KR101407451B1

KR101407451B1 - 3차원 영상 카메라의 무빙 장치와 그 제어방법

Info

Publication number: KR101407451B1
Application number: KR1020130004232A
Authority: KR
Inventors: 김동욱
Original assignee: 주식회사 스카이라이프티브이
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2014-06-13

Abstract

본 발명은 무빙 장치에 설치된 3차원 영상 카메라의 셋팅값을 카메라 이동전이나 이동 중에 동기화하여 변경시키거나, 셔터신호에 동기화하여 리그를 제어할 수 있도록 하며, 또한 무빙 장치에 설치된 3차원 영상 카메라를 기 저장된 패턴에 따라 카메라의 이동 속도나 모션, 또는 셋팅값을 자동으로 제어하거나, 원격으로 조작할 수 있도록 함으로써 3차원 영상 카메라를 이용한 타임랩스 촬영 시 사용자의 편의성을 향상시키고 안정적인 3차원 영상을 촬영할 수 있도록 하는 효과가 있는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치와 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

3차원 영상 카메라의 무빙 장치와 그 제어방법{A MOVING DEVICE FOR A 3-DIMENSIONAL STEREOSCOPIC CAMERA AND THE CONTROL METHOD BY USING THE SAME}

본 발명은 3차원 영상 카메라의 무빙 장치와 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무빙 장치에 설치된 3차원 영상 카메라의 셋팅값을 카메라 이동전이나 이동 중에 동기화하여 변경시키거나, 셔터신호에 동기화하여 리그를 제어할 수 있는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치와 그 제어방법에 관한 것이다.

종래에 2차원 영상을 촬영하기 위한 특수 촬영기법 중 하나로서 타임랩스(time lapse) 촬영기법이 있다.

상기 타임랩스는 일반적으로 촬영되는 프레임 시퀀스(예 : 30 프레임/초)보다 훨씬 낮은 프레임 레이트(frame rate)를 사용해 촬영된 영상을 일반적인 속도(예 : 30 프레임/초)로 재생함으로써 결과적으로 오랜 시간동안 촬영된 영상을 빠른 시간의 흐름으로 재생해 볼 수 있도록 하는 촬영기법으로서 미속 촬영, 인터벌 촬영, 간헐 촬영, 또는 완속 촬영이라고도 한다.

상기 타임랩스는 저속으로 움직이는 피사체를 카메라의 위치를 고정한 상태에서 촬영할 수도 있고(예 : 고정 인터벌 촬영방식) 카메라의 위치를 이동하면서 촬영할 수도 있다(예 : 무빙 인터벌 촬영방식).

여기서 상기 무빙 인터벌 촬영방식은 카메라를 수평축(Linear), 회전축(Pan Tilt)으로 이동시키면서 타임랩스를 촬영하는 방식으로서, 카메라의 시점 변화에 따라 움직임을 만들어 줄 수 있기 때문에 활용하기에 따라 일반적인 고정 인터벌 촬영방식에 비해 역동적인 움직임과 구도 변화를 통해 상당한 감동을 줄 수 있다.

이때 상기 무빙 인터벌 촬영방식에서 중요한 것은 카메라의 이동 시 화질에 저하가 없어야 한다는 점이다. 예컨대 상기 카메라를 저속으로 이동시키거나, 일정한 속도로 이동시키거나, 또는 이동 중이나 이동 후에도 흔들림이 없어야 하는 것이다. 따라서 상기와 같이 카메라를 안정적으로 이동시키기 위한 장치로서 다양한 종류의 무빙 장치가 개발되어 사용되고 있다.

그러나 종래의 무빙 장치는 대부분 2차원 영상의 촬영을 위한 카메라에 특정되어 개발되었기 때문에 3차원 영상의 촬영을 위한 카메라에는 효율성이 떨어질 수 있는 문제점이 있다.

예컨대 3차원 영상의 촬영을 위한 카메라(예 : 좌영상 카메라, 우영상 카메라)는 모든 셋팅값들(예 : 줌, 노출, 포커스, 촬영 시작, 촬영 종료 등)이 동기화되어야 한다. 즉, 상기 셋팅값들을 카메라의 이동전에 미리 설정하거나, 카메라의 이동 중에 설정을 변경하여 동기화시켜야 하는 것이다. 그러나 3차원 영상 카메라(예 : 한 대의 카메라(단, 카메라 렌즈는 두 개)에서 스테레오스코픽 촬영이 가능하도록 한 스테레오스코픽 카메라, 기존의 고성능 캠코더(예 : HD, DSLR, UHD(4K) 카메라 등) 두 대를 리그(Rig)를 이용하여 구성한 리그형 스테레오스코픽 카메라 등)의 경우, 카메라 동기화를 위한 셋팅값의 설정에 어려움이 발생할 수 있다. 따라서 3차원 영상 카메라의 타입랩스 촬영에 적합한 무빙 장치에 대한 요구가 절실한 상황이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 무빙 장치에 설치된 3차원 영상 카메라의 셋팅값을 카메라 이동전이나 이동 중에 동기화하여 변경시킬 수 있는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치와 그 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한 본 발명은 무빙 장치에 설치된 3차원 영상 카메라의 이동전이나 이동 중에 셔터신호에 동기화하여 리그를 제어할 수 있는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치와 그 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한 본 발명은 무빙 장치에 설치된 3차원 영상 카메라를 기 저장된 패턴에 따라 카메라의 이동 속도나 모션, 셋팅값을 자동으로 제어할 수 있는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치와 그 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한 본 발명은 무빙 장치에 설치된 3차원 영상 카메라의 이동 속도나 모션, 또는 셋팅값을 원격으로 조작할 수 있는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치와 그 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 3차원 영상 카메라의 무빙 장치는 3차원 영상 카메라를 장착하고 레일의 일 측을 따라 이동하는 카트; 상기 3차원 영상 카메라가 거치되는 리그를 회전시켜 원하는 주시방향이 되도록 제어하는 리그 제어수단; 상기 카트의 무빙을 제어하는 카트 제어수단; 상기 레일의 양측 하단에 부착되어 경사도를 조정할 수 있는 받침대; 및 상기 리그 또는 카트의 동작을 자동, 매뉴얼 혹은 이들의 조합을 포함하는 방식으로 제어할 수 있는 조작수단;을 포함하고, 상기 리그의 회전, 카트의 무빙, 또는 레일의 경사도 조정은, 3차원 영상 카메라의 촬영 동작과 연동하여 촬영에 영향을 미치지 않는 기간 동안에 수행되며, 상기 받침대는, 높이조절과 이동을 전동 방식으로 수행하고, 상기 카메라, 리그, 카트, 또는 받침대의 동작 제어에 관련된 정보를 원격 장치와 통신하여 원격으로 제어할 수 있도록 하는 통신부;를 더 포함하고, 상기 리그 제어부(제어수단)는, 리그의 수평 또는 수직을 검출할 수 있는 센서;를 포함하고, 상기 센서를 통해 검출된 정보를 이용하여 레일의 경사도를 검출하고, 그 경사도에 대응하여 유동적으로 수평을 유지하는 것을 특징으로 하며, 상기 리그는, 다단계로 늘리거나 오므려 원하는 길이를 조정할 수 있는 암(arm);을 포함하고, 상기 카트는, 레일의 끝에서 카트의 이동을 정지시키거나, 카트의 이동 방향을 전환시키기 위한 스토퍼;를 포함하고, 상기 3차원 영상 카메라의 촬영 시작, 촬영 종료, 촬영 속도, 촬영 간격, 포커스, 줌(Zoom), 시차(뎁스), 인터벌 간격, 또는 노출 중 적어도 어느 하나 이상의 카메라 셋팅값을 무빙 장치의 동작전이나 동작 중에 동기화시키는 카메라 제어부;를 더 포함하고, 상기 카트 제어부(제어수단)는, 카트의 이동 방향, 이동 속도 및 이동 시작과 멈춤에 대한 적어도 하나 이상의 무빙 패턴을 미리 저장하고, 그 중 선택된 무빙 패턴에 따라 카트의 무빙을 제어하며, 와이어로프와 전동기로 구성되고, 상기 레일의 어느 일 측 끝에서 상기 카트를 끌어당기는 적어도 하나 이상의 윈치;를 더 포함하고, 상기 윈치는 상호 연동되어 카트를 이동시키는 방향에 따라 각 전동기의 구동 토크를 조절하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 3차원 영상 카메라 무빙 장치의 제어방법은 셋업이 완료된 3차원 영상 카메라의 무빙 장치에 무빙 세팅값 또는 적어도 하나 이상의 무빙 패턴을 설정하는 제1 단계; 무빙 시작신호를 입력받는 제2 단계; 및 상기 무빙 시작신호에 따라 상기 무빙 세팅값 또는 무빙 패턴에 따라 상기 무빙 장치의 동작을 개시하는 제3 단계;를 포함하며, 상기 무빙 세팅값 또는 무빙 패턴은, 무빙 인터벌, 무빙 속도, 또는 레일 경사도 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하고, 상기 무빙 세팅값은, 카트의 무빙, 리그의 회전, 또는 받침대의 높낮이를 제어하는 설정값이며, 무빙 시작 이전이나 무빙 도중에도 변경 가능한 것을 특징으로 하며, 상기 무빙 패턴은, 카트의 이동 방향과 속도 및 이동 시작과 멈춤 제어 패턴, 받침대의 높낮이의 조정을 통해 레일의 경사 제어 패턴, 또는 카트의 이동에 따라 리그의 수평과 카메라의 주시방향을 제어하는 패턴 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 무빙 시작신호는, 미리 지정된 시간에 자동으로 발생하는 시작신호, 임의의 스위치를 입력하여 발생하는 시작신호, 카메라의 셔터신호에 동기되어 발생하는 시작신호, 또는 임의의 원격 장치를 통해 원격으로 전송된 시작신호 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하며, 상기 무빙 동작은, 노출 시간, 포커스, 촬영 시작, 또는 촬영 종료를 포함하는 카메라의 동작에 따라 발생하는 신호를 수신하고, 그 신호로부터 상기 촬영에 관련된 동작들에 영향을 미치지 않는 기간을 검출하여 그 검출된 기간 동안에 무빙 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 무빙 장치에 설치된 3차원 영상 카메라의 셋팅값을 카메라 이동전이나 이동 중에 동기화하여 변경시키거나, 셔터신호에 동기화하여 리그를 제어할 수 있도록 하며, 또한 무빙 장치에 설치된 3차원 영상 카메라를 기 저장된 패턴에 따라 카메라의 이동 속도나 모션, 또는 셋팅값을 자동으로 제어하거나, 원격으로 조작할 수 있도록 함으로써 3차원 영상 카메라를 이용한 타임랩스 촬영 시 사용자의 편의성을 향상시키고 안정적인 3차원 영상을 촬영할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 카메라 무빙 장치의 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무빙장치를 경사도 상태 및 수평 상태에서 제어하는 장면을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 윈치를 포함하는 무빙장치를 경사도 상태 및 수평 상태에서 제어하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 카메라 무빙 장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 3차원 영상 카메라의 무빙 장치와 그 제어방법의 일 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 카메라 무빙 장치의 구성을 보인 예시도이다. 이에 도시된 바와 같이 3차원 영상 카메라 무빙 장치는 레일(180) 위를 이동하는 카트(140), 상기 카트에 장착되어 3차원 영상을 촬영하는 카메라(110), 상기 카메라의 동작을 제어하는 카메라 제어부(120), 상기 카메라가 거치된 리그의 회전이나 동작을 제어하는 리그 제어부(130), 상기 카메라의 동작과 연동하여 상기 카트의 움직임을 제어하는 카트 제어부(150), 상기 레일을 고정하며 높이조절과 이동이 가능한 받침대(181, 182), 상기 받침대를 전동 방식으로 제어하는 받침대 제어부(190), 상기 리그, 카트, 또는 받침대의 동작을 매뉴얼 방식으로 제어할 수 있도록 하는 조작부(170), 상기 카메라, 리그, 카트, 또는 받침대의 동작에 관련된 정보를 원격 장치를 이용하여 원격으로 제어할 수 있도록 하는 통신부(160)를 포함한다.

이하 상기 각 구성수단(110~190)에 대해서 좀 더 상세히 설명한다.

상기 카메라(110)는 3차원 영상을 촬영하기 위한 카메라로서, 두 개의 렌즈 혹은 두 개의 전하결합소자(CCD)를 이용하여 한 대의 카메라에서 스테레오스코픽 촬영이 가능하도록 한 캠코더(또는 스테레오스코픽 카메라), 또는 기존의 고성능 캠코더(예 : HD, DSLR, UHD(4K) 카메라 등) 두 대를 리그(Rig)라고 하는 거치대를 이용하여 촬영할 수 있도록 구성된 리그형 스테레오스코픽 카메라를 포함한다.

상기 카메라 제어부(120)는 상기 3차원 영상 카메라(예 : 좌영상 카메라, 우영상 카메라)의 촬영 시작, 촬영 종료, 촬영 속도, 촬영 간격, 포커스, 줌(Zoom), 시차(뎁스), 인터벌 간격, 또는 노출 중 적어도 어느 하나 이상의 카메라 셋팅값을 자동 방식이나 사용자 매뉴얼 방식으로 동기화시킨다.

상기 리그 제어부(130)는 상기 카메라(110)가 거치된 리그 또는 거치대를 임의 축(예 : x축, y축, z축)을 기준으로 원하는 각도만큼 회전시키거나, 또는 상기 리그나 거치대에 부착된 암(arm)을 원하는 길이만큼 늘리거나 오므린다. 상기 암(arm)의 길이조절과 리그의 회전각도 조절을 조합하여 상기 카메라를 원하는 위치와 자세로 제어할 수 있다. 이때 상기 암이나 리그는 카메라가 셔터를 열어 노출을 주는 중에는 움직이지 않도록 하다가 노출이 끝난 후 다음 셔터를 열기 전 동안(Interval Time)에 움직이도록 제어하는 것이 바람직하다. 이를 위해서 상기 카메라(110) 또는 카메라 제어부(120)와 통신하여 그에 관련된 신호(예 : 셔터 신호, 촬영 시작신호, 촬영 종료신호 등)를 송수신할 수 있다.

상기 카트(140)는 상기 카메라(110)를 싣고 레일(180)의 일 측(예 : 전/후, 상/하)을 따라 이동하는 수단으로서, 강력한 힘(예 : 토크 30kg 이상)과 에너지 효율이 높은(예 : 12v 2500mah의 소형 배터리로 10시간 이상 구동 가능) 저속 기어 모터를 포함할 수 있다. 여기서 상기 모터의 규격은 일 예로서 기재된 것으로, 그 규격 이상이나 이하로 다양하게 제작할 수 있음은 자명하다. 예컨대 상기 모터의 힘이 클수록 다양한 경사도(예 : 수평에서 최대 수직까지)에서 카트를 이동시킬 수 있으며, 상기 카트를 이동시키기 위한 모터는 카트(140)에 직접 설치될 수도 있지만 레일(180)의 일측 끝에 설치될 수도 있다. 아울러 상기 모터는 지상에 설치되어 와이어로 상기 카트를 이동시킬 수도 있다.

또한 상기 카트(140)에는 카메라뿐만 아니라, 카트, 또는 리그의 제어에 관련된 구성수단들을 추가로 싣고 이동할 수 있으며, 레일(180)의 끝에서 카트의 이동을 정지시키거나, 카트의 이동 방향을 전환시키기 위한 스토퍼(예 : 하드웨어적 토글스위치)를 더 구비할 수 있다. 상기 카트(140)는 레일(180)의 양 끝을 연결하는 고무벨트(예 : 기어의 톱니바퀴에 대응하는 요철이 있는 고무벨트)(미도시)를 따라 자동으로 이동하지만, 고무벨트를 제거하거나, 베어링 방식으로 마찰을 최소화 할 수 있도록 구성하거나, 매뉴얼 방식의 설정을 통해 기어의 동작을 해제함으로써 수동으로 카트를 이동시킬 수도 있다.

그리고 상기 모터와 카트(140)를 연결하는 소재(예 : 고무벨트)는 와이어로프를 이용할 수도 있다. 그러나 만약 상기 카트(140) 위에 실어야 하는 장치들이 많아 중량이 클 경우에는 전동기나 내연기관을 사용하는 윈치(winch)를 이용하여 들어 올리거나 끌어당기도록 구성할 수도 있다.

상기 카트 제어부(150)는 카트의 이동 방향, 이동 속도 및 이동 시작과 멈춤을 제어한다. 또한 상기 이동 시작과 멈춤을 제어함에 있어서, 카메라가 셔터를 열어 노출을 주는 중에는 움직이지 않도록 하다가 노출이 끝난 후 다음 셔터를 열기 전 동안(Interval Time)에 움직이도록 제어하는 것이 바람직하다. 이를 위해서 상기 카메라(110) 또는 카메라 제어부(120)와 통신하여 그에 관련된 신호(예 : 셔터 신호, 촬영 시작신호, 촬영 종료신호 등)를 송수신할 수 있다. 그리고 상기 카트의 이동 방향, 이동 속도 및 이동 시작과 멈춤에 대한 패턴 정보를 내장된 메모리(미도시)에 미리 저장하고 그 패턴에 따라 카트의 이동을 제어할 수 있다.

상기 받침대(181, 182)는 레일(180)의 양측 끝 부분의 하단에 부착되는 것이 일반적이며, 카트(140)의 이동 시나 바람에 의해서 레일이 흔들리지 않도록 고정하고, 각 받침대의 높낮이를 조정하여 경사도를 만드는 역할을 한다. 상기 받침대의 높낮이는 사용자가 수동으로 조작할 수도 있지만 전동 방식을 이용하여 자동으로 조작하는 것도 가능하다. 또한 상기 각 받침대(181, 182)의 하부에는 바퀴를 부착하여 레일(180)과 카트(140)에 카메라(110) 등이 셋업된 무빙장치 전체를 이동시키는 것도 가능하다. 상기 바퀴를 전동식 바퀴 또는 로봇 레그(Leg)로 부착할 경우 사용자가 힘들이지 않고 손쉽게 이동시키는 것도 가능하다. 이때 상기 바퀴가 굴러가지 않도록 고정시키는 고정 장치를 더 포함할 수 있다.

상기 받침대 제어부(190)는 상기 각 받침대의 하부에 부착된 전동식 바퀴나 로봇 레그의 이동 방향, 이동 속도 및 이동 시작과 멈춤을 제어한다. 또한 각 받침대의 높낮이를 제어할 수 있다. 그리고 상기 카트의 이동 방향, 이동 속도, 이동 시작과 멈춤 및 높낮이 조절에 대한 패턴 정보를 내장된 메모리(미도시)에 미리 저장하고 그 패턴에 따라 받침대를 제어할 수 있다.

또한 상기 받침대의 이동이나 높낮이를 제어함에 있어서, 카메라가 셔터를 열어 노출을 주는 중에는 움직이지 않도록 하다가 노출이 끝난 후 다음 셔터를 열기 전 동안(Interval Time)에 움직이도록 제어하는 것이 바람직하다. 이를 위해서 상기 카메라(110) 또는 카메라 제어부(120)와 통신하여 그에 관련된 신호(예 : 셔터 신호, 촬영 시작신호, 촬영 종료신호 등)를 송수신할 수 있다.

상기 조작부(170)는 무빙장치의 전체적인 동작을 매뉴얼 방식으로 제어할 수 있는 사용자 인터페이스 장치로서, 상기 리그, 카트, 또는 받침대의 동작을 제어할 수 있는 스위치들(미도시)과 그 스위치의 조작에 관련된 정보들을 표시하는 디스플레이(미도시)를 구비한다. 사용자는 상기 스위치의 조작을 통해 리그 제어부(130), 카트 제어부(150), 또는 받침대 제어부(190)의 동작을 직접적으로 제어하고, 각 제어부(130, 150, 190)의 동작에 관련된 정보를 디스플레이를 통해 표시하는 것이다.

상기 통신부(160)는 상기 무빙장치 및 그 무빙장치에 셋업된 카메라(110)와 각 제어부(120, 130, 150, 190)를 원격으로 제어하기 위한 신호나 정보들을 외부의 원격 장치(미도시)와 유선 또는 무선 방식으로 송수신한다.

예컨대 상기 원격 장치는 상기 무빙장치를 제어하기 위한 사용자 인터페이스 프로그램이 설치된 컴퓨터, 스마트 패드, 스마트폰, 또는 전용 장치를 포함한다. 그리고 상기 무선 방식은 근거리 무선 방식이나 원거리 무선 방식 또는 그들의 조합을 포함한다. 예컨대 상기 근거리 무선 방식은 적어도 블루투스, NFC, 또는 적외선 통신 방식을 포함하고, 상기 원거리 무선 방식은 3G, 4G(LTE), WiFi, 또는 와이브로(Wibro)와 같은 이동 통신 방식이나 무선 인터넷 통신 방식을 포함할 수 있다.

이때 상기 각 구성수단들은 필요에 따라 서로 조합되거나 통합될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무빙장치를 경사도 상태 및 수평 상태에서 제어하는 장면을 보인 예시도로서, (a)는 경사도 상태에서 무빙장치를 제어하는 장면을 보인 예시도이고, (b)는 수평 상태에서 무빙장치를 제어하는 장면을 보인 예시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무빙장치는 경사도 상태(a) 및 수평 상태(b)에서도 3차원 영상 카메라를 안정적으로 이동시킬 수 있으며, 이동전이나 이동 중에도 각 카메라 셋팅값을 동기화시킬 수 있다.

이때 상기 셋팅값의 동기화 및 이동은 인터벌 타임 기간 동안에 수행되도록 하는 것이 바람직하지만 반드시 인터벌 타임 기간 동안에만 수행되어야 하는 것은 아니다. 상기 3차원 영상 카메라가 설치된 카트는 모터가 지원하는 속도범위 안에서 세밀한 속도 설정이 가능하며(즉, 초저속 모션컨트롤이 가능하며) 매뉴얼 모드(사용자에 의해 카트를 수동으로 이동시키는 모드) 및 반자동 모드(사용자가 힘을 들이지 않고 방향 제시만하면 모터의 힘으로 이동시키는 모드)의 지원도 가능하다.

또한 상기 3차원 영상 카메라가 거치된 리그 또는 암(arm)은 레일의 경사도에 대응하여 유동적으로 수평을 유지할 수 있다. 예컨대 레일이 수평 상태에 60도의 경사도 상태로 변경될 경우, 리그의 3축(x축, y축, z축)중 어느 하나, 또는 암(arm)을 정밀하게 제어하여 3차원 영상 카메라(좌영상 카메라, 우영상 카메라)가 수평이 유지될 수 있도록 한다. 이때 상기 3차원 영상 카메라의 수평(좌/우 수평 또는 전/후 수평) 유지를 위하여, 리그 제어부(130)는 수평 또는 수직을 검출할 수 있는 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 무빙 장치는 레일의 경사를 미리 설정한 후 카트를 이동시킬 수 있으며, 카트가 이동 중인 상태에서 경사도를 변경할 수도 있다. 상기와 같이 카트가 이동하는 도중에 레일의 경사도가 변경될 경우, 상기 수평 검출 센서(미도시)를 통해서 검출된 정보에 의해 카메라의 수평을 유지하거나, 또는 받침대 제어부(190)에 입력된 레일의 경사 정보를 리그 제어부(130)에서 공유함으로써 상기 변경되는 레일의 경사도에 대응하여 리그의 기울기를 유동적으로 제어하여 카메라의 수평을 유지할 수 있다.

한편 만약 상기 카트(140) 위에 실어야 하는 장치들의 중량이 클 경우에는 윈치(winch)를 이용하여 무빙 장치를 구성할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 윈치를 포함하는 무빙장치를 경사도 상태 및 수평 상태에서 제어하는 방법을 설명하기 위한 예시도로서, (a)는 경사도 상태에서 무빙장치를 제어하는 장면을 보인 예시도이고, (b)는 수평 상태에서 무빙장치를 제어하는 장면을 보인 예시도이다.

이에 도시된 바와 같이 레일(180)을 따라 이동하는 카트(140)의 양 측 끝에는 와이어로프가 연결되어 있고, 상기 와이어로프의 다른 일 측 끝은 전동기(M1, M2)에 연결되어 있다. 상기 전동기(M1, M2)는 레일(180)의 양 측 끝에 각각 설치되거나, 어느 일 측 끝에만 설치될 수 있다. 또한 상기 전동기들은 지면에 설치되어 카트의 이동을 제어할 수도 있다. 만약 하나의 전동기만 설치될 경우 와이어로프는 그 전동기를 경유하여 양 측 끝이 각각 카트의 양측 끝에 연결되고, 그 전동기의 회전방향에 따라 카트의 이동 방향을 변경할 수 있다. 이때 상기 전동기는 모터로 대체할 수 있다.

편의상 본 실시예에서는 상호 연동되는 두 개의 전동기(M1, M2)를 사용하는 무빙장치의 동작에 대해서 설명한다.

(a)에 도시된 바와 같이 무빙장치에 경사도가 있을 경우, 카트(140)를 레일을 따라 위쪽으로 상승시키기 위해서는 경사면의 상부에 설치된 제2 전동기(M2)를 원하는 속도(또는 기설정된 토크)로 구동한다. 반대로 상기 카트(140)를 레일을 따라 아래쪽으로 하강시키기 위해서는 중력을 이용할 수 있다. 즉 제2 전동기(M2)를 구동하지 않을 경우 중력에 의해 레일의 경사면을 따라 서서히 하강하게 된다. 이때 카트의 하강 속도가 너무 빠른 경우에는 카트와 레일간의 마찰 계수를 높이거나, 제2 전동기(M2)를 약한 토크(기울기에 대응하여 발생한 중력보다는 작고 원하는 하강 속도를 유지할 수 있는 토크)로 구동한다. 이에 따라 전동기의 구동에 따른 전원을 절감할 수 있는 효과가 발생한다.

그리고 만약 레일의 기울기가 너무 작아 하강 속도가 너무 느린 경우에는 카트와 레일간의 마찰 계수를 낮추거나, 제1 전동기(M1)를 구동하여 카트(140)를 끌어당긴다. 이때 제2 전동기(M2)를 약한 토크(기울기에 대응하여 발생한 중력보다는 크거나 같고, 제1 전동기의 구동 토크보다는 작은 토크)로 구동한다. 상기 제1 제2 전동기(M1, M2)의 상호간의 토크는 얼마든지 조절 가능하며, 그 토크의 조절에 의해 카트의 이동 속도와 이동 방향의 제어가 가능하다.

(b)에 도시된 바와 같이 무빙장치를 수평으로 제어할 경우, 중력이 작용하지 않기 때문에 카트를 이동시키고자 하는 방향에 설치된 어느 하나의 전동기만 구동하거나, 상기 제1 제2 전동기(M1, M2)의 상호간의 토크를 조절하여 카트가 안정적으로 움직이도록 제어할 수 있다. 예컨대 제1 전동기(M1)를 구동하여 카트(140)를 끌어당길 경우에는 제2 전동기(M2)를 상대적으로 약한 토크(제1 전동기의 구동 토크보다는 작은 토크)로 구동하고, 제2 전동기(M2)를 구동하여 카트(140)를 끌어당길 경우에는 제1 전동기(M1)를 상대적으로 약한 토크(제2 전동기의 구동 토크보다는 작은 토크)로 구동한다. 즉 상기와 같이 전동기의 구동토크 조절을 통해 카트(140)의 양 끝에 연결된 와이어로프의 장력을 일정하게 유지함으로써, 카트가 흔들리거나 의도하지 않은 방향이나 의도하지 않은 속도로 이동하지 않도록 방지하게 된다. 또는 별도의 브레이크 수단(미도시)을 구비하고 그 브레이크 수단을 통해 장력을 유지할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 영상 카메라 무빙 장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 특정 피사체의 3차원 영상을 촬영하기 위한 3차원 영상 카메라의 무빙 장치 셋업이 완료되었다고 가정한다(S101).

참고로, 상기 3차원 영상 카메라의 무빙 장치는 특정 피사체를 무빙 인터벌 촬영한다고 가정할 경우, 상기 무빙 장치 위에 셋업된 3차원 영상 카메라를 자동 또는 수동으로 사용자가 원하는 특정 방향을 향하여 원하는 속도로 이동시키는 장치이다. 이때 상기 이동 방향은 레일이 설치된 방향으로서, 상기 레일이 설치되는 기울기는 수평(0도)과 수직(90도) 사이에서 원하는 특정 경사도를 가질 수 있다.

다음 상기 3차원 영상 카메라 무빙 장치의 셋업이 완료되면, 상기 무빙 장치 위에 설치된 카트 및 그 카트에 설치된 3차원 영상 카메라의 무빙을 위한 무빙 세팅값(예 : 무빙 인터벌, 무빙 속도, 레일 경사도 등)을 설정한다(S102).

상기 무빙 세팅값은 카트의 무빙 도중에 변경하는 것도 가능하며, 적어도 하나 이상의 무빙 패턴을 미리 저장해 둘 수 있다. 상기 무빙 패턴은 동일한 방식으로 반복 촬영할 경우에 무빙 세팅값을 새로 설정할 필요없이 이전에 저장된 무빙 패턴을 불러와 곧바로 적용할 수 있도록 하는 것으로, 무빙 장치의 각 제어부(예 : 카트 제어부, 리그 제어부, 받침대 제어부)에 미리 저장된 다수의 무빙 패턴 중 어느 하나를 선택함으로써, 무빙 장치의 세팅값 설정시간을 절감할 수 있도록 한다. 예컨대 상기 무빙 패턴은 무빙 속도(카트를 이동시키는 속도), 무빙 인터벌(카트를 이동시키거나 멈추기 위한 시간 간격) 및 레일 경사도 등을 미리 설정해 둔 패턴이다.

여기서 상기 무빙 패턴은 좁게는 단순히 카트의 무빙을 제어하는 것을 의미하지만, 크게는 카트와 연동되는 리그 및 받침대의 동작을 제어하는 것까지 포함하는 것을 의미한다. 다시 말해 무빙 패턴은 카트(140)의 이동 방향과 속도 및 이동 시작과 멈춤을 제어하는 것뿐만 아니라, 받침대(181, 182)의 높낮이의 조정을 통해 레일(180)의 기울기(즉 경사도)를 제어하는 것, 카트의 이동에 따라 리그의 수평과 카메라의 주시방향을 제어하는 것 및 상기 각 제어 동작들을 카메라의 셔터신호(예 : 촬영 시작 신호나 촬영 종료 신호)에 동기시키는 것들을 포함하는 것을 의미한다.

다음 상기 무빙 장치(또는 무빙 장치를 구성하는 각 제어부)에 무빙 세팅값의 설정이 완료되면, 무빙 시작신호의 입력에 따라 무빙 장치는 상기 설정된 무빙 세팅값에 따라 동작을 개시한다(S103).

여기서 상기 무빙 시작신호는 미리 지정된 시간에 자동으로 발생하는 시작신호이거나, 조작부(170)에 구비된 임의의 스위치를 입력하여 발생하는 시작신호, 또는 카메라의 셔터신호에 동기되어 발생하는 시작신호이거나, 임의의 원격 장치(미도시)를 통해 원격으로 전송된 시작신호 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 또한 상기 무빙 장치의 동작 개시는 미리 설정된 무빙 세팅값(또는 무빙 패턴)에 따라 이루어지며, 상기 무빙 패턴에 설정된 세팅값(예 : 무빙 속도, 무빙 인터벌, 레일 경사도 등)에 따라 해당하는 구성수단을 동시에 또는 순차적으로 제어한다.

한편 상기 무빙 장치의 무빙 동작들은 카메라의 촬영에 관련된 동작(예 : 노출 시간, 포커스, 촬영 시작, 촬영 종료 등)과 연동하여 이루어질 수 있다. 즉 카메라의 동작에 따라 발생하는 신호를 수신하고, 그 신호로부터 상기 촬영에 관련된 동작들에 영향을 미치지 않는 기간(예 : 무빙이나 흔들림에 의해 촬영 영상의 질이 저하되지 않는 기간)을 검출하여 그 검출된 기간 동안에 무빙 장치의 동작이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

그러나 만약 상기 카메라로부터 무빙 장치에 피드백 되는 신호가 없을 경우에는 상기 카메라의 동작(예 : 노출 시간, 셔터 스피드, 카메라의 흔들림이 없도록 자세를 안정화 시키는 시간 등)을 충분히 고려하여 더 여유 있는 무빙 세팅값의 설정을 통해 무빙 장치의 동작이 이루어질 수 있도록 한다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

110 : 카메라 120 : 카메라 제어부
130 : 리그 제어부 140 : 카트
150 : 카트 제어부 160 : 통신부
180 : 레일 181, 182 : 받침대
190 : 받침대 제어부
M1, M2 : 전동기

Claims

3차원 영상 카메라를 장착하고 레일의 일 측을 따라 이동하는 카트;
상기 3차원 영상 카메라가 거치되는 리그;
상기 리그를 회전시켜 원하는 주시방향이 되도록 제어하는 리그 제어수단;
상기 카트의 무빙을 제어하는 카트 제어수단;
상기 레일의 양측 하단에 부착되어 경사도를 조정할 수 있는 받침대; 및
상기 리그, 카트 또는 받침대의 동작을 자동, 매뉴얼 혹은 이들의 조합을 포함하는 방식으로 제어할 수 있는 조작수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 리그의 회전, 카트의 무빙, 또는 레일의 경사도 조정은, 3차원 영상 카메라의 촬영 동작과 연동하여 촬영에 영향을 미치지 않는 기간 동안에 수행되게 하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 받침대는,
높이조절과 이동을 전동 방식으로 수행하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 카메라, 리그, 카트, 또는 받침대의 동작 제어에 관련된 정보를 원격 장치와 통신하여 원격으로 제어할 수 있도록 하는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 리그 제어수단은,
리그의 수평 또는 수직을 검출할 수 있는 센서;를 포함하고,
상기 센서를 통해 검출된 정보를 이용하여 레일의 경사도를 검출하고, 그 경사도에 대응하여 유동적으로 수평을 유지하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 리그는,
다단계로 늘리거나 오므려 원하는 길이를 조정할 수 있는 암(arm);을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 카트는,
레일의 끝에서 카트의 이동을 정지시키거나, 카트의 이동 방향을 전환시키기 위한 스토퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 3차원 영상 카메라의 촬영 시작, 촬영 종료, 촬영 속도, 촬영 간격, 포커스, 줌(Zoom), 시차나 뎁스, 인터벌 간격, 또는 노출 중 적어도 어느 하나 이상의 카메라 셋팅값을 무빙 장치의 동작전이나 동작 중에 동기화시키는 카메라 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 카트 제어수단은,
카트의 이동 방향, 이동 속도 및 이동 시작과 멈춤에 대한 적어도 하나 이상의 무빙 패턴을 미리 저장하고, 그 중 선택된 무빙 패턴에 따라 카트의 무빙을 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치.
청구항 1에 있어서,
와이어로프와 전동기로 구성되고, 상기 레일의 어느 일 측 끝에서 상기 카트를 끌어당기는 적어도 하나 이상의 윈치;를 더 포함하고, 상기 윈치는 상호 연동되어 카트를 이동시키는 방향에 따라 각 전동기의 구동 토크를 조절하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라의 무빙 장치.
3차원 영상 카메라를 장착하고 레일의 일 측을 따라 이동하는 카트, 상기 3차원 영상 카메라가 거치되는 리그, 상기 레일의 양측 하단에 부착되어 경사도를 조정할 수 있는 받침대를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라 무빙 장치의 제어방법에 있어서,
셋업이 완료된 3차원 영상 카메라의 무빙 장치에 무빙 세팅값 또는 적어도 하나 이상의 무빙 패턴을 설정하는 제1 단계;
무빙 시작신호를 입력받는 제2 단계; 및
상기 무빙 시작신호에 따라 상기 무빙 세팅값 또는 무빙 패턴에 따라 상기 무빙 장치의 동작을 개시하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라 무빙 장치의 제어방법.
청구항 11에 있어서, 상기 무빙 세팅값 또는 무빙 패턴은,
무빙 인터벌, 무빙 속도, 또는 레일 경사도 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라 무빙 장치의 제어방법.
청구항 11에 있어서, 상기 무빙 세팅값은,
카트의 무빙, 리그의 회전, 또는 받침대의 높낮이를 제어하는 설정값이며, 무빙 시작 이전이나 무빙 도중에도 변경 가능한 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라 무빙 장치의 제어방법.
청구항 11에 있어서, 상기 무빙 패턴은,
카트의 이동 방향과 속도 및 이동 시작과 멈춤 제어 패턴, 받침대의 높낮이의 조정을 통해 레일의 경사 제어 패턴, 또는 카트의 이동에 따라 리그의 수평과 카메라의 주시방향을 제어하는 패턴 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라 무빙 장치의 제어방법.
청구항 11에 있어서, 상기 무빙 시작신호는,
미리 지정된 시간에 자동으로 발생하는 시작신호, 임의의 스위치를 입력하여 발생하는 시작신호, 카메라의 셔터신호에 동기되어 발생하는 시작신호, 또는 임의의 원격 장치를 통해 원격으로 전송된 시작신호 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라 무빙 장치의 제어방법.
청구항 11에 있어서, 상기 무빙 장치의 동작은,
노출 시간, 포커스, 촬영 시작, 또는 촬영 종료를 포함하는 카메라의 동작에 따라 발생하는 신호를 수신하고, 그 신호로부터 상기 촬영에 관련된 동작들에 영향을 미치지 않는 기간을 검출하여 그 검출된 기간 동안에 무빙 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 3차원 영상 카메라 무빙 장치의 제어방법.