KR100844849B1

KR100844849B1 - 집광 필터가 구비된 카메라

Info

Publication number: KR100844849B1
Application number: KR1020060094725A
Authority: KR
Inventors: 이기훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2008-07-08
Also published as: KR20080029128A

Abstract

본 발명은, 집광 필터가 구비된 카메라에 관한 것으로, 예를 들어, 감시용 카메라 등과 같은 다양한 유형의 카메라에는, 광을 전기 신호로 변환하기 위한 씨씨디(CCD)와, 상기 씨씨디에 광을 입사시키기 위한 렌즈(Lens), 그리고 상기 씨씨디와 렌즈 사이에, 적외선(IR) 성분을 차단하기 위한 필터(Filter)가 설치되되, 상기 필터는, 주변 광을 집광시키기 위해, 원 주변에 곡률이 형성되어 있는 집광 필터를 사용함으로써, 씨씨디의 주변으로 입사되는 광량을, 안쪽으로 꺾어서 주변 광량 비를 높여 줌과 아울러, 화각(FOV)을 그대로 유지시킬 수 있게 되어, 카메라 성능 향상 및 간소화 등이 가능해지는 매우 유용한 발명인 것이다.

카메라, 씨씨디, 렌즈, 적외선 필터, 집광 필터, 곡률, 주변 광량 비, 화각(FOV)

Description

집광 필터가 구비된 카메라 {Camera having a condensing filter}

도 1은 일반적인 적외선 필터가 구비된 카메라에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 2는 본 발명에 적용되는 스넬 법칙(Snell's Law)을 설명하기 위해 도시한 것이고,

도 3은 본 발명에 따른 집광 필터가 구비된 카메라에 대한 구성을 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 씨씨디 11,21 : 필터

12,13,14 : 렌즈

본 발명은, 집광 필터가 구비된 카메라에 관한 것으로, 예를 들어, 감시용 카메라 등과 같은 다양한 유형의 카메라 내에 포함되는 씨씨디(CCD)의 주변 광량 비를 효율적으로 높여 줄 수 있도록 하기 위한 집광 필터(Filter)가 구비된 카메라에 관한 것이다.

도 1은, 일반적인 적외선 필터가 구비된 카메라에 대한 구성을 도시한 것으로, 예를 들어 감시용 카메라 등과 같은 다양한 유형의 카메라에는, 광을 전기 신호로 변환하기 위한 씨씨디(10)와, 상기 씨씨디(10)에 광을 입사시키기 위한 다수의 렌즈(12,13,14)가 포함 구성된다.

그리고, 상기 씨씨디(10)와 렌즈(12) 사이에, 적외선(IR) 성분을 차단하기 위한 적외선 필터(IR Filter)(11)가 설치되어, 상기 씨씨디(10)로 적외선 성분이 입사되지 않도록 한다.

한편, 상기 씨씨디(10)에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 중심부에서 외곽 주변부 방향으로 입사되는 광량이 낮아지게 되는 데, 예를 들어, 씨씨디의 중심에 입사되는 광량 비가 100 % 라면, 씨씨디의 외곽 주변부 방향으로는, 광량 비가 91 %, 77 %, 71 %, 53 % 로 점차 감소하게 된다.

이에 따라, 일반적인 적외선 필터가 구비된 카메라의 경우, 씨씨디의 외곽 주변부에 입사되는 광량 비인 주변 광량 비가, 씨씨디의 중심에 입사되는 광량 비 보다 상당히 낮기 때문에, 고해상도의 피사체 영상을 촬영하지 못하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 예를 들어 광을 전기 신호로 변환하기 위한 씨씨디(CCD)와, 상기 씨씨디에 광을 입사시키기 위한 렌즈(Lens) 사이에 설치되는 적외선 필터(Filter)의 원 주변에 곡률을 형성하여, 씨씨디로 입사되는 주변 광량 비를 효율적으로 높여 줄 수 있도록 하기 위한 집광 필터(Filter)가 구비된 카메라를 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 집광 필터가 구비된 카메라는, 광을 전기 신호로 변환하기 위한 씨씨디(CCD); 상기 씨씨디에 광을 입사시키기 위한 렌즈(Lens); 및 상기 씨씨디와 렌즈 사이에, 적외선 성분을 차단하기 위한 필터(Filter)가 설치되되, 상기 필터는, 주변 광을 집광시키기 위해, 원 주변에 곡률이 형성되어 있는 집광 필터인 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 집광 필터는, 씨씨디의 주변으로 입사되는 광량을, 안쪽으로 꺾어서 주변 광량 비를 높이되, 화각은 그대로 유지시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 집광 필터가 구비된 카메라에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는, 본 발명에 적용되는 스넬 법칙(Snell's Law)을 설명하기 위해 도시한 것으로, 상기 스넬 법칙은, 널리 알려진 바와 같이, 굴절의 법칙이라고도 하는 데, 네덜란드의 W.스넬이 1615년 발견했으며, 빛뿐만 아니라 일반 파동에 대해서도 성립하는 법칙이다.

그리고, 파동이 등방성(等方性) 매질에서 다른 등방성 매질로 입사해 굴절할 경우, 입사면(입사파의 방향과 경계면의 법선을 포함하는 면)과 굴절면(굴절파의 방향과 경계면의 법선을 포함하는 면)은 같은 평면 내에 있고, 입사각을 I, 굴절각을 R라고 하면 sin I/sinR=n(일정)이라는 관계가 성립한다. 이 경우에 n을 입사 쪽 매질에 대한 굴절 쪽 매질의 굴절률이라고 한다.

한편, 도 3은 본 발명에 따른 집광 필터가 구비된 카메라에 대한 구성을 도시한 것으로, 예를 들어 감시용 카메라 등과 같은 다양한 유형의 카메라에는, 광을 전기 신호로 변환하기 위한 씨씨디(10)와, 상기 씨씨디(10)에 광을 입사시키기 위한 다수의 렌즈(12,13,14)가 포함 구성된다.

그리고, 상기 씨씨디(10)와 렌즈(12) 사이에, 적외선(IR) 성분을 차단하기 위한 적외선 필터(IR Filter)가 설치되어, 상기 씨씨디(10)로 적외선 성분이 입사되지 않도록 하는 데, 본 발명에 따른 적외선 필터는, 도 3에 도시한 바와 같이, 주변 광을 집광시키기 위해, 원 주변에 곡률이 형성되어 있는 집광 필터(21)를 사 용한다.

한편, 상기 집광 필터(21)는, 상기 씨씨디(10)의 주변으로 입사되는 광량을, 안쪽으로 꺾어서 주변 광량 비를 높여 줌과 아울러, 렌즈를 통해 한번에 볼 수 있는 각도, 즉 화각(FOV: Filed of View))을 그대로 유지시킬 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 씨씨디(10)에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 중심부에서 외곽 주변부 방향으로 입사되는 광량이 상대적으로 낮게 감소하게 된다.

예를 들어, 씨씨디의 중심에 입사되는 광량 비가 100 % 라면, 씨씨디의 외곽 주변부 방향으로는, 광량 비가 91 %, 85 %, 80 %, 65 % 로 점차 감소하게 되므로, 도 1을 참조로 전술한 바와 같이, 일반적인 적외선 필터(11)를 사용할 때에 비해, 씨씨디(10)의 주변 광량 비가 상대적으로 많이 높아졌음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 집광 필터가 구비된 카메라의 경우, 씨씨디의 외곽 주변부에 입사되는 광량 비인 주변 광량 비가, 씨씨디의 중심에 입사되는 광량 비와 크게 차이가 나지 않기 때문에, 고해상도의 피사체 영상을 촬영할 수 있게 되며, 또한 주변 광량 비를 높이기 위해 별도의 광학 소자를 사용하지 않아도 되므로, 카메라를 간소화할 수 있게 된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 집광 필터가 구비된 카메라는, 예를 들어, 감시용 카메라 등과 같은 다양한 유형의 카메라에는, 광을 전기 신호로 변환하기 위한 씨씨디(CCD)와, 상기 씨씨디에 광을 입사시키기 위한 렌즈(Lens), 그리고 상기 씨씨디와 렌즈 사이에, 적외선(IR) 성분을 차단하기 위한 필터(Filter)가 설치되되, 상기 필터는, 주변 광을 집광시키기 위해, 원 주변에 곡률이 형성되어 있는 집광 필터를 사용함으로써, 씨씨디의 주변으로 입사되는 광량을, 안쪽으로 꺾어서 주변 광량 비를 높여 줌과 아울러, 화각(FOV)을 그대로 유지시킬 수 있게 되어, 카메라 성능 향상 및 간소화 등이 가능해지는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

광을 전기 신호로 변환하기 위한 씨씨디(CCD);

상기 씨씨디에 광을 입사시키기 위한 렌즈(Lens); 및

상기 씨씨디와 렌즈 사이에, 적외선 성분을 차단하기 위한 필터(Filter)가 설치되되,

상기 필터는, 상기 렌즈와는 별도의 광학 소자로서, 원형 형상을 가지며,

상기 렌즈의 중심부를 투과한 광을 그대로 투과하기 위해, 상기 필터의 중심부는 평면이고,

상기 렌즈의 주변부를 투과한 광을 안쪽으로 꺽어서, 상기 씨씨디로 입사되는 주변 광량 비를 높이기 위해, 상기 필터의 주변부에만 곡률이 형성되어 있는 집광 필터인 것을 특징으로 하는 집광 필터가 구비된 카메라.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 집광 필터는, 상기 씨씨디로 입사되는 주변 광량 비는 높이되, 화각은 그대로 유지시키는 것을 특징으로 하는 집광 필터가 구비된 카메라.