KR100874871B1

KR100874871B1 - 입체 카메라의 광축 제어장치

Info

Publication number: KR100874871B1
Application number: KR1020070034167A
Authority: KR
Inventors: 강승철; 김용운
Original assignee: (주)파버나인; 김용운
Priority date: 2007-04-06
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2008-12-19
Also published as: KR20080090827A

Abstract

본 발명은 입체 카메라의 광축 제어장치에 관한 것으로, 상세하게는 입체 영상을 획득하기 위한 두대의 카메라를 광축을 정확하게 일치시켜 설치할 수 있도록 하여 정밀한 입체 영상을 획득하기 위한 장치로서, 나사로써 기본적인 광축을 맞추고 카메라에 결합되는 광축 조절용 플레이트와, 광축 조절용 플레이트를 이동시켜 고정하는 플레이트 아답터와, 줌인 등의 작동으로 변화된 광축을 다시 일치시키는 구조를 가지고 입체 영상 촬영 스테이지에 이동되게 설치된 광축 제어 스테이지 블럭을 포함하여 구성된 입체 카메라의 광축 제어장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 나사에 의해 입체 카메라를 고정하는 카메라 고정공이 형성되고, 좌우 대칭되게 다수개의 높낮이 조절 나사가 설치된 광축 조절용 플레이트; 양측 가장자리에 내측으로 돌출된 'ㄱ' 형상의 결합돌부가 형성되어 마주보는 결합돌부의 사이 공간에 결합공간부가 형성되고, 일측에 설치된 플레이트 고정 노브가 결합공간부에 삽입된 광축 조절용 플레이트를 고정시키며, 상하로 관통된 결합공이 다수개 형성된 플레이트 아답터; 상부면에 상기 결합공과 연통되는 결합홈이 형성되고, 하부면은 나사산이 형성된 볼록한 둥근 호면으로 된 상블럭과, 상부면에 상블럭의 하부 둥근 호면과 대응되는 둥근 오목면이 형성되고, 상블럭의 나사산에 체결되어 상블럭을 이동시키는 나사부를 가진 상블럭 이동 노브가 설치되며, 상하로 고정공이 다수개의 관통된 하블럭으로 구성된 광축 제어 스테이지 블럭;을 포함하여 구성된 입체 카메라의 광축 제어장치가 제공된다.

입체 영상, 입체 카메라, 광축

Description

입체 카메라의 광축 제어장치{The control device of an optic(al) axis for a three dimensional movie camera}

도 1은 본 발명에 의해 구성된 3차원 입체 영상 촬영 카메라 시스템의 전체 상태도

도 2는 광축 조절형 플레이트의 평면도와 저면도 및 단면도

도 3은 광축 조절형 플레이트에 입체 영상 촬영 카메라를 결합시킨 상태도

도 4는 플레이트 아답터의 평면도와 좌측면도 및 정면도

도 5는 광축 제어 스테이지 블럭의 평면도와 측면도

도 6은 광축 제어 스테이지 블럭의 상부블럭을 이동시켜 광축을 제어하는 예시도

도 7은 광축 조절형 플레이트와 플레이트 아답터 및 광축 제어 스테이지 블럭이 서로 체결된 상태도

도 8은 양안식 입체 영상 촬영 스테이지에 광축 제어 스테이지 블럭이 결합된 상태도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 카메라 고정공 2 : 높낮이 조절 나사

3 : 결합돌부 4 : 결합공간부

5 : 플레이트 고정 노브 6 : 결합공

7 : 결합홈 8 : 상블럭

9 : 상블럭 이동 노브 10 : 고정공

11 : 하블럭 12 : 돌조

13 : 멈치홈 14 : 멈치못

15 : 이동축 16 : 이동블럭

17 : 상블럭 고정 노브

50 : 입체 카메라 60 : 광축 조절용 플레이트

70 : 플레이트 아답터 80 : 광축 제어 스테이지 블럭

90 : 입체 영상 촬영 스테이지

실사 입체 영상을 촬영하는 양안식의 입체 영상 촬영 카메라 시스템은 2대의 카메라로 구성되고, 상기 2대의 카메라는 광축이 상호 일치되어야 정확하고 왜곡없는 원하는 정도의 입체감 있는 양질의 3차원 입체 영상을 획득할 수 있다.

그러나 상기 각각의 카메라는 그 제작 특성 때문에 광축이 상호 일치하지 않아 원하는 정도의 정확한 입체 영상을 획득하는데 상당한 제한을 받고 있다.

이와 같은 제한을 극복하기 위하여 양안식의 입체 영상 촬영 카메라 시스템을 구성하는 2대의 입체 카메라는 그 제작 일련 번호가 최대한 가까운 동일 기종의 카메라로 구성되도록 하고 있다.

그러나, 아무리 그 제작 일련 번호가 최대한 가까운 동일 기종의 카메라라고 하더라도 최초 제작시 양안식 입체 카메라를 감안하여 제작하지 않는 이상, 양안식의 2대의 입체 카메라에 대해 실제 촬영 조작시 다양한 촬영 조건에서 그 광축을 상호 동일하게 일치시킬 수 있는 동일 기종의 카메라로 셋팅하는 시스템은 극히 어렵다.

따라서, 현재 이러한 입체 카메라의 광축 문제 때문에 발생하는 왜곡된 입체 영상의 촬영 소스에 대해 그 왜곡 현상을 보정하여 수정을 가하기 위해 보정 하드웨어 및 소프트웨어가 개발되고 있다.

그러나, 왜곡없이 원하는 정도의 정확한 입체 영상을 획득할 목적으로 입체 영상 촬영 카메라 시스템을 구성할 때 보정 하드웨어 및 소프트웨어를 추가 구성 시 그에 따르는 많은 추가 비용이 발생하고, 입체 영상의 촬영 소스에 대해 추가 가공시 화질 열화 및 해상도 저하 등의 염려가 있다.

이러한 종래의 기술에 대한 근본적인 문제를 경제적이며 효율적으로 해결하여 3D 콘텐츠 제작에 있어 양질의 입체 영상 촬영 소스를 확보하기 위한 입체 카메라의 광축 제어 장치 및 방법이 절실히 요구된다.

본 발명의 목적은 입체 영상 촬영 카메라 시스템을 구성하는 동일 기종의 2대의 카메라에 대해 입체 영상 촬영 조작 시 해당 카메라의 제작 특성 때문에 발생하는 광축이 상호 일치하지 않는 하드웨어 문제를 해결함에 있다. 즉, 실사 입체 영상 촬영 시 실시간으로 양안의 입체 카메라의 상, 하, 좌, 우 광축을 일치시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공함으로써, 실사 입체 영상 촬영 소스를 추가 보정하거나 손실없이 원하는 정도의 고해상도의 입체 영상을 획득하여 양질의 3D 콘텐츠를 제작할 수 있도록 함에 목적이 있다.

이하 본 발명의 구성 및 작용을 첨부 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 입체 카메라의 광축 제어장치는 나사에 의해 입체 카메라(50)를 고정하는 카메라 고정공(1)이 형성되고, 좌우 대칭되게 다수개의 높낮이 조절 나사(2)가 설치된 광축 조절용 플레이트(60); 양측 가장자리에 내측으로 돌출된 'ㄱ' 형상의 결합돌부(3)가 형성되어 마주보는 결합돌부(3)의 사이 공간에 결합공간부(4)가 형성되고, 일측에 설치된 플레이트 고정 노브(5)가 결합공간부(4)에 삽입된 광축 조절용 플레이트(60)를 고정시키며, 상하로 관통된 결합공(6)이 다수개 형성된 플레이트 아답터(70); 상부면에 상기 결합공(6)과 연통되는 결합홈(7)이 형성되고, 하부면은 나사산이 형성된 볼록한 둥근 호면으로 된 상블럭(8)과, 상부면에 상블럭(8)의 하부 둥근 호면과 대응되는 둥근 오목면이 형성되고, 상블럭(8)의 나사산에 체결되어 상블럭(8)을 이동시키는 나사부를 가진 상블럭 이동 노브(9)가 설치되며, 상하로 고정공(10)이 다수개의 관통된 하블럭(11)으로 구성된 광축 제어 스테이지 블럭(80);을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

그리고 광축 조절용 플레이트(60)의 저면 양측 가장자리를 따라 길게 돌출된 돌조(12)가 형성되고, 상기 양측 돌조(12)의 내측에 등간격으로 다수개의 멈치홈(13)이 형성되며; 플레이트 아답터(70)의 결합공간부(4)의 저면에 이동 가능하게 멈치못(14)이 돌출되게 형성되어 상기 멈치홈(13)에 결합되는 구조를 가진다.

상기의 멈치못(14)은 손으로 눌러 이동시킨 적합한 위치의 멈치홈(13)에 위치시켜 체결되게 하는 구조이다. 그리고 광축 제어 스테이지 블럭(80)의 하블럭(11)은 입체 영상 촬영 스테이지(90)에 설치된 이동축(15)에 체결되어 이송되는 이동블럭(16)에 고정된다.

따라서 본 발명은 입체 카메라(50)가 광축 조절용 플레이트(60)에 체결되고, 광축 조절용 플레이트(60)는 플레이트 아답터(70)에 체결되며, 플레이트 아답터(70)는 광축 제어 스테이지 블럭(80)에 체결되고, 광축 제어 스테이지 블럭(80)은 이동블럭(16)에 체결되는 전체적인 구조를 가지고, 이로써 입체 카메라(50)의 상하좌우의 광축을 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

양안식 입체 영상 촬영을 위해서는 2대의 입체 카메라(50)가 필요하고, 광축이 일치되어야 한다. 따라서 도 1과 같이 두대의 입체 카메라(50)가 입체 영상 촬영 스테이지(90)에 이동 가능하게 설치되고, 그 각각의 입체 카메라(50)는 도 1의 (b)와 같이 본 발명의 장치에 체결된다.

우선 입체 카메라(50)는 광축 조절용 플레이트(60)에 체결된다. 광축 조절용 플레이트(60)에는 카메라 고정공(1)이 형성되어 있고, 이에 표준나사가 끼워진 후 입체 카메라(50)에 형성된 나사공에 체결함으로써 결합된다.

그리고 상기의 광축 조절용 플레이트(60)는 기본적인 광축을 맞추어 입체 카메라(50)를 체결할 수 있는 구조이고, 이는 높낮이 조절나사를 이용하여 입체 카메라(50)의 전후좌우의 높이를 조절하여 달성된다. 즉, 광축 조절용 플레이트(60)에 고정되어 입체 촬영하는 2대의 좌, 우 입체 카메라(50)의 기본적인 광축은 설치 위치가 다른 다수개의 높낮이 조절 나사(2)를 이용하여 전, 후, 좌, 우의 높이를 조절하여 2대의 입체 카메라(50)의 광축을 최초로 상호 일치시킨다.

그리고 높낮이 조절 나사(2)를 자유롭게 조작할 수 있도록 하기 위하여 도 2의 (b)와 같이 저면의 양측에 돌조(12)가 형성되어 있어, 돌조(12)에 의해 일정 공간부가 형성된다. 그리고 돌조(12)에는 다수개의 멈치홈(13)이 등간격으로 형성되 어 있으므로, 입체 영상 촬영 스테이지(90) 위에 위치하는 2대의 좌, 우 입체 카메라(50)의 거치 및 광축 제어를 위한 좌, 우 수평 기준면을 똑같이 설정할 수 있게 된다.

상기와 같이 결합된 상태가 도 3에 도시되어 있다. 이렇게 거치 결합된 상태에서 2대의 좌, 우 입체 카메라(50)에 대해 광축을 최초 상호 일치시키고, 그 일치된 상태에서 광축 조절용 플레이트(60)는 각각의 입체 카메라(50)에 계속 결합 고정해 놓고, 매 입체 영상 촬영 시마다 입체 영상 촬영 스테이지(90)에 설치 사용한다.

결합된 입체 카메라(50)를 입체 영상 촬영 스테이지(90)에 설치하여 사용하기 위해서는 플레이트 아답터(70)가 필요하다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 플레이트 아답터(70)는 입체 영상 촬영 입체 카메라(50)와 결합된 광축 조절용 플레이트(60)를 이동시켜 고정할 수 있는 구조이다.

즉, 결합공간부(4)에 삽입된 광축 조절용 플레이트(60)는 양측에 형성된 돌조(12)에 의해 양측으로의 이동이 제한되어 전후 방향으로 이동되는 구조이고, 멈치못(14)을 적절한 위치의 멈치홈(13)에 결합하여 체결하는 구조이다. 따라서 2대의 좌, 우 입체 카메라(50)의 거치 및 광축 제어를 위한 좌, 우 수평 기준면을 똑같이 설정하여 고정할 수 있게 된다.

광축 조절용 플레이트(60)를 결합공간부(4)에서의 견고한 고정은 플레이트 고정 노브(5)에 의해 달성된다. 플레이트 고정 노브(5)는 회전되는 나사가 구비되어 압지하는 등의 일반적인 구조이다.

상기와 같이 체결된 상태에서는 2대의 좌, 우 입체 카메라(50)에 대해 최초 광축이 상호 일치되어 있다고 하더라도, 카메라 줌의 in/out이 이루어지면 최초 동일하게 설정된 2대의 좌, 우 입체 카메라(50)의 광축이 틀려지게 된다.

따라서, 입체 영상의 촬영 중에도 이렇게 틀려지게 되는 2대의 좌, 우 입체 카메라(50)의 광축을 매순간 동일하게 일치시킬 수 있는 추가적인 구조가 필요한데, 이의 역할을 하는 것이 바로 광축 제어 스테이지 블럭(80)이다.

광축 제어 스테이지 블럭(80)은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상블럭(8)과 하블럭(11)으로 분리되어 구성되고, 하블럭(11)은 고정되어 있는 상태에서 상블럭(8)이 하블럭(11)에 설치된 상블럭 이동 노브(9)에 의해 전후로 이동되어 광축을 제어할 수 있는 구조이다.

이와 같이 변화되는 광축을 조절하기 위하여 입체 카메라(50)가 설치된 플레이트 아답터(70)를 광축 제어 스테이지 블럭(80)에 다시 체결하여야 하는데, 플레이트 아답터(70)에는 결합공(6)이 형성되어 있고, 광축 제어 스테이지 블럭(80)의 상블럭(8)에는 상기의 결합공(6)과 대응되는 위치에 결합홈(7)이 형성되어 있으므로, 나사에 의해 결합되는 구조이다. 즉, 결합공(6)의 나사 형성의 유무에 관계없이, 결합홈(7)에 나사가 형성되어 있으면, 이에 체결되는 나사를 이용하여 결합시킨다.

플레이트 아답터(70)가 상블럭(8)에 결합되면, 상블럭(8)의 이동이 입체 카메라(50)의 이동이 된다. 즉, 상블럭 이동 노브(9)는 상블럭(8)의 하부 볼록면에 형성된 나사산에 체결되는 나사부가 형성되어 있으므로, 상블럭 이동 노브(9)를 회 전시키면 웜과 웜휠의 작동과 같이 상블럭(8)이 회전되면서 그 위치가 이동된다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 광축을 맞추어 위치된 실선으로 도시된 상블럭(8)을 다시 광축을 맞추기 위하여 상블럭 이동 노브(9)를 회전시키면, 상블럭 이동 노브(9)에 연결된 나사부가 웜기어가 되고, 이에 치합된 상블럭(8)이 웜휠과 같은 역할을 하게 되어, 2점쇄선으로 도시된 상블럭(8)의 위치로 이동되는 구조이다.

그리고 광축 제어 스테이지 블럭(80)의 하블럭(11)은 도 1에 도시된 바와 같이 입체 영상 촬영 스테이지(90)에 설치된 이동축(15)에 슬라이딩 되도록 설치된 이동블럭(16)에 고정된다.

이와 같이 모든 구성이 체결된 구조가 도 7에 도시되어 있고, 이러한 구조에 의해 2대의 좌, 우 입체 카메라(50)의 광축을 입체 영상 촬영 중에도 실시간으로 조절하여 일치시킬 수 있고, 카메라 줌의 in/out 조작이 없을 경우에는

상블럭 고정 노브(17)에 의해 스테이지 상블럭(8)을 고정하여 사용하면 된다.

이렇게 입체 영상 촬영 스테이지(90)에 결합하여 2대의 좌, 우 입체 카메라(50)에 각각 대응하는 광축 제어 스테이지 블럭(80)은 1대의 입체 카메라(50)를 기준으로 하여 나머지 1대의 입체 카메라의 광축을 조절하여 상호 일치시키며, 2대의 좌, 우 입체 카메라(50)의 상, 하 광축 조절을 위해 광축 제어 스테이지 블럭(80)을 도 8의 (a)와 같이 구성할 수 있고, 또한 상, 하, 좌, 우에 대한 광축을 모두 조절할 수 있도록 도 8의 (b)와 같이 구성할 수 있다. 즉, 상블럭 이동 노브(9)에 의해 상블럭(8)이 이동되는 방향을 달리하여 다양한 방향의 광축 이동을 조절할 수 있게 된다.

따라서 입체 영상의 촬영을 위해 2대의 좌, 우 입체 카메라(50), 광축 조절용 플레이트(60), 플레이트 아답터(70), 광축 제어 스테이지 블럭(80), 입체 영상 촬영 스테이지(90)에 의해 양안식 입체 영상 촬영 시스템을 구성하면, 입체 영상의 촬영 조건에 대응하는 자유로운 광축 제어로 오류 없는 원하는 정도의 정확한 3차원 입체 영상을 획득할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 양안식 입체 카메라(50)에 필연적으로 발생하는 광축 제어 문제를 해결하여 원하는 정도의 정확한 3차원 입체 영상을 획득할 수 있는 기반 기술의 혁신을 이룰 수 있게 된다. 그리고 이러한 구조에 의한 입체 영상 촬영 카메라 시스템의 경제적인 구성이 가능해 양질의 3D 콘텐츠 제작 기술 저변 확대와 대중화를 앞당기고, 그러한 콘텐츠는 휴먼 펙터 연구에 크게 기여할 수 있게 된다. 더불어 앞으로 다가오는 3D 방송에서 요구되는 고화질의 실감형 3차원 입체 영상을 획득할 수 있는 원천 기술이 되어 관련 3D 산업 발전에 크게 이바지할 수 있다.

Claims

나사에 의해 입체 카메라(50)를 고정하는 카메라 고정공(1)이 형성되고, 좌우 대칭되게 다수개의 높낮이 조절 나사(2)가 설치된 광축 조절용 플레이트(60); 양측 가장자리에 내측으로 돌출된 'ㄱ' 형상의 결합돌부(3)가 형성되어 마주보는 결합돌부(3)의 사이 공간에 결합공간부(4)가 형성되고, 일측에 설치된 플레이트 고정 노브(5)가 결합공간부(4)에 삽입된 광축 조절용 플레이트(60)를 고정시키며, 상하로 관통된 결합공(6)이 다수개 형성된 플레이트 아답터(70); 상부면에 상기 결합공(6)과 연통되는 결합홈(7)이 형성되고, 하부면은 나사산이 형성된 볼록한 둥근 호면으로 된 상블럭(8)과, 상부면에 상블럭(8)의 하부 둥근 호면과 대응되는 둥근 오목면이 형성되고, 상블럭(8)의 나사산에 체결되어 상블럭(8)을 이동시키는 나사부를 가진 상블럭 이동 노브(9)가 설치되며, 상하로 고정공(10)이 다수개의 관통된 하블럭(11)으로 구성된 광축 제어 스테이지 블럭(80);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 입체 카메라의 광축 제어장치.
제 1항에 있어서, 광축 조절용 플레이트(60)의 저면 양측 가장자리를 따라 길게 돌출된 돌조(12)가 형성되고, 상기 양측 돌조(12)의 내측에 등간격으로 다수개의 멈치홈(13)이 형성되며; 플레이트 아답터(70)의 결합공간부(4)의 저면에 이동가능하게 멈치못(14)이 돌출되게 형성되어 상기 멈치홈(13)에 결합되는 입체 카메라의 광축 제어장치.