KR20120073768A - 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경 - Google Patents

입체영상 촬영 기능을 구비한 안경 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3D 이미지를 촬영하는 기능을 구비한 안경에 관한 것이다. 본 발명은 안경 프레임; 상기 안경 프레임의 좌안 프레임측에 설치되는 좌안 카메라모듈; 및 상기 안경 프레임의 우안 프레임측에 설치되는 우안 카메라모듈을 포함하는 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경을 제공한다. 본 발명에 따르면, 안경을 착용한 상태에서 간단한 조작으로 입체영상을 촬영할 수 있으므로, 입체영상을 촬영하기 위한 카메라 또는 기타 장비를 별도로 휴대할 필요가 없다.

Description

입체영상 촬영 기능을 구비한 안경 {Glasses for taking stereo scopic image}
본 발명은 입체영상을 촬영할 수 있는 안경에 관한 것으로서, 특히 별도의 3D 카메라를 휴대할 필요 없이 안경을 착용한 상태에서 간편하게 입체영상을 촬영할 수 있는 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경에 관한 것이다.
일반적으로 입체영상(3D 영상)은 사람의 양안시차를 이용하여 구현된다. 사람의 두 눈은 약 65mm 정도 떨어져 있고, 두 눈의 시차에 의해 좌안과 우안이 각각 다른 2차원 화상을 볼 경우, 뇌는 양안에 맺힌 2차원 상을 조합하여 3차원 영상으로 인식하게 된다.
최근 들어 3D TV가 보급되면서 3D 영상 시장이 점차 커지고 있다. 이에 따라 개인용 휴대 카메라에서도 도 1에서와 같은 입체영상 촬영 기능이 부가되고 있다.
도 1을 참조하면, 3D 카메라(1)는 전면에 2개의 카메라모듈(2a, 2b)을 구비한다. 좌안 카메라모듈(2a)과 우안 카메라모듈(2b)은 각각 사람의 좌안과 우안의 역할을 한다. 3D 카메라(1)는 좌안 카메라모듈(2a)에서 촬영된 영상과 우안 카메라모듈(2b)에서 촬영된 이미지를 각각 별도로 저장하거나, 두 이미지를 조합하여 3D 이미지 포맷으로 변환하여 저장한다. 도면 중 미설명 부호 3은 야간 촬영을 위한 플래시(3)이고, 미설명 부호 4는 조작버튼(4)이다.
그러나 카메라가 점차 경박단소화 되어 간다고 하여도, 3D 카메라(1)는 별도로 휴대하여야 한다는 불편함을 피할 수 없다. 즉, 3D 카메라(1)는 핸드-헬드(Hand-Held) 장치의 한계를 여전히 피할 수 없다.
본 발명은 사람이 일상적으로 착용하는(wearing) 안경에 입체영상 촬영 기능을 부가함으로써 3D 카메라 등과 같은 별도의 핸드-헬드 장치를 구비할 필요 없이 언제 어디서나 간편하게 3D 이미지를 촬영할 수 있도록 한 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 안경 프레임; 상기 안경 프레임의 좌안 프레임측에 설치되는 좌안 카메라모듈; 및 상기 안경 프레임의 우안 프레임측에 설치되는 우안 카메라모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 상기 좌안 카메라모듈 및 우안 카메라모듈은 전방을 지향하도록 설치된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 상기 좌안 카메라모듈 및 우안 카메라모듈을 보호하는 보호 커버를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 상기 보호 커버는 선택적으로 카메라모듈을 개폐하는 셔터이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 상기 보호 커버는 투명한 재료로 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 상기 좌안 카메라모듈과 우안 카메라모듈은 초점거리가 50mm이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 상기 좌안 카메라모듈과 우안 카메라모듈은 47deg의 렌즈화각을 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 상기 좌안 카메라모듈에서 촬영된 이미지와 우안 카메라모듈에서 촬영된 이미지를 각각 별도로 저장하는 메모리수단을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 상기 좌안 카메라모듈에서 촬영된 이미지와 우안 카메라모듈에서 촬영된 이미지를 합성하여 3D 이미지 포맷으로 변환하는 이미지 신호 처리기를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 상기 이미지 신호 처리기에서 합성된 3D 이미지를 저장하는 메모리수단을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 외부기기와 데이터를 주고받을 수 있는 통신포트를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 상기 통신포트는 USB 포트이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 상기 안경프레임의 걸이구에는 카메라모듈에 전원을 공급하는 배터리가 내장된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 상기 안경프레임의 걸이구에는 카메라모듈에 전원을 공급하는 전원버튼과, 카메라모듈을 동작시키는 동작버튼이 설치된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경은, 상기 전원버튼 및 동작버튼은 정전식 터치키로 구성된다.
본 발명에 의한 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경에 따르면, 사람이 일상적으로 착용하는(wearing) 안경에 듀얼 카메라를 설치하여 입체영상 촬영 기능을 부여함으로써 3D 이미지를 촬영하기 위한 장비를 별도로 휴대할 필요 없이 언제 어디서나 간편하게 입체영상을 촬영할 수 있도록 하며, 안경 착용자의 시선으로 바라보는 사물을 그대로 3D 이미지로 촬영할 수 있어서 3D 이미지 촬영에 적합한 새로운 입체영상 촬영장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 3D 카메라의 외관을 보인 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 입체영상 촬영 기능을 부가한 안경의 사시도
도 3은 양안시차를 이용하여 3D 이미지를 촬영하는 예를 보인 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템 구성을 보인 블록도,
도 5는 도 4의 예에서 동작 흐름을 보인 흐름도,
도 6은 본 발명의 다른 실싱예에 따른 시스템 구성을 보인 블록도,
도 7은 도 6의 예에서 동작 흐름을 보인 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 설명에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 이하에서 설명되는 "~부"와 같은 구성들은 어떤 역할들을 수행하는 구성요소이며, 소프트웨어 또는 FPGA(Field-Programmable Gate Array)나 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다. 그렇지만, "~부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 예컨대, "~부"는 어드레싱할 수 있는 저장매체에 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 일예로서, "~부"는 어떤 프로세스들, 함수들, 속성들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 펌웨어, 마이크로코드, 데이터베이스, 변수들을 포함할 수 있다. 또한, "~부"는 더 큰 구성요소 또는 "~부"에 포함되거나, 더 작은 구성요소들 및 "~부"들을 포함할 수 있다. 또한, "~부"는 자체적으로 독자적인 CPU를 가질 수도 있다.
그리고, 각 구성요소의 위치를 설명하는 과정에서 "좌측", "우측", "좌안", "우안" 등의 방향을 한정하는 용어들은 안경을 착용한 착용자의 입장에서 방향을 정의한 것이다. 즉, 좌안 카메라모듈이라 함은 안경 착용자의 좌안에서 바라보는 영상을 촬영하는 카메라모듈로서, 안경 프레임의 좌안 프레임측에 설치되는 카메라모듈을 의미한다.
도 2는 본 발명에 따른 입체영상 촬영 기능을 부가한 안경의 사시도이다. 이를 참조하여 본 발명의 안경 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.
일반적인 안경과 마찬가지로 안경 프레임은 좌안 렌즈를 거치하기 위한 좌안 프레임(11), 우안 렌즈를 거치하기 위한 우안 프레임(12), 좌안 프레임(11) 및 우안 프레임(12) 각각에서 밴딩부(13)를 매개로 연결되어 귀에 걸도록 구비된 걸이구(14)로 구성된다.
좌안 프레임(11)에는 좌안에서 바라보는 피사체를 촬영하는 좌안 카메라모듈(21)이 설치되고, 우안 프레임(12)에는 우안에서 바라보는 피사체를 촬영하는 우안 카메라모듈(22)이 설치된다. 좌안 카메라모듈(21)과 우안 카메라모듈(22)은 사람의 시선으로 피사체를 촬영해야 하므로 전방을 지향하도록 설치된다. 또한 카메라모듈의 지향각은 얼라인(align)된 상태로 고정된다.
이와 같이 안경에 듀얼 카메라를 설치하면, 도 3에서 보여지는 바와 같이 피사체(30)를 촬영할 때 양안시차를 이용하여 이미지를 담을 수 있고, 두 카메라모듈에서 촬영된 이미지는 각각 별도로 저장되어 추후 PC 등에서 3D 이미지로 합성되거나 안경 내부에서 직접 3D 이미지 포맷으로 합성하여 저장할 수 있다.
또한, 사람의 눈이 위치한 곳에 인접하여 좌안 카메라모듈(21)과 우안 카메라모듈(22)이 설치되므로, 사실감이 높은 3D 이미지를 얻을 수 있다.
좌안 카메라모듈(21)과 우안 카메라모듈(22)은 바람직하게는 초점거리가 50mm인 광학계를 구비한다. 그리고 각 카메라모듈은 47deg의 렌즈화각을 갖는다. 이러한 초점거리와 렌즈화각을 갖는 카메라모듈은의 광학계는 흡사 사람의 눈과 비슷하다. 따라서 실제 사람이 뇌에서 인식하는 것과 유사한 3D 이미지를 얻을 수 있다.
카메라모듈은 안경이 고유의 두께와 규격 등을 유지해야 하므로 소켓 타입의 소형 카메라모듈로 설치된다. 그리고 카메라모듈이 걸이구(14) 내부에 장치한 배터리(도시 안함) 및 구동회로 등이 인쇄된 인쇄회로기판(도시 안함)과 전기적으로 연결하기 위해서는 밴딩부(13)를 경유해야 하므로, RF(Rigid Flexible) 타입의 카메라모듈이 설치된다. 그리고 차동 직렬(Differential Serial) 통신을 사용하여 카메라모듈과 인쇄회로기판간 라인의 수를 최대한 줄인다.
도 2에서는 도시하지 않았지만, 좌안 카메라모듈(21)과 우안 카메라모듈(22)을 은폐하고 외부의 충격이나 습기 등으로부터 보호하기 위하여 보호 커버가 사용된다. 보호 커버는 카메라모듈의 렌즈를 선택적으로 개폐하는 셔터일 수 있다. 또는 투명한 글래스로 구성될 수도 있다.
도 2에 도시한 바와 같이 걸이구(14)의 외부로는 전원버튼(23), 카메라모듈을 동작시키는 동작버튼(24), 외부기기와 데이터를 주고받을 수 있는 통신포트(26)가 설치된다.
전원버튼(23)과 동작버튼(24)은 정전식 터치키로 구성된다. 정전식 터치키는 감압식 터치 방식이 압력을 주어 터치패드를 굴절시키는 것과 달리 소프트 터치를 인식하는 키이다. 따라서 버튼 조작시 압력에 의해 안경이 밀리는 현상을 방지할 수 있다.
통신포트(26)는 다양한 방식의 포트로 구성될 수 있겠으나, 범용성이 높은 USB 포트로 구성된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안경 내부의 시스템 구성을 보인 블록도이다. 이를 참조하면, 본 발명에서의 시스템은 두 개의 카메라모듈(21, 22)과, 제어부(40)와, 전원부(52)와, 터치키(54)와, 메모리수단(56)과, USB 포트(58)로 구성된다.
전원부(52)는 배터리로부터 공급된 DC 전원을 각 구성요소로 전달한다. 배터리의 전원을 승압하거나 안정화시키기 위하여 정전압 레귤레이터 등이 이용된다.
터치키(54)는 앞서 언급한 바와 같이 정전식 터치키이다. 정전식 터치키는 터치입력을 검출하기 위한 검출패드와, 전용의 터치키 칩 등으로 구성된다. 한편, 별도의 터치키 칩을 사용하지 않고, 제어부(40)를 구성하는 마이컴 등에 터치 인식 알고리즘 등이 포함되도록 할 수도 있다.
메모리수단(56)은 촬영된 이미지를 저장하는 저장매체이고, USB 포트(58)는 USB 2.0 또는 1.1 규격의 포트이다.
제어부(40)는 안경에서 입체영상을 촬영하는 전체 구성요소들을 제어하는 수단이다. 제어부(40)는 마이컴 등을 포함할 수 있다. 또한, 터치 입력을 처리하기 위한 터치입력 인터페이스부(42)와, USB 포트(58)에 접속된 외부기기와 데이터를 주고받기 위한 USB 인터페이스부(44)를 포함한다.
도 5는 도 4의 시스템에서의 동작흐름을 보여준다. 도 5를 참조하면, 사용자가 터치키인 전원버튼(23)을 조작하는 것으로 단계가 시작된다(ST110). 이후 제어부(40)는 배터리의 전원을 카메라모듈에 공급한다(ST120). 그리고 카메라모듈의 전방에 설치된 보호 커버를 개방한다(ST130). 사용자의 동작버튼(24) 조작을 대기하다가, 동작버튼(24)이 입력되면 좌안 카메라모듈(21)과 우안 카메라모듈(22)을 각각 동작시켜 이미지를 캡쳐한다(ST140). 그리고 나서 좌안 이미지와 우안 이미지를 각각 별도로 분리하여 메모리수단(56)에 저장한다.
이후에 사용자가 USB 포트(58)에 메모리스틱이나 외부기기 등을 연결하여 저장된 이미지를 추출하고, 좌안 이미지와 우안 이미지를 PC 등에서 합성하여 3D 이미지를 생성할 수 있을 것이다.
대체의 실시예로는 도 6에 도시한 바와 같이 시스템 내부에 이미지 신호 처리기(ISP;Image Signal Processor)를 직접 내장할 수 있다. 이 경우 이미지 신호 처리기(60)는 좌안 카메라모듈(21)에서 촬영된 이미지와 우안 카메라모듈(22)에서 촬영된 이미지를 합성하여 3D 이미지 포맷으로 생성한다.
도 7을 참조하면, 단계 ST210 내지 ST240까지는 도 5의 예시에서 ST110 내지 ST140까지와 동일하다. 이후에 이미지 신호 처리기(60)에서 3D 이미지를 생성하고(ST250), 3D 이미지 파일이 메모리수단(56)에 저장된다(ST260).
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.
11 : 좌안 프레임 12 : 우안 프레임
13 : 밴딩부 14 : 걸이구
21 : 좌안 카메라모듈 22 : 우안 카메라모듈
23 : 전원버튼 24 : 동작버튼
26 : 통신포트 30 : 피사체
40 : 제어부 42 : 터치입력 인터페이스부
44 : USB 인터페이스부 52 : 전원부
54 : 터치키 56 : 메모리수단
58 : USB 포트 60 : 이미지 신호 처리기

Claims (15)

  1. 안경 프레임;
    상기 안경 프레임의 좌안 프레임측에 설치되는 좌안 카메라모듈; 및
    상기 안경 프레임의 우안 프레임측에 설치되는 우안 카메라모듈을 포함하는 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌안 카메라모듈 및 우안 카메라모듈은 전방을 지향하도록 설치되는 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌안 카메라모듈 및 우안 카메라모듈을 보호하는 보호 커버를 더 포함하는 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보호 커버는 선택적으로 카메라모듈을 개폐하는 셔터인 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
    controler controller
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 보호 커버는 투명한 재료로 구성되는 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌안 카메라모듈과 우안 카메라모듈은 초점거리가 50mm인 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌안 카메라모듈과 우안 카메라모듈은 47deg의 렌즈화각을 갖는 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌안 카메라모듈에서 촬영된 이미지와 우안 카메라모듈에서 촬영된 이미지를 각각 별도로 저장하는 메모리수단을 더 포함하는 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌안 카메라모듈에서 촬영된 이미지와 우안 카메라모듈에서 촬영된 이미지를 합성하여 3D 이미지 포맷으로 변환하는 이미지 신호 처리기를 더 포함하는 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이미지 신호 처리기에서 합성된 3D 이미지를 저장하는 메모리수단을 더 포함하는 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
  11. 제 8항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    외부기기와 데이터를 주고받을 수 있는 통신포트를 더 포함하는 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 통신포트는 USB 포트인 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 안경프레임의 걸이구에는 카메라모듈에 전원을 공급하는 배터리가 내장된 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 안경프레임의 걸이구에는 카메라모듈에 전원을 공급하는 전원버튼과, 카메라모듈을 동작시키는 동작버튼이 설치된 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 전원버튼 및 동작버튼은 정전식 터치키로 구성된 입체영상 촬영 기능을 구비한 안경.
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