KR970003038B1 - 캠코더의 손떨림 보정장치 - Google Patents

Abstract

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Description

캠코더의 손떨림 보정장치

제1도는 본 발명을 나타낸 전체구성도.

제2도는 제1도중 좌표보정용 CCD를 나타낸 상세 구성도.

제3도는 상기 제2도의 동작에 따른 전위 분포도.

제4도는 수광부 폴리게이트에 인가하는 전압 생성구조도.

제5도는 상관성 비교영역을 나타낸 상관성 검출도.

제6도는 좌표 보정기간 및 신호출력을 나타낸 타이밍도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 비임스플리터 2, 3 : CCD

4 : 지연기 5, 6, 16, 17 : 레지스터

7, 9 : 버퍼 8 : 감산기

10 : 채널스톱층 11 : 폴리게이트

12, 13 : 전극 14, 15 : 트랜스퍼 게이트.

본 발명은 캠코더(Camcorder)의 손떨림 보정장치에 관한 것으로, 특히 2개의 CCD(Charge Coupled Device)를 사용하여 손떨림에 의한 좌표의 변화를 보정할 수 있도록 한 캠코더의 손떨림 보정장치에 관한 것이다.

종래 캠코더의 손떨림 보정장치는 CCD의 유효화소수를 수평, 수직으로 10% 정도 확장하여 CCD의 출력을 필드단위로 버퍼 메모리에 저장한후 각 버퍼 메모리에 저장된 데이타를 수평방향으로 합해서 수평 보정치를 구하고 수직 방향으로 합해서 수직 보정치를 구하였다.

그런후 1필드 전의 수평, 수직 보정치에서 현재 필드의 수평, 수직 보정치를 공제하는데 한좌표씩 쉬프트시켜가면서 몇번 반복하여 그중 이미지(image) 데이타가 가장 일치하여 공제된 값들의 합이 최소가 되는 좌표가 보정좌표가 되어 버퍼메모리의 데이타를 수평, 수직측으로 각각 쉬프트 시킴으로써 손떨림에 의한 상의 움직임 좌표를 보정하였다.

그러나 상기 데이타 저장을 위한 데이타량이 매우 많아 대용량의 버퍼 메모리를 사용해야 하고 버퍼 메모리의 가격이 비싸며 소모전력이 높아 배터리를 사용하는 캠코더에서는 사용하기 곤란한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 좌표보정용 CCD를 부가하여 구성하여 원가를 절감하고 전하 전송 효율을 높일 수 있는 캠코더의 손떨림 보정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 일실시예를 나타내는 전체 구성도로써, 입력된 영상을 분할하기 위한 비임 스플리터(Beam Splittered), 상기 비임 스플리터(1)에 의해 분할된 영상신호를 전기적 신호로 전환시키는 주 CCD(2), 상기 비임 스플리터(1)에 의해 분할된 영상신호를 표본수신하여 전기적 신호로 전환시키는 좌표보정용 CCD(3), 상기 좌표보정용 CCD(3)에서 출력한 영상 데이타를 1필드 지연시키기 위한 지연기(4), 상기 지연기(4)에 의해 지연된 영상 데이타를 저장하기 위한 레지스터(5), 상기 좌표보정용 CCD(3)에서 출력한 영상데이타를 곧바로 저장하기 위한 레지스터(6), 상기 레지스터(5)의 출력 데이타를 저장하기 위한 다수개의 버퍼(11), 상기 버퍼(7)의 출력 데이타와 레지스터(6)의 출력 데이타의 차를 검출하기 위한 감산기(8), 상기 감산기(8)의 출력을 가산하기 위한 적분버퍼(9)로 구성한다.

이때, 상기 좌표보정용 CCD(3)는 다수개의 채널스톱층(10)이 형성된 폴리게이트(11), 상기 폴리게이트(11)에 수평방향으로 전위분포를 형성하기 위한 수평측 전극(12), 상기 폴리게이트(11)에 수직 방향으로 전위분포를 형성하기 의한 수직측 전극(13), 상기 폴리게이트(11)의 데이타를 전송하기 위한 수평 및 수직 트랜스퍼 게이트(14, 15), 상기 수평 및 수직 트랜스퍼 게이트(14, 15)에 의해 전송된 데이타를 각각 수신하기 위한 수평 및 수직 레지스터(16, 17)로 구성한다(제2도).

상기와 같이 구성된 본 발명에 대한 동작은 다음과 같다.

빛이 상기 폴리게이트(11)를 통과하여 전자와 홀을 생성하고 전자는 BCCD 영역에서 축적한다.

그러나 수광부위에 있는 큰 폴리게이트(11)가 가장자리에 전극(12, 13)을 형성시켜 전압을 가해주기 때문에 디플리티드(depleted)된 BCCD의 각점의 전위는 제3도에 보는것처럼 미끄럼틀 모양의 전위 경사를 가지게 된다.

제3도에서 트랜스퍼 게이트(14, 15)에 가해진 전압이 하이이면 신호 전하는 레지스터(16, 17)에 축적된다.

만약 이때 상기 수평측 전극(13)에 전압이 가해져 있다면 수평 레지스터(15)에 신호 전하가 축적되고, 수직측 전극(14)에 전압이 가해져 있다면 폴리게이트(11)의 전위방향은 아래로 향하게 되어 수직 레지스터(16)에 모이게 된다.

수직 레지스터(16)에 모이게 할때는 수직측 트랜스퍼 게이트(14)는 하이이고 수평측 트랜스퍼 게이트(15)는 로우인 상태이고 수평측 트랜스퍼 게이트(15)가 로우이면 수평 레지스터 방향으로는 장벽이 형성되기 때문에 모든 생성신호 전하는 수직 레지스터(16)로만 가게된다.

전하 축적 게이트의 각 가장자리에 가해주는 전압은 제4도와 같이 생성시킬 수 있는데 수직 전극(13)의 일측에 하이(high)를, 타측에 로우(low)를 인가하면 수직측 트랜스퍼 게이트(15)쪽으로 경사진 전위분포가 형성되고 수평측도 상기와 같이 실행한다.

이때 상기 수평측 전극(12)과 수직측 전극(13)중 어느하나만 전압을 가해주고 동시에 전압을 인가하지 않는다.

수직측 전극(13)의 전압이 로우이면 채널이 오프되어 전압이 수직측에 전달되지 않으므로 수직측은 플로팅(floating)이 되는 셈이므로 수평측 전극(12)에 의해 생기는 전기장이 수평 레지스터(16)에 수직 방향이 되도록 할 수 있다.

이때 상기 좌표보정용 CCD(3)에 인가되는 화상은 비임 스플리터(1)를 거쳐 인가되는데 전체 화상을 다 받을 필요가 없으며 적당한 영역만을 수광하여도 되는 것으로 상기한 바와 같이 공정이 간단하고 독축하는 시간이 절약되도록 하는 구조를 갖도록 한 것이다.

좌표보정용 CCD(3)에서 출력된 신호를 상기 지연기(4)에서 1필드 이상 지연된후 상기 레지스터(5)에 인가되며 상기 레지스터(6)에는 곧바로 인가된다. 이때 수직 신호와 수평 신호는 각각 분리되어 따로 따로 계산되어야 함은 물론이다.

상기 레지스터(5)에서 출력한 1필드 지연된 데이타와 상기 레지스터(6)에서 출력한 현재 영상 데이타에 대해 상관성 비교를 하는데 제5도의 상관성 비교영역의 수평측 좌표가 n+j부터 -j까지라면 이 영역의 데이타가 상기 레지스터(5)에 차례로 들어있게되며 현재 필드의 상기 좌표보정용 CCD(3) 출력은 상기 레지스터(6)에 차있게 된다.

한 필드전의 데이타는 상기 버퍼(7)에 차례로 인가되고 상기 감산기(8)에서 현재 필드의 수평측 좌표 0의 데이타와 빼기를 행하게 된후 적분버퍼(9)에 그 결과가 저장된다. 이때 현재 필드 0번째 데이타는 상기 버퍼(7)에 있는 모든 데이타들과 각각 한번씩 빼기 동작을 행한다.

그 다음 지연된 레지스터(5)에 있는 데이타는 상기 버퍼(7)로 한칸씩 움직이며 현재 필드의 출력을 담고 있는 레지스터(6)들도 한칸씩 오른쪽으로 쉬프트되어 처음과 같은 방식으로 빼기 및 그 결과를 적분버퍼(9)에 저장하게 된다. 적분버퍼(9)는 계산되어 입력되는 값들을 차례대로 받아들여 합하는 동작을 한다. 0부터 n까지의 이러한 동작을 행한후 적분버퍼(9)에 있는 값이 최소되는 적분버퍼(9)의 좌표가 CCD 보정좌표가 되므로 이것을 다시 피드백시켜 상기 주 CCD(3)의 좌표보정을 할 수 있는 것이다.

본 발명의 다른 실시예로는 지연된 레지스터(5) 및 현재 필드 레지스터(6)의 값을 적당한 임계값을 기준으로 2진화시켜 빼기 동작 대신에 앤드(and)동작을 시켜 그 합이 가장 큰 좌표를 구하거나, XOR 동작을 시켜 그 합이 가장작은 좌표를 구할 수 있다.

또한 NOT XOR 동작을 시키면 합하는 레지스터를 상기 적분버퍼(9)를 사용하지 않고 현재값과 새로 들어오는 값을 AND 시킨후 보관하게 되면 보정좌표의 위치만 최종값이 1이되고 나머지는 0이 될 것이다.

제6도에서 상관성 검출은 수직 블랭크(blank)동안 행해져야 하므로 상관성 비교영역은 주 CCD(2)와 같이 수광부 전영역을 할 필요가 없으며 시간을 아끼기 위해서는 축적후 출력방식인 기존의 CCD 구동 방식보다는 축적과 동시에 출력시키는 본 발명에 의한 CCD 구조가 필수적이다.

수직 블랭킹 기간동안 상관성 검출이 이루어져 그 결과가 주 CCD(3) 구동부나 신호처리 회로부로 피드백되기 때문에 한 필드를 보관하는 이차원 메모리는 필요없게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 공정이 간단하여 공정 수율을 올릴 수 있고 원가 절감을 이룰 수 있으며 경사진 전위에 의한 전하 전송 효율을 올릴 수 있고 폴리게이트를 사용하여 신호량을 줄였기 때문에 각 라인의 합이 레지스터에서 오버플로우(overflow)되지 않도록 하는 효과가 있다.

또한 채널스톱층 모양과 면적을 조절하여 포화를 쉽게 조절할 수 있으며 트라이 레벨(tri-level)의 VCCDD 클럭을 쓰지 않고 디자인 룰(esign Rule)이 느슨해지는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 입력된 영상을 분할하기 위한 비임 스플리터(1), 상기 비임 스플리터(1)에 의해 분할된 영상 신호를 전기적 신호로 전환시키는 주 CCD(2), 상기 비임 스플리터(1)에 의해 분할된 영상신호를 표본수신하여 전기적 신호로 전환시키는 좌표보정용 CCD(3), 상기 좌표보정용 CCD(3)에서 출력한 영상 데이타를 1필드 지연시키는 지연기(4), 상기 지연기(4)에 의해 지연된 영상 데이타를 저장하는 제1레지스터(5), 상기 좌표보정용 CCD(3)에서 출력한 영상 데이타를 곧바로 저장하기 위한 제2레지스터(6), 상기 제1레지스터(5)의 출력 데이타를 저장하기 위한 다수개의 버퍼(7), 상기 버퍼(7)의 출력 데이타와 제2레지스터(6)의 출력 데이타의 차를 검출하는 감산기(8), 상기 감산기(7)의 출력을 가산하는 적분버퍼(9)로 구성함을 특징으로 하는 캠코더의 손떨림 방지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 좌표보정용 CCD(3)는 다수개의 채널스톱층(10)이 형성된 폴리게이트(11), 폴리게이트(11)에 수평 방향으로 선위 분포를 형성하기 위한 수평측 전극(12), 상기 폴리게이트(11)에 수직 방향으로 전위분포를 형성하기 위한 수직측 전극(13), 상기 폴리게이트(11)의 데이타를 전송하기 위한 수평 및 수직 트랜스퍼 게이트(14,15), 상기 수평 및 수직 트랜스퍼 게이트(14, 15)에 의해 전송된 데이타를 각각 수신하기 위한 수평 및 수직 레지스터(16, 17)로 구성함을 특징으로 하는 캠코더의 손떨림 보정장치.