KR101166072B1 - 입체영상 카메라 - Google Patents

Abstract

입체영상 카메라가 개시된다. 상기 입체영상 카메라는 중공이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내측에 구비되며, 입사되는 빛을 반사시키는 한 쌍의 제1 반사부; 상기 하우징의 내측에 구비되며, 상기 상기 한 쌍의 제1 반사부의 각도를 가변시키는 액츄에이터; 상기 한 쌍의 제1 반사부에 반사된 각각의 빛을 반사시키는 제2 반사부; 상기 제2 반사부에 반사된 빛이 입사되는 렌즈; 및 상기 렌즈에 입사된 빛을 취득하는 이미지저장부를 포함한다.

Description

입체영상 카메라{THREE DIMENSIONAL IMAGE PHOTOGRAPHING}

본 발명은 입체영상 카메라에 관한 것이다. 보다 상세하게는 한 대의 카메라를 이용하여 입체영상을 촬영할 수 있는 입체영상 카메라에 관한 것이다.

입체영상은 왼쪽 눈과 오른쪽 눈의 시각차이를 이용한 것으로, 좌측이미지와 우측이미지를 촬영 및 합성하여 만들게 된다. 그리고 입체영상촬영을 위해서는, 최소 두 대 이상의 카메라를 통해 복수의 시점 영상을 획득하고, 이 영상들을 적절하게 합성하게 된다. 이러한 방법은 다수의 카메라를 구비해야 하기 때문에 비용이 많이 들게 된다. 게다가, 입체영상을 촬영하기 위해서는 복수의 카메라를 구비하여야 하므로, 설치 및 보관을 위한 장소가 크게 요구된다.

또한, 다수의 카메라를 통해 촬영을 하게 되므로, 촬영되는 이미지와 카메라의 거리가 변경되면 각각의 카메라의 위치 및 초점 각도를 변경하여야 하지만 위치와 초점을 동시에 제어하는 것이 용이하지 않아 입체영상을 획득하는 것이 어렵다.

본 발명은 한대의 카메라를 이용하여 입체영상을 촬영 및 저장하여 비용을 절감시킬 수 있으며, 입체영상의 획득이 용이하고, 카메라의 설치 및 보관이 용이할 수 있는 입체영상 카메라를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 다수의 카메라를 구비하지 않으므로 복수의 카메라의 위치를 맞출 필요가 없으며, 초점 각도의 변경이 용이한 입체영상 카메라를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 중공이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내측에 구비되며, 입사되는 빛을 반사시키는 한 쌍의 제1 반사부; 상기 하우징의 내측에 구비되며, 상기 상기 한 쌍의 제1 반사부의 각도를 가변시키는 액 츄에이터; 상기 한 쌍의 제1 반사부에 반사된 각각의 빛을 반사시키는 제2 반사부; 상기 제2 반사부에 반사된 빛이 입사되는 렌즈; 및 상기 렌즈에 입사된 빛을 전기적 신호로 변경하여 이미지를 취득하는 이미지저장부를 포함하는 입체영상 카메라가 제공된다.

또한, 상기 제1 반사부는 촬영되는 물체의 거리가 멀어지면 입사각이 커질 수 있다.

또한, 상기 액츄에이터는, 상기 한 쌍의 제1 반사부의 일측면에 배치된 도체부; 및 상기 도체부와 마주하고, 상기 제1 반사부의 이동 방향을 따라 나란하게 배치되게 상기 하우징의 측벽에 구비되는 제1 자성부 및 제2 자성부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징의 측벽은 상기 제1 반사부의 이동방향을 따라 곡선을 이룰 수 있다.

또한, 상기 이미지저장부는 상기 이미지를 전기적 신로로 변경하는 이미지센서를 포함하며, 상기 한 쌍의 제1 반사부는 상기 제2 반사부의 좌우측에 구비되고, 상기 한 쌍의 제1 반사부에서 반사된 빛이 상기 제2 반사부를 통해 좌우측 이미지로 분리되는 빛으로 상기 렌즈로 입사되고, 상기 이미지센서는 입사된 빛을 전기적 신로로 변경하여 좌우측 이미지를 취득할 수 있다.

또한, 상기 제2 반사부는 반사면을 갖으며 예각으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 한 대의 카메라를 이용하여 입체영상을 촬영하고, 촬영된 이미지를 하나의 이미지저장부에 저장할 수 있으므로, 제조상의 비용이 감소할 수 있으며, 영상을 개별적으로 촬영하지 않아 촬영 제작 시간이 단축될 수 있다.

게다가, 본 발명의 실시예에 따르면, 입체영상을 촬영하기 위한 이미지저장장치가 촤우측 이미지를 동시에 전기적 신호로 변환시키며 하나의 이미지저장장치에 저장하므로 제품의 소형화가 가능하고 카메라를 두기 위한 공간의 활용을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 카메라의 위치설정이 자유롭고, 초점 각도의 변경이 용이하여 입체영상 촬영을 쉽게 할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 카메라를 도시한 개략도.
도 3 및 도 4는 물체를 도시한 사시도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 입체영상 카메라의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체영상 카메라를 도시한 개략도이고, 도 3 및 도 4는 물체를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 하우징(110), 제1 반사부(120), 액츄에이터(130), 도체부(131), 제1 자성부(133), 제2 자성부(135), 제2 반사부(140), 렌즈(150) 및 이미지저장부(160)가 도시되어 있다.

하우징(110)은 중공이 형성되며 하부가 개구된 다면체 형상이다. 여기서, 하우징(110)의 내측벽은 후술되는 제1 반사부(120)의 이동방향을 따라 곡선을 이룬다. 이러한 하우징은 후술되는 제1 반사부(120) 등을 수납한다.

한 쌍의 제1 반사부(120)는 입사되는 빛을 반사시키며, 한 쌍의 제1 반사부(120)는 하우징(110)의 내측 상단부에 구비된다. 여기서, 광이 입사되는 입구인 조리개(미도시)가 형성되는 영역을 하우징(110)의 상단부로 정의하여 설명하도록 한다.

한 쌍의 제1 반사부(120)는 서로 마주하는 면에 반사면을 갖는 평면거울일 수 있으며, 촬영할 물체(B)의 이미지가 빛으로 입사되어 한 쌍의 제1 반사부(120)의 내측방향으로 반사되도록 한 쌍의 제1 반사부(120)의 하단부는 서로 근접되고 한 쌍의 제1 반사부(120)의 상단부는 외측으로 벌려진 상태가 된다. 즉, 한 쌍의 제1 반사부(120)의 반사면이 하우징(110)의 외측에서 보이며 내측으로 경사지게 구비된다.

한 쌍의 제1 반사부(120)는 입사각이 변경될 수 있다. 이러한, 한 쌍의 제1 반사부(120)의 중심부는 힌지로 하우징(110)과 회전 가능하게 결합되고, 한 쌍의 제1 반사부(120)는 입사각이 변경되도록 회전 가능하다.

액츄에이터(130)는 하우징(110)의 내측에 구비되며, 한 쌍의 제1 반사부(120)의 각도를 가변시킨다. 액츄에이터(130)는 입사되는 물체(B)의 거리가 입체영상 카메라(100)와 멀어지면 입사각이 커지도록 제1 반사부(120)를 외측방향으로 젖힐 수 있다. 이때, 액츄에이터(130)는 한 쌍의 제1 반사부(120)를 함께 회전시켜서 한 쌍의 제1 반사부(120)의 입사각을 동시에 변경시킨다.

액츄에이터(130)는 도체부(131), 제1 자성부(133) 및 제2 자성부(135)를 포함한다.

도체부(131)는 한 쌍의 제1 반사부(120)의 일측면에 배치된다. 제1 자성부(133) 및 제2 자성부(135)는 도체부(131)와 마주하고, 제1 반사부(120)의 이동 방향을 따라 나란하게 배치된다.

이러한, 도체부(131)는 제1 반사부(120) 각각의 하단 일측면에 금속 또는 금속을 포함하는 부재가 부착된다. 제1 자성부(133) 및 제2 자성부(135)는 도체부(131)와 마주하는 하우징(110)의 내측벽면에 배치되며, 전자코일을 포함하여 형성되는 전자석이 될 수 있다. 전자석은 본 발명의 당업자가 용이하게 실시할 수 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 앞에서 설명한 액츄에이터(130)는 이에 한정되지 않으며, 상단부가 제1반사부(120)의 하단과 결합된 피스톤과 피스톤을 수납하는 실린더에 의해 제1 반사부(120)가 상하 이동되는 바와 같이 다양한 변경예가 가능하다.

이러한 한 쌍의 제1 반사부(120)는 수평으로 나란하게 구비되어, 제2 반사부(140)의 좌우측에 식별번호 121 및 123과 같이 각각 구비되는 형태가 된다.

제2 반사부(140)는 한 쌍의 제1 반사부(120)에 반사된 각각의 빛을 반사시킨다. 제2 반사부(140)는 모든 면이 반사면을 갖는 거울일 수 있다. 제2 반사부(140)는 반사면을 갖으며 예각으로 형성된다. 일 예로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 반사부(140)의 광축방향으로의 수평단면은 마름모 형상일 수 있다. 이와 달리, 제2 반사부(140)의 광축방향으로의 수평단면은 삼각형상으로 형성될 수 있으며, 평면거울 2개의 하단부가 접하고 상단부는 벌려진 형태일 수 있는 등 그 변형예는 다양하다.

제2 반사부(140)는 한 쌍의 제1 반사부(120)에서 반사된 빛을 좌우측 이미지로 형성될 빛으로 분리시켜 이미지저장부(160)가 좌우 영상을 획득할 수 있도록 한다.

제1 반사부(120)에서 반사된 빛은 제2 반사부(140)로 빛이 반사되어 좌우측 이미지로 형성될 빛으로 분리되므로 왼쪽 눈과 오른쪽 눈의 시각차이에 의한 것과 같이 입체영상을 형성시킬 수 있다.

제2 반사부(140)의 하부에는 렌즈(150)가 구비된다. 렌즈(150)는 제2 반사부(140)에 반사된 빛이 입사되며, 렌즈의 표면에는 영상이 붉게 나타나는 형상을 방지하도록 적외선 차단 코팅이 형성될 수 있다.

이미지저장부(160)는 렌즈(150)의 하부에 배치된다. 이미지저장부(160)는 렌즈(150)에 입사된 빛을 전기적 신호로 변경하여 이미지를 취득 및 저장한다. 이미지저장부(160)는 이미지센서를 포함하며, 이미지센서는 렌즈(150)를 통해 입사된 이미지를 감지하여 전기적 신호로 변환시킨다. 이러한, 이미지센서는 제2 반사부(140)에 반사된 빛을 전기적 신호로 변경하여 좌우측 이미지를 취득한다. 제2 반사부(140)에서 반사된 빛은 좌우측의 이미지로 형성되며 좌우측 눈의 시각 차에 의한 이미지와 같이, 좌측이미지와 우측이미지가 겹치는 영역이 형성된다. 이미지센서는 인쇄회로기판과 와이어 본딩 방식 등에 의해 패키징 될 수 있다.

입사각의 변경에 대한 이미지생성을 아래에서 설명하도록 한다.

앞서 설명한 바와 같은 입체영상 카메라(100)는 일 예로, 제1 자성부(133)가 전원을 공급받고 제2 자성부(135)는 전원을 공급받지 않은 경우에 형성되는 제1 반사부(120)의 입사각을 기준각으로 할 수 있다. 이는 도 1에 도시된 바와 같다.

여기서, 물체(B)가 근접 촬영되면 일 예로, 근접촬영에 의한 물체(B)는 도 3에 도시된 바와 같이, 장거리에서 촬영된 이미지에 대비하여 측면이 크게 형성된다.

물체(B)가 멀어지면, 제1 자성부(133)의 입사각이 커지도록, 제1 자성부(133)는 전원을 공급받지 않고 제2 자성부(135)는 전원을 공급받아, 도체부(131)가 제1 자성부(133)에 인접하게 위치되었다가 제2 자성부(135)에 인접하게 회전하게 된다. 이는 도 2에 도시된 바와 같다. 이에 따라 장거리에서 촬영된 물체(B)는 도 4에 도시된 바와 같이, 촬영된 이미지의 측부가 줄어들게 되며 좌측이미지와 우측이미지의 겹치는 이미지 형성 영역은 줄어들게 된다.

본 실시예에서는 제1 자성부(133)와 제2 자성부(135) 2개의 전자석을 일 예로 들었으나, 이는 설명의 편의를 위해 단순화한 것이고, 제1 자성부(133)와 제2 자성부(135) 각각이 다수의 전자석을 포함하여 2개 이상의 전자석이 형성될 수 있음은 물론이다.

이와 같은 실시예에 따른 입체영상 카메라는, 한 대의 카메라를 이용하여 입체영상을 촬영하고, 촬영된 이미지를 하나의 이미지저장부에 저장할 수 있으므로, 제조상의 비용이 감소할 수 있으며, 영상을 개별적으로 촬영하지 않아 촬영 제작 시간이 단축될 수 있다.

또한, 입체영상을 촬영하기 위한 이미지저장장치가 좌측이미지 우측이미지를 개별적으로 전기적 신호로 변환시키고 개별적으로 저장하여 저장하던 것을 본 실시예에 따른 입체영상 카메라는 촤우측 이미지를 동시에 전기적 신호로 변환시키며 하나의 이미지저장장치에 저장하므로 제품의 소형화가 가능하고 카메라를 두기 위한 공간의 활용을 높일 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

100: 입체영상 카메라
110: 하우징
120: 제1 반사부
130: 액츄에이터
140: 제2 반사부
150: 렌즈

Claims (6)

1. 중공이 형성되는 하우징;
   상기 하우징의 내측에 구비되며, 입사되는 빛을 반사시키는 한 쌍의 제1 반사부;
   상기 하우징의 내측에 구비되며, 상기 상기 한 쌍의 제1 반사부의 각도를 가변시키는 액츄에이터;
   상기 한 쌍의 제1 반사부에 반사된 각각의 빛을 반사시키는 제2 반사부;
   상기 제2 반사부에 반사된 빛이 입사되는 렌즈; 및
   상기 렌즈에 입사된 빛을 전기적 신호로 변경하여 이미지를 취득하는 이미지저장부를 포함하고,
   상기 액츄에이터는,
   상기 한 쌍의 제1 반사부의 일측면에 배치된 도체부; 및
   상기 도체부와 마주하고, 상기 제1 반사부의 이동 방향을 따라 나란하게 배치되게 상기 하우징의 측벽에 구비되는 제1 자성부 및 제2 자성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 카메라.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 반사부는 촬영되는 물체의 거리가 멀어지면 입사각이 커지는 것을 특징으로 하는 입체영상 카메라.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 하우징의 측벽은 상기 제1 반사부의 이동방향을 따라 곡선을 이루는 것을 특징으로 하는 입체영상 카메라.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 이미지저장부는 상기 이미지를 전기적 신호로 변경하는 이미지센서를 포함하며,
   상기 한 쌍의 제1 반사부는 상기 제2 반사부의 좌우측에 구비되고,
   상기 한 쌍의 제1 반사부에서 반사된 빛이 상기 제2 반사부를 통해 좌우측 이미지로 분리되는 빛으로 상기 렌즈로 입사되고, 상기 이미지센서는 입사된 빛을 전기적 신호로 변경하여 좌우측 이미지를 취득하는 것을 특징으로 하는 입체영상 카메라.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2 반사부는 반사면을 갖으며 예각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 입체영상 카메라.

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