KR101013466B1 - 줌 렌즈의 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상을 입력받고 줌 렌즈 구동시 신호를 발생시키는 카메라 모듈, 상기 신호를 수신하여 줌 렌즈 구동에 따른 신호변화를 단계별로 구분하고 상기 구분된 신호를 통해 조명모듈을 구동시키는 제어모듈 및 상기 제어모듈에 의해 모터를 구동시켜 조사각도를 제어하는 조명모듈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈의 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템에 관한 것이다. 이에 의해 조명의 조사각도를 조절함으로써 줌렌즈의 화각 변화에 따라 자동으로 조명의 조사각도가 모니터링되는 피사체와 일치시켜 보다 선명한 피사체 영상을 모니터링 할 수 있게 된다.

Description

줌 렌즈의 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템{AUTO LIGHTING CONTROL SYSTEM USING ANGLE OF VIEW OF ZOOM LENS}
본 발명은 줌 렌즈의 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는, CCTV, 방범, 보안, 교통단속, 교통정보 등의 카메라 시스템에서 야간에 피사체 식별을 보다 선명하게 하기 위하여 조명장치를 설치함에 있어 줌렌즈의 화각 변화에 따라 줌렌즈로부터 출력되어지는 신호를 제어모듈에서 수신하여 조명장치에 부착된 모터를 제어하여 조사각도를 조절함으로써 렌즈의 화각과 조명의 각도를 동일하게 유지하여 선명한 피사체 영상을 모니터링하기 위한 자동 조명 제어 시스템에 관한 것이다.
최근 방범용, 보안용, 교통단속, 교통정보 시스템 등 카메라를 이용한 시스템들이 다양하게 등장하고 있다. 이에 따라 저조도 카메라와 조명장치를 설치하여 야간에 선명한 피사체를 모니터링하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 노력에도 불구하고 카메라의 감시 범위가 넓어지고 이동촬영이 필요하게 되어 고정용 카메라 시스템보다는 광범위한 카메라 시스템이 효과적으로 설치되는 실정이다. 또한, 방범용 카메라 시스템의 경우 이동물체가 움직이면 이를 추적하여 인식하고 저장하고자 할 때 이동물체에 대하여 줌렌즈를 구동하여 줌인, 줌아웃하여 촬영함으로써 추후 발생 될지 모르는 범죄 또는 사고 상황에 대비하고자하는 방범 시스템들이 개발되어 지고 있다. 아울러 카메라 기술이 개발되면서 종래의 아날로그 카메라 시스템에서 고해상도를 가지는 디지털 카메라 시스템으로 변화되어 가고 있는데, 특히 디지털 카메라는 해상도가 메가 픽셀 단위로 고해상도이기 때문에 주간에는 피사체의 선명도를 쉽게 모니터링 할 수 있지만 야간에는 아날로그 카메라보다 피사체를 구분하는데 어려움을 겪고 있다.
이를 개선하고자 야간에 조명장치를 설치하는데, 앞서 언급한 방범용 시스템에서 이동물체를 추적하여 줌 렌즈를 줌인, 줌아웃하는 경우 설치된 조명장치는 일정한 조사각도를 유지하기 때문에 줌렌즈를 줌인, 줌아웃할 경우 렌즈의 화각에 따라 조사각도를 맞추어야 하는데 조명장치의 조명을 피사체 각도에 집중적으로 조사할 수 없게 되는 문제점이 있다. 예를 들어, 조명장치의 조명각도를 줌렌즈의 줌아웃 화각에 맞추어 설치되었다면, 줌 렌즈를 줌인할 경우 줌렌즈의 화각이 작아 피사체의 크기는 크게 모니터링되므로 조명은 모니터링 되지 않는 곳까지 조명을 조사하게 된다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 줌 렌즈에서 줌인, 줌아웃 될 때 제공되는 저항값이나 전류값 등의 신호를 단계별로 구분하고 이를 모터의 구동을 통해 조명모듈을 제어하여 조명의 조사각도를 조절함으로써 줌 렌즈의 구동에 따른 화각 변화에 조명 조사각도를 일치, 분산되는 조사각을 피사체 각도에 맞추어 집중시킴으로써 카메라 영상을 선명하게 모니터링 하는 줌 렌즈의 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템을 제공하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 제공되는 본 발명의 구성은 영상을 입력받고 줌 렌즈 구동시 신호를 발생시키는 카메라 모듈; 상기 신호를 수신하여 줌 렌즈 구동에 따른 신호변화를 단계별로 구분하고 상기 구분된 신호를 통해 조명모듈을 구동시키는 제어모듈; 상기 제어모듈에 의해 모터를 구동시켜 조사각도를 제어하는 조명모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈의 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템을 제공하여 렌즈의 화각과 조명의 조사각도를 일치시킴으로써 선명한 피사체 영상을 모니터링 할 수 있다.
특히, 상기 조명모듈은, 조명부; 상기 조명부에 연결되어 전, 후로 이동하는 이동축; 상기 이동축을 전, 후로 구동시키는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 카메라 모듈은, 영상을 입력받는 카메라; 상기 카메라에 결합되어 피사체를 모니터링하기 위한 줌렌즈; 상기 줌렌즈 구동시 화각 변화에 따른 신호를 발생시키는 신호 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈은, 상기 신호 발생부에서 발생한 신호를 수신하는 신호 수신부; 상기 신호를 계산하여 신호 변화를 단계별로 구분하는 연산처리부; 상기 단계별로 구분된 신호를 통해 모터를 구동하는 구동 드라이브;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
아울러, 상기 모터는 숫나사산이 형성된 모터 샤프트를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 이동축은 내부에 암나사산이 형성된 모터 결합부와 상기 모터 결합부와 조명부를 연결하는 이동축 샤프트로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 상기 이동축의 이동은, 상기 모터의 샤프트에 연결된 숫나사산과 상기 모터 결합부 내부에 가공된 암나사산의 결합을 통해 상기 모터의 정, 역 회전시 이동축이 전, 후로 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 조명부는, 상기 이동축 샤프트 끝단에 고정된 램프; 상기 램프에 의해 발생된 빛을 반사시키는 반사경; 빛에 의한 조사 각도를 제어하는 광학렌즈; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 조명부는, 상기 이동축 샤프트 끝단에 연결되어 상기 이동축의 이동을 LED 모듈에 전달하는 브라켓부; 상기 브라켓부와 연결되어 이동축 이동시 회동하는 측면모듈과 상기 측면모듈 사이에 이격되어 고정된 중앙모듈로 이루어진 LED 모듈; 상기 LED 모듈 하부에 형성되어 LED 모듈을 지지하는 LED 모듈 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 LED 모듈 지지부는, 상기 브라켓부를 통한 이동축의 이동 전달시 LED 모듈의 회동이 용이하게 하기 위해 회동영역에 LED 모듈 회동홈이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 자동 조명 제어 시스템은, 이동축 샤프트와 브라켓부 사이에 고정되어 있되, 이동축 샤프트와 브라켓부의 결합부위의 이동영역에 개방홈이 형성된 이동지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 줌렌즈의 줌인, 줌아웃 구동시 제공되는 저항값 또는 전류값 등의 신호를 단계별로 구분하여 각 단계별로 모터를 구동시켜 조명의 조사각도를 조절함으로써 줌렌즈의 화각 변화에 따라 자동으로 조명의 조사각도가 모니터링되는 피사체와 일치시켜 보다 선명한 피사체 영상을 모니터링 할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 줌 렌즈의 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템의 전체 구성도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 모터 구동시 이동하는 램프를 구비한 조명부의 위치에 따른 상면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 모터 구동시 이동하는 LED 모듈을 구비한 조명부의 위치에 따른 상면도이다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 줌 렌즈의 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템의 전체 구성도를 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 구조는 크게 카메라 모듈(100),제어 모듈(200)과 조명모듈(300)로 이루어져 있어 카메라 모듈(100)에서 줌렌즈(120) 구동시 발생한 신호를 제어모듈(200)에서 수신, 제어함으로써 조명모듈(300)을 동작시킨다. 이때, 상기 카메라 모듈(100)은 영상을 입력받는 카메라(110)와 상기 카메라(110)에 결합되어 피사체를 모니터링하기 위한 줌렌즈(120) 및 상기 줌렌즈(120) 구동시 화각 변화에 따른 신호를 발생시키는 신호 발생부(130)로 이루어져 상기 줌렌즈(120)가 줌인 또는 줌아웃 될 때 줌렌즈(120)의 화각 변화에 따라 발생되는 저항값이나 전류값 등의 신호를 신호 발생부(130)에서 발생시키게 된다. 이때, 상기 신호발생부는 줌렌즈와 결합되어 있거나 독립적으로 존재할 수 있다. 제어모듈(200)은 신호 수신부(210)와 연산처리부(220) 및 구동 드라이브(230)로 이루어져 있는데, 상기 신호 발생부(130)에서 발생한 신호를 신호 수신부(210)에서 수신하고 이를 연산처리부(220)에서 프로세스를 통해 계산하고, 신호 변화에 따라 단계별로 구분하게 되며, 상기 단계별로 구분된 신호를 이용하여 구동 드라이브(230)를 통해 조명모듈(300)에 부착된 모터(310)를 구동시키게 된다. 또한, 상기 조명모듈(300)은 모터(310), 이동축(320) 및 조명부(330)로 이루어져 있는데 상기 구동 드라이브(230)를 통해 모터(310)가 구동되면 이동축(320)이 전, 후로 이동하게 되고, 이때 상기 이동축(320)과 연결된 조명부(330)도 함께 이동함으로써 조사각도를 제어할 수 있게 되는데 상기 조명모듈(300)에 대해서는 이하에서 더욱 자세히 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 모터 구동시 이동하는 램프를 구비한 조명부의 위치에 따른 상면도를 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 모터(310)는 숫나사산이 형성된 모터 샤프트(311)를 포함하고, 이동축(320)은 내부에 암나사산이 형성된 모터 결합부(321)와 상기 모터 결합부(321)와 조명부(330)를 연결하는 이동축 샤프트(322)로 이루어져 있어, 모터(310)의 정, 역 회전시 상기 모터 샤프트(311)의 숫나사산과 모터 결합부(321)의 암나사산의 결합으로 이동축(320)이 전, 후로 이동하게 된다. 이동축 샤프트(322) 끝단에 고정된 조명부(330)는 램프(331)와 상기 램프(331)에 의해 발생한 빛을 반사시키는 반사경(332) 및 빛에 의한 조사 각도를 제어하는 광학렌즈(333)로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기와 같이 줌렌즈(120) 구동시 발생하는 신호를 단계별로 구분하여 조명모듈(300)에서의 모터(310)를 구동시킴으로써 조명부(330)의 반사경(332)과 광학렌즈(333)를 통하여 조명의 조사각도를 조절할 수 있게 된다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 모터 구동시 이동하는 LED 모듈을 구비한 조명부의 위치에 따른 상면도를 도시한 도면이다. 상술한 바와 마찬가지로 모터(310)가 정, 역으로 회전시 숫나사산이 형성된 모터 샤프트(311)와 모터 결합부(321) 내부에 형성된 암나사산이 결합에 의해 이동축(320)이 전, 후로 이동하게 된다. 다만, 조명부(330)는 LED 모듈(338)과 브라켓부(340), LED 모듈 지지부(350)로 이루어져 있는데, 상기 LED 모듈(338)은 브라켓부(340)와 연결되어 이동축(320) 이동시 회동하는 2개의 측면모듈(335, 337)과 상기 측면모듈(335, 337) 사이에 위치하되, 상기 측면모듈(335, 337)의 회동이 가능하도록 이격되는 공간을 두고 고정되어 있는 중앙모듈(336)로 이루어져 있는 것이 바람직하다. 상기 브라켓부(340)는 이동축 샤프트(322) 끝단에 2개의 브라켓(340)이 공통으로 연결되고 각각의 브라켓 타단은 측면모듈(335, 337)에 연결되어 상기 이동축(320)의 이동을 LED 모듈(338)에 전달함으로써 LED 모듈(338)의 회동이 가능하게 되어 조사각도를 제어할 수 있게 된다. 이때, LED 모듈 지지부(350)는 LED 모듈(338) 하부에 형성되어 LED 모듈(338)을 지지하게 되는데, 브라켓부(340)를 통한 이동축(320)의 이동 전달시 LED 모듈(338)의 회동이 용이하도록 하기 위해 LED 모듈 회동홈(351)이 LED 모듈(350)의 회동 영역에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 이동축 샤프트(322)와 브라켓부(340) 사이에 고정되어 조명부(330)의 이동을 지지하는 이동지지부(323)를 더 포함하는 것이 바람직한데, 상기 이동지지부(323)는 이동축 샤프트(322)와 브라켓부(340)의 결합부(325)가 용이하게 이동할 수 있도록 상기 이동영역에 개방홈(324)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 카메라 모듈 110: 카메라
120: 줌렌즈 130: 신호 발생부
200: 제어모듈 210: 신호 수신부
220: 연산처리부 230: 구동 드라이브
300: 조명모듈 310: 모터
320: 이동축 321: 모터 결합부
322: 이동축 샤프트 330: 조명부
338: LED 모듈 340: 브라켓부
350: LED 모듈 지지부

Claims (11)

  1. 영상을 입력받고 줌 렌즈 구동시 신호를 발생시키는 카메라 모듈;
    상기 신호를 수신하여 줌 렌즈 구동에 따른 신호변화를 단계별로 구분하고 상기 구분된 신호를 통해 조명모듈을 구동시키는 제어모듈;
    상기 제어모듈에 의해 모터를 구동시켜 조사각도를 제어하는 조명모듈;을 포함하되,
    상기 조명모듈은,
    조명부;
    상기 조명부에 연결되어 전, 후로 이동하는 이동축;
    상기 이동축을 전, 후로 구동시키고 숫나사산이 형성된 모터 샤프트를 포함하는 모터;로 이루어져 있되,
    상기 이동축은,
    내부에 암나사산이 형성된 모터 결합부와 상기 모터 결합부와 조명부를 연결하는 이동축 샤프트로 이루어져 상기 모터의 샤프트에 연결된 숫나사산과 상기 모터 결합부 내부에 가공된 암나사산의 결합을 통해 상기 모터의 정, 역 회전시 이동축이 전, 후로 이동하며,
    상기 조명부는,
    상기 이동축 샤프트 끝단에 연결되어 상기 이동축의 이동을 LED 모듈에 전달하는 브라켓부와 상기 브라켓부와 연결되어 이동축 이동시 회동하는 측면모듈과 상기 측면모듈 사이에 이격되어 고정된 중앙모듈로 이루어진 LED 모듈 및 상기 LED 모듈 하부에 형성되어 LED 모듈을 지지하는 LED 모듈 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈의 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 카메라 모듈은,
    영상을 입력받는 카메라;
    상기 카메라에 결합되어 피사체를 모니터링하기 위한 줌렌즈;
    상기 줌렌즈 구동시 화각 변화에 따른 신호를 발생시키는 신호 발생부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈의 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 신호 발생부에서 발생한 신호를 수신하는 신호 수신부;
    상기 신호를 계산하여 신호 변화를 단계별로 구분하는 연산처리부;
    상기 단계별로 구분된 신호를 통해 모터를 구동하는 구동 드라이브;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈의 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 조명부는,
    상기 이동축 샤프트 끝단에 고정된 램프;
    상기 램프에 의해 발생된 빛을 반사시키는 반사경;
    빛에 의한 조사 각도를 제어하는 광학렌즈;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈의 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 LED 모듈 지지부는,
    상기 브라켓부를 통한 이동축의 이동 전달시 LED 모듈의 회동이 용이하게 하기 위해 회동영역에 LED 모듈 회동홈이 형성된 것을 특징으로 하는 줌 렌즈 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 자동 조명 제어 시스템은,
    이동축 샤프트와 브라켓부 사이에 고정되어 있되,
    이동축 샤프트와 브라켓부의 결합부위의 이동영역에 개방홈이 형성된 이동지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈 화각을 이용한 자동 조명 제어 시스템.
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