KR20110117558A - 3차원 카메라 장치 - Google Patents

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KR20110117558A
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camera housing
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신두식
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 회전에 따라서 제 1, 2 카메라 모듈을 접히거나 펼쳐지게 하고, 펼쳐진 상태에서 카메라 모듈들간의 거리를 조정하기 위해 수평이동하도록 구성한 3차원 카메라 장치에 관한 것으로서,
이를 위해 3차원 카메라 장치에 있어서, 카메라 하우징과, 상기 카메라 하우징에 회전 또는 이동가능하게 결합되고, 회전에 따라서 상기 카메라 하우징에서 접히거나 펼쳐지게 하고, 펼쳐진 상태에서 카메라 모듈들간의 거리를 조정하기 위해 수평이동하는 제 1, 2 카메라 모듈과, 상기 카메라 하우징에 구비되어 상기 제 1, 2 카메라 모듈을 회전 또는 수평이동을 가능하게 하는 구동부와, 상기 카메라 하우징에 구비되어 상기 제 1, 2 카메라 모듈의 수평이동을 가이드 하는 가이드 이동부를 포함함을 특징으로 하며, 이에 따라, 제품내에 제공되는 이동공간에 카메라 장치의 다른 다수의 부품을 실장가능하여 제품의 공간활용을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

3차원 카메라 장치{THREE-DIMENSION CAMERA APPARATUS}
본 발명은 회전에 따라서 제 1, 2 카메라 모듈을 접히거나 펼쳐지게 하고, 펼쳐진 상태에서 카메라 모듈들간의 거리를 조정하기 위해 수평이동하도록 구성한 3차원 카메라 장치에 관한 것이다.
일반적으로, " 3차원 입체영상 "라 함은 2차원 영상이 가질 수 없는 깊이 및 공간형성 정보를 더해서 영상내의 사물에 입체감을 심어 줄 수 있는 기술이다.
여기서, 입체감은 인간의 두 눈이 받아들이는 좌, 우 영상의 차이로 인해 나타나며, 두뇌의 합성과정을 통해 3차원 입체영상으로 인식하게 되는 것으로 이는 두 눈이 약 65mm 간격으로 떨어져 위치하고 있어서 서로 약간 다른 두방향의 영상을 보게 될 때, 양안의 시차가 발생하는 것을 이용하는 것이다.
이러한 3차원 입체형상을 촬영하기 위해서는 서로 연동되는 2개의 카메라가 필요한데 기존의 휴대용 통신 장치가 디지털 카메라와 같이 1개의 카메라 모듈 만이 있는 경우에 3차원 영상을 취득하기 위해서는 먼저 한쪽의 영상을 촬영한 후 다른쪽의 영상을 촬영하여 이를 합성하는 방법이 있으나, 이는 2번의 영상을 촬영하는 동안 시간차가 발생하여 피사체가 움직이는 경우에는 원하는 3차원 영상을 촬영할 수 없으며, 또한 촬영되는 영역이 동일하게 유지되기가 어려우므로 3차원 영상을 만들기가 매우 어렵다.
종래의 3차원 카메라 장치는 2개의 카메라간 거리를 고정하는 고정형 3차원 카메라 장치와, 2개의 카메라간 거리를 조정하는 가변형 3차원 카메라 장치로 구성된다.
상기 고정형 3차원 카메라 장치는 피사체의 거리가 가까워 질수록 2개의 카메라 렌즈의 시차가 증대하고, 이에 수반하여 좌우 촬영 화면의 3차원 촬영 영역의 각각 외측에 비중복영역이 증대한다. 이 비중복영역은 화면 손실이 발생되고, 이로인해 감상할 때 매우 눈에 거슬리다.
상기한 화면 손실 문제를 해결하기 위해 개발된 가변형 3차원 카메라 장치는 합초거리에 있어서의 좌, 우 카메라 렌즈의 시계를 서로 일치시킬 수 있으므로, 상기한 비중복 영역에 의한 화면 손실을 해소하는 한편, 양호한 3차원 효과를 얻을 수 있는 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 카메라간 거리를 조정하는 가변형 3차원 카메라 장치(1)는 렌즈 하우징(2)과, 렌즈 하우징(2)내에서 좌, 우로 수평이동하는 2개의 카메라(3)(4)과, 상기 2개의 카메라(3)(4)을 수평이동시켜 거리를 조정하는 렌즈 조정부(5)로 구성된다.
상기 렌즈 조정부(5)는 상기 2개의 카메라(3)(4)에 장착되는 기어부(6)와, 상기 기어부(6)를 회전시키는 모터(7)로 구성된다.
그러나, 종래의 카메라간 거리를 조정하는 가변형 3차원 카메라 장치는 렌즈 하우징내에서 상기 카메라들을 좌,우로 수평이동시키는 이동공간을 제공해야함으로 제품의 공간활용을 저하시키고, 크기가 커져 제품의 슬림화 및 소형화의 저해요인이 있었다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 가변형 3차원 카메라 장치(1)의 카메라(3)(4)은 다수의 카메라 렌즈(3a)(4a)와 광축 방향(D1)을 굴절시키는 프리즘(3b)(4b)과, 이미지 센스(3c)(4c)로 구성된다.
그러나, 종래의 카메라내에 광축방향을 따라서 정밀하게 프리즘을 장착해야함으로 제품의 조립 공정시간이 증가하고, 이로인해 제품의 조립성을 저하시키는 단점이 있었다.
따라서, 카메라 장치내에 제공되는 이동공간에 다른 부품을 실장할 수 있도록 회전에 따라서 카메라들을 접히거나 펼쳐지게 하고, 펼쳐진 상태에서 카메라들간의 거리를 조정하도록 수평이동하게 하는 장치가 필요한 실정이다.
본 발명은 회전에 따라서 제 1, 2 카메라 모듈을 접히거나 펼쳐지게 하고, 펼쳐진 상태에서 카메라 모듈들간의 거리를 조정하기 위해 수평이동하도록 구성함으로써, 제품내에 제공되는 이동공간에 카메라 모듈의 다른 다수의 부품을 실장가능하여 제품의 공간활용을 향상시킬 수 있도록 한 3차원 카메라 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 회전에 따라서 제 1, 2 카메라 모듈을 접히거나 펼쳐지게 하고, 펼쳐진 상태에서 카메라 모듈들간의 거리를 조정하기 위해 수평이동하도록 구성함으로써, 기존 제품내에 제공되던 이동공간이 필요없어 제품의 슬림화 및 소형화 할 수 있도록 한 3차원 카메라 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 기존에 정밀하게 장착되던 프리즘 없이 광축방향을 따라서 다수의 카메라 렌즈 및 이미지 센서를 구성함으로써, 제품의 조립 정밀도 및 조립 공정을 향상시키고, 이로인해 조립 시간을 절감할 수 있도록 한 3차원 카메라 장치를 제공하는데 있다.
본 발명은, 3차원 카메라 장치에 있어서,
카메라 하우징;
상기 카메라 하우징에 회전 또는 이동가능하게 결합되고, 회전에 따라서 상기 카메라 하우징에서 접히거나 펼쳐지게 하고, 펼쳐진 상태에서 카메라 모듈들간의 거리를 조정하기 위해 수평이동하는 제 1, 2 카메라 모듈;
상기 카메라 하우징에 구비되어 상기 제 1, 2 카메라 모듈을 회전 또는 수평이동을 가능하게 하는 구동부; 및
상기 카메라 하우징에 구비되어 상기 제 1, 2 카메라 모듈의 수평이동을 가이드 하는 가이드 이동부를 포함함을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 3차원 카메라 장치에 의하면,
회전에 따라서 제 1, 2 카메라 모듈을 접히거나 펼쳐지게 하고, 펼쳐진 상태에서 카메라 모듈들간의 거리를 조정하기 위해 수평이동하도록 구성함으로써, 제품내에 제공되는 이동공간에 카메라 모듈의 다른 다수의 부품을 실장가능하여 제품의 공간활용을 향상시킬 수 있고, 또한, 기존 제품내에 제공되던 이동공간이 필요없어 제품의 슬림화 및 소형화 할 수 있으며, 또한, 기존에 정밀하게 장착되던 프리즘 없이 광축방향을 따라서 다수의 카메라 렌즈 및 이미지 센서를 구성함으로써, 제품의 조립 정밀도 및 조립 공정을 향상시키고, 이로인해 조립 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 3차원 카메라 장치의 사용상태를 나타낸 사시도.
도 2는 종래의 3차원 카메라 장치의 카메라 구조를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 카메라 장치의 구성 중 보호 커버부의 작동 전 상태를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 카메라 장치의 구성 중 보호 커버부의 작동 후 상태를 나타낸 사시도.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 카메라 장치의 구성 중 제 1, 2 카메라 모듈을 회전시킨 상태를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 카메라 장치의 구성 중 제 1, 2 카메라 모듈을 펼쳐진 상태에서 수평이동하는 상태를 나타낸 사시도.
도 7은 도 6의 A부 확대 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 카메라 장치의 작동 전 상태를 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 카메라 장치의 구성 중 제 1, 2 카메라 모듈의 구조를 나타낸 측면도.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예들에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형예들이 있음을 이해하여야 한다.
도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 3차원 카메라 장치(10)은 카메라 하우징(20)과, 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)과, 구동부(50)와, 가이드 이동부(60)로 구성되어 있고, 상기 카메라 하우징(20)은 후술하는 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)과, 구동부(50)와, 가이드 이동부(60)를 구비할 수 있도록 되어 있으며, 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)은 회전축(A1)을 중심으로 회전에 따라서 상기 카메라 하우징(20)에서 접히거나 펼쳐지게 하고, 펼쳐진 상태에서 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)들간의 거리를 조정하기 위해 수평이동하도록 상기 카메라 하우징(20)에 회전 또는 이동가능하게 결합되어 있고, 상기 구동부(50)는 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)을 회전 또는 수평이동가능하게 하도록 상기 카메라 하우징(20)에 구비되어 있으며, 상기 가이드 이동부(60)는 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)의 수평이동을 가이드 하도록 상기 카메라 하우징(20)에 구비되어 있다.
도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 카메라 하우징(20)에는 회전에 의해 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40), 구동부(50) 및 가이드 이동부(60)를 개폐함과 아울러 보호하도록 보호 커버부(70)가 구비되어 있다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 카메라 하우징(20)에는 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)을 회전에 의해 접거나 펼칠때 상기 카메라 하우징(20)내에서 인입/인출가능하고, 인출된 상태에서 수평이동 가능하도록 인입/인출 이동홈(21)이 형성되어 있다.
상기 인입/인출 이동홈(21)은 " L" 자의 형상으로 이루어져 있다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(50)는 제 1, 2 기어부(51)(52)와, 구동 모터(53)로 구성되어 있고, 상기 제 1 기어부(51)는 후술하는 상기 제 2 기어부(52)와 회전가능하게 맞물림과 아울러 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)을 회전 또는 수평이동하도록 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)의 일단에 구비되어 있으며, 상기 제 2 기어부(52)는 상기 제 1 기어부(51)와 맞물리고, 후술하는 구동 모터(53)의 회전에 따라서 회전하여 상기 제 1 기어부(51)를 회전 또는 수평이동 가능하도록 상기 카메라 하우징(20)에 구비되어 있고, 상기 구동 모터(53)는 전원공급에 따라서 회전하여 상기 제 2 기어부(52)를 회전시킬 수 있도록 상기 카메라 하우징(20)에 구비되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 기어부(52)와 상기 구동 모터(53)는 상기 구동 모터(53)의 회전을 상기 제 2 기어부(52)에 전달하도록 베벨기어(80)가 구비되어 있다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 이동부(60)는 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)을 수평이동가능하도록 가이드 홈으로 이루어져 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)은 기존의 프리즘 없이 광축방향(D1)을 따라서 다수의 카메라 렌즈(31)(41) 및 이미지 센서(32)(42)가 구성되어 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 상기 3차원 카메라 장치는 대표적인 적용예로 디지털 카메라에 적용 가능하다. 하지만, 상기 디지털 카메라는 반드시 디지털 카메라 에만 한정되는 것은 아니며, 3차원 카메라 장치를 적용하는 다양한 형태의 단말기에 적용 가능하다.(예컨대 휴대용 통신 장치등)
이러한 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 카메라 또는 휴대용 통신 장치의 예시로는, 다양한 통신 시스템들에 대응되는 통신 프로토콜들에 의거하여 동작하는 모든 이동통신 단말기(mobile communication terminal)를 비롯하여, PMP(Portable Multimedia Player), MP3 플레이어, 네비게이션, 게임기, 노트북, 광고판, 티브이(TV), 디지털방송 플레이어, PDA(Personal Digital Assistant) 및 스마트 폰(Smart Phone) 등 모든 정보통신기기와 멀티미디어 기기 및 그에 대한 응용기기를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의한 3차원 카메라 장치의 동작과정을 첨부된 도 3 내지 도 9를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 3차원 카메라 장치는 3차원 카메라 장치(10)는 카메라 하우징(20)과, 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)과, 구동부(50)와, 가이드 이동부(60)로 구성된다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 카메라 하우징(20)에 형성된 인입/인출 이동홈(21)에 상기 구동부(50)의 제 2 기어부(52)를 설치하고, 상기 제 2 기어부(52)에 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)의 일단에 구비된 제 1 기어부(51)를 회전가능하게 맞물린다.
이때, 상기 카메라 하우징(20)의 중심부에 구동 모터(53)를 구비하고, 상기 구동 모터(53)는 베벨기어(80)에 의해 상기 제 2 기어부(52)와 맞물린다.
상기 카메라 하우징(20)에 보호 커버부(70)를 회전가능하게 구비한다.
이 상태에서, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 사용자가 3차원 카메라 장치를 이용하여 3차원 영상으로 촬영할 경우 먼저, 상기 카메라 하우징(20)에 구비된 보호 커버부(70)를 회전하여 개방한다.
이때, 상기 구동 모터(53)에 전원을 인가하여 회전시키고, 상기 구동 모터(53)는 베벨기어(80)에 의해 상기 제 2 기어부(52)를 회전시킨다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 기어부(52)는 상기 제 1 기어부(51)를 회전축(A1)을 중심으로 회전시킴과 아울러 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)을 상기 인입/인출 이동홈(21)내에서 인출시킨다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)을 인출시킨 상태에서, 상기 제 2 기어부(52)를 상기 구동 모터(53)에 의해 다시 회전시키면, 상기 제 1 기어부(51)가 이동함과 아울러 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)도 함께 좌, 우로 수평이동한다.
이때, 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)들간의 거리를 조정할 수 있다.
이와 같이, 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)간의 거리를 조정하여 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)에 구비된 촬영렌즈(31)(41)의 시계를 서로 일치시킬 수 있으므로, 비중복 영역에 의한 화면 손실을 해소함과 아울러 선명한 3차원 영상을 얻을 수 있다.
또한, 카메라 하우징(20)내의 이동공간에 카메라 장치의 다른 부품들(예컨대 구동 모터등)을 실장가능하여 제품의 공간활용을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)은 별도의 프리즘을 없이 광축방향(D1)을 따라서 다수의 카메라 렌즈(31)(41) 및 이미지 센서(32)(42)를 구성함으로써, 프리즘의 조립 공정을 생략하여 제품의 정밀 조립 및 공정을 향상시킬 수 있다.
여기서, 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 사용자가 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)을 원위치 시킬 경우, 다시 상기 구동 모터(53)에 전원을 인가하여 회전시키고, 상기 구동 모터(53)는 베벨기어(80)에 의해 상기 제 2 기어부(52)를 회전시킨다.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 기어부(52)는 상기 제 1 기어부(51)를 이동시킴과 아울러 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)도 함께 수평이동하여 원위치 시킨다.
도 5에 도시된 바와 같이, 인출된 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)을 상기 구동 모터(53)를 다시 회전시켜 상기 제 2 기어부(52)를 회전시키면, 상기 제 1 기어부(51)도 함께 회전함과 아울러 상기 제 1, 2 카메라 모듈(30)(40)도 회전하여 상기 인입/인출 이동홈(21)내로 인입된다.
이 상태에서, 상기 보호 커버부(70)를 회전시켜 상기 카메라 하우징(20)을 닫는다.
이상에서 설명한 본 발명의 3차원 카메라 장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
카메라 하우징 : 20 제 1, 2 카메라 모듈 : 30, 40
구동부 : 50 가이드 이동부 : 60

Claims (8)

  1. 3차원 카메라 장치에 있어서,
    카메라 하우징;
    상기 카메라 하우징에 회전 또는 이동가능하게 결합되고, 회전에 따라서 상기 카메라 하우징에서 접히거나 펼쳐지게 하고, 펼쳐진 상태에서 카메라 모듈들간의 거리를 조정하기 위해 수평이동하는 제 1, 2 카메라 모듈;
    상기 카메라 하우징에 구비되어 상기 제 1, 2 카메라 모듈을 회전 또는 수평이동을 가능하게 하는 구동부; 및
    상기 카메라 하우징에 구비되어 상기 제 1, 2 카메라 모듈의 수평이동을 가이드 하는 가이드 이동부를 포함함을 특징으로 하는 3차원 카메라 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 카메라 하우징에는 회전에 의해 상기 제 1, 2 카메라 모듈, 구동부 및 가이드 이동부를 개폐함과 아울러 보호하는 보호 커버부가 구비됨을 특징으로 하는 3차원 카메라 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 카메라 하우징에는 상기 제 1, 2 카메라 모듈을 회전에 의해 접거나 펼칠 때 상기 카메라 하우징내에서 인입/인출가능하고, 인출된 상태에서 수평이동 가능하도록 인입/인출 이동홈이 형성됨을 특징으로 하는 3차원 카메라 장치.

  4. 제 3 항에 있어서, 상기 인입/인출 이동홈은 " L " 자의 형상으로 이루어짐을 특징으로 하는 3차원 카메라 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 구동부는, 상기 제 1, 2 카메라 모듈의 일단에 구비되는 제 1 기어부와,
    상기 카메라 하우징에 구비되고, 상기 제 1 기어부와 맞물리고, 구동 모터의 회전에 따라서 회전하여 상기 제 1 기어부를 회전 또는 수평이동가능하게 하는 제 2 기어부와,
    상기 카메라 하우징에 구비되는 구동 모터로 구성됨을 특징으로 하는 3차원 카메라 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 기어부와 상기 구동 모터는 상기 구동 모터의 회전을 상기 제 2 기어부에 전달하도록 베벨기어가 구비됨을 특징으로 하는 3차원 카메라 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드 이동부는 가이드 홈으로 이루어짐을 특징으로 하는 3차원 카메라 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2 카메라 모듈은 광축방향을 따라서 다수의 카메라 렌즈 및 이미지 센서가 구성됨을 특징으로 하는 3차원 카메라 장치.
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