KR20200093792A - 렌즈 촛점 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일측면에 의하면, 전압 인가에 따라 볼록,오목하게 형상이 변화하는 촛점 가변 렌즈; 및 터치 디스플레이 상에서 정의되고 사용자 터치입력에 대응되는 좌표 정보를 포함한 제어장치가 제공된다.
먼저 전압 인가된 정도에 따라서 초점 제어의 크기를 변화 제어를 할 수 있어 단일 렌즈로써 초점 제어 가능하여 소형 모듈을 구성할 수 있다. 전압의 크기를 조절함에 따라서 초점의 거리 변화가 가능함으로써 소형의 렌즈 모듈을 만들 수 있다.

Description

렌즈 촛점 제어 장치{lens focusing controller}

본 발명은 렌즈 촛점 제어 장치 관한 것으로, 더욱 상세하게, 겔 렌즈를 단일 렌즈로써 소형 렌즈로 활용할 수 있도록 제작하고 터치입력에 대응되는 좌표 정보에 따라 동작하는 렌즈 촛점 제어 장치에 관한 것이다.

현재의 렌즈 기술은 우리의 생활 속에 매우 깊이 파고들어 인간의 삶에 큰 영향을 미치고 있으며, 일상생활에서 가장 많이 볼 수 있는 안경 또는 컨텍트 렌즈에서부터, 취미 생활을 위해 사용되거나 교육 목적으로도 사용되는 망원경, 프로젝터, 휴대폰, 카메라 등 수 없이 많은 곳에서 인간의 삶의 질을 높이는 데에 활용되고 있다.

최근, MEMS 기술 및 NEMS 기술의 발달로 인해 렌즈의 소형화 또한 이루어지고 있으며, 소형화 기술의 발달은 높은 성능을 가지는 소형 렌즈 제작을 가능하게 하였다.

하지만, 기존 렌즈들의 곡률은 제작될 때 결정 되며, 제작 이후에 변형은 불가능하므로 두 개 이상의 렌즈를 사용하여 초첨거리, 굴절률 등을 변경하는 복합 렌즈 방식을 활용하고 있다.

복합 렌즈에서의 초점거리는 복수의 렌즈 사이 간격을 조절함으로써 가능하지만, 렌즈 사이간격을 조절하기 위하여 모터와 같은 보조 기기가 필요하여 부피가 커지고, 무거워져 소형화 기기에 탑재하기에 부적합해 진다.

그러므로 스스로 오목/볼록하게 형상변화가 가능하며, 곡률과 두께를 넓은 범위에서 변화 가능하여 초점거리, 굴절률, 광각 등을 자유롭게 바꿀 수 있는 소형 렌즈의 개발이 필요하다.

PVC gel을 이용하여 렌즈 자체의 곡률이 변형시킬 수 있는 가변형 렌즈를 제작하고, 이를 제어할 수 있는 제어 모듈이 필요하다. 아울러 변환된 영상 정보를 사용자에게 제공하기 위한 소프트웨어의 개발이 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 겔 렌즈를 단일 렌즈로써 소형 렌즈로 활용할 수 있도록 제작하고 터치입력에 대응되는 좌표 정보에 따라 동작하는 PVC 겔 기반 초점제어 터치스크린 모듈을 제공하는데 있다.

본 발명의 일측면에 의하면, 전압 인가에 따라 볼록,오목하게 형상이 변화하는 촛점 가변 렌즈; 및 터치 디스플레이 상에서 정의되고 사용자 터치입력에 대응되는 좌표 정보를 포함한 제어장치가 제공된다.

전술한 구성을 가지는 본 발명에 따른 전압 알고리즘 기반 제어 모듈은 다음과 같은 효과가 있다.

먼저 전압 인가된 정도에 따라서 초점 제어의 크기를 변화 제어를 할 수 있어 단일 렌즈로써 초점 제어 가능하여 소형 모듈을 구성할 수 있다. 전압의 크기를 조절함에 따라서 초점의 거리 변화가 가능함으로써 소형의 렌즈 모듈을 만들 수 있다.

한편, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기 재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 2 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어를 통한 전압과 렌즈의 곡률 변경 내지 초점의 이동을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 각 초점에 대한 시스템 동작을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 APP의 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템 구성도를 나타낸 도면이다.

다음의 설명은 하나 이상의 실시 예의 일반적인 원리를 묘사하기 위한 목적을 위한 것이지 여기서 청구된 발명의 개념을 제한하는 것은 아니다. 더욱이, 여기서 설명된 특정 특징들은 여러 가지 가능한 조합 및 치환 각각으로 다른 설명된 특징들과 함께 이용될 수 있다. 여기서 그밖에 특별히 정의되지 않는 한, 모든 용어들은 그들의 사양에 내재되는 의미뿐만 아니라 통상의 기술자들이 이해하는 의미 및/또는 사전, 논문 등에서 정의되는 것으로 광범위의 가능한 해석을 부여한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어를 통한 전압과 렌즈의 곡률 변경 내지 초점의 이동을 나타낸 도면이다. 터치스크린의 터치 위치에 따라 구현된 형상변화 렌즈 모듈의 제어 회로를 통하여 렌즈의 구동을 위한 제어 기법을 설계한다. 본 작품의 제어 모듈로부터 전극으로 고전압이 인가되면 겔은 고전압이 인가된 전극 쪽으로 끌려가며 형상 변화가 일어남과 동시에 초점거리도 변하게 된다. 사용자가 터치스크린의 좌측 혹은 우측을 터치할 경우, 제어 모듈은 좌측 전극과 연결된 핀으로 HIGH신호를 발생시킨다. 고전압 컨버터는 이 신호를 인지하여 인가전압을 200배 증폭하여 겔로 1.0KV의 고정 전압을 출력하여 초점거리가 좌측 혹은 우측으로 이동하도록 구현되었다. 사용자가 터치스크린의 중앙부를 터치하게 되면 양쪽 전극에 모두 High 신호와 증폭된 전압이 인가되어 겔이 볼록 또는 오목한 형상으로 변화하여 초점거리가 변하게 된다.

도 4 내지 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 APP 인터페이스를 나타낸 도면이다. PVC gel 렌즈 제어 기법을 활용할 수 있는 어플리케이션을 개발한다. 터치스크린에서 활용할 수 있는 카메라 앱을 별도로 개발 및 다양한 디바이스에서 적용 가능한 어플리케이션을 개발한다. 사용자가 렌즈로부터 촬영되는 영상을 실시간으로 확인하는 것만큼 중요한 기능이 이전에 촬영되었던 영상을 재생하는 기능이라고 판단하여 .H264 확장자로 저장되는 영상을 라즈베리파이에서 지원하는 .mp4 확장자 파일로 자동 변환하는 기능을 구현하였다. 사용자는 촬영한 영상을 별도의 저장소 또는 외부 메모리에 저장하여 PC 혹은 모바일 디바이스에서 재생할 필요 없이 라즈베리파이에서 촬영된 영상 파일을 재생할 수 있다.

1 : 제어 모듈 부팅 시 자동으로 실행/ 임의 실행 가능한 APP
2 : 촬영 모드 접속 아이콘
3 : 2 를 터치하면 실행되는 촬영 기능 인터페이스
4 : 카메라 렌즈 활성화 및 촬영 시작
5 : 저장된 영상 재생
6 : 촬영중 스크린샷 촬영
7 : 종료

Claims (5)

1. 전압 인가에 따라 볼록,오목하게 형상이 변화하는 촛점 가변 렌즈;및
   터치스크린 모듈로부터 수신되는 터치정보에 기초하여 상기 촛점 가변 렌즈의 촛점거리를 가변시키는 촛점 제어 모듈을 포함하는 렌즈 촛점 제어 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 촛점 가변 렌즈는 PVC 겔(gel)로 형성되는 렌즈 촛점 제어 장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 촛점 제어 모듈은 사용자에 의하여 입력되며 터치 스크린에서 정의되는 좌표 정보를 기초로 상기 촛점거리를 가변시키는 것을 특징으로 하는 렌즈 초점 제어 장치
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 촛점 제어 모듈은 상기 촛점 가변 렌즈에 인가하는 전압량을 달리하여 초점 거리를 제어하는 것을 특징으로 하는 렌즈 촛점 제어 장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 터치스크린은 사용자의 터치 입력을 받고, 입력에 인하여 변환된 영상정보를 출력하도록 터치입력을 통하여 상기 촛점 가변 렌즈의 초점을 변화시키고, 초점이 변경된 영상 정보를 표현하는 것을 특징으로 하는 렌즈 촛점 제어 장치.

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