KR101820632B1 - Lens provided with compound eye structure and camera system including it - Google Patents

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KR101820632B1 KR1020170088660A KR20170088660A KR101820632B1 KR 101820632 B1 KR101820632 B1 KR 101820632B1 KR 1020170088660 A KR1020170088660 A KR 1020170088660A KR 20170088660 A KR20170088660 A KR 20170088660A KR 101820632 B1 KR101820632 B1 KR 101820632B1
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Abstract

The present invention relates to a compound eye structure lens and a camera system including the lens, which process the inner circumferential surface of a transparent portion spherical shell with a constant thickness so that a plurality of polygonal planes can be placed adjacently to one another along a curved surface of the portion spherical shell and, in turn, a polyhedral surface composed of a plurality of polygonal planes can form the inner surface of a lens. At a point where planes in parallel to each of the polygonal planes are in contact with the outer circumferential surface of the portion spherical shell, a straight line at right angles to the outer circumferential surface of the portion spherical shell is formed to vertically pass the center of the polygonal planes that form the inner surface of the lens. In addition, the camera system includes the compound eye structure lens that a focus where an image of an object passing the portion spherical shell is formed the same as a focus where an image of an object passing a plurality of ommatidium lenses of which the inner circumferential surface is composed of the outer circumferential surface of the portion spherical shell and the polygonal planes. The present invention has a simple structure, thereby capable of being easily manufactured.

Description

겹눈 구조 렌즈 및 그 렌즈를 포함한 카메라 시스템{Lens provided with compound eye structure and camera system including it}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a camera system including a compound eye lens and a lens thereof,

본 발명은 광학 렌즈 및 그 렌즈를 포함한 카메라 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 다수의 마이크로 렌즈가 하나의 초점에 이미지를 형성하는 겹눈 구조가 채용된 렌즈 및 그 렌즈를 포함한 카메라 시스템에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical lens and a camera system including the lens, and more particularly, to a camera system including the lens and a lens employing an eyepiece structure in which a plurality of microlenses form an image in one focal point.

일반적으로 렌즈를 여러 개 채용하여 촬영용 광학 렌즈를 구성한다. 광학 렌즈는 카메라 시스템에 필수적으로 채용된다. 그런데 종래의 광학 렌즈는 광의 입사 면적에 한계가 있거나 복수의 렌즈가 가지는 물리적인 한계 때문에 소형화가 어렵다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 생체모사기술(biomimetics)을 이용한 곤충의 겹눈 구조를 렌즈에 채용하는 기술이 개발되고 있다. 곤충의 겹눈 구조를 렌즈에 채용하는 종래의 기술은 렌즈의 배열이 정확하지 않아서 렌즈에 맺히는 사물의 상의 초점이 달라서 생기는 겹침(overlap)으로 인하여 렌즈의 물리적인 크기를 줄이기 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제로 인하여 종래의 겹눈 구조 렌즈는 폐쇄회로 카메라(CCTV) 시스템에 적용할 수 없는 문제점이 있다.In general, a plurality of lenses are employed to constitute an optical lens for photographing. Optical lenses are essentially employed in camera systems. However, the conventional optical lens has a problem that it is difficult to downsize due to the limitation of the incidence area of light or the physical limitations of a plurality of lenses. In order to solve such a problem, a technique of employing an integrated structure of insects using biomimetics in lenses has been developed. Conventional arts that employ an integrated structure of insects as a lens have a problem that it is difficult to reduce the physical size of the lens due to an overlap caused by a difference in the focus of an object formed on the lens because the arrangement of the lenses is not accurate. Due to such a problem, the conventional compound eye lens can not be applied to a closed circuit camera (CCTV) system.

KR 10-2017-0034519 AKR 10-2017-0034519 A

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 겹눈 구조가 채용된 광학 렌즈의 구조를 개선함으로써 구조가 간단하여 제조가 용이하고 겹눈 렌즈를 구성하는 각각의 낱눈 렌즈(마이크로 렌즈, 낱눈 렌즈)에 맺히는 상이 겹침 없이 겹눈 렌즈의 초점에 맺히도록 함으로써 사물의 위치와 거리에 따른 정보를 알 수 있도록 된 겹눈 구조 렌즈 및 그 렌즈를 포함한 카메라 시스템을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to improve the structure of an optical lens employing an overlapped structure, , A single lens) is formed on the focal point of the double-layered lens without overlapping so that the information on the position and distance of the object can be known, and a camera system including the lens.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 겹눈 구조 렌즈는, 일정한 두께를 가진 투명한 부분 구각(shperical shell)의 내주면을 가공하여 다수의 다각형 평면이 상기 부분 구각의 곡면을 따라 서로 인접하도록 배치됨으로써 다수의 다각형 평면으로 이루어진 다면체면이 렌즈의 내면을 형성하도록 구성되며,In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, an inner peripheral surface of a transparent partial shore shell having a predetermined thickness is processed so that a plurality of polygonal surfaces are adjacent to each other along a curved surface of the partial annular angle A plurality of polygonal planes are arranged so that a polygonal surface forms an inner surface of the lens,

각각의 상기 다각형 평면과 평행한 평면이 상기 부분 구각의 외주면과 접촉되는 점에서 상기 부분 구각의 외주면에 수직인 직선은 상기 렌즈의 내면을 형성하는 상기 다각형 평면의 중심을 수직으로 통과하도록 구성되며,A straight line perpendicular to an outer peripheral surface of the partial annular angle at a point where a plane parallel to each of the polygonal planes contacts the outer peripheral surface of the partial annular angle is configured to pass vertically through the center of the polygonal plane forming the inner surface of the lens,

상기 부분 구각을 통과한 사물의 상이 맺히는 초점과 상기 부분 구각의 외주면과 각각의 상기 다각형 평면을 내주면으로 하는 다수의 낱눈 렌즈를 통과한 사물의 상이 맺히는 초점이 동일하게 구성된 점에 특징이 있다.The focal point of the object passing through the partial hole and the focal point of the object passing through the plurality of one-point lenses having the outer peripheral surface of the partial hole and each of the polygonal planes as the inner peripheral surface are made the same.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 겹눈 구조 렌즈를 포함한 카메라 시스템은, 일정한 두께를 가진 투명한 부분 구각(shperical shell)의 내주면을 가공하여 다수의 다각형 평면이 상기 부분 구각의 곡면을 따라 서로 인접하도록 배치됨으로써 다수의 다각형 평면으로 이루어진 다면체면이 렌즈의 내면을 형성하도록 구성되며,According to an aspect of the present invention, there is provided a camera system including a compound eye lens according to an exemplary embodiment of the present invention. The camera system comprises a transparent shiner shell having a predetermined thickness, and a plurality of polygonal planes, A plurality of polygonal planes are arranged to adjoin each other so as to form an inner surface of the lens,

각각의 상기 다각형 평면과 평행한 평면이 상기 부분 구각의 외주면과 접촉되는 점에서 상기 부분 구각의 외주면에 수직인 직선은 상기 렌즈의 내면을 형성하는 상기 다각형 평면의 중심을 수직으로 통과하도록 구성되며,A straight line perpendicular to an outer peripheral surface of the partial annular angle at a point where a plane parallel to each of the polygonal planes contacts the outer peripheral surface of the partial annular angle is configured to pass vertically through the center of the polygonal plane forming the inner surface of the lens,

상기 부분 구각을 통과한 사물의 상이 맺히는 초점과 상기 부분 구각의 외주면과 각각의 상기 다각형 평면을 내주면으로 하는 다수의 낱눈 렌즈를 통과한 사물의 상이 맺히는 초점이 동일하게 구성된 것을 특징으로 하는 겹눈 구조 렌즈; 및Wherein the focal point of the object passing through the plurality of one-point lenses having the outer peripheral surface of the partial annular angle and the inner peripheral surface of each of the polygonal planes is the same. ; And

상기 겹눈 구조 렌즈에 의한 상이 맺히는 위치에 배치되며 각각의 상기 낱눈 렌즈의 상을 분리하여 인식하는 이미지 센서;를 포함한 점에 특징이 있다.And an image sensor disposed at a position where an image is formed by the compound eye lens and recognizing images of each of the one-dimensional lenses separately.

상기 겹눈 구조 렌즈는 일정한 거리를 두고 한 쌍이 배치되어 좌 겹눈 렌즈와 우 겹눈 렌즈를 구성하며,The pair of compound lenses are arranged at a predetermined distance to form a left eye lens and a right eye lens,

상기 이미지 센서는 상기 좌 겹눈 렌즈와 상기 우 겹눈 렌즈에 의한 상이 맺히는 위치에 각각 배치된 것이 바람직하다.And the image sensor is disposed at a position where images are formed by the left and right eye lenses.

상기 이미지 센서와 전기적으로 연결되어 상기 이미지 센서로부터 데이터를 수신하는 제어부를 구비하며,And a control unit electrically connected to the image sensor to receive data from the image sensor,

상기 제어부에는 상기 좌 겹눈 렌즈와 상기 우 겹눈 렌즈를 구성하는 상기 낱눈 렌즈의 상이 동일한 낱눈 렌즈의 조합과 상의 크기에 따른 사물과 렌즈와의 거리 정보가 저장되며,The control unit stores distance information of a combination of the left eye lens and the right eye lens and the distance between the object and the lens according to the size of the image,

상기 제어부는 단위 시간당 상기 좌 겹눈 렌즈와 상기 우 겹눈 렌즈를 구성하는 상기 낱눈 렌즈의 상이 동일한 낱눈 렌즈의 조합과 상의 크기의 변화로부터 사물의 이동 속도를 계산하도록 구성된 것이 바람직하다.The control unit may calculate the moving speed of the object from the combination of the left and right eye lenses constituting the right eye lens unit and the combination of the same one-point lenses and the image size change.

본 발명에 따른 겹눈 구조 렌즈는 부분 구각을 외주면으로하고 내주면은 다수의 다각형 평면이 서로 인접하도록 구성됨으로써 다수의 낱눈 렌즈의 초점이 동일한 지점에 형성되어 사물의 위치가 달라지는 경우에도 낱눈의 조합에 의해 사물의 위치 및 크기의 식별이 가능한 효과를 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 겹눈 구조 렌즈를 포함한 카메라 시스템은 좌 겹눈 렌즈와 우 겹눈 렌즈를 구성하는 다수의 낱눈 렌즈의 조합과 상의 크기로부터 사물의 위치, 크기 및 이동 속도를 추출할 수 있으며 상의 겹침이 없는 고성능 감시 카메라 시스템을 구성할 수 있는 효과를 제공한다.The compound eye lens according to the present invention is configured such that the partial annular angle is an outer peripheral surface and the inner peripheral surface is formed such that a plurality of polygonal planes are adjacent to each other so that the focus of a plurality of single lenses is formed at the same point, Thereby providing an effect capable of identifying the position and size of the object. In addition, the camera system including the compound eye lens according to the present invention can extract the position, size, and moving speed of an object from the combination of a plurality of single lenses constituting the left eye lens and the right eye lens and the image size, A surveillance camera system without a high performance can be configured.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 겹눈 구조 렌즈의 입체적인 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 겹눈 구조 렌즈의 내면 구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ - Ⅲ 선 단면 구조를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 하나의 낱눈 렌즈의 구조를 상세하게 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 낱눈 구조를 더 상세하게 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 겹눈 구조 렌즈를 채용한 카메라 시스템의 렌즈 및 이미지 센서의 배치 구조를 보여주는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a three-dimensional structure of a compound eye lens according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a view showing the inner surface structure of the compound eye lens shown in FIG. 1. FIG.
3 is a view showing a sectional structure taken along the line III-III shown in FIG.
FIG. 4 is a detailed view illustrating the structure of one single lens shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a view showing the even-numbered structure shown in FIG. 4 in more detail.
FIG. 6 is a view showing an arrangement structure of a lens and an image sensor of a camera system employing the compounded structure lens shown in FIG. 1. FIG.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 겹눈 구조 렌즈의 입체적인 구조를 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 겹눈 구조 렌즈의 내면 구조를 보여주는 도면이다. 도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ - Ⅲ 선 단면 구조를 보여주는 도면이다. 도 4는 도 1에 도시된 하나의 낱눈 렌즈의 구조를 상세하게 보여주는 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 낱눈 구조를 더 상세하게 보여주는 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 낱눈 구조를 더 상세하게 보여주는 도면이다. 도 6은 도 1에 도시된 겹눈 구조 렌즈를 채용한 카메라 시스템의 렌즈 및 이미지 센서의 배치 구조를 보여주는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a three-dimensional structure of a compound eye lens according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. FIG. 2 is a view showing the inner surface structure of the compound eye lens shown in FIG. 1. FIG. 3 is a view showing a sectional structure taken along the line III-III shown in FIG. FIG. 4 is a detailed view illustrating the structure of one single lens shown in FIG. 1. FIG. FIG. 5 is a view showing the even-numbered structure shown in FIG. 4 in more detail. FIG. 5 is a view showing the even-numbered structure shown in FIG. 4 in more detail. FIG. 6 is a view showing an arrangement structure of a lens and an image sensor of a camera system employing the compounded structure lens shown in FIG. 1. FIG.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 겹눈 구조 렌즈(10)는 일정한 두께를 가진 투명한 부분 구각(shperical shell)의 내주면을 가공하여 제조된다. 예컨대 상기 부분 구각은 유리, 합성수지, 크리스탈, 형석 중 어느 하나의 소재로 이루어질 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 6, the compound lens 10 according to the preferred embodiment of the present invention is manufactured by processing an inner peripheral surface of a transparent partial shper shell having a constant thickness. For example, the partial hole may be made of any one of glass, synthetic resin, crystal, and fluorite.

상기 부분 구각의 내주면을 가공함으로써 다수의 다각형 평면이 상기 부분 구각의 곡면을 따라 서로 인접하도록 배치된다. 상기 다각형 평면은 예컨대, 삼각형, 사각형, 사다리꼴, 오각형, 육각형 등 다양한 다각형 평면이 채용될 수 있다. 또한 상기 다각형 평면은 한 종류의 다각형으로 이루어질 수 있으며, 경우에 따라 다른 종류의 다각형이 혼합되어 채용될 수 있다. And a plurality of polygonal planes are disposed adjacent to each other along the curved surface of the partial annular angle by machining the inner peripheral surface of the partial annular angle. The polygonal plane may be, for example, a polygonal plane such as a triangle, a rectangle, a trapezoid, a pentagon, or a hexagon. In addition, the polygonal plane may be a polygon of one kind, and may be adopted by mixing different types of polygons depending on the case.

본 실시 예에서는 상기 다각형 평면으로서 정육각형 평면(42)을 채용하였다. In this embodiment, a hexagonal plane 42 is employed as the polygonal plane.

상기 정육각형 평면(42)이 상기 부분 구각의 곡면을 따라 서로 인접하도록 배치된다. 상기 다수의 정육각형 평면(42)으로 이루어진 다면체면은 상기 겹눈 구조 렌즈(10)의 내면을 형성한다.And the hexagonal planes 42 are disposed adjacent to each other along the curved surface of the partial annular angle. The multi-sided body surface composed of the plurality of regular hexagonal planes (42) forms the inner surface of the compound body structure lens (10).

서로 마주하는 상기 부분 구각의 외주면과 상기 정육각형 평면(42)은 하나의 낱눈 렌즈(40)를 구성한다. 상기 낱눈 렌즈(40)는 독립적인 렌즈로서 사물의 상(400)을 형성하는 마이크로 렌즈이다. 다수의 상기 낱눈 렌즈(40)는 동일한 초점을 가지도록 형성된다. 더 구체적으로 각각의 상기 정육각형 평면(42)과 평행한 평면이 상기 부분 구각의 외주면(20)과 접촉되는 점에서 상기 부분 구각의 외주면(20)에 수직인 직선은 상기 낱눈 렌즈(40)의 내면을 형성하는 상기 정육각형 평면(42)의 중심을 수직으로 통과하도록 구성된다. 또한, 상기 부분 구각을 통과한 사물의 상(400)이 맺히는 초점과 상기 부분 구각의 외주면과 각각의 상기 정육각형 평면(42)을 내주면으로 하는 다수의 낱눈 렌즈(40)를 통과한 사물의 상(400)이 맺히는 초점이 동일하게 구성된다. 더 구체적으로 상기 각각의 낱눈 렌즈의 중심축은 하나의 점에 수렴하도록 구성된다. 상기 낱눈 렌즈(40)는 사물(300)의 위치와 거리에 따라 하나 또는 복수의 낱눈 렌즈(40)를 통하여 상을 형성한다. 다수의 상기 낱눈 렌즈(40)는 서로 다른 각도로 배치되어 있으므로 사물(300)의 위치에 따라 정확한 상이 맺히는 낱눈 렌즈(40)는 이론적으로 하나가 된다. 그러나 사물(300)과 80% 이상의 동일성을 가진 상을 동일한 상으로 정의할 경우 복수의 낱눈 렌즈(40)에 동일한 사물의 상(400)이 형성될 수 있다. 이와 같은 겹눈 구조 렌즈(10)를 2개 이상 일정한 거리를 두고 배치할 경우에는 카메라 시스템을 구성할 수 있다.The outer circumferential surface of the partially corners facing each other and the regular hexagonal plane 42 constitute one single lens 40. The single-point lens 40 is a micro lens that forms an object image 400 as an independent lens. The plurality of one-point lenses 40 are formed to have the same focal point. More specifically, a straight line perpendicular to the outer circumferential surface 20 of the partial convex surface at a point where a plane parallel to each of the hexagonal planes 42 is in contact with the outer circumferential surface 20 of the partial convex angle, Perpendicular to the center of the hexagonal plane (42) forming the hexagonal plane (42). The image of the object passing through the plurality of one-point lenses 40 having the outer peripheral surface of the partial annular angle and the regular hexagonal plane 42 as the inner peripheral surface, 400 have the same focus. More specifically, the center axes of the respective one-point lenses are configured to converge to one point. The one-point lens 40 forms an image through one or a plurality of single lenses 40 according to the position and distance of the object 300. Since the plurality of one-point lenses 40 are arranged at different angles, the one-point lens 40, which forms an accurate image according to the position of the object 300, theoretically becomes one. However, when an image having an identicality of 80% or more with the object 300 is defined as the same image, an image 400 of the same object can be formed on the plurality of single lenses 40. A camera system can be constructed when two or more such compounded structure lenses 10 are disposed at a certain distance.

도 6을 참조하면, 2개의 겹눈 구조 렌즈(10)가 일정한 거리를 두고 배치된 카메라 시스템의 구조를 개념적으로 이해할 수 있다.Referring to FIG. 6, the structure of the camera system in which the two compound eye lenses 10 are arranged at a predetermined distance can be conceptually understood.

도 6에 도시된 카메라 시스템(100)은 상술한 겹눈 구조 렌즈(10)를 일정한 거리를 두고 동일한 평면에 한 쌍이 배치된다. 서술의 편의상 하나의 겹눈 구조 렌즈를 좌 겹눈 렌즈(110)라 하고 다른 하나의 겹눈 구조 렌즈를 우 겹눈 렌즈(120)라 정의한다. In the camera system 100 shown in FIG. 6, a pair of the above-described compounded structure lenses 10 are arranged on the same plane at a certain distance. For convenience of description, one compound lens element is defined as a left eye lens 110 and another compound lens element is defined as a right eye lens 120. [

상기 좌 겹눈 렌즈(110)에 의한 상이 맺히는 위치에 이미지 센서(200)가 배치된다. 상기 이미지 센서(200)는 상기 좌 겹눈 렌즈(110)를 구성하는 각각의 낱눈 렌즈(40)의 상(이미지)을 분리할 수 있는 분해능을 가진다.The image sensor 200 is disposed at a position where an image is formed by the left eye layer lens 110. The image sensor 200 has a resolution capable of separating images (images) of the respective single lenses 40 constituting the left intraocular lens 110.

상기 우 겹눈 렌즈(120)에 의한 상이 맺히는 위치에 다른 이미지 센서(200)가 배치된다. 상기 이미지 센서(200)는 상기 좌 겹눈 렌즈(110)와 대응하는 이미지 센서(200)와 동일한 종류의 센서가 채용될 수 있다. 즉 상기 우 겹눈 렌즈(120)에 대응하는 이미지 센서(200)는 상기 우 겹눈 렌즈(120)를 구성하는 각각의 낱눈 렌즈(40)의 상(이미지)을 분리할 수 있는 분해능을 가진다.Another image sensor 200 is disposed at a position where the image of the right eye 120 is formed. The image sensor 200 may employ a sensor of the same type as that of the image sensor 200 corresponding to the left eye layer lens 110. That is, the image sensor 200 corresponding to the right-eye lens 120 has a resolution capable of separating images (images) of the respective one-eye lenses 40 constituting the right-eye lens 120.

즉, 상기 이미지 센서(200)는 상기 좌 겹눈 렌즈(110)와 상기 우 겹눈 렌즈(120)에 의한 상이 맺히는 위치에 각각 배치된다.That is, the image sensor 200 is disposed at a position where the image of the left eye layer 110 and the layer of the right eye layer 120 are formed.

상기 카메라 시스템(100)은 제어부(250)를 구비한다.The camera system 100 includes a controller 250.

상기 제어부(250)는 상기 이미지 센서(200)와 각각 전기적으로 연결된다. 상기 제어부(250)는 상기 이미지 센서(200)로부터 데이터를 수신한다.The controller 250 is electrically connected to the image sensor 200. The control unit 250 receives data from the image sensor 200.

상기 제어부(250)에는 상기 좌 겹눈 렌즈(110)와 상기 우 겹눈 렌즈(120)를 구성하는 상기 낱눈 렌즈(40)의 상이 동일한 낱눈 렌즈(40)의 조합과 상의 크기에 따른 사물(300)과 렌즈와의 거리 정보가 저장된다. 상기 제어부(250)에 사물(300)과 렌즈와의 거리 정보를 저장하는 방법은 예컨대 일정한 길이를 가진 사물(300)을 위치를 바꾸어 가면서 동일한 상이 형성되는 낱눈 렌즈(40)를 특정하고 그 위치에서 사물(300)의 중심과 렌즈 간 거리를 측정하여 제어부(250)의 메모리에 입력한다. 사물(300)의 중심과 렌즈 간 거리는 예컨대 좌 겹눈 렌즈(110)의 초점과 우 겹눈 렌즈(120)의 초점을 연결한 직선에 사물(300)의 중심에서 수직선을 그어 그 수직선의 길이를 거리(d)로 정의할 수 있다. 또한, 예컨대 사물(300)의 상의 크기는 사물(300)의 상이 형성되는 낱눈 렌즈(40)의 수로서 정의할 수 있다.The control unit 250 controls the combination of the left eye lens 110 and the right eye lens 120 with the same single lens 40 and the object 300 according to the image size, Distance information to the lens is stored. A method for storing the distance information between the object 300 and the lens in the controller 250 is to specify a single lens 40 in which the same image is formed while changing the position of the object 300 having a predetermined length, The distance between the center of the object 300 and the lens is measured and input to the memory of the control unit 250. [ The distance between the center of the object 300 and the lens is determined by, for example, plotting a vertical line at the center of the object 300 on the straight line connecting the focus of the left eye lens 110 and the focus of the right eye lens 120, d). Also, for example, the size of the image of the object 300 can be defined as the number of the single lenses 40 on which the image of the object 300 is formed.

상기 제어부(250)는 단위 시간당 상기 좌 겹눈 렌즈(110)와 상기 우 겹눈 렌즈(120)를 구성하는 상기 낱눈 렌즈(40)의 상이 동일한 낱눈 렌즈(40)의 조합과 상의 크기의 변화로부터 사물(300)의 이동 속도를 계산할 수 있다.The control unit 250 determines whether the left eye layer lens 110 and the right eye layer lens 120 constituting the left eye layer lens 120 have the same number of one- 300 can be calculated.

따라서, 상기 카메라 시스템(100)은 상기 좌 겹눈 렌즈(110)를 구성하는 하나 또는 복수의 낱눈 렌즈(40) 및 상기 우 겹눈 렌즈(120)를 구성하는 하나 또는 복수의 낱눈 렌즈(40)의 조합에 의해 사물(300)과 렌즈 간 거리 벡터가 확정된다. 또한, 사물의 상(400)이 맺히는 낱눈 렌즈(40)의 수에 따라 사물(300)의 크기가 결정된다. 따라서 상기 좌 겹눈 렌즈(110) 및 상기 우 겹눈 렌즈(120)를 구성하는 낱눈 렌즈(40)에 동일한 상이 형성될 경우 그 낱눈 렌즈(40)의 조합이 확정되면 사물(300)과 렌즈와의 거리 및 크기를 알 수 있다. 상기 제어부(250)는 단위 시간당 상기 좌 겹눈 렌즈(110)와 상기 우 겹눈 렌즈(120)를 구성하는 낱눈 렌즈(40)들 중 동일한 상이 맺히는 낱눈 렌즈(40)의 조합과 상의 크기의 변화로부터 사물(300)의 이동 속도를 계산할 수 있다.Accordingly, the camera system 100 may be configured such that one or a plurality of single lenses 40 constituting the left eye layer lens 110 and a combination of one or plural single lenses 40 constituting the right eye layer 120 The distance between the object 300 and the lens is determined. In addition, the size of the object 300 is determined by the number of the one-point lenses 40 formed by the object image 400. Therefore, when the same image is formed on the left eye lens 110 and the right eye lens 120, when the combination of the one eye lens 40 is determined, the distance between the object 300 and the lens And size. The control unit 250 may calculate the distance between the left eye layer lens 110 and the right eye layer 120 by using a combination of a single lens 40 formed of the same one of the single lenses 40 constituting the right eye layer lens 120, The moving speed of the moving object 300 can be calculated.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성 요소를 포함한 겹눈 구조 렌즈의 작용 효과를 상기 겹눈 구조 렌즈가 채용된 감시 카메라 시스템(100)이 작동하는 과정을 예로 들어 상세하게 서술하기로 한다.Hereinafter, the operation and effect of the compound eye lens including the above-mentioned components will be described in detail by taking as an example the operation of the surveillance camera system 100 employing the compound eye lens.

도 6을 참조하면, 상기 카메라 시스템(100)은 상기 좌 겹눈 렌즈(110)와 상기 우 겹눈 렌즈(120)의 전방에 위치한 사물(300)을 연속적으로 촬영한다. 단위 시간 당 촬영되는 이미지가 일정한 시간 당 연속적으로 스크린 또는 모니터에 투사됨으로써 동영상이 형성된다. 상기 좌 겹눈 렌즈(110)와 상기 우 겹눈 렌즈(120) 가 배치된 거리는 상기 카메라 시스템(100)에 촬영되는 사물(300)과 렌즈 간 거리에 비하여 현저하게 가깝다. 따라서 상기 좌 겹눈 렌즈(110)를 통과한 사물의 상(400)이 맺히는 낱눈 렌즈(40)와, 상기 우 겹눈 렌즈(120)를 통과한 사물의 상(400)이 맺히는 낱눈 렌즈(40)의 수와 위치는 유사할 수 있다. 이에 따라 사물의 상(400)이 맺히는 낱눈 렌즈(40)의 조합에 의해 사물(300)의 위치가 결정된다. 또한 동일한 크기의 사물(300)이 시간의 변화에 따라 위치가 이동할 경우 이동된 위치에서의 상이 맺히는 낱눈 렌즈(40)의 조합이 결정된다. 또한, 사물(300)의 이동에 따른 상의 상대적인 크기 변화도 상이 맺히는 낱눈 렌즈(40)의 수의 변화에 의해 계산될 수 있다. 따라서 단위 시간당 사물(300)의 이동에 따른 상이 맺히는 낱눈 렌즈(40)의 조합과 상의 크기 변화로부터 사물(300)의 이동 속도를 계산할 수 있다. 상기 감시 카메라 시스템(100)은 이와 같은 알고리즘에 의해 상기 제어부(250)가 사물(300)의 이동 속도가 큰 대상을 발견한 경우 위험목표물로 설정할 수 있다. 또한, 별도의 추적 시스템을 가동하여 해당 사물(300)을 위험 대상으로 특정하여 추적할 수 있다.Referring to FIG. 6, the camera system 100 continuously photographs an object 300 located in front of the left eye lens 110 and the right eye lens 120. A moving image is formed by projecting an image per unit time continuously on a screen or a monitor per predetermined time. The distance between the left eye layer lens 110 and the right eye layer lens 120 is remarkably close to the distance between the object 300 and the lens of the camera system 100. A single point lens 40 for forming an image 400 of an object passed through the left eye layer lens 110 and a single lens 40 for forming an image 400 of an object passing through the right eye layer lens 120 The number and position may be similar. Accordingly, the position of the object 300 is determined by the combination of the one-point lens 40 formed by the image 400 of the object. Also, when the position of the object 300 having the same size moves with time, the combination of the single lens 40 in which the image is formed at the moved position is determined. In addition, the relative size change of the image due to the movement of the object 300 can also be calculated by a change in the number of the one-point lenses 40 formed. Accordingly, the moving speed of the object 300 can be calculated from the combination of the one-point lenses 40 formed by the movement of the object 300 per unit time and the change in the size of the image. The surveillance camera system 100 can set a dangerous target when the control unit 250 detects an object with a high moving speed of the object 300 according to the algorithm. In addition, a separate tracking system can be operated to track the object 300 as a dangerous object.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 겹눈 구조 렌즈는 부분 구각을 외주면으로하고 내주면은 다수의 다각형 평면이 서로 인접하도록 구성됨으로써 다수의 낱눈 렌즈의 초점이 동일한 지점에 형성되어 사물의 위치가 달라지는 경우에도 낱눈의 조합에 의해 사물의 위치 및 크기의 식별이 가능한 효과를 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 겹눈 구조 렌즈를 포함한 카메라 시스템은 좌 겹눈 렌즈와 우 겹눈 렌즈를 구성하는 다수의 낱눈 렌즈의 조합과 상의 크기로부터 사물의 위치, 크기 및 이동 속도를 추출할 수 있으며 상의 겹침이 없는 고성능 감시 카메라 시스템을 구성할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the compound eye lens according to the present invention has a partial spherical surface as an outer peripheral surface and a plurality of polygonal planes as an inner peripheral surface thereof are arranged adjacent to each other so that the focal points of a plurality of single lenses are formed at the same spot, The position and the size of the object can be identified. In addition, the camera system including the compound eye lens according to the present invention can extract the position, size, and moving speed of an object from the combination of a plurality of single lenses constituting the left eye lens and the right eye lens and the image size, A surveillance camera system without a high performance can be configured.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications can be made by those skilled in the art within the technical scope of the present invention. Is obvious.

10 : 겹눈 구조 렌즈
20 : 외주면
30 : 내주면
40 : 낱눈 렌즈
42 : 정육각형 평면
50 : 초점
100 : 카메라 시스템
110 : 좌 겹눈 렌즈
120 : 우 겹눈 렌즈
200 : 이미지 센서
250 : 제어부
300 : 사물
400 : 사물의 상10: Lens with compound eyes
20:
30: inner peripheral surface
40: one-point lens
42: Hexagon flat
50: Focus
100: Camera system
110: Left eye lens
120: Right eye lens
200: Image sensor
250:
300: Things
400: The image of things

Claims (4)

일정한 두께를 가진 투명한 부분 구각(shperical shell)의 내주면을 가공하여 다수의 다각형 평면이 상기 부분 구각의 곡면을 따라 서로 인접하도록 배치됨으로써 다수의 다각형 평면으로 이루어진 다면체면이 렌즈의 내면을 형성하도록 구성되며,
각각의 상기 다각형 평면과 평행한 평면이 상기 부분 구각의 외주면과 접촉되는 점에서 상기 부분 구각의 외주면에 수직인 직선은 상기 렌즈의 내면을 형성하는 상기 다각형 평면의 중심을 수직으로 통과하도록 구성되며,
상기 부분 구각을 통과한 사물의 상이 맺히는 초점과 상기 부분 구각의 외주면과 각각의 상기 다각형 평면을 내주면으로 하는 다수의 낱눈 렌즈를 통과한 사물의 상이 맺히는 초점이 동일하게 구성된 것을 특징으로 하는 겹눈 구조 렌즈.A plurality of polygonal planes are arranged so as to be adjacent to each other along the curved surface of the partial corners by processing an inner circumferential surface of a transparent shperical shell having a constant thickness so that a polyhedral surface composed of a plurality of polygonal planes forms an inner surface of the lens ,
A straight line perpendicular to an outer peripheral surface of the partial annular angle at a point where a plane parallel to each of the polygonal planes contacts the outer peripheral surface of the partial annular angle is configured to pass vertically through the center of the polygonal plane forming the inner surface of the lens,
Wherein the focal point of the object passing through the plurality of one-point lenses having the outer peripheral surface of the partial annular angle and the inner peripheral surface of each of the polygonal planes is the same. . 일정한 두께를 가진 투명한 부분 구각(shperical shell)의 내주면을 가공하여 다수의 다각형 평면이 상기 부분 구각의 곡면을 따라 서로 인접하도록 배치됨으로써 다수의 다각형 평면으로 이루어진 다면체면이 렌즈의 내면을 형성하도록 구성되며,
각각의 상기 다각형 평면과 평행한 평면이 상기 부분 구각의 외주면과 접촉되는 점에서 상기 부분 구각의 외주면에 수직인 직선은 상기 렌즈의 내면을 형성하는 상기 다각형 평면의 중심을 수직으로 통과하도록 구성되며,
상기 부분 구각을 통과한 사물의 상이 맺히는 초점과 상기 부분 구각의 외주면과 각각의 상기 다각형 평면을 내주면으로 하는 다수의 낱눈 렌즈를 통과한 사물의 상이 맺히는 초점이 동일하게 구성된 것을 특징으로 하는 겹눈 구조 렌즈; 및
상기 겹눈 구조 렌즈에 의한 상이 맺히는 위치에 배치되며 각각의 상기 낱눈 렌즈의 상을 분리하여 인식하는 이미지 센서;를 포함한 것을 특징으로 하는 겹눈 구조 렌즈를 포함한 카메라 시스템.A plurality of polygonal planes are arranged so as to be adjacent to each other along the curved surface of the partial corners by processing an inner circumferential surface of a transparent shperical shell having a constant thickness so that a polyhedral surface composed of a plurality of polygonal planes forms an inner surface of the lens ,
A straight line perpendicular to an outer peripheral surface of the partial annular angle at a point where a plane parallel to each of the polygonal planes contacts the outer peripheral surface of the partial annular angle is configured to pass vertically through the center of the polygonal plane forming the inner surface of the lens,
Wherein the focal point of the object passing through the plurality of one-point lenses having the outer peripheral surface of the partial annular angle and the inner peripheral surface of each of the polygonal planes is the same. ; And
And an image sensor disposed at a position where an image is formed by the compound lens structure lens and recognizing an image of each of the one-dimensional lenses separately. 제2항에 있어서,
상기 겹눈 구조 렌즈는 일정한 거리를 두고 한 쌍이 배치되어 좌 겹눈 렌즈와 우 겹눈 렌즈를 구성하며,
상기 이미지 센서는 상기 좌 겹눈 렌즈와 상기 우 겹눈 렌즈에 의한 상이 맺히는 위치에 각각 배치된 것을 특징으로 하는 겹눈 구조 렌즈를 포함한 카메라 시스템.3. The method of claim 2,
The pair of compound lenses are arranged at a predetermined distance to form a left eye lens and a right eye lens,
Wherein the image sensor is disposed at a position where an image is formed by the left-eye lens and the right-eye lens. 제3항에 있어서,
상기 이미지 센서와 전기적으로 연결되어 상기 이미지 센서로부터 데이터를 수신하는 제어부를 구비하며,
상기 제어부에는 상기 좌 겹눈 렌즈와 상기 우 겹눈 렌즈를 구성하는 상기 낱눈 렌즈의 상이 동일한 낱눈 렌즈의 조합과 상의 크기에 따른 사물과 렌즈와의 거리 정보가 저장되며,
상기 제어부는 단위 시간당 상기 좌 겹눈 렌즈와 상기 우 겹눈 렌즈를 구성하는 상기 낱눈 렌즈의 상이 동일한 낱눈 렌즈의 조합과 상의 크기의 변화로부터 사물의 이동 속도를 계산하도록 구성된 것을 특징으로 하는 겹눈 구조 렌즈를 포함한 카메라 시스템.The method of claim 3,
And a control unit electrically connected to the image sensor to receive data from the image sensor,
Wherein the control unit stores distance information of a combination of the left eye lens and the right eye lens and the distance between the object and the lens according to the size of the image,
Wherein the control unit is configured to calculate the moving speed of the object based on a combination of the left eye lens and the right eye lens and the combination of the same one-point lenses constituting the right eye lens unit and the change of the image size per unit time Camera system.
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