KR20070113076A - 휴대용 입체 카메라 - Google Patents

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KR20070113076A
KR20070113076A KR1020060090345A KR20060090345A KR20070113076A KR 20070113076 A KR20070113076 A KR 20070113076A KR 1020060090345 A KR1020060090345 A KR 1020060090345A KR 20060090345 A KR20060090345 A KR 20060090345A KR 20070113076 A KR20070113076 A KR 20070113076A
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stereoscopic camera
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김용제
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Abstract

본 발명은 양안(좌,우안) 앞에 위치된 뷰파인더(100)와; 다수의 카메라 센서가 내장된 카메라 센서 하우징(200)과; 렌즈(250)가 일체형으로 좌.우 1개씩 부착된 휴대용 입체 카메라 시스템이며 두부에 착용한다.
좌.우 카메라 센서의 입력을 좌.우 뷰파인더(100)에서 표시하게 되며 좌,우 각각의 동영상 또는 정지화상으로 녹화,재생할 수 있는 기능장치(500)가 있고, 촬영중에 자연적인 시야를 확보할 수 있어 주위의 상황을 충분히 인지할 수 있고 간단한 작동으로 다수의 카메라 센서가 교차하면서 영상을 촬영과 뷰파인더(100)에 표시할 수 있다.
상기의 기능을 바탕으로 다양한 응용을 구현할 수 있다. 예를 들어 좌.우안 홍채의 이미지를 추출할 수 있고, 수지침의 좌표를 좌.우 카메라와 뷰파인더를 이용하여 지정할 수 있고, 분광기 및 측정기를 이용한 작업을 진행화면과 결과를 녹화할 수 있다.
양안, HMD, 입체영상, 카메라

Description

휴대용 입체 카메라{Portable stereo vision camera}
도 1은 본 발명의 장치를 나타낸 그림.
도 2는 본 발명의 뷰파인더 전후 회전도
도 3은 본 발명의 뷰파인더 상하 회전도
도 4는 본 발명의 렌즈 상하좌우 조절도
도 5는 본 발명의 연결 이음대 단면도
도 6은 본 발명의 카메라 센서 작동도
도 7은 본 발명의 보통상태의 기능장치 동작설명도.
도 8은 본 발명의 녹화상태의 기능장치 동작설명도.
도 9는 본 발명의 재생상태의 기능장치 동작설명도.
도 10은 본 발명의 외부입력의 기능장치 동작설명도.
도 11은 본 발명의 안경테 부착 디자인
도 12는 본 발명의 머리 밴드 부착 디자인
도 13은 본 발명의 모르스 부호 버튼 스위치
도 14는 구강 내 광원기구
도 15는 축농증 진단용 광원기구
도 16은 뷰파인더 상하 회전축 연결 나사와 소형마이크의 구조
도 17은 카메라 센서 하우징의 볼슬라이더 구조
도 18은 수지침 위치고정핀의 개념도
<도면의 주요 부분에 대한 참조번호의 설명>
100: 뷰파인더
200: 카메라 센서 하우징
250: 렌즈
8: 레이저 발광,수광부
9: 고휘도 LED
11: 뷰파인더 전후 회전축
3: 전후 간격 조절 및 연결 이음대
5: 좌우 간격 조절 및 연결 이음대
2: 뷰파인더 상하 회전축
800: 머리 테
902: 머리 테 하우징
300: 이어폰
350: 소형 마이크
351: 음성 마이크
352: 뷰파인더 상하 회전축 연결 나사
500: 기능장치
7: 연결 데이타 케이블
본 발명은 하나의 카메라에 다수의 카메라 센서를 포함한 휴대용 입체 카메라로서, 공지된 기술에서는 두부장착 디스플레이 앞에 카메라가 있어나 착용자의 자연적인 주위 시야 문제해결의 구체적인 방법은 없다. 또한 하나의 카메라에서 간단한 작동으로 다수의 카메라 센서가 교차하면서 영상을 얻는 방법은 없다.
좌.우 카메라 센서(200)의 입력을, 좌.우 각각의 뷰파인더(100)로 표시하는 동시에 녹화하면서 주위의 시야 확보와, 또한 녹화된 영상 및 외부의 영상신호를 받아 좌.우 각각의 뷰파인더(100)로 표시되어야 하며 간단한 조작으로 다수의 카메라 센서를 교차하여 영상과 촬영을 구현하여서 다양한 분야에 활용될 수 있는 휴대용 입체 카메라 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 구성은 사람의 두부에 착용하며 좌.우 눈앞에 위치할 수 있는 뷰파인더(100) 장치와; 다수의 카메라 센서가 내장된 카메라 센서 하우징(200)과; 렌즈(250)가 일체형이고, 연결 데이타 케이블(7)에 의해 연결된 기능장치(500)이다.
좀더 상세하게는 뷰파인더(100) 앞에 카메라 센서 하우징(200)이 있고 카메 라 센서 하우징 앞에 렌즈(250)가 있는 일체형이고 뷰파인더(100)가 몸체역할을 한다.
본 발명의 카메라 센서의 개념은 가시광선,적외선,자외선 전용센서외에 라인 이미지 센서, 초음파 어레이센서등을 포함한다.
본 발명의 뷰파인더(100)는 접안디스플레이를 포함하고 기능장치(100); 연결 데이타 케이블(7); 음성 마이크(351); 머리 테(800)외에는 좌.우 각각 1개씩이다.
본 발명의 특징은 하나의 카메라 센서 하우징(200) 안에 다수의 카메라 센서의 내장이다.
카메라 센서 하우징(200)에는 다수의 카메라 센서를 내장하여 기능장치(500)에서 다른 카메라 센서를 선택할 시 다른 카메라 센서가 렌즈와 정면 또는 센서의 알맞는 각도에 위치하는 동시에 센서를 동작하게 하여 영상을 얻는다.
카메라 센서를 렌즈와 알맞는 위치(각도)로 이동하는 방법은(도 6 참조) 90°로 회동하는 제 1 방법과 180°로 회전하는 제 2 방법이 있고 다수의 카메라 센서들이 회전기구에 부착되어 회전하면서 렌즈와 정면위치 또는 센서의 알맞은 각도에서 작동하는 제 3 방법(미도시)이 있다
이때, 카메라 센서의 변경은 좌.우 한쪽만 변경하는 모드와, 좌.우 모두 변경하는 모드로 구성된다.
예를 들어, 어두운 곳에서 적외선 센서를 사용할 경우에는 좌.우 모두 변경하는 모드로 하고 조명이 있는 곳에서 충치 검진을 위해 적외선 센서를 사용할 경우에는 좌.우 한쪽만 변경하는 모드로 하고 다른 쪽에는 가시광선 센서로 녹화를 할 경우 충치 검진 확인을 위해 근적외선 모드를 선택한 경우에 뷰파인더(100)로 좌.우 뷰파인더(100)로 근적외선 모드로 표시되나, 녹화는 한쪽은 근적외선모드로 한쪽은 가시광선모드로 녹화가 되어, 재생 할 경우에도 충치 검진 확인을 위해 뷰파인더(100)로 볼 때에도 좌.우 뷰파인더(100)로 표시된다.
뷰파인더(100)는 카메라 센서의 화상입력을 받아 표시하며, 동영상 촬영 및 뷰파인더(100)에 표시된 화상을 중심으로 작업을 하되 주위의 상황을 파악할 수 있도록 눈과의 간격 조절 및 위치를 정할 수 있다.
◎ 도 1의 모델로 눈과 뷰파인더(100)의 상하조절
뷰파인더(100)는 머리 테 하우징(902)에 부착되어 회동하는 뷰파인더 상하 회전축(2)에 의해 뷰파인더가 눈의 기준으로 상하 조절이 된다.(도 3 참조)
좀더 상세한 설명은 뷰파인더 상하 회전축(2)은 뷰파인더 상하 회전축 나사(352)에 의해 머리테 하우징(902)에 부착고정되어 있고 상하 회전축 나사(352)의 풀림에 의해 뷰파인더 상하 회전축(2)이 머리테 하우징(902)의 볼슬라이더 구조에 의해 상하조절이 되고 상하조절이 마치면 뷰파인더 상하 회전축 나사(352)는 조임으로 인해 뷰파인더 상하 회전축(2)이 머리테 하우징(902)에 고정된다.
이때, 뷰파인더 상하 회전축 나사(352)의 이동간격은 최대 2mm가 바람직하 다,
뷰파인더 상하 회전축 나사(352)에는 소형마이크(350)을 내장하고 소형마이크(350)는 뷰파인더 상하 회전축 나사(352)의 중앙에 뚫린 공간으로 소형 마이크(350)와 연결 데이타 케이블(7)과 연결된다.
◎도 1의 모델로 눈과 뷰파인더(100)의 전후좌우 조절
전후 간결 조절 및 연결 이음대(3)와 좌우 간결 조절 및 연결 이음대(5)은 안테나 접이식 형태(도 5 참조)로서 전후 좌우 조절이 되며 중앙의 공간으로 연결 데이타 케이블(7)과 데이타 케이블로서 뷰파인더(100)와 뷰파인더(100)에 있는 부품과 기구들이 기능장치에 연결된다.
이때, 전후 간결 조절 및 연결 이음대(3)의 조절 최대 길이는 10mm가 바람직하며 좌우 간결 조절 및 연결 이음대(5)의 조절 최대 길이는 7mm가 바람직하다.
◎도 1의 모델로 눈과 뷰파인더(100)의 전후 조절
뷰파인더(100)는 뷰파인더 회전축(11)에 의해 전후 조절(도 2 참조)이 된다.
이때, 뷰파인더 회전축(11)은 전후 조절의 회전축 기능과 좌우 간결 조절 및 연결 이음대(5)와 뷰파인더(100)의 연결 조임 기능도 포함한다.
좀더 상세하게는 뷰파인더 회전축(11)은 나사형태(미도시)로 뷰파인더(100)와 풀림으로 전후조절이 되며 조임으로 좌우 간결 조절 및 연결 이음대(5)에 뷰파인더가 고정된다.
뷰파인더(100)와 데이타 케이블의 연결은 좌우 간결 조절 및 연결 이음대(5) 에서 데이타 케이블이 외부로 나와서 뷰파인더(100)의 위에서 뷰파인더(100)의 내부로 연결되는 방법과 좌우 간결 조절 및 연결 이음대(5)에서 데이타 케이블이 외부로 나와서 뷰파인더 회전축(11)이 중심 뚫린 구조로 그 공간으로 뷰파인더(100)와 연결되는 방법이 있다.
◎ 렌즈의 상하좌우 조절
렌즈(250)는 뷰파인더(100)와 카메라 센서 하우징(200) 사이에 설치된 상하좌우 조절 기구(도 17)에 의해 상하좌우 조절(도 4)이 된다.
상하좌우 조절 기구는 볼 슬라이더형태로서 조절 각도는 각각 최대 30°가 바람직하다.
카메라 센서 하우징(200)의 상하좌우 조절기구 중앙에 뚫린 공간으로 데이타 케이블이 연결되고, 카메라 센서 하우징(200)과 뷰파인더(100)의 결합하기 위해 볼 슬라이더 부분의 일부분이 없는 형태로서 뷰파인더(100)의 결합시 안쪽으로 축소되면서 결합이 되고 쇄기 파이프에 의해 바깥쪽으로 팽창되면서 카메라 센서 하우징(200)이 뷰파인더(100)에 고정된다.(도 4 참조)
도 1의 모델로 한정하지는 않는다. 여러 가지 디자인 형태로 구성되며 안경테에 부착하는 형태(도 11)와 머리 밴드에 부착하는 형태(도 12)도 있다.
재생 및 외부 영상 입력의 자세한 관찰을 위해 눈 가까이 위치할 수 있고 눈과 뷰파인더 사이에 확대경을 설치하여 볼 수 있다.
렌즈(250)는 교환이 가능하여 줌 렌즈도 부착이 된다.
기능장치(500)의 작동은 보통상태에서는 좌.우 카메라 센서의 입력(영상)이 좌.우 각각의 뷰파인더(100)로 표시되며(도 7 참조) 녹화상태에서는 카메라 센서의 입력을 각각의 뷰파인더(100)에 표시하는 동시에 동영상 또는 정지화상을 연결 데이타 케이블(7)을 통하여 기능장치(500)에 녹화된다(도 8 참조).
좌.우 동영상 녹화 형태는 좌.우 채널 형태 또는 스테레오 형태이다.
녹화된 동영상 또는 정지화상 재생상태에서는 기능장치(500)에 녹화된 파일에서 좌.우 영상으로 복원하여 연결 데이타 케이블(7)을 통하여 각각의 뷰파인더(100)로 재현된다(도 9 참조).
외부의 동영상(좌.우 채널 또는 스테레오 영상) 및 정지화상 입력을 받아 연결 데이타 케이블(7)를 통하여 좌.우 뷰파인더에 표시하는 기능이 기능장치(500)에 있고(도 10 참조) 또한 외부와 영상파일을 유.무선으로 주고받을 수 있는 기능이 기능장치(500)에 있다.
기능장치(500)는 외부와 유.무선으로 영상과 음성을 송수신할 수 있으며 휴대폰으로 걸려온 전화를 음성을 블루투스 또는 UWB 송신하면 착용 중에 블루투스 또는 UWB로 수신하여 이어폰(300)로 듣고 음성 마이크(351)로 블루투스 또는 UWB로 송신할 수 있다.
음성 마이크(351)은 머리 테 하우징(902)에 부착되어 있어 탈부착이 가능하다.
기능장치(500)에서 연결 데이타 케이블(7)을 통하여서 줌 렌즈(250)를 조절한다.
연결 데이타 케이블(7)은 기능장치(500)와 탈부착이 가능하다.
(적외선 카메라 센서를 내장한 경우) 열화상모드일때는 적외선 센서의 입력을 기능장치(500)에서 열화상 이미지와 열상계측값으로 변환하여 뷰파인더(100)에 표시하고, 근적외선모드일때는 적외선 센서의 입력을 기능장치(500)에서 근적외선 영역으로 제한하여 뷰파인더(100)에 표시한다.
핸드피스 형태의 기구 끝에 고휘도 LED를 부착하고 동작하는 기구(도 14)와 근적외선모드로 뷰파인더(100)에서 충치를 감지할 수 있고 의료용 적외선 투시 기능이 기능장치(500)에 있다.
도 15의 기구와 근적외선 모드로 뷰파인더(100)에서 촉농증을 검사할 수 있고 적외선 투시 기능이 기능장치(500)에 있다.
레이저모드일때는 카메라의 초점(뷰파인더(100)의 중앙)에 십자선이(기능장치(500)에 의해) 나타나고 레이저ON모드일때는 레이저 발광.수광부(8)과 기능장치(500)에 의해 작동하고 목표물의 거리, 속도, 온도가 뷰파인더에 표시된다.
레이저모드 이전에 녹화상태이면 뷰파인더의 표시된 내용(화면과 측정치)이 녹화된다.
초음파모드일때는 기능장치(500)에 초음파 발신부와 수신부를 가진 장치가 연결되어야만 동작한다.
초음파공간ON모드일때는 제한적인 공간(최대 200M)의 초음파 발신부와 수신부의 위치를 기준으로 하고 그 방향으로 길이,높이, 면적이 기능장치(500)에 의해 계산되어 뷰파인더(500)에 표시된다.
초음파공간ON모드 이전에 녹화상태이면 뷰파인더의 표시된 내용(화면과 측정치)이 녹화된다.
초음파비파괴ON모드일때는 발신부와 수신부의 작동으로 수신부의 입력이 기능장치(500)에 전달되고 측정되는 물체의 내부의 모습을 형상화하여 뷰파인더(100)에 전달된다.
초음파비파괴ON모드 이전에 녹화상태이면 한쪽은 카메라 센서의 입력(화상)이 녹화되고 반대쪽은 초음파비파괴ON모드일때 뷰파인더(100)에 표시된 내용이 녹화된다.
근적외선모드와 초음파비파괴ON모드를 동시에 동작할 수 있고 동시에 동작전 녹화상태이면 한쪽은 근적외선모드로 반대쪽은 초음파비파괴ON모드로 녹화가 된다.
고휘도 LED(9)는 뷰파인더 뒷면에 부착되어 있어 조명이 필요할 시 기능장치(500)에서 ON 위치로 S/W를 작동하면 된다.
고휘도 LED(9)는 적외선 LED도 포함한다.
좌.우의 소형 마이크(350)로 입체녹음이 가능하며 좌,우의 이어폰(300)으로 소리를 들을 수 있다.
도 13의 모르스 부호 버튼 스위치를 이용하여 문자를 입력하는 기능과 모르스 부호로 무선 송신이 하는 기능과 무선으로 수신된 모르스 부호를 기능장치(500)에서 해석하여 뷰파인더(100)에 표시하는 기능이 있다.
도 18은 수지침의 위치고정핀 개념도로서 바탕색이 녹색이나 청색계열의 색으로 사용하는 것이 바람직하고 위치고정핀은 머리가 구 형태의 핀으로서 적색의 고정핀으로서 수지침의 위치표시에 기준이 된다.
기능장치에서 수지침의 시술목적을 선택하면 좌.우 카메라의 입력으로 위치고정핀들의 기준점과 손가락의 끝을 인지하여 수지침의 위치가 좌.우 뷰파인더에 표시가 되어 정한 위치에 수지침을 위치할 수 있다.
도 19은 홍채와 인체 장기 연결도로서 좌.우 홍채를 가시광선과 근적외선으로 촬영하여 좌.우 홍채의 가시광선과 근적외선 홍채 이미지를 추출하여 좌.우 가시광선 홍채이미지 데이타와 좌.우 근적외선 홍채 이미지 데이타를 조합하여 그 결과를 좌.우 한쪽 뷰파인더에만 표시하는 것이 바람직하고 카메라와 측정대상자의 눈과의 거리는 50cm에서 70cm가 적당하다.
촬영하고자 하는 입체 동영상 또는 정지화상을 좌.우 눈앞에 위치한 뷰파인더(100)로 입체적으로 확인할 수 있으며 두 손이 자유로게 행할 수 있으므로 여러 가지 작업을 수행하고 주위의 시각이 확보되므로 자연스런 행동이 가능하다.
또한 낮에는 가시광선의 화상을 밤에는 적외선으로 촬영이 가능하며, 어두운 곳에서 적외선 카메라 센서의 입력으로 뷰파인더의 화상을 보면서 작업과 촬영을 동시에 할 수 있고 적외선 센서의 입력으로 열화상 이미지와 열상 계측도를 볼 수 있다.
근적외선모드로 유방암 검진, 감귤의 외부결함 검출, 사과의 결점 측정, 계란의 신선도, 농산물의 신선도, 과일의 당도를 측정할 수 있다.
예를 들어 수술하는 현장에서 기존의 의료용 쌍안경(x2, x3)으로 수술부위를 고정된 배율로 확대하여 시술하는 경우, 이 장치를 사용하게 되면 상황과 수술 부위에 따라 확대율을 조절할 수 있고 녹화하고자 하는 부분을 입체적으로 녹화할 수 있다.
녹화된 입체 동영상 또는 정지화상을 즉시 확인할 수 있으며 또한 외부의 입체 동영상 또는 정지화상을 좌.우 뷰파인더(100)로 볼 수 있고, 녹화된 동영상 또는 정지화상을 유무선으로 전송이 가능하다.

Claims (19)

  1. 사람의 머리에 착용되어;
    좌.우 눈앞에 위치되고 주위의 자연적인 시야 확보가 되는 뷰파인더(100)와;
    뷰파인더(100) 앞에 일체형으로 구성된 다수의 카메라 센서가 내장된 카메라 센서 하우징(200)과;
    카메라 센서를 렌즈와 정면 위치 또는 원하는 각도로 작동하게 하는 기구와;
    렌즈(250)와;
    기능장치(500)와 탈부착 가능한 연결 데이타 케이블(7)과;
    좌.우 카메라 센서에서 입력된 영상을 좌.우 뷰파인더(100)로 녹화와 동시 좌.우 마이크의 소리도 저장할 수 있고;
    기능장치(500)에 녹화된 좌.우 영상 및 소리를 좌.우 영상 및 소리로 재생하고;
    외부의 동영상을 받아 재생할 수 있고;
    외부와 영상파일을 유.무선으로 주고 받을 수 있는 기능장치(500)로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 입체카메라
  2. 제 1항에 있어서, 도 1 형태의 휴대용 입체 카메라.
  3. 제 1항에 있어서, 안경테 및 머리 밴드에 부착할 수 있도록 구성된 것을 특 징으로 하는 휴대용 입체 카메라.
  4. 제 1항에 있어서, 줌 렌즈를 포함하는 휴대용 입체 카메라.
  5. 제 1항에 있어서, 기능장치(500)에 영상 및 소리를 무선으로 송수신하는 것을 포함하는 휴대용 입체 카메라.
  6. 제 1항에 있어서, 기능장치(500)에 음성을 무선으로 송수신하는 것을 포함하는 휴대용 입체 카메라.
  7. 제 1항에 있어서, 눈과 뷰파인더의 위치를 상하 좌우 전후로 이동하는 기구를 포함한 휴대용 입체 카메라.
  8. 제 1항에 있어서, 렌즈의 초점을 상하 좌우로 변경할 수 있는 기구를 포함한 휴대용 입체 카메라.
  9. 제 1항에 있어서, 휴대폰과 음성을 블루투스 또는 UWB로 송수신하는 기능장치(500)를 포함한 휴대용 입체 카메라.
  10. 제 1항에 있어서, 적외선 카메라 센서를 이용하여 열화상 이미지와 열상 계 측도를 표시하는 기능을 포함한 휴대용 입체 카메라.
  11. 제 1항에 있어서, 모르스 부호 버튼 스위치를 이용하여 문자를 입력하고 무선으로 송신하고 수신된 모르스 부호를 기능장치(500)에서 해석하여 뷰파인더에 표시하는 기능을 포함한 휴대용 입체 카메라.
  12. 제 1항에 있어서, 레이저 발광,수광부(8)와 카메라 초점의 십자선을 이용한 목표물의 거리, 속도, 온도측정 기능을 포함한 휴대용 입체 카메라.
  13. 제 1항에 있어서, 도 14의 형태의 기구를 이용한 초기 충치를 감지하는 기능을 포함한 휴대용 입체 카메라.
  14. 제 1항에 있어서, 적외선 카메라 센서를 이용한 의료용 투시 기능을 포함한 휴대용 입체 카메라.
  15. 제 1항에 있어서, 기능장치(500)에 초음파 발신부와 수신부를 가진 장치를 연결하여 공간의 길이,높이,면적,체적을 뷰파인더(100)에 표시하고 기록을 녹화하는 기능을 포함한 휴대용 입체 카메라.
  16. 제 1항에 있어서, 기능장치(500)에 초음파 발신부와 수신부를 가진 장치를 연결하여 물체의 비파괴 시험 및 측정을 하고 그 결과를 뷰파인더(100)에 표시하고 기록을 녹화하는 기능을 포함한 휴대용 입체 카메라.
  17. 제 1항에 있어서, 도 15 형태의 기구를 이용한 축농증을 검진하는 기능을 포함한 휴대용 입체 카메라.
  18. 제 1항에 있어서, 도 18 형태의 위치고정핀을 이용한 수지침의 위치를 정하여 주는 기능을 포함한 휴대용 입체 카메라.
  19. 제 1항에 있어서, 가시광선과 근적외선으로 좌.우 안구를 촬영하여 좌.우 홍채의 가시광선과 근적외선 데이타를 조합하여 대체의학의 기능을 포함하는 휴대용 입체 카메라.
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