KR20110066426A - 입체카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입체카메라를 위한 주 시각 제어 모듈에 관한 것으로, 저전력 작동이 가능함으로 입체카메라에서 문제가 되는 전력소모를 개선시킬 수 있다. 본 발명에 따른 입체 카메라 모듈은 1개 이상의 카메라 모듈, 카메라 모듈을 지지하고 이동 경로를 형성하는 이동 가이드, 카메라 모듈을 이동 가이드를 따라 이동시키는 제어용 구동기, 및 제어용 구동기를 제어하는 제어수단을 포함한다.

생체모방 주 시각 제어, 저전력, 고분자 구동기

Description

입체카메라 모듈 {MODULE FOR 3D CAMERA}

본 발명은 입체카메라를 위한 주 시각 제어 모듈에 관한 것으로 저전력 작동이 가능하여 입체카메라에서 문제가 되는 전력소모를 개선시킬 수 있는 고분자 구동기를 구비하고 있다. 구체적으로 생체모방을 하여 기계식으로 카메라 모듈의 수평 움직임을 제어하여 입체영상 제작이 가능하고, 생체모방식 기계 주 시각 제어 모듈의 중요 액추에이터에 고분자 구동기를 사용하여 저전력 구동이 가능한 카메라 모듈에 관한 것이다.

본 발명은 지식경제부의 IT 성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-006-04, 과제명: 유비쿼터스 단말용 부품/모듈].

기존의 카메라 모듈은 전자식 제어를 통해 주 시각을 조절하고 이를 통해 실감 입체 영상을 제작하는 방식이 대부분이다. 이 경우, 손쉽게 입체 카메라를 제작할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 개개의 카메라 모듈로부터 얻은 이미지들을 영상처리를 통해, 구체적으로 주 시각 조절을 위해 수평 이동 및 합성 과정을 통해 입체 영상을 제작하여, 이미지의 손실을 유발하였다. 또한 시차가 맞지 않는 두 이 미지를 인위적으로 합성하여 입체 영상을 제작하여, 자연스럽지 않은 입체 영상이 만들어졌다. 이로 인하여 장시간 입체 관람이 어려움 문제가 있었다.

기존의 기계 수평이동식 입체 카메라의 경우, 수동으로 카메라를 수평으로 이동시키는 방식이나, 또는 VCM과 같은 전력 소모가 많은 액추에이터를 사용하여 카메라를 이동시키는 방식이 제안되었다. 상기 방식들은 수동의 경우, 관측 사물이 달라질 때마다, 주 시각 조절을 위해 수동으로 카메라 모듈을 수평 이동시켜야 하는 과정 때문에 실시간으로 입체 영상을 제작할 수 없는 단점이 있다. 그리고, VCM 액추에이터를 사용하는 경우는 전력 소모가 많이 휴대 캠코더 사용에는 문제점이 있다. 이에 본 발명에서는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 할 수 있는 실시간 입체 영상 제작이 가능하며 저전력으로 입체 영상을 제작할 수 있는 입체 카메라 모듈을 개시한다.

본 발명의 기술적 과제는 저전력으로 생체모방식 자동 주 시각 제어가능한 입체 카메라 모듈에 관한 제작방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 입체 카메라 모듈은 1개 이상의 카메라 모듈, 카메라 모듈을 지지하고 이동 경로를 형성하는 이동 가이드, 카메라 모듈을 이동 가이드를 따라 이동시키는 제어용 구동기, 및 제어용 구동기를 제어하는 제어수단을 포함한다.

제어 수단은 생체모방 방식으로 제어용 구동기를 조작하여 카메라 모듈을 수평 이동시킨다. 제어용 구동기의 한쪽 끝은 카메라 모듈과 접하고, 제어용 구동기는 팽창 및 수축 구동하여 카메라 모듈을 이동시킨다. 제어용 구동기의 한쪽 끝에 마련되고 카메라 모듈의 일측면과 접하는 쐐기를 더 포함하고, 카메라 모듈의 일측면은 쐐기와 멀어질수록 쐐기 쪽으로 돌출되도록 경사지고, 제어용 구동기가 팽창, 수축 구동할 때 쐐기가 카메라 모듈의 일측면을 밀어 카메라 모듈을 이동시킨다. 카메라 모듈의 일측면과 접하는 쐐기, 쐐기와 제어용 구동기 사이에 고정점이 형성되고 한쪽 끝은 제어용 구동기 다른 한쪽 끝은 쐐기와 접하는 지레를 더 포함하고, 카메라 모듈의 일측면은 쐐기와 멀어질수록 돌출되도록 경사지고, 제어용 구동기가 팽창, 수축 구동할 때 쐐기가 상하로 이동하여 카메라 모듈을 이동시킨다. 경첩 형상으로 제어용 구동기가 그 사이에 배치되며 카메라 모듈과 접하는 지레를 더 포함하고, 제어용 구동기가 압축, 팽창 구동시 경첩 형상의 제어용 지레가 벌어지거나 닫혀 카메라 모듈을 이동시킨다. 제어용 구동기는 고분자 구동기이다.

본 발명에 따른 저전력으로 생체모방식 자동 주 시각 제어가능한 입체 카메라 모듈의 경우, 주 시각 제어 액추에이터로 고분자 구동기를 채용한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 입체 카메라를 사용하여, 실시간 주 시각 제어 시, 저전력으로 실감있는 입체 영상을 제작할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발 명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 또한 설명의 편의를 위해 주로 웨이퍼의 일부분만을 대칭적으로 도시하기로 한다.

이하, 본 발명은 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수평이동방식 스테레오 입체카메라 모식도이다. 인간의 시각기능에 충실한 스테레오 입체카메라 시스템으로, 좌, 우 두 개의 영상센서(11)(12)를 포함하는 카메라 모듈과, 각각의 영상센서(11)(12)에 영상을 맺히게 하는 자동 초점 렌즈모듈과, 좌측 자동 초첨 렌즈(21)의 모터 위치 정보를 확인하는 좌측 위치검출센서(71)와, 상기 우측 자동 초점 렌즈(22)의 모터 위치 정보를 확인하는 우측 위치검출센서(72)와, 좌, 우측 자동 초점 렌즈(21)(22)간의 이격거리를 조절하여 주시각을 조절하는 모터(30)와, 후술하는 제어부(50)의 모터구동신호에 응하여 상기 모터(30)의 구동상태를 제어하는 모터 구동부(40)를 포함한다. 그리고, 상기 좌측 위치검출센서(71)와 우측 위치검출센서(72)로부터 입력되는 좌측 자동 초점 렌즈(21)의 모터 위치 정보와 우측 자동 초점 렌즈(22)의 모터 위치 정보를 이용하여 좌, 우 렌즈(21)(22)간의 거리 정보를 산출하고 상기 모터 구동부(40)를 제어하는 제어부(50)와, 상기 카메라 모듈로부터의 좌, 우 영상 입력을 하나의 입체 영상으로 합성하는 영상합성부(60)를 포함한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 고분자 구동기가 사용된 생체모방 저전력 입체카메라 주 시각제어 모듈 모식도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 입체 카메라는 1개 이상의 카메라 모듈(100), 카메라 모듈을 지지하고 이동 경로를 형성하는 개개의 카메라 모듈의 이동 가이드(120), 및 카메라 모듈을 이동 가이드를 따라 이동시키는 주 시각 제어용 구동기(110)를 포함한다. 그리고, 상기 제어용 구동기(110)를 제어하는 제어수단(130)을 더 포함한다.

주 시각 제어용 제어수단(130)는 카메라 모듈(100)의 주 시각 제어 시, 생체모방 방식으로 주 시각 제어용 구동기(110)를 조작하여 상기 카메라 모듈(100)을 수평 이동시켜 입체 영상에 쓰이는 좌우 영상을 촬영하도록 한다.

상기 생체모방 방식은 사람이 실제로 보는듯한 실감나는 영상 및 대화를 위한 입체 카메라 기술로써, 주 시차를 이용한 입체영상 카메라를 작동하는 원리이다. 주 시각 제어용 제어수단(130)은 사람의 좌우 눈동자가 사물에 초점이 모아지는 것과 같은 기능이 구현되도록, 주 시각 제어용 구동기(110)를 구동시켜 카메라 모듈(100)을 주 시차 제어하여 평면 영상이 아니라 거리감, 입체감 등 자연스러운 3차원 입체 영상을 제작하는 것이다.

주 시각 제어용 구동기(110)는 카메라 모듈(100)에 접하도록 배치된다. 그래 서 고분자 구동기를 채용한 주 시각 제어용 구동기(110)가 수평 팽창/수축 구동을 할 때, 직접적으로 개개의 카메라 모듈(100)의 수평 이동시킨다. 본 도 2에서 카메라 2개를 도시했지만, 그 개수가 2개로 제한되지는 않는다.

도 3는 본 발명의 실시예에 따른, 고분자 구동기와 쐐기구조가 채용된 생체모방 저전력 입체카메라 주 시각제어 모듈 모식도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 입체 카메라는 개개의 카메라 모듈(100); 주 시각 제어용 구동기 (110); 및 개개의 카메라 모듈의 이동 가이드 (120)을 포함한다.

또한 주 시각 제어용 구동기(110)의 한쪽 끝에 마련되고, 카메라 모듈(100)의 일측면과 접하는 주 시각 제어 증폭 쐐기(300)를 구비하여, 주시각 움직임을 증폭할 수 있도록 설계되었다. 주 시각 제어용 구동기(110)의 경우, 고분자 구동기를 채용한다.

주 시각 제어 증폭 쐐기(300)는 카메라 모듈(100)사이에 배치되고, 주 시각 제어 증폭 쐐기(300)와 접하는 카메라 모듈(100)의 측면은 쐐기(300)와 멀어질수록 쐐기(300) 쪽으로 돌출되도록 경사진다. 이에 의해, 고분자 구동기(110)의 수평 팽창/수축 구동이 주 시각 제어 증폭 쐐기(300)를 상하로 구동하면서 카메라 모듈(100)의 일측면을 밀어 개개의 카메라 모듈(100)을 수평 이동시킨다. 카메라 모듈(100)은 쐐기(300)가 다시 원래 위치로 돌아갈 때 카메라 모듈(310)도 다시 원래 위치로 돌아가는 복원력을 가지도록, 탄력성 있는 스프링수단을 이동가이드(120)와의 연결부위에 구비할 수 있다. 도 3에서는 카메라 2개를 도시했지만, 그 개수가 2개로 제한되지는 않는다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 고분자 구동기와 지렛대 구조에 의해 쐐기가 구동되는 생체모방 저전력 입체카메라 주 시각제어 모듈 모식도이다. 도 4을 참조하면, 본 발명에 따른 입체 카메라는 개개의 카메라 모듈(100); 주 시각 제어용 구동기 (110); 및 개개의 카메라 모듈의 이동 가이드 (120)을 포함한다.

주 시각 제어 증폭 쐐기(300)는 카메라 모듈(100)의 일측면과 접하고, 주 시각 제어 지레(400)는 주 시각 제어 증폭 쐐기(300)과 주 시각 제어용 구동기(110)사이에 고정된 지레축(410)을 중심으로 회전 가능하다. 그리고 주 시각 제어 지레(400)은 한쪽 끝은 주시각 제어용 구동기(110)에 다른 한쪽 끝은 주 시각 제어 증폭 쐐기(300)에 연결되어 있다. 카메라 모듈(100)의 일측면은 상기 쐐기와 멀어질수록 돌출되도록 경사지고, 주 시각 제어 지레(400)의 한쪽 끝이 주 시각 제어용 구동기(110)에 의해 상/하로 회전하면, 지레(400)에 의해 주 시각 증폭 쐐기(300)가 반대로 하/상으로 회전한다. 이에 의해, 카메라모듈 (100)이 수평으로 구동 될 수 있도록 설계되었다.

카메라 모듈(100)은 쐐기(300)가 다시 원래 위치로 돌아갈 때 카메라 모듈(100)도 다시 원래 위치로 돌아가는 복원력을 가지도록, 탄력성 있는 스프링수단을 이동가이드(120)와의 연결부위에 구비할 수 있다.

본 도 4에서 카메라 2개를 도시했지만, 그 개수가 2개로 제한되지는 않는다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 고분자 구동기가 경첩구조 사이에 위치한 생체모방 저전력 입체카메라 주 시각제어 모듈 모식도이다.

도 5을 참조하면, 본 발명에 따른 입체 카메라는 개개의 카메라 모 듈(100); 주 시각 제어용 구동기(110); 및 개개의 카메라 모듈의 이동 가이드 (120)을 포함한다. 또한 주 시각 제어 지레(500)가 주 시각 제어용 구동기(110)에 의해 경첩처럼 구동되며 카메라모듈 (100)이 수평으로 구동 될 수 있도록 설계되었다.

주 시각 제어용 지레(500)은 두 개의 면이 맞물려 있는 경첩 형상을 하고 있으며, 두 개의 면 각각은 입체 카메라모듈(100)에 접한다. 주 시각 제어용 구동기(110)은 경첩의 두 개의 면 사이에 마련되어, 압축/팽창 구동으로 경첩의 두 면을 접었다가 펼치는 동작으로, 입체 카메라 모듈을 움직인다.

본 도 4에서 카메라 2개를 도시했지만, 그 개수가 2개로 제한되지는 않는다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변형할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 수평이동방식 스테레오 입체카메라 모식도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 고분자 구동기가 사용된 생체모방 저전력 입체카메라 주 시각제어 모듈 모식도이다.

도 3는 본 발명의 실시예에 따른, 고분자 구동기와 쐐기구조가 채용된 생체모방 저전력 입체카메라 주 시각제어 모듈 모식도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 고분자 구동기와 지렛대 구조에 의해 쐐기가 구동되는 생체모방 저전력 입체카메라 주 시각제어 모듈 모식도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 고분자 구동기가 경첩구조 사이에 위치한 생체모방 저전력 입체카메라 주 시각제어 모듈 모식도이다.

Claims (7)

1개 이상의 카메라 모듈;

상기 카메라 모듈을 지지하고 이동 경로를 형성하는 이동 가이드;

상기 카메라 모듈을 상기 이동 가이드를 따라 이동시키는 제어용 구동기; 및

상기 제어용 구동기를 제어하는 제어수단

를 포함하는 입체 카메라 모듈.

제 1항에 있어서,

상기 제어용 구동기의 한쪽 끝은 상기 카메라 모듈과 접하고,

상기 제어용 구동기는 팽창 및 수축 구동하여 상기 카메라 모듈을 이동시키는

입체 카메라 모듈.

제 1항에 있어서,

상기 제어용 구동기의 한쪽 끝에 마련되고 상기 카메라 모듈의 일측면과 접하는 쐐기를 더 포함하고,

상기 카메라 모듈의 일측면은 상기 쐐기와 멀어질수록 상기 쐐기 쪽으로 돌출되도록 경사지고,

상기 제어용 구동기가 팽창, 수축 구동할 때 상기 쐐기가 상기 카메라 모듈의 일측면을 밀어 상기 카메라 모듈을 이동시키는

입체 카메라 모듈.

제 1항에 있어서,

상기 카메라 모듈의 일측면과 접하는 쐐기;

상기 쐐기와 상기 제어용 구동기 사이에 고정점이 형성되고 한쪽 끝은 상기 제어용 구동기 다른 한쪽 끝은 상기 쐐기와 접하는 지레를 더 포함하고,

상기 카메라 모듈의 일측면은 상기 쐐기와 멀어질수록 돌출되도록 경사지고,

상기 제어용 구동기가 팽창, 수축 구동할 때 상기 쐐기가 상하로 이동하여 상기 카메라 모듈을 이동시키는

입체 카메라 모듈.

제 1항에 있어서,

경첩 형상으로 상기 제어용 구동기가 그 사이에 배치되며 상기 카메라 모듈과 접하는 지레를 더 포함하고,

상기 제어용 구동기가 압축, 팽창 구동시 상기 경첩 형상의 제어용 지레가 벌어지거나 닫혀 상기 카메라 모듈을 이동시키는

입체용 카메라 모듈.

제 1항에 있어서,

상기 제어수단은 생체모방 방식으로 상기 제어용 구동기를 조작하여 상기 카메라 모듈을 수평 이동시켜 입체 영상에 쓰이는 좌우 영상을 촬영하도록 하는

입체 카메라 모듈.

제 1항에 있어서,

상기 제어용 구동기는 고분자 구동기인

입체 카메라 모듈.

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