KR20090071322A

KR20090071322A - 촬상장치

Info

Publication number: KR20090071322A
Application number: KR1020080051792A
Authority: KR
Inventors: 요시하루 고탄다
Original assignee: 삼성디지털이미징 주식회사
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2009-07-01
Also published as: JP5224804B2; JP2009159410A; US20090167738A1

Abstract

본 발명은 외광 반사를 감지하여 조명광의 소등을 판단할 수 있는 촬상장치를 제공하고자 한다. 상기 촬상장치는 동화상을 촬영하는 것이 가능한 것이다. 상기 촬상장치는 피사체를 조명 가능한 발광부, 상기 피사체의 휘도 레벨을 검출하는 측광부, 상기 발광부에 의해 조사되는 광량을 제어하는 광량 제어부를 구비한다. 그리고, 상기 광량 제어부는 적어도 1 프레임 분만큼 상기 발광부에 의해 다른 광량으로 조사하고, 상기 다른 광량으로 조사한 피사체의 휘도 레벨에 기초하여 상기 발광부의 광량을 저감하거나 또는 0으로 제어한다.

Description

촬상장치{Imaging Device}

본 발명은 촬상장치에 관한 것이다.

최근, 디지털 기기의 제조기술 및 정보처리기술의 급속한 발전에 따라, 고성능이며 저가격인 디지털 기기를 용이하게 입수할 수 있어 다양한 디지털 기기가 널리 보급되고 있다. 이러한 중에, 디지털 스틸 카메라는 일반적으로 널리 보급된 디지털 기기 중 하나이다. 디지털 스틸 카메라를 포함하여 촬상 기능을 탑재한 디지털 기기(이하, 촬상장치)에는, 피사체를 조명하기 위한 조명수단으로서 플래시가 탑재되어 있는 것이 많다. 또한, 최근의 촬상장치에는 동화상을 촬영하는 동화상 촬영기능도 탑재되어 있다.

그러나, 이러한 촬상장치에 탑재하는 플래시 등의 조명수단은 대광량이지만 계속적으로 피사체를 조명하는 수단이 아니기 때문에, 동화상의 촬영에 적합하지 않다는 문제가 있다. 따라서, 동화상 촬영시에 계속적으로 광을 발광하는 것이 가능한 조명수단 및 그 제어수단에 관하여 연구개발이 필요하다. 예를 들어, 조명수단으로 LED(Light Emitting Diode) 등이 주목받고 있다. LED는 동화상을 이루는 복수의 프레임 동안 피사체를 조명하는 것이 가능하다. 상기 LED는 휘도가 높고 소비 전력이 낮다는 특징이 있다. 그러나, 상기와 같은 LED를 촬상장치의 조명수단으로 사용함에도, 여전히 많은 전력량을 소비하는 문제는 남아 있다. 따라서 조명수단의 점등/소등을 적절하게 제어하여 촬상장치의 소비 전력을 절약하는 기술은 여전히 큰 주목을 받고 있다.

이와 같은 기술에 관한 것으로, 예를 들어 하기의 특허문헌 1에 촬상장치 및 카메라 부착 휴대전화가 개시되어 있다. 상기 특허문헌 1은 사용자가 조작 키를 이용하여 조작함으로써 조명수단을 점등하는 점에 특징이 있다. 또한, 동 문헌에는, 조명수단을 점등한 후에 카메라가 자동으로 노출을 올리기 전에 조명수단을 소등하는 기술이 개시되어 있다.

다른 예로서, 하기의 특허문헌 2에는, 조명장치를 이용하는 촬상기기의 제어방법이 개시되어 있다. 상기 특허문헌 2는 상기 촬상기기를 사용하는 사용자가 조작 버튼을 선택 조작함으로써 촬상장치, 표시장치 및 조명장치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다. 특히, 조작 버튼을 통해 촬상장치의 동작과 조명장치의 점등이 제어되는 것을 특징으로 한다. 또한, 동 문헌에는 조명의 필요성에 관하여 사용자가 스스로 판단하는 것이라는 내용이 기재되어 있다.

또 다른 예로서, 하기의 특허문헌 3에는, 촬영용 조명장치, 카메라 시스템 및 카메라가 개시되어 있다. 상기 특허문헌 3은 피사체를 향하여 조사광을 발광하는 전류 제어형의 발광수단을 제어하는 방법에 관한 것으로, 주요 피사체까지의 거리정보를 검출하여 상기 거리정보, 노광시간, 조리개 값 및 촬영감도에 기초하여 산출된 광량으로 발광하도록 발광수단을 제어하는 것을 특징으로 한다. 또한, 동 문헌에는 상기 발광수단에 공급되는 구동전류를 제어하는 기술에 대해서도 기재되어 있다.

특허문헌 1: 일본특허공개 2003-309765호 공보

특허문헌 2: 일본특허공개 2003-348440호 공보

특허문헌 3: 일본특허공개 2005-165204호 공보

상기 특허문헌 1, 2에 개시되는 기술들에 따르면, 사용자가 조명수단의 점등/소등 여부를 사용자 자신의 판단에 따라 수동조작 하여야 하며, 동화상 촬영 시 조명이 필요한 상황에 한하여 조명수단을 점등해야 하는 제어가 어렵다. 특히, 피사체가 고조도인 상황을 자동으로 검지하여 소등하기 어렵다. 또한 상기 특허문헌 3에 기재된 기술에 따르면 주요 피사체와의 거리를 고려한 광량제어가 가능하지만, 피사체의 조도에 따라 조명수단의 소등 또는 상기 조명수단의 광량을 저감하는 것은 어렵다. 나아가, 상기 기술들을 조합하더라도 피사체의 조도를 자동으로 판단하여 조명수단을 제어하는 것이 어렵고, 촬상장치 자신의 조명수단에 의한 조명과 외광에 의한 조명을 구별하여 조도 판정하고 그 결과에 따라 상기 조명수단을 소등하거나 그 광량을 제어하는 것은 더욱이 어려운 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제들 및 그 밖에 다양한 문제들을 해결하고자 하는 것으로, 외광에 의한 조도를 구별하여 조명이 불필요한 상황을 감지하고, 상기 감지 결과에 따라 조명수단을 제어할 수 있는 촬상장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 피사체의 반사광 강도를 검출하는 촬상소자와, 상기 촬상소자가 연속적으로 복수회 상기 반사광 강도가 검출하는 동안 상기 피사체를 계속 조사하는 발광부와, 상기 촬상소자에 의해 검출된 반사광 강도에 따라 상기 피사체의 휘도 레벨을 검출하는 측광부와, 상기 발광부에 의해 조사하는 광량을 제어하는 광량 제어부를 구비하고, 상기 광량 제어부는 적어도 1회 상기 촬상소자가 반사광 강도가 검출하는 동안 상기 발광부가 다른 광량으로 조사하도록 제어하고, 상기 다른 광량으로 조명한 상기 피사체의 휘도 레벨에 기초하여 상기 발광부의 광량을 저감하거나 또는 0으로 제어하는 것을 특징으로 하는 촬상장치를 제공한다.

본 발명에 관한 촬상장치는 상기 다른 광량으로 조사한 상기 피사체의 휘도 레벨을 이용하여 상기 피사체의 반사광량에서 상기 발광부에 의한 반사광량을 제외한 반사광량을 산출하는 반사광량 산출부를 더 구비할 수 있다. 그리고 상기 광량 제어부는 상기 반사광량 산출부에 의해 산출된 반사광량에 기초하여 상기 발광부의 광량을 저감하거나 또는 0으로 제어할 수 있다.

본 발명에 관한 촬상장치는 상기 촬상소자에 의해 연속적으로 복수회 검출 한 반사광강도에 대응하는 휘도 레벨에 기초하여 형성되는 화상 프레임을 연속적으로 디스플레이하는 동화상 재생부를 더 구비할 수 있다. 상기 동화상 재생부는 상기 다른 광량으로 조사한 상기 피사체의 휘도 레벨에 대응하는 화상 프레임을 표시하지 않도록 재생할 수 있다.

본 발명에 관한 상기 촬상장치는 상기 화상 프레임을 각각 기록한 복수의 메모리 영역들을 구비한 프레임 메모리와, 상기 복수의 메모리 영역들에 순번에 따라 상기 화상 프레임을 기록하는 프레임 기록부를 더 구비할 수 있다. 상기 프레임 기록부는 상기 순번에 따라 상기 다른 광량으로 촬영한 화상 프레임을 기록한 상기 메모리 영역에 대해 다음에 촬영한 화상 프레임을 덮어쓸 수 있으며, 상기 동화상 재생부는 상기 각 메모리 영역에 기록한 화상 프레임을 상기 순번으로 디스플레이할 수 있다.

본 발명에 관한 촬상장치는 상기와 같은 구성을 채용함으로써, 촬상장치 자신이 조명한 조도와 외광에 의한 조도를 구별하여 조명 점등의 필요성을 판단함으로써, 조명이 필요 없는 경우 상기 조명을 소등하거나 또는 조명의 발광량을 저감하도록 제어할 수 있다. 또한 동화상을 디스플레이함에 있어서, 조도의 판단에 이용한 프레임을 표시하지 않도록 제어함으로써 다른 광량(조명량)으로 조사한 화상 프레임이 혼입하여 방생될 수 있는 흐려짐 현상을 방지할 수 있다. 상기와 같은 제어 시에 프레임 메모리에 구비된 복수의 메모리 영역들 중에 상기 화상 프레임을 순번에 따라 기입함에 있어서, 광량(조명량)이 다른 화상 프레임을 기록한 메모리 영역만을 덮어쓰기 처리하므로, 상기 순번에 따라 판독하여 화상 프레임을 디스플 레이함으로써 다른 광량(조명량)의 화상 프레임을 표시하지 않도록 제어하는 것이 용이하다.

본 발명에 따른 촬상장치는 외광에 의한 조도를 구별하여 조명이 불필요한 상황을 감지하고, 상기 감지 결과에 기초하여 조명수단을 제어할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 관한 실시 예들에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명에 관한 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복설명을 생략한다.

<실시예>

본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치를 설명한다. 본 실시 예는 동화상 촬영시에 피사체의 조도를 판단하고, 고조도인 경우에 조명수단을 소등하거나 또는 그 광량을 감소하도록 제어하여 소비 전력을 절약하고자 하는 촬상장치에 관한 것이다. 특히, 본 실시 예에 관한 촬상장치는 상기 촬상장치 자신의 조명수단에 의한 조도와 외광에 의한 조도를 구별하여 피사체의 조도를 판단할 수 있다. 이하에서는 이 점을 중심으로 설명한다.

[촬상장치(100)의 기능구성]

우선, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치(100)에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치(100)의 구성을 나타낸 블 럭도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 촬상장치(100)는 CCD(charge coupled device)(102), CDS/AMP부(104), A/D변환부(106), 화상입력 제어부(108), 버스(110), 측광부(112), 화상 신호 처리부(114), 기록매체 제어부(116), 기록매체(118), 타이밍 발생기(120), 조명 광량 제어부(122), 광원(124), CPU(central processing unit)(126), 셔터(128), 메모리(132), 압축 처리부(134), 비디오 인코더(136), 화상 표시부(138), 동화상 시퀀서(202), 동화상 메모리(204)를 구비한다.

(CCD(102))

CCD(102)는 입사한 광을 전기 신호로 변환하는 복수의 광전변환 소자들을 포함한다. 구체적으로, CCD(102)는 결상광학계를 통하여 입사한 광을 수광하고, 상기 소자마다 수광 강도에 따른 전기 신호를 출력한다. CCD(102)는 촬상소자의 일 예로서, 상기 촬상장치(100)는 CCD(102)를 대신하여 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 등과 같은 다른 촬상소자를 구비할 수도 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 CCD(102)는 복수의 이미지 영역들로 분할한 촬상면을 가질 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 관한 이미지 영역의 분할 구성예를 나타낸 도면이다. 도 2에 따르면, 상기 촬상면은 64개의 이미지 영역으로 분할되어 있다. 설명의 편의상, 각 이미지 영역에는 0~63의 번호를 부여하였다. 이하의 설명에서 i번째의 이미지 영역을 영역 i라고 부르는 경우가 있다.

또한, CCD(102)에는 굵은 선으로 나타낸 바와 같은 주목 영역이 설정된다. 주목 영역은 CCD(102)의 중앙 부분에 설치될 수 있으며, 그 밖의 부분에 설치되어 도 무방하다. 예를 들어, 촬상장치(100)가 피사체의 특징적인 부분을 검출하는 기능을 갖는 경우, 주목 영역은 그 특징적인 부분으로 설정될 수 있다. 도 2에서 주목 영역은 영역 27, 영역 28, 영역 35, 영역 36을 포함하는 부분으로 설정되어 있다. 이하의 설명에서는 주목 영역이 CCD(102)의 중앙 부분에 설정되어 있다고 가정한다. CCD(102)의 각 이미지 영역으로부터 출력되는 전기 신호는 CDS/AMP부(104)에 입력된다.

(CDS/AMP부(104))

다시 도 1을 참조하며, CDS/AMP부(104)는, 상관이중 샘플링(CDS; Correlated Double Sampling)회로 및 증폭기(AMP; AMPlifier)를 구비할 수 있다. CDS/AMP부(104)는 CCD(102)로부터 입력된 전기 신호의 저주파 잡음 성분을 제거하고, 저주파 잡음 성분이 제거된 전기 신호를 소정의 레벨까지 증폭한다. CDS/AMP부(104)로부터 출력된 전기 신호는 A/D변환부(106)에 입력된다.

(A/D변환부(106))

A/D변환부(106)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기이다. A/D변환부(106)는 CDS/AMP부(104)로부터 입력된 전기 신호를 디지털 신호로 변환한다. A/D변환부(106)에 의해 변환된 디지털 신호는 화상입력 제어부(108)에 입력된다.

(화상입력 제어부(108))

화상입력 제어부(108)에서는 A/D변환부(106)에 의해 변환된 디지털 신호로부터 화상 신호를 생성할 수 있다. 화상입력 제어부(108)는 A/D변환부(106)에 의해 입력된 디지털 신호를 화상 처리가 가능한 형식(이하, 화상 신호)으로 변환하여 출력한다. 화상입력 제어부(108)에 의해 출력된 화상 신호는 화상 신호 처리부(114)에 입력된다.

(버스(110))

버스(110)는 신호의 전송 경로로서, 촬상장치(100)의 각 구성요소를 접속하는 수단이다. 버스(110)는, 예를 들어 화상입력 제어부(108), 측광부(112), 화상 신호 처리부(114), 기록매체 제어부(116), 타이밍 발생기(120), CPU(126), 테이블 저장부(130), 메모리(132), 압축 처리부(134), 비디오 인코더(136), 동화상 시퀀서(202) 및 동화상 메모리(204)를 서로 접속하여 하나의 구성요소에서 다른 구성요소로 신호를 전송할 수 있다.

(측광부(112))

측광부(112)는 CCD(102)가 갖는 각 이미지 영역의 휘도 레벨(이하, 휘도 신호라고 부르는 경우가 있음)을 측정한다. 휘도 레벨은 각 이미지 영역으로부터 출력된 전기 신호에 기초하여 측정될 수 있다. 또한, 측광부(112)는 각 이미지 영역으로부터 출력된 전기 신호에 대해 색마다 가중 처리하여 휘도 레벨을 산출할 수 있다. 예를 들어, 상기 측광부(112)는 도 3에 도시되는 바와 같다.

도 3을 참조하면, 상기 측광부(112)는 복수의 승산기들(1122, 1124, 1126), 가산기(1128), 적산부(1130)를 포함할 수 있다. 제1 승산기(1122)는 적색 화소로부터 출력된 신호 강도(R)에 무게 계수 Cr(=0.3)를 승산하고 가산기(1128)에 입력한다. 제2 승산기(1124)는 녹색 화소로부터 출력된 신호 강도(G)에 무게 계수 Cg(=0.6)를 승산하고 가산기(1128)에 입력한다. 제3 승산기(1126)는 청색 화소로부터 출력된 신호 강도(B)에 무게 계수 Cb(=0.1)를 승산하고 가산기(1128)에 입력한다.

가산기(1128)는 복수의 승산기들(1122, 1124, 1126)로부터 입력된 가중 처리 후의 신호강도를 가산하여 휘도 신호(Y)를 산출하고 적산부(1130)에 입력한다. 적산부(1130)는 가산기(1128)로부터 입력된 휘도 신호(Y)를 일부 또는 전부의 이미지 영역에 관하여 적산하고, 일부 또는 전부의 이미지 영역에 관한 휘도 레벨을 출력한다. 구체적으로 측광부(112)는 하기 수학식 1에 따라 이미지 영역마다 휘도 신호(Y)를 산출한다. 예를 들어 측광부(112)는 주목 영역의 휘도 레벨과 주목 영역 이외의 영역(이하, 잔여 영역)의 휘도 레벨을 산출할 수 있다.

Y=Cr×R+Cg×G+Cb×B …(1)

(화상 신호 처리부(114))

다시 도 1을 참조하면, 화상 신호 처리부(114)는 화상입력 제어부(108)로부터 입력된 이미지 영역 마다의 화상 신호를 합성하여 화상 데이터를 생성할 수 있다. 화상 신호 처리부(114)에 의해 생성된 화상 데이터는 메모리(132) 또는 동화상 메모리(204)에 저장된다. 또한 화상 신호 처리부(114)는 메모리(132) 또는 동화상 메모리(204)에 축적된 화상 데이터를 프레임으로 하는 동화상 데이터를 생성할 수도 있다. 또한 화상 신호 처리부(114)는 압축 처리부(134), 비디오 인코더(136) 및 동화상 시퀀서(202) 등의 구성요소와 함께 동화상 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 화상 신호 처리부(114)는 화상 데이터를 동화상 시퀀서(202)에 입력하고, 후술하는 동화상 시퀀서(202)에 의해 동화상 데이터를 생성할 수도 있다.

복수의 데이터 저장 영역들을 갖는 동화상 메모리(204)를 이용하는 경우 화상 신호 처리부(114)는 해당 데이터 저장 영역에 소정의 순서로 프레임을 기록한다. 예를 들어, 동화상 메모리(204)가 2개의 데이터 저장 영역들(A면/B면)을 갖는 경우 화상 신호 처리부(114)는 A면과 B면에 교대로 프레임을 기입한다. 단, 화상 신호 처리부(114)는 조도 판정에 이용하기 위해 다른 광량으로 조명된 피사체의 프레임에 관하여, 상기 프레임의 다음의 프레임을 기입할 때 데이터 저장 영역을 이동하지 않고 상기 다음의 프레임을 덮어쓴다.

(기록매체 제어부(116), 기록매체(118))

기록매체 제어부(116)는 기록매체(118)에 데이터를 기입하거나 또는 기록매체(118)에 기록된 데이터를 판독한다. 한편, 기록매체(118)에는 데이터가 기록된다. 예를 들어 기록매체(118)는 촬상장치(100)에 내장된 기억 장치일 수 있으며, 또는, 촬상장치(100)로부터 탈착 가능한 기록 미디어일 수도 있다. 기록매체(118)로 광학식 기록매체(CD, DVD 등), 광자기 기억매체, 자기기억매체 또는 반도체 기억매체 등이 있다.

(타이밍 발생기(120))

타이밍 발생기(120)는 CCD(102)의 각 화소에 의한 노광 기간이나 전하의 판독 타이밍을 제어함과 동시에, CDS/AMP부(104)의 잡음 저감 회로를 제어할 수 있다. 따라서 타이밍 발생기(120)는 CCD(102), CDS/AMP부(104)의 각각에 타이밍 신호 를 입력한다. 또한, 타이밍 발생기(120)는 조명 광량 제어부(122), 동화상 시퀀서(202)에 CCD(102)로부터 전하를 판독할 때의 수직 동기 신호를 입력한다.

(조명 광량 제어부(122), 광원(124))

조명 광량 제어부(122)는, 광원(124)으로부터 발광하는 조명광의 광량을 제어한다. 조명 광량 제어부(122)는 광량 제어부의 일 예로서, 조명 광량 제어부(122)는 후술하는 CPU(126)의 종합 조도 판단 기능 및 외광 조도 판단 기능에 의한 판단 결과에 따라 광원(124)의 소등 또는 그 광량을 저감하도록 제어한다. 이때, 조명 광량 제어부(122)는 광원(124)을 소등하거나 또는 소정 광량에 도달할 때까지 단계적으로 광량을 저감하도록 제어한다. 단, 조명 광량 제어부(122)는 타이밍 발생기(120)에 의해 입력된 수직 동기 신호에 동기하여 단계적으로 광량을 저감할 수 있다.

또한, 조명 광량 제어부(122)는 종합 조도 판정 및 외광 조도 판단에 이용할 수 있기 때문에, 다른 광량으로 조명된 피사체의 조도를 적어도 1 프레임 분만큼 저감할 수 있다. 이때, 조명 광량 제어부(122)는 타이밍 발생기(120)에 의해 입력된 수직 동기 신호에 동기하여 광원(124)의 광량을 1 프레임 분씩 저감할 수 있다. 또한, 상기 프레임에 관한 광량은 후술하는 CPU(126)의 조명 광량 산출기능에 의해 산출된다.

한편, 광원(124)은 정지 화상 또는 동화상을 촬영할 때 피사체를 조명하는 수단이다. 발광부의 일 예이다. 광원(124)은, 예를 들어 적색, 녹색, 청색 등의 복수의 광원을 포함할 수 있다. 상기 광원(124)은 휘도나 색채 등이 다른 복수의 광 원을 조합하여 구성할 수도 있으며, 또는 단색의 백색 광원과 컬러 필터를 이용하여 구성할 수 있다. 광원(124)은 LED 등과 같은 발광 소자를 이용하여 형성할 수 있다.

도 4를 참조하여 조명 광량 제어부(122) 및 광원(124)을 포함하는 조명 광량 제어 수단의 회로구성에 대해 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 관한 촬상장치의 조명 광량 제어 수단의 회로도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 조명 광량 제어부(122)는 전원단자(1222), 동기신호 입력단자(1224), 제어신호 입력단자(1226), 동기회로(1228), 전류 제한 회로(1230), 접지단자(1232)를 구비할 수 있다. 광원(124)은 전원단자(1222)와 전류 제한 회로(1230) 사이에 연결된다. 전원단자(1222)에는 전력이 공급된다. 제어신호 입력단자(1226)에는 CPU(126)로부터 제어신호가 입력된다. 접지단자(1232)는 접지되어 있다.

광원(124)은 일단에 전원단자(1222)가 접속되어 있고, 전원단자(1222)로부터 전력이 공급된다. 또한, 광원(124)은 타단에 전류제한회로(1230)가 접속되어 있고, 상기 전류제한회로(1230)에 의해 전류량이 제한된다. 전류제한회로(1230)에는 동기회로(1228)가 접속되어 있고, 상기 동기회로(1228)로부터 입력되는 제어신호에 따라 흐르는 전류량이 제어된다. 또한, 전류제한회로(1230)는 접지단자(1232)에 접속되어 있다.

도 5는 전류제한회로(1230)에 입력되는 제어신호와 광원(124)의 발광량의 관계를 설명하기 위한 그래프이다. 도 5에서 나타내는 바와 같이, 전류제한회 로(1230)에 입력되는 제어신호(DA출력)의 강도가 소정 값 이상이면, 광원(124)의 발광량이 선형으로 증가하는 것을 알 수 있다. 따라서 전류제한회로(1230)와 광원(124)이 직렬로 접속됨으로써, 동기회로(1228)로부터 입력되는 제어신호에 의해 광원(124)의 발광량이 제어될 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 동기회로(1228)는 일단이 전류제한회로(1230)에 접속되고, 타단이 제어신호 입력단자(1226)에 접속된다. 또한, 동기회로(1228)에는 동기신호 입력단자(1224)로부터 수직 동기 신호가 입력된다. 상기 수직 동기 신호는 타이밍 발생기(120)로부터 입력되는 수직 동기 신호이다. 동기회로(1228)는 CPU(126)로부터 입력된 제어신호를 타이밍 발생기(120)로부터 입력되는 수직 동기 신호에 동기하여 전류제한회로(1230)에 입력한다.

도 6에 동기회로(1228)에 의한 신호 동기 방법을 설명하기 위한 도면을 나타낸다. 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 신호 동기 방법을 나타낸 도면이다. 도 6에는 타이밍 발생기(120)로부터 입력되는 수직 동기 신호와 CPU(126)로부터 입력되는 제어신호와 동기회로(1228)에 의해 동기된 후의 제어신호가 나타나 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 통상 CPU(126)로부터 입력되는 제어신호의 강도가 변화하는 타이밍은 수직 동기 신호에 동기 하지 않는다. 상기 수직 동기 신호는 CCD(102)의 위에서 아래로 전하를 판독하는 타이밍을 나타낸 것이다. 따라서 판독개시위치(A) 사이에서 조명 광량이 변하면, 상기 조명 광량의 변화에 따라 화상 표시 중에 휘도 레벨이 변화되고, 예를 들어 아래 절반만이 밝은 화상이 되어 버린 다. 따라서 CPU(126)로부터 입력되는 제어신호의 광량 변경 타이밍을 수직 동기 신호의 전하 판독 타이밍에 동기시킬 필요가 있다. 그래서, 동기회로(1228)는 제어신호의 광량 변경 타이밍을 수직 동기 신호에 동기시키고, 도 6에 도시된 바와 같은 동기 후의 제어신호를 전류제한회로(1230)에 입력한다.

(CPU(126))

다시 도 1을 참조하면, CPU(126)는 중앙처리수단으로서 기억수단들(메모리(132), 기록매체(118) 등)에 저장된 제어 프로그램이나 처리 프로그램 등에 기초하여 촬상장치(100)의 각 구성요소의 제어나 연산 처리 등을 실행할 수 있다. 예를 들어, CPU(126)는 초점 제어나 노출 제어를 위해 구동수단(도시생략)에 제어신호를 입력하여 결상광학계의 동작을 제어할 수 있다. 또한, CPU(126)는 셔터(128)나 조정용 다이얼 등의 조작수단(도시생략)을 통한 사용자 조작에 따라 촬상장치(100)의 각 구성요소를 제어할 수 있다. 또한, CPU(126)는 소정의 기억수단에 기록된 프로그램에 기초하여 종합 조도 판단 기능, 외광 조도 판단 기능 및 조명 광량 산출 기능을 갖는다. 이들의 기능에 대해서는 후술한다.

(셔터(128))

셔터(128)는 문자 그대로 사용자가 촬상장치(100)에 촬영 타이밍을 통지하는 수단이다. 셔터(128)는 사용자의 조작 인터페이스의 일 예이다. 셔터(128)에 의한 조작은, 예를 들어 CPU(126)에 전달될 수 있다.

(메모리(132))

메모리(132)는 CPU(126)의 동작을 규정하는 제어 또는 처리용의 프로그램을 저장하거나 또는 CPU(126)에 의한 연산 처리시에 캐쉬 메모리로서 이용될 수 있다. 또한, 메모리(132)는 화상입력 제어부(108)에 의해 생성된 화상 신호나 화상 신호 처리부(114)에 의해 생성된 화상 데이터 등을 저장할 수 있다. 또한, 광원(124)의 광량과 상기 광량으로 촬영된 피사체의 측광값을 관련하여 기록할 수 있다.

동화상을 촬영하는 경우, 메모리(132)는 시분할로 촬영된 동화상 프레임(화상 데이터)을 일시적으로 저장하고, 상기 동화상 프레임에 기초하여 화상 신호 처리부(114)에 의해 생성된 동화상 데이터를 저장한다. 단, 동화상 프레임을 동화상 메모리(204)에 직접 기입하는 경우, 메모리(132)에는 동화상 프레임이 저장되지 않을 수 있다. 또한, 메모리(132)가 동화상 메모리(204)보다도 고속의 판독/기입 특성을 갖는 경우, 상기 메모리(132)는 캐쉬 메모리로서 이용될 수 있다. 메모리(132)는, 예를 들어 SDRAM(Synchronous DRAM) 등의 반도체 기억소자일 수 있다.

상기 메모리(132)는 2 이상의 데이터 저장 영역들을 갖는 링 버퍼를 구비할 수 있다. 링 버퍼는 복수의 데이터 저장 영역들이 링 형상으로 구성되어 있는 데이터 메모리이다. 예를 들어, 데이터 저장 영역의 수(버퍼수)가 BF(=10)이고, 각 데이터 저장 영역에 대해 순차적으로 버퍼링 넘버(n)가 할당되어 있다. 상기 링 버퍼에는 버퍼링 넘버(n)에 따라 순차적으로 데이터가 저장된다. 단, 버퍼링 넘버 n=BF의 다음에 데이터가 저장되는 데이터 저장 영역은 다시 최초의 버퍼링 넘버 n=0로 되돌아온다. 즉, 링 버퍼는 링형상으로 구성되어 있어, 마지막의 데이터 저장 영역에 도달한 후, 오래된 데이터부터 덮어쓰는 구조로 되어 있다.

(압축 처리부(134))

압축 처리부(134)는 화상 데이터나 동화상 데이터를 부호화하여 데이터량을 압축하는 수단이다. 압축 처리부(134)는 메모리(132) 또는 동화상 메모리(204)로부터 판독한 화상 데이터 또는 동화상 데이터 혹은 화상 신호 처리부(114)에 의해 입력된 화상 데이터 또는 동화상 데이터를 압축한다. 화상 데이터가 입력된 경우, 압축 처리부(134)는 예를 들어 JPEG나 LZW 등의 압축형식으로 상기 화상 데이터를 압축할 수 있다. 또한, 동화상 데이터가 입력된 경우, 압축 처리부(134)는, 예를 들어 각 동화상 프레임에 대해 부호화함과 동시에, 동화상 프레임간의 차분 부호화 등을 실시하여 동화상 데이터를 압축할 수 있다.

(비디오 인코더(136), 화상 표시부(138))

비디오 인코더(136)는, 입력된 화상 데이터를 화상 표시부(138)의 출력 형식으로 변환한다. 비디오 인코더(136)는, 예를 들어 메모리(132) 또는 동화상 메모리(204) 등에 기록되어 있는 라이브 뷰 화상 데이터나 각종 설정화면의 화상 데이터 또는 기록매체(118) 등에 기록된 화상 데이터 등을 판독하여 변환할 수 있다. 그리고, 비디오 인코더(136)에 의해 변환된 화상 데이터는 화상 표시부(138)에 입력된다. 화상 표시부(138)는 비디오 인코더(136)로부터 입력된 화상 데이터를 표시할 수 있다. 화상 표시부(138)는, 예를 들어 LCD(Liquid Crystal Display)나 ELD(Electro Luminescence Display) 등의 디스플레이 장치일 수 있다.

(동화상 시퀀서(202))

동화상 시퀀서(202)는, 동화상 메모리(204)로부터 동화상 프레임을 판독할 때 또는 화상 신호 처리부(114)로부터 취득한 화상 데이터를 동화상 메모리(204)에 기입할 때에, 그 판독/기입을 제어한다. 특히, 동화상 시퀀서(202)는, 동화상 메모리(204)에 포함되는 복수의 데이터 저장 영역들 중에서 어느 데이터 저장 영역에 액세스할지를 관리하는 기능을 갖는다. 따라서 동화상 시퀀서(202)는, 실질적으로 동화상 데이터의 재생 제어 수단으로서의 기능을 갖는다고 할 수 있다. 따라서, 동화상 시퀀서(202)는 프레임 기록부 및 동화상 재생부의 일 예일 수 있다.

동화상을 재생할 때, 동화상 시퀀서(202)는 동화상 메모리(204)의 각 데이터 저장 영역에서 소정의 순번으로 동화상 프레임을 판독하여 비디오 인코더(136)에 입력한다. 예를 들어, 동화상 메모리(204)에 2개의 데이터 저장 영역(A면/B면)이 설치되어 있는 경우, 동화상 시퀀서(202)는 A면에 동화상 프레임을 기입하면서 B면에 저장된 동화상 데이터를 비디오 인코더(136)에 입력하여 화상 표시부(138)에 디스플레이한다. 그리고, 동화상 시퀀서(202)는 B면에 동화상 프레임을 기입하면서 A면에 저장된 동화상 데이터를 비디오 인코더(136)에 입력하여 화상 표시부(138)에 디스플레이한다. 상기 과정을 반복함으로써, 동화상 시퀀서(202)는 촬상된 동화상을 그 자리에서 화상 표시부(138)에 디스플레이할 수 있다.

이때, 동화상 시퀀서(202)는 동화상 프레임을 저장하는 면을 갱신하지 않고 오랜 동화상 프레임을 새로운 동화상 프레임으로 덮어쓸 수도 있다. 이때, 오랜 동화상 프레임이 저장된 면과 다른 면에 저장된 동화상 프레임을 연속하여 디스플레이하고, 오랜 동화상 프레임을 재생하지 않고 소거할 수 있다. 상기 원리를 이용하여, 동화상 시퀀서(202)는 조도 판단 시에 다른 광량으로 조명된 피사체의 동화상 프레임만을 소거할 수 있다. 이러한 방법을 이용함으로써, 동화상 프레임의 소거를 위해 불필요한 처리 단계를 증가시킬 필요가 없다.

(동화상 메모리(204))

동화상 메모리(204)는 이른바 VRAM(Video RAM)이라고 불리는 동화상 프레임을 저장하는 수단이다. 동화상 메모리(204)에는 복수의 데이터 저장 영역들이 배치되어 있다. 각 데이터 저장 영역에는 1 프레임 단위로 동화상 프레임이 저장된다. 동화상 메모리(204)의 각 데이터 저장 영역에는 소정의 순서로 동화상 프레임이 저장된다.

예를 들어, 동화상 메모리(204)가 2개의 데이터 저장 영역들(A면/B면)을 구비하는 경우, 상기 데이터 저장 영역에 교대로 동화상 프레임을 저장한다. 또한 2개의 데이터 저장 영역들에 저장된 동화상 프레임은 동화상 시퀀서(202) 등에 의해 교대로 판독되어 동화상으로서 화상 표시부(138)에 표시된다. 예를 들어, 첫 번째의 동화상 프레임이 A면에 기록된 후, 그 다음의 두 번째의 동화상 프레임이 B면에 기록되고, 세 번째의 동화상 프레임이 다시 A면에 기록되는 것이다. 상기의 구성을 이용하면, 예를 들어 두 번째의 동화상 프레임을 기입하는 동안에 첫 번째의 동화상 프레임을 판독하여 표시할 수 있다. 또한, 동화상 프레임을 기입 할 때에, 데이터 저장 영역을 갱신하지 않고 오랜 동화상 프레임을 덮어씀으로써, 상기 오랜 동화상 프레임을 디스플레이하지 않을 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치(100)에 대해 설명하였다. 단, 상기 촬상장치(100)에 있어서 CPU(126)가 갖는 기능의 일부에 관한 설명을 생략하였다. 또한, 상기 생략한 기능 및 구성에 관계하여 조명 광량 제어부(122)의 일부 기능에 대해서도 상세한 설명을 생략하였다. 이하에서는 이들의 생략한 기능들에 대해 상세하게 설명한다.

[동화상 역광 보정처리]

우선, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 동화상 조명처리 방법에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 관한 동화상 조명처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 상기 동화상 조명처리는, 피사체의 조도를 판정하는 방법에 관한 것으로, 특히 상기 방법은 자기의 광원(124)에 의한 조명의 효과와 외광에 의한 조명의 효과를 구별하여 조도를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 촬상장치(100)는 광원(124)에 의한 조명이 OFF(소등) 상태에 있다(S102). 그리고 촬상장치(100)는 버퍼링 넘버 n(=0), 버퍼수 BF(=10), 조명 광량의 초기값(=0) 및 외광 광량 측정용의 카운터 PLC(=initNo)를 설정한다(S104). 그리고 촬상장치(100)는 측광부(112)에 의해 휘도 신호(Y)를 적산한다(S106). 그리고 촬상장치(100)는 현시점의 버퍼링 넘버 CN로 버퍼링 넘버 n를 설정한다(S108).

그리고 촬상장치(100)는 각 이미지 영역(영역0~영역63)의 휘도값을 산출하고, 버퍼링 넘버 n에 대응하는 배열 Y[n][0]~Y[n][63]로 저장한다(S110). 그리고 촬상장치(100)는 조명 광량의 값을 버퍼링 넘버 n에 대응하는 배열 L[n]로 저장한다(S112). 그리고 촬상장치(100)는 CPU(126)의 종합 조도 판단 기능에 의해 종합 조도를 판단하여 고조도인지 또는 저조도인지를 판단한다(S114). 종합 조도가 고조 도라고 판단한 경우, 촬상장치(100)는 단계 S122의 처리를 행한다. 한편, 종합 조도가 저조도라고 판단한 경우, 촬상장치(100)는 단계 S116의 처리를 행한다. 상기 종합 조도 판단에 대해서는 후술한다.

단계 S116에서, 촬상장치(100)는 CPU(126)의 외광 조도 판단 기능에 의해 외광 조도를 판단하고, 광원(124)을 점등해야 할지 또는 소등해야 할지를 결정한다(S116). 광원(124)을 점등해야 한다고 판단한 경우, 촬상장치(100)는 단계 S118의 처리를 행한다. 한편, 광원(124)을 소등해야 한다고 판단한 경우, 촬상장치(100)는 단계 S122의 처리를 행한다. 상기 외광 조도 판단에 대해서는 후술한다.

단계 S118에서, 촬상장치(100)는 CPU(126)의 조명 광량 산출 기능에 의해 조명 광량을 산출한다(S118). 상기 조명 광량 산출에 대해서는 후술한다. 그리고, 촬상장치(100)는 조명 광량을 설정하고, 상기 조명 광량으로 광원(124)을 점등한다(S120). 한편 단계 S122에서, 촬상장치(100)는 조명 광량을 0으로 설정한다(S122). 그리고 촬상장치(100)는 조명 광량을 설정하고, 광원(124)을 소등한다(S124).

단계 S126에서, 촬상장치(100)는 버퍼링 넘버 n과 버퍼수 BF를 비교하여 n<BF인지의 여부를 판단한다(S126). n<BF인 경우, 촬상장치(100)는 단계 S128의 처리를 행한다. n<BF가 아닌 경우, 촬상장치(100)는 단계 S130의 처리를 행한다. 단계 S128에서, 촬상장치(100)는 버퍼링 넘버 n을 1 만큼 증가시킨다(n=n+1)(S128). 한편, 단계 S130에서 촬상장치(100)는 버퍼링 넘버 n을 0으로 설정한다(n=0)(S130).

단계 S126에서 촬상장치(100)는 외광 광량 측정용 카운터(PLC)가 0 이상인지 아닌지를 판단한다(S132). 구체적으로, 촬상장치(100)는 PLC<0인지 아닌지를 판단한다(S132). PLC<0인 경우, 촬상장치(100)는 단계 S134의 처리를 행한다. PLC<0이 아닌 경우, 촬상장치(100)는 단계 S136의 처리를 행한다.

단계 S134에서, 촬상장치(100)는 외광 광량 측정용 카운터(PLC)에 대해 그 값에서 1을 감산한 값(PLC-1)을 설정한다(S134). 한편, 단계 S136에서 촬상장치(100)는 외광 광량 측정용 카운터(PLC)에 대해 초기값(initNo)을 설정한다(S136).

단계 S138에서 촬상장치(100)는 셔터(128)의 ON/OFF를 판단한다(S138). 셔터(128)가 ON인 경우, 촬상장치(100)는 동화상 조명처리(S100)를 종료한다. 한편, 셔터(128)가 OFF인 경우, 촬상장치(100)는 단계 S106의 처리를 행한다. 또한 상기의 처리는 셔터(128)가 눌러진(ON) 시점에서 효과를 발휘한다. 그때까지는 프리뷰 화상이 표시된다.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상 장치의 동화상 조명 처리 방법에 대해 설명하였다. 이하에서는, 상기의 동화상 조명처리(S100)의 종합 조도 판단(S114), 외광 조도 판단(S116), 조명 광량 산출(S118)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 또한, 이들의 처리는 주로 CPU(126)가 갖는 종합 조도 판단 기능, 외광 조도 판단 기능, 조명 광량 산출 기능에 의해 실현될 수 있다.

(종합 조도 판단(S114)에 대해)

우선, 도 8을 참조하면서, 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 역광 판단(S114)에 대해 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 관한 종합 조도 판단(S114)을 설명하기 위한 순서도이다. 상기 처리는 주로 CPU(126)의 종합 조도 판단 기능에 의해 실행된다.

본 실시 예에서 종합 조도란 촬상장치 자기 조명에 의한 영향 및 외광에 의한 영향을 모두 포함하는 피사체의 조도를 의미한다. 또한, 링 버퍼 평균 측광값(Yrav)은, 예를 들어 하기의 수학식 2에 의해 표현된다. 수학식 2에 포함되는 평균 측광값(Yaa)은 CCD(102)의 모든 이미지 영역에 관한 측광값(Y)의 평균으로서, 하기의 수학식 3과 같이 표현된다. 따라서, 링 버퍼 평균 측광값(Yrav)은 CCD(102)의 모든 이미지 영역에서 검출된 측광값에 대해 링 버퍼에 저장된 모든 프레임에 관한 평균을 취한 값이다.

…(2)

…(3)

도 8에 도시된 바와 같이, 단계 S202에서 촬상장치(100)는 링 버퍼 평균 측광값(Yrav)과 저조도 판단 임계값(A)을 비교하여 Yrav<A인지 아닌지를 판단한다(S202). Yrav<A인 경우, 촬상장치(100)는 단계 S208의 처리를 행한다. Yrav<A가 아닌 경우, 촬상장치(100)는 단계 S204의 처리를 행한다.

단계 S204에서 촬상장치(100)는 링 버퍼 평균 측광값(Yrav)과 고조도 판단 임계값(B)을 비교하여 Yrav>B인지 아닌지를 판단한다(S204). Yrav>B인 경우, 촬상장치(100)는 단계 S206의 처리를 행한다. Yrav>B가 아닌 경우, 촬상장치(100)는 단계 S210의 처리를 행한다.

단계 S206에서 촬상장치(100)는 종합 조도 판단의 결과를 나타내는 변수(Rb)에 고조도 상태를 나타내는 0을 대입한다(S206). 단계 S208에서 촬상장치(100)는 종합 조도 판단의 결과를 나타내는 변수(Rb)에 저조도 상태를 나타내는 1을 대입한다(S208). 단계 S210에서 촬상장치(100)는 종합 조도 판단의 결과로서 변수(Rb)의 값을 출력한다(S210).

이상, 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 종합 조도 판단(S114)을 상세하게 설명하였다. 상기와 같이, 종합 조도가 저조도 판단 임계값(A)을 밑도는 경우에 저조도라고 판단하고, 종합 조도가 고조도 판단 임계값(B)을 웃도는 경우에 고조도라고 판단한다.

(조명 판단(S116)에 대해)

도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 외광 조명 판단(S116)에 대해 설명한다. 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 외광조명 판단(S116)을 설명하기 위한 순서도이다. 상기 처리는 주로 CPU(126)의 외광조명 판단 기능에 의해 실행된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 촬상장치(100)는 현재의 버퍼링 넘버(CN)가 0인지 아닌지를 판단한다(S302). 즉, 촬상장치(100)는 CN-1<0인지 아닌지를 판단한 다(S302). CN-1<0인 경우, 촬상장치(100)는 단계 S306의 처리를 진행한다. 한편, CN-1<0이 아닌 경우, 촬상장치(100)는 단계 S304의 처리를 진행한다.

단계 S304에서 촬상장치(100)는 비교 포인터(CC)에 대해 버퍼수(BF)에서 1을 감산한 값(BF-1)을 대입한다(S304). 한편, 단계 S306에서 촬상장치(100)는 비교 포인터(CC)에 대해 현재의 버퍼링 넘버(CN)에서 1을 감산한 값(CN-1)을 대입한다(S306). 이들 단계는 현재의 버퍼링 넘버(CN)의 전단에 위치하는 버퍼링 넘버를 비교 포인터(CC)에 대입하는 처리이다.

단계 S308에서 촬상장치(100)는 현재의 버퍼링 넘버(CN)에 대응하는 조명 광량 버퍼(L[CN])와 비교 포인터(CC)에 대응하는 조명 광량 버퍼(L[CC])를 비교하여 L[CN]=L[CC]인지 아닌지를 판단한다(S308). L[CN]=L[CC]인 경우 촬상장치(100)는 단계 S318의 처리를 행한다. L[CN]=L[CC]가 아닌 경우 촬상장치(100)는 단계 S310의 처리를 진행한다.

단계 S310에서 촬상장치(100)는 변수(S)에 대해 외광의 영향에 의해 얻어지는 측광값(f)을 대입한다(S310). 단, 측광값(f)은 현재의 버퍼링 넘버(CN) 및 비교 포인터(CC)에 각각 대응하는 조명 광량 버퍼(L[CN], L[CC])와 평균 측광값(Yaa[CN], Yaa[CC])을 인수로 하여 얻어지는 연산 출력으로서, 하기 수학식 4에 의해 표현된다.

…(4)

그리고 촬상장치(100)는 변수(S)와 측광값 판단 임계값(C)을 비교하여, S<C인지 아닌지를 판단한다(S312). S<C인 경우, 촬상장치(100)는 단계 S314의 처리를 진행한다. S<C가 아닌 경우, 촬상장치(100)는 단계 S316의 처리를 행한다.

단계 S314에서 촬상장치(100)는 외광 조명 판단의 결과를 나타내는 변수(Rb)에 저조도의 상태를 나타내는 1을 대입한다(S314). 단계 S316에서 촬상장치(100)는 외광 조명 판단의 결과를 나타내는 변수(Rb)에 고조도의 상태를 나타내는 0을 대입한다(S316). 단계 S318에서 촬상장치(100)는 외광 조명 판단의 결과를 나타내는 변수(Rb)의 값을 출력한다(S318). 또한 촬상장치(100)는 상기 처리 결과를 받아 Rb=0의 상태를 소등 가능한 상태라고 판단하고, Rb=1의 상태를 점등해야 할 상태라고 판단한다.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 외광 조명 판단(S116)을 설명하였다. 상기와 같이, 촬상장치(100)는 다른 광량으로 조명된 피사체의 측광값에 기초하여 외광 조명의 영향에 따른 조도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 외광의 영향에 의해 얻어지는 측광값(S)(또는 f)이 소정의 측광값 판단 임계값(CC)보다도 큰 경우에 고조도라고 판단하고 있다.

(조명 광량 산출처리(S118)에 대해)

다음에, 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 조명 광량 산출 처리(S118)에 대해 설명한다. 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 조명 광량 산출 처리(S118)를 설명하기 위한 순서도이다. 상기 처리는 주로 CPU(126)의 조명 광량 산출 기능에 의해 실행된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 촬상장치(100)는 버퍼링 넘버(n)를 0으로 설정한다(S402). 그리고 촬상장치(100)는 현재의 버퍼링 넘버(CN)에 대응하는 조명 광량 버퍼(L[CN])가 0인지 아닌지를 판단한다(S404). 조명 광량 버퍼 L[CN]=0인 경우, 촬상장치(100)는 단계 S406의 처리를 진행한다. 한편, L[CN]=0이 아닌 경우, 촬상장치(100)는 단계 S408의 처리를 진행한다.

단계 S408에서 촬상장치(100)는 현재의 버퍼링 넘버(CN)가 0인지 아닌지를 판단한다(S408). 즉, 촬상장치(100)는 CN-1<0인지 아닌지를 판단한다(S408). CN-1<0인 경우, 촬상장치(100)는 단계 S412의 처리를 진행한다. 한편, CN-1<0이 아닌 경우, 촬상장치(100)는 단계 S410의 처리를 진행한다.

단계 S410에서 촬상장치(100)는 변수(D)에 현재의 버퍼링 넘버(CN)에서 1을 감산한 값(CN-1)을 대입한다(S410). 한편, 단계 S412에서 촬상장치(100)는 변수(D)에 버퍼수(BF)에서 1을 감산한 값(BF-1)을 대입한다(S412). 구체적으로 변수(D)는 현재의 버퍼링 넘버(CN)의 전에 데이터가 저장된 데이터 저장 영역을 나타내는 버퍼링 넘버이다.

단계 S414에서 촬상장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)에 대해, 현재의 버퍼링 넘버(CN)에 대응하는 평균 측광값(Yaa[CN])과 변수(D)에 대응하는 평균 측광값(Yaa[D])의 차분에 가중처리한 값((Yaa[CN]-Yaa[D])×comp)을 가산하여 변수(LIGHT)에 대입한다(S414). 여기서, 조명 광량계수(comp)는 예를 들어 소정의 상수값이다.

그리고 촬상장치(100)는 외광 광량 측정용 카운터(PLC)와 외광 검출 타이 밍(T)을 비교하여 PLC=T인지 아닌지를 판단한다(S416). PLC=T인 경우, 촬상장치(100)는 단계 S418의 처리를 진행한다. PLC=T가 아닌 경우, 촬상장치(100)는 단계 S430의 처리를 진행한다. 외광 검출 타이밍(T)은 외광 조도가 고조도라고 판단한 타이밍을 나타낸다. 따라서, 외광 광량 측정용 카운터(PLC)가 외광 검출 타이밍(T)에 일치한 경우, 외광 조도가 높은 경우의 처리를 진행한다.

단계 S418에서 촬상장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)와 소정값(Def)을 비교하여 LIGHT<Def인지 아닌지를 판단한다(S418). LIGHT<Def인 경우 촬상장치(100)는 단계 S422의 처리를 진행한다. 한편, LIGHT<Def가 아닌 경우 촬상장치(100)는 단계 S420의 처리를 진행한다. 상기 소정값(Def)은 광량(LIGHT)의 판단 기준값을 나타내는 상수로서, 예를 들어 (MAX+MIN)/2정도의 값으로 설정한다.

단계 S420에서 촬상장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)에 대해 변수(LIGHT)에서 소정값(DIF)만큼 감산한 값(LIGHT-DIF)을 대입한다(S420). 한편, 단계 S422에서 촬상장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)에 대해 변수(LIGHT)에 소정값(DIF)만큼 가산한 값(LIGHT+DIF)을 대입한다(S422). 상기 소정값(DIF)은 1 프레임 기간 분만큼 다른 광량으로 발광시킬 때의 광량 차분값이다. 구체적으로, 조도 판정을 위해 변화시키는 광량을 나타낸 상수값이다.

단계 S424에서 촬상장치(100)는 현재의 버퍼링 넘버(CN)가 0인지 아닌지를 판단한다(S424). 구체적으로, 촬상장치(100)는 CN-1<0인지 아닌지를 판단한다(S424). CN-1<0인 경우, 촬상장치(100)는 단계 S428의 처리를 진행한다. CN-1<0이 아닌 경우, 촬상장치(100)는 단계 S426의 처리를 진행한다.

단계 S430에서 촬상장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)와 조명 광량 상한값(MAX)을 비교하여 LIGHT>MAX인지 아닌지를 판단한다(S430). LIGHT>MAX인 경우, 촬상장치(100)는 단계 S432의 처리를 진행한다. LIGHT>MAX가 아닌 경우, 촬상장치(100)는 단계 S434의 처리를 진행한다.

단계 S432에서 촬상장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)에 조명 광량 상한값(MAX)을 대입한다(S432). 단계 S434에서 촬상장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)와 조명 광량의 하한값(MIN)을 비교하여 LIGHT<MIN인지 아닌지를 판단한다(S434). LIGHT<MIN인 경우, 촬상장치(100)는 단계 S436의 처리를 진행한다. LIGHT<MIN가 아닌 경우, 촬상장치(100)는 단계 S438의 처리를 진행한다.

단계 S436에서 촬상장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)에 조명 광량 하한값(MIN)을 대입한다(S436). 단계 S438에서 촬상장치(100)는 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)의 값을 출력한다(S438). 또한 조명 광량을 나타내는 변수(LIGHT)는 도 5에 나타낸 DA값에 상당하다.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 조명 광량 산출 처리(S118)의 흐름에 대해 설명하였다. 상기와 같이, 링 버퍼 상에서 인접하는 중앙 측광값의 차분에 따른 조명 광량이 설정된다.

(동화상 시퀀서(202)에 의한 처리에 대해)

여기서 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 동화상 시퀀서(202)에 의한 처리에 대해 더욱 상세히 설명한다. 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 동화상 시퀀서(202)에 의한 처리를 설명하기 위한 순서도 이다. 이미 서술한 바와 같이, 동화상 시퀀서(202)는 동화상 메모리(204)가 갖는 데이터 저장 영역들(A면/B면)을 전환하면서 판독/기입처리를 행한다. 이하에서는 상기 처리에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 동화상 시퀀서(202)는 외광 광량 측정용 카운터(PLC)와 외광 검출 타이밍(T)을 비교하여 PLC=T인지 아닌지를 판단한다(S502). PLC=T인 경우, 동화상 시퀀서(202)는 단계 S506의 처리를 진행한다. PLC=T가 아닌 경우, 동화상 시퀀서(202)는 단계 S504의 처리를 진행한다.

단계 S506에서 동화상 시퀀서(202)는 다음 프레임을 기입할 데이터 저장 영역(TM)(이하, 다음 프레임의 전송처(TM))을 변경하지 않고 유지한다(S506). 또한 동화상 시퀀서(202)는 다음 프레임을 판독할 데이터 저장 영역(DP)(이하, 다음의 재생면(DP))을 변경하지 않고 유지한다(S508).

한편, 단계 S504에서 동화상 시퀀서(202)는 현재 표시하고 있는 프레임이 저장된 데이터 저장 영역(이하, 표시면)이 A면인지 또는 B면인지를 판단한다(S504). 표시면이 A면인 경우, 동화상 시퀀서(202)는 단계 S510의 처리로 진행한다. 표시면이 B면인 경우, 동화상 시퀀서(202)는 단계 S514의 처리로 진행한다.

단계 S510에서 동화상 시퀀서(202)는 다음 프레임의 전송처(TM)를 B면으로 설정한다(S510). 또한 동화상 시퀀서(202)는 다음의 재생면(DP)을 A면으로 설정한다. 한편, 단계 S514에서 동화상 시퀀서(202)는 다음 프레임의 전송처(TM)를 A면으로 설정한다(S514). 또한 동화상 시퀀서(202)는 다음의 재생면(Dp)을 B면으로 설정한다(S516).

이상, 동화상 시퀀서(202)의 처리에 대해, 동화상 메모리(204)가 2개의 데이터 저장 영역들(A면/B면)을 갖는 경우를 예로 들어 구체적으로 설명하였다. 상기와 같이, 외광 광량 측정용 카운터(PLC)가 외광 검출 타이밍(T)에 일치하는 경우, 동화상 메모리(204)의 데이터 저장 영역이 갱신되지 않기 때문에, 조도 검출을 위해 다른 광량으로 조명한 피사체의 프레임이 표시되지 않도록 제어할 수 있다.

[결론]

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치(100)는 피사체의 조도를 판단하는 기능을 갖고, 특히 광원(124)에 의한 조명 효과와 외광에 의한 조명 효과를 구별하여 조도를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 광원(124)을 소등하거나 또는 그 광량을 저감하도록 제어할 수 있다. 상기 촬상장치(100)의 기능구성을 정리하면 다음과 같다.

촬상장치(100)는 조명 수단으로서 조명광을 피사체에 투광하는 광원(124)을 포함한다. 또한, 상기 촬상장치(100)는 화상 전송수단으로서 CCD(102)를 개재하여 얻어진 화상 데이터를 동화상 메모리(204)에 저장하는 동화상 시퀀서(202)를 갖는다. 아울러, 촬상장치(100)는 측광 수단으로서 CCD(102)가 갖는 이미지 영역마다 휘도 레벨을 측정하는 측광부(112)를 구비한다. 그리고, 상기 촬상장치(100)는 조명 광량 제어 수단으로서 광원(124)으로부터 발광하는 광량을 제어하는 조명 광량 제어부(122)를 포함한다.

또한, 촬상장치(100)는 측광부(112)에 의해 측정된 측광값과 상기 측광값에 대응하는 광원(124)의 광량을 관련지어 기록한 메모리(132)를 포함한다. 또한, 촬 상장치(100)는 동화상 표시 수단으로서 CCD(102)로부터 수직 동기 신호에 동기하여 소정 주기로 판독되는 화상 신호에 대응하는 화상 데이터를 디스플레이하는 화상 표시부(138)를 구비한다.

예를 들어, 촬상장치(100)는 광원(124)에 의해 피사체를 연속적으로 조명하면서 화상 표시부(138)에 연속적으로 동화상을 표시할 수 있다. 이때, 촬상장치(100)는 조명 광량 제어부(122)에 의해 적어도 1 프레임 분의 기간만큼 광원(124)의 조명 광량을 변경할 수 있다. 따라서 촬상장치(100)는 광원(124)의 조명 광량을 변경하여 촬영한 프레임과 상기 프레임의 전후에 촬영한 다른 프레임을 비교하여, 외광이 피사체에 반사하여 얻어지는 측광값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 조명 광량이 다른 프레임 사이에서 측광값을 비교판단한 후, 상기 비교판단 결과에 따라 광원(124)을 소등하거나 또는 상기 광원(124)으로부터의 광량을 저감할 수 있다.

또한, 촬상장치(100)는 복수의 동화상 프레임이 저장되는 동화상 메모리(204)를 포함한다. 상기 동화상 메모리(204)는 1 프레임 단위로 동화상 프레임이 저장되는 데이터 저장 영역이 구비되어 있다. 따라서 동화상 시퀀서(202)는 화상 표시부(138)에 표시되어 있지 않은 동화상 프레임에 대응하는 데이터 저장 영역에 새로운 동화상 프레임을 기록하고, 다른 데이터 저장 영역에 저장된 동화상 프레임을 화상 표시부(138)에 디스플레이함으로써 프리뷰 동화상을 디스플레이할 수 있다.

상기와 같이, 동화상 시퀀서(202)는 동화상 메모리(204)의 데이터 저장 영 역을 교대로 또는 소정의 순서로 전환할 수 있다. 또한 동화상 시퀀서(202)는 조도 판단을 위해 다른 광량으로 촬영된 프레임의 데이터 저장 영역에 대해 다음 프레임을 덮어쓰도록, 상기 타이밍에서 데이터 저장 영역을 전환하지 않도록 제어할 수도 있다.

상기 촬상장치(100)는 소정 광량으로 광원(124)을 발광시켰을 때에 측정한 측광값 1과 상기 소정 광량보다도 적은 광량으로 광원(124)을 발광시켰을 때에 측정한 측광값 2를 비교할 수 있다. 또한, 상기 촬상장치(100)는 상기 소정 광량보다도 많은 광량으로 광원(124)을 발광시켰을 때에 측정한 측광값 3과 상기 측광값 1을 비교할 수 있다. 그리고, 촬상장치(100)는 측광값 1, 측광값 2, 측광값 3이 측광값 3≤측광값 1 또는 측광값 1≤측광값 2의 관계를 만족하는 경우에 조명광에 의한 효과가 낮다고 판단하여 광원(124)을 소등시킨다.

그리고, 상기 촬상장치(100)에 의한 조도 판단에 대해 간단히 정리한다. 통상, 촬상장치(100)는 동화상(프리뷰 화상)을 디스플레이하면서 사용자에 의한 셔터(128)의 누름을 대기하고 있다. 촬상장치(100)는 동화상 메모리(204)가 갖는 복수의 데이터 저장 영역들(면)에 대해 프리뷰 동화상의 각 프레임을 소정의 순번으로 기록한다. 예를 들어, 동화상 메모리(204)가 2면의 데이터 저장 영역들을 갖는 경우, 촬상장치(100)는 프레임 단위로 기입 영역과 판독 영역을 전환하면서 반복 프레임을 표시함으로써 프리뷰 화상을 형성한다.

상기 스루 화상의 형성과 함께, 촬상장치(100)는 CCD(102)의 소정 영역에 대해 RGB신호로부터 휘도 신호(Y)를 생성하고, 소정의 분할영역마다 픽셀 단위로 적산하여 1 프레임 분의 측광값을 산출한다. 촬상장치(100)는 프레임 단위의 측광값을 메모리(132)에 설치된 링 버퍼에 저장함과 동시에, 링 버퍼 내의 평균 측광값을 감시한다. 또한 프리뷰 화상이 어두워지면 측광값이 작아지므로, 프리뷰 화상이 목시(目視)하기 어려운 휘도 레벨에 하나의 임계값(제1 임계값)을 설정한다. 그리고, 상기 임계값과 측광값을 비교하여 상기 임계값이 측광값을 넘는 경우에 조명이 점등된다.

조명이 점등된 후, 촬상장치(100)는 CPU(126)의 종합 조명 판단 기능 및 외광 조명 판단 기능에 의해 소정의 타이밍 또는 소정 주기로 조명을 계속 점등할지 혹은 소등해야 할지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 조명광을 점등한 상태로 관측되는 측광값이 소정의 임계값(제2 임계값)보다도 충분히 큰 경우에 조명광을 소등한다. 상기 제1 임계값과 제2 임계값의 사이에는, 예를 들어 제1 임계값 < 제2 임계값의 관계가 존재한다. 상기 설정은, 조명광이 점등/소등을 반복하여 버리는 현상(이른바, 헌팅)을 방지하기 위해서이다.

그러나, 조명광에 의한 피사체로부터의 반사광량은 촬상장치(100)와 피사체 간의 거리나 피사체의 반사율에 의존하여 버린다. 따라서 상기 제2 임계값은 충분히 큰 값으로 설정되어야 한다. 이러한 설정으로 하면, 점등 기간이 길어져서 촬상장치(100)의 전력을 크게 소비할 수 있다. 따라서, 조명광을 포함하지 않는 외광만의 반사광량을 소등 판단에 이용할 필요가 있다.

이미 서술한 바와 같이, 조명 점등하에서의 피사체의 반사광을 크게 구분하면 조명광의 반사광과 외광의 반사광을 포함한다. 외광의 반사광이 충분히 큰 상황 에서는 광원(124)을 이용하여 피사체를 조명할 필요가 없기 때문에, 촬상장치(100)는 광원(124)을 소등할 수 있다. 그래서, 조명 점등하에서 얻어지는 측광값으로부터 조명 반사에 의해 얻어지는 측광값과 외광 반사에 의해 얻어지는 측광값을 분리할 필요가 있다.

그러나, 하나의 측광값에서 이들의 측광값을 분리할 수는 없다. 그래서, 동화상 촬영 중에서 하나의 프레임에 대해 조명 광량을 변경하고, 상기 프레임으로부터 얻어지는 측광값과 상기 프레임 전후의 프레임으로부터 얻어지는 측광값을 비교 연산하여 조명광에 의한 기여량을 산출한다. 또한 조명 광량을 변경하여 촬영된 프레임의 다음 프레임은 원래의 조명 광량으로 촬영한다.

이러한 관점에서, 촬상장치(100)는 상기 기여량을 줄여 산출되는 외광 반사량에 기초하여 광원(124)을 소등(또는 광량 저감)해야 할지의 여부를 판단하고 있는 것이다. 또한 촬상장치(100)는 상기 기여량이 소정의 기준값에 비해 작은 경우에 조명이 비유효한 상황이라고 판단하고, 광원(124)을 소등(또는 광량 저감)하도록 구성되어 있다. 한편, 조명 광량을 변경하면 상기 변경에 따라 동화상의 밝기도 변동하여 버린다. 이 경우, 동화상 중에 다른 밝기의 프레임이 혼입하게 되고, 당연히 동화상에 흐려짐이 발생한다. 따라서, 촬상장치(100)는 조명광의 광량을 변경한 프레임을 화상 표시부(138)에 표시하지 않을 수 있다.

상기의 기능구성 및 처리에 의해, 광원(124)의 광량이 매우 적합하게 제어되고, 촬상장치(100)의 소비 전력을 절약할 수 있다. 또한, 동화상이 흐려지는 문제를 미연에 방지할 수 있다. 아울러, 헌팅의 발생을 방지할 수 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되지 않음은 물론이다. 당업자라면 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 각종의 변경 예들 또는 수정 예들을 도출할 수 있음은 명백하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

상기 실시 예의 설명에 있어서, 도면 중에는 명시하지 않았지만, 촬상장치(100)에는 입사광을 CCD(102)에 결상하기 위한 결상광학계가 CCD(102)의 전단에 설치될 수 있다. 결상광학계는 주로 렌즈 유닛, 줌 기구, 초점 기구, 조리개 기구, 렌즈를 장착하기 위한 통형상의 경동 등을 포함할 수 있다. 상기 초점 기구는 초점 렌즈 등을 포함한다. 상기 조리개 기구는 개구의 크기를 변화시킴으로써 광속의 방향이나 범위를 조정하는 수단이다. 또한, 줌 기구, 초점 기구 및 조리개 기구는 별도 설치된 모터 드라이버에 의해 구동될 수 있다. 결상광학계에는, 예를 들어 단초점 렌즈나 줌 렌즈 등을 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 구성 및 기능을 나타내는 블럭도이다.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 이미지 영역 구성예를 나타낸 도면이다.

도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 측광부 구성예를 나타낸 도면이다.

도 4는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 조명 광량 제어부의 회로 구성예를 나타낸 도면이다.

도 5는 제어신호의 출력강도와 발광량의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 6은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 신호동기방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 동화상 조명처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 8은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 종합조명 판단 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 9는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 외광 조명 판별 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 10은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 조명 광량 산출 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 11은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 관한 촬상장치의 동화상 시퀀서의 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

** 도면의 주요 부호에 관한 간단한 설명 **

100 촬상장치 102 CCD 104 CDS/AMP부

106 A/D변환부 108 화상입력 제어부 110 버스

112 측광부 114 화상 신호 처리부 116 기록매체 제어부

118 기록매체 120 타이밍 발생기 122 조명 광량 제어부

124 광원 126 CPU 128 셔터

130 테이블 저장부 132 메모리 134 압축 처리부

136 비디오 인코더 138 화상 표시부 202 동화상 시퀀서

204 동화상 메모리 1122, 1124, 1126 승산기

1128 가산기 1130 적산부 1222 전원단자

1224 동기신호 입력단자 1226 제어신호 입력단자

1228 동기회로 1230 전류 제한 회로

1232 접지단자

Claims

피사체로부터의 반사광 강도를 검출하는 촬상소자;

상기 촬상소자가 연속적으로 복수회 상기 반사광 강도를 검출하는 동안 상기 피사체를 조사하는 발광부;

상기 촬상소자에 의해 검출된 반사광 강도에 따라 상기 피사체의 휘도 레벨을 검출하는 측광부;

상기 발광부에서 조사하는 광량을 제어하는 광량 제어부;를 구비하고,

상기 광량 제어부는 적어도 1회 상기 촬상소자에 의해 반사광 강도가 검출되는 동안 상기 발광부가 다른 광량으로 조사하도록 제어하고, 상기 다른 광량으로 조사한 상기 피사체의 휘도 레벨에 기초하여 상기 발광부의 광량을 저감하거나 0으로 제어하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제1항에 있어서,

상기 다른 광량으로 조사한 상기 피사체의 휘도 레벨을 이용하여 상기 피사체의 반사광량에서 상기 발광부에 의한 반사광량을 제외한 반사광량을 산출하는 반사광량 산출부를 더 구비하고,

상기 광량 제어부는 상기 반사광량 산출부에 의해 산출된 반사광량에 기초하여 상기 발광부의 광량을 저감하거나 또는 0으로 제어하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제2항에 있어서,

상기 촬상소자에 의해 연속적으로 복수회 검출된 반사광 강도에 대응하는 휘도 레벨에 기초하여 형성되는 화상 프레임을 연속적으로 디스플레이하는 동화상 재생부를 더 구비하고,

상기 동화상 재생부는 상기 다른 광량으로 조사한 상기 피사체의 휘도 레벨에 대응하는 화상 프레임을 디스플레이하지 않는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제3항에 있어서,

상기 화상 프레임을 기록한 복수의 메모리 영역들을 구비하는 프레임 메모리;

상기 복수의 메모리 영역들에 순번에 따라 상기 화상 프레임을 기록하는 프레임 기록부;를 더 구비하고,

상기 프레임 기록부는 상기 순번에 따라 상기 다른 광량으로 촬영한 화상 프레임을 기록한 상기 메모리 영역에 다음에 촬영한 화상 프레임을 덮어쓰고,

상기 동화상 재생부는 상기 각 메모리 영역에 기록된 화상 프레임을 상기 순번으로 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.