(57)【要約】本発明はパノラマ画像を撮影するカメラモジュールに関する。カメラモジュールは、カメラ、カメラが固定されるカメラ保持ユニット、及び、カメラとカメラ保持ユニットを支える取付ブラケットを含んでいる。カメラ保持ユニットは、所定の角度を成す第１表面及び第２表面を含み、第１表面と第２表面の所定の領域に貫通孔をそれぞれ具備する。カメラ保持ユニットの第１表面と第２表面の前方には、カメラのレンズが配置されており、カメラ保持ユニットの貫通孔にはカメラの画像検知部が配置されている。カメラ保持ユニットの後方には、カメラの信号送信ボードが配置されている。カメラの信号送信ボードは、カメラ保持ユニットの後方に所定の固定部材を用いて固定されている。固定部材によって固定されるカメラの信号送信ボードとカメラ保持ユニットの後方の間には、少なくとも一つのＯリングを具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ、画像検知部及び信号送信ボードを含むカメラと、
所定の領域に、前記カメラの前記画像検知部を収容することができる大きさの貫通孔を具備するカメラ保持ユニットとを具備しており、
前記カメラ保持ユニットの前方にはカメラレンズが配置されており、前記カメラ保持ユニットの前記貫通孔内には前記カメラの前記画像検知部が配置されており、前記カメラ保持ユニットの後方には前記カメラの前記信号送信ボードが配置されており、前記カメラの前記信号送信ボードが前記カメラ保持ユニットの後方に所定の固定部材を用いて固定されていることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
レンズ、画像検知部及び信号送信ボードを含むカメラと、
一定角を成す第１表面及び第２表面を有しており、前記カメラの前記画像検知部が挿入される貫通孔が前記第１表面及び前記第２表面の所定部位にそれぞれ形成されたカメラ保持ユニットとを具備しており、
前記カメラ保持ユニットの前記第１表面及び前記第２表面の各前方には前記カメラの前記レンズが配置されており、前記カメラ保持ユニットの前記貫通孔内には前記カメラの前記画像検知部が配置されており、前記カメラ保持ユニットの後方には前記カメラの前記信号送信ボードが配置されており、前記カメラの信号送信ボードが前記カメラ保持ユニットの後方に所定の固定部材を用いて固定されており、２台のカメラを所望の角度で前記カメラ保持ユニットに保持され得ることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項３】
前記固定部材によって固定される前記カメラの前記信号送信ボードと前記カメラ保持ユニットの後方の間に弾力性を持つ少なくとも一つ以上の弾性部材をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記弾性部材はＯリングを備えており、前記Ｏリングは前記固定部材の外縁部に装着されていることを特徴とする請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記カメラモジュールが前記弾性部材の数及び前記固定部材の固定強度を調整することによって、前記カメラモジュールに保持された複数のカメラ間の角度の微細調整が可能となっていることを特徴とする請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項６】
前記カメラ保持ユニットの両端部に固定された取付ブラケットをさらに具備することを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラモジュール。
【請求項７】
前記カメラ保持ユニットは両端から曲げられたヒンジ部をさらに具備しており、前記取付ブラケットの両端部が前記ヒンジ部に固定されていることを特徴とする請求項６に記載のカメラモジュール。
【請求項８】
前記取付ブラケットが、
前記ヒンジ部に固定された支持アームと、
前記支持アームに結合された支持プレートとを備えていることを特徴とする請求項７に記載のカメラモジュール。
【請求項９】
前記カメラ保持ユニットの前記第１表面と前記第２表面の成す角度は、前記二つのカメラに入射する画像入射光線が互いに平行になるように設定されていることを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項１０】
前記信号送信ボードと前記カメラ保持ユニットの背面との間に回転ユニットをさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラモジュール。
【請求項１１】
前記回転ユニットが、
前記回転ユニットに設けられて前記画像検知部が挿入される開口部と、
固定孔を有しており、且つ、前記カメラ保持ユニットに固定された固定板と、
固定孔を有しており、且つ、前記画像検知部に固定された回転板と、
前記固定板と前記回転板との間に設けられた回転部材とを備えていることを特徴とする請求項１０に記載のカメラモジュール。
【請求項１２】
前記回転部材が内歯車及び外歯車を備えていることを特徴とする請求項１１に記載のカメラモジュール。
【請求項１３】
前記固定板及び前記回転板のそれぞれの外側部に基準標識部をさらに備えていることを特徴とする請求項１１に記載のカメラモジュール。
【請求項１４】
前記画像検知部が挿入される前記カメラ保持ユニットの前記貫通孔が円形であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラモジュール。
【請求項１５】
前記画像検知部が円形であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラモジュール。
【請求項１６】
前記信号送信ボードが円形であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパノラマカメラモジュールに関し、より詳細には多数のカメラの微細な方向調節を可能にさせて手軽にパノラマ画像を撮影するようにするパノラマカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近保安が大切さが高まって、法規違反取り締まりを遠隔監視する必要性が高くなるにつれて多様な監視システムが登場している。主要ビル、マンションだけでなく一般家庭と一般道路でも監視カメラを設置してリアルタイムで周辺環境を見張るのが一般的な趨勢である。
【０００３】
このような監視システムにおいて、従来には特定区域ごとにそれぞれ一つのカメラを設置して、モニターを通じて複数のカメラで受信された画像を確認することで、監視活動を行っていた。しかし、このような監視システムは一つのカメラだけを用いて特定区域を見張ることで、画角範囲が非常に細くなるので死角地帯が発生する問題点があった。
【０００４】
このような従来の問題点を解決するために、複数のカメラを一群で構成した監視システムが韓国登録特許第１０−４４５５４８号によって提案された。前記登録特許は４台のカメラを東西南北の方向に互いに隣接設置して、それぞれのカメラから撮影されて出力される４個の画像信号を画像処理手段を用いて一つの画像信号を出力して一つの画面にパノラマ画像の形態に出力されることができるようにする。
【０００５】
一般的なカメラはレンズとＣＣＤの仕様によってあらかじめ設定された画角を持っている。カメラを隣接設置する場合、画像入射光線が互いに重なる領域が存在するようになって、画像処理手段が重なる領域に対する画像をあらかじめ設定された画像処理アルゴリズムによって計算処理することで、一つの画面に表示されるようにする。
【０００６】
しかし、従来に使われた画像処理アルゴリズムはレンズの歪みをとり除いて隣接した画像での重複領域をとり除くために非常に複雑な計算過程を遂行しなければならないからソフトウェア費用が高くなり、また複雑な計算のために高性能のイメージプロセッサを要するので、全体製作費用が増加する問題点があった。また監視カメラの位置が初めに設定した位置から脱する場合には画像処理アルゴリズムも新たに設定しなければならない問題点もあった。
【０００７】
前記のような問題点を解決するために、本出願人によって韓国特許出願第１０−２００５―１８４６８号が提案された。前記出願は"画像合成器を利用したパノラマカメラの据置台"に関することとして、前記パノラマカメラの据置台はカメラが安着されるようにする背面部と、背面部の前面を開放させた前面開放部を形成しながらこれを取り囲んだフレームで成り立ったカメラ固定台を含んで、前記背面部の側端部から曲げられつつ延長されたヒンジ部で成り立つことを特徴にする。
【０００８】
しかし、前記出願によって提案された据置台はカメラをカメラ固定台に配置させて、締結手段を用いてカメラの上下部面を前記カメラ固定台に固定させるようになるので、この場合締結手段による微細調整可能範囲に限界が存在する。その結果、微細調整時にカメラが搖れる又はよれる現象が発生する問題点がある。
【０００９】
また、カメラのレンズと画像検知部の間のマッチングが均一ではないから、カメラ据置台にカメラを配置する時、各カメラに非常に精緻な微細調整を遂行しなければならない問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記のような問題点を解決するための本発明の目的は、カメラの微細な位置及び角度調整が可能なカメラモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のカメラモジュールは、レンズ、画像検知部及び信号送信ボードを含む少なくとも２つのカメラと、一定角を成す第１表面及び第２表面を有しており、前記カメラの前記画像検知部が挿入される貫通孔が前記第１表面及び前記第２表面の所定部位にそれぞれ形成されたカメラ保持ユニットと、前記カメラ保持ユニットを支持するように所定の固定手段を介して前記カメラ保持ユニットの端部に固定された取付ブラケットとを含んでいる。
【００１２】
このとき、前記カメラ保持ユニットの前記第１表面及び前記第２表面の各前方には前記カメラの前記レンズが配置されており、前記カメラ保持ユニットの前記貫通孔内には前記カメラの前記画像検知部が配置されており、前記カメラ保持ユニットの後方には前記カメラの前記信号送信ボードが配置されており、前記カメラの信号送信ボードが前記カメラ保持ユニットの後方に所定の固定部材を用いて固定されており、２台のカメラを所望の角度で前記カメラ保持ユニットに保持され得る。
【００１３】
カメラモジュールは、前記固定部材によって固定される前記カメラの前記信号送信ボードと前記カメラ保持ユニットの後方の間に弾力性を持つ少なくとも一つ以上の弾性部材をさらに具備している。前記弾性部材はＯリングを備えており、前記Ｏリングは前記固定部材の外縁部に装着されている。
【００１４】
好ましくは、前記カメラモジュールが前記弾性部材の数及び前記固定部材の固定強度を調整することによって、前記カメラモジュールに保持された複数のカメラ間の角度の微細調整が可能となっている。
【００１５】
前記カメラ保持ユニットはその両端から曲げられたヒンジ部をさらに具備しており、前記取付ブラケットの両端部が前記ヒンジ部に固定されている。
【００１６】
前記信号送信ボードと前記カメラ保持ユニットの背面との間に回転ユニットをさらに備えている。前記回転ユニットには、前記回転ユニットに設けられて前記画像検知部が挿入される開口部が設けられている。回転ユニットは、固定孔を有しており、且つ、前記カメラ保持ユニットに固定された固定板と、固定孔を有しており、且つ、前記画像検知部に固定された回転板とを含んでいる。
【００１７】
さらに、前記固定板と前記回転板との間には、回転部材が設けられている。好ましくは、前記回転部材が内歯車及び外歯車を備えている。前記固定板及び前記回転板のそれぞれの外側部に基準標識部が設けられている。
【００１８】
好ましくは、前記画像検知部及び前記信号送信ボードのそれぞれが円形であり、前記画像検知部が前記カメラ保持ユニットの円形貫通孔内に回転可能に挿入されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例によるカメラモジュールに対して具体的に説明する。本発明の望ましい実施例によるカメラモジュールは、図１に図示されたように、２台のカメラ１００，１０２によって撮影される画像を合成して一つのパノラマ画像を画面１２０に表示させるパノラマ画像撮影システムに使われる。この場合、カメラモジュールは２台のカメラの配置位置及びその角度を微細に調整するようにする。
【００２０】
この時、２台のカメラに入射される画像入射光線が互いに平行になるようにカメラを精緻に配置することで、隣接した画像での重複領域が発生しないようにして、重複領域をとり除かなければならない過程を省略させることができるようになる。
【００２１】
また、図９に図示されたように、カメラモジュールを傾けた状態で撮影した時に発生される画像の歪み現象を回転が可能なカメラを装着することで、別途のソフトウェアなしで手動により補正できるようになる。
【００２２】
以下、図２ないし図４を参照して、本発明の望ましい実施例によるパノラマ画像を撮影するためのカメラモジュールの構成及び動作を具体的に説明する。図２は２台のカメラが安着されたカメラモジュールの斜視図であり、図３は図２の平面図であり、図４は図２のカメラモジュールに対する分解斜視図である。
【００２３】
一方、本発明の望ましい実施例によるカメラモジュールに設置されるカメラは、レンズ４００、画像検知部４１０及び信号送信ボード４２０を含んでいる。画像検知部４１０はＣＣＤなどを具備しており、レンズから入射される光を画像信号に変換して出力して信号送信ボード４２０に送るようになる。
【００２４】
レンズ４００の後端部と画像検知部４１０の前端部はねじ結合によって互いに固定されて、レンズに入射された光が画像検知部に伝達する。そして、信号送信ボード４２０は画像検知部から送信される画像信号を外部に送るための回路を具備したプリント回路基板で具備しており、画像検知部の後端部にネジ結合によって固定されて結合される。.
【００２５】
図２ないし図４に図示されたように、本発明の望ましい実施例によるカメラモジュールは、第１表面２００と第２表面２１０が決まった角度を持って配置されたカメラ保持ユニット２８０を具備して、２台のカメラをそれぞれの表面に設置させることができるようになる。この時、カメラ保持ユニット２８０の第１表面と第２表面の間に形成される角度は各カメラに入射される画像入射光線が互いに平行になるようにすることが望ましい。
【００２６】
本発明で画像入射光線が平行だと言うことの意味は数学的に完全平行状態を当然含んでいる。完全平行状態ではないとしても画像入射光線が互いに重ならない状態を含む。例えば、このような状態は画像入射光線が完全に平行ではないが通常の監視距離で画像が重ならない程度、即ち隣接した二つの画像入射光線が成す交差角度（入射光線の延長線上での交差角度 )が５゜以下の場合を含む。
【００２７】
カメラ保持ユニット２８０の第１表面２００と第２表面２１０のそれぞれの中央部分には決まった面積の貫通孔２０２，２１２が形成されている。貫通孔にはカメラの画像検知部が配置されて固定される。従って、貫通孔２０２，２１２の面積は画像検知部の大きさと等しく、画像検知部４１０が貫通孔に対して正確に配置されるようにすることが望ましい。
【００２８】
カメラモジュールは、カメラ保持ユニット２８０の左、右の端部から曲げられたヒンジ部２３０，２４０をさらに具備している。ヒンジ部のそれぞれには固定孔２３２，２４２が形成されている。ヒンジ部の固定孔の内部には、ネジ山が形成されている。
【００２９】
一方、ヒンジ部には取付ブラケット３００が固定されている。取付ブラケット３００は、カメラ保持ユニットの両側のヒンジ部２３０，２４０と回動可能に結合された左、右の支持アーム２３０，３２２、及び、左、右の支持アームを支える支柱３１０を含んでいる。支持アームと支柱は一体で繋がれている。
【００３０】
そして、支持アーム３２０、３２２のそれぞれには固定孔３３０，３３２が形成されている。支持アームの固定孔３３０，３３２はヒンジ部の固定孔と等しい大きさに形成されて固定孔が固定部材によって互いに結合されることで、カメラ保持ユニットが取付ブラケットに固定されることになる。
【００３１】
この時、本発明の望ましい実施例ではボルト３１４とナット３２４をカメラ保持ユニットと取付ブラケットを連結固定する固定部材として使ったが、当業界で広く使われるリベットなどのような他の締結部材も使われることができる。そして、取付ブラケットの支持アーム３２０、３２２はカメラとカメラ保持ユニットの荷重を耐えることができる適当な材質と厚さであるのが望ましい。
【００３２】
取付ブラケット３００の支柱３１０はカメラモジュールが装着されることができる位置に固定されるように平板形で成り立つのが望ましくて、その形状は円形、四角形、多角形、楕円形などが可能であり、その形状は限定されない。
【００３３】
一方、カメラモジュールのカメラ保持ユニットの貫通孔２０２を通じてカメラが配置される。カメラのレンズ４００はカメラ保持ユニットの前方に配置されて、レンズと結合される画像検知部４１０はカメラ保持ユニットの貫通孔２０２に貫通して配置されて、信号送信ボード４２０が画像検知部の後面に固定結合される。
【００３４】
カメラの信号送信ボード４２０には少なくとも４個以上の固定孔４２２、４２４、４２６、４２８が形成されている。信号送信ボードの固定孔と対応されるカメラ保持ユニットの所定の位置にも固定孔２５０，２５２，２５４，２５６が形成されている。そして、信号送信ボードの固定孔とカメラ保持ユニットの固定孔は固定部材によって互いに締結されている。この時、本発明の望ましい実施例では、ボルトのみを用いて信号送信ボードとカメラ保持ユニットを固定結合させている。
【００３５】
一方、信号送信ボードとカメラ保持ユニットを固定させるための固定部材の他の実施形態は、ボルトと追加的なナットを使うこととして、信号送信ボードとカメラ保持ユニットを固定結合させるようになるのに、ナットはカメラ保持ユニットの前方に配置される。しかし、固定部材はボルトとナットの外にも当業界で広く使われる締結部材が使われることができることは当然である。
【００３６】
この時、結合された信号送信ボードとカメラ保持ユニット後方の間に置かれたボルトの外縁部には多数個のＯリング（O-ring）４３０，４３２，４３４が配置されるようにして、Ｏリングは弾性力が良いゴム材質で成り立つのが望ましい。使用者はＯリングの数及び固定部材の固定強度を調整することで、カメラの配置角度を微細に調整できるようになる。例えば、左側のボルトを右側のボルトよりさらに締めることでカメラの配置方向を所定角度移動させるとか、ある１ヶ所にだけＯリングの数を追加することでカメラの配置方向をさらに移動させることができるようになる。
【００３７】
本発明の他の実施例は一つのカメラだけを安着させることができるカメラモジュールに関する。本実施例のカメラモジュールはカメラ保持ユニットに一つの貫通孔を具備して、貫通孔を通じて一つのカメラを安着できるようになる。本実施例の他の構成要素は望ましい実施例での対応構成要素と等しいので、重複される説明は略する。
【００３８】
また、本発明を駐車場の天井のように比較的近距離で下側方向の事物を撮影する時にはカメラ保持ユニットを決まった角度だけ傾いた状態で撮影をしなければならない。この時に、発生される画像の歪み現象を補正するためには次のようにカメラを構成することができる。
【００３９】
まず、図５ないし図６で図示されたように本発明はカメラ保持ユニットの第１表面２００と第２表面２１０の所定領域に形成された貫通孔２０２，２１２の形状を円形で製作する。
【００４０】
また、円形に形成された貫通孔２０２，２１２に結合して回転するように円形貫通孔２０２，２１２の形状と大きさが等しく製作された円形で成り立った画像検知部４１０が円形で成り立った信号送信ボード４２０に所定の結合部材（図示せず）によって結合されている。
【００４１】
ここで画像検知部４１０に結合された信号送信ボード４２０はカメラの回転の時干渉が起きないようにするために円形に製作する。また画像検知部４１０とカメラ保持ユニットの後方の間には回転ユニット５００が形成される。
【００４２】
回転ユニット５００はカメラ保持ユニット方向では固定結合孔５１１を形成した固定板５１０が配置されて、画像検知部４１０方向では回転結合孔５２１を形成した回転板５２０が配置されてそれぞれ結合部材４４０，５６０によって結合される。この時に前述したＯリングの配置位置は信号送信ボード４２０と回転ユニット５００の回転板５２０の間に形成するようにする。固定板５１０及び回転板５２０の各外側部には基準標識部５５０が設けられている。
【００４３】
また、回転ユニット５００の回転部材５３０は図７ないし図８に図示されたように内歯車及び外歯車５３１，５３２で形成して使用者がカメラを回転させた時にカメラが一定角回転可能にさせて、特にギアの数を多数個で形成して微細な角調整を可能にする。
【００４４】
回転ユニット５００の回転部材５３０を用いてカメラを回転をさせる時には、カメラ保持ユニットと結合された固定板５１０は回転されないが、画像検知部４１０と結合された回転板５２０が回転する。
【００４５】
図９は画像処理された状態を表した状態図として、図９（ａ）は、最初カメラ保持ユニットと固定ブラケット３００が同一直線上に形成された時には画像の歪み現象が発生されないことを示す。しかし図９（ｂ）では固定ブラケット３００が水平した状態で置かれていて、カメラ保持ユニットが傾いて事物を撮影する時には画像が両方向で歪んで画面に出力される。図９（ｃ）ではカメラを決まった割合位回転させた状態で画像を出力すればカメラ保持ユニットが傾いていないときと等しい画像を出力することができるようになる。
【００４６】
この時にカメラの回転量は画面に出力される画像を使用者が確認しながら手動で操作をして、別途の補正ソフトウェアプログラムなしに画像の歪み現象を補正することができるようになる。
【００４７】
以上で本発明に対してその望ましい実施例を中心に説明したが、これは例示であるだけ本発明を限定するのではなくて、本発明が属する分野の通常の知識を持った者なら本発明の本質的な特性を脱しない範囲で以上に例示されないさまざまな変形と応用が可能であることがわかる。例えば、本発明の実施例で、取付ブラケットの形態、カメラの信号送信ボードとカメラ保持ユニットの間に配置されるＯリングの数などのような構成要素はカメラの配置角度や位置を微細に調整させるための性能を進めるために多様に変形して実施することができるのである。そして、このような変形と応用に関する差は添付された請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれることに解釈されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明によって、カメラの信号送信ボードをカメラ保持ユニット後方に固定させることで、使用者がカメラの配置角度を易しく調整できるようになる。特に、本発明によって信号送信ボードとカメラ保持ユニット後方の間の締結手段の外面に弾性部材である多数個のＯリングを追加的に配置する事によって、使用者は前記締結手段に対する固定強度を調節することでカメラの配置角度を微細に調整することができる。この場合、締結手段の固定強度だけを調節してカメラの配置角度を調整することで、カメラの振動やねじれる現象が発生しなくなってカメラの配置角度に対してさらに微細な調整が可能になる。
【００４９】
また、本発明によって、カメラのレンズと画像検知部のマッチングが均一ではなくて配置角度が変わる場合にも、カメラの信号送信ボードとカメラ保持ユニットの間の固定強度を調整させることで、カメラの間の配置角度を微細に調整することができるようになる。同時にカメラ保持ユニットを傾くように形成させた状態で画像を撮影した時に発生される画像の歪み現象を防止するように、カメラを回転させることができる回転ユニットによって使用者が手動でカメラを回転させることができて、簡単な操作だけでも画像の歪み現象を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】パノラマカメラ及び画像合成器を用いてパノラマ画像を撮影するシステムを全体的に図示したブロック図である。
【図２】本発明の望ましい実施例によるカメラモジュールを図示した斜視図である。
【図３】図２のカメラモジュールに対する平面図である。
【図４】図２のカメラモジュールに対する分解斜視図である。
【図５】本発明の回転ユニットをカメラモジュールに結合した時を現わした分解斜視図である。
【図６】本発明の回転ユニットをカメラモジュールに結合した時のカメラ分解斜視図である。
【図７】本発明の回転ユニットの回転部材を図示した斜視図である。
【図８】図７を他の方向で図示した斜視図である。
【図９】本発明のカメラモジュールの状態による画面に出力される画像を図示した状態図である。
【符号の説明】
【００５１】
１００、１０２  カメラ、  １１０  画像処理手段、  ２００  第１表面、  ２１０  第２表面、  ２３０  ヒンジ部、  ２０２  貫通孔、  ３１０  支柱、  ３２０、３２２  支持アーム、  ４００  レンズ、  ４１０  画像検知部、  ４２０  信号送信ボード、  ４３０，４３２，４３４  Ｏリング、  ５００  回転ユニット、  ５１０  固定板、  ５１１  固定結合孔、  ５２０  回転板、  ５２１  回転結合孔、  ５３０  回転部材、  ５４０  開口部、  ５５０  基準標識部、  ５６０  結合部材
【図１】
2008529445.tif 000003
【図２】
2008529445.tif 000004
【図３】
2008529445.tif 000005
【図４】
2008529445.tif 000006
【図５】
2008529445.tif 000007
【図６】
2008529445.tif 000008
【図７】
2008529445.tif 000009
【図８】
2008529445.tif 000010
【図９】
2008529445.tif 000011
【国際調査報告】
2008529445.tif 000012
2008529445.tif 000013