KR20160120985A

KR20160120985A - 스테레오 카메라 장치

Info

Publication number: KR20160120985A
Application number: KR1020150050305A
Authority: KR
Inventors: 김회율; 송용호
Original assignee: 한양대학교 산학협력단
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2016-10-19
Also published as: KR101668947B1

Abstract

휴대용 단말기와 연결하여 사용하기 위한 스테레오 카메라 장치가 개시된다. 스테레오 카메라 장치는 상기 휴대용 단말기와 연결하기 위한 인터페이스 모듈; 및 피사체의 영상을 촬영하는 제1 카메라를 구비하고, 상기 휴대용 단말기에 내장된 제2 카메라와 상기 제1 카메라에서 촬영된 영상을 이용해 스테레오 영상을 생성하는 영상 생성 모듈을 포함하고, 상기 제1 카메라는 위치 조정이 가능하도록 상기 영상 생성 모듈 상에서 왕복 운동하는 것을 특징으로 한다.

Description

스테레오 카메라 장치{A STEREO CAMERA APPARATUS}

본 발명은 3차원 입체 영상을 촬영하는 스테레오 카메라 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트폰, 테블릿 PC 등의 휴대용 단말기에 착탈 가능한 스테레오 카메라 장치에 관한 것이다.

3차원 입체 영상이란 2차원 영상이 가질 수 없는 깊이 및 공간형성 정보를 더해서 영상 내의 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 서로 약간 다른 두 방향의 영상을 보게 될 때, 양안의 시차가 발생하는 것을 이용하는 것이다.

이러한 3차원 입체영상을 촬영하기 위해서는 서로 연동되는 2개의 카메라가 필요한데, 기존의 휴대용 단말 장치나 디지털 카메라와 같이 1개의 카메라 모듈 만이 있는 경우에 3차원 영상을 취득하기 위해서는 먼저 한쪽의 영상을 촬영한 후, 다른 쪽의 영상을 촬영하여 이를 합성하는 방법이 있으나, 이는 2번의 영상을 촬영하는 동안 시간 차가 발생하여 피사체가 움직이는 경우에는 원하는 3차원 영상을 촬영할 수 없으며, 또한 촬영되는 영역이 동일하게 유지되기가 어려우므로 3차원 영상을 만들기가 매우 어렵다.

또한, 기존의 휴대용 단말 장치나 디지털 카메라에 복수의 카메라를 장착한 경우에는 3차원 입체 영상을 획득할 수는 있지만, 이러한 복수의 카메라를 장착한 휴대용 단말기 또는 디지털 카메라는 제품의 단가가 고가에 해당한다.

따라서, 3차원 입체 영상을 획득하기 위한 스테레오 카메라는 높은 가격으로 인해 대중화하기 어렵다는 점에서, 3D TV 및 3D 디스플레이 기기의 활용성이 떨어지게 되는 문제점이 있다. 또한, 3D TV 및 3D 디스플레이 기기의 보급은 난항을 겪고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 단지 하나의 카메라를 갖는 휴대용 단말기와 연결하여 3차원 입체 영상을 생성할 수 있도록 하는 스테레오 카메라 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말기와 연결하여 사용하기 위한 스테레오 카메라 장치는, 상기 휴대용 단말기와 연결하기 위한 인터페이스 모듈; 및 피사체의 영상을 촬영하는 제1 카메라를 구비하고, 상기 휴대용 단말기에 내장된 제2 카메라와 상기 제1 카메라에서 촬영된 영상을 이용해 스테레오 영상을 생성하는 영상 생성 모듈을 포함하고, 상기 제1 카메라는 위치 조정이 가능하도록 상기 영상 생성 모듈 상에서 왕복 운동하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 인터페이스 모듈은 상기 휴대용 단말기와 연결하기 위한 범용 직렬 버스(universal serial bus, USB) 단자 및 라이트닝(lightning) 단자 중 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.

여기서, 상기 인터페이스 모듈은 상기 휴대용 단말기의 전원 공급 단자와 연결하기 위한 접속 단자를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 인터페이스 모듈은 상기 휴대용 단말기와의 연결을 위한 단자를 슬라이딩 방식으로 돌출 및 내삽할 수 있다.

여기서, 상기 영상 생성 모듈은 상기 인터페이스 모듈과 폴(pole)로 연결되어 있으며, 상기 폴을 축으로 하여 상기 인터페이스 모듈과 독립적으로 회전할 수 있다.

여기서, 상기 폴은 상기 영상 생성 모듈과 상기 인터페이스 모듈 사이에서 굴절 및 각도 조정이 가능한 구조일 수 있다.

여기서, 상기 영상 생성 모듈은 상기 제1 카메라에 의해 촬영되는 영상을 필터링하는 필터를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 필터는 상기 제1 카메라의 상부에 위치하도록 상기 영상생성 모듈 상에서 슬라이딩 방식으로 왕복 운동할 수 있다.

여기서, 상기 휴대용 단말기는, 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 웨어러블 전자장치(wearable device) 및 스마트 와치(smart watch)) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 2차원 영상만을 촬영할 수 있는 다수의 휴대용 단말기에 본원발명의 스테레오 카메라 장치를 장착함으로써, 저렴한 비용으로도 손쉽게 3차원 입체 영상을 획득할 수 있다.

이에 따라, 사용자가 3D 콘텐츠를 용이하게 제작할 수 있으므로, 3D 콘텐츠의 폭발적인 양적 증가로 인한 3D 관련 산업을 활성화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스테레오 카메라 장치가 휴대용 단말기와 결합되어 있는 상태를 예시적으로 도시한 참조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스테레오 카메라 장치의 구조를 설명하기 위한 예시적인 참조도이다.
도 3은 도 2에 도시된 인터페이스 모듈을 예시하는 참조도이다.
도 4는 도 2에 도시된 영상 생성 모듈을 예시하는 참조도이다.
도 5는 본 발명에 따른 스테레오 카메라 장치의 각 모듈이 분리 및 회전되는 것을 설명하기 위한 예시적인 참조도이다.
도 6은 도 5에 도시된 폴의 다른 실시예를 설명하기 위한 참조도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 스테레오 카메라 장치가 휴대용 단말기와 결합되어 있는 상태를 예시적으로 도시한 참조도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스테레오 카메라 장치(110)는 휴대용 단말기(100)에 연결될 수 있는 구조를 갖는다.

여기서, 상기 휴대용 단말기(100)는 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 웨어러블 전자장치(wearable device) 및 스마트 와치(smart watch)) 등을 포함한다.

스테레오 카메라 장치(110)는 휴대용 단말기(100)와 하드웨어적으로 연결하여 사용하기 위한 인터페이스 모듈을 갖는다. 특히, 스테레오 카메라 장치(110)는 휴대용 단말기(100)와 탈착 및 부착이 가능한 연결 구조를 갖는다. 스테레오 카메라 장치(110)의 구조에 대한 상세한 설명은 도 2 및 도 5를 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 스테레오 카메라 장치(110)의 구조를 설명하기 위한 예시적인 참조도로서, 인터페이스 모듈(200) 및 영상 생성 모듈(220)을 포함한다.

인터페이스 모듈(200)은 스테레오 카메라 장치(110)를 휴대용 단말기(100)와 연결하기 위한 인터페이스 단자를 갖는다. 도 3은 도 2에 도시된 인터페이스 모듈를 예시하는 참조도이다.

인터페이스 모듈(200)은 휴대용 단말기(100)와 연결하기 위한 범용 직렬 버스(universal serial bus, USB) 단자 또는 라이트닝(lightning) 단자(202) 등으로 구성될 수 있으며, 휴대용 단말기(100)의 전원 공급 단자와 연결하기 위한 접속 단자(202)의 형태일 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 인터페이스 모듈(200)은 휴대용 단말기(100)와 연결하기 위한 접속 단자(202)가 휴대용 단말기(100)와 연결하기 위해 돌출되는 형태를 갖는다. 또한, 접속 단자(202)가 휴대용 단말기(100)와 분리된 경우에는 운반이 용이하도록 하기 위해 인터페이스 모듈(200) 내에 내삽되는 형태를 갖는다. 즉, 인터페이스 모듈(200)은 휴대용 단말기(100)와의 연결을 위한 접속 단자(202)를 슬라이딩 방식으로 돌출 및 내삽할 수 있다. 슬라이딩 모듈(204)이 접속 단자(202)와 결합되어 있으며, 이 슬라이딩 모듈(204)을 사용자의 신체(예를 들어, 손가락 등)를 이용해 이동시킴으로써, 접속 단자(202)가 인터페이스 모듈(200)의 하우징 내부로 내삽되거나 외부로 돌출될 수 있다.

영상 생성 모듈(220)은 피사체의 영상을 촬영하는 제1 카메라(222)를 구비하고, 휴대용 단말기(100)에 내장된 제2 카메라(미도시)와 제1 카메라(222)에서 촬영된 영상을 이용해 스테레오 영상을 생성한다.

도 4는 도 2에 도시된 영상 생성 모듈(220)을 예시하는 참조도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 카메라(222)는 위치 조정이 가능하도록 영상 생성 모듈(220) 상에서 왕복 운동할 수 있다. 영상 생성 모듈(220) 상에서 왕복 운동이 가능하도록 하기 위해, 영상 생성 모듈(220)의 하우징의 일측에 요입 돌기 또는 요입 홈(224)이 형성되어 있다. 따라서, 제1 카메라(222)는 영상 생성 모듈(220) 하우징의 요입 돌기 또는 요입 홈(224)을 따라 왕복 운동을 한다.

또한, 영상 생성 모듈(220)은 제1 카메라(222)에 의해 촬영되는 영상을 필터링하는 필터(226)를 포함할 수 있다. 필터(224)는 제1 카메라(222)의 상부에 위치하도록 형성될 수 있으며, 영상 생성 모듈(220) 상에서 슬라이딩 방식으로 왕복 운동할 수 있다. 이를 위해, 영상 생성 모듈(220)의 하우징의 일측에 필터(226)가 왕복 운동을 할 수 있는 요입 돌기 또는 요입 홈(224)이 형성되어 있다. 따라서, 필터(224)는 영상 생성 모듈(220) 하우징의 요입 돌기 또는 요입 홈(224)을 따라 왕복 운동을 하며, 제1 카메라(222)의 상부에 위치할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 스테레오 카메라 장치의 각 모듈이 분리 및 회전되는 것을 설명하기 위한 예시적인 참조도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 영상 생성 모듈(220)은 인터페이스 모듈(200)과 폴(pole, 228)로 연결되어 있으며, 폴(228)을 축으로 하여 인터페이스 모듈(200)과 독립적으로 회전할 수 있다. 상기 폴(228)은 금속, 플라스틱, 실리콘 등 다양한 재질로 구성될 수 있다.

영상 생성 모듈(220)은 인터페이스 모듈(200)과 서로 이격된 상태에서 폴(228)을 축으로 하여 회전할 수도 있고, 인터페이스 모듈(200)과 이격되지 않은 상태에서도 폴(228)을 축으로 하여 회전할 수도 있다.

도 6은 도 5에 도시된 폴의 다른 실시예를 설명하기 위한 참조도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 폴(230)은 상기 영상 생성 모듈(220)과 상기 인터페이스 모듈(200)을 연결하기 위한 부재로, 상기 영상 생성 모듈(220)과 상기 인터페이스 모듈(200) 사이에서 굴절 및 각도 조정이 가능한 구조로 되어 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 휴대용 단말기
110: 스테레오 카메라 장치
200: 인터페이스 모듈
202: 접속 단자
204: 슬라이딩 부재
220: 영상 생성 모듈
222: 제1 카메라
224: 요입 돌기 또는 요임 홈
226: 필터
228, 230: 폴

Claims

휴대용 단말기와 연결하여 사용하기 위한 스테레오 카메라 장치에 있어서,
상기 휴대용 단말기와 연결하기 위한 인터페이스 모듈; 및
피사체의 영상을 촬영하는 제1 카메라를 구비하고, 상기 휴대용 단말기에 내장된 제2 카메라와 상기 제1 카메라에서 촬영된 영상을 이용해 스테레오 영상을 생성하는 영상 생성 모듈을 포함하고,
상기 제1 카메라는 위치 조정이 가능하도록 상기 영상 생성 모듈 상에서 왕복 운동하는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 인터페이스 모듈은 상기 휴대용 단말기와 연결하기 위한 범용 직렬 버스(universal serial bus, USB) 단자 및 라이트닝(lightning) 단자 중 적어도 하나 이상을 구비하는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 인터페이스 모듈은 상기 휴대용 단말기의 전원 공급 단자와 연결하기 위한 접속 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 인터페이스 모듈은 상기 휴대용 단말기와의 연결을 위한 단자를 슬라이딩 방식으로 돌출 및 내삽하는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 영상 생성 모듈은 상기 인터페이스 모듈과 폴(pole)로 연결되어 있으며, 상기 폴을 축으로 하여 상기 인터페이스 모듈과 독립적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 폴은 상기 영상 생성 모듈과 상기 인터페이스 모듈 사이에서 굴절 및 각도 조정이 가능한 구조인 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 영상 생성 모듈은 상기 제1 카메라에 의해 촬영되는 영상을 필터링하는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 필터는 상기 제1 카메라의 상부에 위치하도록 상기 영상생성 모듈 상에서 슬라이딩 방식으로 왕복 운동하는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 휴대용 단말기는
스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 웨어러블 전자장치(wearable device) 및 스마트 와치(smart watch)) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라 장치.