KR100233051B1 - 비디오 카메라의 손떨림 보정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 관한 것으로서, 외각 케이스 전면에 장착된 윈도우와 렌즈부 사이에 일정각도로 기울어지게 설치되는 고정부와, 상기 고정부 선단에 롤링 및/또는 피치의 2축 방향으로 자유구동 가능하게 장착되는 가동부와, 상기 가동부에 부착되어 피사체의 입사광을 직각으로 반사시키기 위한 미러부와, 상기 고정부와 가동부에 직교를 이루도록 설치되는 손떨림 보정수단과, 상기 손떨림 보정수단에 의해 보정되는 상기 가동부의 기울어진 방향 및 각도를 변위량으로 인식하기 위한 위치제어수단으로 손떨림 보정장치가 구성됨으로써, 촬상소자로 도달되는 입사광을 반사시키기 위한 미러부와 이를 포함한 가동부를 롤링 및/또는 피치방향으로 미세하게 자유 구동시켜 스크린에 투사되는 화질의 해상도 및 색추차를 향상시킬 수 있어 이에 따라 선명한 영상을 얻을 수 있고, 특히 손떨림을 보정하기 위한 장치의 크기를 박형으로 제작하여 실제 제품에 직접 채용할 수 있는 효과가 있다.

Description

비디오 카메라의 손떨림 보정장치

본 발명은 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미러부를 롤링 및 피치방향으로 구동시켜 손떨림을 보정하기 위한 보정장치를 박형으로 제작할 수 있도록 한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 동화상 전송이 가능한 휴대폰 및 캠코더를 포함한 비디오 카메라는 사용자가 휴대하기 간편하게 소형경량으로 제작되어 영상을 촬영하여 기록매체에 녹화하고, 녹화된 영상을 즉시 재생할 수 있도록 된 장치로서 최근에 그 활용이 보편화되어 널리 사용되는 추세이다.

그러나, 비디오 카메라는 통상 휴대하고 다니면서 물체를 촬영하기 때문에 불가피하게 손떨림이 발생되어 종종 그 영상이 흐트러지게 된다. 또한, 이러한 손떨림은 사용자의 숙련도, 또는 개인적인 특성에 의해 다소 그 정도의 차이는 있으나, 결국 촬영하고자 하는 영상의 초점 등이 흐트러져 특히 고배율의 스크린에 투사할 경우 화질의 해상도 및 색수차가 저하됨에 따라서 선명한 영상을 얻을 수 없는 단점이 있었다.

이와같은 단점을 해결하기 위해 종래에는 전기적 또는 기계적 장치들을 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치가 제공되었다. 즉, 전기적 장치로서 촬상장치(Charge Coupled Device)로 도달하는 입사광의 영상신호(화상)의 일부분을 취하여 그의 진동을 검출한 후 손떨림의 움직임에 맞대응하는 보정위치로 화상을 옮기는 방식과 각도센서를 이용하여 진동을 검출한 후 촬상장치로부터의 영상신호를 손떨림 방향에 대응되도록 영상위치를 변화시키는 방식이 제시되었다.

또한, 기계적 장치로서는 촬영장치 본체의 흔들림을 감지한 후 그 촬영장치의 움직임에 맞추어서 렌즈의 방향을 거꾸로 구동시키는 방식과 본체의 흔들림 신호를 검출한 다음 렌즈의 앞쪽에 위치한 액티 프리즘(acti-prism)의 광축을 변화시키는 방식이 제시되었다.

그러나, 상기와 같이 전자적 제어방식에 있어서는 손떨림을 보정할 경우 손떨림을 보정하지 않을 때에 비해 화질의 해상도가 떨어지며, 그 보정범위가 좁아지는 문제가 있고, 기계적인 제어방식에 있어서는 렌즈와 촬영장치 전체를 구동모타로 움직이기 때문에 소비전력이 커짐은 물론 소형 경량화를 실현할 수 없으며, 액티 프리즘으로 광을 굴절시킴에 따라서 그 광의 파장에 따라 광이 분해되어 색수차가 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 촬상소자으로 도달되는 입사광을 반사시키기 위한 미러부와 이를 포함한 가동부를 롤링 및/또는 피치방향으로 미세하게 자유 구동시킬 수 있는 비디오 카메라의 손떨림 보정장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 가동부를 구동시킴에 따라 스크린에 투사되는 화질의 해상도 및 색추차를 향상시킬 수 있어 이에 따라 선명한 영상을 얻을 수 있고, 특히 손떨림을 보정하기 위한 장치의 크기를 박형으로 제작하여 실제 제품에 직접 채용할 수 있는 비디오 카메라의 손떨림 보정장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비디오 카메라의 손떨림 보정장치가 적용되는 촬상장치를 개략적으로 도시한 측단면도,

도 2는 본 발명에 따른 손떨림 보정장치를 도시한 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 보정장치의 요부를 확대한 사시도,

도 4는 도 2에 도시된 손떨림 보정장치의 A-A 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 손떨림 보정장치의 미러부가 롤링방향으로 회전된 상태를 도시한 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 손떨림 보정장치의 미러부가 피치방향으로 회전된 상태를 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 외각 케이스 12 : 촬상소자

14 : 줌 렌즈 16 : 렌즈경통

18 : 렌즈부 20 : 포커스렌즈

22 : 배럴마스터 24 : 윈도우

26 : 미러부 30 : 고정부

32 : 배럴 32a,34a : 힌지부

34 : 중간지지대 34b : 수평 회전축

40 : 가동부 42 : 미러홀더

42a : 수직 회전축 50,50' : 롤링 및 피치 액츄에이터

52 : 지지대 54 : 코일

56 : 마그네트 58 : 요크

60 : 발광소자 62 : 수광소자

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 외각 케이스 전면에 장착된 윈도우와 렌즈부 사이에 일정각도로 기울어지게 설치되는 고정부와, 상기 고정부 선단에 롤링 및/또는 피치의 2축 방향으로 자유구동 가능하게 장착되는 가동부와, 상기 가동부에 부착되어 피사체의 입사광을 직각으로 반사시키기 위한 미러부와, 상기 고정부와 가동부에 직교를 이루도록 설치되는 손떨림 보정수단과, 상기 손떨림 보정수단에 의해 보정되는 상기 가동부의 기울어진 방향 및 각도를 변위량으로 인식하기 위한 위치제어수단으로 구비되는 것에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고정부는 배럴과 상기 배럴 내부에 장착되는 중간지지대로 구비되며, 상기 배럴 및 중간지지대 상면에 수평 및 수직으로 교차되는 힌지부가 마련된 것에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가동부는 상기 배럴의 힌지부에 롤링방향으로 회전 가능하게 결합되도록 양측면에 수평 회전축이 돌출된 중간지지대와 상기 중간지지대의 힌지축에 피치방향으로 회전 가능하게 결합되도록 양측면에 수직 회전축이 돌출된 미러홀더로 구비된 것에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 손떨림 보정수단은 상기 중간지지대 및 미러홀더에 동일한 구성을 갖도록 각각 설치되는 롤링 및 피치 액츄에이터로 이루어진 것에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치제어수단은 상기 배럴의 바닥면에 교차되도록 고정된 2개의 발광소자와 상기 발광소자와 수평선상을 이룰 수 있도록 하기 위해 상기 중간지지대와 미러홀더에 각각 고정된 수광소자로 구비된 것에 의해 달성된다.

이하, 본 발명에 따른 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 대한 바람직한 일실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 손떨림 보정장치를 도시한 도면들로서, 외각 케이스(10) 내부에는 촬상소자(12)에 피사체의 초점을 맞추기 위해 직선 이동가능한 줌 렌즈(14)가 설치된 렌즈경통(16)이 마련되며, 이의 선단에 렌즈부(18)가 장착되고, 렌즈경통(16)의 후방에는 피사체로부터 입사된 입사광을 조절할 수 있도록 조리개(iris)(도시되지않음)와 포커스렌즈(20)를 갖는 배럴마스터(22)가 결합된다.

외각 케이스(10) 전면에는 렌즈경통(16)으로 유입되는 이물질을 차단하기 위해 윈도우(24)가 부착되며, 윈도우(24)와 렌즈부(18) 사이에는 일정각도로 기울어진 고정부(30)가 설치되고, 이의 전면에는 피사체의 입사광을 직각으로 반사시키기 위하여 미러부(26)가 포함된 가동부(40)가 롤링 및/또는 피치방향으로 자유구동 가능하게 장착되어 있다.

고정부(30)와 가동부(40)에는 가동부(40)를 2축 방향으로 구동시켜 비디오 카메라의 촬영시 발생되는 손떨림을 보정할 수 있도록 손떨림 보정수단이 상호 직교를 이루도록 설치되고, 고정부(30)와 가동부(40)에는 손떨림의 보정시 가동부(40)의 기울어진 방향 및 각도를 변위량으로 인식할 수 있도록 위치제어수단이 부착된다.

상기의 고정부(30)는 일측방이 개방된 사각형상의 배럴과(32) 이의 내부에 장착되는 중간지지대(34)로 구비되고, 배럴(32) 및 중간지지대(34) 상면에는 수평 및 수직으로 교차되도록 힌지부(32a)(34a)가 각각 마련되어 있으며, 중간지지대(34) 일면에는 배럴(32)의 힌지부(32a)에 롤링(rolling)방향으로 회전 가능하게 결합되는 수평 회전축(34b)이 돌출된다.

가동부(40)는 상기 미러부(26)를 지지 고정하기 위한 미러홀더(42)와 이의 양측면에 돌출되어 도 3에서와 같이 중간지지대(34)의 힌지부(34a)에 피치(pitch)방향으로 회전 가능하도록 결합된 수직 회전축(42a)으로 구비되며, 상기 손떨림 보정수단은 중간지지대(34) 및 미러홀더(42)에 각각 설치되어 있는 동일한 구성을 갖는 롤링 및 피치 액츄에이터(50)(50')로 이루어진다.

롤링 및 피치 액츄에이터(50)(50')는 도 4에 도시된 바와같이 중간지지대(34)와 미러홀더(42)의 저면에 고정되는 지지대(52) 및 지지대(52) 일단부에 권선되어 인가되는 전원에 의해 자기장을 발생시키는 코일(54)과 마그네트(56)가 내벽에 부착된 "凹"형상의 요크(58)로 이루어진 보이스 코일 모터(voice coil motor)로 구비된다. 그리고, 위치제어수단은 배럴(32)의 바닥면에 교차되도록 고정된 2개의 발광소자(60)와 이에 대해 수평선상을 이루도록 중간지지대(34) 및 미러홀더(42)에 각각 고정되는 수광소자(62)로 구비된다.

여기에서, 일측방이 개방된 요크(58)에 승,하강 가능하게 위치된 지지대(52)는 코일(54)을 수평방향으로 권선시켜 보정장치의 두께를 박형화할 수 있도록 미러홀더에 대해 평행하게 위치됨이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 대한 작용을 도 5 및 도 6을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

피사체로부터 조사된 광은 렌즈부(18) 전방에 설치된 미러부(26)에 의해 반사되어 직각으로 각도가 변경되면서 촬상소자(12)로 도달한다. 이때, 피사체의 촬영시 비디오 카메라에서 손떨림이 발생되면 도시되지 않은 롤링센서와 피치센서에 의해 손떨림이 감지되고, 이의 신호는 롤링 및 피치제어부(도시되지않음)로 출력한다.

그 후, 롤링 및 피치제어부에서는 감지된 신호를 동작신호로 변환하고 제어신호를 발생하여 롤링 및 피치 액츄에이터(50)(50')를 동작시키면, 미러부(26)가 포함된 가동부(40)의 미러홀더(42)를 롤링방향과 피치방향으로 미세하게 자유 구동되면서 입사광의 방향과 각도를 보정한다.

다시 말하면, 미러홀더(42)의 저면에 직교되도록 설치된 롤링 및/또는 피치 액츄에이터(50)(50')를 구동시킴에 따라서 미러홀더(42)에 대해 평행하게 위치된 지지대(52)에 권선되어 있는 코일(54)로 인가되는 전원에 의해서 요크(58) 내벽에 부착된 마그네트(56)와의 상호작용 즉, 자기장의 영향으로 지지대(52)가 승,하강함으로써, 도 5에서와 같이 배럴(32)의 힌지부(32a)에 결합된 수평 회전축(34b)으로 중심으로 미러홀더(42)와 함께 중간지지대(34)를 롤링방향으로 회전시키거나 또는 도 6과 같이 중간지지대(34)의 힌지부(34a)에 결합된 수직 회전축(42a)을 중심으로 하여 미러홀더(42)를 피치방향으로 미세하게 회전시켜 각도를 변환한다.

따라서, 미러부(26)가 롤링 및 피치방향으로만 구동되어 경사진(yaw) 방향으로의 회전을 방지할 수 있는 것이다. 이때, 미러부(26)가 롤링 및/또는 피치방향으로 회전되는 양과 각도를 미러홀더(42)와 배럴(32)에 각각 부착되어 있는 발광소자(60)와 수광소자(62)에서 변위량으로 인식하여 미러부(26)의 롤링 및/또는 피치방향과 각도를 제어한다. 그리고, 수평 및 수직 회전축(34b)(42a)이 광선축의 연장선상에 위치됨에 따라 광축의 중심이 흔들리지 않아 일반촬영시 손떨림을 보정할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 의하면, 촬상소자로 도달되는 입사광을 반사시키기 위한 미러부와 이를 포함한 가동부를 롤링 및/또는 피치방향으로 미세하게 자유 구동시킴으로써, 스크린에 투사되는 화질의 해상도 및 색추차를 향상시킬 수 있어 이에 따라 선명한 영상을 얻을 수 있고, 특히 손떨림을 보정하기 위한 장치의 크기를 박형으로 제작하여 실제 제품에 직접 채용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (7)

1. 외각 케이스 전면에 장착된 윈도우와 렌즈부 사이에 일정각도로 기울어지게 설치되는 고정부와;

   상기 고정부 선단에 롤링 및/또는 피치의 2축 방향으로 자유구동 가능하게 장착되는 가동부와;

   상기 가동부에 부착되어 피사체의 입사광을 직각으로 반사시키기 위한 미러부와;

   상기 고정부와 가동부에 직교를 이루도록 설치되는 손떨림 보정수단과;

   상기 손떨림 보정수단에 의해 보정되는 상기 가동부의 기울어진 방향 및 각도를 변위량으로 인식하기 위한 위치제어수단으로 구비되는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 손떨림 보정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정부는 배럴과 상기 배럴 내부에 장착되는 중간지지대로 구비되며, 상기 배럴 및 중간지지대 상면에 수평 및 수직으로 교차되는 힌지부가 마련된 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 손떨림 보정장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 가동부는 상기 배럴의 힌지부에 롤링방향으로 회전 가능하게 결합되도록 양측면에 수평 회전축이 돌출된 중간지지대와 상기 중간지지대의 힌지축에 피치방향으로 회전 가능하게 결합되도록 양측면에 수직 회전축이 돌출된 미러홀더로 구비되는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 손떨림 보정장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 손떨림 보정수단은 상기 중간지지대 및 미러홀더에 동일한 구성을 갖도록 각각 설치되는 롤링 및 피치 액츄에이터로 이루어짐을 특징으로 하는 비디오 카메라의 손떨림 보정장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 위치제어수단은 상기 배럴의 바닥면에 교차되도록 고정된 2개의 발광소자와 상기 발광소자와 수평선상을 이룰 수 있도록 하기 위해 상기 중간지지대와 미러홀더에 각각 고정된 수광소자로 구비되는 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 손떨림 보정장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 롤링 및 피치 액츄에이터는 상기 중간지지대와 미러홀더의 저면에 일단부가 고정되는 지지대와 상기 지지대에 권선되는 코일 및 상기 코일과 상호작용을 할 수 있도록 하기 위하여 상기 마그네트가 부착된 요크를 포함한 보이스 코일 모터로 구비된 것을 특징으로 하는 비디오 카메라의 손떨림 보정장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 지지대는 상기 코일을 수평방향으로 권선시킬 수 있도록 상기 미러홀더에 대해 평행하게 위치됨을 특징으로 하는 비디오 카메라의 손떨림 보정장치.

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