KR100316458B1 - 가동성차폐부재가구비된3차원및2차원의이중모드카메라 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3-D 사진 및 2-D 사진 모두에 사용될 수 있는 다중 렌즈 카메라에 관한 것으로써, 카메라가 3-D 모드로 사용될 때 일련의 약간 다른 2차원 상의 장면은 하프 프레임 형식으로 각각의 필름면(30,32,34)에서 필름위에 모든 촬영 렌즈(10,12,14)에 의해 노출되며, 카메라가 2-D 모드로 사용될 때 넓은 폭의 프레임 상(36)이 촬영 렌즈중의 하나에 의해 필름위에 노출된다. 네거티브는 카메라가 2-D 모드로 사용될 때 모든 필름면(30,32,34)에 노출되며, 카메라가 2-D모드로 사용될 때 렌즈부착장치는 촬영 렌즈와 파인더(50)의 화각을 변화시키는 것을 특징으로 한다.

Description

가동성 차폐 부재가 구비된 3차원 및 2차원의 이중 모드 카메라

발명의 분야

본 발명은 3차원(3-D) 사진촬영 및 2차원(2-D) 사진촬영에 이용될 수 있는 카메라에 관한 것이다.

종래 기술

렌티큘러형(lenticular type) 3차원(3-D) 사진 촬영에 있어서, 풍경의 복수의 2차원(2-D) 화면은 수평적으로 간격을 두고 배치되는 다수의 벤티지 포인트(vantage points)로부터 얻어지고, 일련의 2-D 상(像)은 필드의 3-D 합성상을 형성하기 위하여 렌티큘러 스크린의 각각의 렌티귤러의 초점면에 압축되고 인화된다.

다수의 벤티지 포인트에서 일련의 2-D 상을 얻기 위해서는, 일반적으로 하기 두가지 방법중 하나를 취할 수 있다 :

1) 각각의 벤티지 포인트에서 한번에 하나의 상을 얻는 단일 렌즈 카메라를 사용하는 방법, 또는 2) 한번의 스냅으로 일련의 2-D화면을 동시에 포착하는 다중 렌즈 카메라를 사용하는 방법.

첫번째 방법은 일반적으로 비용이 많이 나가고 부피가 큰 특수한 장비가 요구되기 때문에, 두번째 방법이 소비자가 이용하는데에는 더욱 실용적이다.

다중 렌즈 카메라는 3개의 렌즈를 갖춘 3-D 카메라의 발명이 개시되어 있는 미국 특허 제 4,800,407 호(Lo)와, 4개의 렌즈를 갖춘 3-D 카메라의 발명이 개시되어 있는 미국 의장 특허 제 264,343 호(Che)를 포함하여, 다수의 미국 특허에서 개시되어 있다. 이러한 다중 렌즈 카메라는 시장에서 손쉽게 구입할 수 있다.

다중 렌즈 카메라에 의해 노출된 복합 상은 약간 다른 시각에서 촬영된 동일 풍경의 연속적이고 규칙적인 2-D 상이다. 이들 규칙적인 2-D 상은 3-D 인화의 구성을 위해 그룹으로 필요하지만, 이들중 어느것이나 종래의 2-D 사진을 만드는데 사용될 수 있다. 논리적으로, 다중 렌즈 카메라는 소비자가 2대의 카메라 즉, 2-D 화면을 촬영하는 전용 카메라와 3-D화면을 촬영하는 전용 카메라를 소지하지 않도록 3-D 카메라 또는 2-D 카메라로 이용될 수 있어야 한다. 그러나, 현존하는 모든 소비자용 3-D 다중 렌즈 카메라들은 하프-프레임(half-frame) 네거티브 형식을 채택하고 있으며, 이 형식은 보통의 35mm 풀-프레임(full-frame) 카메라에서 사용된 풀-프레임 형식에 의해 커버되는 시역(視域)을 동일하게 커버할 수 없다.

3-D 다중-렌즈 카메라는 인간 눈의 시각을 모방하여 설계되어진다. 따라서, 소비자용 3-D 다중-렌즈 카메라의 설계에서는, 두개의 맨 끝의 렌즈들 사이의 분리가 사람 눈 사이의 분리 간격과 대략 같거나 또는 더 작게 설계된다. 이러한 렌즈 분리는 양호한 3-D효과를 확실하게 하고, 동시에 3-D 사진에 초점 흐림을 일으키는 지나친 시차를 피하기 위하여 사용된다. 평균 성인의 눈 분리 간격이 63mm에서 70mm사이이기 때문에, 소비자용 3-D 다중-렌즈 카메라에서 두개의 맨 끝 렌즈 사이의 분리는 보통 70mm와 같거나 더 작게 된다. 이러한 간격은 카메라 렌즈의 수에따라 변화한다. 더우기, 모든 소비자용 3-D 다중-렌즈 카메라는 35mm 필름을 사용하도록 설계되기 때문에, 복합 상에 이르는 형식은 약 18mm에서 24mm까지이거나 또는 보통의 35mm 풀-프레임 형식의 약 절반이 된다. 보통의 사진 상태하에서, 이러한 상대적으로 좁은 형식은 풀 프레임 2-D 카메라에 의해 커버되는 시역을 커버하기에는 불충분하다.

본 발명은 3-D 사진 촬영을 위해 복합 상을 노출시킬 수 있고, 2-D 사진 촬영을 위해 상이 큰 형식을 제공할 수 있는 소비자용 카메라를 제공하는 것이다. 이러한 설계로, 소비자는 2-D 및 3-D 사진 촬영을 위해 단지 한개의 카메라만이 필요하게 된다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 3-D 사진 촬영을 위해 복합 상을 노출시키고 또한 2-D 사진 촬영을 위해 단일 풀-프레임 또는 큰 상을 만드는데 사용될 수 있는 카메라를 제공하기 위한 것이다. 3-D 모드 또는 2-D 모드의 선택은 사진을 촬영할 때 카메라 사용자에 의해 이루어진다.

이 카메라는 수평적으로 간격을 두고 떨어진 다수의 벤티지 포인트에서 일련의 2-D 상이 단일 스냅으로 필름에 노출되도록 복수의 동일한 렌즈로 구성되어 있다. 이러한 동시적으로 노출된 상은 풍경의 3-D 복합 사진을 만드는데 필요하다. 제3도에 도시된 바와 같이, 3-D 모드용 네거티브 형식은 하프 프레임, 즉 풀 프레임 상의 대략 절반 크기이다. 상기 카메라는 제6도에 도시된 바와 같이, 네거티브 형식이 풀 프레임이거나 또는 이보다 더 큰 2-D 카메라로 사용될 수 있다.

제1도에 도시된 바와 같이, 카메라가 3-D 모드로 작동중일 때, 복수의 내부 차폐 부재(21,23)는 프레임을 분리하기 위해 필름면에 수직으로 놓여있고 따라서 일련의 하프 프레임 상은 모든 촬영 렌즈에 의해 필름에 노출된다.

제4도에 도시된 바와 같이, 카메라가 2-D 모드로 작동중일 때, 촬영 렌즈중 하나의 촬영 렌즈(12)만이 상의 노출을 위해 사용되고 나머지 렌즈들은 필름면으로부터 떨어져서 카메라의 단부 쪽으로 밀린 내부 차폐 부제(21,23)에 의해 차폐된다. 2-D 모드에서는 단지 하나의 상만이 필름의 큰 프레임상에 노출된다. 하나의 상은 각각의 렌즈 뒤의 모든 필름면에 노출된다. 이러한 큰 프레임 형식은 카메라가 3-D 모드로 사용될 때보다 동일한 풍경의 범위를 훨씬 더 넓게 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라는 사진 찰영 렌즈의 화각을 변화시키는 렌즈 부착장치를 포함하도록 설계되어 있다. 이것은 2-D 사진 촬영을 위한 렌즈에만 부착될 수 있거나 또는 3-D 사진 촬영을 위한 모든 렌즈에 부착될 수 있다. 이 렌즈 부착장치는 파노라마식 화면 또는 망원 사진의 화면이 적절한 곳에서 사진을 찍기 위해 사용되어진다. 또한 렌즈 부착장치는 파인더의 화각이 촬영 렌즈/렌즈들과 조화되도록 파인더 위에 위치된 렌즈를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 카메라는 3가지의 방식으로 작동될 수 있다 :

1) 필름의 전체 롤이 3-D 인화를 위해 다중으로 상을 기록할 때는 3-D 모드,

2) 필름의 전체 롤이 2-D 인화를 위해 단일 프레임으로 상을 기록할 때는 2-D 모드,

3) 필름의 동일한 롤이 다중 프레임과 단일 프레임에서 상을 포함할 때는 조합 모드로 작동될 수 있다.

이 카메라는 3-D 및 2-D 사진을 촬영하는데 사용될 수 있기 때문에, 노출된 필름은 인화 과정에서 혼란을 야기할 수 있다. 따라서, 사진 인화기가 2-D 네거티브와 3-D 네거티브를 자동적으로 구별하여 적절한 인화를 할 수 있도록 필름상에 코드가 위치될 수 있다. 이와같은 코드의 예가 제7도에 도시되어 있다.

제1a도는 카메라가 3-D 모드로 사용될 때, 이미지 프레임을 분리하기 위해 놓인 차폐 부재를 도시하는 카메라의 상부 단면도;

제1b도는 카메라가 3-D 모드로 사용될 때, 제1a도에 도시된 바와 같이 차폐부재가 이미지 프레임을 분리하기 위해 놓일 때 차폐 부재를 제어하는 캠을 도시하는 카메라의 다른 상부 단면도;

제2도는 카메라가 3-D 모드로 사용될 때, 렌즈 부착장치와 "OFF"위치에 있는 파인더를 도시하는 카메라의 정면도;

제3도는 카메라가 3-D 모드로 사용될 때, 카메라의 네거티브 형식을 도시하는 도면;

제4a도는 카메라가 2-D 모드로 사용될 때, 필름의 넓은 폭의 프레임위에 상(像)을 노출하기 위해 중앙 렌즈는 열고 양 측면 렌즈는 막기 위해 차폐 부재가 카메라의 단부쪽으로 밀린 것을 도시하는 카메라의 상부 단면도;

제4b도는 카메라가 2-D 모드로 사용될 때, 제4a도에 도시된 바와 같이 카메라의 단부쪽으로 차폐 부재를 밀도록 작용하는 캠을 도시하는 카메라의 상부 단면도;

제5도는 카메라가 2-D 모드로 사용될 때, 렌즈 부착장치와 "ON"위치에 있는 파인더를 도시하는 카메라의 정면도;

제6도는 카메라가 2-D 모드로 사용될 때, "ON" 이거나 또는 "OFF" 위치에 있는 렌즈 부착장치의 카메라의 네거티브 형식을 도시하는 도면;

제7도는 사진이 찍혔을 때 필름 위에서 생성되고 노출되는 3D/2D 식별 코드의 예를 도시한 도면이다.

바람직한 실시예의 상세한 설명

도면들을 참고하면, 제1a도는 3-D모드로 사용되는 카메라의 단면도를 도시한다. 제1a도에 있어서, 도면부호"10", "12", "14"는 3개의 촬영 렌즈를 표시한다. 도면부호 "21", "23"은 제1b도에 도시된 바와 같이 캠(41,43)에 각각 연결되어 있는 내부 차폐 부재들이다. 양 캠(41,43)들은 공동의 걸쇠(45)에 의해 제어된다. 차폐 부재 "21"은 렌즈(10,12)에 의해 노출된 상을 분리하고; 차폐 부재 "23"은 렌즈(12,14)에 의해 노출된 상을 분리한다. "3-D"위치에 있어서, 이들 내부 차폐 부재들은 필름면에 수직으로 놓여져서 각각 촬영 렌즈(10,12,14)를 통하여 프레임(30,32,34)상에 3개의 상을 노출시킨다.

제2도는 3-D모드로 사용된 카메라의 정면도이다. 제2도에 있어서, 도면부호 "10", "12", "14"는 3개의 촬영 렌즈들을 표시한다. 도면부호 "45"는 차폐 부재/캠을 제어하는 걸쇠이다. 도면부호 "50"은 파인더를 표시한다. 도면부호 "62", "60"은 화각(畵角)을 변경하기 위한 촬영 렌즈와 파인더용의 렌즈 부착장치를 표시한다. 이들 부착장치는 제2도에서는 3-D 모드로 사용되지 않는다. 그러므로, 부착장치들은 "OFF" 위치로 도시된다. 이 부착장치는 2-D 사진의 품질을 개선하기 위해 사용되는 것이 바람직하다. 그러나, 카메라에서 부착장치의 결합은 선택 사항이다. 또한, 이 렌즈 부착장치(도시되지 않음)는 3-D 모드에서도 사용될 수 있다.

제3도는 3-D모드로 사용된 카메라의 네거티브 형식을 도시한다. 제3도에 있어서, 3개의 네거티브 프레임(30,32,34)들은 제1도에 도시된 촬영 렌즈(10,12,14)들에 각각 상응한다. 프레임들 사이의 분리는 "3-D"위치에서 이용되는 내부 차폐 부재로 부터 얻어진 것이다.

제4도는 카메라가 2-D 모드로 사용될 때, 하나의 촬영 렌즈만을 사용하여 필름의 큰 프레임 위에 상을 노출하도록 필름면으로 부터 떨어져서 밀려지는 내부 차폐 부재를 도시하는 카메라의 두개의 단면도를 나타낸다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 2-D 모드와 결합되어 사용되는 촬영 렌즈는 중앙 렌즈이다. 그러나, 어떤 렌즈든지 2-D 사진 촬영용으로 사용될 수 있다. 제4a도에 있어서, 도면부호 "10", "12", "14"는 3개의 촬영 렌즈를 표시한다. 도면부호 "21", "23"은 제4b도에 도시된 바와 같이 캠(41,43)에 각각 연결되어 있는 두개의 내부 차폐 부재를 표시한다. 양 캠(41,43)들은 공동의 걸쇠(45)에 의해 제어된다. 이들 도면들에 있어서, 차폐 부재, 캠 및 걸쇠는 "2-D"위치에 있다. 도시된 바와 같이, 렌즈(10,14)들을 통해 들어가는 광선들이 필름면에 도달하지 않도록 차폐 부재(21)는 촬영 렌즈(10)의 광선 통로를 차폐하고, 차폐 부재(23)는 촬영 렌즈(14)의 광선 통로를 차폐한다. 이 내부 차폐 부재가 "2-D"위치에 이용됨에 따라, 촬영 렌즈(12)만이 단일 프레임(36)상에 상을 노출하는데 사용되고 있다.

제5도는 카메라가 2-D 모드로 사용될 때 촬영 렌즈와 파인더용의 렌즈 부착 장치를 결합하는 카메라의 정면도이다. 이 부착장치는 "ON"위치에서 도시된다. 제5도에 도시된 바와 같이, 렌즈 부착장치(62)는 촬영 렌즈(12)에 일렬로 맞추어지고 렌즈(12)에 의해 적용 범위의 각도가 증가한다. 동시에, 부착장치(60)는 파인더에 의한 적용 범위 각도가 촬영 렌즈(12)에 의한 적용 범위 각도와 조화되도록 파인더(50)에 정렬되어진다. 렌즈들은 망원경 시각, 파노라마식 시각 및 현미경 시각과 같은 다른 목적들을 이루기위해 부착장치에 배치될 수 있다.

또한 이 렌즈 부착장치는 3-D 모드에서 사진을 촬영하는 모든 렌즈에 사용될 수 있다.

제6도는 렌즈 부착장치가 "ON" 또는 "OFF" 위치이고, 카메라가 2-D 모드로 사용될 때 카메라의 네거티브 형식을 도시한다. 제6도에 있어서, 도면부호 "36"은 제4도 및 제5도에 도시된 촬영 렌즈(12)에 의해 상이 노출되는 단일 네거티브 프레임을 표시한다. 이 네거티브는 카메라가 2-D 모드로 사용될 때 카메라의 모든 필름면에 노출된다.

제7도는 네거티브들이 "3-D" 또는 "2-D" 형식으로 있는 것을 표시하기 위해 사용되는 3-D/2-D 식별 코드들의 예를 도시한다. 이 코드들은 특정 네거티브상에 코드에 따라서 3-D 또는 2-D 인화를 만드는 자동 사진 필름 인화기에서 사용될 수 있다. 제7a도에 있어서, 도면부호 "70"은 "3-D"형식의 코드를 표시한다. 제7b도에 있어서, 도면부호 "72"는 "2-D"형식의 코드를 표시한다. 이들 코드들은 차폐부재와렌즈 부착장치를 제어하는 공동의 걸쇠(45)에 레버에 의해 열리고 닫히는 카메라 장치에 의해 노출될 수 있다. 이 코드는 미합중국 특허 제4,903,069호(Lam)에 기술되어 있다. 코드들이 필름에 노출될 때 이들 코드들은 전기적 수단 또는 기계적 수단에 의해 감지될 수 있다. 코드들이 인화시에 사용될 때, 이 코드들은 감광장치에 의해 감지될 수 있다.

바람직한 실시예를 참고하여 본 발명이 기술되었지만, 본 발명의 범위로 부터 벗어남 없이 본 발명은 다양하게 변화될 수 있고 균등범위내에서 그 구성요소들이 대치될 수 있다는 것이 당해 기술분야의 통상의 전문가들에 의해 이해될 것이다. 예를들면, 제4도에 도시된 바람직한 실시예에서 내부 차폐 부재는 2-D 모드로 선택될 때 중앙 렌즈가 단일 프레임 상을 노출하는데 사용될 수 있도록 설계된다. 그러나, 어떤 하나의 렌즈만이 노출에 사용되는 반면 나머지 렌즈들은 상기 차폐 부재에 의해 차폐되는 것이 이해될 것이다. 또한, 제4도에 도시된 바람직한 실시예에서 3개의 렌즈는 3개의 2-D 상의 그룹을 노출하는데 사용된다. 3-D 카메라는 2개의 촬영 렌즈, 및 4개 또는 그 이상의 촬영 렌즈로 구성될 수 있고 하나의 렌즈만이 2-D 화면을 촬영하는데 사용되도록 본 발명에 따라서 차폐 부재가 설계될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 더우기, 바람직한 실시예에 따른 상기 렌즈 부착장치와 파인더 부착장치는 화각의 변경에 사용된다. 유사한 부착장치가 망원 사진 또는 특수 효과 사진이 2-D 및 3-D 모드 모두에서 동일한 카메라로 촬영될 수 있도록 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위의 범위내에 속하는 구체적 실시예들을포함하는 것이다.

Claims (12)

1. 복수의 사진 촬영 렌즈;

   상기 각각의 렌즈 뒤에 있는 필름면;

   3차원 사진을 촬영할 때, 하나의 렌즈로 들어가는 광선이 어떤 다른 렌즈들 뒤의 필름면에 있는 필름을 노출시키는 것을 방지하도록 위치되는 이동가능한 차광성의 차폐 부재; 및

   넓은 폭의 2차원 사진을 촬영하기 위해 렌즈로 들어가는 광선이 모든 렌즈 뒤의 필름면에 있는 필름을 노출시키도록 하나의 렌즈를 제외한 모든 렌즈로 들어가는 광선을 차폐하는 위치로 차폐 부재를 이동시키기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원 사진 촬영용 카메라.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 사진 촬영 렌즈의 화각을 단일 2차원 사진 촬영용으로 변화시키기 위해, 상기 사진 촬영 렌즈로 들어가는 광선이 차폐되지 않은 상기 사진 촬영 렌즈 위의 위치로 렌즈를 이동시킬 수 있는 가동성 렌즈 부착장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원 사진 촬영용 카메라.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 카메라는 파인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원 사진촬영용 카메라.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 렌즈 부착장치는 상기 파인더의 화각을 상기 사진 촬영 렌즈 위에 위치한 상기 렌즈 부착장치와 동일하도록 변화시키는 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원 사진 촬영용 카메라.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 사진 촬영 렌즈의 화각을 3차원 사진 촬영용으로 변화시키기 위해, 모든 사진 촬영 렌즈 위의 위치로 렌즈를 이동시킬 수 있는 가동성 렌즈 부착장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원 사진 촬영용 카메라.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 가동성 차폐 부재는 상기 필름면과 직각을 이루고 상기 각각의 차폐 부재는 상기 사진 촬영 렌즈에 인접하는 한 단부와 3차원 사진을 촬영할 때 상기 필름면 가까이에서 존재하는 다른 단부를 구비하며, 2차원 및 3차원 사진 촬영으로 변화될 때 상기 차폐 부재를 이동시키는 상기 수단은 사진 촬영 렌즈에 인접한 각각의 차폐 부재의 단부에서 피봇축 및 상기 차폐 부재를 이동시키기 위하여 각각의 차폐부재에 관계되는 레버로 구성된 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원 사진 촬영용 카메라.
7. 제 6 항에 있어서,

   단일 2차원 사진 촬영용으로 화각를 변화시키기 위해, 상기 사진 촬영 렌즈로 들어가는 광선이 차폐되지 않은 상기 사진 촬영 렌즈 위의 위치로 렌즈를 이동시킬 수 있는 가동성 렌즈 부착장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원 사진 촬영용 카메라.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 차폐 부재와 상기 렌즈 부착장치는 동일한 레버에 의해 움직이는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원 사진 촬영용 카메라.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 카메라는 파인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원 사진 촬영용 카메라.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 렌즈 부착장치는 상기 파인더의 화각을 상기 사진 촬영 렌즈 위에 위치한 상기 렌즈 부착장치와 상기 사진 촬영 렌즈에 동일하게 변화시키는 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원 사진 촬영용 카메라.
11. 제 1 항에 있어서,

    필름이 노출되었을 때 카메라가 3차원 모드 또는 2차원 모드에 있는가를 나타내기 위해 노출된 필름상에 코드를 발생시키는 수단을 구비하며, 상기 코드는 인화기가 적절한 모드에서 인화되도록 판독 가능한 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원 사진 촬영용 카메라.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 코드는 사진 인화기에 의해 판독가능한 것을 특징으로 하는 2차원 및 3차원 사진 촬영용 카메라.