KR102301832B1

KR102301832B1 - 스테레오 카메라

Info

Publication number: KR102301832B1
Application number: KR1020150027149A
Authority: KR
Inventors: 서정후
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2021-09-13
Also published as: KR20160104317A

Abstract

본 발명은 스테레오 카메라에 관한 것으로, 지지부와, 상기 지지부의 양단에 위치하는 제1카메라 및 제2카메라를 포함하며, 상기 제1카메라와 제2카메라 각각은 렌즈부; 상기 렌즈부를 통과한 빛을 전기적인 신호로 바꾸는 촬상소자; 일면에 상기 촬상소자가 실장되는 PCB; 및 일측에 상기 렌즈부가 결합되며, 타측에 상기 PCB가 결합되는 하우징;을 포함하되, 상기 제1카메라의 촬상소자의 전면과 상기 제2카메라의 촬상소자의 전면, 또는 상기 제1카메라의 PCB의 전면과 상기 제2카메라의 PCB의 전면은 서로 가상의 평면상에 포함될 수 있다.
본 발명은 지지부 양단의 카메라 하우징 각각에 PCB의 전면이 접하여 수용되되, 서로 동일한 가상의 평면에 포함되고 광축과 수직하게 배치되도록 PCB 수용부가 형성되므로, 이로 인해 자연스러운 3D 영상을 얻을 수 있고, 스테레오 카메라의 성능면에서 신뢰성이 높아지는 효과가 있다.

Description

스테레오 카메라{STEREO CAMERA}

본 발명은 스테레오 카메라에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 스테레오 카메라에 관한 것이다.

정보통신 기술의 발전은 문자, 음성 및 영상을 고속 처리하는 디지털 단말기에 2차원 영상과 음성을 지원하는 멀티미디어 서비스를 가능하게 하였으며, 현재 입체적으로 실감나는 멀티미디어 서비스를 제공하는 3차원 입체정보통신 서비스에 대한 연구가 시행되고 있다.

일반적으로 스테레오 카메라는 입체 영상을 생성하기 위한 장치를 말한다. 현재 통상적으로 입체영상을 생성하는 방법은 사람의 양안, 즉 우측눈과 좌측눈의 시각 차이, 즉 양안의 시각차(이하 양안 시차라고 칭한다)를 이용하여 생성한다. 이러한 양안 시차는 인간의 좌측 눈과 우측 눈이 미간을 사이에 두고 약간의 거리를 두고 위치하여 있기 때문에, 좌측 눈의 시각에 따른 이미지와 우측 눈의 시각에 따른 이미지가 서로 다르기 때문에 발생한다. 따라서 이러한 사람의 눈을 통해 생성되는 것과 유사한 입체감을 가지는 영상을 생성하기 위해서는 사람의 눈과 같이 약간의 거리를 두고 위치한 좌, 우 두 개의 카메라를 필요로 한다. 따라서 스테레오카메라 장치는 적어도 두 개의 좌, 우 카메라를 포함하여 구성되고, 이러한 서로 다른 위치에서 이미지를 촬상하는 좌, 우 카메라를 이용하여 사람의 양안 시차로부터 생성되는 입체 영상과 비슷한 입체 영상을 생성한다.

그러나, 카메라 모듈 제작시 스테레오 카메라 모듈 내부의 2개의 카메라의 센서 간 정렬이 이루어지지 않는 경우, 좌측 카메라로 얻은 영상과 우측 카메라로 얻은 영상 간의 시차로 인해 실제 눈으로 보는 것과 같은 자연스러운 3D 영상을 얻지 못하게 되는 문제가 있고, 이는 스테레오 카메라를 불량으로 만드는 주요한 요인으로 고비용의 손해가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 지지부 양단의 카메라의 센서를 정렬시켜 자연스러운 3D 영상을 얻을 수 있는 스테레오 카메라를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 스테레오 카메라는 지지부와, 상기 지지부의 양단에 위치하는 제1카메라 및 제2카메라를 포함하며, 상기 제1카메라와 제2카메라 각각은 렌즈부; 상기 렌즈부를 통과한 빛을 전기적인 신호로 바꾸는 촬상소자; 일면에 상기 촬상소자가 실장되는 PCB(Printed Circuit Board); 및 일측에 상기 렌즈부가 결합되며, 타측에 상기 PCB가 결합되는 하우징;을 포함하되, 상기 제1카메라의 촬상소자의 전면과 상기 제2카메라의 촬상소자의 전면, 또는 상기 제1카메라의 PCB의 전면과 상기 제2카메라의 PCB의 전면은 서로 가상의 평면상에 포함될 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 스테레오 카메라에 있어서, 상기 하우징의 타측에는 함몰되어 PCB가 수용되는 PCB 수용부를 포함할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 스테레오 카메라에 있어서, 상기 하우징의 외면에는 외부로 돌출되고 후방으로 연장된 카메라지지부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 스테레오 카메라에 있어서, 상기 PCB의 후면에는 상기 PCB를 외부의 전원과 연결하는 커넥터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 스테레오 카메라에 있어서, 상기 촬상소자의 전면 또는 PCB의 전면은 광축과 수직할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 스테레오 카메라에 있어서, 상기 PCB의 전면에는 상기 촬상소자가 삽입되는 삽입홈이 형성될 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 스테레오 카메라에 있어서, 상기 PCB의 전면과 상기 삽입홈에 삽입된 촬상소자의 전면은 가상의 평면상에 포함될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 스테레오 카메라는 지지부와, 상기 지지부의 양단에 위치하는 제1카메라 및 제2카메라를 포함하며, 상기 제1카메라와 제2카메라 각각은 렌즈부; 상기 렌즈부를 통과한 빛을 전기적인 신호로 바꾸는 촬상소자; 일면에 상기 촬상소자가 실장되는 PCB(Printed Circuit Board); 및 일측에 상기 렌즈부가 결합되며, 타측에 상기 PCB가 결합되는 하우징;을 포함하되, 상기 제1카메라의 하우징과 상기 제2카메라의 하우징은 상기 지지부와 일체로 형성되고, 상기 제1카메라의 촬상소자의 전면과 상기 제2카메라의 촬상소자의 전면, 또는 상기 제1카메라의 PCB의 전면과 상기 제2카메라의 PCB의 전면은 서로 가상의 평면상에 포함될 수 있다.

본 발명은 지지부 양단의 카메라 하우징 각각에 PCB의 전면이 접하여 수용되되, 서로 동일한 가상의 평면에 포함되고 광축과 수직하게 배치되도록 PCB 수용부가 형성되므로, 이로 인해 자연스러운 3D 영상을 얻을 수 있고, 스테레오 카메라의 성능면에서 신뢰성이 높아지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스테레오 카메라의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 스테레오 카메라를 후방에서 바라본 분해사시도.
도 3은 도 2의 확대도.
도 4는 도 2의 스테레오 카메라를 측방에서 바라본 분해사시도.
도 5는 도 3의 A에서의 단면도.
도 6는 본 발명에 따른 스테레오 카메라의 PCB의 삽입홈에 촬상소자가 삽입된 모습을 나타낸 단면도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 스테레오 카메라는 지지부(10)와 제1카메라(20)와 제2카메라(30)를 포함한다.

제1카메라(20)와 제2카메라(30)는 지지부(10)의 양단에 각각 위치하고, 서로 같은 방향을 향하도록 설치된다. 또한 제1카메라(20)와 제2카메라(30)는 지지부(10)와 결합함에 있어서 본딩(Bonding)으로 결합할 수 있고, 가이드와 가이드홈을 구비하여 체결될 수 있으며, 그 외 결합수단을 특별히 한정하지 않는다. 하지만, 지지부(10)와 제1카메라(20)와 제2카메라(30)는 일체로 형성될 수 있다. 다시 말하면 지지부(10)와 후술하는 제1카메라(20)의 하우징(400)과 제2카메라(30)의 하우징(400)은 사출 성형 등을 통해 일체로 형성될 수 있다.

제1카메라(20)와 제2카메라(30)는 렌즈부(100)와, 촬상소자(200), PCB(Printed Circuit Board)(300) 및 하우징(400)을 포함할 수 있다.

렌즈부(100)는 하나 이상의 렌즈(도면부호를 부여하지 않음)가 경통(도면부호를 부여하지 않음)에 배열되고, 빛이 통과한다.

촬상소자(200)는 렌즈부(100)를 통과한 빛을 전기적인 신호로 바꾼다.

PCB(300)는 일면에는 촬상소자(200)가 실장된다. PCB(300)에는 촬상소자(200)의 작동을 위한 구성요소들이 배치되거나, 전원공급 및 촬상소자(200)의 정보를 출력할 수 있는 복수의 단자부(도면에 도시하지 않음)가 마련될 수 있다. 아울러 렌즈부(100)와 촬상소자(200) 사이에는 렌즈부를 통과한 빛이 촬상소자(200)에 도달하기 전에 적외선을 필터링 하는 적외선 차단 필터(도면에 도시하지 않음)가 설치될 수 있다. PCB(300)의 후면에는 PCB(300)를 외부의 전원 또는 외부의 기기와 연결가능한 커넥터(500)를 더 포함한다. 도면에는 커넥터(500)가 PCB(300)의 후면에 설치된 것으로 도시되었으나, 사용자의 선택에 따라 커넥터(500)의 형상과 위치는 다양하게 변경가능하다.

제1카메라(20)의 촬상소자(200)의 전면과 제2카메라(30)의 촬상소자(200)의 전면, 또는 제1카메라(20)의 PCB(300)의 전면과 제2카메라(30)의 PCB(300)의 전면은 서로 가상의 평면상에 포함된다. 즉, 촬상소자(200)의 전면 또는 PCB(300)의 전면은 광축과 수직하게 배치된다.

도 5를 참조하면, 제1카메라(20) 또는 제2카메라(30)의 하우징(400)은 일측 개구부에 렌즈부(100)가 결합된다. 렌즈부(100)가 하우징(400)에 결합하는 수단은 별도로 한정하지는 않지만 일례로 나사결합일 수 있다. 또한 하우징(400)의 타측에는 PCB 수용부(410)가 함몰되어 형성된다. 아울러, 제1카메라(20)와 제2카메라(30)에 있어서, PCB 수용부(410)가 PCB(300)의 전면과 마주하는 면은 가상의 평면상에 포함된다.

PCB 수용부(410)의 가장자리 부분에는 나사홈(도면부호를 부여하지 않음)이 형성되어, 나사(600)가 PCB(300)에 형성된 나사관통공(도면부호를 부여하지 않음)을 관통하고 나사홈에 삽입된다. 하우징(400)의 PCB 수용부(410)에 PCB(300)가 수용되어 결합함으로써 내부공간이 형성되고, 내부공간에는 촬상소자(200)가 위치하게 된다. 촬상소자(200)는 하우징(400)의 내부공간에 위치하되, 촬상소자(200)는 하우징(400)의 내측면과 이격되어 배치된다. 본 발명의 제1실시예에서는 PCB(300)가 하우징(400)과 결합함에 있어 나사결합으로 설명하였지만, 제작자의 의도에 따라 다양한 결합방법을 선택할 수 있다.

제1카메라(20) 또는 제2카메라(30)의 하우징(400)은 상면과, 양측면 일부에 카메라지지부(420)가 외부로 돌출되고 후방을 향하여 연장되어 제1카메라(20)와 제2카메라(30)를 지지한다. 카메라지지부(420)는 제1카메라(20)와 제2카메라(30)부터 지지부(10)의 후단까지 연장되어 형성된다. 카메라지지부(420)는 PCB(300)를 빛으로부터 일부 가릴 수 있고, 차량 내부에 설치되었을 경우 차량 내부의 천장으로부터 이물질이 PCB에 침투하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 6을 참조하면 PCB(300)는 전면에 촬상소자(200)가 삽입되는 삽입홉(310)이 형성될 수 있다. 이때, 삽입홉(310)의 깊이는 촬상소자(200)의 두께와 일치하여, 삽입홉(310)에 삽입된 촬상소자(200)의 전면은 PCB(300)의 전면이 이루는 가상의 평면(P)에 포함될 수 있다. 이 경우 촬상소자(200)의 두께만큼 후술하는 하우징(400)의 내부공간이 더 확보되어 제1카메라(20) 또는 제2카메라(30)의 내부공간에는 사용자의 선택에 따라 카메라에 필요한 기타 구성들(예컨대, 적외선 필터 등)이 수용될 수 있으므로 제1카메라(20) 또는 제2카메라(30)의 부피를 증가시키지 않는다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 스테레오 카메라를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10 : 지지부 20 : 제1카메라
30 : 제2카메라
100 : 렌즈부 200 : 촬상소자
300 : PCB 310 : 삽입홈
400 : 하우징 410 : PCB 수용부
420 : 카메라지지부 500 : 커넥터
600 : 나사

Claims

지지부와, 상기 지지부의 양단에 위치하는 제1카메라 및 제2카메라를 포함하며,
상기 제1카메라와 상기 제2카메라 각각은
렌즈부;
상기 렌즈부를 통과한 빛을 전기적인 신호로 바꾸는 촬상소자;
일면에 상기 촬상소자가 실장되는 PCB(Printed Circuit Board); 및
일측에 상기 렌즈부가 결합되며, 타측에 상기 PCB가 결합되는 하우징을 포함하고
상기 PCB의 전면에는 상기 촬상소자가 삽입되는 삽입홈이 형성되고,
상기 PCB의 상기 전면과 상기 촬상소자의 전면은 가상의 평면상에 포함되고,
상기 하우징의 상기 타측에는 상기 PCB가 수용되도록 함몰되는 PCB 수용부를 포함하고,
상기 PCB 수용부가 상기 PCB의 상기 전면과 마주보는 면은 상기 가상의 평면상에 포함되는 스테레오 카메라.
제1항에 있어서,
상기 제1카메라의 하우징과 상기 제2카메라의 하우징은 상기 지지부와 일체로 형성되는 스테레오 카메라.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 외면에는 외부로 돌출되고 후방으로 연장된 카메라지지부를 포함하는 스테레오 카메라.
제1항에 있어서,
상기 PCB의 후면에는 상기 PCB를 외부의 전원과 연결하는 커넥터를 포함하는 스테레오 카메라.
제1항에 있어서,
상기 촬상소자의 상기 전면 또는 상기 PCB의 상기 전면은 광축과 수직한 스테레오 카메라.
제1항에 있어서,
상기 촬상소자는 상기 하우징의 내측면과 이격되어 배치되는 스테레오 카메라.
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