KR20240116051A - 수중감시용 카메라장치 - Google Patents

수중감시용 카메라장치 Download PDF

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KR20240116051A
KR20240116051A KR1020230008515A KR20230008515A KR20240116051A KR 20240116051 A KR20240116051 A KR 20240116051A KR 1020230008515 A KR1020230008515 A KR 1020230008515A KR 20230008515 A KR20230008515 A KR 20230008515A KR 20240116051 A KR20240116051 A KR 20240116051A
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Abstract

수중감시용 카메라장치가 제공된다. 수중감시용 카메라장치는, 몸체, 몸체의 일 면에 움직일 수 있게 결합된 카메라모듈, 몸체의 일 면에 부착된 다면체 형상의 박스로 형성되고, 카메라모듈을 내부에 수용하여 내부에 공기가 채워지며, 둘레의 적어도 한 면에 카메라모듈의 시선(line of sight)방향과 수직하게 놓이도록 배치된 평면감시창이 형성된 투광성 수밀박스를 포함한다.

Description

수중감시용 카메라장치{Camera apparatus for underwater surveillance}
본 발명은 감시 카메라장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 수중 감시를 위해 사용하는 수중감시용 카메라장치에 관한 것이다.
카메라를 이용하여 영상을 확보하고 영상으로 공간이나 피사체를 감시하는 기술이 사용되고 있다. CCTV(폐쇄회로 텔레비전)로도 알려진 영상 감시기술은 치안을 목적으로 많이 사용된다.
이러한 영상 감시기술은 카메라설치가 가능한 다양한 장소에 적용이 가능하므로 수중감시에도 활용될 수 있다. 예를 들어, 어업 등 특수한 목적에 의해 수중에 카메라를 배치하여 영상으로 수중을 감시할 수 있다.
수중감시용 카메라는 우선적으로 수밀성이 강하게 요구된다. 따라서 노출을 최소화한 하우징형 구조가 많은데, 이러한 구조의 수중카메라는 시야가 좁은 문제가 있다(예, 대한민국 특허10-1020188등).
또한 수중에서 카메라를 사용하는 경우 렌즈의 초점거리, 화각, 물에 의한 광경로 변경 등의 다양한 요소에 의해 영상이 왜곡되는 문제도 발생될 수 있다. 이러한 문제에 대한 대안은 아직 적절히 제시되지 못하고 있어 수중 영상감시 기술 사용에 제약이 되고 있다.
대한민국등록특허공보 제10-1020188호, (2011, 03. 08)
본 발명의 기술적 과제는, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수중에서 넓은 시야를 확보하고 영상 왜곡도 줄일 수 있는 수중감시용 카메라장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의한 수중감시용 카메라장치는, 몸체; 상기 몸체의 일 면에 움직일 수 있게 결합된 카메라모듈; 및 상기 몸체의 일 면에 부착된 다면체 형상의 박스로 형성되고, 상기 카메라모듈을 내부에 수용하여 내부에 공기가 채워지며, 둘레의 적어도 한 면에 상기 카메라모듈의 시선(line of sight)방향과 수직하게 놓이도록 배치된 평면감시창이 형성된 투광성 수밀박스를 포함한다.
상기 평면감시창은 상기 몸체의 일 면에 대해 일정 경사각으로 고정된 투명한 경사판으로 형성될 수 있다.
상기 투광성 수밀박스는, 상기 평면감시창이 다른 면보다 크게 형성된 5면체 또는 6면체 구조로 형성되며 내면 중 적어도 일부에 흡습성 도료로 도색될 수 있다.
상기 투광성 수밀박스는, 상기 평면감시창을 제외한 나머지 면 중 적어도 일부에 신축 가능한 막으로 형성된 압력조절막을 더 포함하고 내부에 대기압보다 높은 압력으로 공기를 가압하여 밀봉할 수 있다.
상기 평면감시창은 세로방향의 길이보다 가로방향의 너비가 더 길게 형성되고, 상기 압력조절막은 상기 투광성 수밀박스의 상기 평면감시창의 가로방향 양 측에 접하는 면에 형성될 수 있다.
상기 투광성 수밀박스는, 상기 평면감시창의 모서리에 접합되어 수밀구조를 형성하며 수직방향 및 수평방향으로 배치된 수직창 및 수평창을 더 포함할 수 있다.
상기 몸체와 연결되어 상기 몸체 외측으로 연장되되 상기 수직창 및 상기 수평창과 평행하게 굴절되어 꺾어진 브라켓모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 카메라모듈과 상기 투광성 수밀박스 사이에 개재되어 상기 카메라모듈을 내부에 수용하고 내부에 공기가 채워지며 상기 투광성 수밀박스 안쪽에 결합되는 투광성 수밀커버를 더 포함할 수 있다.
상기 투광성 수밀커버는 투명한 곡면판으로 이루어지고 상기 투광성 수밀커버의 적어도 일부가 돔 구조로 형성될 수 있다.
상기 투광성 수밀박스는, 아크릴 및 폴리카보네이트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 수중에서도 영상 촬영이 가능한 넓은 시야의 확보가 가능하며 상의 왜곡도 감소시킬 수 있다. 또한 상대적으로 수심이 깊은 수중에서 도 압력에 의한 장치의 변형을 방지하고 더 정확한 영상을 얻을 수 있으며 결로 등도 방지가 가능하므로 수중에서 사용가능한 범위를 크게 확대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 수중감시용 카메라장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 카메라장치의 정면도이다.
도 3은 도 1의 카메라장치의 사용상태를 도시한 측면도이다.
도 4는 도 1의 카메라장치의 투광성 수밀박스의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 카메라장치의 분해사시도이다.
도 6은 도 1의 카메라장치의 투광성 수밀박스의 변형례를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 수중감시용 카메라장치의 사시도이다.
도 8은 도 7의 카메라장치의 A-A'단면도이다.
도 9는 도 7의 카메라장치의 압력조절방식을 도시한 작동도이다.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 의한 수중감시용 카메라장치에 대해 상세히 설명한다. 먼저 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 상세히 설명하고, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대해서도 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 수중감시용 카메라장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 카메라장치의 정면도이며, 도 3은 도 1의 카메라장치의 사용상태를 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 수중감시용 카메라장치(1)는 몸체(10) 일 면에 투광성 수밀박스(30)가 형성된다. 카메라모듈(20)은 투광성 수밀박스(30)의 내부에 위치한다.
투광성 수밀박스(30)는 다면체 형상의 수밀 처리된 박스로서 모든 면이 빛을 투과시키는 창들로 형성되어 있다. 따라서 카메라모듈(20)은 가동범위 내에서 전방향 화상 촬영이 가능하며 외부광이 내부로 투과되기 때문에 수중에서 발생가능한 광량 부족문제(예, 주간 촬영 시)도 해소할 수 있다.
또한 투광성 수밀박스(30)는 카메라모듈(20)의 시선방향(도 3의 C참조)과 수직하게 놓이도록 배치된 평면감시창(31)을 포함한다. 이때 시선방향은, 카메라모듈(20)이 주로 향하는 방향 즉, 주된 시선방향을 의미할 수 있다. 본 발명의 발명자들은, 수중에서 발생하는 화상의 왜곡이 렌즈의 초점거리, 화각, 물에 의한 광경로 변경 등 다양한 요소에 의해 영향 받는 점을 고려하였고, 평면감시창을 적용한 경우 화상 왜곡이 최소화됨을 알게 되었다. 따라서 본 발명은 평면감시창을 이용하여 수중에서의 화상왜곡도 최소화할 수 있다.
이러한 본 발명의 수중감시용 카메라장치(1)는 다음과 같이 구성된다. 수중감시용 카메라장치(1)는, 몸체(10), 몸체(10)의 일 면에 움직일 수 있게 결합된 카메라모듈(20), 몸체(10)의 일 면에 부착된 다면체 형상의 박스로 형성되고, 카메라모듈(20)을 내부에 수용하여 내부에 공기가 채워지며, 둘레의 적어도 한 면에 카메라모듈(20)의 시선(line of sight)방향과 수직하게 놓이도록 배치된 평면감시창(31)이 형성된 투광성 수밀박스(30)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서 평면감시창(31)은, 몸체(10)의 일 면에 대해 일정 경사각으로 고정된 투명한 경사판으로 형성될 수 있다. 또한, 투광성 수밀박스(30)는, 평면감시창(31)이 다른 면보다 크게 형성된 5면체 또는 6면체 구조로 형성되며 내면 중 적어도 일부에 흡습성 도료로 도색될 수 있다.
흡습성 도료는 투광성 수밀박스(30) 내부의 수분을 제거하는 역할을 하기 때문에 수중에서 온도 하강에 의해 발생 가능한 결로 등의 문제도 해소할 수 있다. 예를 들면, 흡습성 도료는 다공성 재질(세라믹 등)을 포함하여 다공구조로 수분을 흡수할 수 있다. 흡습성 도료는, 투광성 수밀박스(30) 내부에 카메라모듈의 시선을 피해 다양한 방식으로 도색이 가능하므로 구체적인 도시는 생략하였다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 기초하여 본 발명의 구조 및 작용효과를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 몸체(10)는 원통형상으로 형성될 수 있다. 몸체(10) 전체는 밀봉되어 있고 방수 처리되어 상대적으로 깊은 수심(예, 수심 100m 이상)에서도 사용이 가능하다. 몸체(10) 내부에는 카메라모듈(20)을 구동하기 위한 구동구조, 카메라모듈(20)의 동작을 제어하는 제어회로, 카메라모듈(20)이 촬영한 화상을 처리하는 화상처리회로 및 화상을 저장하는 저장장치 등이 탑재될 수 있다.
몸체(10)의 일 면(도면에서는 하면)에는 카메라모듈(20)이 결합된다. 몸체(10)는 카메라모듈(20) 및 투광성 수밀박스(30)를 지지하는 지지체의 역할을 할 수 있다. 이러한 한도 내에서 몸체(10)의 형상은 변형도 가능하므로 몸체(10)를 도시된 형태로 한정하여 이해할 필요는 없다.
몸체(10)에는 전력 및 데이터 전송 등이 가능하도록 케이블(12)이 연결될 수 있고, 일 측에는 브라켓모듈(11)도 배치될 수 있다. 브라켓모듈(11)은 몸체(10)와 연결되어 몸체(10) 외측으로 연장되되 투광성 수밀박스(30)에 형성된 수직창(33) 및 수평창(32)과 평행하게 굴절되어 꺾어진 형태로 형성될 수 있다. 이러한 브라켓모듈(11)을 이용하면, 벽체의 모서리 등에도 장치를 편리하게 고정할 수 있고, 도 3에 예시된 것처럼 막대 형상의 지지대(B) 등에도 장치를 편리하게 결합할 수 있다.
그러나 브라켓모듈(11) 역시 필요에 따라 변형이 가능하므로 도시된 형상으로 한정될 필요는 없다. 다만 브라켓모듈(11)은 카메라모듈(20)의 주된 시선방향으로 위치하는 평면감시창(31)과는 중첩되는 않도록 배치되는 것이 바람직하므로 본 실시예처럼 평면감시창(31) 반대편으로 배치될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 카메라모듈(20)은 몸체(10)의 일 면에 움직일 수 있게 결합된다. 카메라모듈(20)은 예를 들어, 전술한 몸체(10)의 구동구조와 연결될 수 있다. 간략하게 도시되었지만, 카메라모듈(20)은 적어도 회전(수평회전) 및 틸팅(상하 각도조절) 동작이 가능하게 형성될 수 있다. 이러한 동작과 대응되는 구동구조가 몸체(10) 내측에 배치될 수 있고 카메라모듈(20)이 구동구조에 연결되어 몸체(10) 일 면으로 움직일 수 있게 돌출될 수 있다.
도 3을 참조하면, 카메라모듈(20)의 시선방향(C)은 렌즈(21)가 향하는 방향으로 형성될 수 있다. 카메라모듈(20)은 구동이 가능하지만, 주된 시선방향(C)이 설정되어 있어 평균적인 시선방향(C)은 특정 방향으로 유지될 수 있다. 투광성 수밀박스(30)의 평면감시창(31)은 카메라모듈(20)의 주된 시선방향(C)과 수직한 평면으로 형성될 수 있다.
예를 들면, 카메라모듈(20)은 몸체(10)의 하면에서 일정각도 하향 경사진 방향으로 주된 시선방향(C)이 설정될 수 있다. 평면감시창(31)은 그와 수직한 경사면으로 형성될 수 있다. 그러나 필요에 따라 카메라모듈(20)의 주된 시선방향은 다른 각도로 설정될 수도 있으므로 그러한 경우에는 평면감시창(31)의 배치와 각도도 대응하여 바꿀 수 있다. 카메라모듈(20)은 주된 시선방향(C)을 유지하되. 고정될 필요는 없으며 상황에 맞게 가동되어 투광성 수밀박스(30)의 다른 창들을 통해서도 화상을 촬영할 수 있다.
도 1을 참조하면, 투광성 수밀박스(30)는 몸체(10)의 일 면(카메라모듈이 결합된 면과 동일한 면을 의미한다)에 부착된 다면체 형상의 박스로 형성될 수 있다. 투광성 수밀박스(30)는 카메라모듈(20)을 내부에 수용하여 내부에 공기가 채워지며 둘레의 적어도 한 면에는 평면감시창(31)이 형성된다. 평면감시창(31)은 전술한 바와 같이 카메라모듈(20)의 시선방향과 수직하게 놓이도록 배치된다(도 4참조).
투광성 수밀박스(30)는 전체가 방수 처리되어 상대적으로 깊은 수심(예, 수심 100m 이상)에서도 사용될 수 있다. 투광성 수밀박스(30)의 각 면은 모두 투명한 창들로 형성되며 모서리들은 수밀 가능하게 정밀하게 접합될 수 있다. 필요에 따라 모서리 부분 등 필요한 부분에 방수도료를 적용하는 것도 가능하다.
도 2를 참조하면, 평면감시창(31)은 투광성 수밀박스(30)의 전면부에 배치된다. 도시된 것처럼 평면감시창(31)의 면적은 다른 창들의 면적보다 클 수 있다. 즉 투광성 수밀박스(30)는 평면감시창(31)이 다른 면보다 크게 형성된 5면체 또는 6면체 구조로 형성될 수 있다. 이하 도 4 내지 도 6을 참조하여 투광성 수밀박스(30)의 구조를 좀더 상세히 설명한다.
도 4는 도 1의 카메라장치의 투광성 수밀박스의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 1의 카메라장치의 분해사시도이며, 도 6은 도 1의 카메라장치의 투광성 수밀박스의 변형례를 도시한 사시도이다.
도 4를 참조하면, 평면감시창(31)은 몸체(10)의 일 면(도면에서는 하면)에 대해 일정 경사각으로 고정된 투명한 경사판으로 형성될 수 있다. 전술한 것처럼 카메라모듈(20)의 렌즈(21)가 향하는 주된 시선방향(C)과 수직하게 놓이도록 평면감시창(31)을 경사판으로 형성하여 배치할 수 있다.
평면감시창(31)의 경사구조에 의해 투광성 수밀박스(30)는 평면감시창(31)이 다른 면보다 크게 형성된 5면체 또는 6면체 구조의 다면체로 형성될 수 있다. 평면감시창(31)에 복수의 수직 또는 수평방향 창들을 결합하여 투광성 수밀박스(30)를 형성할 수 있다. 투광성 수밀박스(30)는 평면감시창(31)의 모서리에 접합되어 수밀구조를 형성하며 각각 수직방향 및 수평방향으로 배치된 수직창(33) 및 수평창(32)을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 수평창(32)은 투광성 수밀박스(30)의 상판으로 형성되고, 수직창(33)은 투광성 수밀박스(30)의 뒷판(즉, 평면감시창 반대편)과 측판들로 형성될 수 있다. 즉, 뒷판, 측판, 및 상판을 각각 수직창(33) 및 수평창(32)으로 형성하여 모든 면에 빛 투과 가능한 창이 형성된 투광성 수밀박스(30)를 형성할 수 있다. 도 5를 참조하여 투광성 수밀박스의 구조를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5를 참조하면, 투광성 수밀박스(30)는 전면에 평면감시창(31)이 경사지게 배치된다. 평면감시창(31)을 기준으로, 평면감시창(31)의 상단 모서리에 접합되는 수평창(32)이 상판을 형성하고, 복수의 수직창(33)들이 평면감시창(31)의 양 측부에 접합되는 양 측판과 측판 및 상판을 연결하는 뒷판을 형성할 수 있다. 필요에 따라 하단 모서리 부분에 투명한 연결판(34)을 배치할 수도 있다. 이러한 형태로 6면체 구조의 투광성 수밀박스(30)를 형성할 수 있다.
그러나 필요에 따라 연결판(34)을 형성하지 않고 측판을 형성하는 수직창(33)을 삼각형 형태 등으로 변경하여 투광성 수밀박스(30)를 5면체 구조로 형성하는 것도 가능하다. 이러한 방식으로 투명한 평면창들을 결합하여 다면체 구조의 투광성 수밀박스(30)를 형성할 수 있다.
투광성 수밀박스(30)는 예를 들어 아크릴 및 폴리카보네이트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 재질로 형성될 수 있다. 이들 재질은 모두 광투과성이 높은 플라스틱 재질이므로 투광성 수밀박스(30) 전체를 광투과 가능하게 형성하는 데 유리하다. 그러나 재질은 필요에 따라 변경할 수도 있으므로 가공이 용이하고 광투과율이 높은 또 다른 재질로 투광성 수밀박스(30)를 형성하는 것도 얼마든지 가능하다.
투광성 수밀박스(30)의 수평창(32)에는 몸체(10)와 결합하기 위한 결합구(35)가 형성될 수 있다. 결합구(35)와 몸체(10)의 사이는 결합 후 완전하게 밀봉될 수 있다. 방수도료나 수밀 가능한 접착제 등 다양한 재료를 이용하여 결합구(35)와 몸체(10)를 밀봉할 수 있다.
밀봉 전 투광성 수밀박스(30) 내부에는 공기가 채워진다. 예를 들어, 밀봉 전 결합구(35)를 통해 투광성 수밀박스(30) 내부에 공기를 주입하고 내부압력을 적정압력으로 조절할 수 있다. 공기 주입을 위해 투광성 수밀박스(30) 일 측에 별도의 공기주입구(미도시)를 형성할 수도 있다. 이러한 방식으로 투광성 수밀박스(30) 내부에 공기를 주입하고 밀봉할 수 있다.
도 5를 참조하면, 카메라모듈(20)과 투광성 수밀박스(30) 사이에는 투광성 수밀커버(40)도 배치될 수 있다. 투광성 수밀커버(40)는 카메라모듈(20)과 투광성 수밀박스(30) 사이에 개재되어 카메라모듈(20)을 내부에 수용한다. 투광성 수밀박스(30) 역시 내부에는 공기가 채워지며 카메라모듈(20)은 투광성 수밀박스(30) 안쪽에 결합된다. 따라서 투광성 수밀박스(30) 내부에 다시 투광성 수밀커버(40)를 형성하여 이중 수밀구조를 형성할 수 있다. 투광성 수밀커버(40) 역시 아크릴 및 폴리카보네이트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 재질로 형성될 수 있다.
투광성 수밀커버(40)는 투광성 수밀박스(30)와 달리 투명한 곡면판으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 투광성 수밀커버(40)의 적어도 일부가 돔 구조로 형성될 수 있다. 이러한 형태의 투광성 수밀커버(40)를 투광성 수밀박스(30) 안쪽에 배치할 수 있다. 흡습성 도료는 투광성 수밀커버(40) 안쪽에도 도색이 가능하므로 투광성 수밀커버(40)로 카메라모듈(20)을 이중으로 보호하면 결로 등도 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
투광성 수밀박스(30)의 평면감시창(31)은 세로방향의 길이보다 가로방향의 너비가 더 길게 형성될 수 있다. 평면감시창(31)은 가로방향으로 넓게 형성되어 카메라모듈(20)의 화각에 대응할 수 있다. 그러나 평면감시창(31)은 필요에 따라 크기를 조정하는 것도 가능하며, 전술한 바와 같이 카메라모듈(20)의 주된 시선방향이 변경되면 경사각도 대응하여 조절할 수 있다.
예를 들면, 도 6에 예시된 것처럼 투광성 수밀박스(30a)는 변형도 가능하다. 필요에 따라 평면감시창(31)의 크기를 적절히 축소할 수 있다. 예를 들어 가로 너비를 줄여 보다 컴팩트한 형태로 투광성 수밀박스(30a)를 형성할 수 있다. 그러한 경우 카메라모듈(20)은 상대적으로 좁은 화각을 갖는 렌즈(예, 망원렌즈 등)를 포함하여 형성될 수도 있다. 필요에 따라 평면감시창(31)을 조절하고 그에 대응하는 다면체 형상의 투광성 수밀박스(30a)를 형성하여 몸체(10)에 부착할 수 있다.
이러한 구조의 수중감시용 카메라장치(1)를 사용하면, 도 3에 도시된 것처럼, 수중에서도 평면감시창(31)을 통해 주된 시선방향(C)에 위치한 공간과 공간 상의 피사체에 대한 감시를 효과적으로 수행할 수 있다. 또한 평면감시창(31)을 통해 왜곡이 감소된 영상을 획득하는 것도 가능하다.
또한, 전술한 투광성 수밀박스(30)안의 흡습성도료(미도시)에 의해 내부 결로도 방지되므로 상대적으로 온도가 낮은 깊은 수심(예, 수심100m이상)에도 본 발명을 문제 없이 적용할 수 있다.
또한, 투광성 수밀박스(30)에 형성된 평면감시창(31)의 크기나 각도 등도 카메라모듈(20)의 감시방향, 카메라모듈(20)의 화각 등에 따라서 원하는 대로 바꾸어 줄 수 있기 때문에 상황에 맞는 투광성 수밀박스(30)를 적용하여 더 효과적으로 영상 촬영을 통해 수중을 감시하는 것이 가능하다.
이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 대해 상세히 설명한다. 설명이 간결하고 명확하도록 전술한 실시예와 차이나는 부분을 중점적으로 설명하며 별도로 언급되지 않는 나머지 사항에 대한 설명은 모두 전술한 설명으로 대신한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 수중감시용 카메라장치의 사시도이고, 도 8은 도 7의 카메라장치의 A-A'단면도이며, 도 9는 도 7의 카메라장치의 압력조절방식을 도시한 작동도이다. 도 9는 수중에 배치된 도 7의 카메라장치의 내부를 단면으로 도시한 것이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 수중감시용 카메라장치(1-1)는, 투광성 수밀박스(30)에 형성된 압력조절막(36)을 포함한다. 압력조절막(36)은 신축되며 투광성 수밀박스(30) 내부압과 외부에서 작용하는 수압의 균형을 맞출 수 있다. 압력조절막(36)에 압력이 집중되기 때문에 수심이 깊어지더라도 투광성 수밀박스(30)의 다른 면에 작용하는 압력은 상대적으로 감소될 수 있으며 따라서 평면감시창(31)을 포함하는 모든 면을 깊은 수심에서도 평면으로 유지하는 것이 가능하다.
즉 본 발명의 다른 실시예에 의해서, 수중감시용 카메라장치(1-1)의 투광성 수밀박스(30)는, 평면감시창(31)을 제외한 나머지 면 중 적어도 일부에 신축 가능한 막으로 형성된 압력조절막(36)을 포함하고, 내부에 대기압보다 높은 압력으로 공기를 가압하여 밀봉하여 형성할 수 있다.
본 실시예에서, 평면감시창(31)은 세로방향의 길이보다 가로방향의 너비가 더 길게 형성되고, 상기 압력조절막(36)은, 투광성 수밀박스(30)의 평면감시창(31)의 가로방향 양 측에 접하는 면[예, 전술한 양 측판을 형성하는 수직창(33)]에 형성될 수 있다. 이를 통해 압력조절막(36)이 카메라모듈의 시선방향과 가능한 먼 쪽에 위치하도록 구성할 수 있다. 이하, 본 발명의 다른 실시예에 의한 수중감시용 카메라장치의 구조 및 작용효과를 좀더 상세히 설명한다.
도 7을 참조하면, 압력조절막(36)은 평면감시창(31)의 가로방향 양 말단과 접합된 수직창(33)에 배치될 수 있다. 압력조절막(36)은 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있으며 두께는 필요에 따라 증감시킬 수 있다. 예를 들면, 압력조절막(36)은 탄성체(실리콘 및/또는 고무 등을 포함하는 재질일 수 있다)로 이루어진 반구 형상의 막으로 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 압력조절막(36)은 투광성 수밀박스(30)에 형성된 개구(37)를 밀폐하는 구조로 형성할 수 있다. 즉 투광성 수밀박스(30)에 개구(37)를 형성하고 개구(37)를 압력조절막(36)으로 차폐하여 압력조절막(36)이 개구(37)를 사이에 두고 내 외부 압력을 교환하는 구조를 형성할 수 있다. 압력조절막(36)과 투광성수밀박스(30)의 접합부는 방수처리 되어 강하게 수밀되도록 형성할 수 있다. 예를 들면, 방수처리 시 압력조절막(36) 둘레에 가압식 플랜지와 같은 수밀성 향상을 위한 구조가 추가 적용될 수도 있다.
이러한 투광성 수밀박스(30) 내부에는 대기압보다 높은 압력으로 가압된 공기가 채워진다. 도 8은 가압공기가 내부에 채워진 상태를 도시한 것일 수 있다. 내부의 공기압에 의해 압력조절막(36)은 외측으로 팽창될 수 있다. 압력조절막(36)이 형성된 투광성 수밀박스(30)에는 내부에 대기압보다 높은 압력으로 공기를 가압하여 밀봉할 수 있다.
투광성 수밀박스(30)는 전술한 것처럼 몸체(10) 결합 전 결합구(35)를 통해 공기를 가압하여 주입한 후 밀봉할 수도 있으며, 필요한 경우 별도의 공기주입구(미도시)를 형성하여 가압공기를 채우고 밀봉하는 것도 가능하다. 여러가지 방식으로 투광성 수밀박스(30) 내부에 가압된 공기를 주입하여 내부압력을 미리 상승시켜 둘 수 있다.
도 9를 참조하면, 그와 같이 내부 압력이 증가된 투광성 수밀박스(30)를 수중에 배치하면 투광성 수밀박스(30) 내부에서 외부로 작용하는 공기압(P2)과 외부에서 내부로 작용하는 수압(P1)이 압력조절막(36)을 사이에 두고 교환될 수 있다. 압력조절막(36)은 신축이 가능하므로 압력차를 반영하여 스스로 변형되면서 내압과 외압의 균형을 맞출 수 있다.
수심에 따라서 수압(P1)은 증감되기 때문에, 정확한 압력균형이 이루어지도록, 먼저 설치위치를 고려하여 수압을 계산하고 수중감시용 카메라장치(1-1)의 내부 공기압(P2)을 계산에 따라 맞춘 후 수중에 배치하는 것이 바람직하다.
투광성 수밀박스(30)는 계산된 설치위치 도달 전 내 외부 압력차가 존재하더라도 실질적인 변형은 압력조절막(36)에 집중된다. 따라서 실질적으로 다른 면들의 변형은 제거될 수 있다. 원하는 설치위치에 도달되면 투광성 수밀박스(30) 내부와 외부간 압력이 평형을 이루어 투광성 수밀박스(30)의 각 면들은 의도된 평면으로 유지될 수 있다. 이와 같은 방식으로 수중에서도 보다 효과적으로 압력 균형을 유지하고 투광성 수밀박스(30)의 변형을 막을 수 있다.
따라서 압력조절막(36)을 포함하는 투광성 수밀박스(30)를 이용하면 보다 깊은 수심에서도 본 발명을 원활하게 사용할 수 있다. 압력 균형에 의해 투광성 수밀박스(30)의 각 면이 상대적으로 깊은 수심에서도 평면을 유지하므로 깊은 수심에서 수밀박스의 변형으로 발생가능한 추가적인 상 왜곡 등은 효과적으로 제거된다. 이와 같이 본 발명을 이용하여 더 깊은 수심에서도 카메라를 이용한 수중 감시를 원활하게 진행할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1, 1-1: 수중감시용 카메라장치
10: 몸체 11: 브라켓모듈
12: 케이블 20: 카메라모듈
21: 렌즈 30: 투광성 수밀박스
31: 평면감시창 32: 수평창
33: 수직창 34: 연결판
35: 결합구 36: 압력조절막
37: 개구 40: 투광성 수밀커버
B: 지지대 P1: 수압
P2: 공기압

Claims (10)

  1. 몸체;
    상기 몸체의 일 면에 움직일 수 있게 결합된 카메라모듈;
    상기 몸체의 일 면에 부착된 다면체 형상의 박스로 형성되고, 상기 카메라모듈을 내부에 수용하여 내부에 공기가 채워지며, 둘레의 적어도 한 면에 상기 카메라모듈의 시선(line of sight)방향과 수직하게 놓이도록 배치된 평면감시창이 형성된 투광성 수밀박스를 포함하는 수중감시용 카메라장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 평면감시창은 상기 몸체의 일 면에 대해 일정 경사각으로 고정된 투명한 경사판으로 형성된 수중감시용 카메라장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 투광성 수밀박스는, 상기 평면감시창이 다른 면보다 크게 형성된 5면체 또는 6면체 구조로 형성되며 내면 중 적어도 일부에 흡습성 도료로 도색된 수중감시용 카메라장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 투광성 수밀박스는, 상기 평면감시창을 제외한 나머지 면 중 적어도 일부에 신축 가능한 막으로 형성된 압력조절막을 더 포함하고 내부에 대기압보다 높은 압력으로 공기를 가압하여 밀봉하는 수중감시용 카메라장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 평면감시창은 세로방향의 길이보다 가로방향의 너비가 더 길게 형성되고,
    상기 압력조절막은 상기 투광성 수밀박스의 상기 평면감시창의 가로방향 양 측에 접하는 면에 형성되는 수중감시용 카메라장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 투광성 수밀박스는, 상기 평면감시창의 모서리에 접합되어 수밀구조를 형성하며 수직방향 및 수평방향으로 배치된 수직창 및 수평창을 더 포함하는 더 포함하는 수중감시용 카메라장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 몸체와 연결되어 상기 몸체 외측으로 연장되되 상기 수직창 및 상기 수평창과 평행하게 굴절되어 꺾어진 브라켓모듈을 더 포함하는 수중감시용 카메라장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 카메라모듈과 상기 투광성 수밀박스 사이에 개재되어 상기 카메라모듈을 내부에 수용하고 내부에 공기가 채워지며, 상기 투광성 수밀박스 안쪽에 결합되는 투광성 수밀커버를 더 포함하는 수중감시용 카메라장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 투광성 수밀커버는 투명한 곡면판으로 이루어지고 상기 투광성 수밀커버의 적어도 일부가 돔 구조로 형성된 수중감시용 카메라장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 투광성 수밀박스는, 아크릴 및 폴리카보네이트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 재질로 이루어지는 수중감시용 카메라장치.
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