KR20130052861A - 적외선 카메라 조명 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적외선 카메라 조명 장치에 있어서, 적외선을 방사하는 적어도 하나 이상의 적외선 조명, 상기 적외선이 운전자의 얼굴로 직접 조사되는 것을 차단하는 적어도 하나 이상의 적외선 차단막 및 상기 적외선을 반사시켜 운전자의 얼굴로 향하도록 배치된 적어도 하나 이상의 적외선 반사 거울을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라 조명 장치로 적외선 조명에서 발생하는 열로 인해 카메라 촬영 도중에 프레임을 건너뛰거나 영상이 일시 정지하는 영상의 열화 문제와 카메라, 영상 센서의 오작동이 발생할 수 있는 문제를 조명의 위치 변화 또는 방열 장치를 통해 해결할 수 있고 또한 운전자가 직접 적외선의 붉은 색을 보지 않으므로 눈의 건강에 좋지 않거나 부정적인 느낌이 드는 문제를 해결할 수 있다.
Description
본 발명은 카메라 조명 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 적외선 반사 거울 및 방열장치를 이용한 적외선 카메라 조명 장치에 관한 것이다.
도 1에 도시된 통상의 운전자 상태 감지 장치(5)는 차량의 안전 사고를 방지하기 위해 카메라, 영상 센서 등으로 구성되는 수광부(20)에서 운전자 얼굴을 촬영한 후 운전자가 전방을 주시하는지 여부 및 졸음 운전으로 인해 눈을 감는지 여부를 제어부(30)가 판단하여 운전자의 상태를 감지하고 있다. 통상의 운전자 상태 감지 장치(5)는 운전자의 광선의 방사로 인한 눈부심을 방지하고 주간/야간에도 운전자의 얼굴 영상을 획득하기 위해 적외선 조명(100)으로 구성되는 발광부(10)를 사용한다. 카메라에 부착된 CCD(Charge coupled device), CMOS(Complementary metal-oxide semiconductor) 등의 영상 센서는 900 nm 이상의 파장 대에서는 감도(sensitivity)가 낮은 문제가 있기 때문에 보통 700 ~ 800 nm의 파장 대역에서 운전자를 촬영한다.
그런데 도 2에 예시된 종래의 적외선 조명 장치는 적외선 조명이 적외선을 직접 운전자에게 방사 하므로 적외선은 운전자의 눈에 직접 전달된다. 이러한 적외선의 붉은 색에 대한 가시성(visibility)은 개인차가 있지만, 불쾌한 느낌, 혐오감, 눈의 건강에 좋지 않다는 부정적인 느낌을 전달하는 문제점이 있었다.
도 3은 종래의 운전자 상태 감지용 카메라 조명 장치의 구성도이다. 종래의 운전자 상태 감지용 카메라 조명 장치(150)는 적외선 조명(110), 조명부(120), 영상 센서(130), 카메라 렌즈부(140)를 포함한다. 적외선 조명(110), 조명부(120)는 적외선을 방사한다. 카메라 렌즈부(140), 영상 센서(130)는 운전자의 상태를 촬영하고 감지한다. 적외선 조명(110), 조명부(120)는 많은 열을 발생하며 이러한 발열은 카메라 촬영 도중에 프레임을 건너뛰거나 영상이 일시 정지하는 영상의 열화 또는 카메라 시스템의 오작동을 초래하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 운전자의 눈에 적외선이 직접적으로 도달하지 않아 운전자에게 부정적인 느낌을 전달하지 않고도 운전자의 상태를 감지할 수 있고 조명의 발열로 인한 영상의 열화, 카메라, 영상 센서의 오작동 문제를 해결할 수 있는 적외선 카메라 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 따른 적외선 카메라 조명 장치는 적외선을 방사 하는 적어도 하나 이상의 적외선 조명, 상기 적외선이 운전자의 얼굴로 직접 조사되는 것을 차단하는 적어도 하나 이상의 적외선 차단막 및 상기 적외선을 반사시켜 운전자의 얼굴로 향하도록 배치된 적어도 하나 이상의 적외선 반사 거울을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 적외선 조명에서 발생하는 열로 인해 카메라 촬영 도중에 프레임을 건너뛰거나 영상이 일시 정지하는 영상의 열화 문제와 카메라, 영상 센서의 오작동이 발생할 수 있는 문제를 조명의 위치 변화 또는 방열 장치를 통해 해결할 수 있다. 또한 운전자가 직접 적외선의 붉은 색을 보지 않으므로 눈의 건강에 좋지 않거나 부정적인 느낌이 드는 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 통상의 운전자 상태 감지 장치.
도 2는 종래의 적외선 조명의 구성도.
도 3은 종래의 운전자 상태 감지 카메라 조명 장치의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 카메라 조명 장치의 구성도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 카메라 조명 장치의 구성도.
도 2는 종래의 적외선 조명의 구성도.
도 3은 종래의 운전자 상태 감지 카메라 조명 장치의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 카메라 조명 장치의 구성도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 카메라 조명 장치의 구성도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시에 따른 적외선 카메라 조명 장치의 구성도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 적외선 카메라 조명 장치(200)는 적외선 차단막(220), 적외선 조명(230), 하나의 적외선 반사 겨울(210)을 포함한다.
적외선 조명(230)은 적외선을 방사한다. 빛은 가시광선 영역, 자외선 영역, 적외선 영역으로 나눌 수 있다. 가시광선 영역은 인간의 눈이 빛을 느낄 수 있는 영역으로 대체로 빛의 파장이 380 ~ 720 nm인 영역을 포함하고, 자외선 영역은 380 nm이하의 영역이며, 적외선 영역은 720 nm 이상의 영역을 포함한다.
본 발명의 실시에 따른 적외선 조명(230)은 적외선 LED 램프, 할로겐 램프, 크세논(Xenon) 램프 및 백열등 중 적외선 파장대의(720 nm 이상) 빛을 조사하는 조명 장치를 포함한다.
적외선 LED 램프는 LED 램프(Light Emitting Diode)의 한 종류로 전류를 흘려주면 발광하는 반도체 소자의 일종이다. 아노드(anode)와 캐소드(cathode)의 2개의 단자가 있으며, 아노드에 +, 캐소드에 - 의 전압을 가하면, 수 볼트의 전압으로 전류가 흘러 발광한다. 빨강, 녹색, 오렌지 등의 종류가 있고, 최근에는 청색 다이오드가 실용화되었다. 이들의 조합으로 백색을 포함한 여러 색깔의 빛을 만들 수 있다. LED는 방출하는 빛의 종류에 따라 가시광선 LED, 적외선 LED, 자외선 LED로 구분된다. 가시광선 LED는 적색, 녹색, 청색, 백색 LED 등이 있다. 적외선 LED는 리모콘, 적외선 통신(IrDA) 등에 사용되고 있으며, 자외선 LED는 살균, 피부치료 등 생물, 보건 분야에 사용된다.
할로겐 램프는 미량의 할로겐 물질을 포함한 불활성 가스를 봉입하여 할로겐 물질의 화학반응을 응용한 가스를 주입한 텅스텐 전구이다. 전구 내에 소량의 할로겐을 넣으면 이것이 증발하여 확산하며 250℃ 이상에서는 증기 상태로 관벽에 부착하지 않고 밸브 내를 떠다니다가 필라멘트로부터 증발된 텅스텐이 온도가 낮은 유리구 관벽에 가까이 간 것과 결합하여 할로겐화 텅스텐으로 된다. 이것은 투명하고 증발하기 쉬운 것으로 대류에 의하여 2,000℃ 이상의 고온의 필라멘트에 근접하면 고온으로 인해 분해되고 텅스텐은 필라멘트로 되돌아가고 할로겐은 확산된다. 할로겐 렘프는 광속이나 색 온도의 저하가 극히 적고, 유리구의 체적이 일반 전구에 비하여 1/10 정도인 장점이 있다.
크세논(Xenon) 램프는 석영관 속에 고압의 크세논가스를 주입한 뒤 한 쌍의 전극을 넣고 이 전극 사이에 방전을 이용한 램프이다. 발광면적이 작은 점광원으로 휘도가 높아 투광용 광원으로 적합하다. 수명은 2,000시간 정도 되고, (아크의 온도가 약 5000-6000k) 빛의 파장의 전 영역에 걸쳐 연속적인 스펙트럼으로 이루어져 있으며 청백색 계열의 빛이 난다. 각종 광원 중에서 자연광에 가장 가까운 빛을 내고 연색성이 좋으며 점등하면 빠른 시간 내에 최대출력에 도달하는 장점이 있다.
백열등은 필라멘트에 통전하여 고온으로 백열되어 온도방사에 의하여 빛을 방사시키는 광원이다. 일반조명용 백열전구의 구조는 필라멘트, 유리구, 베이스를 포함하고 있고, 필라멘트로는 단일 코일과 2중 코일이 있다. 내부 도입선은 보통 동선에 니켈을 도금 또는 철선에 니켈도금된 것이 사용된다. 스템관과의 봉착선으로는 듀밋선이 사용되고 있으며, 외부 도입선으로는 주로 동선이 쓰이고, 내부 도입선은 주로 니켈-동 합금선 등이 사용된다. 유리구로는 소다 석회 유리가 사용되고, 필라멘트가 고휘도이므로 눈부심을 부드럽게 하기 위하여 유리구 내면에 무기질의 백색 분말을 도장하여 광학 산성을 향상시키고 있다. 봉입 가스는 아르곤과 질소를 혼합하여 봉입되며, 텅스텐의 증발속도를 20%정도로 낮추고 있다.
적외선 반사 거울(210)은 거울의 반사의 법칙을 이용하여 적외선을 반사시켜 운전자가 직접 적외선 조명을 볼 수 없게 한다.
적외선 차단막(220)은 적외선 조명(230)에서 방사되는 적외선이 운전자의 눈에 직접 닿는 것을 차단한다. 적외선 차단막(220)은 적외선 차폐재료 미립자를 매체 중에 분산시켜 이루어지는 적외선 차폐재료 미립자 분산체에 있어서, 상기 적외선 차폐재료 미립자는, 일반식 WyOz(단, W는 텅스텐, O는 산소, 2.45≤z/y≤2.999)로 표기되는 텅스텐 산화물을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이 경우 적외선을 보다 효율적으로 차폐하고, 동시에 가시광 영역의 투과율을 유지하는 등, 우수한 광학특성을 갖는 적외선 차단막을 제작할 수 있다.
또한 적외선 차단막(220)은 상부로부터 기재필름 층, 적외선 차단 코팅제로 이루어지는 적외선 차단 코팅층 및 점착층을 포함하여 이루어지되, 상기 적외선 차단 코팅제는 니트로셀룰로즈 10 내지 40 중량%; 산화안티몬 및 산화주석 산화물 10 내지 30 중량%을 포함하고, 적외선 차단 코팅층은 90 ~ 110℃의 열로 경화시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 필름을 포함할 수 있다.
구체적으로 적외선 조명(230)에서 적외선이 방사되는 경우, 1차적으로 적외선 차단막(220)에 의하여 운전자가 적외선을 보는 것이 방지되고, 2차적으로 적외선 반사 거울(210)에 의하여 1회의 반사가 발생하므로 적외선 조명을 운전자가 직접 볼 수 없다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 적외선 카메라 조명 장치(300)는 적외선 차단막(320), 적외선 조명(330), 2개의 적외선 반사 거울(310, 312)을 포함한다. 적외선 조명(330)에서 적외선이 방사되는 경우, 1차적으로 적외선 차단막(320)에 의하여 운전자가 적외선을 보는 것이 방지되고, 2차적으로 적외선 반사 거울(310, 312)에 의하여 2회의 반사가 발생하므로 적외선 조명을 운전자가 직접 볼 수 없다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 카메라 조명 장치의 구성도이다.
적외선 카메라 조명 장치(400)는 적외선 반사 거울(410), 적외선 차단막(420), 적외선 조명(430), 영상센서(440), 열 차단막(450), 방열장치(460), 카메라 렌즈부(470)를 포함한다.
적외선 반사 거울(410)은 거울의 반사의 법칙을 이용하여 적외선을 반사시켜 운전자가 직접 적외선 조명을 볼 수 없게 한다.
적외선 차단막(420)은 적외선 조명(430)에서 방사되는 조명이 운전자의 눈에 직접 닿는 것을 차단한다. 적외선 차단막은 적외선 차폐재료 미립자 분산체, 적외선 차단 필름을 포함할 수 있다.
적외선 조명(430)은 적외선을 방사하는 광원으로 (예컨데, 적외선 LED 램프, 할로겐 램프, 크세논(Xenon) 램프 및 백열등 중 적외선 파장대 (720 nm 이상))의 빛을 방사하는 조명이다. 적외선 조명(430)은 적외선 이외에 열을 발생한다.
영상 센서(440)는 운전자의 상태를 감지하는 장치로, 운전자가 전방을 주시하는지 또는 운전자가 졸음 운전을 하는지 여부를 감지한다. 열 차단막(450)은 적외선 조명(430)과 영상 센서(440) 사이에 위치한다. 방열장치(460)는 카메라 렌즈부(470) 좌/우측에 위치하고, 열을 차단한다. 카메라 렌즈부(470)는 영상 센서(440)에게 운전자의 상태에 관한 영상 신호를 전달하며 운전자의 얼굴을 촬영한다.
구체적으로 적외선 조명(430)은 적외선을 방사하는 뿐만 아니라 열을 발생한다. 적외선 반사 거울(410)은 1회 반사를 이용하여 적외선 조명(430)의 빛이 운전자에게 직접 전달되는 것을 방지한다. 적외선 차단막(420)은 적외선 조명(430)에서 방사하는 적외선을 차단하는 막으로, 적외선 차단 필름과 적외선 차폐재료 미립자 분산체를 포함할 수 있다.
열 차단막(450)은 적외선 조명(430)과 영상 센서(440) 사이에 위치한다. 영상 센서(440)는 열로 인해 내부 온도가 기준치 초과인 경우 카메라 렌즈부(470)의 촬영 도중에 프레임을 건너뛰거나 영상이 일시 정지하는 영상의 열화 문제 또는 오작동이 발생할 수 있는 문제가 있다. 열 차단막(450)은 적외선 조명(430)으로부터의 열이 영상 센서(440)에 전달되는 것을 차단한다.
방열장치(460)는 적외선 조명(430)의 저면에 접하며 적외선 차단막(420)과 열 차단막(450) 사이에 위치한다. 방열장치(460)는 적외선 조명(430)으로부터의 열이 영상 센서(440)에 전달되는 것을 차단한다.
본 발명에 따르면 적외선 조명에서 발생하는 열로 인해 카메라 촬영 도중에 프레임을 건너뛰거나 영상이 일시 정지하는 영상의 열화 문제와 카메라, 영상 센서의 오작동이 발생할 수 있는 문제를 조명의 위치 변화 또는 방열 장치를 통해 해결할 수 있다. 또한 운전자가 직접 적외선 조명의 붉은 색을 보지 않으므로 눈의 건강에 좋지 않거나 부정적인 느낌이 드는 문제를 해결할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 적외선 조명, 120 : 조명부, 130 : 영상 센서, 140 : 카메라 렌즈부
210 : 적외선 반사 거울, 220 : 적외선 차단막, 230 : 적외선 조명
310, 312 : 적외선 반사 거울, 320 : 적외선 차단막, 330 : 적외선 조명
410 : 적외선 반사 거울, 420 : 적외선 차단막, 430 : 적외선 조명, 440 : 영상센서, 450 : 열차단막, 460 : 방열장치, 470 : 카메라 렌즈부
210 : 적외선 반사 거울, 220 : 적외선 차단막, 230 : 적외선 조명
310, 312 : 적외선 반사 거울, 320 : 적외선 차단막, 330 : 적외선 조명
410 : 적외선 반사 거울, 420 : 적외선 차단막, 430 : 적외선 조명, 440 : 영상센서, 450 : 열차단막, 460 : 방열장치, 470 : 카메라 렌즈부
Claims (5)
- 적외선을 방사 하는 적어도 하나 이상의 적외선 조명;
상기 적외선이 운전자의 얼굴로 직접 조사되는 것을 차단하는 적어도 하나 이상의 적외선 차단막; 및
상기 적외선을 반사시켜 운전자의 얼굴로 향하도록 배치된 적어도 하나 이상의 적외선 반사 거울
을 포함하는 적외선 카메라 조명 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 적외선에서 방출되는 열을 차단하는 적어도 하나 이상의 열 차단막 및 상기 열을 외부로 방출하는 방열 장치
를 더 포함하는 적외선 카메라 조명 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 적외선 차단막은
적외선 차폐재료 미립자를 매체 중에 분산시켜 이루어지는 적외선 차폐재료 미립자 분산체에 있어서, 상기 적외선 차폐재료 미립자는, 일반식 WyOz(단, W는 텅스텐, O는 산소, 2.45≤z/y≤2.999)로 표기되는 텅스텐 산화물
을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라 조명 장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 열 차단막은 상기 적외선 조명과 운전자의 상태를 감지하는 영상 센서 사이에 위치하고 상기 방열장치는 상기 적외선 조명의 저면에 접하며 상기 적외선 차단막과 상기 열 차단막 사이에 위치하는 것
을 특징으로 하는 적외선 카메라 조명 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 적외선 조명은 적외선 LED 램프, 할로겐 램프, 크세논(Xenon) 램프 및 백열등 중 적어도 어느 하나의 적외선 파장 대를 포함하는 것
인 것을 특징으로 하는 적외선 카메라 조명 장치.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110118168A KR20130052861A (ko) | 2011-11-14 | 2011-11-14 | 적외선 카메라 조명 장치 |
| CN201210446331.9A CN103105714B (zh) | 2011-11-14 | 2012-11-09 | 红外线摄像头照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110118168A KR20130052861A (ko) | 2011-11-14 | 2011-11-14 | 적외선 카메라 조명 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130052861A true KR20130052861A (ko) | 2013-05-23 |
Family
ID=48313682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110118168A KR20130052861A (ko) | 2011-11-14 | 2011-11-14 | 적외선 카메라 조명 장치 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20130052861A (ko) |
| CN (1) | CN103105714B (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107305629A (zh) * | 2016-04-21 | 2017-10-31 | 王溯 | 目光识别装置及方法 |
| US10469770B2 (en) | 2016-05-20 | 2019-11-05 | Hanwha Techwin Co., Ltd. | Camera having infrared ray reflector |
-
2011
- 2011-11-14 KR KR1020110118168A patent/KR20130052861A/ko not_active Application Discontinuation
-
2012
- 2012-11-09 CN CN201210446331.9A patent/CN103105714B/zh active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| CN103105714B (zh) | 2017-07-28 |
| CN103105714A (zh) | 2013-05-15 |
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