KR20140078166A

KR20140078166A - 원격 교체가 가능한 멀티 옵티컬 필터를 구비한 체인저

Info

Publication number: KR20140078166A
Application number: KR1020120147212A
Authority: KR
Inventors: 윤사빈
Original assignee: 주식회사 유투에스알
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-06-25

Abstract

본 발명은 CCD 카메라 렌즈에 바로 연결하여 카메라 렌즈로 입사되는 광을 필터링할 수 있다.
본 발명은 특히 CCTV용 카메라로 특정 구역을 모니터링 할 때, 감시현장의 대기환경이나 일기상태에 대응하여 원격지에서 옵티컬 필터를 실시간으로 간편하게 교환함으로써 보다 선명하고 깨끗한 영상물을 얻을 수 있는 원격제어가 가능한 옵티컬 필터 체인저에 특징이 있다.

Description

원격 교체가 가능한 멀티 옵티컬 필터를 구비한 체인저{OPTICAL FILTER CHANGER FOR CHARGE-COUPLED DEVICE CAMERA}

본 발명은 CCD 카메라 렌즈와 보안용 각종 CCD 카메라 사이에 연결되어 CCD 카메라의 촬상소자로 입사되는 광을 필터링하기 위한 옵티컬 필터 체인저에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CCD 카메라의 렌즈에 직접 연결하여 CCD 카메라로 감시현장을 모니터링하면서 감시현장의 대기환경이나 일기상태에 대응하여 원격지에서 옵티컬 필터를 교환함으로써 보다 선명하고 깨끗한 영상물을 얻을 수 있는 원격 교체가 가능한 멀티 옵티컬 필터를 구비한 체인저에 관한 것이다.

일반적으로, 스냅사진 촬영용 카메라에서 볼 수 있듯이 카메라 본체와 렌즈는 촬영용도에 따라 렌즈를 교환할 수 있도록 설계되어 있다.

그러나 보안용 CCD 카메라, 교통량 정보수집용 CCD 카메라, 교통정보수집용 CCD 카메라들은 건물이나 가로등이나 지주 등의 시설물의 높은 위치에 설치되므로 렌즈를 수시로 교환하기 어렵기 때문에 카메라가 설치된 감시구역의 일기상태나 대기상황이 바뀌면 화질의 선명도가 급격히 떨어지는 문제가 있어 왔다.

예를 들어, 야간이나 안개지역 혹은 물안개가 심하게 발생하는 지역에서는 CCD 카메라에 의해 촬영된 영상정보의 선명도가 급격히 나빠지는 문제가 있어 영상정보의 활용성과 효과가 떨어진다.

특히, 첩보용 무인 감시장비나 정찰용 무인 카메라의 경우, 촬영한 영상정보의 판독시 영상물의 선명도를 떨어뜨려 정보가치와 활용도가 저하되는 문제가 있어 왔다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 촬영한 영상신호에서 노이즈나 특정 신호를 제거하거나 신호를 증폭하거나 보정하는 방식이 주로 통용되고 있으나, 이와 같은 기능을 갖춘 CCD 카메라는 가격이 고가일 뿐만 아니라 물리적 필터방식에 비해 선명도가 떨어지는 단점이 있다.

이외에도 CCD 카메라의 렌즈 전면에 필터를 장착하여 렌즈로 입사되는 입사광을 필터링하는 방식도 일부 통용되고 있으나, 붙박이형 필터는 계절적 차이와 일기변화 그리고 실시간으로 변하는 대기환경에 적절히 대응할 수 없기 때문에 카메라의 주된 기능 즉, 주간용 혹은 야간용으로 카메라의 촬영용도를 구분하고, 그 용도에 맞는 옵티컬 필터를 CCD 카메라에 부착하여 사용하고 있는 실정이다.

그러나, 전술한 바와 같이 렌즈 전면에 옵티컬 필터가 부착된 CCD 카메라의 경우에도 수시로 변하는 대기환경 변화에 효과적으로 대응할 수 없는 문제는 여전히 해결되지 않고 있다.

본 발명의 목적은 전술한 바와 같이 옥외에 설치되는 각종 CCD 카메라의 렌즈에 직접 연결하여 렌즈로 입사되는 입사광의 종류에 따라 입사광을 필터링할 수 있는 멀티형 옵티컬 필터를 구비하고 이를 원격지에서 옵티컬 필터를 체인징할 수 있는 멀티 옵티컬 필터 체인저를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 감시현장의 일기나 대기환경에 대응하여 원격지에서 옵티컬 필터 체인저내에 마련된 특정 옵티컬 필터를 간편하고 신속하게 교환할 수 있는 원격 교체가 가능한 멀티 옵티컬 필터 체인저를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 원격 교체가 가능한 멀티 옵티컬 필터를 구비한 체인저의 구현수단은,

광이 진입하는 진입구멍(111)을 구비하는 뚜껑(110)이 개폐가능하게 결합되고, 상기 구멍(111)과 동축선상에 배치되는 통공(112)을 구비하는 케이싱(110)과, 상기 케이싱(110)의 내부에 고정되고, 전원에 의해 구동축(131)을 회전시키는 구동모터(130)와, 상기 케이싱의 내부에 회전가능하게 결합되고 상기 구동축(131)의 워엄기어(132)와 맞물려 회전하는 복수의 옵티컬 필터(141a~141b)를 구비하는 옵티컬 필터 휠(140)과, 상기 옵티컬 필터 휠(140)의 회전위치를 센싱하여 상기 구동모터(130)의 구동을 제어하기 위해 상기 옵티컬 필터 휠(140)의 회전경로에 부착된 스위치센서(150)와, 상기 위치감지센서(150)에 의해 센싱한 신호값을 전달받아 상기 구동모터(130)에 공급되는 전원을 제어하는 회로제어모듈(160)과, 원격지에서 전송되는 제어신호를 수신하여 상기 회로제어모듈(160)로 전달하는 수신모듈(161)을 구비하는 옵티컬 필터 어셈블리(100)와;

상기 옵티컬 필터 어셈블리(100)와 CCD 카메라(300)를 연결시키기 위한 연수단(200)의 구성에 의해 구현할 수 있다.

본 발명은 CCD 카메라의 렌즈에 직접 연결하여 입사광을 필터링할 수 있어 제조비용이 저렴하고, 촬영된 영상정보를 필터링함으로써 보다 선명하고 깨끗한 영상정보를 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 감시현장의 일기나 대기환경에 대응하여 원격지에서 옵티컬 필터 체인저내에 마련된 특정 옵티컬 필터를 간편하고 신속하게 교환할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원격 교체가 가능한 멀티 옵티컬 필터를 구비한 체인저를 예시한 사시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 원격 교체가 가능한 멀티 옵티컬 필터를 구비한 체인저의 정면도 및 배면도,
도 3은 본 발명에 따른 원격 교체가 가능한 멀티 옵티컬 필터를 구비한 체인저의 케이스 내부 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 원격 교체가 가능한 멀티 옵티컬 필터를 구비한 체인저를 CCD 카메라에 연결한 상태를 예시한 평면도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 원격 교체가 가능한 멀티 옵티컬 필터를 구비한 체인저의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 도 1은 본 발명에 따른 원격제어가 가능한 옵티컬 필터 체인저(100a)의 전면 하측에서 바라 본 사시도이고, 도 2a 및 도 2b도는 도 1에 도시된 옵티컬 필터 체인저(100a)의 정면도 및 배면도이다.

도면에서 원격제어가 가능한 옵티컬 필터 체인저(100a)는 케이싱(120)의 전면에 체인저(100a) 뚜껑(110)이 나사결합에 의해 개방될 수 있도록 결합되어 있고, 뚜껑(110)의 표면에 광이 진입하는 구멍(111)이 마련되어 있다.

상기 뚜껑(110)의 반대쪽 표면, 즉 옵티컬 필터 체인저(100a)의 배면에는 상기한 구멍(111)과 동일한 축선상에 배치된 통공(112)이 마련되어 있고 카메라 렌즈 조립체(310, 도 4 참조)와 연결되는 체인저(100a) 연결수단(200)이 마련되어 있다.

상기 체인저(100a) 연결수단(200)의 실시예로는, 뚜껑(110)과 케이싱(120)에 각각 마련된 구멍(111)과 통공(112)의 둘레에 암나사산(201a, 201b)를 갖춘 실린더형 연결부재(200a)(200b)에 의해 구현할 수 있다.

통상 카메라 렌즈 조립체(310)는 카메라 본체(300)와 나사체결에 의해 교체가능하게 결합되므로 전술한 암나사산(201a, 201b)은 카메라 렌즈조립체(310)와 카메라(300) 본체에 각각 마련된 체결부(311a),(312b)의 숫나사산(312a),(312b)과 나사체결되도록 구성된다.

따라서 상기 연결부재(200a)에 카메라 렌즈조립체(310)를 나선 결합하여 연결하고, 체인저(100a)는 CCD 카메라(300) 본체의 연결부재(200b)에 나선결합하여 연결할 수 있다.

본 발명에서 체인저(100a) 연결수단(200)의 일 예로서, 전술한 연결부재(200a),(200b)를 채용예로 설명하였으나, 카메라 렌즈 조립체(310)의 구조적 차이로 인해 연결부재(200a),(200b)의 구조적 형태는 다른 형태로 변경될 수 있다.

도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명에 따른 원격제어가 가능한 옵티컬 필터 체인저(100a)의 내부구성을 예시한 정면도로서, 케이싱(120)의 내부에는 구동모터(130)와 디스크형 옵티컬 필터 휠(140) 및 스위치센서(150) 및 회로제어모듈(160, 인쇄회로기판)과 회로수신모듈(161, 인쇄회로기판)이 내장되어 있다.

구동모터(130)는 구동축(131)에 워엄기어(132)를 구비하고 있고, 케이싱(120)에 고정된 브라켓(121)에 고정되어 있다.

디스크형 옵티컬 필터 휠(140)은 케이싱(120) 표면에 베어링(도면부호 미포기)에 의해 축받이되어 회전할 수 있도록 고정되어 있고, 디스크형 옵티컬 필터 휠(140)의 원주면에는 구동모터(130)의 워엄기어(132)와 맞물리는 기어(142)가 구비되어 있으며, 디스크형 옵티컬 필터 휠(140)의 표면에는 균일한 각도로 분할된 옵티컬 필터(141a~141d)들이 결합되어 있고, 또한 일정각도로 분할된 복수개의 포지션(143)을 갖추고 있다.

따라서, 구동모터(130)가 회전하면, 옵티컬 필터(141a~141d)를 구비한 옵티컬 필터 휠(140)이 구멍(111)과 통공(112)사이에서 회전된다.

포지션(143)은 디스크형 옵티컬 필터 휠(140)이 회전하였을 때 즉, 구멍(111)에 옵티컬 필터(141a~141d)중 어느 하나가 바르게 위치되었을 때, 옵티컬 필터 휠(140)의 회전이 정지되도록 케이싱(120) 표면에 포지션(143)에 의해 스위칭되는 스위치센서(150)가 고정되어 있다.

스위치센서(150)는 전기적 회로의 연결 및 탈락을 수행(평상시에는 오프상태)하는데, 전술한 포지션(143)이 스위치센서(150)를 터치하면 그에 따른 스위칭신호는 회로제어모듈(160)로 전달된다.

회로제어모듈(160)은 스위치센서(150)의 스위칭상태에 따라 구동모터(130)에 전원을 공급하거나 차단하도록 제어한다.

또한 회로제어모듈(160)는 원격지의 관리자에 의해 제어되는 전기신호를 수신하는 수신모듈(161)에 의해 구동모터로 전원을 공급하도록 제어된다.

상기한 수신모듈(161)은 원격지에서 관리자가 제어하는 신호 즉, 옵티컬 필터 체인지 요청신호를 수신하여 회로제어모듈(160)로 전달하여 회로제어모듈(160)은 스위치센서(150)에 옵티컬 필터 휠(140)의 포지션(143)이 터치할 때까지 구동모터(130)에 전원을 공급한다. 구동모터(130)의 구동에 의해 워엄기어(132)에 맞물린 옵티컬 필터 휠(140)이 함께 회전한다.

이때 특정 옵티컬 필터(141a~141b)는 구멍(111)과 통공(112)사이에 위치되는데, 전술한 포지션(143)이 스위치센서(150)를 터치하는 순간 구동모터(130)에 공급되는 전원이 차단되면서 구동모터(130)의 회전이 정지된다.

따라서 구멍(111)과 통공(112)사이에 위치된 특정 옵티컬 필터(141a~141d)에 의해 필터링된 광이 CCD 카메라(300)에 구비된 촬상소자(도면에는 미도시)에 의해 영상신호로 변환되어 원격지로 전송된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 옵티컬 필터 렌즈 체인저는 CCD 카메라의 렌즈와 CCD 카메라사이에 연결하여 카메라속으로 입사되는 입사광을 필터링함으로써 보다 선명하고 깨끗한 영상정보를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 회로적 보정에 의해 입사광을 필터링하는 것에 비해 제조비용이 저렴한 장점이 있다.

또한 본 발명은 원격지의 모니터에 디스플레이되는 화질상태를 관찰하면서 대기환경(날씨변화, 주야간 혹은 시간대별 휘도의 차이)으로 인해 화질이 떨어지는 경우 원격지에서 옵티컬 필터 렌즈가 장착된 휠을 원격지에서 실시간으로 간편하게 교체할 수 있어 보다 선명한 화질을 얻을 수 있는 효과가 있다.

100: 체인저 110: 뚜껑
111: 구멍 112: 통공
120: 케이싱 130: 구동모터
131: 구동축 132: 워엄기어
140: 옵티컬 필터 휠
141a~141b: 디스크형 옵티컬 필터
142: 기어 143: 포지션
150: 스위치센서 160: 회로제어모듈
161: 수신모듈 200: 체인저 연결수단
200a, 200b: 연결부재 201a, 201b: 암나사산
300: CCD 카메라 310: 카메라 렌즈조립체
311a,311b: 체결부 312a,312b: 숫나사산

Claims

광이 진입하는 진입구멍(111)을 구비하는 뚜껑(110)이 개폐가능하게 결합되고, 상기 구멍(111)과 동축선상에 배치되는 통공(112)을 구비하는 케이싱(110)과, 상기 케이싱(110)의 내부에 고정되고, 전원에 의해 구동축(131)을 회전시키는 구동모터(130)와, 상기 케이싱의 내부에 회전가능하게 결합되고 상기 구동축(131)의 워엄기어(132)와 맞물려 회전하는 복수의 옵티컬 필터(141a~141b)를 구비하는 옵티컬 필터 휠(140)과, 상기 옵티컬 필터 휠(140)의 회전위치를 센싱하여 상기 구동모터(130)의 구동을 제어하기 위해 상기 옵티컬 필터 휠(140)의 회전경로에 부착된 스위치센서(150)와, 상기 위치감지센서(150)에 의해 센싱한 신호값을 전달받아 상기 구동모터(130)에 공급되는 전원을 제어하는 회로제어모듈(160)과, 원격지에서 전송되는 제어신호를 수신하여 상기 회로제어모듈(160)로 전달하는 수신모듈(161)을 구비하는 옵티컬 필터 어셈블리(100)와;
상기 옵티컬 필터 어셈블리(100)와 CCD 카메라(300)를 연결시키기 위한 연수단(200)으로 구성된 것을 특징으로 하는 원격 교체가 가능한 멀티 옵티컬 필터를 구비한 체인저.