KR20040095027A

KR20040095027A - 광 발산 조정용 적외선 조명장치

Info

Publication number: KR20040095027A
Application number: KR1020030028623A
Authority: KR
Inventors: 김두근; 최규정; 박영철
Original assignee: 김두근; 최규정; 박영철
Priority date: 2003-05-06
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2004-11-12
Also published as: KR100518250B1

Abstract

본 발명은 광발산 조정용 조명장치에 관한 것으로, 피사체를 감지하여 자동으로 줌렌즈의 초점을 맞춰 디지털 영상을 출력하는 CCD카메라(10)의 노출을 조절하는 오토아이리스 신호 및 피사체의 원근에 따라 줌렌즈의 초점을 조절하는 초점조절신호를 신호검출부(20)에 검출하여 제어부(30)에 출력하고, 상기 제어부(30)는 상기 신호검출부(20)에서 검출한 신호를 분석하여 적외선 광원의 출력 및 적외선 발산각을 조절하기 위한 제어신호를 적외선 광원부(40)와, 렌즈구동부(60)에 각각 출력하며, 상기 렌즈구동부(60)는 상기 적외선 광원부(40)의 제2광학렌즈(51)을 상기 제어부(30)의 제어신호에 따라 이동시켜 적외선 발산각을 조절함으로써 피사체의 조명효율을 향상시킨다.

Description

광 발산 조정용 적외선 조명장치{lighting apparatus which diffuse infrared rays}

본 발명은 적외선 조명장치에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 일반 카메라의 전동 줌렌즈의 화각과 야간 또는 시계가 어두운 악천후 속에서도 피사체를 선명하게 조명하는 적외선 렌즈의 화각을 연동되게 함으로써 피사체의 조명 효율을 향상시키는 광발산 조정용 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로 아파트, 백화점, 주택 등의 실내 또는 실외에는 주야간의 경비를 목적으로 감시카메라가 설치되어 있으며, 이러한 감시카메라는 감시하는 시간동안 소정의 밝기를 계속 유지하는 장소에 사용되는 일반적인 카메라와, 외부의 조건에 따라 밝기가 변하는 장소에 사용되는 적외선 LD 또는 LED를 가지는 적외선 조명장치를 설치한 카메라를 구분되어 사용된다.

상기 적외선 LD 또는 LED를 가지는 적외선 조명장치는 설정된 조도 이하로 떨어지면 자동으로 전원이 공급되어 적외선 LED가 작동되고, 적외선 LED에서 발생되는 빛을 통하여 보다 식별력이 우수한 영상을 제공하며, 야간 또는 시계가 어두운 악천후에서도 피사체를 촬영할 수 있도록 한다.

그러나, 종래의 적외선 LD 또는 LED를 가지는 적외선 조명장치는 적외선의 발산각이 고정되어 있어서 CCD카메라와 같은 디지털 카메라를 사용하여 카메라의 화각을 조정하면서 화면을 구성할 경우, 피사체의 초점, 원근, 카메라의 줌배율에 따라 적외선의 광이 너무 좁거나 넓어지게 되어 피사체의 조명 효율이 떨어진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 일반 카메라의 화각을 조정하는 전동 줌렌즈와 적외선 광을 발산하는 적외선 렌즈의 화각을 연동시켜 상기 전동 줌렌즈의 화각에 따라 적외선 렌즈의 화각을 자동으로 조정함으로써 야간 또는 어두운 악천후 속에서도 피사체를 선명하게 조명함과 동시에 그 조명효율을 향상시키기 위한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 발산 조정용 적외선 조명장치를 도시한 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광발산 조정용 조명장치의 적외선 렌즈부를 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광발산 조정용 조명장치의 발산각을 도시한 개념도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : CCD카메라 20 : 신호검출부

30 : 제어부 40 : 적외선 광원부

50 : 적외선 렌즈부 60 : 렌즈 구동부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 다음과 같이 이루어져 있다.

조도가 낮은 곳에서도 피사체를 촬영할 수 있도록 하는 적외선 조명장치에 있어서,

피사체를 감지하여 자동으로 줌렌즈의 초점을 맞춰 디지털 영상을 출력하는 CCD카메라와;

상기 CCD 카메라의 노출을 조절하는 오토아이리스 신호 및 피사체의 원근에 따라 줌렌즈의 초점을 조절하는 초점조절신호를 검출하는 신호검출부와;

상기 신호 검출부에서 인가되는 오토아이리스 신호 및 초점조절신호를 비교/분석하여 피사체 주변의 조도에 따라 적외선의 광출력을 조절하고, 상기 CCD 카메라의 줌렌즈의 화각에 따라 적외선 렌즈의 화각을 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부와;

상기 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 적외선 광원의 출력을 조절하여 조도가 낮은 곳에서도 피사체를 촬영할 수 있도록 하는 적외선 광원부와;

상기 적외선 광원부에서 발산하는 빛을 모으는 제1광학렌즈와, 상기 제1광학렌즈에서 모은 빛의 발산각을 조정하는 제2광학렌즈와, 상기 제2광학렌즈에서 발산하는 빛의 분산을 막아주는 제3광학렌즈를 형성하는 적외선 렌즈부와;

상기 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 상기 적외선 렌즈부의 제2광학렌즈를 이동시켜 적외선의 발산각을 조정하는 렌즈구동부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광발산 조정용 조명장치를 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광발산 조정용 조명장치의 적외선 렌즈부를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광발산 조정용 조명장치의 발산각을 도시한 개념도이다.

도 1에서와 같이, 본 발명의 광발산 조정용 조명장치는 피사체를 촬영하는 CCD 카메라(10)와, 상기 카메라와 연결되는 신호검출부(20)와, 상기 신호검출부(20)에서 인가되는 신호를 비교/분석하여 적외선의 광출력 및 적외선의 발산각을 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(30)와, 상기 제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 따라 적외선을 발산하는 적외선 광원부(40)와, 상기 적외선 광원부(40)에서 발산하는 적외선을 투과시키는 적외선 렌즈부(50)와, 상기 제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 따라 상기 적외선 렌즈부(50)의 발사각을 조절하는 렌즈 구동부(60)로 이루어져 있다.

상기 CCD 카메라(10)는 피사체를 감지하여 자동으로 줌렌즈의 초점을 맞춰 디지털 영상을 출력하는 것으로, 상기 카메라의 영상센서(CCD)에서 검출되는 영상신호의 밝기에 따라 카메라의 노출을 조절하는 오토아이리스(AutoIris) 신호를 출력한다.

상기 신호검출부(20)는 상기 CCD 카메라(10)와 연결되어 카메라의 노출을 조절하는 오토아이리스 신호 및 피사체의 원근에 따라 줌렌즈의 초점을 조절하는 초점조절신호를 검출하여 그에 해당하는 전기적 신호를 출력한다.

상기 제어부(30)는 상기 신호 검출부(20)에서 인가되는 오토아이리스 신호 및 초점조절신호를 비교/분석하여 피사체 주변의 조도에 따라 적외선의 광출력을 조절하고, 상기 CCD 카메라(10)의 줌렌즈의 화각에 따라 적외선 렌즈의 화각을 조절하기 위한 제어신호를 출력한다.

상기 적외선 광원부(40)는 조도가 낮은 곳에서도 피사체를 촬영할 수 있도록 적외선을 발산하는 것으로, 상기 제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 따라 상기 적외선 광원의 출력이 조절된다.

예를들면, 상기 적외선 광원부(40)는 LD(Laser Diode) 또는 LED(Light Emitting diode)를 설치하여 적외선을 발산하는 것이 바람직하다.

상기 적외선 렌즈부(50)는 상기 적원선 광원부(40)에서 발산하는 적외선을 투과시켜 피사체를 조명하는 것으로, 도 2a 및 2b와 같이, 상기 적외선 광원부(40)에서 발산하는 빛을 모으는 제1광학렌즈(51)와, 상기 제1광학렌즈(51)에서 모은 빛의 발산각을 조정하는 제2광학렌즈(52)와, 상기 제2광학렌즈(52)에서 발산하는 빛의 분산을 막아주는 제3광학렌즈(53)를 형성한다.

예를들면, 상기 제1광학렌즈(51)는 빛을 모으는 수렴 렌즈를 사용하고, 상기 제2광학렌즈(52)는 빛을 발산시키는 발산 렌즈을 사용하며, 상기 제3광학렌즈(53)는 목적이나 출력에 따라 수렴이나 발산 또는 평행광선을 만들 수 있는 선택적인렌즈을 사용하는 것이 바람직하며, 필요에 따라서는 상기 제3광학렌즈를 생략 할 수 있다.

상기 렌즈구동부(60)는 상기 제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 따라 상기 적외선 렌즈부(50)의 제2광학렌즈(52)를 이동시켜 적외선의 발산각을 조정한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 광 발산 조정용 적외선 조명장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, CCD 카메라(10)가 피사체를 감지하면, 상기 CCD 카메라(10)는 피사체의 원근과 영상신호의 밝기에 따라 줌렌즈의 초점과 노즐을 조절하기 위해 그에 해당하는 초점조절 신호 및 오토아이리스 신호를 출력한다.

이때, 신호검출부(20)는 상기 CCD 카메라(10)에서 인가되는 초점조절 신호 및 오토아이리스 신호를 검출하여 그에 해당하는 전기적 신호를 제어부(30)에 출력한다.

상기 제어부(30)는 상기 신호검출부(20)에서 인가되는 초점조절 신호 및 오토아이리스 신호를 비교/분석하여 적외선 광원의 출력을 제어하기 위한 제어신호를 적외선 광원부(40)에 출력함과 동시에 적외선 광원의 발산각을 조절하기 위한 제어신호를 상기 렌즈 구동부(60)에 출력한다.

이때, 상기 적외선 광원부(40)는 상기 제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 따라 적외선 광원의 출력을 조절하여 상기 적외선 렌즈부(50)를 통해 피사체에 적외선을 발사한다.

이와동시에, 상기 렌즈 구동부(60)는 상기 제어부(30)에서 인가하는 제어신호에 따라 상기 CCD 카메라의 줌렌즈와 연동되게 상기 적외선 렌즈부(50)의 제2광학렌즈(52)를 이동시켜 적외선의 발산각을 조절한다.

한편, 상기 CCD 카메라(10)의 줌렌즈와 연동되는 상기 적외선 렌즈부(50)의 이동범위 설정 및 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 CCD 카메라(10)의 줌렌즈에 최초전원이 공급되는 순간 상기 CCD 카메라(10)의 줌렌즈가 최소 줌 상태로 세팅되어 가장 넓은 화각을 갖도록 하고, 이와동시에 상기 적외선 렌즈부(50)의 제2광학렌즈(52)를 도2a와 같이 위치시켜 가장 넓은 화각을 갖도록 세팅한다.

이때, 최대 발산각은 고정 블록2(B)의 위치를 조절하여 조정할 수 있도록 한다.

이어서, 상기 CCD 카메라(10)의 줌렌즈를 최대 줌 상태로 놓고 화면에 보이는 적외선 광이 화면에 맞도록 상기 제2광학렌즈(52)를 위치시키고, 그 위치 이상으로 렌즈가 더 움직이지 못하도록 고정블럭1(A)을 이용하여 도 2b와 같이 움직일 수 있는 범위를 고정시켜 놓는다.

이렇게 함으로써 상기 제2광학렌즈(52)의 이동범위가 결정되고, 이 범위 내에서 CCD 카메라(10)의 줌렌즈가 이동될 때, 적외선 렌즈부(50)의 광발산각은 상기 줌렌즈의 위치에 따라 선형적으로 변하게 된다.

또한, 상기 CCD 카메라(10)의 줌렌즈의 최소 줌 배율에서 최대 줌 배율로 움직이는 시간과 동일한 시간에 적외선의 최대 광 발산각에서 최소 광 발산각으로 움직이도록 상기 적외선 렌즈부(50)의 제2광학렌즈(52)의 구동시간을 동기시키면 CCD카메라(10) 줌렌즈의 화각과 적외선 렌즈부(50)의 발산각을 자동으로 일치시킬 수 있다.

따라서, 상기 CCD 카메라(10)의 줌렌즈가 최소 줌 배율에서 최대 줌 배율로 조정될 때, 상기 적외선 렌즈부(50)의 제2광학렌즈(52)을 이동시켜 적외선 발산각을 도 3a와 같이 최대에서 최소로 조정되도록 하고, 이와 반대로 최대 줌 배율에서 최소 줌 배율로 조정될 때는 적외선 발산각을 도 3b와 같이 최소 발산각에서 최대 발산각으로 조정함으로써 상기 CCD 카메라(10)의 줌 배율에 따라 적외선 발산각을 자동으로 조정할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 피사체를 촬영하는 카메라의 줌렌즈와 적외선 조명장치의 적외선 렌즈를 연동시켜 상기 카메라의 줌렌즈의 화각에 따라 상기 적외선 렌즈의 적외선 발산각이 자동으로 좁아지거나 넓어지게 함으로써 피사체의 조명효율을 향상시키고, 야간 또는 시계가 불량한 곳에서도 피사체를 선명하게 식별할 수 있도록 함으로써 빌딩, 아파트, 주택 등의 경비를 보다 효율적으로 실행할 수 있다.

Claims

조도가 낮은 곳에서도 피사체를 촬영할 수 있도록 하는 적외선 조명장치에 있어서,

피사체를 감지하여 자동으로 줌렌즈의 초점을 맞춰 디지털 영상을 출력하는 CCD카메라(10)와;

상기 CCD 카메라(10)의 노출을 조절하는 오토아이리스 신호 및 피사체의 원근에 따라 줌렌즈의 초점을 조절하는 초점조절신호를 검출하는 신호검출부(20)와;

상기 신호 검출부(20)에서 인가되는 오토아이리스 신호 및 초점조절신호를 비교/분석하여 피사체 주변의 조도에 따라 적외선의 광출력을 조절하고, 상기 CCD 카메라의 줌렌즈의 화각에 따라 적외선 렌즈의 화각을 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(30)와;

상기 제어부(30)에서 인가되는 제어신호에 따라 적외선 광원의 출력을 조절하여 조도가 낮은 곳에서도 피사체를 촬영할 수 있도록 하는 적외선 광원부(40)와;

상기 적외선 광원부(40)에서 발산하는 빛을 모으는 제1광학렌즈(51)와, 상기 제1광학렌즈(51)에서 모은 빛의 발산각을 조정하는 제2광학렌즈(52)와, 상기 제2광학렌즈(52)에서 발산하는 빛의 분산을 막아주는 제3광학렌즈(53)를 형성하는 적외선 렌즈부(50)와;

상기 제어부(40)에서 인가되는 제어신호에 따라 상기 적외선 렌즈부(50)의 제2광학렌즈(52)를 이동시켜 적외선의 발산각을 조정하는 렌즈구동부(60)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 발산 조정용 적외선 조명장치.