KR100827066B1

KR100827066B1 - 카메라 모듈

Info

Publication number: KR100827066B1
Application number: KR1020060101363A
Authority: KR
Inventors: 최우준; 한영섭
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2008-05-02
Also published as: KR20080035127A

Abstract

본 발명에 따른 3차원 입체 영상 구현을 위한 카메라 모듈은 피사체를 이미지로 재생하기 위한 카메라와, 상기 카메라의 양 측에 위치되며 피사체의 서로 다른 방향에서의 상을 반사시키기 위한 제1 반사 광학계와, 피사체와 상기 카메라의 사이에 위치되며 상기 제1 반사 광학계에서 반사된 피사체의 상들을 상기 카메라 측으로 반사시키기 위한 제2 반사 광학계를 포함한다.

3차원, 카메라, 입체

Description

카메라 모듈{CAMERA MODULE}

도 1a 및 도 1b는 종래 3차원 입체 영상 구현을 위한 카메라 모듈을 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 에에 따른 3차원 입체 영상 구현을 위한 카메라 모듈,

도 3 a 및 도 3b는 도 2에 도시된 카메라 모듈로 입사된 피사체의 영상들을 도시한 사진.

본 발명은 카메라에 관한 발명으로서, 특히 입체 영상의 구현이 가능한 3차원 카메라에 관한 발명이다.

일반적인 카메라는 2차원의 평면 영상을 구현하는 카메라로서, 디지털 카메라 또는 휴대용 통신 및 디지털 단말기에 실장된 카메라가 널리 사용되고 있다. 근래에는 프로그램 및 광학 기술의 발달로 다양한 각도에서 대상 피사체를 촬영한 후 프로그램 과정을 거쳐서 3차원의 입체 영상을 제공하는 카메라가 개발되고 있다.

통상의 3차원 영상을 제공할 수 있는 카메라는 둘 이상의 카메라 광학계가 서로 다른 각도에서 피사체를 촬영한 후, 서로 다른 각도에서 얻어진 피사체의 둘 이상의 영상 정보들을 조합해서 3차원의 입체 영상을 구현하는 방법이 통상적으로 사용되고 있다.

도 1a는 종래 3차원 영상 구현을 위한 카메라 모듈의 개략적인 정면 상태를 도시한 도면이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 카메라 모듈의 측면 상태를 도시한 도면이다. 도 1a와 도 1b를 참조하면, 종래의 카메라 모듈(100)은 둘 이상의 카메라들(110,120)을 포함하며, 상기 각 카메라(110,120)는 피사체의 서로 다른 방향에서의 상을 구현해내는 기능을 제공한다.

도 1a에 도시된 카메라 모듈(100)과 같이 둘 이상의 카메라(110, 120)를 이용해서 입체 영상을 구현하는 발명으로는, 맥스 로빈슨(Max Robinson) 등에 의해서 1985년 11월 9일 미국 출원된 미국 특허 등록 번호 4,751,570(Generation of apparently three-dimesional images)에 자세하게 개시되고 있으며, 맥스 로빈슨 등의 발명은 카메라들 사이의 각도를 물체 거리에 따라 미리 저장된 정보를 이용하여 제어하는 방식에 관해서 기재하고 있다.

상기 카메라 모듈로부터 얻어진 피사체의 다양한 각도에서의 상들은 3차원 입체 영상 구현을 위한 소프트웨어(Software)를 이용해서, 사용자에게 3차원 입체 영상의 형태로 제공될 수 있다. 3차원 입체 영상 구현을 위한 프로그램 및 3차원 입체 영상 구현에 관한 발명으로는 마코토(Makoto) 등의 발명자에 의해서 2006년 9월 26일 미국 특허 등록된 US 7,113,189(Recording medium storing 3D model deformation program, 3D model deformation progran, 3D model deformation method and video game device)에 자세하게 개시되어 있다.

그러나, 종래의 3차원 영상 구현을 위한 카메라 모듈은 둘 이상의 카메라 광학계를 구비해야되므로 제조 단가가 일반 카메라에 비해서 두 배 이상 상승하게 되는 문제가 있다. 더욱이, 종래의 3차원 영상 구현을 위한 카메라 모듈은 카메라 및 카메라를 실장하는 장치들의 소형화되는 추세에 반해서 부피적으로 커지는 문제가 있다.

본 발명은 구조가 단순하고 제조비 상승을 최소화시킬 수 있는 3차원 입체 영상 구현을 위한 카메라 모듈을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명에 따른 3차원 입체 영상 구현을 위한 카메라 모듈은,

피사체를 영상 이미지로 재생하기 위한 카메라와;

상기 카메라의 양 측에 위치되며 피사체의 서로 다른 방향에서의 상을 반사시키기 위한 제1 반사 광학계와;

피사체와 상기 카메라의 사이에 위치되며 상기 제1 반사 광학계에서 반사된 피사체의 상들을 상기 카메라 측으로 반사시키기 위한 제2 반사 광학계를 포함한다.

이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 에에 따른 3차원 입체 영상 구현을 위한 카메라 모듈(200)이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3차원 입체 영상 구현을 위한 카메라 모듈(200)은 피사체를 이미지로 재생하기 위한 카메라(210)와, 상기 카메라(210)의 양 측에 위치되며 피사체(201)의 서로 다른 방향에서의 상을 반사시키기 위한 제1 반사 광학계(221,222)와, 피사체(201)와 상기 카메라(210)의 사이에 위치되며 상기 제1 반사 광학계(221,222)에서 반사된 피사체(201)의 상들(201a,201b)을 상기 카메라(210) 측으로 반사시키기 위한 제2 반사 광학계(213)를 포함한다. 피사체(201)는 사용자가 카메라(210)를 이용해 얻고자 하는 영상 정보의 대상 물체로서, 풍경, 인물, 정물 등과 같이 사용자의 선택에 따라서 다양한 형태가 대상이 될 수 있다.

상기 카메라(210)는 피사체(201)의 상을 필름 또는 전자적 표현이 가능한 이미지 센서(Image sensor;212a,212b)를 통해서 사용자에게 영상 정보를 기록해서 제공하는 역할을 수행하며, 적어도 하나의 렌즈와 조리개 등을 포함하는 카메라 광학계(211)를 포함해서 구성될 수 있다. 상술한 조리개 등은 카메라 광학계(211)를 통해서 필름 또는 이미지 센서(212a,212b)에 입사되는 광의 량을 조절하는 기능을 제공한다. 상기 카메라(210)는 피사체의 서로 다른 방향의 상을 구현하기 위해서 카메라 광학계(211)를 공유할 수 있지만, 이미지 센서 등은 임의의 영역 들(212a,212b)로 구획되어, 입사된 피사체의 상들(201a,201b) 각각을 별도로 처리할 수 있다.

상술한 이미지 센서(212a,212b)로는 CCD 또는 CMOS 등이 사용될 수 있으며, 근래에는 필름을 이용하는 형태의 카메라보다 이미지 센서를 이용한 디지털 방식의 카메라가 널리 사용되고 있다. 특히, 이미지 센서 등을 이용한 디지털 방식의 카메라는 필름을 교체할 필요 없이 지속적으로 사용 가능하고 다양한 형태의 휴대용 디지털 기기들에 적용 가능하다. 또한, 이미지 센서를 저장매체로 이용한 카메라는 피사체의 상들(201a,201b)이 전자 화일의 형태로 변환, 저장되므로 프로그램을 이용한 3차원 입체 영상 구현이 용이하다.

상기 제1 반사 광학계들(221,222) 각각은 반사경을 포함해서 구성될 수 있다. 상기 각 제1 반사 광학계(221,222)는 상기 카메라(210)로부터 기설정된 각도로 기울어지게 위치되므로 서 서로 다른 방향에서의 피사체(201) 상들(201a,201b)을 상기 제2 반사 광학계(213)로 반사시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 카메라 모듈(200)은 상기 제1 반사 광학계들(221,222)의 상기 카메라(210)로부터의 기울어진 각도 변화에 따라서 피사체(201)로부터 초점 거리 또는 피사체(201)의 상을 선택할 수 있다.

상기 제2 반사 광학계(213)는 반사경을 포함하며, 상기 카메라(210)의 정면에 대향되게 위치된다. 상기 제2 반사 광학계(213)는 상기 제1 반사 광학계들(221,222)로부터 입사된 피사체(201)의 상들(201a,201b)을 상기 카메라(210) 측으로 반사시킨다. 상기 제2 반사 광학계(213)는 상기 제1 반사 광학계들(221,222) 로부터 입사되는 피사체(201)의 상들(201a,201b)을 상기 카메라(210)로 반사시킬 수 있도록 상기 각 제1 반사 광학계(221,222)에 대면하게 꺾여진 형태의 반사경들로 이루어질 수 있다.

상기 제1 및 제2 반사 광학계들(221,222,213)에 사용되는 반사경은 금속 또는 다수의 유전체 물질들이 다층 적층된 박막 필터의 형태가 사용될 수 있으며, 통상 진공 증착 등에 의해서 제조될 수 있다.

도 3a와 도 3b 각각은 도 2에 도시된 카메라 모듈(200)로 입사된 피사체의 상들(201a,201b)을 도시한 사진이다. 도 3a는 피사체(201)의 좌 측면의 상(201a)을 나타내는 사진이고, 도 3b는 피사체(201)의 우 측면의 상(201b)을 나타낸다. 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 카메라 모듈(200)은 피사체(201)의 서로 다른 측면의 영상 정보를 얻을 수 있고, 얻어진 피사체(201)의 영상 정보들을 프로그램 과정을 거쳐서 3차원의 입체 영상을 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 카메라 모듈(200)은 제1 및 제2 반사 광학계(221,222,213)의 각도와 거리를 조절해서 피사체(201)로부터 다양한 영상 정보를 얻을 수 있으며, 이로부터 보다 입체적인 3차원 영상 구현이 가능하다.

본 발명에 따른 카메라 모듈은 반사경을 이용한 관찰 광학계 및 반사 광학계를 이용해서 피사체의 다양한 각도에서의 상을 구현함으로써, 하나의 카메라를 이용해서 3차원의 입체 영상을 구현할 수 있다. 즉, 본 발명은 제조 비용을 절감하 고, 소형화된 장치들에의 적용이 용이한 이점이 있다.

그 외에, 본 발명에 따른 카메라 모듈은 제1 반사 광학계 또는 제2 반사 광학계의 경사 각을 조절해서 피사체의 다양한 측면에서의 상을 얻을 수 있으며, 그로 인해서 3차원 영상 구현이 용이하다.

Claims

3차원 입체 영상 구현을 위한 카메라 모듈에 있어서,

피사체를 이미지로 재생하기 위한 카메라와;

상기 카메라의 양 측에 위치되며 피사체의 서로 다른 방향에서의 상을 반사시키기 위한 제1 반사 광학계들과;

피사체와 상기 카메라의 사이에 위치되며 상기 제1 반사 광학계들에서 반사된 피사체의 상들을 상기 카메라 측으로 반사시키기 위한 제2 반사 광학계를 포함함을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 제1 반사 광학계들은 반사경을 포함함을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 제2 반사 광학계는 반사경을 포함하며, 상기 카메라의 정면에 대향되게 위치됨을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 제1 반사 광학계들 각각은 서로 다른 방향의 피사체의 상을 상기 제2 반사 광학계로 반사시킴을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1 항에 있어서, 상기 카메라는,

피사체의 상을 구현하기 위한 카메라 광학계와;

서로 다른 방향의 상을 구현하기 위해서 둘 이상의 영역들로 구획된 이미지 센서를 포함함을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제1 항에 있어서,

상기 제1 반사 광학계들의 상기 카메라로부터의 기울어진 각도 변화에 따라서 피사체로부터 초점 거리 또는 피사체의 상을 선택함을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제2 항에 있어서,

상기 제1 반사 광학계들은 금속 또는 유전체 물질의 다층 적층된 박막 필터를 더 포함함을 특징으로 하는 카메라 모듈.
제3 항에 있어서,

상기 제2 반사 광학계는 금속 또는 유전체 물질의 다층 적층된 박막 필터를 더 포함함을 특징으로 하는 카메라 모듈.