KR100811633B1 - 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어 줌 렌즈(Zoom Lens)와 아이리스(IRIS)가 구비된 씨씨디(CCD) 카메라에서, 입사 광량에 따라 아이리스 오픈 직경(Open Diameter)을 가변 조절하는 아이리스 컨트롤 동작을 정상적으로 수행하되, 줌 렌즈의 위치가 와이드(Wide)에서 텔레(Tele) 방향으로 이동할수록 아이리스 최대(Full) 오픈 직경이 점차 작아지도록 가변 조절함으로써, 아이리스와 씨씨디 사이에 설치된 포커스 렌즈 또는 적외선 필터 등과 같은 광학 소자의 주변 부위를 통해 광이 입사되는 것을 감소시킬 수 있게 되므로, 광학 수차 발생을 억제하여, 선명도와 관련된 MTF(Modulation Transfer Function) 값을 향상시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

씨씨디 카메라, 줌 렌즈 위치, 아이리스 최대 오픈 직경, MTF, 광학 수차

Description

씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절장치 및 방법 {Apparatus and method for controlling iris in CCD camera}

도 1은 일반적인 씨씨디 카메라에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 2는 아이리스 오픈 직경이 감소되는 실시예를 도시한 것이고,

도 3은 아이리스 오픈 직경의 감소로 인해 MTF 값이 향상되는 실시예의 그래프를 도시한 것이고,

도 4는 본 발명이 적용되는 씨씨디 카메라에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 5는 본 발명에 따라 줌 렌즈의 위치가 와이드에서 텔레 방향으로 이동할수록 아이리스 오픈 반경이 작아지는 실시예를 그래프로 도시한 것이고,

도 6은 본 발명에 따라 비휘발성 메모리에 저장되는 아이리스 오픈 반경 값들을 리스트와 그래프로 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 줌 렌즈 11 : 아이리스

12 : 포커스 렌즈 13 : 필터

14 : 씨씨디 15 : 증폭기

16 : 신호 처리기 17 : 제어기

18 : 모터 구동기 19 : 줌 렌즈 위치 검출기

20 : 메모리

본 발명은, 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어 선명도와 관련된 MTF(Modulation Transfer Function) 값을 향상시킬 수 있도록 아이리스 최대 오픈 직경을 가변 조절하는 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은, 일반적인 씨씨디 카메라에 대한 구성을 도시한 것으로, 예를 들어 씨씨디 카메라에는, 줌 렌즈(10), 아이리스(11), 포커스 렌즈(12), 필터(13), 씨씨디(14), 증폭기(15), 신호 처리기(16), 제어기(17), 그리고 모터 구동기(18) 등이 포함 구성되는 데, 상기 줌 렌즈(10)는, 상기 모터 구동기(18)에 의해 전후 방향으로 이동하게 된다.

예를 들어, 상기 제어기(17)에서는, 사용자의 키 입력 등에 의해, 줌 텔레(Zoom Tele) 동작을 수행하는 경우, 상기 모터 구동기(18)를 동작 제어하여, 줌 렌즈의 위치를, 상기 아이리스(11)에 가까운 위치로 이동시킴으로써, 먼 거리의 피사체를 확대 촬영하게 된다.

반면, 상기 제어기(17)에서는, 사용자의 키 입력 등에 의해, 줌 와이드(Zoom Wide) 동작을 수행하는 경우, 상기 모터 구동기(18)를 동작 제어하여, 줌 렌즈의 위치를, 상기 아이리스(11)에서 먼 위치로 이동시킴으로써, 가까운 거리의 피사체 를 넓은 화각으로 촬영하게 된다.

그리고, 상기 제어기(17)에서는, 상기 증폭기(15)를 거쳐, 상기 신호 처리기(16)로 입력되는 신호가, 비디오 신호 처리에 적합한 적정 레벨이 되도록 하기 위하여, 상기 아이리스 오픈 직경(IRIS Open Diameter)을 가변 조절하는 아이리스 컨트롤 동작을 수행하게 된다.

예를 들어, 상기 제어기(17)에서는, 상기 신호 처리기(16)로 입력되는 신호의 레벨이 높으면, 상기 모터 구동기(18)를 동작 제어하여, 상기 아이리스(11)의 오픈 직경을 감소시키고, 상기 신호 처리기(16)로 입력되는 신호의 레벨이 낮으면, 상기 모터 구동기(18)를 동작 제어하여, 상기 아이리스(11)의 오픈 직경을 증가시키게 된다.

한편, 상기 아이리스의 최대 오픈 직경(Full Open Diameter)은, 렌즈 경통의 내부 직경과 같은 물리적인 기구물 등에 의해 제한되는 데, 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 줌 렌즈를 와이드(Wide) 상태로 이동시킨 후, 아이리스 오픈 직경을 '10mm' 로 조절할 때 보다 아이리스 오픈 직경을 '6mm' 로 작게 조절할 때, 아이리스(11) 이후에 설치된 포커스 렌즈와 필터 등의 주변 부위를 통해 씨씨디(CCD)로 입사되는 광량이 감소하게 된다.

즉, 줌 렌즈의 위치가 모두 와이드인 상태에서, 아이리스 오픈 직경을 '10mm'에서 '6mm'로 작게 조절하게 되면, 아이리스 이후에 설치된 포커스 렌즈와 필터의 주변 부위를 통해 씨씨디(CCD)로 입사되는 광량이 감소하기 때문에, 광학 수차 발생을 억제하게 된다.

이에 따라, 도 3에 도시한 바와 같이, 카메라 영상 신호의 선명도와 직접적으로 관련된 MTF(Modulation Transfer Function) 값이, '1'에 가까워지는 선명도 개선 효과를 볼 수 있게 된다.

그러나, 일반적인 씨씨디 카메라에서는, 아이리스 최대 오픈 직경을, 예를 들어 렌즈 경통의 내부 직경과 같은 물리적인 기구물 등에 의해, 고정된 값으로 제한하고 있기 때문에, 도 2를 참조로 전술한 바와 같이, 아이리스 이후에 설치된 포커스 렌즈와 필터의 주변 부위를 통해 씨씨디(CCD)로 입사되는 광량을 효과적으로 감소시킬 수 없게 되므로, 광학 수차 발생으로 인해 카메라 영상 신호의 선명도가 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 예를 들어 줌 렌즈와 아이리스가 구비된 씨씨디 카메라에서, 입사 광량에 따라 아이리스 오픈 직경을 가변 조절하는 아이리스 컨트롤 동작을 정상적으로 수행하되, 줌 렌즈의 위치가 와이드에서 텔레 방향으로 이동할수록 아이리스 최대 오픈 직경(IRIS Full Open Diameter)이 점차 작아지도록 가변 조절함으로써, 광학 수차 발생을 효율적으로 억제하기 위한 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절장치 및 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절방법은, 줌 렌즈의 위치를 검출하는 1단계; 및 상기 검출된 줌 렌즈의 위치에 따라, 아이리스의 최대 오픈 직경을 가변 조절하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 2단계는, 상기 검출된 줌 렌즈의 위치에 대응되는 아이리스 최대 오픈 직경 값을, 기기 내의 비휘발성 메모리에서 검색 독출한 후, 줌 렌즈의 위치가 와이드에서 텔레 방향으로 이동할수록, 아이리스 최대 오픈 직경을 점차 감소시키는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 아이리스 최대 오픈 직경 값은, 줌 렌즈의 위치가 와이드에서 텔레 방향으로 이동할수록 점차 작아지고, 상기 비휘발성 메모리에는, 줌 렌즈의 위치에 대응되는 아이리스 최대 오픈 직경 값이, 그래프 형태 또는 리스트 형태의 실험 결과 치로 저장되는 것을 특징으로 하며,

또한, 본 발명에 따른 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절장치는, 줌 렌즈의 위치를 검출하기 위한 검출수단; 및 상기 검출된 줌 렌즈의 위치에 따라, 아이리스 최대 오픈 직경을 가변 조절하기 위한 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 제어수단은, 상기 검출된 줌 렌즈의 위치에 대응되는 아이리스 최대 오픈 직경 값을, 기기 내의 비휘발성 메모리에서 검색 독출한 후, 줌 렌즈의 위치가 와이드에서 텔레 방향으로 이동할수록, 아이리스 최대 오픈 직경을 점차 감 소시키는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 아이리스 최대 오픈 직경 값은, 줌 렌즈의 위치가 와이드에서 텔레 방향으로 이동할수록 점차 작아지고, 상기 비휘발성 메모리에는, 줌 렌즈의 위치에 대응되는 아이리스 최대 오픈 직경 값이, 그래프 형태 또는 리스트 형태의 실험 결과 치로 저장되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 본 발명에 따른 아이리스 조절장치 및 방법은, 줌 렌즈와 아이리스가 구비된 다양한 유형의 씨씨디 카메라에 적용될 수 있는 것으로, 예를 들어 본 발명이 적용되는 씨씨디 카메라에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 줌 렌즈(10), 아이리스(11), 포커스 렌즈(12), 필터(13), 씨씨디(14), 증폭기(15), 신호 처리기(16), 제어기(17), 모터 구동기(18) 등이 포함 구성됨과 아울러, 줌 렌즈 위치 검출기(19)와 비휘발성 메모리(20)가 추가로 포함 구성된다.

그리고, 상기 제어기(17)에서는, 사용자의 키 입력 등에 의해, 줌 텔레(Zoom Tele) 동작을 수행하는 경우, 상기 모터 구동기(18)를 동작 제어하여, 줌 렌즈의 위치를, 상기 아이리스(11)에 가까운 위치로 이동시키고, 줌 와이드(Zoom Wide) 동작을 수행하는 경우에는, 줌 렌즈의 위치를, 상기 아이리스(11)에서 먼 위치로 이동시키는 통상적인 줌 동작을 수행하게 된다.

또한, 상기 제어기(17)에서는, 상기 증폭기(15)를 거쳐, 상기 신호 처리 기(16)로 입력되는 신호의 레벨이 높으면, 상기 모터 구동기(18)를 동작 제어하여, 상기 아이리스(11)의 오픈 직경을 감소시키고, 상기 신호 처리기(16)로 입력되는 신호의 레벨이 낮으면, 상기 아이리스(11)의 오픈 직경을 증가시키는 통상적으로 아이리스 컨트롤 동작을 수행하게 된다.

한편, 상기 제어기(17)에서는, 상기와 같은 통상적인 줌 동작과 아이리스 컨트롤 동작을 정상적으로 수행하되, 상기 줌 동작 또는 아이리스 컨트롤 동작을 수행하는 경우, 상기 줌 렌즈 위치 검출기(19)에 의해 검출되는 현재의 줌 렌즈 위치를 확인하게 된다.

그리고, 상기 비휘발성 메모리(20)에 저장된 줌 렌즈 위치(Zoom Lens Position) 별 아이리스 최대 오픈 직경(IRIS Full Open Diameter) 값을 검색 독출하게 되는 데, 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 비휘발성 메모리(20)에는, 줌 렌즈의 위치가 와이드(Wide)에서 텔레(Tele) 방향으로 이동할수록, 아이리스 최대 오픈 직경이 작아지도록 조절하기 위한 줌 렌즈 위치별 아이리스 최대 오픈 반경 값들이, 다수의 실험 결과 치로 기 저장된다.

또한, 상기 제어기(17)에서는, 상기와 같이 비휘발성 메모리(20)에서 검색 및 독출되는 임의의 아이리스 최대 오픈 직경 값을 확인한 후, 상기 모터 구동기(18)를 동작 제어하여, 상기 아이리스의 최대 오픈 직경을 줌 렌즈의 위치에 대응되도록, 강제적으로 제한시키게 된다.

예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 줌 렌즈 위치(ZLP: Zoom Lens Position)가, 최대 와이드 위치에 해당하는 1.10 mm 인 경우, 최대 아이리스 오픈 반경(IRIS H/D: IRIS Half Diameter)을 6.2 mm 로 조절하여, 넓은 아이리스 직경 범위 내에서 아이리스 컨트롤 동작이 수행되도록 한다.

반면, 줌 렌즈 위치(ZLP)가, 최대 텔레 상태에서 해당하는 30.74 mm 인 경우에는, 최대 아이리스 오픈 반경(IRIS H/D)을 2.5mm 로 조절하여, 상대적으로 좁은 아이리스 직경 범위 내에서 아이리스 컨트롤 동작이 수행되도록 한다.

이에 따라, 상기 줌 렌즈의 위치가 와이드에서 텔레 방향으로 이동하게 되면, 아이리스 최대 오픈 직경을 점차 감소시킴으로써, 도 2 및 도 3을 참조로 전술한 바와 같이, 아이리스 이후에 설치된 포커스 렌즈와 필터의 주변 부위를 통해 씨씨디(CCD)로 입사되는 광량을 효과적으로 감소시킬 수 있게 되므로, 광학 수차 발생을 억제하여, 카메라 영상의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기와 같이 구성 및 이루어지는 본 발명에 따른 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절장치 및 방법은, 예를 들어 줌 렌즈(Zoom Lens)와 아이리스(IRIS)가 구비된 씨씨디(CCD) 카메라에서, 입사 광량에 따라 아이리스 오픈 직경(Open Diameter) 을 가변 조절하는 아이리스 컨트롤 동작을 정상적으로 수행하되, 줌 렌즈의 위치가 와이드(Wide)에서 텔레(Tele) 방향으로 이동할수록 아이리스 최대(Full) 오픈 직경이 점차 작아지도록 가변 조절함으로써, 아이리스와 씨씨디 사이에 설치된 포커스 렌즈 또는 적외선 필터 등과 같은 광학 소자의 주변 부위를 통해 광이 입사되는 것을 감소시킬 수 있게 되므로, 광학 수차 발생을 억제하여, 선명도와 관련된 MTF 값을 향상시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (10)

1. 줌 렌즈의 위치를 검출하는 1단계; 및

   상기 검출된 줌 렌즈의 위치에 따라, 아이리스의 최대 오픈 직경을 가변 조절하되, 상기 줌 렌즈의 위치가 와이드에서 텔레 방향으로 이동할수록, 아이리스 최대 오픈 직경을 점차 감소시키는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 2단계는, 상기 검출된 줌 렌즈의 위치에 대응되는 아이리스 최대 오픈 직경 값을, 기기 내의 비휘발성 메모리에서 검색 독출한 후, 아이리스의 최대 오픈 직경을 가변 조절하는 것을 특징으로 하는 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절방법.
4. 삭제
5. 제 3항에 있어서,

   상기 비휘발성 메모리에는, 줌 렌즈의 위치에 대응되는 아이리스 최대 오픈 직경 값이, 그래프 형태 또는 리스트 형태의 실험 결과 치로 저장되는 것을 특징으로 하는 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절방법.
6. 줌 렌즈의 위치를 검출하기 위한 검출수단; 및

   상기 검출된 줌 렌즈의 위치에 따라, 아이리스 최대 오픈 직경을 가변 조절하기 위한 제어수단을 포함하여 구성되되,

   상기 제어수단은, 상기 줌 렌즈의 위치가 와이드에서 텔레 방향으로 이동할수록, 아이리스 최대 오픈 직경을 점차 감소시키는 것을 특징으로 하는 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절장치.
7. 삭제
8. 제 6항에 있어서,

   상기 제어수단은, 상기 검출된 줌 렌즈의 위치에 대응되는 아이리스 최대 오 픈 직경 값을, 기기 내의 비휘발성 메모리에서 검색 독출한 후, 아이리스의 최대 오픈 직경을 가변 조절하는 것을 특징으로 하는 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절장치.
9. 삭제
10. 제 8항에 있어서,

    상기 비휘발성 메모리에는, 줌 렌즈의 위치에 대응되는 아이리스 최대 오픈 직경 값이, 그래프 형태 또는 리스트 형태의 실험 결과 치로 저장되는 것을 특징으로 하는 씨씨디 카메라에서의 아이리스 조절장치.

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