KR101673203B1 - 지오데식 돔 설계기법이 적용된 돔 구조 카메라 화질 테스트용 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테스트를 다양하고 정밀하게 함과 동시에 공간활용도를 높인 카메라 테스트용 검사장치를 제공하고자 한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 하부가 개구됨과 동시에 상부가 구형상으로 이루어지며 내부가 중공(中空)된 외부케이싱 및 상기 외부케이싱 내측에 설치되며 돔 형태로 이루어짐과 동시에 하부가 개구된 LED모듈돔을 포함하며, 상기 LED모듈돔은 중심으로부터 사방으로 단면상 하부 개구부 양단부까지의 각도가 180도 이상을 이루도록 형성됨과 동시에 복수 개의 단위LED모듈이 지오데식돔(geodesic dome) 형태를 이루도록 연결되어 이루어지며, 상기 단위LED모듈은 삼각형상으로 이루어지는 베이스부 및 상기 베이스부에 설치되며 외부 제어부의 제어에 의하여 작동하는 LED부를 포함하며, 상기 외부케이싱과 상기 LED모듈돔을 고정시키는 고정플레이트가 더 구비되며, 상기 LED모듈돔 내측에 상기 LED모듈돔으로부터 이격된 상태로 설치됨과 동시에 하부가 개구되며 구 형상으로 이루어지되 내부가 중공(中空)된 확산구부가 더 구비되며, 상기 확산구부는 중심으로부터 사방으로 단면상 하부 개구부 양단부까지의 각도가 180도 이상을 이루도록 형성되며, 상기 LED모듈돔과 상기 확산구부를 고정시키는 보조고정플레이트부가 더 구비되는 지오데식돔 설계기법이 적용된 돔구조 카메라 화질 테스트용 검사장치를 제공한다.

Description

지오데식 돔 설계기법이 적용된 돔 구조 카메라 화질 테스트용 검사장치{Dome structure testing device for sensing quality of camera image adopting Geodesic dome design technique}

본 발명은 카메라의 검사 장비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조도와 색온도를 다양하고 정밀하게 변경할 수 있으며 특히 지오데식 돔 설계기법을 적용하여 사각(寫角)이 180도를 넘는 초광각 렌즈(어안렌즈)를 탑재한 카메라 모듈의 Focusing 작업 또는 영상검사를 원활하게 진행할 수 있게 하는 지오데식 돔 설계기법이 적용된 돔 구조 카메라 화질 테스트용 검사장치에 관한 것이다.

카메라는 렌즈로 입사되는 빛이 카메라 내부의 필름 표면에 노광 되거나, 이미지센서에 신호를 주어 하나의 정지 영상이 만들어지게 된다. 빛이 없다면 카메라는 촬상(撮像)을 할 수 없으므로 카메라에 있어서 빛은 절대적으로 중요한 입력 신호라 할 수 있다.

카메라를 이용하여 흰색 종이를 촬영한다고 가정할 때, 빛이 하나도 없는 어두운 환경이라면 종이의 형태 및 색상을 전혀 구분할 수 없다. 이는 입력 신호가 없기 때문에 출력 신호 역시 없기 때문이다.

실제 주변 환경에서도 아주 어두운 환경에서 촬영을 하게 되는 경우가 생기기 때문에 화질 평가 시 얼마나 낮은 조도 환경에서 이미지가 나타나는지에 대한 평가가 필요하며, 이를 위해 조도를 가변시켜 화질 평가를 할 필요성이 있다.

한편, 광원의 빛을 수치적으로 표시하는 방법으로 Kelvin(절대온도, K)를 이용해 수치화 한 것을 색온도(Color Temperature)라 한다.

사람의 시각은 이러한 색온도의 변화에 스스로 대응하여 같은 색을 색온도가 틀린 다른 광원에서 관찰하여도 같은 색으로 인지하지만, 카메라나 이미지 센서는 보여지는 그대로를 여과 없이 나타내기 때문에 백열등 아래에서 찍은 사진은 빨갛게 나오고, 새벽녘에 촬영한 사진은 파랗게 나오게 된다.

일반적으로 붉은색을 띄는 광원은 낮은 색온도 값을 가지고, 푸른 빛을 띄는 빛은 높은 색온도 값을 가지며 이를 수치로 표현하면, 백열등은 약 3,000K(K는 색온도의 단위로서 Kelvin 의 약자)의 색온도를 가지며, 새벽녘의 푸르스름한 광원은 약 10,000K 의 색온도를 갖게 되는데, 5000K 를 기준으로 높은 수치는 푸른 색을 띄고, 낮은 수치는 붉은색을 띈다.

따라서, 다양한 환경에서 사용될 수 있는 카메라의 화질 평가에 있어서 카메라나 이미지센서 제조사에서는 광원의 색에 대한 물리적인 수치인 색온도(Color Temperature)를 제어하여 다양한 종류의 색온도의 인공 광원을 구현하여야 한다.

그리고, 카메라는 여러 가지 색온도 특성을 가지는 빛이 비추어진 백색 피사체, 지정 색 피사체 등과 같은 표준피사체를 기준으로 잡고 RGB 신호의 비율이 같아지도록 카메라나 이미지센서의 강도(Gain)나 기준 백색(White Point) 이나 기준 흑색(Black Point)과 같은 신호 값들을 조절하여야 하며, 또한 이와 같은 조도나 색온도에 따른 제조된 카메라의 화질 재현에 대한 검사도 필요하다.

이와 같은 카메라 테스트를 위하여 많이 사용되는 것으로서 적분구가 있으며, 이와 같은 적분구는 빛을 고르게 반사하고 분산하여 적분구의 개구부에 동일한 양의 빛을 내보내도록 설계가 되어 있고, 또한 적은 양의 빛을 손실 없이 개구부로 전달하는 역할을 하기 때문에 높은 밝기가 필요할 수 있는 화질평가 환경에서 최소한의 에너지로 최대의 효과를 낼 수 있다.

현재 카메라의 화질 평가를 위해서는 암실이 구비된 적분구가 적용되는데, 균일한 밝기의 조사면 확보를 위해 최소 15 면적으로 조성되며, 광원 조사면의 균일한 밝기 확보를 위해 지나치게 부피가 큰 박스형 광원을 좌우에서 조사하여 화질 평가 환경을 구성하며, 조사면의 균일도를 유지하면서 최대 밝기를 1000Lux 로 유지하기 위해서는 3000W 이상의 전력이 소모된다.

그리고, 초광각 렌즈(어안렌즈)를 탑제한 카메라 모듈의 Focusing 작업 또는 영상검사를 위한 기술로는 일반 면광원을 여러 개를 일정한 각도를 형성하여 구성하는 방법과 적분구를 사용하여 일반 면광원에서 나오는 빛을 적분구 내부에 반사 물질을 통하여 빛을 고르게 확산시켜 구성하는 방법이 있다.

그 중 일반 면광원 여러 개로 구성하는 방법은 색온도를 자유롭게 변경하기 어려운 문제가 있으며, 카메라에서 면 광원까지의 거리가 일정하게 구현될 수 없음은 물론 180도 이상의 카메라를 검사하기 위해 여러 개의 광원을 사용해야 한다는 문제점이 있다.

그런데, 종래 구성에 따른 적분구를 사용하여 검사를 하는 방법은 색온도를 자유롭게 변경하기 어려웠으며, 적분구 내부를 균일하게 만들기 위해서 빛의 반사가 많이 되어야 하기 때문에 적분구의 크기가 커져야 되고 특히 카메라 모듈을 내부에 집어넣게 되면 빛의 반사 및 균일도에 영향을 주기 때문에 더욱 큰 적분구로의 제작이 필요하다. 이에 따라서 카메라를 대량으로 생산을 해야 하는 생산라인에서는 공간의 협소로 인한 생산 수율의 문제가 나타날 수 있다.

그러므로, 구성이 콤팩트 하면서도 다양한 색온도 및 조도 적용이 가능한 새로운 형태의 검사장치의 개발이 필요하였다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출(案出)된 것으로서, 본 발명은 사각(寫角)이 180도를 넘는 초광각 렌즈(어안렌즈)를 탑재한 카메라 모듈의 Focusing 작업 또는 영상검사를 진행할 수 있는 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 검사장치 내 색온도 및 조도의 조절이 정확하고 용이하게 이루어질 수 있는 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 전체적인 구성이 콤팩트한 디자인으로 이루어져 설치 운영이 효율적이며 공간 활용을 높일 수 있는 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하부가 개구됨과 동시에 상부가 구형상으로 이루어지며 내부가 중공(中空)된 외부케이싱 및 상기 외부케이싱 내측에 설치되며 돔 형태로 이루어짐과 동시에 하부가 개구된 LED모듈돔을 포함하며, 상기 LED모듈돔은 중심으로부터 사방으로 단면상 하부 개구부 양단부까지의 각도가 180도 이상을 이루도록 형성됨과 동시에 복수 개의 단위LED모듈이 지오데식돔(geodesic dome) 형태를 이루도록 연결되어 이루어지며, 상기 단위LED모듈은 삼각형상으로 이루어지는 베이스부 및 상기 베이스부에 설치되며 외부 제어부의 제어에 의하여 작동하는 LED부를 포함하며, 상기 외부케이싱과 상기 LED모듈돔을 고정시키는 고정플레이트가 더 구비되며, 상기 LED모듈돔 내측에 상기 LED모듈돔으로부터 이격된 상태로 설치됨과 동시에 하부가 개구되며 구 형상으로 이루어지되 내부가 중공(中空)된 확산구부가 더 구비되며, 상기 확산구부는 중심으로부터 사방으로 단면상 하부 개구부 양단부까지의 각도가 180도 이상을 이루도록 형성되며, 상기 LED모듈돔과 상기 확산구부를 고정시키는 보조고정플레이트부가 더 구비되는 지오데식돔 설계기법이 적용된 돔구조 카메라 화질 테스트용 검사장치를 제공한다.

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또한, 상기 LED부는 기 설정된 복수 개의 색온도범위에 따라서 각각 작동하도록 복수 개가 설치될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 지오데식 돔 구조물이 적용된 카메라 화질 테스트용 검사장치의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 검사장치 내측에 다수 영역에 걸쳐 색온도 및 조도가 자유롭게 변경되도록 하되, 작동이 원활하게 이루어지도록 함으로써 다양하고 정확한 카메라 화질 측정이 가능하게 된다.

둘째, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 카메라에서 면 광원까지의 거리가 일정하게 구현이 되도록 하며, 180도 이상의 렌즈가 적용된 카메라를 검사할 수 있게 된다.

셋째, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전체 검사장치의 구조를 콤팩트(Compact)하게 구성할 수 있어 공간 활용도를 높일 수 있고 이는 생산라인에 반영되어 공간 활용도를 극대화할 수 있게 된다.

넷째, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 별도의 확산구부를 적용하여 균일하면서 정확한 색온도와 조도 표현이 가능하게 된다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지오데식 돔 설계기법이 적용된 돔 구조 카메라 화질 테스트용 검사장치를 이루는 주요 구성들의 분해사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지오데식 돔 설계기법이 적용된 돔 구조 카메라 화질 테스트용 검사장치를 이루는 주요 구성들이 결합된 후를 개략적으로 나타낸 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지오데식 돔 설계기법이 적용된 돔 구조 카메라 화질 테스트용 검사장치의 요부 단면도;
도 4는 상기 단위LED모듈의 사시도;
도 5는 단위LED모듈을 이용 지오데식돔 형태로 LED모듈돔이 구축된 모습을 나타낸 사시도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치에 있어서 LED부와 제어부 및 별도의 계측기간의 연결관계를 나타낸 블록도; 및
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치에 계측기가 장착 적용된 모습을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. 먼저, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지오데식돔 설계기법이 적용된 돔구조 카메라 화질 테스트용 검사장치를 이루는 주요 구성들의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지오데식돔 설계기법이 적용된 돔구조 카메라 화질 테스트용 검사장치를 이루는 주요 구성들이 결합된 후를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지오데식돔 설계기법이 적용된 돔구조 카메라 화질 테스트용 검사장치의 요부 단면도이다.

도시된 것처럼, 본 실시예에 따른 지오데식돔 설계기법이 적용된 돔구조 카메라 화질 테스트용 검사장치(100)는 외부케이싱(110), LED모듈돔(120)을 포함하여 이루어진다.

상기 외부케이싱(110)은 본 실시예에 따른 지오데식돔 설계기법이 적용된 돔구조 카메라 화질 테스트용 검사장치(100)의 외관을 이루는 것으로서, 내부에 중공(中空)부가 구비되되 하부가 개구된 형태를 이룬다. 또한, 상기 외부케이싱(110)은 하부 일정 구간은 원형드럼 그리고 상부는 구형상으로 이루어진다.

상기 외부케이싱(110)은 내부가 소정의 암실 형태를 이루도록 외부의 빛이 차단되는 재질로 이루어진다.

그리고, 상기 LED모듈돔(120)은 상기 외부케이싱(110)의 내부 중공(中空)부에 설치되며 상기 구 형상의 외부케이싱(110)에 대응되도록 돔 형태로 이루어짐과 동시에 하부가 개구된 형태를 이룬다.

또한, 상기 LED모듈돔(120)은 단면상 중심으로부터 하부 개구부 양단부까지의 각도가 180도 이상을 이루도록 형성되어 광각 렌즈의 테스트에도 효율적 운용이 가능하도록 구성된다.

상기 LED모듈돔(120)은 내측으로 LED부를 통한 빛이 공급되도록 하며, 자세한 설명은 후술한다.

한편, 본 실시예에 따른 지오데식돔 설계기법이 적용된 돔구조 카메라 화질 테스트용 검사장치(100)는 상기 LED모듈돔(120) 내측에 설치되되 하부가 개구되며 구 형상으로 이루어지는 확산구부(130)가 더 구비된다.

또한, 상기 확산구부(130)도 단면상 중심으로부터 하부 개구부 양단부까지의 각도가 180도 이상을 이루도록 형성된다.

상기 확산구부(130)는 상기 LED모듈돔(120)으로부터 빛을 공급받아 확산구부(130)를 따라서 확산구부 전체적으로 빛이 확산되어 내측으로 빛을 더욱 균일하게 공급하는 역할을 하게 된다.

소정의 빛의 확산판 역할을 하는 것으로서, 이를 위한 재질은 공지된 다양한 재질 중 일 형태가 적용될 수 있을 것이다.
이때, 도시된 것처럼 상기 LED모듈돔(120)과 상기 확산구부(130)를 고정시키는 보조고정플레이트부(133)가 더 구비되며, 상기 보조고정플레이트부(133)는 상기 확산구부(130)와 일체형으로 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 본 실시예에 따른 지오데식돔 설계기법이 적용된 돔구조 카메라 화질 테스트용 검사장치(100)는 상기 외부케이싱(110) 이 더 구비된다.

또한, 상기 외부케이싱(110) 하측으로는 원형 판상 형태의 보조브라켓(150)이 적용될 수 있으며, 상기 보조브라켓(150)은 중앙 개구부(152)가 구비된다.

자세히 도시되어 있지는 않지만, 상기 외부케이싱(110)과 LED모듈돔(120) 사이에는 별도의 탄성부재가 적용되거나 또는 페인트나 어두운 재질로 이루어지는 차폐물질이 적용되어 외부로부터의 빛이 보다 완벽하게 차단되도록 함이 바람직하다.

이하에서는 상기 LED모듈돔에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED모듈돔을 구성하는 단위LED모듈을 나타낸 분해사시도이며, 도 5는 상기 단위LED모듈의 평면도이다.

상기 도 4에서와 같이, 상기 LED모듈돔(120)은 단위LED모듈(121) 복수 개가 서로 연속적으로 연결되어 지오데식돔(Geodesic Dome) 형태를 이루도록 구성된다.

그리고 상기 단위LED모듈(121)은 삼각형상의 인쇄회로기판으로 이루어지며 설치커넥터가 실장된 베이스부(122) 및 상기 베이스부(122)에 실장되며 별도로 구비된 제어부의 제어에 의하여 작동하는 LED부(125)를 포함하여 구성된다.

또한 상기 LED부(125)가 LED모듈돔(120)의 내측을 향하도록 장착되며, 상기 베이스부(122)는 내측이 빛을 반사할 수 있는 재질로 코팅될 수 있다.

여기서, 상기 LED부(125)는 다양한 색상 표현이 가능한 구성을 이루며 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.

상술한 바와 같이, 단위LED모듈(121)이 지오데식돔 형태로 상기 LED모듈돔(120)을 이루게 되며, 이를 나타낸 도면은 도 5에서와 같다.

여기서, 상기 단위LED모듈(121)에 적용되는 LED부(125)는 한 가지의 색 온도를 표현 할 수 있으나 복수개의 실장으로 색온도 범위를 설정 할 수도 있고, 선택된 LED부(125)를 작동하여 원하는 색온도와 조도를 표현 할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치에 있어서 LED부와 제어부 및 별도의 계측기간의 연결관계를 나타낸 블록도로서, 도시된 것처럼, 본 실시예에 따른 검사장치(100)는 상기 LED부(125)와 전기적으로 연결되는 제어부(160)가 구비되되, 상기 제어부(160)는 다시 도 7에서와 같이 검사장치(100)에 별도로 설치되는 계측기(190)와 전기적으로 연결되어 기 프로그래밍된 알고리즘을 이용하여 사용자가 선택하는 색온도와 조도에 따른 LED부(125) 제어를 할 수 있게 된다.

즉, 본 실시예에 따른 검사장치(100)의 하부 개구부에 소정의 계측기(190)를 설치적용하여, 검사장치(100) 내부 색온도와 조도를 정밀하게 측정하도록 하되, 별도로 구비된 제어부(160)에서 측정된 색온도와 조도를 바탕으로 상기 LED부(125)를 종류별로 제어할 수 있게 된다. 위의 방법을 반복하면서 설정하고자 하는 색온도와 조도를 정확하게 만들 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 지오데식돔 설계기법이 적용된 돔구조 카메라 화질 테스트용 검사장치에 따르면, 검사장치 내측에 다수 영역에 걸쳐 색온도 및 조도가 자유롭게 변경되도록 하되, 작동이 원활하게 이루어지도록 함으로써 정확한 카메라 렌즈 측정이 가능하게 된다.

또한, 카메라에서 면 광원까지의 거리가 일정하게 구현이 되도록 하며, 180도 이상의 광각 렌즈가 구비된 카메라의 검사가 가능하게 된다.

나아가, 전체 검사장치의 구조를 콤팩트(Compact)하게 구성할 수 있어 생산라인에서의 공간 활용도를 극대화할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 지오데식돔 설계기법이 적용된 돔구조 카메라 화질 테스트용 검사장치
110: 외부케이싱 120: LED모듈돔
121: 단위LED모듈 122: 베이스부
125: LED부 130: 확산구부
150: 서브브라켓 160: 제어부

Claims (8)

1. 하부가 개구됨과 동시에 상부가 구형상으로 이루어지며 내부가 중공(中空)된 외부케이싱 및 상기 외부케이싱 내측에 설치되며 돔 형태로 이루어짐과 동시에 하부가 개구된 LED모듈돔을 포함하며,
   상기 LED모듈돔은 중심으로부터 사방으로 단면상 하부 개구부 양단부까지의 각도가 180도 이상을 이루도록 형성됨과 동시에 복수 개의 단위LED모듈이 지오데식돔(geodesic dome) 형태를 이루도록 연결되어 이루어지며,
   상기 단위LED모듈은 삼각형상으로 이루어지는 베이스부 및 상기 베이스부에 설치되며 외부 제어부의 제어에 의하여 작동하는 LED부를 포함하며,
   상기 외부케이싱과 상기 LED모듈돔을 고정시키는 고정플레이트가 더 구비되며,
   상기 LED모듈돔 내측에 상기 LED모듈돔으로부터 이격된 상태로 설치됨과 동시에 하부가 개구되며 구 형상으로 이루어지되 내부가 중공(中空)된 확산구부가 더 구비되며,
   상기 확산구부는 중심으로부터 사방으로 단면상 하부 개구부 양단부까지의 각도가 180도 이상을 이루도록 형성되며,
   상기 LED모듈돔과 상기 확산구부를 고정시키는 보조고정플레이트부가 더 구비되는,
   지오데식돔 설계기법이 적용된 돔구조 카메라 화질 테스트용 검사장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 LED부는 기 설정된 복수 개의 색온도범위에 따라서 각각 작동하도록 복수 개가 설치되는 지오데식돔 설계기법이 적용된 돔구조 카메라 화질 테스트용 검사장치.

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