KR100293253B1 - 복수의화상픽업카메라를이용한다방향의화상픽업장치 - Google Patents

Abstract

화상픽업 조건 데이타 획득섹션은 3차원 주 카메라 유니트의 화상픽업 조건을 나타내는 화상픽업 주 조건데이타를 획득한다. 어드레스 발생섹션은 상기 화상픽업 주 조건 데이타 획득섹션으로부터 획득된 화상픽업 주 조건에 기초하여 어드레스를 획득한다. 화상픽업 보조 조건 데이타 메모리는 상기 어드레스 발생섹션으로부터 획득한 어드레스에 기초하여 다수의 3차원 보조 카메라용 화상픽업 보조 조건 데이타를 출력하고, 이 화상픽업 보조 조건 데이타를 상기 3차원 보조 카메라에 제공함으로써, 3차원 카메라의 화상픽업조건을 설정한다.

Description

복수의 화상픽업카메라를 이용한 다방향의 화상픽업장치

본 발명은 복수개의 화상픽업카메라를 이용한 다방향의 화상픽업장치에 관한 것으로, 예를 들면, 2차원의 카메라 유니트, 입체화상을 얻기 위한 3차원 입체 카메라 유니트 또는 입체화상을 녹화하기 위한 입체 VTR을 이용하여 경기장에 있는 사물의 화상을 다각도방향으로부터 픽업하는 다방향 화상픽업장치에 관한 것이다.

예를 들면, TV 스튜디오에 복수개의 TV 카메라가 연기자들을 둘러싸도록 놓여져 있어서 연기자들은 사방으로부터 복수개의 TV카메라에 의해 동시에 촬영된다. 통상적으로, 2차원 카메라가 이러한 TV카메라로 사용된다. 여러 카메라로부터 얻어지는 영상 신호들 중에서 하나는 스위처( switcher)에 의해서 선택되어 방송용 신호로서 출력된다. 다수의 영상 신호 중에서 하나가 선택되면 다음과 같은 사실들이 발견된다.

제 1 및 제 2 카메라가 상이한 사물을 픽업하고 제 1카메라의 출력 선택상태가 제 2카메라의 출력선택상태로 전환될 때, 즉, 소위 장면 전환이 이루어지면, 상기 두 카메라의 줌-업(zoom-up)비율이 상이하더라도 커다란 불일치가 감지되지 않는다.

그러나, 다음의 경우에는 때때로 불일치감이 발생한다. 제 1카메라와 제 2카메라가 상이한 각도방향에서 하나의 사물을 픽업하는 데 사용되고, 제 1 카메라의 화상픽업조건중의 하나인 줌-업 비율이 제 2카메라의 줌-업 비율과 상이하다고 가정하자. 이 화상픽업조건하에서 제 1카메라의 출력 선택상태가 제 2카메라의 출력선택상태로 변경되면, 보는 각도, 즉 사물에 대한 제 1, 제 2카메라의 촬영각도가 상이하더라도, 사물의 크기는 디스플레이상에서 급격하게 변화한다. 이는 보는 사람들에게 불일치를 감지하게 만들정도로 부자연스러운 결과를 낳는다.

그러므로 TV프로그램의 감독자는 특별한 기술을 사용한다. 이러한 기술은 제 1, 제 2카메라에 동일한 화상픽업조건(줌-업 비율)을 설정하고, 이상태에서 제 1카메라의 출력선택상태를 제 2카메라의 출력선택상태로 전환한 후, 제 2카메라의 화상픽업조건으로서의 줌-업 비율을 변경함으로써 보는 사람들에게 자연스러운 효과를 제공하는 것이다.

특히, 축구나 야구경기를 찍기 위해 입체화상을 얻기 위한 복수개의 3차원 카메라를 사용하고 한 선수의 확대·축소된(zoomed) 화상을 제 1의 방향으로 설정된 제 1카메라에 의해 찍고 출력한다고 가정하자. 이 화상이 제 2방향에 설정된 제 2카메라로 찍힌 화상으로 전환될 때, 제 1방향에서 찍힌 그 선수의 화상은 디스플레이상에서 제 2방향에서 찍힌 화상으로 전환 된다. 이 경우에, 디스플레이 스크린이 제 1카메라의 화상에서 제 2카메라의 화상으로 바뀔 때, 사물 즉 선수의 디스플레이된 화상은 크기가 변하지 않는 것이 중요하다.

동일한 사물이 상이한 각도방향에서 픽업되고 제 1카메라의 출력선택상태가 제 2카메라의 출력선택상태로 전환될 때, 감독자는 라디오나 케이블 시스템을 통해 제 1, 2 카메라기사에게 줌-업 비율등에 대한 조건을 지시한다. 이 지시에 따라, 제 1, 2 카메라 기사는 제 1, 2 카메라로 픽업되는 사물의 화상이 디스플레이상에서 동일한 크기로 디스플레이되도록 줌-업 비율을 조절하기 위해서 카메라의 줌 메카니즘을 작동시킨다. 두개의 픽업화 상의 크기가 동일한 동안에 스위처는 제 1카메라의 출력선택상태를 제 2카메라의 출력선택상태로 변화시킨다.

그러나, 이러한 기술에 따르면, 감독자가 카메라 기사에게 지시를 한 후 그 지시에 따른 적합한 촬영조건이 각각의 카메라기사에 의해서 설정될 때까지 비교적 장시간이 요구된다. 특히, 넓은 경기장과 같은 곳에서 두 지점에만 제 1, 2의 카메라를 설치하는 것이 아니라, 경기장 둘레의 여러 지점에 여러개의 카메라가 촬영을 위해 사용되고 각 카메라마다 카메라기사가 배치되어 있다고 가정하자. 이러한 경우에, 기사들에게 지시가 전달되어 의도된 대로 각각의 카메라가 작동될 때까지는 훨씬 더 오랜 시간이 필요하게 된다.

위의 설명에서 설치되는 다수의 카메라들은 쉽게 작동될 수 있는 2차원 카메라이다. 3차원 카메라(입체 카메라)를 사용한다고 가정해 보자. 이 경우 각 3차원 카메라의 줌-업 비율이 조정되어야 한다. 또한, 좌우 카메라의 광학축의 교차 각도는 원근 표현에 적합한 입체 효과를 얻기 위하여 동시에 조정되어야 한다. 특히, 사물에 대한 거리감은 서로 일치되어야 한다. 이러한 3차원 카메라가 사용될 때, 각 카메라의 작동은 복잡하다. 감독이 각 카메라 기사에게 지시를 할 때, 지시대로 각 카메라 기사가 그들의 카메라를 작동하기까지는 오랜 시간이 소요된다. 특히 입체 카메라가 여러 지점에 설치되고 각각의 입체 카메라에 기사들이 배치되어 화상픽업 조건에 관한 지시가 내려졌을 때, 의도된 대로 각각의 입체 카메라를 작동하기까지는 상당한 시간이 필요하다.

본 발명의 제 1목적은 상이한 각도에서 하나의 사물을 촬영하는 동안 복수의 카메라를 위한 화상픽업조건을 종합적으로 용이하게 조절할 수 있는 다수의 화상픽업카메라를 이용하는 다방향의 화상픽업장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다수의 카메라를 위한 화상픽업 조건을 종합적으로 얻을 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다수의 입체 카메라를 위한 화상픽업 환경을 종합적으로 용이하게 조절할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다수의 입체 카메라를 위한 화상픽업 조건을 종합적으로 얻을 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 다수의 화상픽업 카메라를 이용하는 다방향 화상픽업장치가 제공되며, 이 장치는 2 또는 3차원의 주 카메라를 위한 화상픽업조건을 나타내는 화상픽업의 주 조건 데이타를 얻기 위한 화상픽업 주 조건 데이타 획득수단과 상기 화상픽업 주 조건 데이타 획득수단으로부터 얻은 화상픽업 주 조건 데이타에 기초해서 어드레스를 발생하는 어드레스 발생수단과, 상기 어드레스 발생수단으로부터 얻은 어드레스에 기초해서 2 또는 3차원의 보조 카메라를 위한 화상픽업 보조 조건 데이타를 출력하고 상기 화상 픽업 보조 조건 데이타를 상기 2 또는 3차원의 보조 카메라에 제공하여 상기 2 또는 3차원의 보조 카메라를 위한 화상픽업 조건을 설정하기 위한 화상픽업 보조 조건 메모리로 구성되어 있다.

화상픽업 조건 데이타는 디스플레이상의 사물의 크기를 설정하기 위한 줌-업 비율을 나타내는 데이타, 또는 줌-업 비율과 주카메라의 방향을 나타내는 데이타를 포함한다. 또한, 3차원 카메라에 해당하는 입체화상을 얻기 위하여 적어도 좌우 카메라의 광학축의 교차 각도에 관련된 데이타가 포함되어 있다.

이러한 구조로 되어 있는 화상픽업장치에 따르면, 예를들어 경기장에 있는 특정한 선수가 다수의 카메라에 의해 찍힐 때, 제 1카메라의 화상픽업 조건이 판독되고 제 2카메라의 화상픽업 조건은 상기 제 1카메라의 화상픽업 조건에 대응해서 얻어지며 기록되어 메모리에 기억된다. 상기 특정선수가 제 1카메라로 찍히는 동안, 사물을 촬영하는 제 1카메라의 화상픽업 조건에 대응하는 제 2카메라의 화상픽업조건은 상기 메모리에서 판독되고 이 화상픽업 조건 데이타는 제 2카메라에 제공된다. 더욱 상세히 설명하자면, 기사는 감독자의 지시에 따라서 제 2카메라의 화상픽업 조건을 작동 및 설정할 필요가 없으며, 상기 제 2카메라의 화상픽업 조건은 상기 제 1카메라 화상픽업 조건에 따라서 설정된다. 따라서, 제 1카메라의 화상은 제 2카메라의 화상으로 자연스럽게 전환된다.

본 발명의 또다른 목적 및 장점은 후술되는 상세한 설명에 기재되어 있으며, 이 설명으로부터 또는 발명을 실시함으로써 명백해진다. 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 청구범위에서 특별히 기재된 수단 및 그 조합에 의해서 실현되고 획득될 수 있다.

도 1은 본 발명 실시예의 기본상태를 설명하기 위한 도면

도 2는 본 실시예에서 조절 데이타 획득의 일례를 설명하기 위한 도면

도 3은 본 발명장치의 작동흐름을 설명하기 위한 플로우 챠트도

도 4는 본 실시예에서 사용된 3차원 카메라의 외형을 나타내는 사시도

도 5는 본 발명에 따른 3차원 카메라의 내부 구조를 나타내는 블럭도

도 6은 본 발명의 제 2실시예를 설명하기 위한 도면

도 7A, 7B, 7C는 입체화상을 얻기 위한 기술을 설명하기 위한 도면

도 8은 사물로부터 각각 상이한 거리만큼 떨어져 있는 카메라들에 의해 입체화상을 화상픽업하는 기술을 설명하는 도면

도 9A는 카메라로써 입체화상을 픽업하기 위한 조절유니트의 배열을 보여주는 블럭도

도 9B는 표시효과를 설명하기 위해서 카메라 간격과 줌(zoom)비율간의 관계를 설명하기 위한 그래프

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 도1은 화상픽업 장소의 기본적인 배열을 설명하기 위한 도면이다. 도1은 축구와 같은 구기종목이 행해지고 있는 경기장의 TV중계방송용 화상픽업시스템을 나타낸다. 다수의 TV카메라가 경기장 주변에 배열된다. 이 실시예에서 입체화상을 표현하기 위해 3차원 카메라가 사용된다.

3차원 주카메라 유니트(10)는 경기장의 중앙 스탠드에 놓여진다. 보조적으로, 3차원 보조 카메라 유니트(11) 내지 (14)가 배열된다. 더욱 상세하게, 상기 3차원 주 카메라 유니트(10)는 경기장 정면을 향하는 관중석에 배치되며 상기 3차원 보조 카메라 유니트(11) 내지 (14)는 경기장의 사방 코너에 인접한 관중석에 배치된다.

경기장에서 진행되고 있는 경기의 중계방송에서, 상기 3차원 주 카메라 유니트(10)는 감독자의 지시에 따라 기사에 의해서 사물, 즉, 특정 화상픽업지역의 특정선수를 향하여 줌-업 비율을 포함한 소정의 화상픽업 조건으로 조절되어 있다. 화상픽업 주 조건들을 나타내는 화상픽업 주 조건 데이타는 화상픽업 주 조건 데이타 획득 섹션(100)에 입력된다. 화상픽업조건데이타는 3차원 카메라 유니트를 구성하는 한 쌍의 좌우 카메라의 광학축의 교차 각도에 대한 데이타(D11)와 줌-업 상태에 대한 데이타(D12) 및 카메라 각도에 대한 데이타(D13)를 포함한다. 이러한 데이타(D11) 내지 (D13)은 어드레스 발생 섹션(200)에 제공된다.

어드레스 발생섹션(200)은 ROM 또는 RAM 및 상기 데이타 (D11), (D12), (D13) 각각에 대응하는 출력 어드레스(A11), (A12), (A13)로 구성되어 있다. 상기 데이타 (D11) 내지 (D13)의 값이 일정한 허용치 이상으로 변경되면 이러한 데이타에 대응하는 어드레스 (A11) 내지 (A13)의 값도 또한 변경된다.

상기 어드레스 (A11) 내지 (A13)는 화상픽업 보조 조건 데이타 메모리 (300)에 제공되어 판독 어드레스 (예를 들면, 상부의 어드레스)로서의 기능을 한다. 화상픽업 보조 조건 데이타 메모리(300)는 보조 조건 데이타로서, 미리 화상픽업 주 조건 데이타에 대응하는 각각의 3차원의 보조 카메라 유니트의 화상픽업 조건 데이타를 저장한다. 그러므로, 상기 어드레스 (A11) 내지 (A13)는 상기 화상픽업 보조 조건 데이타 메모리(300)에 공급된다. 하부의 어드레스 (예를 들어, 시간 계수)가 작동섹션(400)으로부터 수신되면, 상기 3차원 보조 카메라 유니트 (11) 내지 (14)에 대한 화상픽업 보조 조건 데이타는 동시에 얻어진다. 이러한 화상픽업 조건 데이타는 대응하는 3차원의 보조 카메라 유니트 (11) 내지 (14)에 동시에 제공된다.

3차원적 보조 카메라 유니트(11) 내지 (14)의 화상픽업 조건은 3차원 주카메라 유니트(10)의 화상픽업 조건에 따라서 최적의 화상픽업 조건이 자동적으로 지동설정된다. 3차원적 주 카메라 유니트(10)의 화상픽업 조건은 원격 조작 또는 기사에 의하여 작동 섹션(400)을 통해 설정된다. 카메라 유니트 (10)내지 (14)로부터 출력된 화상들은 각각 모니터 (0) 내지 (4)로 공급되어 기사에 이하여 모니터된다. 각각의 모니터 (0) 내지 (4)는 3차원 주 카메라 유니트를 구성하는 한 쌍의 카메라중의 하나로부터의 화상픽업 출력을 선택적으로 디스플레이할 수 있다. 상기 카메라 유니트 (10) 내지 (14)로부터의 화상픽업출력은 선택기 (500)에 입력된다. 3차원적 카메라 유니트중 하나로부터의 출력은 기사의 작동에 의해 선택 및 출력된다.

도2는 어드레스 발생 섹션(200)에 대한 데이타 준비시스템과 3차원 보조 카메라 유니트의 화상픽업 보조 조건 데이타 메모리(300)을 나타낸다. 경기장에서 사용될 여러개의 카메라 및 그들의 위치가 지정되면, 경기장은 가상의 여러지역으로 미리 분할되며, 그 각각의 영역에는 번호가 매겨져 있는 깃발과 같은 마크가 표시된다. 그 다음, 카메라 유니트 (10) 내지 (14)로부터의 화상픽업신호가 상기 모니터 (0) 내지 (4)에서 모니터된다.

첫째로, 작동섹션(400)은 조건 데이타 준비 섹션(600)이 제어데이타를 조정하도록 작동된다. 제어 데이타는 먼저 선택기(700)를 거쳐 3차원적 주 카메라 유니트(10)로 공급된다. 제어 데이타는 카메라 유니트(10)의 팬(pan)및 틸트(tilt)를 제어하기 위한 데이타, 줌-업 비율에 관한 데이타, 좌우 한쌍의 카메라의 광학축이 서로 교차되는 교차점 전후 방향의 조정에 관한 데이타를 포함한다. 이러한 데이타는 우선 3차원 주 카메라 유니트(10)로 제공된다.

이러한 시스템에서, 줌-업 비율과 관한 데이타가 후술되는 바와 같이 조절될 때, 3차원 카메라 유니트의 한 쌍의 광학축의 교차점에 관한 데이타(주로, 좌우 카메라의 간격 제어 데이타)는 자동적으로 상기 줌-업 비율에 따라 미리 데이타를 저장하는 ROM으로부터 판독되어 사용된다.

작동과정은 도3을 참조하여 설명된다. 스텝(S1)에서, 기사는 모니터(0)를 관찰하면서 원하는 영역을 향하여 3차원 주 카메라 유니트(10)를 지정하고 다양한 조정을 수행한다. 상기 3차원 주 카메라 유니트(10)의 설정 이 종료된 후, 3차원 주 카메라 유니트(10)의 제어 데이타는 스텝(S2)에서 획득되고, 스텝(S3)에서 작동 섹션(400)의 작동에 따라서 주 데이타 메모리(800)에 공급된다. 상기 데이타는 주 데이타 메모리(800)에서 기록되어 제1클록은 어드레스 발생 섹션(200)으로 공급된다. 상기 클록을 수신함에 따라, 상기 어드레스 발생 섹션(200)은 예를 들면, 데이타 메모리(300)의 기록어드레스를 지정하기 위하여 상위 비트 사이트에 제 1 어드레스를 발생한다.

3차원 주 카메라 유니트(10)의 설정이 완료되면, 3차원 보조 카메라 유니트 (11) 내지 (14)가 개별적으로 조정된다. 3차원 보조 카메라 유니트 (11)가 조절되면, 스텝(S4)에서 제 2카메라인 3차원 보조 카메라 유니트(11)는 원하는 영역방향으로 놓인다. 선택기(700)는 작동 섹션(400)을 통해 제어되며 제어된 데이타는 3차원 보조 카메라 유니트(11)로 공급된다. 제어 데이타 준비 섹션(600)의 제어데이타는 작동섹션(400)을 통해 조정된다. 스텝(S5)에서, 작업자는 모니터(0)의 내용과 모니터(1)의 내용을 비교한다. 양 모니터의 줌-업 비율이 거의 일치하면, 즉 각도가 상이함에도 불구하고 거의 동일한 입체효과가 얻어지면, 스텝(S6)에서, 작업자는 이때에 제어 데이타를 얻기 위해 작동 섹션(400)을 작동시키고, 스텝(S7)에서, 데이타 메모리(300)에 상기 제어 데이타를 기록하기 위한 제어를 수행한다. 이 때, 더 하위 비트 사이드의 어드레스는 데이타 메모리(300)로 공급된다.

마찬가지로, 3차원 보조 카메라 유니트(12)의 조정에서, 선택기(700)는 작동 섹션(400)에 의해 제어되고 제어된 데이타는 3차원 보조 카메라 유니트 (12)에 공급된다. 제어 데이타 준비 섹션(600)의 제어 데이타는 작동섹션(400)을 통해 조정된다. 작업자는 모니터(0)의 내용과 모니터(2)의 내용을 비교한다. 양 모니터의 줌-업 비율이 거의 일치면 (카메라 전환으로 거의 동일한 입체 효과가 얻어지면) 작동자는 작동 섹션(400)을 작동시킴으로써 이때의 제어 데이타를 보조데이타 메모리(300)에 기록하기 위한 제어를 수행한다. 이런 방식으로, 각 카메라에 대한 화상픽업 조건 데이타가 순차적으로 준비됨에 따라 각각의 3차원 보조 카메라 유니트(11) 내지 (14)의 화상픽업 상태는 제 1영역을 겨냥하고 있는 3차원 주 카메라 유니트(10)의 화상픽업상태와 일치하게 되고, 화상픽업 조건 데이타는 메모리(300)에 저장된다. 제 1지점에 대한 각 카메라의 화상픽업 조건 데이타가 준비되면, 3차원 주 카메라 유니트(10)는 제 2영역으로 향하게 된다. 각 카메라 유니트의 화상픽업 조건 데이타는 제 1 영역에서와 같이 준비된다.

이하, 3차원 카메라 유니트의 구조를 설명한다. 도4에서와 같이 한쌍의 좌우 카메라(90L), (90R)는 3차원 카메라(90)를 구성하기 위해 소정의 간격으로 나란히 배치된다. 상기 카메라(90L)과 (90R)는 소정의 간격으로 서로 분리되어 제 1,2의 받침판(911L)과 (911R)에 핀(도시생략)으로 부착되어 있다. 지지판(911L)에 핀(도시생략)으로 부착되어 있는 좌측 카메라(90L)의 앞부분과 뒷부분은 모터(912)에 의해 핀에 대하여 수평으로 회전할 수 있다. 모터(912)는 광학축의 교차각을 조정한다. 모터 (912)가 회전-조절될 때, 상기 좌측 카메라(90L)는 화살표(a1) 또는 (a2) 방향으로 선회(pivot)할 수 있다. 이러한 구조에서, 좌우 카메라(90L)과 (90R)의 광학축(XL), (XR)의 교차위치인(X)는 전·후 방향으로 이동될 수 있다.

모터(912)는 제 1지지판(911L)의 위표면에 부착되어 있다. 모터(912)의 회전축(913)은 카메라(90L)의 뒤끝단부에 마련된 베어링(914)과 나사결합되어 있다. 따라서, 좌우카메라(90L), (90R)의 광학축(XL), (XR)의 교차위치인(X)는 모터(912)를 제어함으로써 전후방향으로 이동될 수 있다.

모터(912)의 조정이 불충분한 경우 즉, 교차위치(X)가 멀리 이동되면, 제 1지지판(911L)은 도4에서 화살표(a3)방향으로 레일판(920)을 따라 이동된다. 보다 상세하게, 지지판(911L)은 화살표(a3) 또는 a(4)방향으로 레일판(920)을 따라 이동가능하도록 부착된다. 이러한 이동제어는 모터(도시생략)를 제어함으로써 가능하다.

레일판(920)은 회전판(930)으로부터 간격을 두고 회전판(930) 위에 지지된다. 레일판 (920)은 그 선단부가 회전판(930) 가장자리의 양쪽끝에 힌지(921)과 (922)로 부착되어 있다. 이러한 구조로써, 레일판(920)은 화살표(a5) 또는 (a6) 방향으로 힌지(921)과 (922)의 지점에서 선회하게 된다. 화살표 (a5) 또는 (a6) 방향으로의 피보트운동은 모터(923)에 의해 제어된다. 보다 구체적으로, 모터(923)은 회전판(930)의 하부표면에 부착된다. 모터(923)의 회전축(924)은 레일판(920)에 베어링으로 수납되어 있다.

회전판(930)은 수평회전 가능한 기부(940)에 대략 중심부분이 부착되어 있다. 화살표(a7) 또는 (a8) 방향으로의 회전은 모터(도시생략)에 의해 설정가능하다.

이러한 구조로써 입체 카메라 유니트의 팬(pan) 및 틸트(tilt)는 제어될 수 있다. 또한, 입체 효과를 얻기 위한 카메라 간격은 자유롭게 조정 및 제어될 수 있다.

도 5는 좌우카메라 (90L), (90R)의 내부구조로서, 보다 구체적으로, 본 발명에 관계된 부분을 나타낸다. 좌우카메라의 구조는 동일하며 그들 중 하나(90L)만 설명하기로 한다. 화상픽업 장치(CCD)(101L)로부터의 화상픽업 신호는 화상 신호 처리부 (102L)에 의해 소정의 기준에 따라 비디오 신호로 전환되고 출력 터미날 (103L)로 출력된다. 카메라는 조리개(Iris) 메카니즘(104L)과 포커스(Focusing) 메카니즘 (105L), 줌(zoom) 메카니즘 (106L)을 포함하고 있으며, 그 각각은 모터 (107L), (108L), (109L)에 의해 구동 및 조정된다. 드라이버(driver) (111L), (112L), (113L)에 의하여 각각 상기 모터 (107L), (108L), (109L)의 구동 신호는 공급된다.

광학축의 교차각을 조정하기 위한 상기 모터(912)는 모터 드라이버 (121)에 의해 구동된다. 틸트를 조정하기 위한 모터(923)는 드라이버(122)에 의해 구동된다. 모터(951)는 카메라의 방향을 변화시키기 위하여 드라이버(123)에 의해 구동된다. 모터(952)는 카메라 간격을 변화시키기 위하여 드라이버(124)에 의해 구동된다.

드라이버 (111L) 내지 (113L), (111R) 내지 (113R), (121), (122), (123), (124)는 제어 데이타 처리부(130)로부터 해당하는 데이타를 수신한다. 실제로, 제어 데이타 처리부(130)는 마이크로프로세서를 포함하고 있으며, 각각의 드라이버에 어드레스를 할당한다. 드라이버는 상기 마이크로프로세서의 조절하에 해당하는 데이타를 수신한다.

도1에서 설명된 장치에서, 제어 데이타 처리부(130)는 화상픽업 보조조건 데이타 메모리(300)로부터 제어 데이타를 수신하여 대응하는 드라이버에 상기 제어 데이타를 제공한다. 도2에서 설명된 작동에서 제어 데이타 처리부(130)는 선택기(700)로부터 제어 데이타를 수신하고 대응하는 드라이버에 제공한다.

이러한 카메라 시스템에 의하면, 복수의 카메라에 대한 화상픽업 조건은 종합적으로 용이하게 제어될 수 있다. 또한, 복수의 카메라에 대한 화상픽업 조건을 종합적으로 얻을 수 있다. 따라서, 작업자는 다각도 방향에서 촬영정보를 용이하게 얻을 수 있다.

도 2에 나타낸 제어 데이타를 설정하는 과정에서 제 1카메라 유니트에 대응하는 제 2카메라 유니트에 대한 화상픽업 조건들은 자유롭게 선택될 수 있고 카메라 기사로서의 작업자의 경험이나 감각에 따라서 설정될 수 있다.

이상에서는 3차원 카메라 유니트에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명의 시스템은 또한 마찬가지로 2차원 카메라 유니트에도 적용될 수 있다. 보다 구체적으로, 도6에서와 같이, 2차원 카메라 유니트 (11a) 내지 (14a)는 3차원 보조카메라 유니트 (11) 내지 (14)를 대체한다. 조건 데이타 준비 섹션 (600)은 좌우카메라의 광학축의 교차에 대한 데이타를 준비하지 않는다.

3차원 카메라 유니트의 사용으로 얻어지는 입체 효과는 후술하는 바와 같다.

도7A에서와 같이, 카메라가 교차각(θ)로 사물에 촛점을 맞추고 교차점(X)이 사물 너머에 설정되면, 입체픽업화상이 스크린에 갑자기 나타나게 된다. 스크린은 촬영작동동안 카메라와 사물사이의 거리(W)와 동일한 거리만큼 떨어져 있는 것으로 간주된다. 도7B에서와 같이, 카메라가 교차각(θ)로 사물에 촛점을 맞추고 교차점(X)이 사물에 설정되면, 입체화상이 스크린상에 형성된다. 도7C에서와 같이, 카메라가 교차각(θ)로 사물에 촛점을 맞추고 교차점(X)이 기사가 사물에서 멀어지게 보이도록 설정될 때 입체화상은 스크린 너머에서 형성된다.

이러한 기술에 의하면, 화상이 스크린으로부터 희미해지도록 형성되거나, 스크린상에 형성되거나 또는 스크린에 갑자기 생기느냐에 관한 선택 및 각 카메라에 대한 화상픽업 조건 데이타는 도2에서와 같이 준비된다. 이러한 데이타는 제작자의 기호에 맞게 설정된다.

도8은 사물에 대한 거리가 각각 상이한 입체 카메라간의 관계를 나타낸다. 입체 카메라 유니트(10)는 거리(W2)만큼 사물과 떨어져 있다. 입체 카메라 유니트(14)는 거리(W3)만큼 사물과 떨어져 있다. 입체 카메라 유니트(10)로 픽업화된 상이 입체 카메라 유니트(14)에 의해 픽업화된 상으로 전환된다고 가정하자. 카메라 유니트(10)과 (14)의 화상의 입체 효과를 동일하게 하기 위해서는 두 카메라를 동일한 교차각(θ)으로 사물에 촛점을 맞추고 줌기능을 수행한다.

사물까지의 거리가 상이한 경우에조차도 동일한 교차각(θ)을 유지하여 줌기능을 수행함으로써 입체 카메라로 거의 동일한 입체 효과를 얻을 수 있다. 이 경우에 입체 카메라(10)의 카메라 간격은 입체 카메라 (14)의 카메라 간격과 상이하다. 입체 카메라(14)의 카메라 간격은 입체 카메라(10)의 간격보다 더 크다. 카메라 간격은 도4, 5에서 설명되어지는 방식으로 제어된다. 이 경우에, 입체 카메라(10)과 (14)는 사물에 촛점이 맞춰져 있다.

두 카메라가 동일한 교차각으로 사물에 촛점을 맞추고 줌기능을 수행할 때, 사물에 대한 화상픽업방향이 다르더라도, 입체카메라 유니트(14)는 사물이 마치 입체 카메라 유니트(10)의 위치로 이동되는 것처럼 사물의 상을 픽업한다.

도1, 2에서 설명된 화상픽업 조건 데이타 뿐만아니라, 카메라 간격 또는 각 카메라 유니트의 줌 비율은 상기 조건을 고려해서 제어된다. 이러한 구조로써 동일한 입체 화상픽업 효과는 카메라 유니트를 전환함으로써 각 카메라 유니트로부터 얻을 수 있다.

도8에서 상술된 바와 같이, 카메라 유니트로부터 사물까지의 거리와 좌우카메라간의 간격 사이에는 밀접한 관계가 있다. 카메라 유니트와 사물간의 거리는 줌 비율에 비례한다. 이러한 시스템에서, 줌이 조정되면 줌 조정 데이타는 자동적으로 카메라 간격 제어 데이타로 전환된다.

도9A는 줌 조정을 위한 회로도, 줌 제어 수단 및 카메라 간격 조정을 위한 회로도, 카메라 간격 제어수단을 나타낸다. 줌 조정용 드라이버(113L)는 제어 데이타 래치(latch)회로(3a)와 상기 래치회로의 출력을 아날로그 전류로로 변환시키는 D/A변환기(3b)로 구성되어 있다. 줌 조정용 제어 데이타는 관련 수단으로서의 버스(bus)를 거쳐 드라이버(124)의 래치회로(4a)에 의해 래치된다. 상기 래치된 데이타는 전문적인 카메라맨에 의해 미리 설정되어 데이타를 변환하는 ROM(4b)에 전달된다. 상기 ROM(4b)의 출력은 출력된 것을 아나로그 전류로 변환하는 D/A변환기(4c)로 전달된다. 이러한 전류는 모터간격을 제어하기 위한 전류로써 사용된다. 도 9B는 줌 제어 수단에 의한 줌-업 비율과 카메라 간격 제어 수단에 의한 카메라 간격사이의 관계를 나타낸다. 이러한 관계는 데이타 변환 ROM(4b)에 의해서 설정될 수 있다.

도9A는 기본적인 구조를 나타낸다. 실제로는 정/역회전 전환신호가 전달된다. 또한, 레치된 제어 데이타에 따른 회전각도를 얻기 위해 피드백 제어기, 비교측정기 등이 배열된다.

줌 비와 카메라 간격 사이의 관계를 위해서 줌 비가 약간 변경될 경우도 카메라 간격은 않는다. 그러나, 줌 가 2.5x이상으로 증가하면, 카메라 간격은 1:1의 비율로 선형으로 급격하게 변화된다. 이러한 곡선의 경사는 전문적인 카메라 맨이 의도한 표현에 관련되므로 절대적으로 결정되는 것은 아니더라도, 그 특성은 사용될 카메라의 렌즈특성이나 카메라의 성능에 따라 ROM에 저장된다. 입체화상의 다양한 표현은 이러한 변화곡선에 의하여 설정될 수 있다. ROM은 필요에 따라서 교체될 수 있다. 예를 들어 축구경기장에서 또는 자동차 경주 회로에서의 상영에 따라서 교체될 수 있다. 선택적으로, ROM은 각 개인의 기호에 따라 교체될 수 있다.

당업자에게는 추가 장점과 변형은 용이할 것이다. 그러므로, 넓은 측면에서 발명은 설명되어진 구체적 세부사항과 대표적인 모형에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구범위에 의해 한정된 일반적인 발명의 개념과 그와 동등한 기술사상의 요지 및 범위에서 벗어나지 않는 한 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (11)

1. 복수의 화상픽업카메라를 이용하는 다방향의 화상픽업 장치에 있어서, 2 또는 3차원의 주 카메라용 화상픽업 조건을 나타내는 화상픽업 주 조건 데이타를 얻기 위한 화상픽업 주 조건 데이타 획득 수단, 상기 화상픽업 주 조건 데이타 획득 수단으로부터의 화상픽업 주 조건 데이타에 기초해서 어드레스를 발생하기 위한 어드레스 발생수단 및 상기 어드레스 발생 수단으로부터 얻은 어드레스에 기초해서 2 또는 3차원의 보조카메라를 위한 화상픽업 보조조건을 출력하고 상기 2 또는 3차원의 보조카메라를 위한 화상픽업 조건을 설정하기 위해서 상기 2 또는 3차원의 보조카메라에 화상픽업 보조조건 데이타를 제공하는 화상픽업 보조조건 메모리 수단으로 이루어지는 복수의 화상픽업카메라를 이용하는 다방향의 화상픽업장치.
2. 제 1항에 있어서, 화상픽업 주 조건 데이타와 화상픽업 보조조건 데이타는 상기 주 카메라 와 상기 보조카메라를 위해 설정된 줌-업 비율을 나타내는 데이타인 복수의 화상픽업 카메라를 이용하는 다방향의 화상픽업장치.
3. 제 1항에 있어서, 화상픽업 조건 데이타와 화상픽업 보조조건 데이타는 상기 주 카메라와 상기 보조카메라의 줌-업 비율 및 상기 카메라의 방향을 나타내는 데이타인 복수의 화상픽업 카메라를 이용하는 다방향의 화상픽업장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 주 카메라와 보조 카메라 각각은 2차원의 상을 얻기 위한 2차원의 카메라 유니트로 이루어지는 복수의 화상픽업 카메라를 이용하는 다방향의 화상픽업장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 각각의 주 카메라와 보조 카메라 각각은 소정의 간격으로 배열된 한 쌍의 좌우카메라를 갖는 3차원의 카메라 유니트로 이루어지는 복수의 화상픽업 카메라를 이용하는 다방향의 화상픽업장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 화상픽업 주 조건 데이타와 화상픽업 보조조건 데이타 각각은 최소한 상기 3차원 카메라 유니트에 의한 입체화상을 얻기 위한 좌우 카메라의 광학축의 교착각에 대한 데이타와 줌기능에 대한 데이타를 포함하는 복수의 화상픽업카메라를 이용하는 다방향의 화상픽업장치.
7. 제 5항에 있어서, 상기 3차원 주 카메라 유니트와 상기 3차원 보조카메라 유니트 각각은 좌우 2차원 카메라, 상기 좌우 2차원 카메라 각각의 줌-업 비율을 제어하기 위한 줌 제어수단, 전후방향으로 상기 좌우 2차원 카메라의 광학축의 교차위치를 조정하기 위해 카메라 간격을 제어하기 위한 카메라 간격 제어 수단 및 상기 줌 제어 수단에 의한 조정에 따른 상기 카메라 간격 제어 수단에 제어 데이타를 제공하기 위한 데이타 연합으로 이루어지는 복수의 화상픽업 카메라를 사용하는 다방향의 화상픽업장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기 카메라 간격 제어 수단은 카메라 간격 변화특성을 나타내는 기울기가 줌-업 비율이 상기 줌 제어 수단에 의해 정해진 수치이전에는 작고, 소정의 각도를 초과할 때에는 증가함을 나타내는 특성을 갖는 복수의 화상픽업 카메라를 이용하는 다방향의 화상픽업장치.
9. 제 7항에 있어서, 상기 3차원의 주 카메라 유니트와 상기 3차원의 보조카메라 각각은 상기 좌우 2차원 카메라 각각의 팬(pan)을 조정하기 위한 카메라 방향 제어 수단과 상기 좌우 2차원 카메라 각각의 틸트(tilt)를 조정하기 위한 틸트 제어 수단으로 이루어지는 복수의 화상픽업 카메라를 사용하는 다방향의 화상픽업장치.
10. 2차원 주 카메라를 위한 화상픽업 주 조건을 발생하여 상기 주 카메라의 조정에 있어서 상기 2차원 주 카메라에 화상픽업 조건을 제공하고 조건 데이타 발생 수단과 2차원 보조카메라를 위한 화상픽업 보조 조건을 발생하여 상기 보조카메라의 조정에 있어서 상기 2차원 보조 카메라에 화상픽업 보조 조건을 제공하기 위한 조건 데이타 발생 수단, 작동 유니트의 작동에 따라 상기 2차원 주 카메라를 위한 화상픽업 주 조건을 저장하기 위한 주 데이타 메모리, 상기 주 데이타 메모리에 저장된 화상픽업 주 조건에 상당하는 어드레스를 발생하기 위한 어드레스 발생 수단, 상기 어드레스 발생수단에 의해 발생된 어드레스에서 상기 작동 유니트의 작동에 따른 상기 2차원 보조카메라를 위한 화상픽업 보조조건을 저장하기 위한 보조 데이타 메모리 및 상기 2차원 주 카메라가 상기 주 데이타 메모리로부터 화상픽업 조건을 수신하였을 때, 상기 보조 데이타 메모리로부터 화상픽업 주 조건에 상당하는 화상픽업 조건 보조 데이타를 판독하기 위한 수단으로 이루어지는 다각도 화상픽업조건 획득 장치.
11. 제 1항에서, 상기 3차원 카메라는 동일한 방향을 향하여 설정된 한쌍의 좌우 2차원 카메라와 상기 한쌍의 좌우 2차원 카메라간의 간격을 다양하게 제어하기 위한 메카니즘 및 상기 한쌍의 좌우 카메라의 광학축의 교차점을 제어하기 위해 상기 한쌍의 좌우 카메라중의 적어도 하나의 광학축을 변경시키기 위한 광학축변경메카니즘으로 이루어지며, 상기 한쌍의 좌우 카메라간의 간격 데이타와 광학축변경메카니즘의 각도 데이타는 화상픽업 주조건 데이타 또는 화상픽업 보조조건 데이타로서 이용되는 복수의 화상픽업카메라를 이용하는 다방향의 화상픽업장치.

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