KR20230139444A - 카메라 교환렌즈 제어장치 및 그를 포함하는 카메라 - Google Patents

카메라 교환렌즈 제어장치 및 그를 포함하는 카메라 Download PDF

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한승헌
김영복
이의삼
박준
김기수
박종복
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한국광기술원
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Abstract

카메라 교환렌즈 제어장치 및 그를 포함하는 카메라를 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 장착된 교환렌즈를 직접 제어하지 못하는 카메라 내 장착되어, 교환렌즈의 동작을 제어하는 카메라 교환렌즈 제어장치에 있어서, 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 조도를 센싱하는 조도센서와 상기 카메라의 촬영범위 내에 위치하는 타겟까지의 거리를 센싱하는 거리센서 및 상기 조도센서 및 상기 거리센서의 센싱값을 토대로, 상기 교환렌즈 내 렌즈의 초점거리 및 상기 교환렌즈 내 조리개의 조리개값의 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치를 제공한다.

Description

카메라 교환렌즈 제어장치 및 그를 포함하는 카메라{Apparatus for Controlling Camera Interchangeable Lens and Camera Including the Same}
본 발명은 카메라에 탈·부착될 수 있는 교환렌즈의 제어장치 및 그를 포함하는 카메라에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
카메라 또는 캠코더 등의 영상 촬영장치는 선명한 정지영상 또는 동영상을 촬영하기 위해, 피사체에 정확히 초점을 맞추고 입사되는 광량을 적절히 조절해야 한다.
기존의 교환렌즈 방식의 카메라는 카메라 바디 및 교환렌즈로 구성되며, 카메라 바디가 교환렌즈 내 초점 조절용 렌즈 등을 구동함으로서, 자동으로 초점 및 입사광량을 조정할 수 있었다.
그러나 최근 머신비전 카메라와 같이 본체에 교환렌즈를 장착하되, 본체 내에 교환렌즈의 초점과 입사되는 광량을 조절하는 기능이 없는 카메라들에 대해서는 일일이 사용자가 초점이나 입사광량을 조정해야만 하는 번거로움이 있었다.
본 발명의 일 실시예는, 카메라 본체와 교환렌즈 사이에서, 교환렌즈의 초점 및 입사광량을 자동으로 제어하거나 외부에서 이를 제어할 수 있도록 하는 카메라 교환렌즈 제어장치 및 그를 포함하는 카메라를 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 장착된 교환렌즈를 직접 제어하지 못하는 카메라 내 장착되어, 교환렌즈의 동작을 제어하는 카메라 교환렌즈 제어장치에 있어서, 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 조도를 센싱하는 조도센서와 상기 카메라의 촬영범위 내에 위치하는 타겟까지의 거리를 센싱하는 거리센서 및 상기 조도센서 및 상기 거리센서의 센싱값을 토대로, 상기 교환렌즈 내 렌즈의 초점거리 및 상기 교환렌즈 내 조리개의 조리개값의 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 생성한 제어신호를 상기 교환렌즈로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 카메라 교환렌즈 제어장치는 외부로부터 상기 교환렌즈 내 렌즈의 초점거리 및 상기 교환렌즈 내 조리개의 조리개값의 제어신호를 수신하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 장착된 교환렌즈를 직접 제어하지 못하는 카메라 내 장착되어, 교환렌즈의 동작을 제어하는 카메라 교환렌즈 제어장치에 있어서, 타겟으로부터 반사되어 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 광 경로 상에 기 설정된 각도로 배치되어, 가시광 파장대역의 광 일부를 반사시키는 빔 스플리터와 상기 빔 스플리터로부터 반사되는 입사광 일부를 수광하여 입사광의 조도를 센싱하는 조도센서와 상기 빔 스플리터로 가시광 파장대역 이외의 파장대역의 검사광을 조사하여 상기 타겟으로 반사시키고, 상기 타겟으로부터 반사되어 상기 빔 스플리터를 거쳐 입사하는 검사광을 수광하여 상기 타겟까지의 거리를 센싱하는 거리센서 및 상기 조도센서 및 상기 거리센서의 센싱값을 토대로, 상기 교환렌즈 내 렌즈의 초점거리 및 상기 교환렌즈 내 조리개의 조리개값의 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 조도센서 및 상기 거리센서는 타겟으로부터 반사되어 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 광 경로를 기준으로 수직한 방향에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 빔 스플리터는 타겟으로부터 반사되어 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 광 경로 상에 일 반사면이 상기 타겟과 각 센서를 향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 각도는 상기 카메라의 초점거리(Focal Length)에 따라 조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 빔 스플리터는 입사하는 가시광 파장대역의 광은 기 설정된 비율만큼 반사시키고 나머지는 투과시키되, 가시광 파장대역 이외의 파장대역의 광은 모두 반사시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 장착된 교환렌즈를 직접 제어하지 못하는 카메라 내 장착되어, 교환렌즈의 동작을 제어하는 카메라 교환렌즈 제어장치에 있어서, 타겟으로부터 반사되어 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 광 경로 상에 기 설정된 각도로 배치되어, 가시광 파장대역의 광 일부를 반사시키는 빔 스플리터와 상기 빔 스플리터로부터 반사되는 입사광 일부를 수광하여 입사광의 조도를 센싱하는 조도센서와 상기 타겟으로 검사광을 직접 조사하고, 상기 타겟으로부터 반사된 검사광을 수광하여 상기 타겟까지의 거리를 센싱하는 거리센서 및 상기 조도센서 및 상기 거리센서의 센싱값을 토대로, 상기 교환렌즈 내 렌즈의 초점거리 및 상기 교환렌즈 내 조리개의 조리개값의 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 조도센서 및 상기 거리센서는 타겟으로부터 반사되어 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 광 경로를 기준으로 수직한 방향에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 빔 스플리터는 타겟으로부터 반사되어 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 광 경로 상에 일 반사면이 상기 타겟과 각 센서를 향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 각도는 상기 카메라의 초점거리(Focal Length)에 따라 조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 생성한 제어신호를 상기 교환렌즈로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 집광되거나 분산된 광을 입사받아 외부의 타겟의 이미지를 센싱하는 카메라 본체와 상기 본체에 탈착되며, 상기 타겟으로부터 반사되는 반사광을 집광하거나 분산시켜 상기 카메라 본체 내로 상을 형성시키는 교환렌즈부 및 상기 카메라 교환렌즈 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 카메라 본체와 교환렌즈 사이에서, 교환렌즈의 초점 및 입사광량을 자동으로 제어하거나 외부에서 이를 제어할 수 있도록 하여, 초점과 입사되는 광량을 조절하는 기능이 없는 카메라들의 동작의 편의성을 향상시키는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교환렌즈의 자동제어 기능을 포함한 카메라의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교환렌즈부 및 카메라 교환렌즈 제어장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 교환렌즈 제어장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 교환렌즈 제어장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 교환렌즈 제어장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 교환렌즈 제어장치가 교환렌즈의 초점 및 입사광량을 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 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 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 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 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교환렌즈의 자동제어 기능을 포함한 카메라의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라(100)는 교환렌즈부(110), 카메라 본체(120) 및 카메라 교환렌즈 제어장치(130, 이하에서 '제어장치'라 약칭함)를 포함한다.
교환렌즈부(110)는 외부의 타겟으로부터 반사된 반사광을 집광하거나 분산시켜 카메라 본체(120) 내로 상을 맺게 한다. 교환렌즈부(110)는 카메라 본체(120)와 탈착될 수 있으며, 다양한 초점거리를 갖는 교환렌즈부(110) 중 적절한 렌즈부가 카메라 본체(130)에 장착되어 타겟의 상을 카메라 본체(120)에 형성한다.
카메라 본체(120)는 교환렌즈부(110)에 의해 집광되거나 분산된 광을 입사받아 타겟의 이미지를 센싱한다. 카메라 본체(120)는 이미지 센서를 포함하여, 교환렌즈부(110)에 의해 집광되거나 분산되며 맺히는 상을 센싱하여 타겟을 센싱한다. 다만, 발명의 배경이 되는 기술란에서 언급한 바와 같이, 카메라 본체(120)는 교환렌즈부(110)의 동작을 제어할 수 없는 특징을 갖는다.
제어장치(130)는 교환렌즈부(110)의 초점거리 및 카메라 본체(120)로 입사되는 입사광량을 제어한다. 제어장치(130)는 교환렌즈부(110) 및 카메라 본체(120)가 형성하는 광경로 상에서 양자(110, 120)의 사이에 배치되어, 교환렌즈부(110)가 형성할 초점거리와 교환렌즈부(110)가 조정하는 입사광량을 제어한다. 제어장치(130)는 스스로 초점거리와 입사광량(조도)을 센싱하여 교환렌즈부(110)를 제어할 수 있고, 외부로부터 교환렌즈부(110)의 제어신호를 수신하여 교환렌즈부(110)를 제어할 수도 있다. 이처럼, 제어장치(130)는 양자(110, 120) 사이에서 스스로 또는 외부로부터 입력을 받아 교환렌즈부(110)를 제어함으로서, 카메라 본체(120)가 수행하지 못하는 동작을 대신한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교환렌즈부 및 카메라 교환렌즈 제어장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 교환렌즈부(110)는 렌즈(210), 제어부(220), 모터(230) 및 조리개(240)를 포함하고, 제어장치(130)는 통신부(250), 제어부(260), 조도센서(270) 및 거리센서(275)를 포함한다.
렌즈(210)는 타겟으로부터 반사되는 반사광을 입사받아, 카메라 본체(130), 특히, 이미지 센서에 상이 맺힐 수 있도록 반사광을 집광하거나 분산시킨다. 렌즈(210)는 모터(230)로부터 동력을 공급받아 초점거리를 조정할 수 있으며, 이에 따라 반사광의 집광도 또는 분산도를 조정할 수 있다.
제어부(220)는 모터(230)의 동작을 제어한다. 제어부(220)는 제어부(260)의 제어신호를 받아, 모터(230)를 제어한다. 제어부(220)는 모터(230)를 제어하여, 렌즈(210)의 초점거리 또는 조리개(240)가 투과시키는(카메라 내부로 입사되는) 광량을 제어한다.
모터(230)는 제어부(220)의 제어를 받아 렌즈(210)의 초점거리(210) 또는 조리개(240)의 투과광량을 조정한다.
조리개(240)는 카메라 내부로 입사되는 광량을 조정한다. 조리개(240)는 카메라의 외부를 향하는 방향으로 렌즈(210)의 전방에 배치되어, 렌즈(210)로 입사될 광량을 조정한다. 조리개(240)는 렌즈(210)의 유효 직경을 조정함으로서, 자신을 투과하여 렌즈(210)로 입사될 광량을 조정한다.
통신부(250)는 외부로부터 교환렌즈부(110)를 제어하기 위한 제어신호를 수신하거나, 교환렌즈부(110)의 제어현황을 외부로 전송할 수 있다. 통신부(250)는 유선 통신 또는 무선 통신을 이용하여, 외부, 주로, 카메라 사용자의 단말과 통신한다. 통신부(250)는 해당 단말로부터 교환렌즈부(110)의 동작, 보다 구체적으로 렌즈(210)의 초점거리나 조리개(240)의 조리개값(투과광량)의 제어신호를 수신할 수 있다. 또는, 통신부(250)는 각 센서(270, 275)의 센싱값을 토대로 제어부(260)가 교환렌즈부(110)의 제어부(220)를 제어하고 있는 제어 현황을 해당 단말로 전송할 수 있다.
제어부(260)는 센서(270, 275)로부터 센싱값을 수신하여, 센싱값을 토대로 렌즈(210)의 초점거리나 조리개(240)의 조리개값을 제어하도록 하는 제어신호를 제어부(220)로 전송한다.
제어부(260)는 센서(270, 275)로부터 센싱값을 수신하여, 카메라(100)의 촬영범위 내에 위치하는 타겟이 존재하는지 여부, 해당 타겟이 카메라(100) 보다 구체적으로, 렌즈(210)와 얼마만큼 떨어져있는지 여부 및 외부로부터 얼마만큼의 조도로 광이 입사되고 있는지 여부를 판단한다. 제어부(260)는 판단한 결과를 토대로, 렌즈(210)가 얼마만큼의 초점거리를 가져야 타겟의 상이 카메라 본체(120) 내 이미지 센서에 맺힐 수 있는지 및 카메라 내로 입사되는 입사광이 얼마만큼의 조도를 가져야 온전히 타겟이 이미지 센서에서 인식될 수 있는지를 분석한다. 제어부(260)는 분석 결과를 토대로, 렌즈(210)의 초점거리에 대한 (모터(230)의) 제어신호 및 조리개(240)의 투과광량에 대한 (모터(230)의) 제어신호를 생성한다. 이에 따라, 제어부(260)는 온전히 타겟의 상이 이미지 센서에 형성되는 동시에, 과도한 조도를 갖는 광이 입사되며 온전히 타겟이 이미지 센서에서 인식되지 못하는 문제를 방지한다.
제어부(220)가 센싱된 정보를 토대로 렌즈(210) 또는 조리개(240)를 제어할 수 있도록, 제어부(260)는 생성한 제어신호를 제어부(220)로 전달한다. 제어부(260)는 제어부(220)와 유선 통신 또는 무선 통신을 수행하며, 생성한 제어신호를 제어부(220)로 전달한다.
제어부(260)는 기 설정된 주기(간격)마다 각 센서(270, 275)로부터 센싱값을 수신할 수 있고(또는 각 센서가 센싱값을 센싱하도록 제어할 수 있고), 센싱값을 수신한 시점과 그의 이전시점과 비교하여 제어신호를 갱신할 수 있다. 제어부(260)는 특정 시점에서 각 센서(270, 275)로부터 센싱값을 수신할 수 있고, 그에 따라 렌즈(210) 또는 조리개(240)의 제어신호를 생성할 수 있다. 제어부(260)는 주기적으로 각 센서(270, 275)로부터 센싱값을 수신하며, 수신한 현 시점에서의 센싱값과 해당 시점의 바로 직전 시점에서의 센싱값을 비교할 수 있다. 양 센싱값이 동일할 경우라면, 타겟이나 카메라(100)로의 입사광의 조도는 변화가 없는 상태에 해당한다. 반면, 양 센싱값 중 어느 하나라도 변한 경우라면, 타겟이나 카메라(100)로의 입사광의 조도가 변화하였기 때문에 렌즈(210)의 초점거리나 또는 조리개(240)의 조리개값이 다르게 제어되어야 한다. 전술한 양 시점에서의 일부 또는 전부의 센싱값이 변화한 경우, 제어부(260)는 현 시점의 센싱값을 토대로 렌즈(210) 또는 조리개(240)의 제어신호를 갱신한다.
조도센서(270)는 외부로부터 입사되는 입사광의 조도를 센싱한다. 과도한 조도를 갖는 광이 카메라 내부로 입사될 경우, 카메라 본체(120) 내 이미지 센서가 온전하게 타겟을 센싱하기 곤란해진다. 따라서, 제어부(260)가 조리개(240)에 대한 제어신호를 생성할 수 있도록, 조도센서(270)는 외부로부터 입사되는 입사광의 조도를 센싱한다.
거리센서(275)는 자신의 위치에서 타겟까지의 거리를 센싱한다. 카메라(100) 외부에 존재하는 타겟이 카메라(100)와 얼마만큼 떨어져 있는지 알 수 있어야, 렌즈(210)가 타겟의 상을 온전히 맺기 위해 초점거리를 조정할 수 있다. 거리센서(275)는 이를 위해, 자신의 위치에서 타겟까지의 거리를 센싱한다, 제어부(260)는 렌즈(210)로부터 거리센서(275)까지의 거리 및 렌즈(210)로부터 카메라 본체(120) 내 이미지 센서까지의 거리는 이미 인지하고 있기 때문에, 거리센서(275)의 센싱값으로부터 렌즈(210)의 초점거리를 연산할 수 있다.
조도 센서(270) 및 거리 센서(275)는 각각 전술한 센싱값을 센싱하기 위해, 도 3 내지 5를 참조하여 후술할 광학구조(310)를 포함한다. 광학구조(310)를 포함함으로서, 각 센서(270, 275)는 전술한 각각의 정보를 센싱할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카메라 교환렌즈 제어장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 카메라(100)의 초점거리(Focal Length)가 상대적으로 길어 여유가 있을 때의 제어장치(130)의 구조를 도시한다.
제어장치(130)는 광학구조로서, 조도 센서(270) 및 거리 센서(275)가 각각 입사광의 거리 및 타겟(320)까지 거리를 센싱할 수 있도록 하는 빔 스플리터(310)를 포함한다.
조도 센서(270) 및 거리 센서(275)는 타겟(320)으로부터의 반사광이 이미지 센서(330)로 입사되는 광 경로를 기준으로 수직한 방향에 배치된다. 조도 센서(270)는 빔 스플리터(310)에서 반사되는 광을 수광하여 카메라(100)로 입사하는 입사광의 조도를 센싱한다. 거리센서(275)는 가시광 파장대역 이외의 광을 빔 스플리터(310) 방향으로 조사하고 타겟으로부터 반사된 반사광을 수광하여, 타겟(320)이 자신으로부터 얼만큼 떨어져 있는지를 센싱한다.
빔 스플리터(310)는 전술한 광 경로상에 일 반사면이 타겟(320)과 각 센서(270, 275)를 향하도록 배치된다. 빔 스플리터(310)는 전술한 광 경로 상에 기 설정된 제1 각도로 배치된다, 여기서, 기 설정된 제1 각도는 광 경로에 수직한 방향을 기준으로 45° 내외의 각도일 수 있다. 조도 센서(270) 및 거리 센서(275)가 전술한 광 경로 상에서 수직한 방향으로 배치되기 때문에, 빔 스플리터(310)가 해당 광 경로 상에서 입사광을 조도센서(270)로 반사시키거나, 거리센서(275)에서 조사된 광을 타겟으로 반사시키고 타겟에서의 반사광을 다시 거리센서(275)로 반사시키기 위해 기 설정된 제1 각도롤 갖도록 배치된다.
빔 스플리터(310)는 가시광 파장대역의 광은 기 설정된 비율로 투과시키되, 나머지 파장대역의 광(예를 들어, 근적외선 파장대역의 광)은 반사시킨다.
예를 들어, 빔 스플리터(310)는 가시광 파장대역의 광을 기 설정된 비율, 예를 들어, 99%만큼 투과시키고 나머지 비율의 광은 반사시킬 수 있다. 이에 따라, 카메라(100) 외부에서 입사되는 입사광(타겟의 반사광으로서 물체광을 의히) 중 일정 비율이 조도 센서(270)로 입사된다. 이미지 센서(330)에 타겟(320)의 상이 최대한 온전하게 형성될 수 있도록, 빔 스플리터(310)는 가시광 파장대역의 광에 대해서는 기 설정된 비율을 제외한 나머지 비율의 광만을 반사시킨다. 어차피 조도 센서(270)는 입사광의 조도를 센싱하기 위함이며, 입사광 중 자신으로 반사되는 광의 비율을 알 수 있어 자신이 센싱한 센싱값으로부터 입사광 전체의 조도값을 알 수 있기 때문이다.
반면, 빔 스플리터(310)는 나머지 파장대역의 광은 온전히 반사시킨다. 나머지 파장대역의 광은 이미지 센서(330)에 타겟(320)의 상이 형성되는데 영향을 미치는 요소는 아니며, 거리센서(275)가 타겟(320)까지의 거리를 측정하기 위한 목적의 광에 해당한다. 따라서, 빔 스플리터(310)는 거리센서(275)로부터 거리 측정을 위해 조사된 광은 타겟(320) 방향으로 반사시킨다. 이후, 빔 스플리터(310)는 타겟(320)으로부터 (거리 측정을 위한) 입사되는 반사광을 거리센서(275)로 반사시킨다. 이에 따라, 거리센서(275)는 측정용 광을 조사한 후 타겟(320)으로부터의 반사광이 도달하기까지의 시간으로부터 자신과 타겟(320) 간의 거리를 센싱한다.
각 센서(270, 275)는 센싱값을 제어부(260)로 전달하여, 제어신호를 생성할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카메라 교환렌즈 제어장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 제어장치(130)는 도 3에 도시된 제어장치(130)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 다만, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어장치(130) 내 거리센서(275)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어장치(130) 내 거리센서(275)와는 달리 타겟(320)으로 거리 측정용 광을 조사함에 있어, 빔 스플리터(310)를 거치지 않고 직접 타겟(320)으로 조사할 수 있다. 거리센서(275)는 직접 타겟(320)으로 거리 측정용 광을 조사하고, 타겟(320)으로부터 반사광을 직접 수광하여 자신과 타겟(320)까지의 거리를 측정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 카메라 교환렌즈 제어장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 3과 달리, 도 5는 카메라(100)의 초점거리(Focal Length)가 상대적으로 짧을 때의 제어장치(130)의 구조를 도시한다.
도 5에 도시된 제어장치(130)도 도 3에 도시된 제어장치(130)와 빔 스플리터(310)를 제외하고 동일한 구조를 가질 수 있다. 다만, 상대적으로 도 5에 도시된 카메라의 초점거리는 상대적으로 짧기 때문에, 빔 스플리터(310)는 도 3의 그것과 다른 각도로 배치된다. 빔 스플리터(310)는 광 경로에 수직한 방향을 기준으로 기 설정된 제2 각도를 갖도록 배치되며, 여기서, 기 설정된 제2 각도는 기 설정된 제1 각도보다 작은 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 제어장치(130)는 상대적으로 좁은 폭(광 경로 방향으로의 길이)을 가질질 수 있으며, 상대적으로 짧은 초점거리를 갖는 카메라(100)에도 배치될 수 있다.
도 5에는 거리 센서(275)가 도 3에 도시된 방식으로 타겟까지의 거리를 측정하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 도 4에 도시된 방식으로 직접 타겟까지의 거리를 측정하여도 무방하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 교환렌즈 제어장치가 교환렌즈의 초점 및 입사광량을 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
제어부(260)는 기 설정된 초기값으로 초점거리 또는 조리개값을 설정한다(S610). 최초에 동작함에 있어, 제어부(260)는 기 설정된 초기값(임의의 값일 수 있음)으로 렌즈(210)의 초점거리와 조리개(240)의 조리개값을 각각 설정한다.
제어부(260)는 각 센서(270, 275)로부터 각 센서(270, 275)의 센싱값을 수신한다(S620).
제어부(260)는 현 시점에서의 센싱값과 현 시점을 기준으로 바로 직전 시점의 센싱값이 동일한지 여부를 판단한다(S630). 제어부(260)는 타겟(320)의 변화 또는 입사광의 조도 변화를 판단하기 위해, 현 시점에서의 센싱값과 현 시점을 기준으로 바로 직전 시점의 센싱값이 동일한지 여부를 판단한다
양 시점에서의 센싱값이 동일한 경우, 별도로 렌즈의 초점거리나 조리개의 조래개값을 변화시킬 필요가 없다.
반면, 양 시점에서의 센싱값이 상이한 경우, 제어부(260)는 현 시점의 센싱값으로부터 렌즈의 초점거리 또는 조리개의 조리개값에 대한 제어신호를 생성한다(S640). 양 시점에서의 센싱값이 상이하다면, 타겟(320)이나 입사광의 조도에 변화가 발생한 것을 의미한다. 이에 따라, 제어부(260)는 각 센서(270, 275)의 센싱값을 토대로, 각 센서(270, 275)가 센싱한 현 시점 또는 각 센서(270, 275)로부터 센싱값을 수신한 현 시점에서 타겟(320)의 위치에 따라 렌즈(210)가 가져야 할 초점거리 또는 입사광의 조도에 따라 가져야 할 조리개(240)의 조리개값에 대한 제어신호를 생성한다. 제어부(260)는 생성한 제어신호를 제어부(220)로 전송하여, 제어부(220)가 제어신호에 따라 모터(230)를 거쳐 렌즈(210)나 조리개(240)를 제어할 수 있도록 한다.
도 6에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 6에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 6은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 6에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 카메라
110: 교환렌즈부
120: 카메라 본체
130: 카메라 교환렌즈 제어장치
210: 렌즈
220, 260: 제어부
230: 모터
240: 조리개
250: 통신부
270: 조도센서
275: 거리센서
310: 빔 스플리터
320: 타겟
330: 이미지 센서

Claims (14)

  1. 장착된 교환렌즈를 직접 제어하지 못하는 카메라 내 장착되어, 교환렌즈의 동작을 제어하는 카메라 교환렌즈 제어장치에 있어서,
    상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 조도를 센싱하는 조도센서;
    상기 카메라의 촬영범위 내에 위치하는 타겟까지의 거리를 센싱하는 거리센서; 및
    상기 조도센서 및 상기 거리센서의 센싱값을 토대로, 상기 교환렌즈 내 렌즈의 초점거리 및 상기 교환렌즈 내 조리개의 조리개값의 제어신호를 생성하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    생성한 제어신호를 상기 교환렌즈로 전송하는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    외부로부터 상기 교환렌즈 내 렌즈의 초점거리 및 상기 교환렌즈 내 조리개의 조리개값의 제어신호를 수신하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치.
  4. 장착된 교환렌즈를 직접 제어하지 못하는 카메라 내 장착되어, 교환렌즈의 동작을 제어하는 카메라 교환렌즈 제어장치에 있어서,
    타겟으로부터 반사되어 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 광 경로 상에 기 설정된 각도로 배치되어, 가시광 파장대역의 광 일부를 반사시키는 빔 스플리터;
    상기 빔 스플리터로부터 반사되는 입사광 일부를 수광하여 입사광의 조도를 센싱하는 조도센서;
    상기 빔 스플리터로 가시광 파장대역 이외의 파장대역의 검사광을 조사하여 상기 타겟으로 반사시키고, 상기 타겟으로부터 반사되어 상기 빔 스플리터를 거쳐 입사하는 검사광을 수광하여 상기 타겟까지의 거리를 센싱하는 거리센서; 및
    상기 조도센서 및 상기 거리센서의 센싱값을 토대로, 상기 교환렌즈 내 렌즈의 초점거리 및 상기 교환렌즈 내 조리개의 조리개값의 제어신호를 생성하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조도센서 및 상기 거리센서는,
    타겟으로부터 반사되어 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 광 경로를 기준으로 수직한 방향에 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 빔 스플리터는,
    타겟으로부터 반사되어 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 광 경로 상에 일 반사면이 상기 타겟과 각 센서를 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 기 설정된 각도는,
    상기 카메라의 초점거리(Focal Length)에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 빔 스플리터는,
    입사하는 가시광 파장대역의 광은 기 설정된 비율만큼 반사시키고 나머지는 투과시키되, 가시광 파장대역 이외의 파장대역의 광은 모두 반사시키는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치.
  9. 장착된 교환렌즈를 직접 제어하지 못하는 카메라 내 장착되어, 교환렌즈의 동작을 제어하는 카메라 교환렌즈 제어장치에 있어서,
    타겟으로부터 반사되어 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 광 경로 상에 기 설정된 각도로 배치되어, 가시광 파장대역의 광 일부를 반사시키는 빔 스플리터;
    상기 빔 스플리터로부터 반사되는 입사광 일부를 수광하여 입사광의 조도를 센싱하는 조도센서;
    상기 타겟으로 검사광을 직접 조사하고, 상기 타겟으로부터 반사된 검사광을 수광하여 상기 타겟까지의 거리를 센싱하는 거리센서; 및
    상기 조도센서 및 상기 거리센서의 센싱값을 토대로, 상기 교환렌즈 내 렌즈의 초점거리 및 상기 교환렌즈 내 조리개의 조리개값의 제어신호를 생성하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 조도센서 및 상기 거리센서는,
    타겟으로부터 반사되어 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 광 경로를 기준으로 수직한 방향에 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 빔 스플리터는,
    타겟으로부터 반사되어 상기 카메라 내로 입사하는 입사광의 광 경로 상에 일 반사면이 상기 타겟과 각 센서를 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 기 설정된 각도는,
    상기 카메라의 초점거리(Focal Length)에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    생성한 제어신호를 상기 교환렌즈로 전송하는 것을 특징으로 하는 카메라 교환렌즈 제어장치.
  14. 집광되거나 분산된 광을 입사받아 외부의 타겟의 이미지를 센싱하는 카메라 본체;
    상기 본체에 탈착되며, 상기 타겟으로부터 반사되는 반사광을 집광하거나 분산시켜 상기 카메라 본체 내로 상을 형성시키는 교환렌즈부; 및
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 카메라 교환렌즈 제어장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라.
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