KR0139367B1 - 캠코더의 줌 트랙킹(tracking) 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라 일체형 브이씨알(이하 캠코더'라 칭함)에 관한 것으로, 특히 피사체의 확대(축소)시 전자 셔터(SHUTTER)의 변화 시점을 제어하여 줌시 속도 감소 없이도 정확한 줌 트랙킹이 가능하도록 한 캠코더의 줌 트랙킹 방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 줌/포커스 렌즈의 초기 위치를 설정하고, 현재 줌 렌즈의 위치를 검색하여 설정된 제1영역(Zpn-3)내에 위치하면 다음 포커스 렌즈 이동량(FPn-2)에 소정값(△1)을 가산하여 포커스 렌즈 이동량(FPn-1)에 소정값(△2)을 감산하여 포커스 렌즈를 이동시키는 제2과정과; 상기 줌 렌즈의 위치가 제3영역(ZPn-1)내에 위치하면 제2초점평가치(FVn-2)를 산출하고, 줌 렌즈 위치와 포커스 렌즈의 위치를 기설정된 다음 위치로(FPn) 이동시킨후 셔터를 제어하는 제3과정과; 상기 줌렌즈 위치가 포커스 제어된 위치(ZPn+1)에 존재하면 현재 트레이스 곡선대로 포커스렌즈를 트랙킹하고 제3초점평가치(FVn-1)를 산출하는 제4과정과; 상기 산출한 제1내지 제3초점평가치의 대소관계를 판별하여 다음 포커스렌즈를 이동시킬 방향을 결정하는 제5과정을 순차 실행 시킴으로써 달성된다.

Description

캠코더의 줌 트랙킹(TRACKING) 방법

제1도는 본 발명이 적용되는 캠코더의 줌 트랙킹 장치 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 캠코더의 줌 렌즈와 포커스 렌즈와의 트레이스 곡선도.

제3도는 본 발명 캠코더의 줌 트랙킹 과정 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

6 : 줌렌즈 이동부8 : 포커스 렌즈 이동부

11 : 연산 및 제어부12 : 전자셔터 제어부

본 발명은 카메라 일체형 브이씨알(이하 캠코더라 칭함)에 관한 것으로, 특히 피사체의 확대(축소)시 전자 셔터(SHUTTER)의 변화 시점을 제어하여 줌시 속도 감소 없이도 정확한 줌 트랙킹이 가능하도록 한 캠코더의 줌 트랙킹 방법에 관한 것이다.

통상, 캠코더의 3대 목표인 소형경량화, 고화질화, 고기능화중 소형경량화를 실현하기 위해 카메라 광학부는 촬상관소자(CCD)축소 및 리어 포커싱(REAR FOCUSING)방식을 채택하고 있다.

리어 포커싱 방식은 프론트 포커싱 방식(FRONT FOCUSING SYSTEM)과는 달리 프론트 렌즈를 구동할 필요가 없기에 근거리 촬영이 가능함은 물론 소형화에 적합하다.

아울러 포커싱을 위해 소형 경량인 4군렌즈를 구동하기 때문에 구동모터의 부하가 경감되는 장점도 있다.

이러한 통상적인 리어 포커싱 방식을 적용한 종래의 캠코더는 4군렌즈로 이루어진 카메라 렌즈수단과, 카메라 렌즈수단에서 얻어진 피사체의 광신호를 촬상영상 신호로 변환하는 촬상관(CCD)과, 촬상관으로 부터 얻어지는 신호로 부터 영역을 분할하고 화면 1필드분의 휘도신호의 고역성분을 적분하고, 그 적분값에 따라 초점 평가치를 산출하는 영역분할 및 초점 평가치 산출수단과, 산출된 초점 평가치와 줌 렌즈 및 포커스 렌즈 위치검출수단에서 얻어진 줌 및 포커스 렌즈의 위치에 따라 줌 렌즈 및 포커스 렌즈 이동수단을 제어하여 초점을 조절하는 제어 수단으로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래 캠코더 시스템을 참조하여 종래 줌 트랙킹 동작을 첨부된 도면 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 피사체의 상이 카메라 렌즈수단내의 조리개, 줌렌즈, 포커스렌즈를 통하여 촬상관에 입력되면 촬상관은 입력된 피사체의 상을 촬상영상신호로 변환하여 신호 처리수단에 인가한다.

신호 처리 수단은 촬상영상신호로 부터 칼라신호 및 휘도신호를 검출하여 샘플링 및 이득을 제어하게 되고, 칼라 신호 및 휘도신호를 복합영상신호로 엔코딩하여 비디오 영상신호로 후단의 영상 매개체에 전달한다.

한편, 신호 처리 수단에서 얻어지는 휘도신호를 영역분할 및 초점평가치 산출수단은 화면 1필드분으로 영역분할을 하고, 그 분할한 1필드분의 휘도신호의 고역성분을 1필드분에 대해 적분하고, 그 적분값에 따라 초점 평가치를 산출한다.

제어수단은 상기와 같이 산출되는 초점 평가치에 따라 줌/포커스 렌즈 이동수단을 제어하여 초점 조절을 하게 된다.

즉, 상기한 제어수단에는 줌렌즈 위치 검출수단과 포커스 렌즈 위치검출수단에서 각각 검출되는 줌렌즈 위치 및 포커스 렌즈 위치가 입력되므로, 제어수단은 상기 초점 평가치에 의거 줌 렌즈의 위치 및 포커스 렌즈의 위치를 줌/포커스 렌즈 이동수단을 통해 보정함으로써 초점을 조절하게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 캠코더 시스템은 확대(축소)시에 광량조절을 위해 전자 셔터를 변화시키게 되는데, 이때 전자 셔터가 변화되면 휘도신호가 급격히 변화되어 초점 평가치가 변화되므로 포커스 렌즈를 미동시켜도 정확한 포커싱이 어려워 화상의 초점이 틀어지게 되는 문제점이 발생한다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 피사체의 확대(축소)시 전자 셔터(SHUTTER)의 변화 시점을 제어하여 줌시 속도 감소 없이도 정확한 줌트랙킹이 가능하도록 캠코더의 줌 트랙킹 방법을 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 방법은 줌/포커스 렌즈의 초기 위치를 설정하고, 현재 줌 렌즈의 위치를 검색하여 설정된 제1영역(ZPn-3)내에 위치하면 다음 포커스 렌즈 이동량(FPn-2)에 소정값(△1)을 가산하여 포커스 렌즈를 이동시키는 제1과정과; 상기 줌 렌즈의 위치가 제2영역(ZPn-2)내에 위치하면 제1초점평가치(FVn-3)를 산출하고, 다음 포커스 렌즈 이동량(FPn-1)에 소정값(△2)을 감산하여 포커스 렌즈를 이동시키는 제2과정과; 상기 줌 렌즈의 위치가 제3영역(ZPn-1)내에 위치하면 제2초점평가치(FVn-2)를 산출하고, 줌 렌즈 위치와 포커스 렌즈의 위치를 기설정된 다음 위치로(FPn)이동시킨 후 셔터를 제어하는 제 3과정과; 상기 줌 렌즈 위치가 포커스 제어된 위치(ZPn+1)에 존재하면 현재 트레이스 곡선대로 포커스렌즈를 트랙킹하고 제3초점평가치(FVn-1)를 산출하는 제4과정과; 상기 산출한 제1내지 제3초점평가치의 대소 관계를 판별하여 다음 포커스렌즈를 이동시킬 방향을 결정하는 제5과정으로 이루어 진다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명이 적용되는 캠코더 시스템 구성도로써 도시된 바와 같이 1군렌즈(1)와, 줌렌즈인 2군렌즈(2)와, 3군렌즈(3)와, 포커스렌즈(4)와, 상기 4군렌즈(4)를 통한 피사체를 촬상영상신호로 변환하는 촬상관(5)과, 상기 줌렌즈 위치 검출부(7)와, 상기 포커스 렌즈(4)를 이동시키는 포커스렌즈 이동부(8)와, 상기 포커스렌즈(4)의 위치를 검출하는 포커스렌즈 위치 검출부(9)와, 상기 촬상관(5)에 의해 변환된 휘도신호로 부터 초점 평가치를 산출하는 초점평가치 산출부(10)와, 상기 초점평가치 산출부(10)에 의해 산출되는 초점평가치에 의해 줌렌즈/포커스 이동부(6(8) 및 전자셔터 제어부(12)를 제어하여 포커싱을 제어하는 연산 및 제어하는 연산 및 제어부(11)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 본 발명이 적용되는 캠코더 시스템을 참조하여 본 발명의 실시예를 첨부한 도면 제2도 및 제3도에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1 내지 제4 군렌즈(1-4)를 통한 피시체의 광신호는 촬상관(5)에 의해 전기적인 영상신호로 변환되어 후단(도면에는 미도시)의 영상신호 처리수단으로 인가되어져 영상신호가 처리되도록 한다.

아울러 상기 촬상관(5)에 의해 촬상된 휘도신호의 고역성분에서 초점평가치 산출부(10)는 1필드분에 대한 초점평가치를 산출하여 상기한 연산 및 제어부(11)에 입력 한다.

이에 따라 연산 및 제어부(11)는 현재의 줌 렌즈의 위치를 판별하여 포커스 렌즈(4)를 줌 트랙킹하게 된다.

즉, 제2도에 도시된 바와 같이 줌 렌즈의 위치를 횡축이라 하고 포커스 렌즈의 위치를 종축이라 할 때 현재 줌 렌즈의 위치가 ZPn-3이고, 포커스 렌즈 위치가 FPn-3위치에 있으며, 현재 위치가 정확한 트레이스 곡선의 위치에 있다고 가정한다.

이와 같은 상태에서 상기 줌 렌즈가 ZPn-2위치로 이동하게 되면, 포커스렌즈를 FPn-3의 위치에서 FPn-2위치로 이동시키지 않고, 상기 FPn-2위치량에 △1만큼의 이동량을 부가하여 포커스렌즈를 이동시켜 1필드의 영역을 이동시킨다.

이후, 줌렌즈가 ZPn-2위치에서 ZPn-1위치로 이동을 하게 되면 포커스 렌즈를 FPn-1위치량에서 △2이동량만큼을 감산하여 포커스렌즈를 다시 1필드 영역 이동시킴과 아울러 그 영역에서의 제1초점평가치(FVn-3)를 산출하여 내부 메모리에 저장시킨다.

다음으로, 줌렌즈가 ZPn-1의 위치에서 ZPn위치로 3필드의 영역 이동을 하게 되면 포커스렌즈도 트레이스 곡선에 의거 FPn위치로 이동시키고, 그 영역에서의 제2초점평가치(FVn-2)를 산출한 후 전자셔터 제어루틴을 실행하여 전자셔터를 제어하게 된다.

한편, 상기 줌 렌즈위치 검색결과 줌 렌즈가 ZPn위치에 있게 되면 포커스 렌즈를 현재의 트레이스 곡선에 따라 트랙킹 시킴과 아울러 그 위치에서의 제3초점평가치(FVn-1)를 산출하여 상기와 같이 내부메모리에 저장시킨다.

이와 같이 줌 렌즈가 3필드동안 이동을 하게 되면 3필드동안 줌렌즈의이동에 따른 포커스렌즈의 이동으로 얻어진 제1내지 제3초점평가치(FVn-3-FVn-1)를 비교하여 그 다음 필드에서의 포커스렌즈의 이동위치를 결정하게 된다.

즉, 제2도에서 현재 줌 렌즈 위치가 ZPn-3이라면, 그때의 평가치를 저장시키고(FVn-3), 현재 위치에서 줌렌즈를 ZPn-2위치로 이동하면서 포커스 렌즈를 현재 트레이스 곡선보다 △1만큼 가산된 위치(FPn-2+△1)로 이동시키고 그대의 평가치를 저장한다.(FNn-2).

그리고 줌렌즈를 ZPn-1 위치로 이동하면서 포커스 렌즈를 현재 트레이스 곡선보다 △2만큼 감산된 위치(FPn+1-△2)로 이동시키고, 그대의 평가치를 저장 시킨다(FVn-1).

그리고 줌렌즈를 FPn위치로 이동시키고 지금까지 3필드 기간동안의 평가치(FVn-3,FVn-2,FVn-1)를 평가하여 줌렌즈가 ZPn+1위치로 이동할 때 포커스 렌즈를 현재 트레이스 곡선값에서 보정시킨다.

만일, 현재 피사체를 줌 트랙킹할 때 전자 셔터가 변하지 않는 경우에 줌 렌즈 위치가 ZPn-3위치에서 포커스 평가치(FVn-3)가 최대이면 정확한 트레이스 곡선을 추적하는 것이다.

이때 제2도의 a지점에서 전자 셔터가 변하였다면 전자 셔터로 인하여 영상신호의 휘도신호가 급격히 변하므로 인하여 3필드 기간 동안의 포커스 평가치의 대소 관계로 전자 셔터가 변하지 않는 경우와 비교하면 서로 다르게 된다.

즉, 줌 렌즈 위치가 ZPn-1위치에서 최대가 되므로 줌 렌즈가 ZPn위치에서 포커스 렌즈를 현재 트레이스 곡선 보다 (-)값으로 보정을 하게 되어 초점이 틀어지게 된다.

또한, 제2도의 b지점에서 전자 셔터가 변하면 3필드 기간 동안 포커스 평가치의 대소 관계는 전자 셔터가 변하지 않는 경우와 동일 하므로 줌잉시 전자 셔터가 변하여도 정확한 줌 트랙킹이 가능하게 되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 피사체의 확대(축소)시 전자셔터의 영향으로 초점평가치가 변화된 경우에도 줌잉(ZOOMING)속도를 감소시키지 않고서도 정확한 줌 트랙킹이 가능한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 줌/포커스 렌즈의 초기 위치를 설정하고, 현재 줌 렌즈의 위치를 검색하여 설정된 제1영역(ZPn-3)내에 위치하면 다음 포커스 렌즈이동량(FPn-2)에 소정값(△1)을 가산하여 포커스 렌즈를 이동시키는 제1과정과; 상기 줌 렌즈의 위치가 제2영역(ZPn-2)내에 위치하면 제1초점평가치(FVn-3)를 산출하고, 다음 포커스 렌즈 이동량(FPn-1)에 소정값(△2)을 감산하여 포커스 렌즈를 이동시키는 제2과정과; 상기 줌 렌즈의 위치가 제3영역(ZPn-1)내에 위치하면 제2초점평가치(FVn-2)를 산출하고, 줌 렌즈 위치와 포커스 렌즈의 위치를 기설정된 다음 위치로(FPn)_이동시킨후 셔터를 제어 하는 제3과정과; 상기 줌 렌즈 위치가 포커스 제어된 위치(ZPn+1)에 존재하면 현재 트레이스 곡선대로 포커스렌즈를 트랙킹하고 제3초점평가치(FVn-1)를 산출하는 제4과정과; 상기 산출한 제1 내지 제3초점평가치의 대소 관계를 판별하여 다음 포커스렌즈를 이동시킬 방향을 결정하는 제5과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 캠코더의 줌 트랙킹 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제5과정은 상기 제1 내지 제3초점 평가치 비교결과 FVn-2FVn-3FVn-1일 경우 전자셔터가 변화되지 않은 것으로 판단을 하고, 다음 필드에서는 포커스렌즈를 FPn+1+△1만큼 이동시킨후 현재의 트레이스 곡선으로 트랙킹을 하는 것을 특징으로 하는 캠코더의 줌 트랙킹 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제5과정은 제1내지 제3초점 평가치 비교 결과 FVn-1FVn-3FVn-2일 경우 전자셔터가 변화된 것으로 판단을 하고, 현재의 트레이스 곡선으로 줌 트랙킹을 하는 것을 특징으로 하는 캠코더의 줌 트랙킹 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제5과정은 상기 제1 내지 제3초점 평가치 비교결과 초점 평가치의 대소관계가 FV-2FVn-3FVn-1 또는 FVn-1FVn-3FVn-2의 범위내에 속하지 않으면 다음 필드에서 포커스렌즈를 현재 트레이스곡선에 따라 이동시켜 줌 트랙킹을 행하는 것을 특징으로 하는 캠코더의 줌 트랙킹 방법