KR101068656B1 - 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라 - Google Patents

포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라 Download PDF

Info

Publication number
KR101068656B1
KR101068656B1 KR1020110025407A KR20110025407A KR101068656B1 KR 101068656 B1 KR101068656 B1 KR 101068656B1 KR 1020110025407 A KR1020110025407 A KR 1020110025407A KR 20110025407 A KR20110025407 A KR 20110025407A KR 101068656 B1 KR101068656 B1 KR 101068656B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
camera
shift lens
shift
moving
Prior art date
Application number
KR1020110025407A
Other languages
English (en)
Inventor
이호준
Original Assignee
오앤아이(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오앤아이(주) filed Critical 오앤아이(주)
Priority to KR1020110025407A priority Critical patent/KR101068656B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101068656B1 publication Critical patent/KR101068656B1/ko
Priority to PCT/KR2012/000778 priority patent/WO2012128469A2/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G02B7/38—Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals measured at different points on the optical axis, e.g. focussing on two or more planes and comparing image data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/143—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using macroscopically faceted or segmented reflective surfaces
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/18—Focusing aids

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

본 발명은 산업용 카메라에 적용되어 고배율을 활용하면서도 시야가 좁아지는 문제점을 해결한 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라에 관한 것이다. 특히, 종래 산업용 카메라에 시프트 렌즈를 장착하는 방법으로 고배율시 시야가 좁아지는 문제점을 해결하고, 넓은 화각 중 2개의 포커싱포인트를 잡아 중심부분으로 이동시켜 촬영할 수 있도록 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라에 관한 것이다.

Description

포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라{camera ready shift lens to move focus point}
본 발명은 산업용 카메라에 적용되어 고배율을 활용하면서도 시야가 좁아지는 문제점을 해결한 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라에 관한 것이다. 특히, 종래 산업용 카메라에 시프트 렌즈를 장착하는 방법으로 고배율시 시야가 좁아지는 문제점을 해결하고, 넓은 화각 중 2개의 포커싱포인트를 잡아 중심부분으로 이동시켜 촬영할 수 있도록 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라에 관한 것이다.
일반적으로 산업용 카메라는 제작하고자 하는 물건이나 물품의 연결부위를 촬영하고, 그 촬영을 통해서 그 연결부위가 정확하게 연결되었는지, 또는 연결을 위한 이동이 정확한지를 관찰하기 위해서 사용되는 정밀기기이다.
산업용 카메라는 일반적인 카메라와는 달리, 그 촛점이나 배율이 하나로 고정되어 항상 고정된 위치, 고정된 범위만을 촬영하여야 한다. 그도 그럴 것이 전자제품을 생산하는 공정에서 항상 고정된 위치에서 고정된 지점을 촬영하고, 또 획일적인 작업의 수행이 완벽하게 진행되었는지 확인하기 위한 카메라는, 바로 그러한 작동의 방식이 가장 적합하기 때문이다.
특히 자동화 장비에서는 제품의 슬림화(박막화)와 제품의 생산시 부품과 부품의 연결, 접합 등의 작업을 함에 있어서 초 정밀의 작업을 요하고 있고, 그에 따라 정렬정도(alignment accuracy)가 높은 작업을 요하고 있다. 또한 전체 생산수율을 향상시키기 위해서 전체 생산소요시간의 단축을 위한 방안으로 작업간의 이동시간을 줄이기 위해서 구간별 장비사이즈와 부피를 축소시키고 있다. 물론 이를 달성하기 위해서 필연적으로 각 관련된 장비들도 소형화되고 있는 추세이다.
더욱이 정렬정도를 높이고 작업의 정확성을 향상시키기 위해서는 렌즈의 배율을 높여 보다 정확하게 관찰함이 중요한데, 종래 사용되는 방법이 바로 고배율렌즈, 고해상도렌즈, 고해상도카메라를 사용하는 방식이다. 보다 정확하고 세밀하게 정렬정도를 촬영하고 이를 통해서 연결작업을 하는 것이다. 그런데 이러한 고배율, 고해상도의 촬영기술을 활용하는데에는 다음과 같은 문제점이 발생된다.
정렬정도를 높이기 위해서 고배율의 촬영카메라를 설치하여 사용하게 되면, 카메라에 의한 시야영역, 즉 FOV(field of view)가 줄어들게 되는 것이다. 특히 일반적인 카메라와는 달리 렌즈간 거리를 조절하는 방식으로 시야영역과 배율의 향상을 달성할 수 없는 산업용 카메라의 경우 이러한 기술적인 사항은 심각한 문제점이다. 항상 고정된 렌즈를 가지고 항상 고정된 위치만을 촬영하는 산업용 카메라는 일단 렌즈가 고정되는 바로 그 위치만을 촬영할 수 있고, 렌즈 조절이 불가능하기에 그러하다. 물론 시야영역을 향상시키기 위해서 별도의 두꺼운 렌즈를 추가하는 방식과 또 다른 카메라를 설치하는 방식이 활용될 수는 있으나, 이미 완벽하게 시스템화된 생산시설에 별도의 렌즈를 추가하는 사항은 간섭을 가져오고, 측정포인트 중심 거리이내로 두 개의 카메라를 부착하는 것도 불가능하다.
따라서 원하는 배율로 키우지 못한 채, 보고자 하는 시야영역에 맞추어 배울을 결정하게 되어, 사실상 본래 의도한 정렬정도까지 사용을 못하는 경우가 많다. 보다 상세히 설명하자면, 도시된 도 8은 어떠한 카메라가 촬영할 수 있는 최대의 시야영역이다. 즉, 지금 사용하는 이 카메라는 바로 이 시야영역만을 촬영하고 관찰할 수 있는 것이다. 그런데 보다 정밀한 작업을 위해서 그 배율이 높은 카메라를 구입하게 되면, 이 시야역역에 비하여 협소한 시야영역을 확보할 수밖에 없다. 물론 작업을 하는 위치가 고배율을 통해 보다 협소한 시야영역을 확보하여도 다 촬영이 가능한 영역 내의 것이라면 별반 문제점이 없다. 그런데 좁아진 시야영역의 외측에 존재하는 위치가 작업을 위해서 중요한 위치라면 이 카메라는 별 쓸모가 없어지며, 또 다른 카메라를 설치해야만 한다는 것이 문제점이다.
본 발명은 산업용 카메라에 적용되어 고배율을 활용하면서도 시야가 좁아지는 문제점을 해결한 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라를 제공하고자 한다.
즉, 본 발명은 종래 산업용 카메라에 시프트 렌즈를 장착하는 방법으로 고배율시 시야가 좁아지는 문제점을 해결하고, 넓은 화각 중 2개의 포커싱포인트를 잡아 중심부분으로 이동시켜 촬영할 수 있도록 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른, 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라는, 다수의 렌즈를 가진 렌즈부; 렌즈부의 끝단에 체결되는 이미지센서(79)를 가진 카메라(70); 및 2개의 반사프리즘(51)을 내장하여, 렌즈에서 전달되는 피사체(10)의 좌우 양단의 상을 중심부분으로 이동시키도록 하는 시프트렌즈(50);를 포함하여 구성되어 넓은 시야영역을 촬영하되, 2개의 구역을 정밀하게 촬영한다.
또한 본 발명 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라에 따른, 시프트렌즈(50)는, 렌즈부의 끝단인 카메라(70)와의 연결부위에 결합되고 : 시프트렌즈(50)는, 중심부에 형성하되, 단면이 삼각형으로 프리즘을 지지하는 금속성의 차단블럭(52)을 삽입하고, 상기 차단블럭(52)의 테이퍼진 외주면에 맞추어 좌우 양쪽으로 2개의 반사프리즘(51)을 세워 프리즘의 도입부분에서 투입된 빛이 시프트렌즈(50)의 중심부분 쪽으로 반사, 이동되어 센서(79)의 영역내에 상을 맺도록 하며 : 차단블럭(52)과 반사프리즘(51)은, 접착제(53)를 통해서 밀착되고 결합된다.
또한 본 발명 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라에 따른, 차단블럭(52)과 반사프리즘(51)의 접착제(53)는, 반사코팅물질이고 : 반사프리즘(51)에서 빛의 진행방향에 테이퍼진 면의 외곽부는 반사코팅(54)되며 : 시프트렌즈(50)는, 차단블럭(52)과 반사프리즘(51)을 감싸는 시프트렌즈하우징(57)을 포함하여 구성되어 패키지화한다.
또한 본 발명 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라에 따른, 시프트렌즈하우징(57)을 포함하는 시프트렌즈(50)는, 렌즈부의 지름에 맞춘 원형의 몸체(61)에 일측으로 돌출된 나사부(62)를 가진 어뎁터(60)의 내측에 수용되어, 렌즈부와 카메라(70)를 연결할 수 있도록 하고 : 렌즈부에는, 하나의 반사프리즘(51)에 대응하는 별도의 평판렌즈(80)를 덧대어 실질적으로 서로 다른 촛점거리를 갖는 상을 촬영할 수 있도록 하며 : 평판렌즈(80)는, 렌즈부의 첫단이나 렌즈부의 끝단인 시프트렌즈(50) 바로 앞부분에 삽입될 수 있다.
또한 본 발명 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라에 따른, 렌즈부는, 물체측결상렌즈(20), 이미지측결상렌즈(40)의 결합으로 이루어지고 : 물체측결상렌즈(20)와 이미지측결상렌즈(40)의 중간에는 빔스프리터(30)가 삽입되어 형성된다.
본 발명에 따라, 보다 넓은 시야영역을 확보할 수 있으면서도, 고배율 고효율의 화상을 얻을 수 있기에 정렬정도를 높일 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따라, 2개의 카메라를 사용하여 촬영할 일을 하나의 카메라를 통해서 촬영할 수 있기에 활용가능성이 높다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따라, 하나의 촛점을 맞추지만, 실질적으로 2개의 촛점을 맞출 수 있는 별도를 평판렌즈를 사용할 수 있기에 굴곡을 가진 면의 촬영도 유리하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 시프트렌즈를 통해서 빛이 절곡되고 반사되늠 모습을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 시야영역을 종래의 시야영역과 함께 비교한 도면,
도 3은 본 발명의 시프트렌즈를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 카메라모듈과 결합되는 시프트렌즈를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 카메라를 전체적으로 분해하여 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따라 굴곡을 촬영하는 모습을 도시한 도면,
도 7은 일반적인 산업용카메라를 통해서 촬영한 상태를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 카메라를 통해서 촬영된 상태를 도시한 도면이다.
본 발명은 보다 넓은 시야영역의 확보를 위한 시프트렌즈에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 구성과 그 작용을 도시된 도 1 내지 8과 함께 상세히 살펴본다.
도시된 것처럼, 본 발명은 다수의 렌즈를 가진 렌즈부가 있고, 렌즈부의 끝단에 체결되는 이미지센서(79)를 가진 카메라(70)가 있으며, 2개의 반사프리즘(51)을 내장하여, 렌즈에서 전달되는 피사체(10)의 좌우 양단의 상을 중심부분으로 이동시키도록 하는 시프트렌즈(50)가 있다. 따라서 이들을 통해서 넓은 시야영역을 촬영하되, 2개의 구역을 정밀하게 촬영하는 것이다.
본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해서 기존의 카메라의 문제점과 그 활용의 형태 및 본 시프트렌즈의 활용방안을 먼저 설명하고자 한다.
표 1은 본 발명이 창안된 발전과정을 표로 작성한 것이다.
Figure 112011020988496-pat00001
즉, 이 표에서처럼 산업용 카메라의 경우 그 정렬정도를 높이기 위해서 이미지센서(79)의 해상도를 높이는 방법과 렌즈의 배율을 높이는 방법이 사용되는데, 이는 서로 상관되는 문제점이 있기에 주의를 요한다. 즉, 정렬정도를 높이기 위해서 렌즈의 배율을 높이게 되면, 카메라가 촬영할 수 있는 시야영역이 좁아진다는 피할 수 없는 문제점이 발생된다.
표에서 "1"은 표준의 카메라의 촬영정보를 표로 나타내었는데, 1 배율의 렌즈를 이용하여 촬영한 상태에서 특이한 점은 비전의 정도가 낮다는 결론이 나타났다. 즉, 세밀한 관찰이 어려운 것이다. 이를 해결하기 위해서 만일 렌즈의 배율을 높이게 되면, 비전의 정도는 높아졌지만 시야영역이 적어지는 결과를 낳는다.
따라서 고해상도의 카메라로 대체하고, 기존의 1 배율의 렌즈를 사용해보고, 카메라와 고해상도의 렌즈를 사용한 실시형태도 실험해 보았다. 모두 문제점이 들어난다. 즉, 렌즈 분해능이 카메라의 해상도를 따라가지 못하고, 고해상도의 렌즈의 사용으로 인하여 공간제약이 심하다는 문제점을 낳은 것이다.
특히 고해상도 카메라를 사용하고 배율을 높인 실시예는 비전의 정도는 상승하였으나 시야가 좁아지는 문제점을 낳는다.
결국 기존의 산업용 카메라의 기술적인 문제와, 상기 표에서 나타내는 주요한 사항은 다음과 같다.
첫째, 산업용 카메라의 경우, 렌즈 간의 거리를 조절할 수 없는 구조이기에 배율의 확대가 별도의 렌즈를 체결하고 렌즈의 구경을 넓히는 방향밖에는 방법이 없다. 이는 공간적인 제약을 가져온다.
둘째, 방법을 찾아, 렌즈의 배율을 높이면 시야영역이 좁아지기에 어떠한 촬영을 위해서 2개의 카메라를 장착해야만 하는 사항도 발생된다.
본 발명의 시프트렌즈(50)는 이러한 카메라(70)에 장착되어 다음과 같은 해결책을 내놓았다. 원하는 비젼정도를 얻을 수 있으며, 시야영역을 보고자하는 위치까지 이동시킨다. 결국 배율의 확대를 달성하면서도 넓은 시야각도를 얻은 것이다.
그럼 그러한 기술적인 해결책을 도시된 도 1, 2, 7 및 8를 통해서 설명한다.
전술된 종래의 카메라는 도 7에서처럼 일정한 시야영역을 갖는다. 이를 도 2에서 표시한 것이 (a)의 도면이다. 만일, 1 배율의 렌즈를 이용하여 촬영을 하게 되면 실제 볼 수 있는 시야영역은 빗금친 부분의 영역이 될 것이다. 그러나 이 카메라에 2배의 배율렌즈를 사용하게 되면 도 2의 (b)에 도시된 것처럼 그 시야영역은 대폭 줄어들게 된다. 이때 문제가 발생된다. 만일 전자제품의 생산을 위해서 카메라가 촬영해야만 하는 중요한 부분이 피사체(10)이라면 사실상 2 배율을 확대한 카메라로는 이 부분을 촬영할 수 없다. 이를 촬영하기 위해서는 영역 외부에 있는 2개의 피사체 중 단 하나만을 선정하여 이를 촬영하고, 나머지 하나는 또 다른 카메라를 통해서 촬영해야만 하는 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하였는데, 시프트렌즈(50)를 별도로 제작하여 기존의 카메라(70)에 장착하는 단순한 방법으로 해결한 것이다.
본 발명은 도시된 도 2에서처럼 2개의 반사프리즘(51)을 이용하여 렌즈부(산업용 카메라에 장착되는 장, 단형의 렌즈 총체임; 특별한 부호는 생략함)로부터 전달되는 피사체의 상을 2개로 구획하고 분리하여 이미지센서(79)를 향해 이동시킨다. 결국 렌즈의 배율을 확대하면 할 수록 그 시야각도가 적어지는게 당연한 것인데도, 도 2의 (c)에서처럼 좌우 양단에 벌려진 피사체만을 촬영하여 이미지센서(79)에 상을 맺치게 하는 것이다.
이러한 내용을 도시된 도 1을 통해서 설명하면 다음과 같다. 기존의 사용되고 있던 일반적인 산업용 카메라의 렌즈를 통과하여 피사체(10)의 상이 빛으로 전달되게 되면, 이를 시프트렌즈(50)가 받게 된다. 본 발명의 시프트렌즈(50)는 2개의 반사프리즘(51)이 장착되는데, 도 1과 도 3에서처럼 빛의 일부만을 받을 수 있도록 하고 있다. 도 1에서 "B"라 구획된 부분으로 들어온 빛은 프리즘을 통과하지 못하고 사라지게 된다. 단지 "B"구역의 외곽부분인 "K1"과 "K2"구역으로 들어온 빛만이 반사프리즘(51)을 거쳐 이미지센서(79)로 입사하게 되는 것이다.
이때 반사프리즘(51)을 통과하는 빛은 도시된 도 1에서처럼, 꺽이고 절곡되어 상이 중심부로 이동하면서 이미지센서(79)에 상을 맺히게 되는 것이다. 결국 본 발명의 시프트렌즈(50)는 좌우 양단의 피사체(10) 상만을 반사프리즘(51) "K1, K2"영역으로 입사시키고, 이를 중심부로 절곡하고 반사하는 방법으로 시프트시키고, 이미지센서(79)에 K1과 K2 영역만의 상을 맺치도록 하는 것이다. 도시된 도 2의 (c)에는 그 형태를 도시한 것이고, 도 8에는 그렇게 상을 맺힌 사진을 촬영한 도면을 도시하였다.
이러한 본 발명의 시프트렌즈(50)는 빛을 절곡하고 중심부로 이동시키는 것이기에 여러 방법과 위치에 장착하여 사용될 수 있다. 그러나 상기 시프트렌즈(50)는, 렌즈부의 끝단인 카메라(70)와의 연결부위에 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명을 설명하는 도시된 도면에서는 모두 렌즈부의 끝단에 장착하고 있는데, 이 실시예가 가장 바람직하다. 카메라(70)와 렌즈부가 결합되는 그 사이에 장착함으로 가장 효과적이고 정확한 2개의 상을 맺히도록 할 수 있는 것이다.
그럼 이러한 본 발명의 보다 상세한 구성과 그 작용을 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.
본 발명에서 사용되는 상기 시프트렌즈(50)는, 중심부에 형성하되, 단면이 삼각형으로 프리즘을 지지하는 금속성의 차단블럭(52)을 삽입하고, 상기 차단블럭(52)의 테이퍼진 외주면에 맞추어 좌우 양쪽으로 2개의 반사프리즘(51)을 세워 프리즘의 도입부분에서 투입된 빛이 시프트렌즈(50)의 중심부분 쪽으로 반사, 이동되어 센서(79)의 영역내에 상을 맺도록 하는 것이 바람직하다.
도 3에서는 본 발명에 따른 시프트렌즈(50)의 실시예를 도시하고 있는데, (a)에 도시된 것이 가장 기본적인 형태이다. 즉, 중심부분에 빛의 통과를 차단하는 삼각형의 차단블럭(52)을 형성하고, 이 차단블럭(52)의 테이퍼진 면에 밀착되는 2개의 반사프리즘(51)을 갖춘 시프트렌즈(50)이다. 차단블럭(52)은 빛을 흡수하여 빛의 진행방향으로 빛이 전달되지 못하도록 하는 역할을 하고, 좌우단의 반사프리즘(51)은 그 도입부분의 영역 내로 투입된 빛을 투과시키고 반사시켜 이미지센서(79)로 보내 상을 맺히게 하는 것이다.
이때 반사프리즘(51)을 통과한 빛은 중심부분으로 자연스럽게 이동하며 상을 맺치게 되어 작은 시야영역이지만 실질적으로는 보다 넓은 시야영역을 촬영할 수 있다.
그리고 상기 금속제의 차단블럭(52)은, 검은색을 띤 금속이거나 검은색 코팅을 한다. 이 차단블럭(52)은 투입되는 빛이 산란없이 자연스럽게 제거되야 가장 바람직하다. 차단블럭(52) 외곽부로 진입되는 빛과 산란을 발생시키게 되면 이미지센서(79)에 맺치게 될 상의 선명도에 지장을 초래할 우려가 있다. 따라서 검은색의 금속을 사용하여 차단블럭(52)을 제작하거나 검은색의 코팅을 해야한다. 렌즈부를 통과한 빛이 차단블럭(52)을 통해서 완벽하게 흡수되고 차단되어야 가장 효과적인 상을 맺을 수 있는 것이다.
또한 도시된 도 3에서처럼, 상기 차단블럭(52)과 반사프리즘(51)은, 접착제(53)를 통해서 밀착되고 결합되는 것이 바람직하고, 차단블럭(52)과 반사프리즘(51)의 접착제(53)는, 반사코팅물질인 것이 바람직하다.
차단블럭(52)과 반사프리즘(51)은 접착제(53)를 통해서 접착된다. 차단블럭(52)은 금속성이고, 반사프리즘(51)은 그라스류이다. 이들을 완벽하게 밀착시켜 진동을 받지 않도록 함과 동시에 빛의 상호 전달을 완벽하게 차단할 수 있는 물질이 가장 바람직하다.
즉 반사프리즘(51)의 반사작용에 해를 끼치지 않는 것이 좋다. 이를 위해서 본 발명의 접착제(53)는 접착과 동시에 반사를 할 수 있는 물질이 바람직하다.
또한 도시된 도 3의 도면에서처럼, 상기 반사프리즘(51)에서 빛의 진행방향에 테이퍼진 면의 외곽부는 반사코팅(54)된 것이 바람직하다. 빛이 진행되어 직각으로 마주하는 부분은 빛을 그대로 통과시켜야 하기에, 무반사코팅이 되어야 하고 반사면에 대해서는 전반사코팅을 하여 프리즘의 반사능을 보다 효과적으로 수행하여야 한다.
나아가 본 발명의 주요한 목적은 기존에 사용되는 산업용 카메라(70)와 렌즈에 변형을 가하지 않고 그대로 적용하여 사용할 수 있도록 하기 위한 시프트렌즈(50)이다. 따라서 본 발명의 시프트렌즈(50)는 패키지화하는 것이 가장 바람직하다. 즉, 상기 시프트렌즈(50)는, 차단블럭(52)과 반사프리즘(51)을 감싸는 시프트렌즈하우징(57)을 포함하여 구성되어 패키지화하는 것이다.
도시된 도 3의 (b)에는 이러한 시프트렌즈(50)를 도시하고 있는데, 차단블럭(52)과 반사프리즘(51)을 하나로 결합시키는 시프트렌즈하우징(57)에 결합하여 이를 렌즈부에 삽입하는 방식이다. 특별한 형태는 아니고 원통형의 형상으로 간단하게 렌즈부에 삽입할 수 있는 형태이면 족하다.
나아가 이 시프트렌즈하우징(57)의 외부를 감싸는 어댑터(60)를 비치하여 렌즈부와 카메라(70)의 연결부위에 끼워 결합할 수도 있다. 즉, 시프트렌즈하우징(57)을 포함하는 시프트렌즈(50)는, 렌즈부의 지름에 맞춘 원형의 몸체(61)에 일측으로 돌출된 나사부(62)를 가진 어댑터(60)의 내측에 수용되어, 렌즈부와 카메라(70)를 연결할 수 있도록 한다.
도 4와 5에 상세히 도시한 것으로, 시프트렌즈하우징(57)을 포함하는 시프트렌즈(50)를 수용할 수 있는 홈을 형성한 어뎁터(60)를 이용한다. 상기 어뎁터(60)는 도시된 것처럼 원형의 몸체를 가지고 있으며, 일측으로 돌출된 나사부(62)를 가지고 있다. 이 나사부(62)를 이용하여 기존의 카메라(70)와 체결을 한다. 일반적인 카메라의 경우 렌즈부와 스크류 체결되는데, 이 체결을 어뎁터(60)의 나사부(62)를 통해서 달성한다. 그리고 타측은 렌즈부와 스크류 결합될 수 있도록 내주면에 나사부(미도시)를 형성하는 방식이다.
또한 본 발명의 주요한 특징은 한 번의 촬영으로 2개의 분리된 영역을 촬영할 수 있다는 사항과 이렇게 분리된 영역을 촬영함에 따라 서로 다른 촛점을 가진 형태로 촬영이 가능하다는 점이다. 즉, 렌즈부에는, 하나의 반사프리즘(51)에 대응하는 별도의 평판렌즈(80)를 덧대어 실질적으로 서로 다른 촛점거리를 갖는 상을 촬영할 수 있도록 한다.
도시된 도 2에서처럼, 거리 "a"만큼 떨어진 피사체(10)를 촬영하게 될 때, 만일 양쪽의 피사체(10)가 굴곡진 요철부위라면 이들 간에는 촛점거리가 맞지 않아, 어느 부분은 선명하고 어떤 부분을 비 선명할 소지가 많다. 그러나 본 발명은 이러한 것을 조절할 수 있다.
도 6에 이러한 도면을 상세히 도시하고 있는데, 도 6의 (a)에는 종래 일반적인 카메라(70)를 통해서 촬영하는 시야영역을 도시한 것이고, 도 6의 (b)는 본 발명의 카메라(70)를 통해서 촬영하는 시야영역을 도시한 도면이다. 그리고 도 6의 (c)에서는 서로 거리가 차이가 있는 부분인 절곡부위나 요철부위의 촬영을 위해서 평판렌즈(80)를 일측에 끼우고 촬영하는 상태를 도시한 것이다. 바로 본 발명은 평판렌즈(80)를 잘 사용하여 보다 효과적으로 요철부위 같은 서로 거리가 틀린 부분의 촛점도 정확하게 맞출 수 있다.
그리고 이러한 상기 평판렌즈(80)는, 렌즈부의 첫단이나 렌즈부의 끝단인 시프트렌즈(50) 바로 앞부분에 삽입될 수 있다. 도 6의 (c)에서처럼, 렌즈부의 첫단에 끼워 넣을 수도 있고, 렌즈부의 끝단과 카메라(70)의 연결부위에 삽입시킬 수 있는 것이다.
본 발명의 카메라는 일반적으로 사용되는 모든 형태의 산업용 카메라와 렌즈에 적용되어 사용이 가능하다. 즉, 본 발명에서 사용되는 상기 렌즈부는, 물체측결상렌즈(20), 이미지측결상렌즈(40)의 결합이다. 렌즈부를 구획한 것으로 도시된 도 5와 6에서처럼, 물체측결상렌즈(20), 이미지측결상렌즈(40)를 서로 조합한 형태의 렌즈부가 활용될 수 있다.
또한 특수한 경우에서 사용되는 상기 물체측결상렌즈(20)와 이미지측결상렌즈(40)의 중간에는 빔스프리터(30)가 삽입된 형태의 렌즈부도 활용될 수 있다. 빔스프리터(30)란 렌즈부의 내측에서 별도의 빛을 피사체(10)로 진행시키고, 반사된 피사체의 빛을 다시 촬영하기 위한 도구인데, 빛의 감색법을 효과적으로 활용할 수 있도록 하는 기술이다. 빛을 가감하여 촬영되는 특별한 부분의 형태나 윤곽을 보다 확실하게 나타낼 수 있도록 하는 기구이다.
10; 피사체 20; 물체측결상렌즈
30; 빔스프리터 40; 이미지측결상렌즈
50; 시프트렌즈 51; 반사프리즘
52; 차단블럭 53; 접착제
54; 반사코팅 60; 어뎁터
61; 몸체 62; 나사부
70; 카메라 79; 이미지센서
80; 평판렌즈

Claims (13)

  1. 다수의 렌즈를 가진 렌즈부;
    렌즈부의 끝단에 체결되는 이미지센서(79)를 가진 카메라(70); 및
    2개의 반사프리즘(51)을 내장하여, 렌즈에서 전달되는 피사체(10)의 좌우 양단의 상을 중심부분으로 이동시키도록 하는 시프트렌즈(50);를 포함하여 구성되어 화각을 전체적으로 촬영하되, 상기 화각 중 2개의 구역을 촬영하는 것을 특징으로 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라.
  2. 제1항에 있어서,
    시프트렌즈(50)는, 렌즈부의 끝단인 카메라(70)와의 연결부위에 결합되는 것을 특징으로 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서,
    시프트렌즈(50)는,
    중심부에 형성하되, 단면이 삼각형으로 프리즘을 지지하는 금속성의 차단블럭(52)을 삽입하고, 상기 차단블럭(52)의 테이퍼진 외주면에 맞추어 좌우 양쪽으로 2개의 반사프리즘(51)을 세워 프리즘의 도입부분에서 투입된 빛이 시프트렌즈(50)의 중심부분 쪽으로 반사, 이동되어 센서(79)의 영역내에 상을 맺도록 하는 것을 특징으로 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라.
  4. 제3항에 있어서,
    차단블럭(52)과 반사프리즘(51)는, 접착제(53)를 통해서 밀착되고 결합되는 것을 특징으로 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라.
  5. 제4항에 있어서,
    차단블럭(52)과 반사프리즘(51)의 접착제(53)는, 반사코팅물질인 것을 특징으로 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라.
  6. 제3항에 있어서,
    반사프리즘(51)에서 빛의 진행방향에 테이퍼진 면의 외곽부는 반사코팅(54)된 것을 특징으로 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라.
  7. 제3항에 있어서,
    시프트렌즈(50)는, 차단블럭(52)과 반사프리즘(51)을 감싸는 시프트렌즈하우징(57)을 포함하여 구성되어 패키지화한 것을 특징으로 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라.
  8. 제7항에 있어서,
    시프트렌즈하우징(57)을 포함하는 시프트렌즈(50)는, 렌즈부의 지름에 맞춘 원형의 몸체(61)에 일측으로 돌출된 나사부(62)를 가진 어뎁터(60)의 내측에 수용되어, 렌즈부와 카메라(70)를 연결할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라.
  9. 제3항에 있어서,
    렌즈부에는, 하나의 반사프리즘(51)에 대응하는 별도의 평판렌즈(80)를 덧대어 실질적으로 서로 다른 촛점거리를 갖는 상을 촬영할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라.
  10. 제9항에 있어서,
    평판렌즈(80)는, 렌즈부의 첫단이나 렌즈부의 끝단인 시프트렌즈(50) 바로 앞부분에 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라.
  11. 제1항에 있어서,
    렌즈부는, 물체측결상렌즈(20), 이미지측결상렌즈(40)의 결합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라.
  12. 제11항에 있어서,
    물체측결상렌즈(20)와 이미지측결상렌즈(40)의 중간에는 빔스프리터(30)가 삽입되어 형성되는 것을 특징으로 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라.
  13. 제3항에 있어서,
    금속제의 차단블럭(52)은, 검은색을 띤 금속이거나 검은색 코팅을 한 것을 특징으로 하는 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라.


KR1020110025407A 2011-03-22 2011-03-22 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라 KR101068656B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110025407A KR101068656B1 (ko) 2011-03-22 2011-03-22 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라
PCT/KR2012/000778 WO2012128469A2 (ko) 2011-03-22 2012-02-01 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110025407A KR101068656B1 (ko) 2011-03-22 2011-03-22 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101068656B1 true KR101068656B1 (ko) 2011-09-28

Family

ID=44958040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110025407A KR101068656B1 (ko) 2011-03-22 2011-03-22 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101068656B1 (ko)
WO (1) WO2012128469A2 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09214196A (ja) * 1996-01-29 1997-08-15 Oki Electric Ind Co Ltd 部品の位置認識方法
KR100716829B1 (ko) 2005-08-10 2007-05-09 삼성전기주식회사 초박형 모바일 카메라 광학 렌즈 시스템 및 이를 이용한이미지 결상 방법
KR20100020200A (ko) * 2008-08-12 2010-02-22 한국델파이주식회사 3차원 영상 획득을 위한 스테레오 비젼 카메라

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101241503B1 (ko) * 2006-03-26 2013-03-08 엘지이노텍 주식회사 카메라 모듈

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09214196A (ja) * 1996-01-29 1997-08-15 Oki Electric Ind Co Ltd 部品の位置認識方法
KR100716829B1 (ko) 2005-08-10 2007-05-09 삼성전기주식회사 초박형 모바일 카메라 광학 렌즈 시스템 및 이를 이용한이미지 결상 방법
KR20100020200A (ko) * 2008-08-12 2010-02-22 한국델파이주식회사 3차원 영상 획득을 위한 스테레오 비젼 카메라

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012128469A3 (ko) 2012-10-18
WO2012128469A2 (ko) 2012-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11106010B2 (en) Optical imaging system and portable electronic device including the same
CN101682690B (zh) 复眼照相机模块
JPS61275713A (ja) 顕微鏡
US9904035B2 (en) Optical image capturing system
CN101592769A (zh) 透镜装置以及使用该透镜装置的摄像装置
US20140362232A1 (en) Objective lens with hyper-hemispheric field of view
WO2024104502A1 (zh) 一种基于透镜补偿的成像方法及系统
CN109788180B (zh) 一种拍摄装置以及检测设备
EP1642167B1 (en) Digital camera system
JP2007094359A (ja) プリズムの固定方法
KR101068656B1 (ko) 포커싱 포인트를 이동시키는 시프트렌즈를 가진 카메라
US8107809B2 (en) Camera bellows of rotating-mirror framing camera without principle error
CN117031694A (zh) 镜头模组及其摄像设备
CN101932972B (zh) 摄像主体部以及具有该摄像主体部的摄像装置
CN113383258A (zh) 光学系统、成像系统和成像装置
US9869923B2 (en) Lens apparatus and image pickup apparatus including the same
EP2793065A1 (en) Wide angle lens system and electronic apparatus having the same
CN110986771B (zh) 一种基于光纤束的凹形3d信息采集测量设备
US11693221B2 (en) Camera module, camera assembly, and electronic device
JP2008185832A (ja) 光学素子および光学ユニットの組立方法
CN209894134U (zh) 多目测量装置
JP2006208928A (ja) プラスチックレンズ及びレンズユニット並びにレンズユニットの組立方法
US8582027B2 (en) Image pick-up apparatus
JP2013054189A (ja) レンズユニットおよび光学機器
CN216905025U (zh) 一种摄像头模组及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140814

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150820

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160920

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180322

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee