KR20120071964A

KR20120071964A - 입체 영상 촬영 장치

Info

Publication number: KR20120071964A
Application number: KR1020100133713A
Authority: KR
Inventors: 서형찬
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2012-07-03
Also published as: US20120162389A1; GB201121689D0; GB2486792A; GB2486792B; CN102566247B; US9152014B2; CN102566247A

Abstract

본 발명은 촬영 장치의 배치에 무관하게, 절대적인 기준인 중력 방향을 기준으로 구분되는 제1 영역과 제2 영역을 구비하는 가리개부를 갖는 입체 영상 촬영 장치에 관한 것이다. 상기 가리개부의 제1 영역을 통해 입력된 제1 광학 신호를 촬상부에서 변환하여 제1 영상 신호를 생성하고 상기 제2 영역을 통해 입력된 제2 광학 신호를 변환하여 제2 영상 신호를 생성한다. 그리소 상기 제1 영상 신호와 상기 제2 영상 신호를 이용하여 입체 영상을 생성한다. 본 발명에 따르면 촬영 장치의 배치와 무관하게, 좌우 시각차가 발생하는 입체 영상을 생성할 수 있다.

Description

입체 영상 촬영 장치{Stereoscopic image photographing apparatus}

본 발명은 입체 영상 촬영 장치에 관한 것이다.

입체(삼차원) 영상은 사람이 시각을 통해 사물을 관찰할 때 느끼는 입체감을 동일하게 표현한 영상으로서, 예전에는 의료 장비와 같이 국한된 분야에 사용되었지만 최근에는 입체 영상을 이용한 영상물이 많이 제작되고 있으며 각 가정에 보급 가능한 삼차원 텔레비전 기술도 급속도로 발전하고 있다.

사람의 양쪽 눈에 다른 각도에서 촬영된 영상을 동시에 보여주어 입체 영상을 제공하는 방법이 있다. 예를 들어, 조리개 또는 셔터를 이용하여 좌측 영역과 우측 영역의 광경로 차단을 교대로 행하여 좌측 영상과 우측 영상을 생성하고, 상기 좌측 영상과 우측 영상을 이용하여 입체 영상을 생성한다.

그런데, 사용자는 디지털 카메라를 항상 일 방향으로 촬영하는 것이 아니라, 다양한 방향으로 배치하여 촬영한다. 디지털 카메라를 세로로 배치하여 촬영하는 경우, 상기 조리개 또는 셔터는 좌측과 우측 영역의 광경로 차단을 행하는 것이 아니라, 상부 영역과 하부 영역의 광경로 차단 동작을 교대로 하게 된다. 따라서, 정방향의 피사체를 기준으로 상, 하의 시각차가 발생하게되므로, 이들을 가지고 입체 영상을 생성할 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 촬영 장치의 배치에 무관하게 입체 영상을 촬영할 수 있는 입체 영상 촬영 장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 피사체로부터의 광학 신호를 입력하는 광학부와, 제1 영역과 제2 영역을 구비하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 각각에서 상기 광학 신호의 경로 차단 동작을 행하는 가리개부와, 상기 제1 영역을 통해 입력된 제1 광학 신호를 변환하여 제1 영상 신호를 생성하고 상기 제2 영역을 통해 입력된 제2 광학 신호를 변환하여 제2 영상 신호를 생성하는 촬상부를 구비하는 입체 영상 촬영 장치를 제공한다.

이때, 상기 가리개부는 상기 촬상부의 배치가 변경되더라도 중력 방향을 기준으로 구분되는 제1 영역과 제2 영역 각각에서 상기 광학 신호의 경로 차단 동작을 행할 수 있다.

본 발명은 촬영 장치의 배치에 무관하게 절대적인 기준인 중력 방향을 기준으로 구분되는 제1 영역과 제2 영역이 광경로 차단 동작을 행하는 가리개부를 구비하는 입체 영상 촬영 장치를 제공할 수 있다.

따라서 촬영 장치의 배치에 관계없이 언제든지 정방향의 피사체에 대하여 좌우 시각차가 발생하는 좌측 영상과 우측 영상을 획득할 수 있으며, 이들을 이용하여 입체 영상을 생성할 수 있는 입체 영상 촬영 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치를 설명하기 위한 블럭도이다.
도 2와 도 3은 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치에 있어서, 입체 영상을 생성하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치에 있어서, 가리개의 구동 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치에 있어서, 가리개부의 제1 영역에서 광학 신호의 경로 차단 동작을 행하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치에 있어서, 가리개부의 제2 영역에서 광학 신호의 경로 차단 동작을 행하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치를 가로 배치하여 촬영하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치를 가로 배치한 경우, 촬상 소자로부터 독출한 영상을 압축 처리 및 표시부에 표시하는 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치를 세로 배치하여 촬영하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치를 세로 배치한 경우, 촬상 소자로부터 독출한 영상을 압축 처리 및 표시부에 표시하는 영상의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치를 세로 배치한 경우, 촬상 소자로부터 독출한 영상을 압축 처리 및 표시부에 표시하는 영상의 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치에 있어서, 가리개부와 가리개 구동부를 설명하기 위한 도면이다.
도 13과 도 14는 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치에 있어서, 가리개부의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 15와 도 16은 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치에 있어서, 가리개부의 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 17은 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치에 있어서, 가리개부의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치에 관하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예들에서는 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치로서, 디지털 카메라를 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 촬영 장치가 장착될 수 있는 휴대폰, 스마트폰, PDA 등의 디지털 기기에 적용 가능하다.

도 1은 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치의 일 실시 예를 설명하기 위한 블럭도이다. 본 실시 예에서는 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치의 일 실시 예로서 디지털 카메라를 설명한다. 그러나 상기 입체 영상 촬영 장치가 디지털 카메라에 한정되는 것은 아니며, 카메라폰, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), TV 등의 디지털 기기에도 적용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 입체 영상 촬영 장치는 피사체로부터의 광학 신호를 입력하는 광학부(10), 제1 영역과 제2 영역을 구비하고 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 각각에서 상기 광학 신호의 경로 차단 동작을 행하는 가리개부(20), 상기 제1 영역을 통해 입력된 제1 광학 신호를 변환하여 제1 영상 신호를 생성하고 상기 제2 영역을 통해 입력된 제2 광학 신호를 변환하여 제2 영상 신호를 생성하는 촬상부(30)를 구비한다.

상기 광학부(10)는 초점 거리(focal length)에 따라 화각이 좁아지거나 또는 넓어지도록 제어하는 줌 렌즈 및 피사체의 초점을 맞추는 포커스 렌즈 등을 포함하며, 이들 렌즈들은 각각 하나의 렌즈로 구성될 수도 있지만, 복수 렌즈들의 군집으로 이루어질 수도 있다. 상기 광학부(10)는 디지털 신호 처리부(100)로부터의 제어 신호에 따라 광학 구동부(12)에 의해 구동될 수 있다. 예를 들어, 상기 포커스 렌즈의 위치를 조절할 수 있다.

상기 가리개부(20)는 상기 광학 신호의 양(광량)을 조절하는 조리개를 구비할 수 있다. 또한, 광학 신호의 입력을 제어하는 셔터를 구비할 수 있다. 일 실시 예로서, 조리개의 위치를 조절함으로써 광학 신호의 경로를 차단할 수 있다. 또는 셔터의 동작을 제어함으로써 광학 신호의 경로를 차단할 수도 있다. 상기 가리개부(20)는 상기 조리개의 개폐, 조리개의 위치를 이동하는 가리개 구동부를 더 구비할 수 있다. 또한, 상기 가리개부(20)는 셔터의 개폐 등을 제어하는 제어부도 구비할 수 있다. 본 실시 예에서는 상기 광학부(10)의 중앙에 가리개부(20)를 배치함을 예시하였다. 광학 신호가 집중된 곳에서 가리개부(20)를 배치함으로써, 광학 신호의 경로를 효과적으로 차단할 수 있기 때문이다. 그러나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 가리개부(20)는 광학부(10)의 전 또는 후에 위치 가능하다.

촬상부(30)는 광학부(10) 및 가리개부(20)를 통해 입력된 광학 신호를 수광하여, 피사체의 상을 결상한다. 촬상부(30)는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서 어레이, CCD(Charge coupled device) 센서 어레이 등을 사용할 수 있다. 그리고 촬상부(30)는 CCD 센서 어레이에서 출력된 전기 신호에 포함된 저주파 노이즈를 제거함과 동시에 전기 신호를 임의의 레벨까지 증폭하는 CDS/AMP(상관 이중 샘플링 회로(correlated double sampling)/증폭기(amplifier))를 구비할 수 있다. 또한, CDS/AMP에서 출력된 전기 신호를 디지털 변환하여 디지털 신호를 생성하는 AD컨버터를 더 구비할 수 있다. 본 실시 예에서는 A/D컨버터 등은 촬상소자와 함께 촬상부(30)에 포함시켰으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 별도의 소자로 구성하거나 디지털 신호 처리부(100)에 포함시켜 설계할 수도 있다.

상기 디지털 신호 처리부(100)는 사전 처리부(110), 영상 신호 처리부(120), 디스플레이 컨트롤러(130), CPU(140), 메모리 컨트롤러(150), 카드 컨트롤러(160), 타이머(170), 등을 포함할 수 있다.

사전 처리부(110)는 촬상부(30)에서 생성된 영상 신호를 입력받아 화이트 밸런스 조절을 위한 AWB(Auto White Balance) 평가값, 노출 조절을 위한 AE(Auto Exposure) 평가값, 및 초점 조절을 위한 초점 평가값을 산출한다.

영상 신호 처리부(120)는 입력된 영상 데이터에 대해 노이즈를 저감하고, 감마 컬렉션(Gamma Correction), 색필터 배열보간(color filter array interpolation), 색 매트릭스(color matrix), 색보정(color correction), 색 향상(color enhancement) 등의 영상 신호 처리를 수행할 수 있다. 또한, 상기 영상 신호로부터 피사체 인식 알고리즘에 따라 피사체 영역을 검출하거나, 장면 인식 알고리즘에 따라 장면을 인식하는 등의 영상 처리를 행할 수 있다. 더욱 구체적으로, 얼굴 인식 알고리즘에 따라 얼굴 영역을 검출할 수 있다. 또한 영상 신호 처리가 수행된 영상 신호의 압축과 신장을 수행한다. 예를 들면 JPEG 압축 형식 또는 H.264 압축 형식 등의 압축 형식에서 영상 신호를 압축한다. 상기 압축 처리에 의해서 생성한 영상 데이터를 포함한 영상 파일은 카드 콘트롤러(160)를 통해 메모리 카드(80)에 저장된다. 또한, 상기 영상 신호 처리부(120)는 표시를 위한 영상 처리를 행할 수 있다.

디스플레이 컨트롤러(130)는 표시부(40)에 영상 출력을 제어한다. 표시부(40)로 전자 뷰파인더(EVF), 프리뷰 영상을 디스플레이하는 표시 장치를 구비할 수 있다. 이러한 표시부(40)는 OLED, LCD 등으로 형성할 수 있다.

CPU(224)는 각 부분의 동작을 전체적으로 제어한다. CPU(140)는 조작부(60)를 통해 입력된 사용자의 조작 신호에 의해 해당 동작을 제어할 수 있다. 또는 상기 디지털 카메라의 위치를 감지하는, 예를 들어 매치 방향을 감지하는 위치 감지부(50)에서의 감지 신호에 따라 해당 동작을 수행할 수도 있다. 상기 조작 신호, 감지 신호 등에 따라 기 저장된 알고리즘에 따라 각 구성부를 제어할 수 있다.

메모리 컨트롤러(150)는 촬영된 캡쳐 영상이나 연상 정보 등의 데이터를 일시적으로 저장하는 메모리(70)를 제어한다.

타이머(170)는 시각을 측정한다.

이하, 디지털 신호 처리부(100)의 개략적인 동작을 설명한다.

CPU(140)에 조작부(60)로부터 조작 신호가 입력되면, 상기 CPU(140)는 촬상부(30)를 동작시킨다. 구체적으로, 촬상부(30)의 촬상소자 제어부에 타이밍 신호를 출력해 촬상소자를 동작시킨다. 촬상부(30)로부터 영상 신호가 사전 처리부(110)에 입력되면, AWB, AE, AF 중 적어도 어느 하나의 연산이 수행된다. 상기 AWB, AE, AF 연산의 결과는 촬상소자 제어부로 피드백하여 촬상소자로부터 적절한 색 출력 및 적절한 노출의 영상 신호를 얻을 수 있도록 한다.

한편, 디지털 카메라의 동작이 개시되면, 라이브뷰 표시가 수행된다. 영상 신호는 영상 신호 처리부(120)에 인가되어, 라이브뷰 표시를 위한 화소의 보간 처리 등의 영상 신호 처리가 수행될 수 있다. 그리고 영상 신호 처리가 수행된 영상 신호는 디스플레이 컨트롤러(130)를 경유해 표시부(40)에 표시되어 라이브뷰 표시가 수행될 수 있다. 라이브뷰 표시는 기본적으로 60fps(frame per second)의 주기로 갱신할 수 있지만, 이것으로 한정되는 것이 아니라 120fps, 180fps, 240fps 등의 주기로 갱신할 수도 있다. 상기 갱신 속도는 측광 결과나 AF 조건 등을 기초로 CPU(140)에서 설정하고, 타이밍 신호에 따라 조절될 수 있다.

셔터 릴리스 버튼을 반누름하면, CPU(140)는 반누름에 대응하는 S1 신호를 감지하고 AF 동작을 위한 광학부(10)의 포커스 렌즈의 구동 개시를 지시한다. 또는 CPU(140)는 반누름 신호에 대응하는 S1 신호를 감지할 때, AF 동작을 위해서 포커스 렌즈의 구동을 제어한다.

또한, 조작부(30)의 셔터 릴리즈 버튼을 반누름하여 S1 상태에 진입하면, 임력된 영상 신호에 대하여 사전 처리부(110)에서 AF 평가값, AE 평가값, AWB 평가값 중 적어도 어느 하나를 산출한다. 산출한 평가값에 따라 해당 AF, AE, AWB 동작을 수행하며, 수행 결과를 아이콘 영상, 오디오 신호 등을 통하여 사용자에게 알릴 수 있다. 뿐만 아니라, S1 상태에서 피사체 인식 또는 장면 인식 등의 다양한 어플리케이션 동작을 수행할 수 있다.

그리고 상기 셔터 릴리즈 버튼을 완전 누름하여 S2 상태에 진입하면, 상기 사전 처리에 따른 촬영 조건에서 영상을 캡쳐한다. 캡쳐한 영상은 상술한 영상 처리 중 필요한 화질 개선 영상 처리를 행하고, 압축 처리하여 영상 파일로서 메모리(70)에 저장될 수 있다. 메모리(70)에 저장된 상기 영상 파일은 압축 해제하여 표시부(40)에서 재생할 수도 있다.

도 2는 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치에 있어서 입체 영상 촬영 동작 중의 가리개부의 제1 영역을 통해 입력된 제1 광학 신호의 경로를 예시하는 개념도이고, 도 3은 상기 가리개부의 제2 영역을 통해 입력된 제2 광학 신호의 경로를 예시하는 개념도이다.

구체적으로, 도 2는 상기 가리개부를 중력방향을 기준으로 구분하였을 때, 일 측에 해당하는 제1 영역(20a)을 통과한 제1 광학 신호가 촬상부(30)에 상이 맺혀 제1 영상 신호를 생성하는 모습을 도식화한 것이다. 도 3은 중력방향을 기준으로 상기 가리개부의 다른 측에 해당하는 제2 영역(20b)을 통과한 제2 광학 신호가 촬상부(30)에 도달하여 제2 영상 신호를 생성하는 모습을 도식화한 것이다. 상기 제1 영역(20a)는 가리개부를 중력방향을 기준으로 나누었을 때, 좌측 영역일 수 있고, 제2 영역(20b)은 우측 영역일 수 있다.

이렇게 획득된 상기 제1 영상 신호와 제2 영상 신호를 이용하면, 제1 영상 신호와 제2 영상 신호의 입체 영상을 관찰하는 사람의 두 눈에 맞추어 좌우측으로 달라진 각도의 차이를 가지므로 자연스러운 입체 영상이 구현될 수 있다.

도 4는 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치로 디지털 카메라에서, 가리개부(20)는 중력 방향을 기준으로 제1 영역과 제2 영역으로 구분할 수 있고, 광학 신호가 제1 영역을 통과하여 광학부(10)를 통해 촬상 소자(30)에 상이 맺히는 모습을 도식화한 것이다.

도 5는 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치로 디지털 카메라에서, 가리개부(20)의 제1 영역(20a)에서 광학 신호의 경로 차단 동작을 행하는 모습을 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 6은 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치로서 디지털 카메라에서, 가리개부(20)의 제2 영역(20b)에서 광학 신호의 경로 차단 동작을 행하는 모습을 설명하기 위한 도면이다. 상기 제1 영역(20a)과 상기 제2 영역(20b)는 중력 방향(g)을 기준으로 좌우로 구분되는 영역일 수 있다.

본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치는 디지털 카메라의 배치에 관계없이 가리개부(20)가 중력 방향을 기준으로 제1 영역과 제2 영역으로 구분될 수 있다. 이에 관하여는 이하의 도 7 내지 도 11을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치를 가로 배치하여 촬영하는 모습을 설명하기 위한 도면이다. 일 예로서, 풍경 촬영을 행할 경우 디지털 카메라를 가로로 배치하여 촬영할 수 있다. 상기 디지털 카메라는 위치 감지부를 통해, 가로 배치인지 또는 세로 배치인지를 감지할 수 있다. 위치 감지부로 6측 gravity 센서를 사용할 수 있다.

도 8은 도 7에서 설명한 바와 같이 디지털 카메라를 가로 배치한 경우, 촬상 소자로부터 독출한 영상을 압축 처리 및 표시부에 표시하는 영상을 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로, 도 8을 도 4 내지 6과 함께 참조하여 설명하면, 디지털 카메라를 가로 배치하여 촬영하면 가리개부(20)의 제1 영역을 통과한 제1 광학 신호가 촬상 소자(sensor)에서 촬상되어 피사체가 정방향(↑)으로 배치한 좌측 영상(L)을 생성할 수 있다. 그리고 가리개부의 제2 영역을 통과한 제2 광학 신호가 촬상 소자(sensor)에서 촬상되어 피사체 정방 정방향(↑)으로 배치한 우측 영상(R)을 생성할 수 있다. 상기 좌측 영상(L)과 우측 영상(R)을 교대로 디스플레이함으로써 좌우 시각차가 발행하여 입체적으로 보이는 입체 영상(3D)을 생성할 수 있다. 이하에서는, 편의상 도 8에서와 같이 입체 영상(3D)을 좌측 영상(L)과 우측 영상(R)을 함께 나타낸 것으로 도시한다. 촬상 소자(sensor)에서 생성한 좌측 영상(L)과 우측 영상(R)은 일 독출 방향(↘)에 따라 독출된다.

그리고, 피사체가 정방향(↑)으로 배치한 상기 입체 영상(3D)을 압축 처리(Encoding)하고, 디스플레이할 수 있다.

도 9는 디지털 카메라를 세로 배치한 경우이다. 일 예로서, 인물을 촬영한 경우로 디지털 카메라를 세로로 배치한 예를 나타낸 도면이다.

도 10은 도 9에서와 같이 디지털 카메라를 세로 배치한 경우, 촬상 소자에서 입체 영상을 생성하고, 독출하여 압축 및 표시하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로 도 4 내지 도 6과 함께 도 10을 참조하여 설명하면, 디지털 카메라를 세로로 배치하여 촬영하면 가리개부(20)의 제1 영역(20a)과 제2 영역(20b) 각각을 통과하여 제1 배치의 촬상 소자(Sensor 1)에서 각각 좌측 영상(L)과 우측 영상(R)을 생성할 수 있다. 디지털 카메라가 세로 배치하여도, 즉 촬상 소자(sensor)의 배치가 변경되어도, 다른 표현으로는 상기 촬상 소자(sensor)의 독출 방향(↙)이 변경되더라도, 상기 가리개부(20)는 여전히 중력 방향을 기준으로 제1 영역(20a)과 제2 영역(20b)으로 구분될 수 있다. 즉, 상기 디지털 카메라의 배치에 따라 상기 가리개부(20)가 회전하거나, 또는 전자적인 제어에 의해 제1 영역(20a)과 제2 영역(20b)은 여전히 중력 방향에 의해 구분되도록 구동할 수 있다. 이에 관한 구체적인 실시 예들은 이후 도 12 내지 도 16을 참조하여 설명한다.

본 실시 예에 따르면, 디지털 카메라의 배치가 변경되더라도 피사체가 정방향(↑)으로 배치한 좌측 영상(L)과 우측 영상(R)을 생성할 수 있다. 따라서, 상기 피사체에 대하여 좌우 시각차가 발생할 수 있으며, 상기 좌측 영상(L)과 우측 영상(R)을 이용하여 입체 영상(3Da)을 생성할 수 있다.

상기 디짙러 카메라를 가로 배치한 경우, 제2 배치의 촬상 소자(sensor 2)에서 좌측 영상(L)과 우측 영상(R)은 피사체가 정방향이 아닌 다른 방향(←)으로 배치하게 된다. 회전부 및 리사이징부(Rotate/Resizing)에서 상기 입체 영상(3Da)를 회전하여, 피사체 정방향(↑)으로 배치한 좌측 영상(L)과 우측 영상(R)으로 변환할 수 있다. 이때, 표시부의 크기에 따라 크기를 부가적으로 조절할 수 있다. 따라서, 회전한 입체 영상(3Db)을 압축처리(encoding)하여 저장하고 표시부에 디스플레이할 수 있다.

도 11은 도 10에서 상기 입체 영상(3Da)을 회전하지 않고, 피사체가 정방향이 아닌 다른 방향(←)으로 배치한 입체 영상(3Da)을 압축 처리하여 저장할 수 있다. 그리고, 디스플레이함을 예시한다. 필요한 경우, 저장된 상기 입체 영상(3Da)을 회전하여 표시부에 디스플레이할 수 있다. 외장형 표시부에서 회전하여 디스플레이할 수도 있다.

이하의 실시 예들에서는 가리개부가 중략 방향을 기준으로 제1 영역과 제2 영역으로 구분되어, 광 경로 차단 동작을 행하는 예들을 설명한다.

일 실시 예로서, 상기 가리개부를 물리적으로 구동하여 제1 영역과 제2 영역을 중력방향을 기준으로 구분함을 예시한다.

도 12를 참조하면, 가리개부(20)는 디지털 카메라의 배치에 관계없이 중력 방향을 기준으로 제1 영역과 제2 영역이 구분되도록 배치하도록 가리개 구동부(23)에서 구동할 수 있다.

도 13을 참조하면 전자기력을 이용하여 구동하는 가리개부(21a)의 일 실시 예를 나타낸 도면이다. 또한, 도 14는 도 13의 가리개부(21a)의 동작 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 13 및 도 14에 나타난 실시예 에 관한 가리개부(21a)는, 광이 통과하는 제1 통공(311)을 갖는 지지판(21a-30)과, 제1 방향(X축 방향)을 따라 직선 이동 가능하도록 지지판(21a-30)에 결합하는 제1 슬라이더(21a-20)와, 제1 슬라이더(21a-20)를 이동시키는 구동력을 발생하는 제1 구동부(391, 392)와, 제1 방향을 가로지르는 제2 방향(Y축 방향)을 따라 이동 가능하도록 제1 슬라이더(21a-20)에 이동 가능하게 결합하며 광량을 조정하는 조리개 유닛(21a-10)을 구비한다.

제1 슬라이더(21a-20)는 제1 통공(311)에 대응하는 제2 통공(321)을 구비하며, 레일(351)과 슬라이딩 블록(352, 353)을 구비하는 직선 안내부(350)를 개재하여 지지판(21a-30)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합한다. 일측의 슬라이딩 블록(353)에는 조립의 편리함을 위해 일측이 개방된 개방홈(353a)을 구비한다. 지지판(21a-30)은 슬라이딩 블록(352)의 레일(351)의 양단에서의 움직임을 제한하는 스토퍼(335)를 구비한다.

조리개 유닛(21a-10)은 구동수단(315)에 구동되어 이동함으로써 제1 통공(311)과 제2 통공(321)을 통과하는 광량을 조정한다. 조리개 유닛(21a-10)은 레일(371)과 레일(371)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩 블록(372, 373)을 구비하는 직선 안내부(370)를 개재하여 제1 슬라이더(21a-20)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합한다. 일측의 슬라이딩 블록(373)의 하부면에는 레일(371)과의 조립의 편리함을 위해 개방된 개방홈(373a)이 형성된다. 제1 슬라이더(21a-20)는 슬라이딩 블록(372, 373)의 레일(371)의 양단에서의 움직임을 제한하는 스토퍼(325)를 구비한다.

제1 구동부(391, 392)는 조리개 유닛(21a-10)에 배치되는 제1 코일(391)과, 제1 코일(391)에 대응하도록 지지판(330)의 브라켓(392a)에 설치되는 제1 자석부(392)를 구비한다. 제1 코일(391)에 공급되는 전류값을 제어함으로써 제1 코일(391)과 제1 자석부(392)의 사이에 원하는 크기의 인력 또는 척력이 작용하도록 할 수 있다. 이와 같은 작용에 의해 조리개 유닛(310)에 작용하는 힘이 제1 슬라이더(320)에 전달되어 제1 슬라이더(21a-20)가 지지판(21a-30)에 대해 상대적인 운동을 할 수 있다.

제2 구동부(341, 342)는 조리개 유닛(21a-10)에 배치되는 제2 코일(341)과, 제2 코일(341)에 대응하도록 지지판(21a-30)의 브라켓(342a)에 설치되는 제2 자석부(342)를 구비한다. 마찬가지로 제2 코일(341)에 공급되는 전류값을 제어하여 제2 자석부(342)와 제2 코일(341)의 사이에 원하는 크기의 인력 또는 척력이 작용하게 할 수 있다. 이와 같은 작용에 의해 조리개 유닛(21a-10)가 제1 슬라이더(21a-20)에 대해 상대적인 운동을 할 수 있다.

조리개 유닛(21a-10)에는 지지판(21a-30)에 대한 조리개 유닛(21a-10)의 상대적인 위치를 감지하는 감지부(318)가 배치될 수 있다. 감지부(318)에는 자기장(magnetic field)의 세기에 따라 유도되는 전류(또는 전압)의 크기가 변화하는 원리를 이용한 홀(hall) 센서가 사용될 수 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 제1 구동부(391, 392)와 제2 구동부(341, 342)의 구성에 의해 제한되는 것은 아니며 다른 형태로 변형할 수 있다. 예를 들어 제1 코일(391)을 제1 슬라이더(320)에 설치하고 지지판(330)에 설치된 제1 자석부(392)와 제1 코일(391)의 사이에 작용하는 자기력으로 제1 슬라이더(320)를 이동시킬 수 있다. 또한 조리개 유닛(310)에 자석부들을 배치하고, 지지판(330)에 코일들을 배치하도록 변형할 수도 있다.

도 14는 도 13의 광량 조절장치의 제1 작동 상태를 나타낸 평면도이다.

구체적으로 도 14를 함께 참조하면, 조리개 유닛(21a-10)이 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)의 어느 하나를 선택하여 이동할 수 있다. 도 14는 제1 코일(391)에 전류가 인가됨으로써 조리개 유닛(21a-10)이 X축 방향으로 이동하는 제1 작동 상태이다. 이러한 제1 작동 상태는 예를 들어 촬영장치가 지면에 대해서 수평한 방향을 이루는 수평 촬영에 해당할 수 있다. 이때에는 Y축 방향이 중력 방향에 해당한다. 조리개 유닛(21a-10)이 광축에 일치하는 원위치(P0)에 있을 때 이차원 영상을 획득할 수 있다.

입체 영상 촬영 모드에서는 조리개 유닛(21a-10)이 X축 방향을 따라 좌측으로 이동한 제1 위치(P1)에 있을 때 제1 화상을 촬영하고, 조리개 유닛(21a-10)이 X축 방향을 따라 우측으로 이동한 제2 위치(P2)에 있을 때 제2 화상을 촬영하여 입체 영상을 획득할 수 있다.

도면에 도시하지는 않았지만, 본 실시 예에서 가리개 구동부로 상기 가리개부(21a)의 코일에 전류를 공급하는 전력부 등을 구비할 수 있다.

상기 실시 예에서는 전자기력을 이용하여 조리개 유닛(21a-10)을 이동함으로써 원하는 영역의 광학 신호의 경로를 차단하는 동작을 행함을 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 톱니, 슬라이드 방식 등을 이용하여 조리개 유닛을 이동함도 포함할 수 있다.

도 15와 도 16은 다른 실시 예로서의 가리개부(21b)를 예시한다.

본 실시 예에서는 중심부의 통공을 갖는 조리개 유닛(21b-1) 상에 중심축을 기준으로 좌측(21b-2a)과 우측(21b-2b)으로 구분하여 구동하는 블라인드 가리개(21b-2)를 형성한 가리개부(21b)를 예시한다.

상기 블라인드 가리개(21b-2)는 디지털 카메라의 배치에 관계없이 상기 좌측(21b-2a)과 우측(21b-2b)이 중력 방향을 기준으로 구분되도록 회전할 수 있다.

도 16을 함께 참조하면, 좌측의 블라인드 가리개(21b-2a)가 열리고, 우측의 블라인드 가리개(21b-2b)가 닫힘으로써 촬상 소자에서 좌측 영상을 생성할 수 있다. 우측 영상도 유사한 방법으로 생성하며, 상기 좌측 영상과 우측 영상을 교대로 디스플레이함으로써 동일 피사체에 대하여 좌우 시각차를 이용한 입체 영상을 생성할 수 있다.

도면에 도시하지는 않았지만, 본 실시 예에서는 가리개 구동부로서 상기 블라인드 가리개의 회전을 구동하는 제1 구동부와 블라인드 가리개의 개폐를 제어하는 제2 구동부를 구비할 수 있다.

도 17은 본 발명에 관한 입체 영상 촬영 장치에 있어서, 전자적으로 제어하는 가리개부의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 17을 참조하면, 본 실시 예에 따른 가리개부(22)는 액정 셔터로서, 복수의 영역들(1,2,3,4)로 구분되어 있다. 그리고 상기 영역들(1,2,3,4) 각각의 액정 배열을 제어하는 액정 제어부(24)를 구비한다. 예를 들어, 디지털 카메라의 배치가 가로 배치로 위치 감지부에서 인식하는 경우, 중력 방향을 기준으로 좌측에 배치하는 액정 셔터의 제1 영역(1)과 제3 영역(3)의 광경로 차단 동작을 행하거나 제2 영역(2)과 제4 영역의 광경로 차단 동작을 행할 수 있다. 또는 위치 감지부에서 상기 디지털 카메라가 세로로 배치한 것으로 감지하는 경우, 액정 셔터의 제1 영역(1)과 제2 영역(2)의 광경로 차단 동작을 하거나, 제3 영역(3)과 제4 영역(4)의 광경로 차단 동작을 행할 수 있다. 세로 배치일 경우에는 중력 방향을 기준으로 좌측에는 제3 영역(3)과 제4 영역(4)이, 우측에는 제1 영역(1)과 제2 영역(2)에 배치할 수 있다.

따라서, 디지털 카메라의 배치에 관계없이 가리개부는 중력 방향을 기준으로 구분되는 제1 영역과 제2 영역에서 광경로 차단 동작을 함으로써, 정방향의 피사체를 기준으로 좌우 시각차를 발생하는 좌 영상, 우 영상을 획득하고, 이들을 이용하여 입체 영상을 생성할 수 있다.

본 발명에서 인용하는 공개 문헌, 특허 출원, 특허 등을 포함하는 모든 문헌들은 각 인용 문헌이 개별적으로 및 구체적으로 병합하여 나타내는 것 또는 본 발명에서 전체적으로 병합하여 나타낸 것과 동일하게 본 발명에 병합될 수 있다.

본 발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 상기 실시예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 상기 특정 용어에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순선에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 인자(factor)에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

Claims

피사체로부터의 광학 신호를 입력하는 광학부;
제1 영역과 제2 영역을 구비하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 각각에서 상기 광학 신호의 경로 차단 동작을 행하는 가리개부;
상기 제1 영역을 통해 입력된 제1 광학 신호를 변환하여 제1 영상 신호를 생성하고 상기 제2 영역을 통해 입력된 제2 광학 신호를 변환하여 제2 영상 신호를 생성하는 촬상부;를 구비하고,
상기 가리개부는 상기 촬상부의 배치가 변경되더라도 중력 방향을 기준으로 구분되는 제1 영역과 제2 영역 각각에서 상기 광학 신호의 경로 차단 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 장치.
제1항에 있어서, 상기 촬상부가 가로 방향으로 배치하는 경우 및 상기 촬상부가 회전하여 세로 방향으로 배치하는 경우,
상기 가리개부는 중력 방향을 기준으로 구분되는 제1 영역과 제2 영역 각각에서 상기 광학 신호의 경로 차단 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 영역은 상기 중력 방향을 기준으로 좌측 영역이고, 상기 제2 영역은 상기 중력 방향을 기준으로 우측 영역인 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 영상 신호의 제1 영상과 상기 제2 영상 신호의 제2 영상은 상기 중력 방향을 기준으로 피사체 영상의 좌우 시각차가 발생하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 장치.
제1항에 있어서, 상기 촬상부로부터 상기 제1 영상 신호와 상기 제2 영상 신호를 독출하여 영상 신호 처리를 행하는 영상 신호 처리부를 더 구비하는 입체 영상 촬영 장치.
제5항에 있어서, 상기 영상 신호 처리부는 독출 방향을 기준으로 상기 제1 영상 신호의 제1 영상 및 상기 제2 영상 신호의 제2 영상 중 적어도 어느 하나의 피사체 영상이 정방향으로 배치되어 있지 않으면, 상기 적어도 어느 하나를 상기 피사체 영상이 정방향으로 배치하도록 회전하는 회전 처리부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 장치.
제6항에 있어서, 회전한 상기 제1 영상과 상기 제2 영상의 상기 피사체 영상은 상기 중력 방향을 기준으로 좌우 시각차가 발생하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 장치.
제5항에 있어서, 상기 제1 영상과 상기 제2 영상을 포함하는 입체 영상을 표시하는 표시부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 장치.
제1항에 있어서, 입체 영상 촬영 장치의 위치를 감지하는 위치 감지부를 더 구비하고,
상기 가리개부는 상기 위치 감지부에서 감지한 입체 영상 촬영 장치의 위치가 변화더라도 중력 방향을 기준으로 구분되는 제1 영역과 제2 영역 각각에서 상기 광학 신호의 경로 차단 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 장치.
제8항에 있어서, 상기 위치 감지부에서 상기 입체 영상 촬영 장치가 가로 방향으로 배치함을 감지하는 경우 및 상기 입체 영상 촬영 장치가 세로 방향으로 배치함을 감지하는 경우,
상기 가리개부는 중력 방향을 기준으로 구분되는 제1 영역과 제2 영역 각각에서 상기 광학 신호의 경로 차단 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 장치.
제1항에 있어서, 상기 가리개부는
중심축을 기준으로 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 구분되는 가리개,
상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 중력 방향에 대하여 구분되도록 상기 가리개를 구동하는 가리개 구동부;를 구비하는 입체 영상 촬영 장치.
제11항에 있어서, 상기 가리개는 블라인드 타입으로 형성되는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 장치.
제11항에 있어서, 입체 영상 촬영 장치의 위치를 감지하는 위치 감지부를 더 구비하고,
상기 이동 구동부는 상기 위치 감지부에서 감지한 위치에 따라 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 중력 방향에 대하여 구분되도록 상기 가리개를 구동하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 장치.
제1항에 있어서, 상기 가리개부는,
액정 배열에 따라 상기 광학 신호의 경로를 차단하는 액정부;
중력 방향을 기준으로 구분되는 상기 액정부의 제1 영역과 제2 영역 각각에 대하여 액정 배열을 제어하는 액정 제어부;를 구비하는 입체 영상 촬영 장치.
제14항에 있어서, 입체 영상 촬영 장치의 위치를 감지하는 위치 감지부를 더 구비하고,
상기 위치 감지부에서 감지한 위치 변화에도 불구하고 상기 액정 제어부는 중력 방향을 기준으로 상기 액정부의 제1 영역과 제2 영역 각각에 대하여 액정 배열을 제어하는 것을 특징으로 하는 입체 영상 촬영 장치.