되는 수직 동기신호는 1필드마다 상기 마이콤(26)에 대하여 인터럽트를 발생하여 1필드 기간마다 상기 A/D변환기(25)로 부터 촛점 평가치를 읽어들이도록 한다.On the other hand, the vertical synchronizing signal generated by the image signal processing unit 5 generates an interrupt to the microcomputer 26 every field to read the focus evaluation value from the A / D converter 25 every field period. .
상기 마이콤(26)는 촛점 평가치를 읽고 난 후에는 즉시 상기 피크 검출기(24)를 리세트시키고 제5도와 같은 알고리즘에 의해 가장 최적의 자동 촛점이 수행되도록 하는데, 먼저 마이콤(26)은 영상 신호의 1필드가 경과하면 촛점의 평가치를 구한 다음 상기 피크 검출기(24)를 리세트시키고 촛점의 평가치가 증가하지 않으면 모터의 방향을 역회전시킴으로써 카메라에서의 촛점을 자동조절하게 된다.After reading the focus estimate, the microcomputer 26 immediately resets the peak detector 24 and performs the most optimal automatic focusing by an algorithm such as FIG. When one field has elapsed, the evaluation value of the focus is obtained, and then the peak detector 24 is reset, and if the evaluation value of the focus is not increased, the focusing in the camera is automatically adjusted by reverse rotation of the motor.
이상에서와 같이 본 발명은 카메라에서 인접한 수평주사기간동안 영상신호의 최대값의 차로부터 수평 무늬를 갖는 피사체에 대하여도 정확히 촛점을 자동 조절할 수 있게 해준다.As described above, the present invention makes it possible to automatically adjust the focus accurately even on a subject having a horizontal pattern from the difference of the maximum value of the image signal during the adjacent horizontal scanning period in the camera.
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