KR100819728B1 - 입체카메라용 셔터장치 및 촬상장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 좌측과 우측의 영상을 하나의 광로에서 좌측영상과 우측영상을 교대로 촬영하여야 하는 입체카메라의 특성에 맞추어 45° 각도로 기울어져 동기신호에 맞추어 회전시켜 좌측과 우측의 피사체의 영상 중 한쪽 영상은 셔터판을 이용하여 100% 투과시키고 다른 한쪽의 영상을 전 반사시켜 촬영된 영상이 광 손실 없이 좌측과 우측의 영상을 교대로 촬영하는 입체카메라용 셔터장치 및 촬상장치에 관한 것이다.
본 발명의 구성은 입체카메라로 피사체의 왼쪽 또는 오른쪽 영상을 선택적으로 촬영할 수 있도록 회전용 서터판을 구비하며, 하나의 서터판을 두개 혹은 다수의 구역으로 나누어 투과면은 광을 100%투과하도록 구성하고 반사면은 광이 100% 반사되도록 코팅하여 설계 제작되고, 상기 서터판을 회전시키기 위한 구동모터를 구비하며, 상기 서터판의 회전을 감시하는 회전감지센서와 연동하여 셔터판 구동모터를 제어하는 서터판 콘트롤유니트를 구비하고, 상기 셔터판을 거쳐서 나온 영상의 선명도를 높이기 위하여 조리개를 부착 설치하며, 상기 조리개를 거쳐서 나온 영상이 CCD 촬상소자에 맺히도록 구성함으로써 고화질의 영상을 얻을 수 있다.
본 발명은 피사체의 좌측 또는 우측의 영상을 촬영함에 있어서, 하나의 셔터판을 두 쪽 혹은 다수의 구역으로 나누어 각각 100% 투과 및 100% 반사가 이루어지도록 설계 제작하고, 빛의 량을 제어하는 카메라 조리개를 구비함으로써 고화질의 입체영상을 얻을 수 있는 작용효과가 있다.
입체카메라, 입체셔터장치, 입체촬영장치

Description

입체카메라용 셔터장치 및 촬상장치{A Shutter Device and A Picture-Taking Device for Stereo Camera}
도1 : 종래의 입체촬영용 어댑터의 구성도
도2 : 본 발명에 따른 입체 카메라용 셔터장치의 전체 구성도
도3 : 본 발명에 따라 설계 제작된 전 투과 전반사 셔터판의 하나의 실시 예를 나타낸 도면
도4 : 본 발명에 따라 설계 제작된 전 투과 전반사 셔터판의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면
도5 : 본 발명에 따라 설계 제작된 전투과 및 전반사면이 2개 형성된 셔터판의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11 : 왼쪽영상 대물렌즈 12 : 오른쪽영상 대물렌즈
13 : 왼쪽 주 시각제어전반사거울 또는 프리즘
14 : 고정 전반사 거울 또는 프리즘 )
15 : 셔터판 16 : 셔터판 정밀구동모터
17 : 셔터판 회전감지센서
18 : 오른쪽 주시각제어전반사거울 또는 프리즘
19 : 카메라 본체 20 : 촬상소자
21 : 녹화장치 22 : 영상출력단자(동기신호 출력)
23 : 동기신호 콘트롤유니트
24 : 셔터판 전 투과면 25 : 셔터판 전 반사면
26 : 왼쪽 주 시각제어전반사거울 또는 프리즘 제어용 모터
27 : 오른쪽 주 시각제어전반사거울 또는 프리즘 제어용 모터
28 : 자성체 29 : 자성체(회전축)
30 : 셔터판의 체결부분의 확대(하나의 실시 예)
31 : 홈 32 : 투과면(금속판)
33 : 반사면(금속판)
본 발명은 입체카메라로 피사체의 왼쪽 또는 오른쪽 영상을 선택적으로 촬영할 수 있도록 회전용 셔터판을 구비하며, 하나의 셔터판을 두개 혹은 다수의 구역으로 나누어 투과면은 100%투과하도록 구성하고, 반사면은 광이 100% 반사되도록 코팅하여 구성하며, 상기 셔터판의 일측에 셔터판을 회전하기 위한 구동모터가 설치되고, 상기 셔터판의 회전을 감지하는 회전감지센서와 연동하여 셔터판 구동모터를 동작시켜주는 콘트롤유니트를 구비하고, 상기 콘트롤유니트는 셔터판을 투과 또는 반사되어 나온 영상신호를 CCD 촬상소자에 영상이 맺히도록 동기신호에 맞추어 구동모터를 회전시켜 좌측과 우측의 영상 중 한쪽 영상은 셔터판의 전투과면을 이용하여 광을 100%투과시키고 다른 한쪽영상을 셔터판의 전반사면을 이용하여 반사시켜 좌우 영상의 혼합과정에서 광 손실이 없이 좌측과 우측의 피사체 영상을 교대로 촬영할 수 있도록 설계 제작된 입체카메라용 셔터장치 및 촬상장치에 관한 것이다.
종래의 입체 카메라의 셔터장치는 도1에서 보는 바와 같이 좌측 및 우측 영상을 모아주는 광로 후단에 설치된 셔터판을 전자셔터를 이용하여 좌우측 피사체의 영상을 교대로 막아주면서 프리즘 혹은 전반사 거울을 이용하여 광로를 바꾸어서 영상 촬영장치 앞단에 반 거울 사용하여 좌측 및 우측 피사체영상을 혼합하는 방법과, 좌우측 피사체의 영상을 모아주는 광로 후단에 전자액정셔터(LCD 셔터)를 부착하여 좌 및 우측 영상을 교대로 막아주면서 프리즘 혹은 전반사거울을 이용하여 광로를 바꾸어서 영상 촬영장치 앞단에 설치된 반 거울을 사용하여 좌측 및 우측 영상을 혼합하는 방법이 주로 사용되었으나, 입체영상 촬영장치에서 왼쪽영상과 오른쪽영상을 한 광로에서 혼합하는데 사용되어는 반 거울 혹은 빔 스피리트는 좌측 및 우측영상이 들어오면에서 입력되는 각각의 피사체의 영상의 광량 중에서 50%를 반사하고 50%를 투과하도록 설계 제작되어 있으므로 좌우측에서 촬영되는 영상신호는 피사체로부터 입력되는 밝기의 50% 이하로 촬영이 되어 수중촬영과 같은 저조명도에서는 촬영이 불가능하고 일반 피사체의 경우에도 밝기가 충분하지 않은 관계로 카메라의 조리개를 개방하여 촬영을 하여야 하기 때문에 촬영되는 영상물의 선명도가 떨어져 영화 또는 HDTV 등에 이용되는 고화질의 HD 급 영상화질을 얻을 수 없는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 인식하고 이를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 입체카메라의 영상출력단자에서 출력되는 동기신호(Sync 신호)에 맞추어 100% 투과 및 100% 반사를 교대로 동작하도록 일측면에는 광을 100%투과시키고 일측면에는 광이 100% 반사시키도록 설계 제작된 셔터판을 구비하고, 셔터판의 회전을 감지하는 회전감지센서, 셔터판 구동모터 및 영상출력단자에 전송되어온 동기신호를 서로 연동시켜 셔터판을 제어하여 좌측 또는 우측의 피사체의 영상 중에서 한쪽영상은 100% 투과시키고, 또 다른 쪽 영상은 100% 반사시켜 피사체가 충분한 밝기로 CCD 촬상장치에 촬상되도록 구성하며, 영상물의 선명도를 위하여 카메라의 조리개를 충분히 줄이거나 제어하여 촬영할 수 있도록 조리개를 부착 설치함으로써 촬영대상물에 대하여 영화나 HDTV에서 사용을 할 수 있는 고 화질(HD급) 입체영상을 얻을 수 있는 입체카메라용 셔터장치 및 촬상장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하나의 셔터판의 투과면은 외부로부터 입력되는 광을 100% 투과되도록 무반사 물질로 코팅을 하고, 상기 셔터판의 반사면은 입력되는 광을 100% 반사시킬 수 있는 물질로 코팅을 한 후, 현재 위치한 셔터판이 입력되는 광을 100%투과하는 면인지 100% 반사시키는 면이 위치하고 있는지 및 회전여부를 감지하는 회전감지센서와 연동하도록 셔터판 일측에 홈을 형성하여 셔터판과 셔터판 콘트롤유니트를 서로 연동시켜 원하는 피사체의 입체영상을 선명하게 촬영 할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따라 설계 제작된 셔터판이 45°의 기울기를 정확하게 유지하면서 진동없이 빠른 속도로 동작하여야 하도록 설계 제작되어야함으로 통상의 정밀제어용모터의 회전축에 셔터판을 직접 체결되는 구조로 설계 제작되거나 정밀제어용 모터회전 시 미세하게 발생하는 진동이 셔터판에 전달되는 것을 방지하기 위하여 두개 이상의 자성체를 소정의 거리를 두고 회전시켜서 자성체에서 발생하는 자장에 의하여 서로 회전하도록 구성된 맥트란을 사용하여 설계 제작함으로써 선명한 입체영상을 얻는데 있다.
본 발명은 셔터판의 투과면은 외부로부터 입력되는 광을 100% 투과되도록 구성하고, 상기 셔터판의 반사면은 외부로부터 입력되는 광을 100% 반사시킬 수 있도록 셔터판을 설계 제작하고, 이를 이용하여 피사체의 좌측과 우측의 영상이 입력되는 하나의 광로에서 좌측영상과 우측영상을 교대로 촬영하여야 하는 입체카메라의 특성에 맞추어 45° 각도로 기울어져 동기신호에 맞추어 상기 셔터판을 회전시켜 좌측과 우측의 영상 중 한쪽 영상은 셔터판을 이용하여 100% 투과시키고 다른 한쪽영상을 전 반사시켜 셔터판에서 입력되는 피사체의 영상이 손실됨이 없이 좌측과 우측의 영상을 교대로 촬영할 수 있고, 입력된 영상을 선명하게 하기 위하여 조리개를 제어함으로써 높은 선명도의 영상을 얻을 수 있도록 설계 제작된 입체카메라용 셔터장치 및 촬상장치에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나 이상의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
본 발명을 이해를 용이하게 하는 도면을 살펴본다. 도1은 종래의 입체촬영용 어댑터의 구성도를 도시한 것이며, 도2는 본 발명에 따른 입체 카메라용 셔터장치의 전체 구성도를 나타낸 것이다. 도3은 본 발명에 따라 설계 제작된 전 투과 전반사 셔터판의 하나의 실시 예를 나타낸 도면이며, 도4는 본 발명에 따라 설계 제작된 전 투과 전반사 셔터판의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다. 도5는 본 발명에 따라 설계 제작된 전투과 및 전반사면이 하나의 셔터판에 2개 형성된 셔터판의 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 구체적인 구성수단들을 살펴본다. 본 발명은 입체카메라의 영상출력단자에서 출력되는 동기신호(Sync 신호)에 맞추어 외부로부터 입력되는 다양한 색상의 피사체의 영상이 렌즈와 반사경을 거쳐서 피사체의 좌우측영상을 선택적으로 100% 투과 또는 100% 반사시키는 동작을 교대로 수행할 수 있도록 셔터판이 설계 제작되어 있다. 상기 피사체의 좌측 및 우측의 영상을 100% 투과 및 100% 반사를 교대로 수행하여 입체카메라의 촬상소자에 도달할 수 있도록 설계 제작된 셔터판은 상기 입력되는 피사체의 좌우측 영상을 반사시킬 것인지 또는 투과시킬 것인지를 판단하는 셔터판의 회전여부를 감지하는 회전감지센서와 셔터판 일측에 상기 회전감지센서와 연동하는 홈이 형성되어 있고, 상기 셔터판 회전감지센서에서 출력되는 감지신호를 전송받아서 셔터판과 체결된 셔터판 구동모터를 구동하는 콘 트롤유니트의 제어신호에 의하여 피사체의 좌측 또는 우측영상의 영상 중에서 한쪽영상은 100% 투과시키고, 또 다른 영상은 100% 반사시켜 피사체의 영상을 충분한 밝기로 취득하며, 취득한 영상의 밝기에 기초하여 조리개로 광량을 줄이거나 적절하게 제어하여 높은 선명도를 가지고 CCD 촬상소자 또는 이와 균등한 기능을 구비한 촬상소자에 의하여 촬영이 이루어지도록 구성함으로써 입체촬영대상물에 대하여 영화나 HDTV에서 사용을 할 수 있는 고 화질(HD 급)의 입체영상을 얻을 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 입체카메라에는 상기 셔터판이 설치되어 있는 전단의 좌우측에는 외부로부터 입력되는 피사체의 영상을 집광 또는 확대하거나, 경로를 변경하기 위하여 다수의 렌즈와, 주시각제어전반사거울 또는 프리즘과, 전반사거울 혹은 전반사프리즘으로 구성되어 있다. 상기 입체카메라의 일측에는 입체카메라의 영상출력단자에서 출력되는 동기신호를 받아서 상기 셔터판을 회전시켜서 광을 100% 투과시켜서 CCD 촬상소자로 피사체의 영상을 보낼 것인지, 입력되는 광을 100%반사시켜 CCD 촬상소자로 피사체의 영상을 보낼 것인지를 판단하기 위하여 셔터판의 현재의 위치 및 회전여부를 감지하기 위한 셔터판 회전감지센서가 고정 설치되어 있다.
상기 셔터판은 구동용 정밀모터에 의하여 동작되고, 구동용 정밀모터는 입체카메라의 영상출력단자에서 출력되는 동기신호에 의하여 회전동작을 수행하여 정해진 광로에 대한 피사체의 영상을 100% 반사 혹은 100% 투과시켜 입체카메라에 좌측 또는 우측 영상을 촬영할 수 있도록 구성되어 있다. 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.
[실시 예]
본 발명에 따른 실시 예를 도면에 기초하여 구체적으로 살펴본다. 본 발명에 따른 입체카메라의 셔터판(셔터)은 입체카메라의 영상신호단자(22)로부터 출력되는 동기신호를 받아서 반사 및 투과용 셔터판(15)의 회전을 감지하는 센서(17)와 셔터판을 구동하는 정밀모터(16)를 제어하는 동기신호 콘트롤유니트(23)가 서로 연동하여 외부로부터 입력되는 피사체의 좌측 또는 우측의 영상을 투과 또는 반사시킬 것인지를 판단하여 셔터판(15)을 100% 투과시키는 면으로 회전시키거나 100%반사시키는 반사면으로 회전시켜 CCD 촬상소자 또는 이와 균등하게 사용할 수 있는 통상의 촬상소자에 원하는 영상이 맺히도록 설계 제작되어 있다.
본 발명에 사용되는 셔터판(15)은 도3 또는 도4에서 보는 바와 같이 원형의 유리 혹은 금속재질로 설계 제작됨이 바람직하며, 셔터판(15)과 인접하여 적어도 1 개 이상의 회전감지센서(17)가 셔터판(15)의 회전을 감지 할 수 있도록 회전감지 홈(31)이 형성되어 있다. 상기 셔터판(15)은 두개 혹은 다수의 영역으로 나누어져 회전하면서 좌측 및 우측으로부터 입력되는 영상이 투과 및 반사가 교대로 이루어지도록 구성되며, 투과면은 외부로부터 입력되는 광(영상)을 100%투과시키는 면(24)으로 구성되고, 반사면은 광을 100% 반사시키는 반사면(25)으로 설계 제작되어 있다.
보다 구체적으로, 상기 셔터판(15)이 투명한 석영재질로 설계 제작된 유리의 경우에는 셔터판(15)의 투과면은 100% 투과되는 면(24)으로 제작하기 위하여 가공 연마한 유리면에 무반사 재질의 물질로 코팅 처리하고, 다른쪽의 반사면은 광이 100% 반사되는 반사면(25)을 형성하기 위하여 광을 100% 반사시키는 물질로 코팅 처리하여 설계 제작되며, 상기 셔터판(15)이 금속재질로 설계 제작될 경우에는 광을 100% 투과시키는 투과면(도4의 32)면에는 금속판을 잘라내어 개방하여 광을 100% 통과시키고, 광을 100% 반사시키는 반사면(도4의 33)에는 광을 100% 반사하는 물질로 코팅 처리하여 설계 제작한다.
상기 셔터판(15)의 형태는 회전감지 여부 등을 고려하여 원형으로 구성함이 바람직하나, 입체카메라의 내부 공간을 고려하여 정다각형 또는 다양한 형태로 설계 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도2에 기초하여 살펴본다. 본 발명은 입체카메라의 영상출력단자(22)에서 출력되는 동기신호(Sync 신호)에 맞추어 외부로부터 입력되는 다양한 색상을 가진 피사체의 영상을 렌즈와 반사경을 거쳐서 100% 투과 또는 100% 반사를 교대로 동작할 수 있도록 설계 제작된 입체카메라용 셔터장치 및 촬상장치에 관한 것이다. 상기 셔터판(15)은 외부로부터 입력되는 광을 100% 투과 또는 100% 반사를 교대로 수행할 수 있도록 고속으로 회전하도록 설계 제작되어 있으며, 상기 셔터판(15)에는 입력되는 광을 반사시킬 것인지 또는 투과시킬 것인지를 판단하여 셔터판(15)을 회전시켜 원하는 피사체의 영상이 CCD 촬상소자(20)에 도달하도록 회전감지센서(17)와 연동하여 동작할 수 있도록 셔터판의 위치 및 회전여부를 감지하기 위한 홈(31)이 형성되어 있다. 상기 회전감지센서(17)는 셔터판의 회전을 감지하기 위하여 형성된 홈(31)과 연동하는 수단으로 상기 셔터판에 형성된 홈(31)으로 광을 통과시켜 광의 통과여부를 검출하여 셔터판의 회전여부를 판단하도록 설계 제작된 회전감지센서가 설치되어 있으며, 상기 셔터판의 회전감지수단은 통상의 다양한 방법으로도 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 설계 제작된 입체카메라용 셔터장치 및 촬상장치는 상기 셔터판(15)의 일측에 형성된 홈(31)을 회전감지센서(17)가 인식하여 셔터판(15)을 제어하는 구동모터(16)를 제어하는 콘트롤유니트에 신호를 전송하여 좌측 및 우측 영상중 어느 한 쪽의 영상을 100% 투과시키거나 100% 반사시켜 피사체가 충분한 밝기를 가지므로 발기에 기초하여 광량을 제어하여 입력된 피사체의 입체영상의 선명도를 높이기 위한 조리개가 설치되어 있으며, 조리개를 통과한 영상이 CCD 촬상소자에 촬상되어 선명한 영상신호를 얻을 수 있도록 구성함으로써 촬영된 피사체의 영상을 영화나 HDTV에서 사용을 할 수 있는 고 화질(HD급) 입체영상을 얻을 수 있다.
도2에서 입체카메라를 통해서 피사체의 왼쪽영상의 촬영경로(a)를 구체적으로 살펴본다. 입체카메라를 사용하여 촬영하고자 하는 피사체에 대한 왼쪽영상의 취득은 왼쪽영상 대물렌즈(11)를 통하여 입력되는 피사체의 영상을 입체영상으로 보이도록 제어해주는 주 시각제어전반사거울(13)에 의하여 전반사되고, 상기 주 시각제어전반사거울(13)은 대물렌즈(11)를 통해서 입력된 피사체의 왼쪽영상의 광로를 변경하는 역할을 함과 동시에 주 시각제어전반사거울(13)의 하단부에 부착된 구동모터를 회전시켜 주 시각제어전반사거울(13)의 각도를 변경함에 따라 대물렌즈를 통해서 입력된 왼쪽영상의 주시각의 경로를 변경하여 입체영상을 얻기 위한 수단으로도 사용되도록 구성되어 있다. 상기 주 시각제어전반사거울(13)의 각도 변경을 위하여 정밀하게 제어 가능한 통상의 정밀제어용 모터(26)가 부착 설치되어 있다.
상기 주 시각제어전반사거울(13)에서 반사되어 광로가 변경된 피사체의 왼쪽영상은 고정된 전반사거울(14)에 의하여 다시 반사되어 광로를 변경하여 45°의 기울기를 가진 셔터판(15)을 투과하여 CCD 촬상소자(20)에 수직되게 입력되어 촬상되도록 구성되어 있다.
상기 45°의 기울기를 가진 셔터판(15)은 입체카메라의 영상출력단자(22)에서 출력되는 동기신호와 셔터판과 인접하여 설치되어 셔터판(15)에 형성된 홈과 연동하는 회전감지센서(17)에서 감지된 신호를 전송받아서 셔터판(15)과 체결되어 있는 셔터판(15)을 회전시키는 구동모터(16)를 제어하는 동기신호 콘트롤유니트(23)로부터 출력되는 제어신호에 의하여 셔터판(15)을 제어하여 원하는 영상을 얻을 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 입체카메라의 영상출력단자(22)에서 출력되는 동기신호와 회전감지센서(17)로부터 입력되는 신호에 기초하여 구동모터(16)로 셔터판의 기울기를 45° 로 유지하도록 정밀하게 제어함에 의하여 입체카메라의 왼쪽 영상을 촬영하기 위하여 셔터판(15)을 100%광을 투과하는 면으로 회전시켜 입력된 피사체의 영상이 셔터판(15)의 100%투과면(24)을 통과하여 입체카메라(19) 내부에 위치한 CCD 촬상소자(20)에서 선명하게 촬상되도록 구성되어 있다.
상기 외부로부터 입체카메라로 입력되는 피사체의 광로를 제어하는 렌즈, 프리즘 및 반사거울의 각도, 수 형태 및 재질은 카메라의 크기, 형태 및 영상신호의 선명도 등을 고려하여 선택적으로 채용하여 설계 제작할 수 있다. 상기 셔터판(15)은 45°의 기울기를 정확하게 유지하면서 진동없이 빠른 속도로 회전이 이루어지도록 설계 제작되어야 하며, 이를 이루기 위하여 통상의 스텝핑모터 등의 정밀제어용 모터(16)의 회전축에 직접 체결되는 구조로 설계 제작할 수도 있고, 상기 정밀제어용 모터회전 시 미세하게 발생할 수 있는 진동이 셔터판(15)에 전달되는 것을 방지하기 위하여 무접촉, 무발진 및 장수명을 가진 두개 이상의 자성체를 회전축으로 구성하되 소정의 간격을 두고 상기 자성체에서 발생하는 자장을 이용하여 회전하도록 구성된 맥트란(28, 29)을 사용하여 셔터판을 회전할 수 있도록 설계 제작함이 더욱 바람직하다.
한편 동일시간에 입체카메라의 오른쪽으로 입력되는 피사체의 영상은 도2에서 오른쪽영상 촬영시 광로(b)에서 점선으로 표시된 경로를 따라서 CCD 촬상소자(20)로 입력되도록 구성되어 있다. 피사체의 오른쪽 영상이 입력되는 경로들을 구체적으로 살펴보면, 입체카메라를 사용하여 촬영하고자 하는 피사체의 오른쪽 영상은 오른쪽에 위치한 대물렌즈(12)를 통하여 입력되고, 입력된 피사체의 영상이 입체영상으로 보이도록 제어하여 CCD 촬상소자에 촬상되도록 해주는 주 시각제어전반사거울(18)에 의하여 반사되도록 구성되어 있다.
상기 주 시각제어전반사거울(18)은 대물렌즈(12)를 통해서 입력된 피사체의 오른쪽영상의 광로를 변경하는 역할을 함과 동시에 주 시각제어전반사거울(18) 하단부에 구동모터(16)가 부착되어 주 시각제어전반사거울(18)의 각도를 다소 변경함에 따라 대물렌즈(12)를 통해서 입력된 피사체의 오른쪽영상의 주시각의 경로를 변경하여 입체영상을 얻기 위한 수단으로도 사용되도록 구성되어 있다. 상기 주 시각제어전반사거울(18)의 각도 변경을 위하여 정밀하게 제어 가능한 통상의 정밀제어용 모터(27)가 부착 설치되어 있다.
상기 주 시각제어전반사거울(18)에서 반사되어 광로가 변경된 피사체의 오른쪽 영상은 45°의 기울기를 가진 셔터판(15)에서 100%반사가 이루어져 CCD 촬상소자(20)로 입력되도록 설계 제작되어 있다. 도2에서 45°의 기울기를 가진 셔터판(15)은 입체카메라의 영상출력단자(22)에서 출력되는 동기신호와 상기 셔터판과 인접하여 설치되어 셔터판(15)의 일측에 형성된 홈(31)과 연동하는 셔터판(15)의 회전감지센서(17)로부터 출력되는 신호를 입력받아서 셔터판(15)의 구동을 제어하도록 구성되어 있다.
상기 셔터판(15)은 입체카메라의 영상출력단자(22)에서 출력되는 동기신호와 셔터판과 인접하여 설치되어 셔터판(15)에 형성된 홈과 연동하는 회전감지센서(17)에서 감지된 신호를 전송받아서 셔터판(15)과 체결되어 있는 구동모터(16)를 제어하는 동기신호 콘트롤유니트(23)로부터 출력되는 제어신호에 의하여 셔터판(15)을 제어하여 원하는 영상을 얻을 수 있도록 구성되어 있다.
상기 구동모터에 의하여 입체카메라의 오른쪽 영상을 촬영하기 위하여 셔터판(15) 중에서 100%광을 반사하도록 코팅된 면(25)으로 상기 셔터판(15)을 회전시켜 입력된 피사체의 오른쪽 영상이 셔터판(15)에서 전반사되어 입체카메라(19) 내부에 위치한 CCD 촬상소자(20)에서 선명하게 맺히도록 구성되어 있다.
상기 외부로부터 입체카메라로 입력되는 광로를 제어하는 렌즈, 프리즘 및 반사거울의 각도, 수, 형태 및 재질은 카메라의 크기 형태 및 영상신호의 선명도 등을 고려하여 선택적으로 채용하여 설계 제작할 수 있다. 상기 입체카메라에 촬영된 오른쪽 영상은 전반사 거울 혹은 전반사 프리즘을 통과하여 셔터판의 전반사면 에서 100% 반사되어 광 손실 없이 입력되어 촬상장치의 일측에 설치된 조리개를 통과하면서 광량이 제어되어 선명한 영상이 CCD 촬상소자에 기록이 되도록 설계 제작됨으로써 촬영대상물에 대하여 영화나 HDTV에서 사용을 할 수 있는 고 화질의 입체영상을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 셔터장치 및 촬상장치는 입체카메라의 영상출력단자(22)에서 출력되는 동기신호에 맞추어 100% 투과 및 100% 반사를 교대로 회전하도록 구성된 셔터판(15)을 구비하고, 셔터판의 회전을 감지하는 회전감지센서로 제어하여 입체카메라의 좌측 또는 우측영상의 영상 중에서 한쪽영상은 100% 투과시키고, 또 다른 영상은 100% 반사시켜 피사체가 충분한 밝기로 촬영되도록 구성되며, 충분한 밝기를 가진 영상에 기초하여 입체카메라의 조리개를 충분히 줄이거나 제어하여 입체영상물의 선명도를 크게 향상시켜 촬영할 수 있으므로 본 발명에 따라 촬영된 피사체의 영상은 영화나 HDTV에서 사용을 할 수 있는 고 화질(HD급)의 입체영상을 얻을 수 있는 입체카메라용 셔터장치 및 촬상장치로 산업상이용가능성이 매우 높다.
본 발명은 입체카메라의 영상출력단자에서 출력되는 동기신호에 맞추어 100% 투과 및 100% 반사를 교대로 동작하도록 구성된 셔터판을 구비하고, 회전감지센서로 제어하여 좌측 또는 우측영상의 영상 중에서 한쪽영상은 100% 투과시키고, 또 다른 영상은 100% 반사시켜 피사체가 충분한 밝기로 촬영되도록 구성하고, 밝기에 기초하여 영상물의 선명도를 위하여 조리개를 충분히 줄여서 촬영할 수 있으므로 촬영대상물에 대하여 영화나 HDTV에서 사용을 할 수 있는 고 화질 입체영상을 촬영 할 수 있는 입체카메라용 셔터장치 및 촬상장치를 제공하는 작용효과가 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 하나의 셔터판의 일측에는 외부로부터 입력되는 광을 100% 투과되도록 무반사 물질로 코팅을 하고, 상기 셔터판의 다른 일측에는 외부로부터 입력되는 광을 100% 반사시킬 수 있는 물질로 코팅을 한 후, 현재 위치한 셔터판이 입력되는 광을 100%투과하는 면인지 100% 반사시키는 면이 위치하고 있는지 및 회전여부를 감지하는 회전감지센서와 연동하도록 셔터판 일측에 홈을 형성하여 셔터판과 셔터판 콘트롤유니트를 서로 연동시켜 원하는 피사체의 입체영상을 선명하게 촬영할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 본 발명에 따라 설계 제작된 셔터판이 45°의 기울기를 정확하게 유지하면서 진동없이 빠른 속도로 동작하여야 하도록 설계 제작되어야 하므로 통상의 정밀제어용모터의 회전축에 셔터판을 직접 체결되는 구조로 설계 제작되거나 정밀제어용 모터회전 시 미세하게 발생하는 진동이 셔터판에 전달되는 것을 방지하기 위하여 소정의 거리를 두고 두개 이상의 자성체에서 발생하는 자장을 이용하여 회전하도록 구성된 맥트란을 사용하여 셔터장치를 설계 제작함으로써 선명한 입체영상을 얻는데 있다.

Claims (5)

  1. 피사체의 좌측 및 우측영상으로부터 입체영상을 촬영하기 위한 입체카메라용 셔터장치에 있어서,
    하나의 평면을 두개 혹은 다수의 영역으로 나누어서 원형으로 구성하되, 두 개 혹은 다수의 투과면과 반사면이 교대로 형성되어 있으며, 투명한 재질로 제작된 투과면은 무반사 코팅처리를 하고, 반사면은 피사체의 영상을 반사하는 물질로 코팅 처리하여 구성하거나 또는 셔터판이 금속재질일 경우에 투과면은 금속판을 잘라내어 개방시켜 구성하고, 반사면은 피사체의 영상을 반사하는 물질로 코팅처리를 하여 제작된 셔터판;
    상기 셔터판의 일측에는 입력되는 피사체의 영상을 투과 또는 반사시킬 것인지를 판단하여 셔터판을 회전시킬 것인지 여부를 감지하기 위하여 형성된 홈;
    상기 셔터판과 인접하여 설치되며, 상기 셔터판 일측에 형성된 홈과 연동하여 셔터판의 회전을 감지하는 회전감지센서;
    상기 셔터판과 체결되며, 상기 회전감지센서와 연동하여 입력되는 피사체의 영상을 투과 또는 반사시키기 위하여 셔터판을 회전시키는 셔터판 구동모터; 및
    상기 회전감지센서와 연동하여 상기 셔터판 구동모터를 제어하기 위한 콘트롤유니터로 구성된 입체카메라용 셔터장치.
  2. 피사체의 좌측 및 우측영상으로부터 입체영상을 촬영하기 위한 입체카메라용 촬상장치에 있어서,
    외부로부터 입력되는 피사체의 영상을 집광하거나 분산하기 위한 렌즈와 피사체의 영상의 경로를 변경하기 위한 전반사거울 또는 프리즘;
    입력된 피사체의 영상의 경로를 변경하고 입체영상을 얻기 위하여 시각을 제어하기 위한 주시각제어전반사거울;
    상기 렌즈 및 주시각제어전반사거울과 전반사거울 또는 프리즘을 통과하여 나온 피사체의 영상을 투과 또는 반사시키기 위하여 하나의 평면을 두개 혹은 다수의 영역으로 나누어서 원형으로 구성하되, 두 개 혹은 다수의 투과면과 반사면이 교대로 형성되어 있으며, 투명한 재질로 제작된 투과면은 무반사 코팅처리를 하고, 반사면은 피사체의 영상을 반사하는 물질로 코팅 처리하여 구성하거나 또는 셔터판이 금속재질일 경우에 투과면은 금속판을 잘라내어 개방시켜 구성하고, 반사면은 피사체의 영상을 반사하는 물질로 코팅처리를 하여 제작된 셔터판;
    상기 셔터판의 일측에는 입력되는 피사체의 영상을 투과 또는 반사시킬 것인지를 판단하여 셔터판을 회전시킬 것인지의 여부를 감지하기 위하여 형성된 홈;
    상기 셔터판과 인접하여 설치되며, 상기 셔터판 일측에 형성된 홈과 연동하여 셔터판의 회전을 감지하는 회전감지센서;
    상기 셔터판과 체결되며, 상기 회전감지센서와 연동하여 입력되는 피사체의 영상을 투과 또는 반사시키기 위하여 셔터판을 회전시키는 셔터판 구동모터;
    상기 셔터판에 형성된 홈과 연동하여 상기 셔터판 구동모터를 제어하기 위한 콘트롤유니터; 및
    상기 셔터판을 투과하거나 반사하여 입력되는 피사체의 영상으로부터 입체 영상을 얻기 위하여 입력되는 영상을 수신하도록 입체카메라의 일측에 설치된 촬상소자로 구성된 입체카메라용 촬상장치.
  3. 삭제
  4. 청구항2에 있어서,
    상기 셔터판을 거쳐서 나온 피사체의 영상을 선명하게 하기 위하여 빛의 량을 제어할 수 있도록 조리개를 더 부가한 입체카메라용 촬상장치.
  5. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,
    상기 서터판의 구동은 신속한 회전시에도 진동을 방지하고 정밀하게 회전할 수 있는 정밀제어용 모터를 구비하며, 상기 정밀제어용 모터의 회전축에 자성체를 부착 설치하고, 상기 정밀제어용 모터에 부착된 자성체와 일정간격을 두고 또 다른 자성체를 이용하여 셔터판의 회전축을 구성하여 자성체에서 발생하는 자장에 의하여 서로 회전하도록 설계 제작된 맥트란을 사용하여 구성하거나 정밀제어용 모터의 회전축과 직접 체결하여 설계 제작된 입체카메라용 셔터장치 및 촬상장치.
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