KR920003650B1 - 입체 카메라용 연동 줌 장치 - Google Patents

입체 카메라용 연동 줌 장치 Download PDF

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샤프 가부시끼가이샤
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Abstract

내용 없음.

Description

입체 카메라용 연동 줌 장치
제 1 도는 2대의 카메라를 이용한 종래의 영상 픽업(pick up)장치를 도시한 전형적인 도면.
제 2 도는 본 발명에 따른 2단(two-barrel)식 입체 카메라의 사시도.
제 3 도는 줌 렌즈를 상세히 도시한 전형적인 도면.
제 4a 도 내지 제 4c 도는 본 발명에 따른 망원단(telephoto)과 광각단(wide-angle end)의 각각에 이용되는 좌우 2대의 카메라에 의해 형성된 영상의 크기를 조정하는 제 1 기구를 도시한 전형적인 도면.
제 5 도는 본 발명에 따른, 망원단에 있어서 2대의 카메라에 의해 형성된 영상의 크기를 조정하는 제 2 기구를 도시한 사시도.
제 6a 도 내지 제 12b 도는 본 발명에 따른 단부 영상(end image)조정 장치를 이용하여 구체적인 영상의 크기를 조정하는 기구를 전형적으로 도시한 도면.
제 13 도는 본 발명에 따른 연동 줌 장치의 제어 방법을 도시한 블럭 선도.
제 14 도 내지 제 16 도는 본 발명에 따른 좌우 두 카메라의 줌 렌즈 배율의 변화 곡선을 각각 나타내는 도면.
제 17 도는 본 발명에 따른 줌 링(ring)의 망원단 혹은, 광각단의 구체적인 예를 도시한 도면.
제 18 도는 제 13 도의 블럭 선도를 상세히 도시한 도면.
제 19 도는 본 발명에 따른 연동 줌 장치에 제어를 설명하는 흐름도.
제 20 도는 본 발명에 따른 연동 줌 장치의 제어 방법을 도시한 블럭 선도.
제 21a 도 및 제 21b 도는 본 발명에 따른 좌우 카메라에 의해 형성된 영상의 크기를 조정하는 제 2 실시예를 설명하기 위한 전형적인 도면.
제 22 도는 본 발명에 따른 제 2 자동 영상 비율 조정 장치의 전기적 구조를 도시한 블럭 선도.
제 23 도는 제 22 도에 도시된 제어 장치에 따른 제어를 설명하는 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
3 : 줌 링 5a, 5b : 줌 렌즈
10a, 10b : 좌, 우측 카메라 27 : 줌 스위치
31 : 입력 회로 55 : 줌 모터
57 : 포토센서 62 : 발광 다이오드
100 : 줌 수단
본 발명은 한쌍의 비데오 카메라를 포함하는 입체 카메라 등에 이용하는데 적합한 연동(interlocked) 줌 장치에 관한 것으로, 특히, 연동 줌 처리(zooming)를 용이하게 실행할 수 있는 연동 줌 장치에 관한 것이다.
본 발명에 대한 연동 줌 장치는 예를들어, 일본국 특허 공개 제 82-62687 호에 기재되어 있다. 제 1 도는 그 공보에 기재된 종래의 연동 줌 장치를 포함하는 영상 픽업 장치를 도시한 전형적인 도면이다.
제 1 도를 참조하면, 종래의 연동 줌 장치를 갖는 영상 픽업 장치는 촬영될 물체(116)의 영상을 감지하기 위한 제 1 및 제 2 비데오 카메라(101 및 102), 동기하여 제 1 및 제 2 비데오 카메라(101 및 102)를 동작시키기 위한 신호를 발생하는 동기 신호 발생기(117)와, 제 1 및 제 2 비데오 카메라(101 및 102)로부터의 출력신호를 절환하기 위한 신호 절환기(118)를 포함한다. 제 1 및 제 2 줌 렌즈(103 및 104)는 줌 렌즈의 초점 거리를 각각 변화시켜 물체의 배율을 변경하기 위한 배율 변경 수단(105 및 106)과, 배율 변경 수단(105 및 106)에 의해 변화된 줌 렌즈의 초점을 각각 조정하기 위한 초점 조정 수단(108 및 109)을 포함한다. 종래의 연동 줌 장치는 서로 초점 조정 수단(108 및 109)을 연동시키기 위한 초점 조정 조작 부재(107)와, 서로 배율 변경 수단(105 및 106)을 연동시키기 위한 배율 변경 조작 부재(110)를 포함한다. 초점 조정 조작 부재(107) 및 배율 변경 조작 부재(110)는 모두 수동 조작부(41 및 44)에 의해 조작된다. 초점 조정 수단(108 및 109)과 초점 조정 조작 부재(107)사이와, 배율 변경 수단(105 및 106)과 배율 변경 조작 부재(110) 사이의 접속부는 가요성 케이블(111)로 각각 구성된다.
다음에, 종래의 연동 줌 장치의 동작에 대해 설명한다. 제 1 및 제 2 비데오 카메라(101 및 102)가 줌 장치를 위해 서로 연동될 때, 사용자는 배율 변경 조작 부재(110) 및 초점 조정 조작 부재(107)의 수동 조작부(41 및 44)를 수동으로 조작하는데, 두 비데오 카메라의 모니터 화면(도시생략)을 보면서 수동으로 조작한다. 따라서, 제 1 및 제 2 비데오 카메라(101 및 102)는 줌 처리시에 영상이 일치하도록 수동으로 조정되고 있었다.
종래의 연동 줌 장치는 상기와 같이 구성되고 있었다. 따라서, 화상이 취해지는 촬영 장소와 마찬가지로 영상을 감지하기 위한 조건이 변화될 때마다, 좌우 2대의 비데오 카메라의 줌 렌즈는 수동으로 조정되어야만 했었다. 따라서, 영상이 감지시에 카메라의 조작성이 나쁘고, 촬영에 시간이 걸린다는 문제가 있었다.
또한, 종래의 연동 줌 장치에 있어서, 2대의 줌 렌즈의 조정 범위가 제한되었다. 특히, 제 1 및 제 2 줌 렌즈 자체가 완전 동일하게 제조될 수는 없다. 비록, 제 1 및 제 2 줌 렌즈가 완전 동일하게 제조된다 할지라도, 비데오 카메라 본체에 동일한 방식으로 조립될 수 없다. 줌 렌즈를 비데오 카메라에 조립할때 이용되는 각종 부품도 완전 동일한 것이 이용되는 것은 아니다. 줌 렌즈를 전력으로 이동시키기 위한 모터도 통상의 직류 모터가 사용되고 있기 때문에, 그 제어를 균일하게 행하는 것은 곤란하였다. 또한, 촬영시의 환경 조건이나 한쌍의 카메라의 세팅을 일정하게 하는 것은 곤란하였다. 따라서, 이와같은 조건하에서 사용자가 한쌍의 비데오 카메라에 의해 형성된 영상의 크기를 수동으로 조정하는 것은 곤란하였다. 특히, 2단식 입체 카메라에서 초점 조정 수단과 배율 변경 수단을 수동으로 조작하여 줌 렌즈의 줌 비율의 변화에 따라 좌우영상의 크기를 동시에 조정하는 것은 실제로 곤란하였다.
따라서, 본 발명의 목적은, 2단식 입체 카메라의 연동 줌 장치에 있어서, 두 줌 렌즈의 줌 비율이 변화할 때에 형성되는 좌우 영상의 크기를 용이하게 조정하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 2단식 입체 카메라의 연동 줌 장치에 있어서, 줌 처리시에 좌우 영상의 크기를 균일하게 하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 연동 줌 장치에 있어서, 좌우 줌 렌즈에 의해 형성되는 영상의 크기를 균일하게 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 연동 줌 장치에 있어서, 줌 배율을 용이하게 변경하는 것이다.
본 발명은 동일한 물체의 영상을 감지하기 위해, 서로 간격을 두어 설치된 한쌍의 비데오 카메라를 동기하여 동작시키는 연동 줌 장치에 관한 것이다. 상기 한쌍의 비데오 카메라중 한쪽 비데오 카메라는 제 1 줌 수단을 포함하고, 상기 한쌍의 비데오 카메라중 다른쪽 비데오 카메라는 제 2 줌 수단을 포함하며, 제 1 줌수단의 초점 거리를 변화시키기 위한 제 1 초점 거리 변경 수단, 제 2 줌 수단의 초점 거리를 변화시키기 위한 제 2 초점 거리 변경 수단과, 제 1 및 제 2 초점 거리 변경 수단을 동기하여 전력에 의해 구동하기 위한 줌 구동 수단을 포함한다.
본 발명에 따른 연동 줌 장치에 있어서, 좌우 카메라에 각각 설치된 제 1 및 제 2 줌 렌즈 초점 거리 변경 수단은 동기하여 전력에 의해 구동된다. 따라서, 한쪽의 줌 렌즈의 초점 거리가 변화하게 될 때, 다른쪽 줌렌즈의 초점 거리가 전력에 의해 동시에 변화하게 된다. 그결과, 2단식 입체 카메라의 연동 줌 장치에 있어서, 두 줌 렌즈의 줌 비율이 변화할 때 좌우 화상의 크기는 용이하게 조정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 연동 줌 장치는 제 1 및 제 2 줌 렌즈 각각의 망원단에서 영상의 크기인 제 1 크기를 조정하고, 제 1 및 제 2 줌 렌즈 각각의 광각단에서 영상의 크기인 제 2 크기를 조정하기 위한 배율 조정 수단을 더 포함한다. 연동 줌 장치가 상기 기술한 배율 조정 수단을 포함하기 때문에, 망원단과 광각단 각각의 카메라에 의해 형성되는 영상의 크기가 각각 균일하게 되도록 조정될 수 있다. 두 카메라의 각각에 의한 줌 처리는 영상의 크기가 균일하게 되는 망원단과 광각단 사이에서 실행된다. 그결과, 2단식 입체 카메라의 연동 줌 장치에 있어서, 줌 처리시에 좌우 영상의 크기가 항상 같게 된다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시예에 따라, 제 1 및 제 2 줌 렌즈 초점 거리 변경 수단은 망원단과 광각단 사이의 제 1 및 제 2 줌 렌즈 구동 수단을 전력에 의해 각각 이동하기 위한 제 1 및 제 2 줌 렌즈 구동 수단을 각각 포함하고, 제 1 및 제 2 줌 렌즈 구동 수단은 펄스 모터를 각각 포함한다. 연동 줌 장치의 줌 렌즈는 펄스 모터에 의해 각각 이동된다. 좌우 줌 렌즈의 줌 비율에 있어서 그 배율 변화가 일치하도록 두 펄스 모터에 펄스를 보낼 수 있다. 그결과, 두 줌 렌즈의 줌 비율의 변화에 따라 두 카메라에 의해 형성된 영상의 크기는 균일하게 될 수 있다.
본 발명의 상술한 목적 및 다른 목적, 특성, 관점과 장점은 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 다음 상세한 설명으로부터 명백히 알 수가 있을 것이다. 또한, 본 발명은 본 발명에 한정되지 않고 단지 설명에 의해 주어진 아래의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 이해될 수 있을 것이다.
우선, 본 발명에 따른 입체 영상 픽업 장치에 대해 설명한다.
제 2 도는 본 발명에 따른 연동 줌 장치가 적용된 입체 영상 픽업 장치의 사시도이다. 제 2 도를 참조하면, 본 발명에 따른 입체 영상 픽업 장치는 동일 물체의 영상을 감지하기 위한 좌우 카메라(10a 및 10b), 좌우 카메라(10a 및 10b)를 유지하기 위한 3각 헤드(12)와, 3각 헤드(12)를 지지하기 위한 3각대(tripod)(15)을 포함한다. 좌우 카메라(10a 및 10b)는 물체의 영상을 형성하기 위한 줌 렌즈부(5a 및 5b)와, 줌 렌즈부(5a 및 5b)에 의해 형성된 영상을 기록하기 위한 영상 기록부(11a 및 11b)를 포함한다. 물체의 입체 영상이 형성될 때, 동일 물체의 화상은 좌우 두 카메라(10a 및 10b)에 의해 형성된다. 이경우, 이후에 상세히 설명하는 것처럼, 좌우 카메라(10a 및 10b)에 의해 형성되는 각각의 영상 크기가 동일하게 되도록 연동 줌 장치에 의해 제어가 실행된다.
물체가 횡 방향으로 이동될 때, 좌우 카메라(10a 및 10b)가 3각 헤드(12)에 고정된 상태로, 3각 헤드(12)가 회전됨으로써 좌우 두 카메라(10a 및 10b)가 동시에 회전하게 된다. 또한, 본 실시예에 있어서, 입체 영상 픽업 장치를 형성하고 있는 우측 카메라(10a) 및 좌측 카메라(10b)의 어느 한쪽의 카메라는 제2도에 표시된 d의 방향인 광축 방향으로 이동될 수 있다.
제 3 도는 제 2 도에 설명한 줌 렌즈부(5a 및 5b)의 각각을 상세히 설명하는 도면이다. 제 3 도를 참조하면, 줌 렌즈부(5a 및 5b)는 각각 줌 비율을 변화하기 위한 일련의 배율 변경 렌즈(52)와, 일련의 배율 변경 렌즈(52)에 의해 형성된 영상을 초점 조정하기 위한 일련의 앞면 렌즈(51)와, 서로 일련의 배율 변경 렌즈(52) 및 일련의 앞면 렌즈(51)를 연동하여 이동시키기 위한 줌 수단(100)을 포함하여, 줌 비율을 변화시키는 동안 초점을 조정한다. 그 줌 수단(100)은 렌즈 통(54)에 제공된 나선형 기어에 의해 일련의 배율 변경 렌즈(52)를 회전시키기 위한 구동 기어(53), 구동 기어(53)를 구동하기 위한 줌 모터(55)와, 줌 모터(55)의 구동력을 구동기어(53)에 전달하기 위한 피니온 기어(56)를 포함한다.
다음, 줌 렌즈(5a 및 5b)의 동작에 대해 설명한다. 줌 렌즈(5a 및 5b)를 이용하여 물체의 줌 비율이 변경될 때, 줌 모터(55)에 소정 신호가 입력된다. 이 신호에 따라 줌 모터(55)는 순방향 혹은, 역방향으로 회전하게 되어, 구동 기어(53)가 피니온 기어(56)를 거쳐 순방향 혹은, 역방향으로 회전하므로서, 일련의 배율 변경 렌즈(52)가 소정 방향으로 이동하게 된다. 또한, 줌 모터(55)는 후에 설명하는 바와같이 스텝핑 모터 또는, 일반적인 DC 모터이며, 그 회전량은 확실이 제어된다. 상기 기술된 방법으로, 일련의 배율 변경 렌즈(52)의 초점 거리가 변화됨으로써 영상의 크기가 변화되는 동시에 일련의 앞면 렌즈(51)가 소정 초점 조성 수단(도시생략)에 의해 제어되어, 초점이 조정된 영상은 비데오 카메라(10a 및 10b)의 기록부(11a 및 11b)에 형성된다.
제 4a 도는 본 발명에 따른 연동 줌 장치를 설명하기 위한 줌 렌즈(5a 및 5b)의 각각을 도시한 사시도이다. 또한, 줌 렌즈 (5a 및 5b)를 각각 설명하기 위한 제 4a 도에 있어서, 연동 줌 장치에 관계있는 부분만이 명확히 도시되어 있다.
제 4a 도를 참조하면, 줌 렌즈(5a 및 5b)의 일련의 배율 변경 렌즈(52)는 1로 표시된 길이 만큼 광각단으로부터 망원단까지 이동된다. 그 이동은 렌즈 통(54)의 내부에 설치된 캠통(2)에 설치된 캠 홈을 따라 줌 링(3)의 회전에 의해 행해진다. 줌 링(3)의 한 단부에는 줌 링 스톱퍼(4)가 설치된다. 줌 링 스톱퍼(4)의 이동은 렌즈 통(54)의 한 단부에 설치된 줌 링(이후에 줌 링 프레임으로 칭함) 이동을 위해 프레임(20)의 개구에 의해 조정된다. 특히, 일련의 배율 변경 렌즈(52)가 제 4a 도에 1로 표시된 길이만큼 이동하는 동안, 줌 링(3)은 제 4a 도의 A로부터 B까지의 길이(r)만큼 회전하게 된다.
본 발명에 따른 연동 줌 장치는 망원단과 광각단 각각에서 좌우 줌 렌즈에 의해 형성된 영상의 크기를 균일하게 하기 위한 단부 영상 조정 장치와, 망원단과 광각단 사이에서의 영상의 크기의 변화 비율을 자동적으로 일치시키기 위한 자동 영상 배율 조정 장치를 포함한다.
망원단과 광각단 각각에서의 줌 렌즈(5a 및 5b)에 의해 형성된 영상의 크기를 균일하게 하는 방법과, 망원단과 광각단 사이에서의 영상의 크기의 변화 비율을 자동적으로 일치시키는 방법이 있다. 이하, 그들 방법을 설명한다.
우선, 망원단과 광각단 각각에서 줌 렌즈에 의해 형성된 영상의 크기를 균일하게 하는 단부 영상 조정 장치에 대해 설명한다.
(1) 단부 영상 조정 장치의 제 1 실시예; 제 4a 도 내지 제 4c 도를 참조하면, 본 발명에 따른, 망원단과 광각단 각각에서 좌우 두 줌 렌즈에 의해 형성된 영상의 크기를 균일하게 하는 방법을 설명한다.
제 4b 도는 제 4a 도에 도시된 라인(IVB-IVB)을 따라 취한 부분을 도시한 평면도이다. 제 4b 도를 참조하면, 줌 링(3)의 회전량을 각각 조정하기 위해 망원단 조정 스톱퍼(6) 및 광각단 조정 스톱퍼(7)가 레임(20)의 개구의 단부에 설치되어 있다. 망원단 조정 스톱퍼(6)와 광각단 조정 스톱퍼(7)에는 긴 구멍(8a 및 9a)이 설치되어 있다. 망원단 조정 스톱퍼(6)와 광각단 조정 스톱퍼(7)의 위치는 조정 나사(8 및 9)의 위치를 긴구멍(8a 및 9a)내에서 조정함으로써 미세하게 조정된다.
제 4c 도는 제 4a 도에 도시된 라인(IVC-IVC)을 따라 취한 부분을 도시한 단면도이다. 제 4c 도를 참조하면, 줌 링 스톱퍼(4)는 망원동 조정 스톱퍼(6)와 광각단 조정 스톱퍼(7)사이의 회전에 의해 이동된다. 특히, 줌 링(3)은 망원단 조정 스톱퍼(6)와 광각단 조정 스톱퍼(7) 사이의 회전에 의해 이동된다.
다음, 이들 조정 스톱퍼를 이용하여 좌우 두 카메라에 의해 촬영된 영상의 크기를 조정하는 방법에 대해 설명한다. 망원단 및 광각단 각각에서 좌우 두 카메라에 의해 형성된 영상의 크기가 조정될 때, 좌우 두 카메라에 의해 형성된 영상은 디스플레이 화면(도시하지 않음)상에 표시된다. 디스플레이 화면에 표시된 망원단 및 광각단 각각에서 좌우 두 카메라에 의해 형성된 영상의 크기가 같게 되도록 망원단 조정 스톱퍼(6)와 광각단 조정 스톱퍼(7)의 위치는 조정된다. 망원단 조정 스톱퍼(6)와 광각단 조정 스톱퍼(7)의 위치를 조정한 후에, 조정 나사(8 및 9)를 조임으로써, 망원단 조정 스톱퍼(6)와 광각단 조정 스톱퍼(7)의 위치를 고정한다.
(2) 단부 영상 조정 장치에 제 2 실시예 ; 다음, 본 발명의 제2실시예에 따른 망원단 및 광각단 각각에서 영상의 크기를 균일하게 하는 단부 영상 조정 장치를 설명한다. 제 5 도는 제 2 도에 도시한 3각 헤드(12)를 도시한 사시도이다. 본 실시예의 이해를 용이하게 하기 위해, 3각 헤드(12)상에는 좌우 두 카메라(10a 및 10b)는 설치되지 않는다. 3각 헤드(12)는 우측 카메라(10a)를 부착하기 위한 고정 나사(13a), 좌측 카메라(10b)를 고정하기 위한 고정 나사(13b)와, 광축 방향으로 좌우 카메라 (10a 및 10b)를 이동시키기 위한 슬라이드 홈(12a 및 12b)을 포함한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따라, 단부 영상 장치를 사용하여 좌우 카메라(10a 및 10b)에 의해 형성된 영상의 크기를 조정할 때, 좌우 카메라(10a 및 10b)의 어느 한 카메라가 고정되고, 다른 한 카메라는 슬라이드홈(12a 및 12b)의 어느 한 홈을 따라 이동하게 된다. 따라서, 광각단 혹은, 망원단의 어느 한 단에서 줌렌즈(5a 및 5b)에 의해 형성된 영상의 크기는 균일하게 될 수 있다. 광각단 혹은, 망원단의 어느 한단에서 좌우 카메라(10a 및 10b)에 의해 형성된 영상의 크기가 균일하게 된 이후에, 좌우 카메라(10a 및 10b)의 위치를 고정하기 위해, 좌우 카메라는 고정 나사(13 및 14)를 이용하여 3각 헤드(12)에 고정된다.
또한, 영상의 크기가 조정되는 광각단(혹은, 망원단)의 반대 측면의 망원단(혹은, 광각단)에서 영상의 크기는 제 4a 도에 도시된 제 1 실시예에 따른 단부 영상 조정 장치를 사용하여 조정된다.
다음, 상기 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 단부 영상 조정 장치를 이용하여 망원단 및 광각단 각각에서 구체적인 영상을 조정하는 방법을 제 6a 도 내지 제 12b 도를 참조하여 설명한다. 제 6a 도는 제 6b 도는 본발명의 제 1 실시예에 따른 단부 영상 조정 장치를 이용하여 영상의 크기를 조정하는 방법을 도시한 전형적인 도면이다. 제 6a 도는 우측 줌 렌즈(5a)에 대응하고, 제 6b 도는 좌측 줌 렌즈(5b)에 대응한다. [제 6a 도 및 제 6b 도에 있어서, A 및 B는 각각 줌 렌즈(5a 및 5b)에 대응한다]. 제 4a 도에 도시된 조정 스톱퍼(6 및 7)는 좌우 카메라 각각의 줌 링 프레임(20)의 광각단과 망원단에 각각 설치된다.[조정 스톱퍼(6 및 7)는 이하 조정 기구라 한다.]
제 7a 도 및 제 7b 도는 제 1 실시예에 따른 단부 영상 조정 장치를 이용한 다른 조정 기구를 도시한 전형적인 도면이다. 제 7a 도 및 제 7b 도에 있어서, 한쪽 카메라의 줌 링 프레임(20)의 광각단 및 망원단에 각각 제 4a 도에 도시한 조정 스톱퍼(6 및 7)가 설치되고, 다른쪽 카메라의 줌 링 프레임(20)에는 조정 기구(14)가 설치되어 있지 않다.
제 8a 도 및 제 8b 도에 있어서, 한쪽 줌 렌즈의 줌 링 프레임(20)의 광각단에 제 4a 도에 도시한 조정 기구(14)가 설치되고, 다른쪽 줌 렌즈의 줌 링 프레임(20)의 망원단에 제 4a 도에 도시한 조정 기구(14)가 설치 된다.
제 3a 도 내지 제 10a 도는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예를 조합한 제 2 구체적인 영상의 크기를 조정하는 기구를 도시한 전형적인 도면이다. 제 9a 도 및 제 9b 도를 참조하면, 단지 한쪽 카메라의 줌 링 프레임(20)의 망원단에는 좌우 영상의 크기를 균일하게 하기 위한 제 4a 도에 도시한 조정 기구(14)가 설치된다. 그 광각단은 제 5 도에 도시한 카메라 본체를 X만큼 역방향 및 순방0향으로 이동시키기 위한 기구에 의해 조정한다. 그러므로, 광각단과 망원단 각각에서 좌우 카메라에 의해 형성된 영상의 크기는 균일하게 된다. 또한, 이와는 반대로, 제 10a 도 및 제 10b 도에 도시한 바와같이, 망원단은 제 5 도에 도시한 카메라 본체를 역방향 및 순방향으로 이동시키는 기구에 의해 조정되고, 좌우 영상의 크기를 균일하게 하기 위해 제 4 도에 도시한 조정 기구(14)를 줌 링 프레임(20)의 광각단에 설치하여, 광각단과 망원단 각각에서 좌우 카메라에 의해 형성된 영상의 크기를 균일하게 할 수 있다.
제 11a 도 내지 제 12b 도에 있어서, 한쪽 카메라의 줌 링 프레임(20)의 망원단(혹은, 광각단)에 제 4a 도에 도시한 조정 기구(14)가 설치되고, 다른쪽 카메라에는 제 5 도에 도시한 카메라 본체를 순방향 및 역방향으로 이동시키기 위한 기구를 설치하여, 광각단 및 망원단 각각에서 좌우 카메라에 의해 형성된 영상의 크기를 균일하게 할 수 있다.
다음, 본 발명에 따른 자동 영상 배율 조정 장치에 대해 설명한다. 자동 영상 배율 조정 장치는 줌 비율에 따라 좌우 줌 렌즈(5a 및 5b)에 의해 형성된 영상의 크기를 자동적으로 균일하게 하기 위한 장치이다. 본 발명은 자동 영상 배율 조정 장치의 두 실시예를 포함한다. 제 1 실시예에 있어서, 줌 모터로서 펄스 모터가 이용된다. 제 2 실시예에 있어서, 줌 모터로서 DC 모터와 같이 펄스 모터 이외의 모터가 사용된다.
(3) 자동 영상 배율 조정 장치의 제 1 실시예; 제 13 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동 영상 배율 조정 장치를 도시한 블럭 선도이다. 제 13 도를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동 영상 배율 조정 장치는 동일 물체의 영상을 감지하기 위한 좌우 줌 렌즈(5a 및 5b), 좌우 줌 렌즈(5a 및 5b)에 구동 신호를 각각 출력하기 위한 좌우 모터 드라이브(23a 및 23b), 모터 드라이브(23a 및 23b)에 의해 줌 렌즈(5a 및 5b)를 각각 구동하기 위해 제어 신호를 출력하기 위한 제어부(20), 줌 처리를 시작하기 위해, 제어부(20)에 지령하기 위한 줌 스위치(27)와, 제어부(20)의 작동을 리셋트하기 위한 리셋트 스위치(16)를 포함한다. 줌 렌즈(5a 및 5b)는 제 3 도에서 설명한 바와같이, 일련의 배율 변경 렌즈의 초점 거리를 변화시켜 영상의 크기를 변화하기 위한 줌 링(3a 및 3b)과, 줌 링(3a 및 3b)을 각각 회전시키기 위한 좌우 줌 모터(55a 및 55b)를 포함한다. 줌 모터(55a 및 55b)에는 모터 드라이브(23a 및 23b)로부터 각각 줌 모터를 구동하기 위한 신호가 출력된다. 또한, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 각각의 줌 모터(55a 및 55b)는 펄스 모터이다. 제어부(20)눈 연동 줌 조작을 제어하기 위한 CPU(17), 소정 데이타를 기억하기 위한 ROM(18) 및 RAM(25)과, RAM(25)에 기억된 데이타를 유지하기 위한 전력을 제공하기 위해 바테리(26)를 포함한다. 줌 스위치(27)는 3개의 접점(a, b, c)을 포함한다. 스위치(a)가 턴-온되면, 줌 렌즈의 각각의 초점 거리는 망원단으로 이동되고, 스위치(c)가 턴-온되면, 줌렌즈의 각각의 초점 거리는 광각단으로 이동되며, 스위치(b)가 턴-온되면, 동작은 정지된다. 또한, 도면중 B는 전원을 표시한다.
다음, 본 발명에 따른 연동 줌 장치의 동작에 대해 설명한다. 리세트 스위치(16)가 가압되면, CPU(17)에 "L"레벨 신호가 입력된다. CPU(17)는 ROM(18)으로부터의 명령에 따라 펄스 모터(55a 및 55b)에 의해 동일한 펄스 비율로 광각단으로부터 망원단까지, 혹은 망원단으로부터 광각단까지 줌 링(3a 및 3b)을 이동시킨다. 이때, 이동에 필요한 좌우 카메라의 펄스 스텝 수는 CPU(17)에 내장된 카운터에 의해 카운터된다. 또한, 광각단 및 망원단의 각각에서 좌우 줌 렌즈에 의해 형성된 좌우 영상의 크기는 제 1 실시예(제 4a 도 내지 제 4c 도)의 단부 영상 조정 장치를 사용하여 미리 균일하게 되어 있다.
제 14 도는 좌우 카메라의 줌 비율의 변화를 도시한 이동 곡선을 나타낸다.
제 14 도를 참조하면, 광각단으로부터 망원단에 도달하기 위해 줌 렌즈에 대한 좌우 카메라의 줌 모터에 n펄스 및 m펄스가 각각 인가되어야 한다.
CPU(17)는 제 14 도의 X축을 샘플링하여, 그 샘플링시에 Y축 방향의 데이타를 RAM(25)에 기억한다. 기억된 데이타를 기초로, CPU(17)는 좌우 카메라의 펄스 모터에 가해지는 펄스 비율을 조정한다. 그결과, 근사적으로 제 15 도(좌측 카메라측의 곡선)혹은, 제 16 도(우측 카메라측의 곡선)에 도시한 바와같이, 두 카메라의 펄스 수와 줌 비율이 일치한다.
제 15 도 및 제 16 도에 있어서, 곡선(5a)(5b)과 곡선 (5b)(5a)이 일치하여 얻어진 곡선 (5a')(5b')이다.
지금, 상기 계산의 한 예를 설명한다. 제 14 도에 있어서, 펄스 수(m과 n)을 카운트하는데 필요한 시간을 각각 시간(T1및 T2)이라하면, 제 14 도의 동일 펄스 비율로 좌우 줌 렌즈가 이동하고 있기 때문에, m/T1=n/T2의 식이 성립한다.
또한, 제 15 도에 도시된 것처럼, 시간(T1)에서 광각단으로 부터 망원단에 좌우 줌 렌즈가 도달한다고 하면, 우측 카메라의 펄스 비율(X)은 n/X=T1, X=n/T1이 된다.
이 계산 결과는 RAM(25)에 기억되고, 기억된 메모리 내용은 전원이 턴-오프되어도 바테리(26)에 의해 백업(back up)된다.
이상과 같은 방법에 있어서, 줌 렌즈에 의해 형성된 좌우 영상의 크기는 자동적으로 균일하게(이를 오트-트랙킹이라함)되고, 동시에 광각단으로부터 망원단으로 줌-인(zoom-in) 처리되는 경우, 줌 스위치(27)가 접점(a)으로 절환되고, CPU(17)의 단자(J)에 "L"레벨 신호가 가해진다. 망원단으로부터 광각단으로 줌-아웃 처리될 때, 줌 스위치(27)는 접점(c)으로 절환되어야 한다. 따라서, CPU(17)의 단자(K)에 "L"레벨 신호가 인가되어, RAM(25)에 기억된 데이타(지수 함수 데이타)를 기초로 하여 좌우 영상의 크기가 균일하게 되도록 "L"레벨 신호가 인가되는 동안의 주기내에서 CPU(17)는 좌우 펄스 모터(55a 및 55b)(제 13 도 참조)를 구동한다.
또한, 제 13 도에 도시한 제 1 실시예에 대해 다시 설명한다. 제 17 도는 줌 링의 망원단 및 광각단을 검출하는 방법의 구체적인 예를 도시한 도면이고, 제 18 도는 제 13 도의 제 1 실시예를 상세히 설명하는 도면이며, 제 19 도는 제 18 도의 흐름도이다.
제 17 도를 참조하면, 고정 지표 링(28)에는 흑색 도장이 되어져 있으며, 백색 지표선(29)이 그려져 있다. 줌 링(30)에는 백선을 감지하는 센서(31)가 나사 멈춤되어 있으며, 줌 링(30)과 함께 이동한다. 따라서, 센서(31)가 지표선(29)을 감지하면, 줌 링(30)이 망원단 혹은, 광각단에 도달하는 것이 검출된다.
제 13 도에서 설명한 예의 경우, 줌 링(30)이 줌 링 프레임의 광각단으로부터 시작하여, 망원단에 도달함과 동시에, 센서(31) 지표선(29)을 감지하여, 줌 링(30)이 망원단에 도달한 것을 CPU에 전달한다.
다음, 제 18 도 및 제 19 도를 참조하여 CPU(17)의 구체적인 동작을 설명한다.
리세트 스위치(16)가 턴-온되면(단계 #10), CPU(17)는 모터 드라이브(23a 및 23b)에 같은 비율의 펄스를 인가하여 (단계 #12 및 #14), 좌우 카메라의 줌 렌즈를 광각단으로부터 망원단으로 이동시킨다. 좌우 카메라의 줌 링에 각각 부착된 센서(31)가 망원단을 검출할 때(단계 #16), 드라이브(23a 및 23b)에 펄스의 인가는 각각 정지된다. 이때, 좌우 영상의 크기에 있어서, 동일 변화량에 상응하는 펄스 수는 카운트되고(단계 #18), 그 계수 결과는 RAM(25)에 기억된다(단계 #20). 다음, 좌우 영상의 크기에 있어서, 동일 변화량에 상응하는 모터에 인가된 펄수 수 및 펄수 비율이 계산되고(단계 #22), 그 결과는 RAM(25)에 기억된다(단계 #24). 여기서, 줌 버튼(27)이 턴-온될 때(단계 #26), RAM(25)에 기억된 계산 결과를 기초로 하여 줌 비율이 변화할 때마다 좌우의 영상의 크기를 균일하게 하기 위해 좌우 줌 모터에 인가되는 펄스가 모터 드라이브(23a 및 23b)에 인가된다(단계 #28)된다.
다음, 제 13 도에 도시한 실시예를 참조하면, 제 20 도는, 리세트 스위치(16)의 조작시 이외에 전원이 턴-온 될 때, 줌 비율이 줌 버튼 조작시에 변화될 때마다 좌우의 영상의 크기가 자동적으로 일치되는 한 예를 도시한 도면이다.
제 20 도에 있어서, 전원이 턴-온될 때, 저항(R1)과 캐패시터(C1)에 의해 적분된 펄스는 원-쇼트 멀티바이브레이터(32)에 입력된다. 그 파형이 정형되고, 그 파형의 펄스 폭이 증가된 후에, 그 펄스 신호는 OR 게이트(33)로부터 CPU(17)에 입력된다. OR 게이트(33)의 다른 입력 단자에는 리세트 스위치(16)로부터의 신호가 들어간다. 따라서, 전원이 턴-온되거나, 리세트 스위치(16)의 조작시에, 제 13 도에 도시한 실시예와 마찬가지의 동작이 CPU(17)에 의해 행해진다. 또한, 전원이 턴-온될시에 상술한 동작이 행해지기 때문에, RAM(25)에는 백업용 바테리가 불필요하다.
다음, 온도 및 습도의 변화에 의한 영향(예를 들어, 고온 다습한 지역에서 촬영된 이후에, 저온 지역에서 촬영될 때의 영향) ; 강풍 등과 같은 지상 조건에 의한 영향 ; 촬영되는 장면의 변화, 촬영될 때의 장소의 변화로 인하여 기계적 조정값이 충분치 않을 경우에 줌-비율이 변화될 때마다 상기 기술한 수단을 이용하여 2단식 입체 카메라의 줌 버튼의 동작에 의해 형성되는 좌우 영상의 크기는 2단식 입체 카메라를 서로 구성하는 연동 카메라에 의해 균일하게 된다.
우선, 광각단과 망원단 각각에서 줌 렌즈에 의해 형성된 좌우 영상의 크기는 제 4a 도 내지 제 4c 도에 도시된 기구 조정 수단을 사용하여 조정되고, 좌우 영상의 크기에 있어서, 동일 변화량은 제 13 도에 도시된 자동 조정 수단에 포함된 작동 버튼에 의해 측정되며, 그 영상의 크기는 줌 비율에 따라 자동으로 조정된다.
일단, 상기 설정이 끝난 이후에, 제 4a 도 내지 제 4c 도에 도시된 자동 조정값이, 예를들어, 촬영되는 장소의 온도변화,강풍 및, 촬영되는 장소의 이동으로 인한 효과로 인하여 충분치 않을 때, 카메라의 줌 링은 다시 광각단과 망원단에서 재조정되어야 한다. 그러나, 줌 링의 이동에 의해 조정될 수 있는 범위는 매우 작다. 그러므로, 실시예에서는 제 4a 도 내지 제 4c 도에 도시된 기구 조정 수단과 함께, 두 카메라 혹은, 두카메라중 한 카메라의 위치를 역방향 혹은, 순방향으로 이동시킬 수 있는, 카메라의 위치를 조정하기 위한 수단을 이용한다.
상기 설명한 방식에 있어서, 제 1 도에 도시한 기구에 의해 조정된 기계적 조정값이 충분치 않다고 할지라도, 상기 기술한 측정 오차는 제 10 도에 도시한 바테리(26)에 의해 백업되어 RAM(25)에 기억된 데이타와, 두 카메라 혹은, 두 카메라중 한 카메라의 위치를 역방향 및 순방향으로 이동시켜 간단하게 조정될 수 있다.
(4) 자동 영상 배율 조정 장치의 제 2 실시예 :
제 21a 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 자동 영상 배율 조정 장치의 중요 부분을 도시한 사시도이며, 제 21b 도는 제 21a 도에 도시한 줌 렌즈가 광축을 포함하는 표면에 의해 절단된 단면도이다. 제 21a 도는 제 3 도에 도시한 줌 렌즈의 사시도와 거의 같은 도면이며, 동일 부분에 동일 부호를 사용하여 중복된 설명은 생략한다.
제 21a 도에 도시한 줌 렌즈는, 제 3 도에 도시한 것과 달리, 일련의 배율 변경 렌즈(52)의 선단부에 설치한 포토센서(57)와, 일련의 배율 변경 렌즈(52)의 광축 방향으로 정렬된 다이오드 어레이(58)를 포함한다.
제 21b 도를 참조하면, 다이오드 어레이(58)는 연속으로 정렬된 복수의 소형 발광 다이오드(62)와, 각각의 발광 다이오드(62)를 구획하기 위해 설치된 구획판(59)을 포함하고, 그로써 다이오드 어레이(58)는 복수의 챔버(61)로 분할되어 있다. 이들 복수의 발광 다이오드(62)에는 각각의 위치에 대응하여 일련이 앞면 렌즈(51)로부터 후방을 향해 0로부터 차례로 증가하는 번호가 할당되어 있다. 렌즈 통(60)의 하부에 매립된 포토센서(57)의 광축 방향에 대한 길이는 작은 챔버(61)의 광축 방향의 길이와 대략 동일해져 있다. 그 포토센서(57)는 대응하는 작은 챔버(61)에 설치된 발광 다이오드(62)의 광만을 받아들일 수 있다.
또한, 다이오드 어레이(58)는 광축 방향으로 약간 위치를 이동시킬 수 있기 때문에, 제조시에 있어서의 광학계의 부품의 변동에 의해 발생하는 좌우 줌 렌즈 사이의 줌 비율의 차이는 다이오드 어레이(108)의 이동에 의해 보상될 수 있다.
제 22 도는 본 발명에 따른 제 2 자동 영상 배율 조정 장치의 전기적 구성을 도시하는 블럭 선도이며, 제 13 도의 블럭 선도로 도시된 제 1 자동 영상 배율 조정 장치에 상응한다.
제 22 도를 참조하면, 본 발명에 따른 제 2 자동 영상 배율 조정 장치는 좌우 줌 렌즈(5a 및 5b), 좌우 줌 렌즈(5a 및 5b)를 구동하기 위한 모터 드라이브(23a 및 23b), 좌우 줌 렌즈(5a 및 5b)의 작동을 제어하기 위한 제어부(20), 줌 렌즈(5a 및 5b)의 작동을 시작, 또는, 정지하기 위한 줌 스위치(27)와, 줌 스위치(27)로부터 신호를 제어부(20)로 입력하기 위한 입력 회로(31)를 포함한다. 줌 렌즈(5a 및 5b) 각각은 초점 거리를 변화하여 영상의 배율을 각각 변경하기 위한 일련의 배율 변경 렌즈(52a 및 52b), 일련의 배율 변경 렌즈(52a 및 52b)을 각각 구동하기 위한 줌 모터(55a 및 55b), 일련의 배율변경 렌즈(52a 및 52b)의 선단부에 설치된 포토센서(57a 및 57b)와, 일련의 배율 변경 렌즈(52a 및 52b)의 광축 방향을 따라 각각 설치된 다이오드 어레이(58a 및 58b)를 포함한다. 또한, 제 2 실시예에 따른 자동 영상 배율 조정 장치에 있어서, 줌 모터(55a 및 55b) 각각은, 제 1 실시예의 경우와는 달리, 펄스 모터가 아닌 통상의 DC 모터가 될 수 있다.
제어부(20)는 좌우 줌 렌즈(5a 및 5b)를 각각 이동하기 위한 줌 모터(55a 및 55b)를 각각 제어하기 위한 모터 제어부(411a 및 411b), 포토센서(57a 및 57b)로부터 신호를 입력 회로(22a 및 22b)를 통해 수신 위한 광 수신 검출부(412a 및 412b), 입력 회로(31)를 통해 입력된 줌 모터의 줌 방향을 가르키는 신호에 응답하여 소정 초점 거리가 되는 위치로 일련의 배율 변경 렌즈(52a 및 52b)을 이동하기 위한 신호를 출력하는 제어부(414)와, 제어부(414)로부터의 제어 신호를 구동 회로(24a 및 24b)를 통해 다이오드 어레이(58a 및 58b)에 전달하여, 소정 위치의 다이오드를 발광시키기 위한 발광 제어부(413)를 포함한다. 줌 스위치(27)의 구성 요소는 제 13 도와 동일하므로 그 설명은 생략한다.
제 22 도에 있어서, 파선에 의해 둘러싸인 제어부(20)는 제 13 도에 도시한 바와같이, CPU,ROM,RAM등으로 이루어지는 마이크로 컴퓨터에 의해 구성된 소프트웨어에 의해 작동된다.
포토센서(57)의 출력[이하, 좌우 카메라에 상응하는 첨자(a,b)는 생략한다]은 입력회로(22)를 거쳐 광수신 검출부(412)에 전송되고, 발광 제어부(413)의 출력은 구동 회로(24)를 거쳐 다이오드 어레이(58)에 유도되고 있다. 그리고, 모터 제어부(411)의 출력은 모터 드라이브(23)를 통해 줌 모터(55)에 전송되고 있다.
카메라 본체(도시하지 않음)의 조작부에 설치된 줌 스위치(27)의 출력은 입력 회로(31)를 통해 제어부(414)에 유도된다. 그 제어부(414)로부터 발광 제어부(413)와 모터 제어부(411)에 제어용 출력이 전송된다. 그리고, 모터 제어부(411)에는 광 수신 검출부(412)로부터의 출력이 인가된다.
이하, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 자동 영상 배율 조정 장치를 제 21a 도를 참조하여 설명한다.
줌 모터(55)가 회전되고, 줌 링(3)이 회전될 때, 일련의 배율 변경 렌즈(52)는 렌즈 통(54)내의 나선형에 의해 광축 방향으로 이동하게 된다. 그러므로, 제 1 및 제 2 줌 렌즈(5a 및 5b)의 초점 거리가 변화하게 되므로, 줌 비율이 변화하게 된다. 그 줌 비율은 일련의 배율 변경 렌즈(52)가 후방 렌즈 통(54)의 측면으로 이동함에 따라 증가되고, 앞면 렌즈(51)의 측면으로 이동함에 따라 감소된다. 또한, 발광하게 될 발광 다이오드(62)는 일련의 배율 변경 렌즈(52)가 이동될 때 변화하게 된다. 할당된 발광 다이오드(62)에 의해 방출되는 광은 일련의 앞면 렌즈(51)의 하부와 렌즈 통(60)의 앞면부에 설치된 포토센서(57)에 의해 수신되어, 일련의 배율 변경 렌즈(52)의 위치가 결정된다.
또한, 제 2 실시예에 있어서, 2개의 줌 렌즈 사이의 줌 비율과 이동 거리이 관계는 제 15 도 및 제 16 도에서 이미 설명된 바와같이 조정되고 있는 것으로 간주한다.
제 23 도는 제어부(20)의 동작을 설명하는 흐름도이다.
줌 비율을 변경할 필요가 있을 때, 조작부에 설치된 줌 스위치(27)가 조작된다. 지금, 줌 비율의 증가를 지시하는 스위치(a)가 가압될 때 발생하는 동작의 한 예를 설명한다.
줌 스위치(27)가 가압되는 것은 입력 회로(31)를 통해 제어부(414)에 의해 결정된다(단계 #40). 다음, 줌 스위치(27)의 스위치(a 및 b)중 어느 스위치가 가압되었는지를 결정한다(단계 #42). 지금, 줌 비율의 증가를 지시하는 스위치(a)가 가압되었기 때문에, 단계 (#42)에서 단계(#44)로 프로그램이 진행한다.
제어부(414)는 발광 제어부(413)에 명령하여, 발광 다이오드(62)가 발광되도록 그 위치를 변화시킨다. 그러므로, 일련의 배율 변경 렌즈(52)가 예를들어, 제 21b 도에 도시한 위치에 있을 때, 발광 다이오드(62a)[발광 다이오드(62)의 위치를 표시하는 신호로서 수치(4)가 할당되고, 발광 다이오드(62b)의 발광의 시작은 그 위치를 표시하는 수치로서 수치(5)가 할당된다]의 발광 정지는 발광 제어부(413)에 의해 제어된다(단계 #44).
그리고, 모터 제어부(411)에 일련의 배율 변경 렌즈(52)를 역방향으로 이동시키기 위한 명령을 부여한다. 모터 제어부(411)는 그 명령에 따라 줌 모터(55)를 회전시키고, 일련의 배율 변경 렌즈(52)을 역방향으로 이동시키는 동시에, 광 수신 검출부(412)로부터 검출 신호가 전송될 때까지 대기한다.(단계 #46 및 #48).
일련의 배율 변경 렌즈(52)가 역방향으로 이동되고, 수치(5)가 할당된 발광 다이오드(62b)에 상응하는 위치에 포토센서(57)가 도달할 때, 발광 다이오드(62)로부터의 광은 포토센서(57)에 의해 수신된다. 그 광의 수신은 입력 회로(22)를 통해 광수신 검출부(42)에 의해 검출되고, 그 검출 결과를 모터 제어부(411)로 전송된다. 그 광의 수신의 검출을 보고 받은 모터 제어부(411)는 줌 모터(55)의 구동을 정지시킨다(단계 #50).
이상의 동작은 일련의 배율 변경 렌즈(52a 및 52b)의 두 렌즈를 이동시키기 위해 행해진다[제 23 도의 흐름도에 있어서, 일련의 배율 변경 렌즈(52)중 한 렌즈의 이동에 대해 설명되었지만, 실제에 있어서, 일련의 배율 변경 렌즈(52a 및 52b)가 시분할 등에 의해 병행 이동된다]. 그러므로, 줌 모터(55)에 의한 구동이 정지될 때, 두개의 줌 렌즈(제1 및 제2렌즈)의 줌 비율은 동일 비율로 되어 있다.
제어부(414)는 줌 스위치(27)가 계속 가압되고 있는지를 조사한다(단계 #40). 줌 스위치(27)가 계속 가압되고 있을 때, 상기와 동일한 명령이 발광 제어부(413)와 제어부(411)에 전송되어, 더욱 줌 비율을 증가시킨다(단계 #42 내지 #50). 상기와 같은 방향으로, 줌 스위치(27)가 계속 가압되고 있는 동안, 줌 비율은 계속해서 증가된다. 줌 스위치(27)가 가압되지 않을 때, 단계(#40)로 프로그램이 복귀된다.
줌 스위치(27)의 스위치(b)가 가압될 때, 상기와 대략 동일한 동작이 행해진다. 단계(#42)에 이어 단계(#52)에 있어서, 발광 제어부(413)는 일련의 앞면 렌즈(51)로 일련의 배율 변경 렌즈(52)의 위치를 이동시키기 위해 모터 제어부(411)에 명령을 부여하는 동시에, 일련의 앞면 렌즈(51)의 방향으로 발광되는 발광 다이오드(62)의 위치를 이동시키기 위한 명령을 부여한다(단계 #54).
모터 제어부(411)는 광 수신 검출부(412)에 의해 광의 검출의 보고가 부여될 때까지 줌 모터(55)를 회전시킨다. 모터 제어부(411)가 일련의 배율 변경 렌즈(52)를 일련의 앞면 렌즈(51)의 측면으로 이동시키고, 광의 검출이 알려진 때에는 줌 모터(55)의 회전이 정지된다(단계 #56 및 #58).
상술한 동작은 반복된다. 스위치(b)가 가압되지 않을때, 단계(#40)로 프로그램이 복귀된다.
일련의 배율 변경 렌즈(52)는 이상의 설명에 따라 이동하게 된다. 줌 스위치(27)가 턴-온된 이후에, 턴-오프될 때, 일련의 배율 변경 렌즈(52a)를 포함하는 하나의 줌 렘즈의 줌 비율과 일련의 비율 변경 렌즈(52b)를 포함하는 다른 줌 렌즈는 같다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 상기 실시예에 있어서, 줌 비율은 일련의 배율 변경 렌즈(52)의 위치를 기초로 하여 광축의 방향으로 검출된다. 그러나, 줌 비율은 줌 링(3)의 위치를 회전 방향으로 검출하여 검출될 수도 있다.
상기 실시예에 있어서, 다이오드 어레이(58)는 광축 방향으로 일련의 배율 변경 렌즈(52)의 위치를 검출 하는데 이용되었다. 다이오드 어레이(58)에서 발광시키는 발광 다이오드(62)의 위치가 변경되고, 그 위치가 변경된 그 발광 다이오드(62)의 광이 포토센서(57)에 의해 수신될 때, 일련의 배율 변경 렌즈(52)가 소정위치에 있다고 판정하는 피이드백 형태의 제어 시스템에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기에 대해서만 제한되지 않는다. 예를들어, 광축 방향을 따라 매우 작은 슬릿을 갖는 위치 검출판이 설치될 수 있고, 그 슬릿을 검출하기 위한 포토센서와 발광 다이오드 등이 렌즈 통(60)의 측면에 설치될 수도 있다. 렌즈 통(60)의 이동전에 검출된 슬릿에 인접한 슬릿이 포토센서에 의해 검출된 때, 일련의 배율 변경 렌즈(52)는 소정 위치로 이동되는 것을 검출할 수도 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따라, 2단식 입체 카메라에 이용되는 연동 줌 장치가 단부 영상 조정 및 자동 화상 배율 조정 장치를 포함하기 때문에, 광각단 및 망원단 각각에서 두 카메라에 의해 형성된 영상의 크기가 자동적으로 동일해지도록 조성한다. 따라서, 줌 비율이 변화하게 될 때 형성되는 좌우 영상 크기는 용이하게 조정될 수 있다.
바람직한 실시예에 따라 줌 렌즈가 펄스 모터에 의해 이동되기 때문에, 그 조정이 더욱 용이하게 행해진다.
다른 바람직한 실시예에 따라, 줌 렌즈 각각의 이동량이 미리 계산되고, 그 이동량만큼 줌 렌즈가 이동하도록 피이드백 제어된다. 그결과, 펄스 모터 이외에 DC 모터라도 줌 비율의 조정이 확실히 행해진다.
비록, 본 발명이 상세히 설명되었지만, 본 발명에만 제한을 두지 않으며, 본 발명의 정신과 범위는 첨부된 청구범위의 항에만 제한되지 않음을 명확히 이해할 수 있다

Claims (14)

  1. 한 물체의 영상을 감지하기 위한 한쌍의 비데오 카메라를 서로 간극을 두어 설치하는데, 상기 한쌍의 비데오 카메라중 우측 비데오 카메라(10a)는 제 1 줌 수단〈제 1 줌 렌즈부〉(5a)을 포함하고, 상기 한쌍의 비데오 카메라중 좌측 비데오 카메라 (10b)는 제 2 줌 수단〈제 2 줌 렌즈부〉(5b)을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 줌 수단 각각이 제 1 초점 거리에 상응하는 제 1 위치〈망원단〉와 제 2 초점 거리에 상응하는 제 2 위치〈광각단〉 사이에서 이동되는 한쌍의 비데오 카메라를 동기하여 동작시키기 위한 연동 줌 장치에 있어서, 상기 제 1 줌 수단의 초점 거리를 변화시키기 위한 제 1 초점 거리 변경 수단(51, 52, 100),상기 제 2 줌 수단의 초점 거리를 변화시키기 위한 제 2 초점 거리 변경 수단(51, 52, 100), 상기 제 1 초점 거리 변경 수단과 상기 제 2 초점 거리 변경 수단을 동기하여 전력에 의해 구동하기 위한 줌 구동 수단(20, 23a, 23b, 55a, 55b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연동 줌 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 줌 수단 및 상기 제 2 줌 수단의 각각의 상기 제 1 위치에서의 영상의 크기를 제 1 크기로 조정하고 상기 제 1 줌 수단 및 상기 제 2 줌 수단의 각각의 상기 제 2 위치에서의 영상의 크기를 제 2 크기로 조정하기 위한 배율 조정 수단(3a, 3b, 6, 7, 12, 13)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연동 포함하고,
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 배율 조정 수단은, 상기 제 1 줌 수단의 상기 제 1 위치를 조정하는 제 1 위치 조정수단(6)과, 상기 제 1 줌 수단의 상기 제 2 위치를 조정하는 제 2 위치 조정 수단(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연동 줌 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 배율 조정 수단은, 상기 제 2 줌 수단의 상기 제 1 위치를 조정하는 제 3 위치 조정 수단(6)과, 상기 제 2 줌 수단의 상기 제 2 위치를 조정하는 제4위치 조정 수단(7)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는연동 줌 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 물체는 상기 한쌍의 비데오 카메라의 각각의 광축상에 배치되고, 상기 배율 조정 수단은 상기 한쌍의 비데오 카메라중 적어도 한 카메라를 상기 광축 방향으로 독립하여 이동시키기 위한 비데오 카메라 이동 수단(12, 13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연동 줌 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 한쌍의 비데오 카메라는 단일 유지 수단〈3 각대〉(12)에 유지되고, 상기 유지 수단(12)에는 상기 한쌍의 비데오 카메라중 적어도 한 카메라는 상기 광축에 따라 홈(12a, 12b)이 설치되고, 상기 한쌍의 비데오 카메라중 적어도 한 카메라는 상기 홈(12a, 12b)으로 확장하는 돌출부(13a, 13b)를 포함하며, 상기 비데오 카메라 이동 수단은 상기 적어도 한 비데오 카메라를 상기 홈(12a, 12b)을 따라서 이동함으로써 상기 카메라를 이동시키는 것을 특징으로 하는 연동 줌 장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 초점 거리 변경 수단 및 상기 제 2 초점 거리 변경 수단 각각은 상기 제 1 줌 수단 및 상기 제 2 줌 수단을 상기 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 전력에 의해 이동하기 위한 제 1 구동수단 및 제 2 구동 수단(55, 56)을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 연동 줌 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 줌 수단은 제 1 거리만큼 이동됨으로써, 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동되고, 상기 제 2 줌 수단은 제 2 거리만큼 이동됨으로써 상기 제1위치로부터 상기 제 2 위치로 이동되며, 상기 제 1 크기에 대한 상기 제 2 크기의 비율로 표현되는 줌 비율과 상기 제 1 거리 혹은, 상기 제 2 거리 사이에는 일정 관계가 존재하고, 상기 제1거리 및 상기 제 2 거리만큼 상기 제 1 및 제 2 줌 수단이 동일한 제 1 시간 주기 동안 각각 이동하도록 상기 제 1 구동 수단(55a) 및 제 2 구동 수단(55b)을 제어하는 구동 속도 제어 수단 (23a, 20)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연동 줌 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 거리와 상기 제 1 시간 주기〈T1〉로부터 제 1 비율〈m/T1〉을 계산하고, 상기 제 2 거리와 상기 제 1 시간 주기〈T1〉로부터 제 2 비율〈n/T1〉을 계산하는 계산 수단(17)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연동 줌 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 구동 수단 및 상기 제 2 구동 수단은 펄스 모터를 각각 포함하고, 상기 구동 속도 제어 수단은 상기 제 1 구동 수단에 상기 제 1 비율로 펄스를 보내고, 상기 제 2 구동 수단에 상기 제 2 비율로 펄스를 보내는 것을 특징으로 하는 연동 줌 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 줌 수단 및 상기 제 2 줌 수단의 위치를 상기 제 1 비율 및 상기 제 2 비율에 따라 위치 결정하기 위한 제 1 위치 결정 수단 및 제 2 위치 결정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연동 줌 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 위치 결정 수단 및 제 2 위치 결정 수단 각각은, 상기 제 1 및 제 2 줌 수단을 따라 상기 제1위치로부터 제 2 위치로 향해 연장되는 제 1 위치 표시 수단(29) 및 제2위치 표시 수단(29)과, 상기 제 1 및 제 2 위치 표시 수단에 의해 표시된 위치를 각각 검출하기 위한 제 1 표시 위치 검출 수단(31) 및 제 2 표시 위치 검출 수단(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연동 줌 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 위치 표시 수단 및 제 2 위치 표시 수단 각각은 상기 제1위치로부터 제 2 위치로 각각 배열된 제1복수의 발광 수단(58, 59, 62) 및 제2복수의 발광 수단(58, 59, 62)을 각각 포함 하고, 상기 제1표시 위치 검출 수단(57) 및 상기 제 2 표시 위치 검출 수단(57) 각각은 포토센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 연동 줌 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 복수의 발광 수단(58, 59, 62)은, 상기 연장하는 방향으로, 상기 제 1 및 제 2 비율에 따라 상기 제 1 및 제 2 복수의 발광 수단이 각각 활성화되는 비율로 발광하는 것을 특징으로 하는 연동 줌 장치.
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