WO2013051744A1 - 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈 - Google Patents
단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광각 촬영이 가능한 단일 광학렌즈를 이용한 동기식 카메라 렌즈모듈을 제공하여 종래의 감시카메라에 렌즈모듈만 교체함으로써 경제성과 효율성이 좋으며 사각지대를 최소화할 수 있는 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈에 관한 것이다.
Description
본 발명은 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광각 촬영이 가능한 단일 광학렌즈를 이용한 동기식 카메라 렌즈모듈을 제공하여 종래의 감시카메라에 렌즈모듈만 교체함으로써 경제성과 효율성이 좋으며 사각지대를 최소화할 수 있는 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈에 관한 것이다.
현행 차량용과 보안용으로 판매되는 소형 감시용 카메라는 일반적인 피사체를 왜곡 없이 촬영하는 기법으로 개발되었다.
날로 지능화되고 있는 범죄현장과 위험요소의 감시의 목적으로 사용되는 카메라는 일반적인 피사체를 왜곡 없이 획득하는 통상적인 목적보다는 시야각을 최대로 하여 사각지대(보이지 않는 부분의 영상)를 최대한 없애는 소형카메라의 요구가 대두되고 있는 실정이다.
종래의 감시용 카메라들은 광시야각이 아닌 단 시야각으로 한쪽 면만의 영상데이터를 가공 처리하다 보니 렌즈에 잡히지 않는 각에 대해서는 취약할 수밖에 없었으며, 이러한 문제점을 보완하기 위해 여러 대의 카메라를 설치하여 보이지 않는 사각지대에 대해 그 영상을 획득하였다.
그러다 보니 사각지대를 제거하기 위하여 다수의 카메라 설치에 따른 설치 비용의 증대와 미관상 좋지 않은 문제점을 야기시킬 수 밖에 없었다.
또한, 대부분의 감시용 카메라는 한 대의 카메라로 넓은 영역을 관측 및 감시하기 어려우며, 광각을 구현하는 기술이 충분하지 못하였다.
배경기술로는 일본공개특허 2009-145839호(2009.07.02)인 어안렌즈 및 촬상장치를 개시하고 있으며, 이는 80도 이상의 광각화에 대응하면서 제수차의 발생을 억제하는 기술이다.
*선행기술문헌*
(특허문헌) 일본공개특허 2009-145839호(2009.07.02)
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 광각 촬영이 가능한 단일 광학렌즈를 이용한 동기식 카메라 렌즈모듈을 제공하여 종래의 감시카메라에 렌즈모듈만 교체함으로써 경제성과 효율성이 좋으며 사각지대를 최소화할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,
본 발명인 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈은,
입사광이 굴절되도록 형성되는 굴절부(120)와,
상기 굴절부의 끝단에 수평하게 형성되어 있는 수평부(130)와,
상기 수평부에 형성되어 내측반사코팅으로부터 반사되는 입사광을 반사시켜 내측오목부로 입사광을 제공하는 반사코팅(150)과,
반사코팅을 통해 반사된 입사광을 렌즈어레이로 제공하도록 다시 굴절시키는 내측오목부(210)와,
내측오목부의 끝단에 오목하게 형성되는 내측굴절부(220)와,
상기 내측굴절부에 형성되어 굴절부로부터 입사되는 입사광을 반사코팅으로 반사시키는 내측반사코팅(230)을 포함하여 구성되는 전방위렌즈(100)와;
상기 전방위렌즈가 전방에 설치 구성되어 있으며, 내부에 렌즈어레이(300)가 형성되어 있는 경통(500);을 포함하여 구성되어 본 발명의 과제를 해결하게 된다.
본 발명에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈은,
광각 촬영이 가능한 단일 광학렌즈를 이용한 동기식 카메라 렌즈모듈을 제공하여 종래의 감시카메라에 렌즈모듈만 교체함으로써 경제성과 효율성이 좋으며 사각지대를 최소화할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
또한, 렌즈 자체가 비구면이 아니라, 구면이므로 가공이 쉬워 제조 공정이 간단하여 제조상의 편의성 및 제조 원가 절감을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈의 구면렌즈 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈의 이미지를 나타나게 하는 이미지 시뮬레이션도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈의 시야각을 확보한 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈을 이용하여 전,후,좌,우 4채널의 이미지 화면을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈의 전방위렌즈 및 렌즈어레이의 직경을 나타낸 예시도이다.
*도면의 주요부호에 대한 상세한 설명*
100 : 전방위렌즈
110 : 중앙축
120 : 굴절부
130 : 수평부
150 : 반사코팅
210 : 내측오목부
220 : 내측굴절부
230 : 내측반사코팅
300 : 렌즈어레이
500 : 경통
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈은,
단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈에 있어서,
입사광이 굴절되도록 형성되는 굴절부(120)와,
상기 굴절부의 끝단에 수평하게 형성되어 있는 수평부(130)와,
상기 수평부에 형성되어 내측반사코팅으로부터 반사되는 입사광을 반사시켜 내측오목부로 입사광을 제공하는 반사코팅(150)과,
반사코팅을 통해 반사된 입사광을 렌즈어레이로 제공하도록 다시 굴절시키는 내측오목부(210)와,
내측오목부의 끝단에 오목하게 형성되는 내측굴절부(220)와,
상기 내측굴절부에 형성되어 굴절부로부터 입사되는 입사광을 반사코팅으로 반사시키는 내측반사코팅(230)을 포함하여 구성되는 전방위렌즈(100)와;
상기 전방위렌즈가 전방에 설치 구성되어 있으며, 내부에 렌즈어레이(300)가 형성되어 있는 경통(500);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 가상의 중앙축(110)을 기준으로 내측굴절부의 경사는 굴절부의 경사보다 가파른 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 내측오목부(210)는,
초점을 맞추기 위하여 형성시키는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 전방위렌즈(100)는,
360도 시야각 확보가 가능한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈의 구면렌즈 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈의 단면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명인 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈은,
입사광이 굴절되도록 형성되는 굴절부(120)와,
상기 굴절부의 끝단에 수평하게 형성되어 있는 수평부(130)와,
상기 수평부에 형성되어 내측반사코팅으로부터 반사되는 입사광을 반사시켜 내측오목부로 입사광을 제공하는 반사코팅(150)과,
반사코팅을 통해 반사된 입사광을 렌즈어레이로 제공하도록 다시 굴절시키는 내측오목부(210)와,
내측오목부의 끝단에 오목하게 형성되는 내측굴절부(220)와,
상기 내측굴절부에 형성되어 굴절부로부터 입사되는 입사광을 반사코팅으로 반사시키는 내측반사코팅(230)을 포함하여 구성되는 전방위렌즈(100)와;
상기 전방위렌즈가 전방에 설치 구성되어 있으며, 내부에 렌즈어레이(300)가 형성되어 있는 경통(500);을 포함하여 구성된다.
상기와 같은 전방위렌즈 구성을 통해 360도 시야각 확보가 가능한 장점을 제공하게 된다.
즉, 굴절부(120)가 입사광이 굴절되도록 형성되어 있으며, 상기 굴절부의 끝단에 수평하게 수평부(130)가 형성되게 된다.
이때, 상기 수평부에 반사코팅(150)을 형성하여 내측반사코팅으로부터 반사되는 입사광을 반사시켜 내측오목부로 입사광을 제공하게 된다.
또한, 내면에는 전방위렌즈의 중앙 부위에 반사코팅을 통해 반사된 입사광을 렌즈어레이로 제공하도록 다시 굴절시키는 내측오목부(210)를 형성하게 되며, 내측오목부의 끝단에 오목하게 내측굴절부(220)를 형성하게 된다.
이때, 상기 내측굴절부에 형성되어 굴절부로부터 입사되는 입사광을 반사코팅으로 반사시키는 내측반사코팅(230)을 형성시키게 되는 것이다.
상기한 바와 같이, 두 개의 굴절면과 두 개의 반사코팅면을 구성하게 되는 것이다.
또한, 전방위렌즈 자체가 비구면이 아니라, 구면이므로 가공이 쉬워 제조 공정이 간단하여 제조상의 편의성 및 제조 원가 절감을 제공할 수 있게 된다.
즉, 굴절부와 내측굴절부 및 내측오목부는 구면을 가지게 되는 것이어서 비구면시의 문제점인 가공의 어려움을 해결하면서 동시에 전방위 촬영이 가능한 효과를 제공하게 되는 것이다.
상기 전방위렌즈를 경통(500)의 전방에 설치 구성하게 되며, 경통의 내부에는 렌즈어레이(300)를 형성하게 된다.
또한, 전방위렌즈의 가상의 중앙축(110)을 기준으로 내측굴절부의 경사는 굴절부의 경사보다 가파른 것을 특징으로 한다.
이는 35도 내지 85도 범위 내의 시야범위를 충족시키기 위하여 내측굴절부의 경사각도가 굴절부의 경사각도보다 가파르도록 형성하는 것이다.
한편, 상기 전방위렌즈의 내측 중앙 부위에 내측오목부(210)를 형성하는 이유는 초점을 맞추기 위하여 형성하는 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈의 이미지를 나타나게 하는 이미지 시뮬레이션도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈의 단면도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 내측오목부에 의해 입사광이 렌즈어레이에 입사할 경우에 광을 모아주어 초점을 맞추어주는 것이다.
보통 광학 렌즈의 경우에는 빛의 양이나 반사에 따라 상이 맺히기에 광학계의 설계는 완전체로 제작해야 한다.
즉, 하나의 전체적인 형상을 통해 발생되는 빛의 반사는 유기적인 것이므로 최초 설계시점부터 완전체로 가공하게 되는 것이다.
이러한 구성은 단순하나, 어떻게 하면 좀 더 넓은 범위의 입사각을 확보할 수 있을 까라는 착상에서 비롯된 것이다.
또한, 도 4와 같이 경통의 전방에 전방위렌즈를 결합시키고, 내부에 렌즈어레이를 구성하게 되는 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈의 시야각을 확보한 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈을 이용하여 전,후,좌,우 4채널의 이미지 화면을 나타낸 예시도이다.
도 5의 경우에는 종래의 일반적인 렌즈모듈을 본 발명의 렌즈모듈로 교체할 경우에 전방위 시야각이 확보된 예를 나타낸 것이며, 도 6의 경우에는 전,후,좌,우 4채널의 이미지 화면을 단말기를 통해 출력되는 예를 나타낸 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 전방위렌즈를 통해 전방위 촬영이 가능함을 확인할 수 있었다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈의 전방위렌즈 및 렌즈어레이의 직경을 나타낸 예시도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 전방위렌즈(100)와 렌즈어레이(300) 간의 직경은 3 : 1 인 것을 특징으로 한다.
즉, 전방위렌즈가 예를 들어 약 Ø 33.00 이면, 렌즈어레이는 약 Ø 11.00 이 되어야 한다는 것이다.
이는 초점을 정밀하게 맞추어 해상도를 높일 수 있는 효과를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 구성을 통해 광각 촬영이 가능한 단일 광학렌즈를 이용한 동기식 카메라 렌즈모듈을 제공하여 종래의 감시카메라에 렌즈모듈만 교체함으로써 경제성과 효율성이 좋으며 사각지대를 최소화할 수 있는 효과를 제공함으로써 종래 렌즈에 잡히지 않는 시야각에 대한 영상을 획득하여 종래 기술의 취약점을 해결할 수 있게 된다.
또한, 렌즈 자체가 비구면이 아니라, 구면이므로 가공이 쉬워 제조 공정이 간단하여 제조상의 편의성 및 제조 원가 절감을 제공할 수 있게 된다.
이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈은,
광각 촬영이 가능한 단일 광학렌즈를 이용한 동기식 카메라 렌즈모듈을 제공하여 종래의 감시카메라에 렌즈모듈만 교체하여 사용할 수 잇는 카메라를 이용한 방범 및 관제 분야에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.
Claims (5)
- 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈에 있어서,입사광이 굴절되도록 형성되는 굴절부(120)와,상기 굴절부의 끝단에 수평하게 형성되어 있는 수평부(130)와,상기 수평부에 형성되어 내측반사코팅으로부터 반사되는 입사광을 반사시켜 내측오목부로 입사광을 제공하는 반사코팅(150)과,반사코팅을 통해 반사된 입사광을 렌즈어레이로 제공하도록 다시 굴절시키는 내측오목부(210)와,내측오목부의 끝단에 오목하게 형성되는 내측굴절부(220)와,상기 내측굴절부에 형성되어 굴절부로부터 입사되는 입사광을 반사코팅으로 반사시키는 내측반사코팅(230)을 포함하여 구성되는 전방위렌즈(100)와;상기 전방위렌즈가 전방에 설치 구성되어 있으며, 내부에 렌즈어레이(300)가 형성되어 있는 경통(500);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈.
- 제 1항에 있어서,가상의 중앙축(110)을 기준으로 내측굴절부의 경사는 굴절부의 경사보다 가파른 것을 특징으로 하는 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈.
- 제 1항에 있어서,상기 내측오목부(210)는,초점을 맞추기 위하여 형성시키는 것을 특징으로 하는 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈.
- 제 1항에 있어서,상기 전방위렌즈(100)는,360도 시야각 확보가 가능한 것을 특징으로 하는 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈.
- 제 1항에 있어서,상기 전방위렌즈(100)와,렌즈어레이(300) 간의 직경은 3 : 1 인 것을 특징으로 하는 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈.
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