KR101482074B1 - 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터 및 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터의 주시각 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 평면 영상 촬영용 비디오 카메라에 결합되어 입체 영상을 촬영할 수 있게 해주는 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터 및 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터의 주시각 제어방법을 제공한다. 본 발명의 비디오 카메라 어댑터는, 서로 인접 위치하고 각각 광(光) 투과 가능한 제1 창 및 제2 창이 형성되고, 상기 제1 창 및 제2 창을 교번하여 개폐하는 전자 셔터(shutter); 상기 전자 셔터를 통해 입사된 서로 인접한 광을 동일한 광축을 가지고 진행하도록 하는 제1, 2 프리즘; 상기 제1, 2 프리즘으로부터 입사된 광을 평면 영상 촬영용 비디오 카메라로 입사시키는 렌즈 모듈; 상기 제1, 2 프리즘 중 적어도 하나를 요 운동시키는 제1 모터를 포함하는 요운동 구동 유닛; 상기 제1, 2 프리즘 중 적어도 하나를 피칭 운동시키는 제2 모터를 포함하는 피칭운동 구동 유닛; 상기 전자 셔터와, 피칭운동 구동 유닛, 및 요운동 구동 유닛의 구동을 제어하는 구동 제어부; 및 상기 구동 제어부와 연결되어서, 사용자의 작동에 의하여 상기 구동 제어부가 작동되도록 하는 입력 유닛;을 포함한다.

Description

입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터 및 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터의 주시각 제어방법{Video camera adapter for shooting 3D video and method for controlling convergence angle}

본 발명은 평면 동영상 촬영용 비디오 카메라에 장착하여 하나의 비디오 카메라로 입체 동영상을 촬영할 수 있는, 입체 동영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터 및 이의 주시각 제어방법에 관한 것이다.

3D 입체 영상 기술은 인간이 두 눈을 통해 사물을 바라보는 양안 시차의 원리를 이용한다. 인간의 두 눈은 약 65mm 정도 이격되어 있고, 이로 인해 좌안과 우안은 각각 서로 다른 2차원 화상을 보게 된다. 그리고, 뇌가 서로 다른 두 화상을 합성하여 인식함으로써 입체감을 느끼게 된다.

대한민국 등록특허공보 제10-0440983호에는 1대의 비디오 카메라에 결합 장착하여 입체 동영상을 촬영할 수 있는 입체 동영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터가 개시되어 있다. 상기 어댑터는, 우측 창을 통과하는 광 경로를 따라 빛이 비디오 카메라에 입사되어 피사체의 우측상이 촬영될 때에는 전자 셔터(shutter)에 의해 좌측 창이 닫히고, 반대로 좌측 창을 통과하는 광 경로를 따라 빛이 비디오 카메라에 입사되어 피사체의 좌측상이 촬영될 때에는 전자 셔터에 의해 우측 창이 닫히도록 구성된다.

상기 우측 창을 통과하는 우안(右眼) 대응 광 경로와 좌측 창을 통과하는 좌안(左眼) 대응 광 경로는 우측 및 좌측의 프리즘(prism)를 구비하여 구성될 수 있다.

종래에는 우안 대응 광 경로와 좌안 대응 광 경로를 정렬하기 위해 비디오 카메라 어댑터에 장착된 비디오 카메라의 뷰 파인더(view finder) 또는 디스플레이 패널(display panel)을 통해 표시되는 화면을 보면서 프리즘을 직접 손으로 조금씩 움직이거나 원형 기어 형상의 다이얼(dial)을 돌려 프리즘의 위치를 조정하였다. 그러나, 비디오 카메라가 예컨대, 가정용 캠코더가 아닌, 방송용 비디오 카메라와 같이 큰 비디오 카메라인 경우에는 뷰 파인더 또는 디스플레이 패널과 프리즘 사이의 거리가 멀어 상기한 방식으로 혼자 프리즘을 조작하기 어렵고 정확히 정렬하기도 어렵다.

또한, 컨버전스 포인트(convergence point) 및 프리즘간의 축간 거리가 자동적으로 조절될 수 없다. 이에 대하여, 컨버전스 포인트가 영이 되는 영점이 변경되면 수동으로 조절하여야 하며, 컨버전스 포인트가 0인 지점을 미리 셋팅할 수가 없다.

이와 더불어, 카메라의 신호에 따라서 전자 셔터 스피드 조절 등을 하나의 제어 보드에서 작동시킬 필요가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0440983호 대한민국 등록특허공보 제10-1169064호

본 발명은, 컨버전스 포인트나, 축간 정렬, 전자 셔터 스피드 조절 등을 자동으로 행할 수 있고, 특정 위치에 영점이 있으며 적절한 컨버전스 포인트 및 축간간격을 가진 조건을 미리 프리 셋팅할 수 있는 입체 동영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터 및 이의 주시각 제어방법을 제공한다.

본 발명은, 평면 영상 촬영용 비디오 카메라에 결합되어 입체 영상을 촬영할 수 있게 해주는 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터로서, 서로 인접 위치하고 각각 광(光) 투과 가능한 제1 창 및 제2 창이 형성되고, 상기 제1 창 및 제2 창을 교번하여 개폐하는 전자 셔터(shutter); 상기 전자 셔터를 통해 입사된 서로 인접한 광을 동일한 광축을 가지고 진행하도록 하는 제1, 2 프리즘; 상기 제1, 2 프리즘으로부터 입사된 광을 평면 영상 촬영용 비디오 카메라로 입사시키는 렌즈 모듈; 상기 제1, 2 프리즘 중 적어도 하나를 요 운동시키는 제1 모터를 포함하는 요운동 구동 유닛; 상기 제1, 2 프리즘 중 적어도 하나를 피칭 운동시키는 제2 모터를 포함하는 피칭운동 구동 유닛; 상기 전자 셔터와, 피칭운동 구동 유닛, 및 요운동 구동 유닛의 구동을 제어하는 구동 제어부; 및 상기 구동 제어부와 연결되어서, 사용자의 작동에 의하여 상기 구동 제어부가 작동되도록 하는 입력 유닛;을 포함한다.

이 경우, 상기 피칭운동 구동 유닛은: 상기 제1 프리즘을 고정 지지하며 상측에 상측 연결 돌기가 형성되고, 하측에 하측 연결 돌기가 형성된 제1 프리즘 홀더(holder)와; 상기 제2 모터의 샤프트(shaft)에 연결되어서 상기 하측 연결돌기를 수평 이동시키는 하측 수평 이송 모듈과; 상기 상측 연결돌기의 수평 이동을 방지하도록 상기 상측 연결돌기가 삽입 체결되는 연결 통공이 형성된 상부 브라켓;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 하측 수평 이송 모듈은: 상기 제2 모터의 샤프트 회전에 종동(縱動) 회전하도록 수평하게 연장된 스크류(screw)와; 상기 하측 연결 돌기가 결합되며 상기 스크류에 끼워져, 상기 스크류가 회전함에 따라 상기 스크류 상에서 이동하여 상기 하측 연결 돌기를 수평 이동시키는 연결 돌기 결합 부재;를 구비할 수 있다.

또한, 상기 요운동 구동 유닛은; 상기 제2 모터의 샤프트(shaft)의 회전에 종동(縱動) 회전하는 회전 부재; 및 상기 제1 프리즘 홀더에 고정 결합되며 상기 회전 부재에 접촉 체결되어 상기 회전 부재가 회전함에 따라 이동하여 상기 제1 프리즘 홀더를 각도 변경 시키는 이동 부재;를 구비할 수 있다.

또한, 상기 입력 유닛은: 상기 제1모터의 작동을 지시하는 요 운동 지시부와; 상기 제2 모터의 작동을 지시하는 피칭 운동 지시부와; 상기 전자셔터의 셔터 스피드를 조절하는 셔터 조절 지시부와; 특정 위치의 피사체가 초점이 되는 상기 제1 모터 및 제2 모터의 조건을 미리 설정하는 프리 셋팅부와; 상기 프리 셋팅부에 의하여 셋팅된 상기 제1 모터 및 제2 모터의 조건을 실행시키는 셋팅 실행부를 포함할 수 있다.

한편, 상기 전자 셔터(shutter)과, 제1, 2 프리즘과, 렌즈 모듈을 고정하여 상기 평면 영상 촬영용 비디오 카메라에 결합되도록 하는 어댑터 브래킷을 더 포함하고, 상기 입력 유닛은 상기 어댑터 브래킷의 일측에 고정 지지될 수 있다.

한편, 상기 구조를 가진 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터의 주시각 제어방법으로서, 상기 제1 모터 및 제2 모터를 구동하여, 제1 프리즘 및 제2 프리즘 중 적어도 하나를 움직이면서 일 지점의 특정 피사체를 영점으로 한 적정 축간 거리 및 적정 주시각을 구하는 단계; 상기 구한 특정 피사체의 적정 축간 거리 및 주시각에서의 상기 제1 모터 및 제2 모터의 상태를 저장하여 프리 셋팅하는 단계; 및 촬영중에 상기 특정 피사체를 영점으로 하는 경우, 입력 지시부 동작에 따라서 상기 프리 셋팅된 위치로 상기 제1 모터 및 제2 모터를 구동시키는 단계;를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 일 지점의 특정 피사체를 영점으로 한 적정 축간 거리 및 적정 주시각을 구하는 단계는, 서로 다른 위치에 있는 특정 피사체들을 영점으로 한 적정 축간 거리 및 적정 주시각을 각각 구하고, 상기 제1 모터 및 제2 모터의 상태를 저장하여 프리 셋팅하는 단계는, 각각 다른 위치의 특정 피사체마다의 상기 제1 모터 및 제2 모터의 상태를 프리 셋팅할 수 있다.

또한, 상기 제1 모터 및 제2 모터를 구동하는 것으로, 사용자의 조작에 의하여 작동되는 모터 구동 지시부를 더 포함하여서, 상기 촬영시에 하나의 피사체를 영점으로 하는 경우, 카메라 화면을 보면서 상기 모터 구동 지시부를 수동으로 작동시켜서, 상기 제1 모터 및 제2 모터를 구동하여 상기 피사체를 영점으로 하는 축간 거리 및 주시각을 정하는 단계를 더 포함하고, 상기 축간 거리는 상기 제1 모터를 구동시켜서 조절하고, 상기 주시각은 제2 모터를 구동시켜서 조절할 수 있다.

본 발명의 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터 및 이의 주시각 제어방법에 의하면, 컨버전스 포인트나, 축간 정렬, 전자 셔터 스피드 조절을 자동적으로 행할 수 있는 동시에 프리 셋팅이 가능하므로, 상기 제어의 정확도가 향상되고, 제어 시간이 단축된다.

또한, 프리즘의 위치를 움직이거나, 전자 셔터의 스피드를 조절하기 위한 입력 유닛이 상기 어댑터에서 사용자가 작동시키기 편한 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 사용자가 비디오 카메라의 뷰 파인더 또는 디스플레이 패널에 표시되는 화상을 보며 상기 입력 유닛을 조작함으로써, 혼자서도 쉽게 광 경로를 정렬할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 비디오 카메라 어댑터를 통해 비디오 카메라로 향하는 광 경로를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 광 경로 쉬프트 모듈의 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 광 경로 쉬프트 모듈의 내부를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 도 4의 VI 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 7은 도 5의 VII 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에서 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터의 주시각 제어방법을 행하는 구성요소를 도시한 블록도이다.
도 9는 본 발명에서 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터의 주시각 제어방법을 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터 및 이의 주시각 제어방법을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터를 도시한 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터(10)(이하, "카메라 어댑터" 라 칭함)는 평면 동영상 촬영용 비디오 카메라(1. 도 8 참조)(이하, "비디오 카메라" 라 칭함)에 결합시켜 입체 동영상, 즉 3D 동영상을 촬영할 수 있게 해주는 장치로서, 렌즈 모듈(lens module)(30)과, 광 경로 쉬프트 모듈(light path shift module)(50)과, 장착 브라켓(10)을 구비한다.

렌즈 모듈(30)은 비디오 카메라(1, 도 8 참조)와 광 경로 쉬프트 모듈(50) 사이에 배치되며, 원통형의 렌즈 모듈 하우징(31)과, 상기 렌즈 모듈 하우징(31) 내부에 일렬로 배열된 복수의 렌즈(미도시)를 구비한다.

광 경로 쉬프트 모듈(50)은 렌즈 모듈(30)의 전방(前方)에 배치되며, 그 전면(前面)에는 제1 창과 제2 창을 빠른 속도로 교번하여 개방 및 폐쇄하는 전자 셔터(shutter)(60)(도 3 참조)을 구비한다. 광 경로 쉬프트 모듈(50)의 내부에는 두 종류의 광 경로를 형성하도록 제1 및 제2 프리즘(prism)(65, 72)(도 3 참조)가 구비된다. 이하에서는 설명의 편의상 제1 창을 우측 창(61)으로 칭하고, 제2 창을 좌측 창(62)으로 칭하나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 제2 창이 우측 창이 되고, 제1 창이 좌측 창이 될 수도 있다.

장착 브라켓(10)은 비디오 카메라(1, 도 8 참조)에 카메라 어댑터를 고정 지지시킨다. 상기 장착 브라켓(10)은 브라켓 본체(25)와 커버(12)를 포함할 수 있다. 브라켓 본체(25)는 어댑터 장착부(25)와, 비디오 카메라 결합부(17)와, 수직벽(21)을 포함할 수 있다.

어댑터 장착부(25)는 상기 카메라 어댑터가 고정 지지되는 것으로, 상기 수직벽(35)에 고정 체결된다. 비디오 카메라 결합부(17)는 상기 비디오 카메라와 분리 가능하게 결합된다. 수직벽(21)은 어댑터 장착부(25) 및 비디오 카메라 결합부(17) 사이에 개재된다. 이 경우 수직벽(35)의 중앙부에는 상기 비디오 카메라 결합부(17)를 통과하여 상기 비디오 카메라로 입사되는 광(光)의 경로가 형성되도록 개구(21)가 형성된다.

커버(12)는 카메라 어댑터의 양 측부에 결합되어 카메라 어댑터가 노출되지 않게 보호한다.

도 2는 도 1의 비디오 카메라 어댑터를 통해 비디오 카메라로 향하는 광 경로를 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2의 광 경로 쉬프트 모듈의 분해 사시도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 우측 창(61)이 개방되고 상기 좌측 창(62)이 폐쇄되면 인간의 우안(右眼)으로 보는 화면을 촬영할 수 있는 우안 대응 광 경로가 형성되어 렌즈 모듈(30)을 통해 상기 비디오 카메라(미도시)에 광(光)이 입사되고, 반대로 상기 우측 창(61)이 폐쇄되고 상기 좌측 창(62)이 개방되면 인간의 좌안(左眼)으로 보는 화면을 촬영할 수 있는 좌안 대응 광 경로가 형성되어 렌즈 모듈(30)을 통해 상기 비디오 카메라에 광이 입사된다.

광 경로 쉬프트 모듈(50)은, 하우징(51)과, 하우징(51) 전면에 우측 창(61)과 좌측 창(62)을 빠른 속도로 교번하여 개폐하는 전자 셔터(60)와, 불순물의 침입을 막고 전자 셔터(60)를 보호하기 위해 전자 셔터(60)의 전방에 배치된 투명 패널(transparent panel)(57)을 구비한다. 하우징(51) 배면의 렌즈 모듈 체결부(53)에 렌즈 모듈(30)의 전단부(32)가 삽입되고 볼트(bolt)(미도시)에 의해 두 부분이 체결됨으로써 광 경로 쉬프트 모듈(50)이 렌즈 모듈(30)에 고정 체결된다.

전자 셔터(60)는 필름 형상으로, 좌측 창 및 우측 창에 각각 별도로 배치될 수 있다. 이와 달리, 상기 전자 셔터는 좌, 우측 창을 걸쳐서 하나의 필름 형상으로 배치되어, 각각 별개로 동작하는 전기 회로를 가져서, 독립적으로 셔터를 작동시킬 수 있다. 전자 셔터는 비디오 카메라의 신호에 맞추어서 좌우측 창이 교번하여 열고 닫힌다.

구동 제어부(220; 도 8 참조)는 상기 전자 셔터(60)의 셔터 스피드를 카메라의 신호에 따라서 조절할 수 있다.

하우징(51) 내부에는, 우측 창(61)의 바로 뒤에 삼각 기둥 형상의 제1 프리즘(prism)(65)과, 좌측 창(62)의 바로 뒤에 사각 기둥 형상의 제2 프리즘(72)이 구비된다. 제1 프리즘(65)과 제2 프리즘(72)은 인접하여 배치되며, 제2 프리즘(72)의 바로 뒤에는 보정 렌즈(80)가 구비된다. 제1 프리즘(65)은 삼각 기둥의 빗면에 미러 코팅층(mirror coating layer)(미도시)을 구비하며, 우측 창(61)을 통해 제1 프리즘(65)으로 입사된 빛은 상기 미러 코팅층에 의해 반사 및 굴절되어 제2 프리즘(72)으로 진행한다. 제2 프리즘(72)은 마주보는 빗면이 겹쳐진 한 쌍의 삼각 프리즘 기둥(73, 74)을 구비하며, 상기 마주보는 빗면에 하프 미러 코팅층(half mirror coating layer)(미도시)을 구비한다.

제1 프리즘(65)을 통과하여 제2 프리즘(72)으로 입사한 빛은 상기 하프 미러 코팅층에 의해 반사 및 굴절되어 보정 렌즈(80), 및 렌즈 모듈(30) 내부의 복수의 렌즈(미도시)를 차례로 통과하여 상기 비디오 카메라(미도시)에 입사된다. 한편, 좌측 창(62)을 통해 제2 프리즘(72)으로 입사된 빛은 상기 하프 미러 코팅층을 투과하여 보정 렌즈(80), 및 렌즈 모듈(30) 내부의 복수의 렌즈(미도시)를 차례로 통과하여 상기 비디오 카메라에 입사된다.

상기 우안 대응 광 경로는 도 2에서 일점 쇄선으로 된 화살표 경로(PA)와 삼점 쇄선으로 된 화살표 경로(PC)가 이어진 경로이다. 다시 정리하면, 이 경로를 따르는 빛은, 우측 창(61)을 통해 광 경로 쉬프트 모듈(50)로 입사하여, 제1 프리즘(65)의 미러 코팅면(미도시)에서 굴절되고, 제2 프리즘(72)의 하프 미러 코팅면(미도시)에서 다시 굴절되고, 보정 렌즈(80)와 렌즈 모듈(30)의 렌즈군(lens group)(미도시)을 차례로 통과하여 비디오 카메라 결합 유닛(17)(도 1 참조)에 장착된 비디오 카메라(미도시)에 입사된다.

상기 좌안 대응 광 경로는 도 2에서 이점 쇄선으로 된 화살표 경로(PB)와 삼점 쇄선으로 된 화살표 경로(PC)가 이어진 경로이다. 다시 정리하면, 이 경로를 따르는 빛은, 좌측 창(62)을 통해 광 경로 쉬프트 모듈(50)로 입사하여, 제2 프리즘(72)의 하프 미러 코팅면(미도시)을 통과하고, 보정 렌즈(80)와 렌즈 모듈(30)의 렌즈군(lens group)(미도시)을 차례로 통과하여 비디오 카메라 결합 유닛(17)(도 1 참조)에 장착된 비디오 카메라(미도시)에 입사된다.

도 4 및 도 5는 도 3의 광 경로 쉬프트 모듈의 내부를 도시한 분해 사시도이고, 도 6은 도 4의 VI 부분을 확대 도시한 도면이며, 도 7은 도 5의 VII 부분을 확대 도시한 도면이다. 도 3 내지 도 5를 함께 참조하면, 광 경로 쉬프트 모듈(50)은 제1 프리즘 홀더(holder)(67), 상부 브라켓(upper bracket)(83), 하부 브라켓(lower bracket)(90), 하부 브라켓 커버(98), 가압판(76), 요운동 구동 유닛(100), 피칭운동 구동 유닛(110), 및 구동 제어부(220; 도 8 참조)를 더 구비한다.

제1 프리즘 홀더(67)는 제1 프리즘(65)이 고정 지지되는 부재로서, 제1 프리즘(65)의 상측면과 하측면을 감싸는 상판부와 하판부, 및 제1 프리즘(65)의 빗면을 감싸며 상기 상판부와 하판부를 연결하는 측판부를 구비한다. 상기 상판부에 상향 돌출된 상측 연결 돌기(68), 상기 하판부에 하향 돌출된 하측 연결 돌기(69)가 형성되고, 상측 연결 돌기(68)와 하측 연결 돌기(69)는 제1 프리즘(65)을 관통하는 가상의 수직축(PL) 상에 형성된다. 상기 수직축(PL)은 제1 프리즘 홀더(67)의 각도 변경의 기준 축선(軸線)이 된다.

하우징(51) 내부에 삽입 장착되는 상부 브라켓(83)과 하부 브라켓(90)은, 둘 사이에 제1 프리즘(65) 및 제2 프리즘(72)을 개재하여 이들을 지지한다. 상부 브라켓(83)은 제1 프리즘(65) 및 제2 프리즘(72)의 상측에 배치되고, 상측 연결 돌기(68)가 삽입 체결되는 연결 통공(85)이 형성된다. 상측 연결 돌기(68)는 상기 연결 통공(85) 내에서 회전 가능하다. 또한, 상부 브라켓(83)에는 가압판(76)이 삽입 안착되는 가압판 수용 홈(86)과, 가압판(76)이 결합 체결되는 가압판 체결 홈(87)이 형성된다.

하부 브라켓(90)은 제1 프리즘(65)과 제2 프리즘(72)의 하측에 배치되고, 하측 연결 돌기(69)가 삽입 체결되는 연결 장공(長空)(91)이 형성된다. 연결 장공(91)은 일 방향으로 연장되어 하측 연결 돌기(69)가 상기 연결 장공(91) 내에서 회전 가능할 뿐만 아니라, 그 연장 방향으로 이동도 가능하다. 또한, 하부 브라켓(90)에는 제2 프리즘(72)이 고정 탑재되는 제2 프리즘 설치부(95)가 형성된다.

요(yaw)운동 구동 유닛(100)은 상측 연결 돌기(68)와 하측 연결 돌기(69)를 잇는 가상의 수직축(PL)을 기준으로 제1 프리즘 홀더(67)를 각도 변경하여 제1 프리즘(65)을 정렬하는 유닛이다. 제1 프리즘을 요 운동시키게 되면, 컨버전스(convergence)를 조절할 수 있다. 컨버전스에 따라서 입체감 또한 달라지게 되는데, 제1 프리즘(65)을 요 운동시키게 되면, 컨버전스 영점(point of zero)의 위치를 제어할 수 있다. 상기 컨버전스 영점을 기준으로 뒤의 객체는 후퇴하는 입체감을 가지게 되고, 앞의 객체는 돌출하는 입체감을 가지게 된다.

피칭(pitching)운동 구동 유닛(110)은 제1 프리즘(65)의 상단부는 수평 이동시키지 않고 제1 프리즘(65)의 하단부는 수평 이동시켜 제1 프리즘(65)을 정렬하는 유닛이다. 부연하면, 피칭운동 구동 유닛(110)은 하측 연결 돌기(69)를 연결 장공(91)을 따라 수평 방향으로 이동시켜 제1 프리즘(65)을 정렬한다. 도시된 실시예에서는 하측 연결 돌기(69)를 수평 방향으로 이동시키는 구성만이 개시되나, 이와 달리 본 발명의 광 경로 쉬프트 모듈은, 상측 연결 돌기(68)를 수평 방향으로 이동시키도록 구성된 정렬 유닛을 구비할 수도 있다. 한편, 하부 브라켓 커버(98)는 하부 브라켓(90)에 결합되어 하부 브라켓(90)의 저면에 배치되는 피칭운동 구동 유닛(110)을 보호한다.

제1 프리즘(65)을 피칭 운동시키게 되면, 제1 프리즘(65) 및 제2 프리즘(72) 간의 축간거리가 변경된다. 즉, 제1 프리즘(65)의 하단부를 상기 제2 프리즘(72)과 먼 방향으로 이동시키면, 상기 제1 프리즘(65)과 제2 프리즘(72) 간의 축간 거리가 벌어지게 된다. 반대로, 제1 프리즘(65)을 상기 제2 프리즘(72)과 가까운 방향으로 움직이게 하면, 상기 제1 프리즘(65)과 제2 프리즘(72) 간의 축간 거리가 좁아지게 된다. 축간 거리가 벌어지게 되면, 3D 입체 영상을 보는 사람이 더욱더 깊은 입체감을 느끼게 된다.

지속적인 과도한 입체감은 보는 이로 하여금 시각 피로를 유지하기 때문에, 사전에 계획된 뎁스 스크립트 (depth script)에 맞추어서 축간 거리 및 컨버전스를 조절하여 적절한 입체감을 유지하면서 촬영할 필요가 있다.

본 발명은 카메라 어뎁터의 제1 프리즘(65)을 제1 모터(101) 및 제2 모터(111)를 통하여, 요운동 및 피치운동을 시킬 수 있다. 이에 따라서 상기 축간 거리 및 컨버전스를 자동으로 제어할 수 있게 된다.

도 4 및 도 6을 함께 참조하면, 요운동 구동 유닛(100)은 제1 모터(101), 마찰 링(ring)(104), 및 랙 기어(rack gear)(106)를 구비한다. 제1 모터(101)는 하부 브라켓(90)의 연결 장공(91)에 인접한 제1 모터 설치부(93)에 고정 설치되며, 모터 샤프트(102)는 수직 방향의 회전축선(RL)을 기준으로 시계 및 반시계 방향으로 회전 가능하다. 마찰 링(104)은 모터 샤프트(102)에 끼워져 모터 샤프트(102)의 회전에 종동(縱動) 회전하는 회전 부재로서, 탄성과 마찰 특성을 겸비한 고무 재질로 형성된다. 도 6에 도시된 실시예에서 마찰 링(104)은 복수의 고무 오링(O-ring)을 모터 샤프트(102)에 촘촘히 끼워 형성된 것이나, 이에 한정되는 것은 않으며 하나의 부재로 형성될 수도 있다.

랙 기어(106)는 제1 프리즘 홀더(67)의 상기 측판부에 고정 결합되며 마찰 링(104)에 접촉 체결되어 마찰 링(104)이 회전함에 따라 이동하여 제1 프리즘 홀더(67)를 각도 변경시키는 이동 부재로서, 마찰 링(104)과 접촉되는 면에 형성된 기어치가 마찰 링(104)과의 마찰을 크게 해준다. 마찰 링(104)이 회전축선(RL)을 기준으로 시계 방향으로 회전하면 랙 기어(106)가 M1 화살표 방향으로 이동하고, 제1 프리즘 홀더(67) 및 제1 프리즘(65)이 축선(PL)을 기준으로 반시계 방향으로 각도 변경 조정된다. 반대로, 마찰 링(104)이 회전축선(RL)을 기준으로 반시계 방향으로 회전하면 랙 기어(106)가 M2 화살표 방향으로 이동하고, 제1 프리즘 홀더(67) 및 제1 프리즘(65)이 축선(PL)을 기준으로 시계 방향으로 각도 변경 조정된다.

한편, 제1 프리즘 홀더(67)는 제2 프리즘(72)과 근접해있어 축선(PL)을 기준으로 한 각도 조정에 물리적인 한계가 존재한다. 즉, 제1 프리즘 홀더(67)가 제2 프리즘(72)에 부딪혀 상기 축선(PL)을 기준으로 회동할 수 없는 상태가 될 때 각도 변경의 한계점에 도래한다. 요운동 구동 유닛(100)은 제1 프리즘 홀더(67)의 각도 변경이 물리적인 한계에 이르면 제1 모터(101)의 구동으로 마찰 링(104)이 회전하더라도 랙 기어(106)는 더 이상 이동하지 않고 마찰 링(104)만 랙 기어(106)에 접촉된 체 헛돌도록 구성된다. 이와 같은 구성으로 제1 모터(101)의 과부하와 고장이 예방된다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 피칭운동 구동 유닛(110)은 제2 모터(111), 스크류(screw)(1210), 연결 돌기 결합 부재(120), 제1 및 제2 리미트 스위치(limit switch)(123, 125), 및 한 쌍의 가이드(guide)(128)를 구비한다. 제2 모터(111)는 하부 브라켓(90) 배면에 고정된 모터 홀더(holder)(117)에 의해 고정 설치된다. 스크류(1210)는 모터 샤프트(112)의 회전에 종동(縱動) 회전하는 것으로, 연결 장공(91)의 연장 방향과 평행하게 연결 장공(91)의 아래에서 수평 방향으로 연장된다. 연결 돌기 결합 부재(120)에는 연결 장공(91)을 관통해 하부 브라켓(90)의 아래로 돌출된 하측 연결 돌기(69)가 삽입 체결된다. 그리고, 연결 돌기 결합 부재(120)는 스크류(1210)에 끼워져 스크류(1210)가 회전함에 따라 스크류(1210) 상에서 이동하여 하측 연결 돌기(69)를 연결 장공(91)의 연장 방향을 따라 수평 이동시킨다.

한 쌍의 제1 및 제2 리미트 스위치(123, 125)는 각각 하부 브라켓(90)의 배면에 고정 체결되어 스크류(1210)를 따라 이동하는 연결 돌기 결합 부재(120)의 이동 범위를 제한한다. 스크류(1210) 회전에 의해 스크류(1210)를 따라 이동하는 연결 돌기 결합 부재(120)가 제1 리미트 스위치(123) 또는 제2 리미트 스위치(125)를 접촉 가압하면, 제2 모터(111)의 구동이 정지되고 스크류(1210)의 회전이 정지된다. 이와 같은 구성으로 제2 모터(111)의 과부하와 고장이 예방된다. 한편, 한 쌍의 가이드(128)는 하부 브라켓(90)의 배면에 고정 체결되어, 연결 돌기 결합 부재(120)의 이동 경로를 안내한다.

한편, 상기 구동 제어부(220; 도 8 참조)는 제1 모터(101) 및 제2 모터(111)의 구동을 제어한다.

도 4 및 도 5를 다시 참조하면, 가압판(76)은 알파벳 H자 형태의 판형 부재로서, 중앙의 체결 핀(77)의 상부 브라켓(90)의 가압판 체결 홈(87)에 삽입되어 상부 브라켓(90)에 고정 지지되고, 상부 브라켓(90)의 가압판 수용 홈(86)에 삽입 수용되며, 제2 프리즘(72)을 하부 브라켓(90)의 제2 프리즘 설치부(95)에 밀착 고정되도록 아래로 가압한다. 가압판(76)의 4곳의 코너(corner)에는 고분자 수지로 이루어진 탄성 푸셔(elastic pusher)(79)가 하향 돌출되어 있고, 가압판(76)은 4개의 탄성 푸셔(79)만이 제2 프리즘(72)의 상측면에 탄성 접촉하여 제2 프리즘(72)을 아래로 탄성 가압하도록 구성된다. 이로써 제2 프리즘(72)이 하우징(51)(도 3 참조) 내에서 완충되면서 위치 고정될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 입력 유닛(210)은 상기 구동 제어부(220)와 연결되어서, 사용자의 작동에 의하여 상기 구동 제어부가 작동되도록 한다. 상기 입력 유닛(210)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 수직벽(20)에 가까운 커버(12)의 일 측면에 설치될 수 있다.

상기 입력 유닛은 요운동 구동 유닛(100), 피칭운동 구동 유닛(110), 및 전자 셔터(60)의 셔터 스피드 등을 작동시키기 위하여 설치된다. 이를 위하여, 상기 입력 유닛(210)은 요 운동 지시부(212)와, 피칭 운동 지시부(213)와, 셔터 조절 지시부(214)와, 프리 셋팅부(215)와, 셋팅 실행부(216)를 포함한다.

요 운동 지시부(212)는 상기 제1 모터(101)의 작동을 지시한다. 피칭 운동 지시부(213)는 상기 제2 모터(111)의 작동을 지시한다. 이 경우, 요 운동 지시부(212) 및 피칭 운동 지시부(213)는, 제1 프리즘(65) 및 제2 프리즘(72)을 일측으로 회전 또는 이동시키는 전진 지시부(미도시)와, 1 프리즘 및 제2 프리즘을 타측으로 회전 또는 이동시키는 후진 지시부(미도시)를 포함할 수 있다.

셔터 조절 지시부(214)는 상기 전자셔터(60)의 셔터 스피드를 조절한다.

프리 셋팅부(215)는, 특정 위치의 피사체가 초점이 되는 상기 제1 모터(101) 및 제2 모터(111)의 조건을 미리 설정한다. 프리 셋팅부는 일정 지점을 영점으로 하는 적정 컨버전스 및 주시각을 이루는 제1, 2 모터의 조건을 프리 셋팅할 수 있다.

셋팅 실행부(216)는 상기 프리 셋팅부(215)에 의하여 셋팅된 상기 제1 모터 및 제2 모터의 조건을 실행시킨다.

상기 입력 유닛(210)은 예를 들어, 버튼(button), 키(key), 스틱(stick), 다이얼(dial)과 같은 형태를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 요 운동 지시부와, 피칭 운동 지시부와, 셔터 조절 지시부와, 프리 셋팅부와, 셋팅 실행부는 하나의 다이얼 또는 버턴을 이용하여서 선택 및 이를 실행할 수 있다.

본 발명은 디스플레이부(230)를 더 포함할 수 있다. 상기 디스플레이부(230)는 입력 유닛의 입력값에 따른 현재 카메라 어댑터의 컨버전스, 주시각, 셔터 스피드 등을 디스플레이 할 수 있다.

한편, 상기 카메라 어댑터(10)에서 비디오 카메라 결합부(17)으로부터 입력 유닛(210)까지의 거리가, 비디오 카메라 결합부(17)으로부터 광 경로 쉬프트 모듈(50)까지의 거리보다 짧다. 이와 같은 구성으로, 상기 입력 유닛(210)이 비디오 카메라 어댑터(10)에 장착된 비디오 카메라(미도시)와 가깝게 배치될 수 있다. 따라서, 작업자가 상기 비디오 카메라의 뷰 파인더(view finder) 또는 디스플레이 패널(display panel)에 표시되는 화상을 보며 상기 입력 유닛(210)을 조작함으로써, 혼자서도 쉽게 상기 비디오 카메라로 입사되는 광(光)의 경로를 정렬할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에서, 상기와 같은 구조를 가진 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터의 주시각 제어방법은, 상기 제1 모터 및 제2 모터를 구동하여, 제1 프리즘 및 제2 프리즘 중 적어도 하나를 움직이면서 일 지점의 특정 피사체를 영점으로 한 적정 축간 거리 및 적정 주시각을 구하는 단계(S10)를 거친다. 상기 구한 특정 피사체의 적정 축간 거리 및 주시각에서의 상기 제1 모터 및 제2 모터의 상태를 저장하여 프리 셋팅하는 단계(S20)를 거친다. 촬영 중에 상기 특정 피사체를 영점으로 하는 경우, 입력 지시부 동작에 따라서 상기 프리 셋팅된 위치로 상기 제1 모터 및 제2 모터를 구동시키는 단계(S30)를 거친다.

각각의 단계를 상세히 설명하면, 먼저 상기 제1 모터 및 제2 모터를 구동하여, 제1 프리즘 및 제2 프리즘 중 적어도 하나를 움직이면서 일 지점의 특정 피사체를 영점으로 한 적정 축간 거리 및 적정 주시각을 구하는 단계(S11)를 거친다. 이를 예를 들어 설명하면, 집 영상을 영점, 즉 모니터 스크린에 해당하는 부분으로 하기 위하여 제1 모터를 작동시키면서 적정 주사각을 찾는다. 이와 더불어 적정 입체감을 주기 위하여 제2 모터를 작동시키면서 적정 축간거리를 구한다.

그 후에, 상기 구한 특정 피사체의 적정 축간 거리 및 주시각에서의 상기 제1 모터 및 제2 모터의 상태를 저장하여 프리 셋팅하는 단계(S12)를 거친다. 상기 프리 셋팅된 조건은 하나의 버턴을 통하여 재 실행될 수 있다. 이 경우, 상기 프리 셋팅 단계는 서로 다른 위치의 피사체를 영점으로 하는 제1 모터 및 제2 모터의 상태 각각을 프리 셋팅하는 단계(S13)(S14)를 거칠 수 있다.

본 발명에 따르면, 입체 영상 촬영용 카메라 어댑터에서 서로 인접하는 제1 프리즘 및 제2 프리즘 중 적어도 하나를 모터에 의하여, 요 운동 및 피칭 운동을 하도록 할 수 있다. 이에 따라서 상기 주시각 및 축간 거리를 자동적으로 조절 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 비디오 카메라 어댑터 12: 커버
210: 입력 유닛 25: 렌즈 모듈 지지대
30: 렌즈 모듈 50: 광 경로 쉬프트 모듈
60: 전자 셔터 65: 제1 프리즘
72: 제2 프리즘 76: 가압판
100: 요운동 구동 유닛 110: 피칭운동 구동 유닛

Claims (9)

1. 평면 영상 촬영용 비디오 카메라에 결합되어 입체 영상을 촬영할 수 있게 해주는 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터로서,
   서로 인접 위치하고 각각 광(光) 투과 가능한 제1 창 및 제2 창이 형성되고, 상기 제1 창 및 제2 창을 교번하여 개폐하는 전자 셔터(shutter);
   상기 전자 셔터를 통해 입사된 서로 인접한 광을 동일한 광축을 가지고 진행하도록 하는 제1, 2 프리즘;
   상기 제1, 2 프리즘으로부터 입사된 광을 평면 영상 촬영용 비디오 카메라로 입사시키는 렌즈 모듈;
   상기 제1, 2 프리즘 중 적어도 하나를 요 운동시키는 제1 모터를 포함하는 요운동 구동 유닛;
   상기 제1, 2 프리즘 중 적어도 하나를 피칭 운동시키는 제2 모터를 포함하는 피칭운동 구동 유닛;
   상기 전자 셔터와, 피칭운동 구동 유닛, 및 요운동 구동 유닛의 구동을 제어하는 구동 제어부; 및
   상기 구동 제어부와 연결되어서, 사용자의 작동에 의하여 상기 구동 제어부가 작동되도록 하는 입력 유닛;
   를 포함하는 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 피칭운동 구동 유닛은:
   상기 제1 프리즘을 고정 지지하며 상측에 상측 연결 돌기가 형성되고, 하측에 하측 연결 돌기가 형성된 제1 프리즘 홀더(holder)와;
   상기 제2 모터의 샤프트(shaft)에 연결되어서 상기 하측 연결돌기를 수평 이동시키는 하측 수평 이송 모듈과;
   상기 상측 연결돌기의 수평 이동을 방지하도록 상기 상측 연결돌기가 삽입 체결되는 연결 통공이 형성된 상부 브라켓;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 하측 수평 이송 모듈은:
   상기 제2 모터의 샤프트 회전에 종동(縱動) 회전하도록 수평하게 연장된 스크류(screw)와,
   상기 하측 연결 돌기가 결합되며 상기 스크류에 끼워져, 상기 스크류가 회전함에 따라 상기 스크류 상에서 이동하여 상기 하측 연결 돌기를 수평 이동시키는 연결 돌기 결합 부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 요운동 구동 유닛은;
   상기 제2 모터의 샤프트(shaft)의 회전에 종동(縱動) 회전하는 회전 부재; 및,
   상기 제1 프리즘 홀더에 고정 결합되며 상기 회전 부재에 접촉 체결되어 상기 회전 부재가 회전함에 따라 이동하여 상기 제1 프리즘 홀더를 각도 변경 시키는 이동 부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 입력 유닛은:
   상기 제1모터의 작동을 지시하는 요 운동 지시부와;
   상기 제2 모터의 작동을 지시하는 피칭 운동 지시부와;
   상기 전자셔터의 셔터 스피드를 조절하는 셔터 조절 지시부와;
   특정 위치의 피사체가 초점이 되는 상기 제1 모터 및 제2 모터의 조건을 미리 설정하는 프리 셋팅부와;
   상기 프리 셋팅부에 의하여 셋팅된 상기 제1 모터 및 제2 모터의 조건을 실행시키는 셋팅 실행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 전자 셔터(shutter)과, 제1, 2 프리즘과, 렌즈 모듈을 고정하여 상기 평면 영상 촬영용 비디오 카메라에 결합되도록 하는 어댑터 브래킷을 더 포함하고,
   상기 입력 유닛은 상기 어댑터 브래킷의 일측에 고정 지지되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항의 구조를 가진 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터의 주시각 제어방법으로서,
   상기 제1 모터 및 제2 모터를 구동하여, 제1 프리즘 및 제2 프리즘 중 적어도 하나를 움직이면서 일 지점의 특정 피사체를 영점으로 한 적정 축간 거리 및 적정 주시각을 구하는 단계;
   상기 구한 특정 피사체의 적정 축간 거리 및 주시각에서의 상기 제1 모터 및 제2 모터의 상태를 저장하여 프리 셋팅하는 단계; 및
   촬영중에 상기 특정 피사체를 영점으로 하는 경우, 입력 지시부 동작에 따라서 상기 프리 셋팅된 위치로 상기 제1 모터 및 제2 모터를 구동시키는 단계;
   를 포함하는 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터의 주시각 제어방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 일 지점의 특정 피사체를 영점으로 한 적정 축간 거리 및 적정 주시각을 구하는 단계는, 서로 다른 위치에 있는 특정 피사체들을 영점으로 한 적정 축간 거리 및 적정 주시각을 각각 구하고,
   상기 제1 모터 및 제2 모터의 상태를 저장하여 프리 셋팅하는 단계는, 각각 다른 위치의 특정 피사체마다의 상기 제1 모터 및 제2 모터의 상태를 프리 셋팅하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터의 주시각 제어방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 제1 모터 및 제2 모터를 구동하는 것으로, 사용자의 조작에 의하여 작동되는 모터 구동 지시부를 더 포함하여서, 상기 촬영시에 하나의 피사체를 영점으로 하는 경우, 카메라 화면을 보면서 상기 모터 구동 지시부를 수동으로 작동시켜서, 상기 제1 모터 및 제2 모터를 구동하여 상기 피사체를 영점으로 하는 축간 거리 및 주시각을 정하는 단계를 더 포함하고,
   상기 축간 거리는 상기 제1 모터를 구동시켜서 조절하고,
   상기 주시각은 제2 모터를 구동시켜서 조절하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영용 비디오 카메라 어댑터의 주시각 제어방법.
   

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