KR20060011680A

KR20060011680A - 모바일폰용 입체카메라모듈장치

Info

Publication number: KR20060011680A
Application number: KR1020040060627A
Authority: KR
Inventors: 김현애
Original assignee: 김현애
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-03

Abstract

본 발명은 모바일폰용 입체카메라 장치에 관한 것으로, 입체모바일폰의 작은 화면과 입체촬영조건에 맞게 구성된 두개의 카메라사이의 거리와 두개의 카메라각과 입체모바일폰에 용이하게 적용하기 위한 양측의 화면을 픽셀단위로 합성하여 카메라폰에 적용하는 드라이버장치회로를 갖춘 구성을 가지고 있는 모바일폰용 입체 카메라로 입체모바일폰에 모듈형태로 바로 적용하기가 용이하고 입체모바일폰 사용자가 원하는 영상을 바로 입체로 촬영하여 보고 저장할 수 있는 효과가 있다.

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Description

모바일폰용 입체카메라모듈장치{A stereo camera module device for mobile phones}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 기본구조도

도 2는 좌측카메라영상과 우측카메라영상의 영상합성도

도 3은 키스톤변형검지한계 설명도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 좌측 소형모바일폰용카메라

20 : 우측 소형모바일폰용카메라

30 : 영상합성회로장치)

40 : 양쪽 카메라사이의 촛점간격

50 : 입체모바일폰 디스플레이장치

본 발명은 근래에 들어 급속하게 발전되어 가는 모바일 카메라폰 형태에서 좀 더 업그레이드된 사양으로 안경을 끼지 않고 입체 영상을 볼 수 있는 LCD화면 구성을 가진 입체영상모바일폰이나 입체PMP(Personal Multimedia Player)나 입체 PDA(Personal Digital Assistants)에 적용되는 두개의 모바일폰용 카메라 렌즈를 구비한 입체영상모바일폰용 입체카메라폰에 관한 것으로 기존의 입체 카메라 배치가 사람의 양쪽 눈의 사이 크기를 기준으로 하여 잡고 카메라 렌즈의 각도를 자동 조절하여 물체의 초점을 잡거나 수동으로 조정하여 입체영상을 촬영해왔는데 이 카메라간의 사이가 통상 65mm로가 모바일폰에 설치하는데 문제가 되고 또 모바일폰상에서 입체를 촬영하는 것은 통상 모바일폰을 통해 보는 화면 크기가 대각선 2인치의 크기정도이고 30Cm내외에서 보게 되어 있어 효과적인 입체 촬영 특성상 촬영대상오브젝트가 1M 내외가 대부분이어서 기존의 65mm의 간격의 경우 3M내외의 거리가 입체촬영 기준으로 되어 있어 현재 65mm 입체촬영장치의 경우 적용되고 있는 자동초점장치를 현재의 모바일폰에서는 설치하기가 거의 불가능하기 때문에 입체표현에 있어서 문제가 많았다.

좀더 상세히 말하자면, 기존의 사람의 양쪽눈 사이거리를 응용하여 만든 고정방식의 65mm 사이의 카메라배치를 통상 모바일카메라폰에 적용하고 초점거리를 1 m정도에 맞추어 놓으면 양쪽 카메라의 각도가 너무 커서 사용자의 눈에 심한 피로를 느끼게 하거나 아예 상이 맺히질 못한다.

좀더 상세히 말하자면, 기존의 사람의 양쪽 눈사이를 응용하여 만든 고정방식의 65mm 사이의 카메라배치를 통상 입체 모바일 카메라폰에 적용하고 초점거리를 1m정도에 맞추어 놓으면 키스톤변형(참조 : 특허청자료 2001신기술동향조사 보고서 "3차원 입체영상기술")에 의한 양쪽 카메라의 각도의 검지한계인 1.2도에 비해 3배이상 커서 사용자의 눈에 심한 피로를 느끼게 하거나 아예 상이 맺히질 못한다.

또한 기존의 입체모바일카메라 기술에는 영상합성회로장치의 추가회로기능이 없어 기존의 입체모바일폰에 추가로 영상합성회로장치를 설계하여 넣어야 하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 모바일폰 카메라에 적용할 수 있는 키스톤변형 검지한계 내의 모바일폰의 작은 공간에 배치하기 유리한 최적의 카메라간의 거리를 두고 이에 맞는 광각렌즈와 각도를 적용하고 연결 좌측영상과 우측영상을 샘플링하여 입체영상을 모바일폰회로에 바로 적용할 수 있는 영상합성회로장치가 포함된 모듈형의 모바일폰용 입체카메라장치의 구성을 제공하는데 있다.

따라서 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 두개의 모바일폰용 소형 카메라의 중심부와의 간격이 입체모바일폰의 소형화된 공간에 맞게 적용되고 또 카메라 중심에서 키스톤변형의 검지한계내의 거리를 두어 배치되고 그 주변에 양쪽카메라영상을 교차로 샘플링하여 분할 및 합성하여 보내 주는 회로장치가 구성되어 입체카메라폰에 실시간으로 입체영상을 제공하는 모듈화된 구조를 갖는다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 구성과 작용을 좀더 상세히 설명하면 이미 소형화된 모바일폰용 카메라를 좌우 수평으로 일렬로 배치하고 상기의 각 카메라 중심부와의 간격을 1-3Cm내외로 배치한다. 이때 이 1-3Cm정도로 배치하는 이유는 입체모바일폰 사용자가 입체모바일폰의 화면사이즈와 관계된 것으로 기존의 통상65mm로 이루어진 입체촬영장치의 문제점을 수정한 구조로서 좌 측과 우측영상의 모아지는 초점이 1M내외의 지점이 되게 한 것으로 키스톤변형의 검지한계이내의 값을 취한 것이다. 그러나 사용조건에 따라 좀더 원거리의 경우 3Cm내외나 또 좀더 가까운 거리의 경우 1Cm내외가 될 수도 있다. 따라서 사용자가 입체모바일폰을 통해 입체영상을 관측할 때 눈이 아프거나 불편하지 않은 상태에서 자연스럽게 관찰할 수 있는 구조를 갖게 한 모바일폰용 입체카메라장치이다.

또한 좌측카메라와 우측카메라의 동기신호를 이용하여 픽셀 샘플링을 하고 셀렉터를 통하여 좌측영상과 우측영상을 화면의 픽셀과 프레임단위로 선택하여 교차 합성하여 입체모바일폰의 디스플레이부에 제공하는 회로 구조를 갖는 모바일폰용 입체카메라장치이다. 이렇게 영상합성회로장치를 모듈로 같이 제공하는 이유는 기존의 입체 모바일용 디스플레이장치에서 상기의 영상합성회로장치 없이 적용하려면 기존 입체모바일폰의 디스플레이 회로설계에 추가로 영상합성회로 설계를 해야 하고 나중에 A/S의 문제가 좀더 많이 발생할 소지가 있기 때문이다.

전체적인 구조로는 두개의 모바일폰용 소형카메라를 구비하고 광각렌즈를 적용하여 각 카메라각이 55도내외로 1M 정도의 오브젝트대상으로 각 카메라사이각을 키스톤변형검지한계이내 값인 1.2도 이내로 고정된 상태에서 적용의 경우에 카메라사이의 간격이 2Cm내외의 고정된 구조를 갖고 또 두 카메라 영상을 입체 카메라폰에서 적용하기 용이한 픽셀단위의 합성된 영상회로구성을 가진 모듈화된 구조로 모바일폰의 어느곳에도 적용할 수 있는 특징을 가진 모바일폰용 입체카메라장치이다.

도1의 바람직한 기본도를 통하여 본 발명을 설명하면, 1M내외의 촬영에 적합한 경우로 키스톤변형의 검지한계내의 값을 적용한 2Crn내외의 간격D(40)를 가진 좌측 모바일폰용카메라1(10)과 우측 모바일폰용카메라2(20)으로 입체영상을 촬영하고 모바일폰영상입체합성회로장치(30)를 통해 좌측영상과 우측영상을 픽셀을 교대하여 합성하여 입체모바일폰 디스플레이장치(50)로 보내는 모듈화된 모바일폰용 입체카메라 장치이다.

도2는 상기 도1의 좌측 카메라(10)영상과 우측카메라(20)영상을 합치는 영상회로장치의 구조를 설명한 원리도로 좌측카메라영상(100)을 픽셀단위로 a1,a2a3,a4...an-1,an으로 분할하고 우측카메라 영상(200)을 또 픽셀단위로 b1,b2,b3,b4...bn-1,bn으로 분할하여 샘플링 하여 셀렉터를 통해 선택하여 픽셀단위로 a1,b2,a3,b4,a5...an-1bn형태로 합성한 합성영상(300)을 상기도1의 모바일폰 디스플레이장치(50)로 보내는 구성을 갖는다.

도3은 오브젝트의 관측이 편한 시야각을 갖는 입체 촬영을 설명한 키스톤변형 검지한계 설명도로 좌측카메라(1000)과 우측카메라(1100)사이의 거리D(1200)가 촬영대상 오브젝트(1400)까지의 거리와 두카메라의 각도의 만나는 초점 사이각 Q(1400)에 의해 결정되는 구조를 가지고 있다. 따라서 모바일폰상에서는 모바일폰 화면의 크기상 2M나 3M까지 촬영하는 것은 2인치의 화면크기를 가진 모바일폰상에서는 입체효과가 별로 없는 관계로 1M내외의 촬영을 하게 되고 또한 이에 따라 상기의 D값은 1-3Cm내외로 되는 구조를 갖는다.

또한 도3에 있어서 D값을 늘리거나 좌측카메라각도와 P1이나 우측카메라각고 P2를 늘리는 구조를 통해 2M이상의 원거리 촬영에 입체 효과를 갖는 구조를 갖고 또 D값을 줄이거나 또는 좌측카메라 각도P1이나 우측카메라 각도P2(1400)를 줄이는 구조를 통해 50Cm이하의 근접촬영에 있어서 큰 입체효과를 갖는 구조를 가질 수 있다.

이와 같이 본 발명은 근거리의 입체촬영과 함께 입체영상 데이터를 제공해주는 소형입체카메라 모듈로 입체모바일폰이나 PMP(Portable Multimedia Player)또는 PDA에 적용할 때 사이즈가 최대 3Cm이하로 적용이 편하고 입체모바일폰에서 영상 합성된 영상을 받기 때문에 기존의 입체모바일폰의 추가설계가 필요없이 바로 적용할 수 있으며 접사촬영등이 용이하여 성능적으로 효과가 큰 특징이 있다.

Claims

입체모바일폰이나 입체 PMP(Personal Multimedia Plyer) 또는 입체 PDA의 소형 구조에 적합한 크기의 좌측 모바일폰용카메라1과 우측 모바일폰용카메라2로 구성되어 키스톤변형의 검지한계내에 있는 양쪽 모바일폰용 카메라렌즈중심사이의 간격으로 구비되고 좌측카메라영상과 우측카메라영상을 픽셀단위로 교대하여 합성한 입체영상을 입체모바일폰 디스플레이장치로 보내는 영상합성회로장치를 구비한 모듈화된 모바일폰용 입체카메라 모듈장치
상기의 1항에 있어서 두 카메라렌즈중심사이의 간격을 줄여주거나 대상오브젝트를 향한 카메라 렌즈 각도를 좁힘에 의해 50Cm이내의 가까운 거리를 효과적인 입체로 촬영할 수 있는 구조를 갖고 또 두카메라중심사이의 간격을 늘리거나 대상오브젝트를 향한 각도를 넓힘에 의해 2M이상의 좀더 먼거리를 효과적인 입체로 촬영할 수 있는 구조를 갖는 특징이 있는 모바일폰용 입체카메라모듈 장치