KR970004183B1

KR970004183B1 - 비디오 카메라의 화면 처리 방법

Info

Publication number: KR970004183B1
Application number: KR1019930013829A
Authority: KR
Inventors: 최병봉
Original assignee: 대우전자 주식회사; 배순훈
Priority date: 1993-07-21
Filing date: 1993-07-21
Publication date: 1997-03-25
Also published as: JPH07193740A; KR950004922A

Abstract

내용없음

Description

비디오 카메라의 화면 처리 방법

제1도는 비디오 카메라의 자동초점처리를 설명하기 위한 블록도.

제2도는 포커스 렌즈와 줌렌즈간의 초점관계를 나타낸 그래프.

제3도는 본 발명에 따른 F0, F1 모드 판단 단계를 보인 흐름도.

제4도는 본 발명에 따른 F0 화면 처리단계를 보인 흐름도.

제5도는 본 발명에 따른 F1 화면 처리단계를 보인 흐름도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 초점 렌즈2 : 줌렌즈

3 : 광전 변환 수단4 : 자동 이득 제어부

5 : 필터부6 : A/D 변환기

7 : 화면 분할 회로8 : 적분회로

9 : 마이크로 컴퓨터10 : 위치 검출 회로

11, 12 : 구동 회로13 : 펄스 구동모터

14 : 직류 구동모터15 : 키 입력부

본 발명은 자동 초점(Auto Focus) 조절 기능을 갖고 있는 비디오 카메라에 관한 것으로, 특히, 화면의 희미해짐(Fade Out; 이하 "FO"라 함) 및 명확해짐(Fade in; 이하 "FI"라 함) 효과를 부여한 비디오 카메라의 화면 처리 방법에 관한 것이다.

비디오 테이프 레코더를 통해 이미 기록된 영상의 재생 또는 텔레비젼 영상의 기록과 재생 차원에서 더 나아가 사용자는 비디오 카메라를 사용하여 촬영한 영상을 상기한 바와 같은 기록/재생기기로 영상을 보고자 한다.

사용자가 휴대하는 최근의 비디오 카메라는 스틸 카메라에 설치된 자동 초점 조절장치 기능을 또한 구비하고 있어 손쉽게 원하는 영상을 담을 수 있겠으나, 경우에 따라서는 F0, F1와 같은 특별한 영상 효과를 얻고자 한다. 그러나, 이후 설명되겠지만 줌렌즈를 조절하면서 또한 초점렌즈를 조절하여 F0, F1 영상효과를 얻기가 용이하지 않다.

본 발명의 목적은 이러한 영상처리를 단지 키입력에 의해서 자동으로 영상처리되도록 하는 비디오 카메라의 화면 처리 방법을 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적에 따른 본 발명의 비디오 카메라의 화면 처리 방법은 포커스 렌즈와 줌렌즈의 위치를 이동시키는 구동모터와, 렌즈 위치경보를 검출하는 검출수단과, 촬영한 영상신호로부터 추출된 포커싱정보에 기초하여 상기 모터를 제어하여 자동초점되도록 하는 마이크로 컴퓨터를 갖는 비디오 카메라에 있어서, 줌렌즈 위치가 와이드측 영역 1 또는 텔리측 영역 II에 있는지 판단되는 단계 A1; 상기 단계 A1에서 영역 II인 경우 상기 포커스 렌즈를 포커싱 단계위치로 이동시키고 줌렌즈는 영역 I과 II를 분할하는 임계위치로 이동시키는 단계 BI; 상기 단계 AI에서 줌렌즈 위치가 영역 I 인 경우 포커스 렌즈만을 적정 위치로 이동시켜 초점을 흐리도록 하는 단계 C1으로 이루어지는 F0 화면 처리 방법과, 줌렌즈 위치가 와이드측 영역 I 또는 텔레측 영역 II에 있는지 판단하는 단계 A2; 상기 단계 A2에서 영역 II인 경우 상기 줌렌즈를 와이드 측으로 이동시키고 포커스 렌즈는 포커싱 한계위치로 이동시키는 단계 B2; 상기 단계 B2에서 포커스 렌즈만을 이동시켜 상기 촬영된 영상신호로부터의 E값에 기초하여 초점을 맞추어 가는 단계 C2; 상기 단계 A2에서 줌렌즈 위치가 영역 I인 경우 포커스 렌즈를 포커싱 한계위치로 이동시켜 초점을 흐리도록 한 후 다시 포커스 렌즈만을 이동시켜 상기 촬영된 영상신호로부터의 E값에 기초하여 초점을 맞추어가는 단계 D2로 이루어지는 F1화면 처리방법을 갖는 것을 특징으로 한다.

다음에 본 발명에 대해 첨부한 도면을 사용하여 보다 상세히 설명한다.

제1도는 비디오 카메라에 장치되는 자동초점 조절장치의 구성예를 블록도로 나타낸 것이다.

초점렌즈(1)와 줌렌즈(2)를 통해 입사된 광학 신호는 광전변환수단(3)에 의해서 전기적 신호로 변환된다. 상기 광전변환수단(3)으로서는 고체촬상 소자인 CCD(Charge Coupied Device)로 구성될 수 있는 것으로, 이것에 의해 전기신호로 변환된 영상신호는 자동이득 제어부(4)에 입력되고, 자동이득 제어부(4)는 일정레벨 이상으로 신호의 크기를 스스로 조정하여 카메라 회로 측으로 보냄과 동시에 AF 기능을 실시하기 위해서 필터부(5)로 보내어진다.

필터부(5)에서는 이에 입력된 영상신호로부터 고역 성분만을 통과시킨다. 통상 2개의 대역통과 필터로 구성되어 있고 통과된 고역 성분 신호는 미약하므로 증폭단에서 증폭된 후에 다음단으로 출력된다.

상기 고역성분의 필터 출력 신호는 디지탈적으로 신호 처리되도록 아날로그-디지탈 변환기(A/D변환기)(6)에 의해 대응하는 디지탈 값으로 변환되고 이어서 화면분할회로(7)에 입력된다.

화면분할회로(7)에서는 포커스 존(focus zone)만의 신호를 통과시키고 이어서, 적분회로(8)에 의해 필드 단위로 적분되어 포커싱 마이크로 컴퓨터(9)에 입력되고, 마이크로 컴퓨터(9)는 이 데이타를 근거로 하여 상기 광학 시스템을 제어하게 된다. 포커싱 마이크로 컴퓨터(9)에 구비된 신호처리 알고리듬(Algorithm)은 피사체를 촬영하므로써 얻어지는 영상신호의 고역성분의 전압레벨이 최대레벨이 되도록 광학시스템을 제어한다는 원리에 준하므로 상기 구성된 각종 회로부가 요구되는 것이고 이에 의해 얻어진 데이타를 사용하여 마이크로 컴퓨터(9)는 렌즈를 위치 이동시키도록 모터를 제어한다. 즉, 마이크로 컴퓨터(9)는 초점렌즈(1)를 이동시키는 직류 구동모터(14)를 구동하도록 구동회로(12)에 제어신호를 보내어 상기 렌즈(1, 2)들이 광축방향(A)으로 이동되게 한다.

초점렌즈(1)는 길이 ℓ₁의 범위내에서 그리고 줌렌즈(2)는 길이 ℓ₂의 범위내에서 이동되어 자동초점 제어되도록 한다. 초점렌즈(1)는 펄스로 구성되는 직류 구동모터(14)에 의해 위치가 가변되므로 그 위치 정보는 보내어진 펄스수를 카운트하여 마이크로 컴퓨터(9)에 인식할 수 있고, 그리고 줌렌즈(2)의 이동된 위치 정보는 직류 모터에 구비된 위치 검출센서의 출력을 받은 위치검출회로(10)에 의해서 검출된 위치정보를 마이크로 컴퓨터(9)가 이를 받아 인식할 수 있다. 위치 정보는 제2도와 같이 줌 트랙킹 및 곡선도에서 줌렌즈 이동위치와 관련되어 포커스 렌즈 이동위치를 상정하므로 요구되는 것이다.

제2도는 줌 트랙킹 곡선도로서 피사체와의 거리 U₁~U_n에 대해서 줌렌즈(2)의 위치에 따른 초점렌즈(1)의 위치 관계 그래프로서, 횡측은 와이드(WIDE)에서 텔리(TELE)의 줌렌즈(2) 이동거리(ℓ₂)를 나타내고 기구제한선(L_ZE)까지 표시되고, 종축은 초점렌즈(1) 이동거리(ℓ₁)를 나타내고 기구제한선(L_FE)까지 도시되어 있다. 그래프는 피사체와의 거리에 따라서 와이드측 영역인 영역 I과 텔리츨 영역인 영역 II로 구분되고, 영역 I에서는 줌렌즈(2) 이동거리가 초점렌즈(1) 이동거리(ℓ₁)와 비교적 선형인 관계에 놓여 있다. 그리고 피사체와의 거리가 X1일 때 즉, U₁의 곡선은 그 거리에서 피사체를 확대하는 경우와 같이 줌렌즈(2)를 이동시켰을 때 초점이 맞게 되려면 주어진 곡선에서 I₁거리가 조절됨을 의미한다. U₁곡선이 X₁일때 U_n-m곡선은 피사체와 X_n-m거리에 있는 경우를 나타내고 있다. 그리고, 그래프에 보면 줌렌즈(2)를 텔리위치로 이동시킬때 초점거리는 길어지며, 와이드측위치로 이동시키게 되면 초점거리가 짧아진다.

상기의 설명은 자동 초점 제어가 이루어지는데 대한 설명이며 본 발명의 목적에 관련한 F0, F1기능에 대해서는 다음에 설명된다.

초점 F0는 화면이 정상상태에서 의도적으로 화면을 흐리게 하는 것이고 초점 F1는 화면이 흐려진 상태에서 서서히 초점이 맞게 되는 것을 의미한다.

본 발명의 기능은 사용자에 의한 키 입력과 같은 F0 지령명령을 비디오 카메라가 접수하므로써 개시된다. 제3도의 흐름도는 마이크로 컴퓨터(9)가 내장한 ROM과 같은 기억 장치에 적재된 프로그램의 윤곽을 보여주는 것으로 스텝 3-1에서 키입력이 있으면 즉, 제1도의 키입력부(15)에서 F0나 F1키를 누르면 마이크로 컴퓨터(9)가 이를 받아들여 F0, F1기능을 처리하는 서브-루틴에 돌입하게 된다. 스텝 3-2에서 현재 촬영중인지를 판단하여 촬영중이면 스텝 3-3의 F0 모드로, 아니면 스텝 3-4의 F1 모드로 인식하게 된다.

먼저, F0 모드로 인식된 경우에 대해서 그 동작과정을 나타낸 제4도의 흐름도를 참조하여 설명한다.

스텝 4-1에서 촬영개시 키(S) 입력은 제1도의 키 입력부(15)를 통해 입력되고 있는지를 키 스캔한다. 일정시간동안 키 입력이 없으면 본 루프를 벗어나서 노말상태로 복귀하고 촬영개시 키입력이 입력되면 스텝 4-2로 진행된다.

스텝 4-2를 설명하기 위해서 현재의 피사체 위치, 또는 자동 초점된 상태에서 렌즈들(1, 2)의 위치가 제2도에서 "B"의 위치에서 자동 초점이 맞추어지고 있다고 가정했을 때를 생각한다. 그러면, 마이크로 컴퓨터(9)는 줌렌즈(2)의 위치정보를 알기 위해서 렌즈 위치 센서로부터 위치 정보를 검출한다. 위치정보로부터 줌렌즈가 영역 I에 있는지 또는 영역 II에 있는지를 판단한다. 이것은 입력된 정보 즉 L_Z값과 영역 구분 임계점인 L_Z값을 비교하는 것으로 L_Z값은 사전에 입력된 준비된 데이타이며, 스텝 4-2에서와 같이 비교 판단하여 "예"이면 즉, 영역 2에 줌렌즈가 위치하면 스텝 4-3으로 진행한다.

줌렌즈(2)가 영역 II에 위치하여 AF된 경우에는 A0 모드에서 초점렌즈(1)를 기구제한선(L_FE) 위치까지 위치 이동시킨다 해도 상이 현저하게 열화되지 않는다. 즉 F0 특수효과를 나타낼 수 없기 때문에 이때에는 초점렌즈(1) 뿐만 아니라 줌렌즈(2)도 위치 이동시키도록 한다.

즉, 이를 위해서 스텝 4-3과 스텝 4-4와 같이 먼저 초점렌즈(1)를 L_FE방향으로 이동시키고 이어서, 줌렌즈(2)를 L_Z방향으로 이동시킨다. 제2도에는 대강의 이동 궤적이 표시되어 있다. L_FE는 펄스의 카운트에 의해서 그리고 L_Z는 언급한 스텝 4-2와 같은 비교에 의해서 가능하다.

다음에 스텝 4-2에서 I₁이 L_Z보다 작을 때 즉, 영역 I에 있을 때를 고찰한다. 이것을 설명하기 위해서 제2도에서 현재의 상태, 환언하며 AF된 녹말상태에서 렌즈의 위치가 "C점에 있는 경우를 가정한다. 이 상태에서 F0 기능이 개시되면 초점이 흐려지도록 이를테면 D점 위치로 초점렌즈(1)를 이동시켜 F0 효과가 나타나도록 한다. 제4도의 스텝 4-5와 같은 초점렌즈(1)를 L_FD위치로 이동시키고 종료한다. "D"점이라고 하는 것은 U₂라인에 대한 정보가 마이크로 컴퓨터(9)에 내장되어 있는 것을 본 루틴에서 활용하는 것이며 시스템에 따라 이동되는 위치는 달라질 수 있으며 본 예는 그중 하나이다.

실험적으로 F0 기능이 현저하고 효과적인 위치 이동을 자료로 활용할 수 있다.

다음에 F1 동작 처리에 대하여 제5도를 참고하여 상세히 설명한다.

스텝 5-1에서 촬용 개시키(S) 입력이 제1도의 키입력부(15)를 통해 입력되고 있는지를 키 스캔한다. 일정시간 동안 키 입력이 없으면 본 루틴을 벗어나서 노말상태로 복귀하고 촬영개시 입력이 입력되면 스텝 5-2로 진행한다.

스텝 5-2를 설명하기 위해서 현재의 피사체 위치, 또는 자동 초점된 상태에서 렌즈(1, 2)들의 위치가 제2도에서 "B"의 위치에서 자동 초점이 맞추어지고 있다고 가정했을 때를 생각한다. 그러면, 마이크로 컴퓨터(9)는 스텝 5-2와 같이 줌렌즈(2)의 위치정보를 알기 위해서 렌즈 위치 센서로부터 위치 정보를 검출하고, 기준값인 L_Z값과 비교하여 현재의 줌렌즈(2)위치가 영역 II에 있음을 인식한다. 스텝 5-2에서 현재의 경우 "예"에 해당하므로 스텝 5-3으로 진행한다.

그러면, "B"의 위치에서 "A"위치로 신속히 이동시키도록 스텝 5-3과 같이 먼저 줌렌즈(2)를 와이드 측으로 L_Z위치까지 이동시킨다. 이어서 스텝 5-4와 같이 초점을 맞추기 위해서 "E"점으로 포커스 렌즈를 서서히 이동시키고 L_FE에 머무르게 하므로서 FI 동작을 진행한다. 스텝 5-3의 동작은 제4도의 스텝 4-4에 대한 고려이므로 포함된 단계이다.

다음에 스텝 5-2에서 결과가 "아니오"에 해당된 경우, 즉 줌렌즈 위치가 영역 I에 있을때는 스텝 5-6으로 진행한다. 이 경우를 설명하기 위해서 현재의 줌렌즈(2) 위치가 제2도에서 영역 I의 위치 "C"점에 있다고 가정한다. 그러면 스텝 5-6과 같이 초점렌즈(1)를 U₂라인의 "D"점에 위치하도록 L_FD위치로 신속히 이동시키고, "D"점에서부터 화면이 출력됨과 동시에 "C"점으로 초점렌즈(1)를 이동시켜 가면서 AF 동작을 진행한다.

제5도에서 스텝 5-5와 5-8은 AF 동작시 촬용한 영상신호의 고역성분에 대한 직류 레벨 값(E)이 최대치가 되는 지점에서 렌즈 이동을 멈추어 자동 초점이 이루어짐을 완료하는 판단 단계이다. 그 상태가 만족되면 F1 동작을 종료하고 복귀한다.

이와 같이 본 발명에서는 최근 보급이 늘고 있는 비디오 카메라의 사용에 있어서, 일반인이 F0, F1 기능을 단순히 키 입력만으로 손쉽게 동작시켜 화면 효과를 증폭시키도록 하므로서 사용상의 잇점을 제공한다.

Claims

초점렌즈(1)와 줌렌즈(2)의 위치를 각각 이동시키는 각 구동모터(13, 14)와, 렌즈 위치정보를 검출하는 검출수단과, 촬영한 영상신호로부터 추출된 포커싱정보에 기초하여 상기 모터(13, 14)를 제어하여 자동초점되도록 하는 마이크로 컴퓨터(9)를 갖는 비디오 카메라에 있어서, F0 화면 처리방법은 줌렌즈(2) 위치가 와이드 측 영역 I 또는 텔레측 영역 II에 있는 판단하는 단계 A; 상기 단계 A에서 영역 II인 경우 상기 초점렌즈(1)를 포커싱 한계위치로 이동시키고 줌렌즈(2)는 영역 I과 II를 분할하는 임계위치로 이동시키는 단계 B; 상기 단계 A에서 줌렌즈(2) 위치가 영역 I인 경우 초점렌즈(1)만을 적정 위치로 이동시켜 초점을 흐리도록 하는 단계 C로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 화면 처리방법.
초점렌즈(1)와 줌렌즈(2)의 위치를 각각 이동시키는 각 구동모터(13, 14)와, 렌즈 위치정보를 검출하는 검출수단과, 촬영한 영상신호로부터 고역성분의 레벨 값(E)에 기초하여 상기 모터(13, 14)를 제어하여 자동초점되도록 하는 마이크로 컴퓨터(9)를 갖는 비디오 카메라에 있어서, F1 화면 처리방법은 줌렌즈(2) 위치가 와이드 측 영역 I 또는 텔레측 영역 II에 있는 판단하는 단계 A; 상기 단계 A에서 영역 II인 경우 상기 줌렌즈(2)를 와이드측으로 이동시키고 초점렌즈(1)는 포커싱 한계 위치로 이동시키는 단계 B; 상기 단계 B에서 초점렌즈(1)만을 이동시켜 상기 촬영된 영상신호로부터 E 값에 기초하여 초점을 맞추어가는 단계 C; 상기 단계 A에서 줌렌즈(2) 위치가 영역 I인 경우 초점렌즈(1)를 포커싱 한계위치로 이동시켜 초점을 흐리도록 한 후 다시 초점렌즈(1)만을 이동시켜 다시 촬영된 영상신호로부터의 E값에 기초하여 초점을 맞추어가는 단계 D로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 화면 처리방법.
초점렌즈(1)와 줌렌즈(2)의 위치를 각각 이동시키는 각 구동모터(13, 14)와, 렌즈 위치정보를 검출하는 검출수단과, 촬영한 영상신호의 고역성분의 레벨 값(E)에 기초하여 상기 모터(13, 14)를 제어하여 자동초점되도록 하는 마이크로 컴퓨터(9)를 갖는 비디오 카메라에 있어서, 줌렌즈(2) 위치가 와이드 측 영역 I 또는 텔레측 영역 II에 있는지 판단하는 단계 A1; 상기 단계 A1에서 영역 II인 경우 상기 초점렌즈(1)를 포커싱 한계위치로 이동시키고 줌렌즈(2)는 영역 I과 II를 분할하는 임계위치로 이동시키는 단계 B1; 상기 단계 A1에서 줌렌즈(2) 위치가 영역 I인 경우 초점렌즈(1)만을 적정위치로 이동시켜 초점을 흐리도록 하는 단계 C₁으로 이루어지는 F0 화면처리방법과, 줌렌즈(2) 위치가 와이드측 영역 I 또는 텔리측 영역 II에 있는지 판단하는 단계 A2; 상기 단계 A2에서 영역 II인 경우 상기 줌렌즈(2)를 와이드측으로 이동시키고 초점렌즈(1)는 포커싱 한계위치로 이동시키는 단계 B2; 상기 단계 B2에서 초점렌즈(1)만을 이동시켜 상기 촬영된 영상신호로부터의 E값에 기초하여 초점을 맞추어가는 단계 C2; 상기 단계 A₂에서 줌렌즈(2) 위치가 영역 I인 경우 초점렌즈(1)를 포커싱 한계위치로 이동시켜 초점을 흐리도록 한 후 다시 초점렌즈(1)만을 이동시켜 상기 촬영된 영상신호로부터의 E값에 기초하여 초점을 맞추어 가는 단계 D2로 이루어지는 F1 화면 처리방법을 갖는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 화면 처리방법.
제3항에 있어서, 상기 화면처리는 F0 또는 F1 지시 키입력시 현재 촬영중인지 아닌지를 판단하는 단계와, 촬영중인 경우 F0 모드로, 촬영중이 아닌 경우에는 F1 모드로 상기 마이크로 컴퓨터(9)가 인식하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 화면 처리방법.
제4항에 있어서, F0 또는 F1 모드에서 촬영 키 입력이 있을 때에만 상기 단계를 수행하는 촬영 키 입력 판단 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 화면 처리방법.