KR102201187B1 - 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정 간격 이격된 두 개의 카메라를 포함하여 입체영상을 촬영할 수 있도록 된 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈은 기판부와, 상기 기판부에 설치되며, 상호 소정간격 이격되도록 배치되는 제1 카메라 및 제2 카메라와, 상기 제1 카메라 및 제2 카메라에서 촬영된 각각의 영상을 수신하는 영상입력부와, 상기 영상입력부에 입력된 제1 카메라 및 제2 카메라의 촬영영상을 통해 3차원 입체영상을 생성하는 영상변환부 및 상기 영상변환부에서 변환된 입체영상을 디스플레이부로 출력하는 영상출력부를 포함한다.

Description

스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈 {STEREO CAMERA BASED TWIN CAMERA MODULE}

본 발명은 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소정 간격 이격된 두 개의 카메라를 포함하여 입체영상을 촬영할 수 있도록 된 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 셀룰러 폰, CDMA폰, PDA 등의 다양한 이동통신단말기들은 일상 정보의 네트워크 전송 및 멀티미디어 기능을 갖는다. 그 점에 있어서, 이미지 전송이 대중화됨에 따라, 사진촬영은 점차적으로 이동통신단말기의 일부분이 되고 있다.

PDA 및 셀룰러 폰과 같이 디지털 카메라가 내장된 팜 사이즈의 기기를 사용하면 언제라도 사진을 촬영하거나 이미지를 전송할 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 카메라 모듈이 들어가 있는 이동통신단말기(이하, '카메라폰'이라 함)의 수요가 크게 증가하고 있다.

특히, 최근에는 카메라 촬영 기능을 향상시키기 위하여 두 가지 종류의 카메라 모듈이 하나의 카메라폰에 내장된 듀얼 카메라폰이 사용되고 있다. 일반적으로 듀얼 카메라폰은 VGA급과 MEGA급의 렌즈부를 각각 구비하여 두 개의 카메라 모듈을 가지게 된다. 상기 2개의 카메라 모듈을 구비함으로써 근거리 화상과 원거리 화상 촬영을 최적화시킬 수 있다. 즉, 화상통화와 같이 자신을 포함한 가까운 실물 촬영 및 동영상을 촬영하고자 하는 경우 VGA 렌즈부에서 촬영이 이루어지고, 일반사진 촬영과 같이 화소가 높은 촬영을 하고자 하는 경우 MEGA 카메라 모듈에서 촬영이 이루어진다.

또한, 최근 3D 영상자료의 구현이 가능하도록 카메라 모듈 2개를 이용하여 3D 촬영이 가능하도록 하는 기술이 속속들이 출현하고 있다.

3차원 디스플레이(3D display)는 사용자에게 3차원 화상을 제시하는 디스플레이 장치로서 사람의 두 눈에 대해서 각각 다른 화상을 제시하고 양안 시차에 의해 영상을 입체로 보이게 한다. 이는 서로 다른 두 장의 이미지를 각각 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에서만 볼 수 있는 영상을 촬영하고 이를 스테레오 방식으로 출력함으로써 영상을 3D 입체 영상으로 출력시키고 있다.

이러한 스테레오 방식의 3D 입체 영상은 다양한 방식으로 제작되고 있는데 크게는 일안식 카메라 방식과 양안식 카메라 방식으로 구분할 수 있다. 양안식 카메라 방식은 두 대의 카메라를 이용하여 3D 입체 영상을 제작하는 것으로, 두 대의 카메라 광축(Rig)을 서로 평행하게 맞추고, 두 카메라 사이의 일정한 거리만을 유지하도록 수평 배열하여 3D 입체 영상을 촬영한다. 촬영된 3D 입체 영상을 3D 입체 영상 출력장치를 통해 LCD 등의 디스플레이 장치로 출력함으로써 3D 입체 영상을 디스플레이 한다.

종래의 3D 입체 영상을 제작할 때 이용되는 스테레오 카메라는 동일한 제품에 동일한 특성을 가지는 카메라를 이용하여 영상을 촬영하고 이를 이용하여 3D 입체 영상을 제작하고 있다. 하지만, 이러한 기존의 스테레오 카메라를 이용한 3D 입체 영상 변환 장치는 서로 동일한 특성을 가진 카메라 두 대를 사용해야함으로 제품의 단가가 비싸고 휴대와 사용이 쉽지 않다. 또한 서로 다른 특성을 가진 카메라를 사용 시에는 두 대의 카메라에 다른 특성으로 인해 동작을 하지 않거나 3D 이미지의 질이 떨어지는 단점이 있다. 또한 이를 가지고 일반적인 2D 영상 제작 시 활용하기에는 크기 면이나 부피 면에서 불편하고 비용적인 소모가 크다는 단점이 있다.

한국 등록실용신안 제20-0219376호 : 유얼렌즈 스테레오 카메라

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위채 창출된 것으로, 단안 디지털 카메라에 특성과 크기가 같은 두 대 카메라 모듈을 이용해 소형의 입체영상을 획득할 수 있는 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈은 기판부와, 상기 기판부에 설치되며, 상호 소정간격 이격되도록 배치되는 제1 카메라 및 제2 카메라와, 상기 제1 카메라 및 제2 카메라에서 촬영된 각각의 영상을 수신하는 영상입력부와, 상기 영상입력부에 입력된 제1 카메라 및 제2 카메라의 촬영영상을 통해 3차원 입체영상을 생성하는 영상변환부 및 상기 영상변환부에서 변환된 입체영상을 디스플레이부로 출력하는 영상출력부를 포함한다.

상기 기판부는 소정 길이의 평판 형상으로 형성되는 하드기판부재와, 상기 하드기판부재로부터 연장되며 상기 디스플레이부로 데이터 전송이 가능하도록 연결되는 플렉시블기판부재를 포함하고, 상기 제1 카메라와 제2 카메라는 상기 하드기판부재의 양측에 상호 소정간격 이격되도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 제1 카메라 및 제2 카메라는 각각 상기 하드기판부재에 장착되는 이미지센서와, 상기 이미지센서를 감싸도록 상기 하드기판부재의 상부에 장착되는 렌즈케이스와, 상기 렌즈케이스의 상부에 마련되며 외부 영상이 상기 이미지센서에 입력될 수 있도록 하는 렌즈부와, 상기 렌즈부와 이미지센서 사이에 위치하도록 상기 렌즈케이스에 설치되며 적외선을 필터링하기 위한 적외선필터를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1 카메라와 제2 카메라는 상기 렌즈케이스의 일측에 상기 적외선필터가 입출될 수 있는 입출슬롯이 형성되어 있으며, 상기 제1 카메라와 제2 카메라의 사이에 배치되도록 상기 기판의 상부에 마련되며, 상기 제1 카메라와 제2 카메라에 마련되는 상기 적외선필터를 상기 입출슬롯을 통해 인출 또는 인입하여 상기 적외선필터를 장착 또는 분리하는 필터장착부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈은 두 개의 단안식 카메라 모듈을 통해 입체영상 제작이 가능하기 때문에 사용자가 휴대하기 수비고 용이하게 3D 콘텐츠를 제작할 수 있는 디바이스를 구현할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈의 일 실시예의 사시도,
도 2는 도 1의 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈의 단면도,
도 3은 도 1의 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈의 구성을 표시한 블럭도,
도 4는 필터장착부를 더 구비하는 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈의 다른 실시예의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 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. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 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.

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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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 의해 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.

도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈(10)의 일 실시예가 도시되어 있다.

본 발명의 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈(10)은 기판부(100)와, 기판부(100)에 설치되고, 영상을 촬영하기 위한 제1 카메라(210) 및 제2 카메라(220)와, 상기 제1 카메라(210) 및 제2 카메라(220)에서 촬영된 영상을 수신하는 영상입력부(300)와,영상입력부(300)에 입력된 촬영영상을 통해 3차원 입체영상을 생성하는 영상변환부(400) 및 변환된 입체영상을 디스플레이부(600)로 출력하는 영상출력부(500)를 포함한다.

기판부(100)는 소정 길이의 평판 형상으로 형성되는 하드기판부재(110)와, 상기 하드기판부재(110)로부터 연장되는 플렉시블기판부재(120)를 포함한다.

상기 하드기판부재(110)에는 후술하는 제1 카메라(210)와 제2 카메라(220)가 부착되며, 상기 영상입력부(300)도 마련되어 있다. 상기 영상입력부(300)로 입력된 데이터는 상기 플렉시블기판부재(120)를 통해 영상변환부(400)로 전송된다.

본 발명의 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈(10)이 장착되는 디바이스는 디스플레이부(600)가 본체에 대해 회동 가능하게 결합되거나 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 플렉시블기판부재(120)를 통해 데이터 전송 및 디바이스의 구성을 자유롭게 설계할 수 있다.

상기 제1 카메라(210)와 제2 카메라(220)는 하드기판부재(110)에 장착되는 이미지센서(240)와, 이미지센서(240)를 감싸도록 하드기판부재(110)에 장착되는 렌즈케이스(230)와, 렌즈케이승의 상부에 마련되는 렌즈부(250)와, 렌즈부(250)와 이미지센서(240)의 사이에 위치하도록 상기 렌즈케이스(230)에 장착되는 적외선필터(260)를 포함한다.

렌즈케이스(230)는 UV접착제를 통해 하드기판부재(110)에 결합되며, 렌즈부(250)는 외부에서 들어오는 광을 이미지센서(240)로 집광한다.

상기 적외선필터(260)는 유입되는 외부 광원 중 적외선 광을 필터링하기 위한 것이다. 사람의 눈과는 달리 이미지센서(240)는 근적외선을 잘 인식할 수 있기 때문에 적외선 필터를 통해 이미지센서(240)에 입력되는 빛의 파장대가 가시광선 영역으로 제한되도록 함으로써, 촬영된 영상의 이미지가 사람의 눈으로 직접 본 이미지와 유사한 색감을 갖도록 한다.

그러나 이러한 근적외선 광을 필터링하기 위한 적외선필터(260)가 생략되면 야간에 필요에 따라 적외선 촬영을 실시할 수도 있다.

따라서 도 4에 도시되어 있는 실시예에서와 같이 상기 렌즈케이스(230)에는 적외선필터(260)가 입출될 수 있는 입출슬롯(231)이 마련되어 있으며, 제1 카메라(210)와 제2 카메라(220)의 사이에는 상기 입출슬롯(231)을 통해 적외선필터(260)를 렌즈케이스(230)의 내부로 진입시키거나 인출하도록 하여 적외선필터(260)의 적용 여부를 제어할 수 있는 필터장착부(270)가 더 구비될 수 있다.

이를 통해 사용자가 적외선 파장대의 광을 촬영하는 적외선촬영모드를 선택적으로 사용할 수 있다.

상기 영상입력부(300)에 입력된 영상은 영상변환부(400)로 전달되며, 영상변환부(400)에서는 제1 카메라(210)와 제2 카메라(220)에서 촬영된 영상을 기초로 3차원 입체영상을 생성한다. 3차원 영상의 생성을 위해 상기 제1 카메라(210)와 제2 카메라(220)는 일반적으로 사람의 양안 사이의 거리인 6 내지 8cm 이격되도록 설치된다.

영상변환부(400)에서 변환된 3차원 입체영상은 영상출력부(500)를 통해 디스플레이부(600)로 전송되어 출력이 이루어진다.

3차원 영상 촬영이 아닌 경우 사용자는 제1 카메라(210)와 제2 카메라(220) 중 어느 하나의 카메라만을 이용해 영상을 촬영할 수 있으며, 영상출력부(500)에서는 두 개의 카메라 중 어느 하나에서만 영상 촬영이 이루어지는 경우 일반적인 2D 영상으로 출력을 실시한다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈(10)은 저렴한 비용으로 3차원 입체영상 촬영 장치를 구현할 수 있어, 쉽게 3차원 영상을 촬영 및 제작할 수 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

10: 스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈
100: 기판부 110: 하드기판부재
120: 플렉시블기판부재 210: 제1 카메라
220: 제2 카메라 230: 렌즈케이스
231: 입출슬롯 240: 이미지센서
250: 렌즈부 260: 적외선필터
270: 필터장착부 300: 영상입력부
400: 영상변환부 500: 영상출력부
600: 디스플레이부

Claims (4)

1. 기판부와;
   상기 기판부에 설치되며, 상호 소정간격 이격되도록 배치되는 제1 카메라 및 제2 카메라와;
   상기 제1 카메라 및 제2 카메라에서 촬영된 각각의 영상을 수신하는 영상입력부와;
   상기 영상입력부에 입력된 제1 카메라 및 제2 카메라의 촬영영상을 통해 3차원 입체영상을 생성하는 영상변환부; 및
   상기 영상변환부에서 변환된 입체영상을 디스플레이부로 출력하는 영상출력부를 포함하며,
   상기 기판부는 소정 길이의 평판 형상으로 형성되는 하드기판부재와,
   상기 하드기판부재로부터 연장되며 상기 디스플레이부로 데이터 전송이 가능하도록 연결되는 플렉시블기판부재를 포함하고,
   상기 제1 카메라와 제2 카메라는 상기 하드기판부재의 양측에 상호 소정간격 이격되도록 설치되고,
   상기 제1 카메라 및 제2 카메라는 각각 상기 하드기판부재에 장착되는 이미지센서와,
   상기 이미지센서를 감싸도록 상기 하드기판부재의 상부에 장착되는 렌즈케이스와,
   상기 렌즈케이스의 상부에 마련되며 외부 영상이 상기 이미지센서에 입력될 수 있도록 하는 렌즈부와,
   상기 렌즈부와 이미지센서 사이에 위치하도록 상기 렌즈케이스에 설치되며 적외선을 필터링하기 위한 적외선필터를 포함하되,
   상기 제1 카메라와 제2 카메라는 상기 렌즈케이스의 일측에 상기 적외선필터가 입출될 수 있는 입출슬롯이 형성되어 있으며,
   상기 제1 카메라와 제2 카메라의 사이에 배치되도록 상기 기판의 상부에 마련되며, 상기 제1 카메라와 제2 카메라에 마련되는 상기 적외선필터를 상기 입출슬롯을 통해 인출 또는 인입하여 상기 적외선필터를 장착 또는 분리하는 필터장착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   스테레오 카메라 기반 트윈 카메라 모듈.
   
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