KR101974954B1 - 캘리브레이션 기능을 가지는 멀티 카메라 장착 구조 - Google Patents

Abstract

제1 카메라 모듈 및 제2 카메라 모듈을 장착할 수 있도록 구성되는 멀티 카메라 장착 구조는, 회전 가능하도록 설치되는 구동 기어, 상기 구동 기어의 회전에 대응하여 직선 이동을 하도록 상기 구동 기어에 치합되며 직선 이동에 의해 상기 제1 카메라 모듈을 피봇 구동시키도록 상기 제1 카메라 모듈에 체결되는 제1 피구동 기어 부재, 그리고 상기 구동 기어의 회전에 대응하여 상기 제1 피구동 기어 부재와 반대 방향으로 직선 이동을 하도록 상기 구동 기어에 치합되며 직선 이동에 의해 상기 제2 카메라 모듈은 피봇 구동시키도록 상기 제2 카메라 모듈에 체결되는 제2 피구동 기어 부재를 포함한다.

Description

캘리브레이션 기능을 가지는 멀티 카메라 장착 구조{Mounting structure for multi camera with function of calibration}

본 발명은 한 쌍의 카메라를 장착할 수 있도록 구성되는 멀티 카메라 장착 구조에 관한 것이다.

두 개 이상의 카메라를 조합하여 차량의 영상 장치를 구성하고 이들 카메라에 의한 영상을 합성하여 최종 영상을 제공하는 방법이 알려져 있다. 복수의 카메라를 차량에 장착하는 경우 각 카메라가 별도로 설치되고 구동되는 것이 일반적이다.

두 개 이상의 카메라의 영상을 합성하는 경우에 차량마다 약간의 기구 공차로 인한 영상 합성 시에 영상 어긋남이 발생할 수 있다.

이와 같은 영상 합성 시의 영상 매칭의 문제점을 해결하기 위해 차량에 카메라가 장착된 상태에서 각각의 카메라의 영상을 통하여 캘리브레이션을 진행하는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 캘리브레이션을 위해 상대적으로 큰 연산이 이루어져야 하고 캘리브레이션에 한계가 있다.

등록특허공보 10-1276310 (등록일: 2013년06월12일)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 카메라의 장착 각도를 미세 조절할 수 있도록 하여 캘리브레이션이 용이하게 하는 멀티 카메라 장착 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 제1 카메라 모듈 및 제2 카메라 모듈을 장착할 수 있도록 구성되는 멀티 카메라 장착 구조는, 회전 가능하도록 설치되설치되며 상기 제1 카메라 모듈과 상기 제2 카메라 모듈 사이에 배치되는 구동 기어, 상기 구동 기어의 회전에 대응하여 직선 이동을 하도록 상기 구동 기어에 치합되며 직선 이동에 의해 상기 제1 카메라 모듈을 피봇 구동시키도록 상기 제1 카메라 모듈에 체결되는 제1 피구동 기어 부재, 그리고 상기 구동 기어의 회전에 대응하여 상기 제1 피구동 기어 부재와 반대 방향으로 직선 이동을 하도록 상기 구동 기어에 치합되며 직선 이동에 의해 상기 제2 카메라 모듈을 피봇 구동시키도록 상기 제2 카메라 모듈에 체결되는 제2 피구동 기어 부재를 포함한다. 상기 제1 카메라 모듈과 상기 제2 카메라 모듈은 상기 제1 피구동 기어 부재 및 상기 제2 피구동 기어 부재의 반대 방향으로의 직선 이동에 의해 서로 반대 방향으로 피봇 거동이 이루어지도록 상기 제1 피구동 기어 부재 및 상기 제2 피구동 기어 부재에 각각 연결된다. 상기 구동 기어는 회전 중심축 방향으로 연장되는 연장 로드를 포함하고, 상기 연장 로드에는 상기 회전 중심축 방향으로 관통되는 광축 조절용 슬릿이 형성된다.

상기 제1 카메라 모듈은 피봇 가능하게 설치될 수 있으며, 상기 제1 카메라 모듈은 호 형상의 제1 가이드 슬롯을 구비할 수 있고, 상기 제1 피구동 기어 부재는 상기 제1 가이드 슬롯에 삽입되는 제1 연결 로드를 포함할 수 있다. 그리고 상기 제2 카메라 모듈은 피봇 가능하게 설치될 수 있으며, 상기 제2 카메라 모듈은 호 형상의 제2 가이드 슬롯을 구비할 수 있고, 상기 제2 피구동 기어 부재는 상기 제2 가이드 슬롯에 삽입되는 제2 연결 로드를 포함할 수 있다.

삭제

상기 연장 로드의 일단에는 상기 구동 기어의 회전을 위한 노브(knob)가 구비될 수 있다.

본 발명에 의하면, 두 개의 카메라 모듈의 회전 각도를 원하는 양만큼 조절할 수 있기 때문에, 카메라 모듈의 광축을 사전에 캘리브레이션할 수 있고 그에 의해 영상 정합 과정이 매우 간단해질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 카메라 장착 구조를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 카메라 장착 구조를 개략적으로 보여주는 후방 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 카메라 장착 구조의 캘리브레이션 시 제1 및 제2 피구동 기어 부재의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 카메라 장착 구조의 캘리브레이션 시 카메라 모듈이 회전된 상태를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 카메라 장착 구조는 제1 카메라 모듈(110) 및 제2 카메라 모듈(120)을 장착할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 제1 카메라 모듈(110) 및 제2 카메라 모듈(120)은 카메라(111, 121)와 하우징(113, 123)을 포함할 수 있다.

구동 기어(10)는 회전 가능하도록 설치된다. 이때, 구동 기어(10)는 원판 형태의 몸체(11)의 외주에 형성된 복수의 기어 치(12)를 포함할 수 있고, 회전 중심축(RX) 방향으로 연장되는 연장 로드(13)를 구비할 수 있다. 즉, 회전 중심축(RX)은 연장 로드(13)의 길이 방향 중심축과 일치할 수 있으며, 구동 기어(10)는 회전 중심축(RX)을 중심으로 회전 가능하도록 설치된다. 이때, 도면에는 도시되지 않았으나 구동 기어(10)는 외부 구조물(도시되지 않음)에 제자리에서 회전 중심축(RX)을 중심으로 회전 가능하도록 설치될 수 있다.

제1 피구동 기어 부재(20)는 구동 기어(10)의 회전에 대응하여 직선 이동을 하도록 구동 기어(10)에 체결되고, 제2 피구동 기어 부재(30)는 구동 기어(10)의 회전에 대응하여 제1 피구동 기어 부재(20)와 반대 방향으로 직선 이동을 하도록 구동 기어(10)에 체결된다. 예를 들어, 제1 피구동 기어 부재(20)는 구동 기어(10)의 상부에 배치되며 구동 기어(10)의 기어 치(12)와 치합되는 직선 형태의 기어 치(21)를 하면에 구비하는 로드(22)를 포함할 수 있고, 이와 반대로 제2 피구동 기어 부재(30)는 구동 기어(10)의 하부에 배치되며 구동 기어(10)의 기어 치(12)와 치합되는 직선 형태의 기어 치(31)를 상면에 구비하는 로드(32)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 피구동 기어 부재(20)의 기어 치(21)와 제2 피구동 기어 부재(30)의 기어 치(31)가 서로 마주하는 상태로 구동 기어(10)의 기어 치(12)에 각각 치합된다. 이때, 제1 피구동 기어 부재(20)의 로드(22)와 제2 피구동 기어 부재(30)의 로드(32)는 화살표 방향으로 직선 이동할 수 있도록 외부 구조물(도시되지 않음)에 장착될 수 있다.

제1 피구동 기어 부재(20)는 그 직선 이동에 의해 제1 카메라 모듈(110)을 피봇 구동시키도록 제1 카메라 모듈(110)에 체결되고, 제2 피구동 기어 부재(30)는 그 직선 이동에 의해 제2 카메라 모듈(120)을 피봇 구동시키도록 제2 카메라 모듈(120)에 체결될 수 있다.

제1 카메라 모듈(110)은 피봇 가능하게 설치될 수 있으며, 예를 들어 그 상부로 돌출되는 피봇 핀(114)을 중심으로 피봇 가능하게 설치될 수 있다. 마찬가지로, 제2 카메라 모듈(120)도 피봇 가능하게 설치될 수 있으며, 예를 들어 그 하부로 돌출되는 피봇 핀(도시되지 않음)을 중심으로 피봇 가능하게 설치될 수 있다.

한편, 제1 카메라 모듈(110)은 호 형상의 제1 가이드 슬롯(115)를 구비할 수 있으며, 제1 피구동 기어 부재(20)는 제1 가이드 슬롯(115)에 삽입되는 제1 연결 로드(23)를 통해 제1 카메라 모듈(110)에 연결될 수 있다. 이때, 제1 연결 로드(23)는 로드(22)의 일단에 연결되는 연결부(24)의 하면에서 아래 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 이러한 연결 구조에 의해, 제1 피구동 기어 부재(20)가 직선 이동을 하는 경우 제1 연결 로드(23)가 제1 가이드 슬롯(115) 내에서 이동하면서 제1 카메라 모듈(110)이 피봇 핀(114)을 중심으로 피봇 회전하게 된다.

이와 동일한 연결 구조가 제2 카메라 모듈(120)와 제2 피구동 기어 부재(30) 사이에도 구비된다. 다만, 제2 카메라 모듈(120)와 제2 피구동 기어 부재(30)의 연결 구조는 도 1에의 하면에 구비되므로, 도면 상에서는 표시되지 않았다. 즉, 제2 카메라 모듈(120)은 호 형상의 제2 가이드 슬롯(도시되지 않음)을 구비할 수 있으며, 제2 피구동 기어 부재(30)는 제2 가이드 슬롯에 삽입되는 제2 연결 로드(도시되지 않음)를 통해 제2 카메라 모듈(120)에 연결될 수 있다. 이때, 제2 연결 로드(33, 도 3에 도시됨)는 로드(32)의 일단에 연결되는 연결부(34)의 상면에서 위 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 이러한 연결 구조에 의해 제2 피구동 기어 부재(30)가 직선 이동을 하는 경우 제2 연결 로드가 제2 가이드 슬롯 내에서 이동하면서 제2 카메라 모듈(120)이 피봇 핀(도시되지 않음)을 중심으로 피봇 회전하게 된다.

이때, 구동 기어(10)의 회전에 의해 제1 피구동 기어 부재(20)와 제2 피구동 기어 부재(30)는 서로 반대 방향으로 직선 이동하게 된다. 즉, 도 3의 (a)는 기준 상태를 보여주며, 이 상태에서 구동 기어(10)가 반시계 방향으로 회전하면 제1 피구동 기어 부재(20)는 좌측으로 이동하게 되고 제2 피구동 기어 부재(30)는 우측으로 이동하게 된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 구동 기어(10)의 회전에 의해 제1 피구동 기어 부재(20)가 화살표 방향으로 아래 방향으로 이동하고 제2 피구동 기어 부재(30)가 화살표 방향으로 위 방향으로 이동하는 경우, 제1 카메라 모듈(110)과 제2 카메라 모듈(120)이 화살표 방향으로 외측으로 벌어지도록 회전한다. 이와 같이 구동 기어(10)를 회전시켜 두 개의 카메라 모듈(110, 120)의 광축을 캘리브레이션할 수 있다. 이와 같이 카메라 모듈(110, 120)의 광축을 미리 조정한 후 영상 정합을 수행하면 영상 정합 과정이 크게 간단해질 수 있다.

한편, 연장 로드(13)의 일단에는 구동 기어(10)의 회전을 위한 손잡이 역할을 하는 노브(knob)(15)가 구비될 수 있다. 사용자가 노브(15)를 잡은 상태에서 구동 기어(10)를 쉽게 회전시킬 수 있다.

그리고, 연장 로드(13)에는 회전 중심축(RX) 방향으로 관통되는 광축 조절용 슬릿(17)이 구비된다. 멀티 카메라 장착 구조의 후방에서 광축 조절용 슬릿(17)을 통해 광을 조사하고, 광축 조절용 슬릿(17)을 통과한 광이 전방에 도달하는 위치를 이용하여 카메라 모듈(110, 120)의 수직 방향으로의 배열이 맞는지 그리고 두 개의 카메라의 광축이 좌우로 동일하게 벌어지게 형성되는지 여부를 파악할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

110, 120: 카메라 모듈
10: 구동 기어
11: 몸체
12: 기어 치
15: 노브
17: 광축 조절용 슬릿
20, 30: 피구동 기어 부재
21, 31: 기어 치
22, 32: 로드
23, 33: 연결 로드
114, 124: 피봇 핀
115: 가이드 슬롯

Claims (4)

1. 제1 카메라 모듈 및 제2 카메라 모듈을 장착할 수 있도록 구성되는 멀티 카메라 장착 구조로서,
   회전 가능하도록 설치되며 상기 제1 카메라 모듈과 상기 제2 카메라 모듈 사이에 배치되는 구동 기어,
   상기 구동 기어의 회전에 대응하여 직선 이동을 하도록 상기 구동 기어에 치합되며 직선 이동에 의해 상기 제1 카메라 모듈을 피봇 구동시키도록 상기 제1 카메라 모듈에 체결되는 제1 피구동 기어 부재, 그리고
   상기 구동 기어의 회전에 대응하여 상기 제1 피구동 기어 부재와 반대 방향으로 직선 이동을 하도록 상기 구동 기어에 치합되며 직선 이동에 의해 상기 제2 카메라 모듈을 피봇 구동시키도록 상기 제2 카메라 모듈에 체결되는 제2 피구동 기어 부재를 포함하고,
   상기 제1 카메라 모듈과 상기 제2 카메라 모듈은 상기 제1 피구동 기어 부재 및 상기 제2 피구동 기어 부재의 반대 방향으로의 직선 이동에 의해 서로 반대 방향으로 피봇 거동이 이루어지도록 상기 제1 피구동 기어 부재 및 상기 제2 피구동 기어 부재에 각각 연결되고,
   상기 구동 기어는 회전 중심축 방향으로 연장되는 연장 로드를 포함하고,
   상기 연장 로드에는 상기 회전 중심축 방향으로 관통되는 광축 조절용 슬릿이 형성되는 멀티 카메라 장착 구조.
2. 제1항에서,
   상기 제1 카메라 모듈은 호 형상의 제1 가이드 슬롯을 구비하고, 상기 제1 피구동 기어 부재는 상기 제1 가이드 슬롯에 삽입되는 제1 연결 로드를 포함하며,
   상기 제2 카메라 모듈은 호 형상의 제2 가이드 슬롯을 구비하고, 상기 제2 피구동 기어 부재는 상기 제2 가이드 슬롯에 삽입되는 제2 연결 로드를 포함하는 멀티 카메라 장착 구조.
3. 삭제
4. 제1항에서,
   상기 연장 로드의 일단에는 상기 구동 기어의 회전을 위한 노브(knob)가 구비되는 멀티 카메라 장착 구조.

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