적외선 겸용 CCTV카메라 모듈
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적외선 겸용 CCTV카메라 모듈
  • CCTV뉴스
  • 승인 2009.07.07 00:00
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일반적인 CCTV는 특정 장소에 설치되어 모든 상황을 감시하고 원격지에서 영상을 모니터링 하기 위한 목적으로 이용되어 왔다. 이를 위해 영상을 송출하기 위한 영상송출기와 영상 송출기로부터 송신된 신호를 수신하여 표시장치에 제공하는 표시부로 구성되며, 표시부는 수신되는 영상을 녹화하거나 특정화면을 출력할 수도 있다.

CCTV용 카메라는 감시하는 시간 동안 소정의 밝기를 계속 유지하는 장소에 사용되는 일반적인 카메라와, 외부의 조건에 따라 밝기가 변하는 장소에 사용되는 적외선 LED를 가지는 적외선 카메라로 구분되어 사용되고 있다. 적외선 카메라는 설정된 조도 이하로 떨어지면 자동으로 전원이 공급되어 적외선 LED가 작동되고, 적외선 LED에서 발생되는 빛을 통하여 보다 식별력이 우수한 영상을 제공하도록 이루어져 어떠한 환경에서도 사용이 편리하므로 적외선 카메라의 연구개발 및 보급이 급증하고 있는 추세이다.

하지만, 기존의 적외선 카메라는 주간에는 태양광에 적외선이 포함되어 있기 때문에 올바른 색상을 촬영할 수 없고 적외선으로 인하여 화면이 실제보다 포화되어 촬영될 수 있다. 또한, 가시광선과 적외선의 일정 영역만을 통과시키는 적외선 차단 필터를 장착하는 경우 주간 촬영 시 태양광에 포함된 적외선으로 인해 색상의 틀어짐이 발생하게 된다.

이와 같은 문제점을 보완하고 적외선 차단 필터의 이동이 가능한 적외선 겸용 카메라를 사용함으로써, 간단한 조작에 의해 주야간에 상관없이 한 대의 카메라를 이용하여 촬영을 손쉽게 할 수 있고, 선명한 화질의 영상을 얻을 수 있는 효과가 있는 LG이노텍의 적외선 겸용 CCTV카메라 모듈 기술을 아래 도면들을 참조하여 간단히 설명해본다.


그림 1. 적외선 겸용 카메라 모듈을 나타낸 단면도

그림 1은 적외선 겸용 카메라 모듈을 나타낸 단면도이며, 적외선 겸용 카메라 모듈은 크게 복수의 렌즈가 설치되는 렌즈 배럴이 상부 개방부에 삽입되어 장착되는 하우징의 하부 개방부와 결합되는 인쇄회로기판으로 구성한다. 하우징의 상부 개구부에 삽입 및 결합되는 렌즈 배럴은 렌즈 홀더(Lens Holder)의 기능을 하며 통상적으로 폴리카보네이트(Polycarbo-nate)등과 같은 수지에 의해 형성되고, 하우징 내부에 삽입되는 바닥부 측에 어퍼처(Aperture) 및 집광렌즈 등의 복수의 렌즈가 설치된다. 어퍼처는 집광렌즈 등을 통과하는 빛의 통로를 규정하고, 집광렌즈 등은 어퍼처를 통과한 빛을 후술하는 이미지센서 소자의 수광부에 수광 하도록 한다.

또한 하우징의 하부 개구부에 결합되는 인쇄회로기판에는 렌즈 배럴을 통과한 광을 수광하고 처리하기 위한 이미지센서 및 조도변화에 상응하여 선택적으로 적외선 광을 출력하는 복수의 적외선 LED가 실장 된다. 이미지센서는, 인쇄회로기판의 일면(하우징 내부를 향하는 면)에 와이어 본딩을 이용한 COB 패키징 방식에 의해 부착되며, 렌즈 배럴의 집광렌즈로부터 받아들여진 빛을 수광하고 광전 변환을 행하는 수광부와, 수광부에 의하여 발생한 신호를 화상 데이터로서 송신하는 등의 신호처리부로 구성된다.

이 기술에 따른 적외선 겸용 카메라 모듈은 렌즈 배럴의 상부에 위치하여 주간 촬영 시 적외선을 차단하기 위한 적외선 차단 필터를 사용한다. 적외선 차단 필터는 하나 또는 그 이상의 포스트에 의하여 지지되며, 하우징의 일측 또는 양측변에 포스트의 이동 경로를 제공하는 가이드가 형성되어 있다. 여기서 가이드는 적외선 차단 필터가 하우징의 위에 위치하는 적외선 차단 위치와, 적외선 차단 필터가 하우징에서 벗어나서 위치하는 적외선 통과 위치 사이에서 이동할 수 있는 경로를 제공한다.

포스트의 일측은 연장되어 적외선 차단 필터를 이동시키기 위한 핸들이 형성되어 있다. 여기서, 핸들은 일반적인 카메라의 줌링, 포커스링 등과 같이 링(Ring) 형태로 되어 있고, 매크로 방식과 유사하게 링(Ring)을 조작하여 적외선 차단 필터를 이동시키도록 구성할 수 있다.


그림 2. 개별 시스템과 중앙관제 시스템의 구조도

그림  2는 적외선 겸용 카메라 모듈의 촬영 상태를 나타낸 그림 이며, (a)는 적외선 겸용 카메라 모듈의 주간 촬영 상태를 나타낸 것으로서, 주간 촬영 시 적외선LED가 오프되고, 사용자의 핸들 조작에 의해 렌즈 배럴의 상부에 적외선 차단 필터가 위치하여 태양광으로부터의 적외선을 차단하게 된다.

(b)는 적외선 겸용 카메라 모듈의 야간 촬영 상태를 나타낸 것으로, 야간 촬영 시 적외선 LED가 온(ON)되고, 사용자의 핸들조작에 의해 렌즈 배럴의 상부로부터 적외선 차단 필터를 제거하여 야간에도 뚜렷한 영상을 얻을 수 있게 된다.

 

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