KR20160069029A - 조도감응형 광량조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방범용이나 단속용으로 사용되는 영상촬영장치에 부착되는 조도감응형 광량조절장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조도감응형 광량조절장치는 제 1편광필터 및 제 2편광필터가 겹쳐져 회전이 가능하도록 구성되고, 조도감지부의 조도감지센서를 통하여 투사되는 빛의 양에 따라 모터부의 구동여부가 제어되고, 모터부의 구동톱니와 맞물려 있는 제 2편광필터가 회전하게 되어 주변의 밝기에 유동적으로 반응하여 영상촬영장치의 렌즈로 투사되는 빛의 양을 조절함으로 선명한 영상결과물을 얻게 된다.

Description

조도감응형 광량조절장치 {Illumination intensity sensitive controls apparatus}

본 발명은 영상촬영장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방범용 또는 단속용으로 사용되는 무인카메라의 렌즈에 부착되어 식별성을 높이는 영상촬영장치의 부착형 조도감응형 광량조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 거리 곳곳에 설치되어 있는 방범용 영상촬영장치인 CCTV는 혹시나 발생할 수 있는 다양한 상황들을 목격하고 저장하는 제 3의 관찰자 역할을 하고 있다. CCTV는 영상정보를 특정 사용자에게만 전달하는 '폐쇄회로 시스템(Closed circuit system)'을 갖춘것이 특징으로 원래는 대학이나 학교 시스템에서 프로그램을 각 교실로 제공하기 위해 사용하는 것이 일반적이었다. 하지만, 특정 지역에 설치해 영상을 기록할 수 있으며 이를 열람하는 것이 제한적이라는 부분이 주목받기 시작해 범죄예방을 위한 '감시카메라'용도로 사용되기 시작했다.

도로나 실외에 설치되는 영상촬영장치의 대수가 늘어나며 범죄율이 낮아지고 치안이 강화되는 등의 긍정적인 효과가 나타나고 있으나, 영상촬영장치가 모든 상황에 효율적으로 목적에 맞게 작동되지는 못하고 있다. 일 예로, 야간에 어두움속에 움직이는 물체나 사람을 식별하는데에 한계가 있어왔고, 자동차등의 밝은 라이트 불빛에 노출될 경우 화면이 선명치 못하고 차량의 번호등 기본적인 정보들조차 식별이 어렵다는 단점을 지니고 있었다.

대한민국 등록특허 10-0977006 '인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치 및 그 제어 방법', 대한민국 등록특허 10-0612476 'CCTV용 적외선 카메라'에서 영상촬영장치가 설치되는 장소의 주변 밝기 혹은 피사체의 동작을 감지하여 상황에 맞는 작동을 하도록 고안된 기술들이 제안되어 있으나, 자동차의 밝은 라이트 불빛에도 양호한 화질을 얻기에는 부족함이 있었고, 다양한 조도변화에 유기적으로 대응하여 선명한 영상결과물을 얻을 순 없었다. 또한, 영상촬영장치와 일체형으로 구성되어 기존의 기술을 적용하기 위해서는 이미 설치되어 있는 영상촬영장치를 교체해야 한다는 경제적인 부담도 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 방범용으로 사용되는 영상촬영장치에 부착되어 주변의 조도 변화에따라 빛의 투과량을 조절함으로 식별성을 높인 선명한 화질의 영상결과물을 얻게 되는 영상촬영장치의 부착형 조도감응형 광량조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명에 따른 조도감응형 광량조절장치는,

영상촬영장치의 렌즈를 덮는 제 1편광필터, 렌즈로 투영되는 빛의 조도를 센서를 통하여 측정하는 조도감지부, 구동톱니가 포함되는 모터부 및 제 1편광필터와 겹쳐져 회전가능하게 구성되고 원형의 외측둘레에 톱니부가 형성되어 모터부의 구동톱니와 맞물려 회전되는 제 2편광필터를 포함한다.

바람직하게는, 제 1편광필터는 영상촬영장치와 렌즈가 장착된 전단부에 결합되는 결합부를 포함하고 제 1편광필터의 일면의 둘레에 형성되어 영상촬영장치 렌즈의 둘레에 흡착되어 부착되는 신축 재질의 흡착부를 포함한다.

바람직하게는, 조도감지부의 조도감지센서로 투과되는 조도값이 30,000cd 이상일때 제 2편광필터의 회전각이 90°가 되고, 상기 조도값이 1cd이상 30,000cd이하 구간내에서 감소함에 비례하여 제 2편광필터의 회전각이 0°이상 90°이하 구간내에서 감소된다.

바람직하게는, 조도감지부는 제 1편광필터의 일측에서 일체로 연장되어 형성되고, 전면에 형성된 감지센서를 포함한다.

바람직하게는, 조도값의 변화에 따라 회전된 제 2편광필터를 세팅된 시간의 경과 후 복귀되도록 하는 타이머를 포함한다.

바람직하게는, 모터부의 구동톱니 및 제 2편광필터의 톱니부를 감싸 덮어 보호하는 덮개부를 포함한다.

본 발명에 따르면 조도감응형 광량조절장치에 있어서, 조도감지부에서 감지된 조도에따라 영상촬영장치의 렌즈에 장착되는 제 1편광필터 및 제 2편광필터가 빛의 편광량을 조절하여 투과함으로 영상을 촬영하는 장소의 다양한 상황에 따른 조도변화에 기민하게 반응하여 최적의 영상 결과물을 얻을 수 있게 되고, 기존의 영상촬영장치의 교체없이 간단하게 부착하여 사용할 수 있도록 구성되어 설치비의 부담도 줄이고 관리 및 보수를 편리하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 볼트결합부를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 정면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 조도감지부 및 모터부의 작동흐름도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

본 발명에 따른 조도감응형 광량조절장치는 하기 되는 것과 같이 실시될 수 있다. 본 명세서 전반에 걸쳐 CCTV는 일괄하여 영상촬영장치로 통일하여 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 단면도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 볼트결합부를 나타낸 단면도이다.

도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치는 제 1편광필터(100) 및 제 2편광필터(200)가 겹쳐져서 회전가능하도록 결합되어 구성되고, 주변의 조도를 감지하는 조도감지부(300), 조도감지부(300)로부터 입력된 조도값에 따라 구동되어 제 2편광필터(200)를 회전시키는 모터부(400) 및 상기된 구성들을 상부에서 덮어 보호하는 덮개부(600)로 구성된다.

아래에서는 상기된 각각의 구성을 구체적으로 자세하게 설명한다.

도 2 내지 4를 참조하여,

제 1편광필터(100)는 여러 방향에서 들어오는 빛 중에서 일정 방향의 빛은 통과시키고 일정 방향의 빛은 차단시키는 빛의 특성인 편광을 활용하는 필터로 필터의 표면에 편광막이 있어, 하기 될 제 2편광필터(200)와 함께 겹쳐져서 구성되고, 제 2편광필터(200) 회전량에 따라 빛을 투과하는 양이 조절된다.

원형의 렌즈로 형성되어 둘레에는 제 1편광필터(100)가 고정되는 테두리가 형성되고 테두리의 일면에 영상촬영장치(C)에 부착될 수 있도록 흡착부(120)가 형성되며, 테두리의 외측으로는 제 2편광필터(200)가 결합되어 회전되도록 회전레일(110)이 형성된다.

흡착부(120)는 도 3을 참조하여 제 1편광필터(100)를 고정하는 테두리의 일면에 원형으로 형성되고, PVC와 같은 연질의 플라스틱이나 고무, 실리콘등으로 구성될 수 있으며, 공기가 압축될 수 있는 공간이 형성되어 매끄러운 영상촬영장치(C)의 렌즈(R) 주변부에 압착되어 부착된다. 도 4에서 보는바와 같이 상기 흡착부(120)는 제 1편광필터(100)를 고정하고 있는 테두리의 일면에서 하방으로 연장된 결합부(121)로 구성될 수 있고, 상기 결합부(121)와 영상촬영장치(C)가 볼트(122)결합 또는 접착, 용접등의 방법으로 부착된다. 이는 예시적인 것으로서 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 당해 기술분야에서 적용 가능한 다양한 부착방법으로 구현될 수 있다.

회전레일(110)은 제 1편광필터(100)를 감싸고 있는 테두리의 외주면을 따라 원형으로 형성되는 홈으로 제 2편광필터(200)가 제 1편광필터(100)와 결합되고 회전될 수 있도록 한다.

제 2편광필터(200)는 상기된 제 1편광필터(100)와 겹쳐져서 구성되고 최초 세팅시에는 제 1편광필터(100) 및 제 2편광필터(200)를 투과되는 빛의 양이 최대가 되도록 하고, 제 2편광필터(200)가 회전되며 투과되는 빛의 양이 점진적으로 감소되도록 한다.

제 2편광필터(200)가 감싸여 고정되는 테두리에는 외측둘레에 톱니모양으로 톱니부(220)가 형성되고, 테두리의 일면으로는 상기된 회전레일(110)에 결합될 수 있도록 연장되어 형성되는 회전단(210)이 구비된다.

톱니부(220)는 제 2편광필터(200)의 외측둘레에서 감싸는 테두리와 일체로 형성되며, 후술될 구동톱니(410)의 구동에 따라 맞물려 회전하게 되어 제 2편광필터(200)가 제 1편광필터(100)에 결합된채로 편광량에 변화가 생기도록 회전된다.

회전단(210)은 제 2편광필터(200)의 톱니부(220)의 옆면에서 연장되어 형성되어 상기된 제 1편광필터(100)의 회전레일(110)에 결합되는 돌출부로 제 1편광필터(100)에 제 2편광필터(200)가 결합된채로 상호 면을 접한채 비틀려 회전될 수 있게 한다. 상기된 회전단(210) 및 회전레일(110)은 예시적인 것으로서 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 당해 기술분야에서 적용 가능한 다양한 결합형태로 회전가능하게 구현될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 정면도이다. 도 2 및 5를 참조하여,

조도감지부(300)는 제 1편광필터(100)의 테두리 일측에 일체로 형성되어 촬영코저 하는 방향을 향한 일면에는 조도감지센서(310)가 형성되고, 일정한 시간을 세팅할 수 있는 타이머(500)가 포함된다.

조도감지센서(310)는 상기 조도감지부(300)의 전면에 형성되어, 외부로부터 비추이는 빛의 양이 측정되는 부위로, 황화카드뮴(cds)이 주원료로 쓰이는 CDS센서가 사용된다. CDS센서는 주위가 밝으면 저항이 줄어들고, 반대로 어두워지면 저항이 커지는 성질을 가지고 있어 조도에 따라 전기장치를 제어하기 편리한 조도센서로 이는 예시적인 것으로서 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 당해 기술분야에서 적용 가능한 다양한 조도계측방법으로 구현될 수 있다. 상기된 조도감지센서(310)를 통하여 조도가 측정되고 측정된 조도값에 따라 조도감지부(300)로부터 후술 될 모터부(400)로 구동신호가 전달되어 제 2편광필터(200)가 회전하게 된다. 상세하게는, 승용자동차 전조등의 평균적인 밝기인 30,000cd 이상에서는 제 2편광필터(200)가 90°회전되도록 세팅이 되고, 상기 30,000cd 및 회전각 90°를 기준으로 하여 조도값이 감소할수록 회전각이 비례하여 감소하도록 세팅이 된다.

타이머(500)는 조도감지부(300)의 내부 혹은 외측에 구성되어 정하여 놓은 시간에 맞춰 신호가 발생되는 장치이다. 상기된 조도감지센서(310)를 통하여 측정된 조도값에 따라 조도감지부(300)로부터 후술 될 모터부(400)로 구동신호가 전달되어 제 2편광필터(200)가 회전된 상태로 유지되고, 세팅된 시간만큼의 경과후 제 2편광필터(200)가 초기의 위치로 복귀되도록 한다.

모터부(400)는 상기 조도감지부(300)로부터 신호를 받아 구동하게 되며, 구동톱니(410)가 제 2편광필터(200)의 톱니부(220)와 맞물려 회전될 수 있도록 구성된다. 바람직하게는 제 1편광필터(100)의 테두리 외측에 조도감지부(300)와 함께 일체로 형성되어 구동될 수 있도록 한다.

전원공급부(미도시)는 조도감지부(300)의 조도감지센서(310) 및 모터부(400)가 구동될 수 있도록 전원을 제공하는 장치로 조도감지부(300) 혹은 모터부(400)의 일측에서 배터리를 수납하는 방식으로 구성된다. 또한, 본 발명이 적용되는 실시예에 따라 영상촬영장치(C)와 전원을 공유하는 방법등으로 구현될 수 있다.

덮개부(600)는 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 상부를 덮어서 보호하는 장치로, 도 1을 참조하여 제 2편광필터(200)의 톱니부(220), 모터부(400)의 구동톱니(410), 조도감지부(300)등의 주요구성을 비나 눈에 맞지 않도록 보호하게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 조도감지부 및 모터부의 작동흐름도이다.

도 6을 참조하여,

상기 조도감지부(300)에서는 S10단계에서 주변의 조도값에 따라 밝은 빛이 조도감지센서(310)로 비춰질 경우 낮아진 저항값을, 주변이 어두워질 경우에는 증가된 저항값을 출력한다.

S20단계는 상기 S10단계에서 입력된 저항값의 양에 따라 모터부(400)의 회전량을 제어하여 궁극적으로는 빛의 밝기에 따라 제 2편광필터(200)의 회전량이 결정되어 밝은 빛이 투영되었을 때에는 편광량이 높아져 영상촬영장치(C)의 렌즈(R)로 적은 빛이 투과 되도록 하여 영상촬영장치(C)에 입력되는 영상이 밝은 빛에도 선명하게 유지되도록 한다.

이때, 타이머(500)는 초단위로 세팅이 가능하도록 구성되고 영상촬영장치(C) 설치장소의 특성에 따라 정해진 시간을 세팅해 놓고, 촬영구간이 협소할 경우 5초 내지 10초, 촬영의 대상이 되는 구간이 넓거나 긴 구간일 경우 10초~ 30초로 설정하여 설정된 시간이 경과 후에는 모터부(400)가 구동되어 제 2편광필터(200)가 최초의 위치로 복귀되도록 하여 연속적으로 주변을 촬영하되 차량의 헤드라이트 불빛과 같이 간헐적으로 밝은 빛이 영상촬영장치(C)의 렌즈(R)로 투영될 때 능동적으로 편광량을 조절하여 선명한 영상결과물을 얻을 수 있고 일정한 시간의 경과후에는 원상태로 복귀되게 된다.

상기와 같은 구성에 근거하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조도감응형 광량조절장치의 동작을 설명한다.

방범용 또는 단속용으로 설치되는 영상촬영장치(C)에 있어서, 야간에 차량의 헤드라이트 불빛이나 후레쉬등의 밝은 빛이 렌즈(R)로 비추어져 순간적으로 영상촬영장치(C)내에서 촬영되어 전송되거나 저장되는 영상물의 선명도가 떨어져 판독이 힘든 상황을 대비하여, 제 1편광필터(100) 및 제 2편광필터(200)가 겹쳐져서 구성이 되고 조도감지부(300)를 통하여 감지된 주변 조도의 변화에 따라 모터부(400)가 구동되어 구동톱니(410) 및 톱니부(220)로 맞물려 회전하게 되는 제 2편광필터(200)로 구성되어, 순간적인 밝은 불빛이 투사되어도 선명한 영상물을 얻을 수 있도록 편광량이 조절되는 것으로, 제 1편광필터(100) 및 제 2편광필터(200)는 최초 편광량이 최소가 되도록 세팅이 되어 상시 영상촬영장치(C)로 다량의 빛이 투과되도록 하고, 간헐적으로 발생되는 높은 조도의 빛은 영상촬영장치(C)의 렌즈(R)로 투과되지 않도록 편광량이 조절되는 것이다. 타이머(500)에 의해 정해진 시간후에 상기 제 2편광필터(200)가 최초의 세팅위치로 복귀하게 되어 본 발명의 일 실시예에 따른 영상촬영장치 부착형 조도감지 편광필터가 상시 촬영상태로 복귀되고, 위와 같은 작동이 반복되어 수행되게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

C : 영상촬영장치 R : 렌즈
100 : 제 1편광필터 110 : 회전레일
120 : 흡착부 121 : 결합부
122 : 볼트 200 : 제 2편광필터
210 : 회전단 220 : 톱니부
300 : 조도감지부 310 : 조도감지센서
400 : 모터부 410 : 구동톱니
500 : 타이머 600 : 덮개부

Claims (6)

1. 영상촬영장치에 장착되는 편광필터에 있어서,
   상기 영상촬영장치의 렌즈를 덮는 제 1편광필터;
   상기 제 1편광필터의 일측에 형성되는 조도감지부;
   상기 조도감지부로부터 전달된 조도값에 따라 구동되며 구동톱니가 포함되는 모터부;
   상기 제 1편광필터와 겹쳐져 회전가능하게 구성되고 원형의 외측둘레에 톱니부가 형성되어 상기 구동톱니와 맞물려 회전되는 제 2편광필터; 및
   상기 조도감지부 및 모터부에 전원을 공급하는 전원공급부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도감응형 광량조절장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1편광필터는,
   영상촬영장치의 렌즈가 장착된 전단부에 결합되는 결합부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도감응형 광량조절장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 결합부는 제 1편광필터 일면의 둘레에 형성되어 영상촬영장치 렌즈의 둘레에 흡착되어 부착되는 신축 재질의 흡착부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도감응형 광량조절장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 조도감지부의 조도감지센서로 투과되는 조도값이 30,000cd 이상일때 제 2편광필터의 회전각이 90°가 되고,
   상기 조도값이 1cd ~ 30,000cd 구간내에서 감소함에 비례하여 제 2편광필터의 회전각이 0°~ 90°구간내에서 변동되는 것을 특징으로 하는 조도감응형 광량조절장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 조도감지부는 제 1편광필터의 일측에서 일체로 연장되어 형성되고, 전면에 형성된 감지센서;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도감응형 광량조절장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   조도값의 변화에 따라 회전된 상기 제 2편광필터를 설정된 시간의 경과 후 복귀되도록 하는 타이머;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도감응형 광량조절장치.
   

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