KR100573697B1 - 광학기기의 광학필터 절환 장치 - Google Patents

광학기기의 광학필터 절환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 광학기기의 광학필터 절환장치는 제 1 및 제 2 광학필터를 고정한 광학필터 고정부, 정방향 및 역방향 중 최소한 한 방향의 전류에 의해 광학필터 고정부를 제 1 광학필터 세팅위치에 유지하는 제 1 위치와 제 2 광학필터 세팅위치에 유지하는 제 2 위치 사이로 회전하는 회전 솔레노이드와 회전 솔레노이드의 회전력을 광학필터 고정부에 전달하도록 회전 솔레노이드의 축과 광학필터 고정부 사이에 배치된 회전동력 전달부를 갖는 액튜에이터, 및 외부에서 입력되는 입력신호와 영상정보의 출력레벨에 따라 액튜에이터의 회전 솔레노이드를 제 1 위치와 제 2 위치 중의 하나로 회동하도록 제어하는 제어 신호를 발생하는 마이크로 프로세서를 포함한다. 본 발명의 광학필터 절환장치는 광학필터 고정부를 회전 솔레노이드를 구비한 액튜에이터를 사용하여 직접 구동하도록 함으로써, 광학필터 고정부를 제 1 및 제 2 광학필터 세팅위치로 절환하는 동작을 빠르게 하고, 구조를 단순화하고 소음 및 내구성 특성을 향상시키는 효과를 제공한다.
감시, 카메라, 광학필터, 주간, 야간, 절환

Description

광학기기의 광학필터 절환 장치 {apparatus for switching optical low pass filter for use in optical instrument}
도 1은 종래의 감시용 카메라의 블록도.
도 2는 도 1에 도시한 감시용 카메라에 적용된 광학필터 절환 장치의 분해 사시도.
도 3a 및 도3b는 도 2에 도시한 광학필터 절환 장치의 동작을 예시하는 배면도.
도 4는 본 발명에 따른 광학필터 절환 장치가 적용된 감시용 카메라의 블록도.
도 5는 도 4에 도시한 광학필터 절환 장치의 광학필터 절환 어셈블리의 분해 사시도.
도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 도 4에 도시한 광학필터 절환 장치의 광학필터 절환 어셈블리의 배면 사시도, 정면 사시도, 및 부분 단면도.
도 7a, 및 도 7b는 도 4에 도시한 광학필터 절환 장치의 광학필터 절환 어셈블리의 동작을 예시하는 배면도.
도 8은 도 5에 도시한 광학필터 절환 어셈블리의 액튜에이터의 회전 솔레노이드의 분해 사시도.
도 9a, 및 도 9b는 도 8에 도시한 광학필터 절환 어셈블리의 액튜에이터의 회전 솔레노이드의 배면 사시도 및 정면도.
도 10a, 및 도 10b는 도 8에 도시한 광학필터 절환 어셈블리의 액튜에이터의 회전 솔레노이드의 동작을 예시하는 배면도.
도 11은 도 5에 도시한 광학필터 절환 어셈블리의 홀 스위치를 예시하는 블록도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1, 100: 카메라 10, 101: 광학필터 절환장치
20, 120: 광학필터 절환 어셈블리 21, 121: 광학필터 고정부
23: 이송 추진 가이드 33: 가이드봉
28: 광학필터 이송부 29, 30, 129, 130: 광학필터
38: 기어봉 35: 스텝핑 모터
47, 147: 마이크로 프로세서 49, 149: 메모리
50, 150: 렌즈 60, 160: 촬상소자
70, 170: 영상신호 처리부 122: 액튜에이터
140: 어셈블리 플레이트 148: 회전동력 전달부
147, 193: 회전 레버 180: 회전 솔레노이드
183a, 183b: 보빈 184a, 184b: 코일
185: 로터 186a: 영구자석
198: 가요성 인쇄회로 기판 205: 위치 감지부
210: 홀 센서 213: 증폭기
215: 기준전압 발생부 217: 비교기
본 발명은 폐쇄회로 텔레비젼(Closed Circuit Tele-Vision: CCTV) 카메라와 같은 광학기기(Optical instrument)에 사용되는 광학필터 절환 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주간 및 야간의 조명 변화에 따라 그에 맞는 광학 필터(Optical Low Pass Filter:OLPF)로 절환할 수 있는 광학기기의 광학 필터 절환 장치에 관한 것이다.
CCTV 카메라와 같은 감시용 카메라는 멀리 떨어져 있는 특정한 장소나 사물을 촬영하여 폐쇄회로 텔레비젼 또는 모니터링 시스템에 보냄으로써 촬영되는 장소나 사물의 이상유무를 현장에 가지 않고도 CCTV 또는 모니터를 통해 확인할 수 있게 하는 촬영기기이다. 이러한 감시용 카메라는 빌딩, 주차장, 아파트 단지 등에서 보안 및 방범용으로 이용될 뿐만 아니라, 자동차 안전장치 등으로 이용되는 등 그 용도가 다변화되고 있다.
일반적으로, 감시용 카메라는 칼라의 재현성에 따라 칼라 카메라, 흑백(Black/White: B/W) 카메라, 및 칼라/흑백 겸용 카메라로 구분된다.
칼라/흑백 겸용 카메라는 통상 광량이 충분한 주간에는 별도의 조명 없이 주변의 광량을 이용하여 칼라 영상을 재현하고, 사람의 시각으로 인식할 수 없는 어 두운 곳이나 야간에는 렌즈의 양측에서 전방을 향해 적외선을 조사하여 렌즈의 광량을 보충하는 복수 개의 적외선 발광 다이오드(Infrared Rays Light Emitting Diode; IR LED)를 이용하여 흑백 영상을 재현한다.
따라서, 칼라/흑백 겸용 카메라는 주간에는 사람의 시감특성과 일치시키도록 사람이 감지하는 가시광선의 파장 범위(예를들면 400-700nm)를 사용하고, 야간에는 적외선의 파장(예를들면 900㎚)을 사용하게 된다. 그러나, 칼라/흑백 겸용 카메라에서 빛을 전기신호로 변환하는 광전 변환 센서로 사용되는 CCD(Charge-Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 방식의 촬상소자는 통상 주간과 야간을 구분하지 않고 하나만 사용하므로, 가시 광선과 적외선이 모두 렌즈를 통해 입력되는 주간에는 가시 광선과 적외선의 파장의 차이에 의해 초점이 맺히는 거리가 달라지고, 이에 따라 포커스 틀어짐 현상이 발생한다.
이러한 현상을 방지하기 위하여, 종래의 칼라/흑백 겸용 카메라는 촬상소자 앞에 적외선을 차단하고 가시 광선만 통과시키는 주간용 광학 필터와 적외선을 통과시키는 야간용 광학 필터를 절환할 수 있게 설치하고, 주/야가 바뀔 때마다 해당 필터로 절환하도록 하는 방법을 사용하고 있다.
도 1 및 도 2는 광학필터 절환 장치(10)를 사용하는 일반적인 칼라/흑백 겸용 감시용 카메라(1)를 예시한다.
칼라/흑백 겸용 감시용 카메라(1)는 화상정보를 입력하는 렌즈(50), 광학필터 절환 장치(10), 촬상소자(60), 및 영상신호 처리부(70)를 구비한다.
광학필터 절환 장치(10)는 광학필터 절환 어셈블리(20), 구동제어부(45), 마 이크로 프로세서(47), 및 메모리(49)로 구성된다.
광학필터 절환 어셈블리(20)는 렌즈(50) 쪽에 위치한 전면판(40), 전면판(40)에 이동할 수 있게 설치되고 주간용 광학필터(30)와 야간용 광학필터(29)를 구비한 광학필터 고정부(21), 주간용 광학 필터(30)와 야간용 광학필터(29)를 각각 렌즈(50)와 촬상소자(60)사이의 화상 정보의 이동경로에 위치시키는 주간용 광학필터 세팅위치(도 3a)와 야간용 광학필터 세팅위치(도 3b) 사이로 이동시키도록 광학필터 고정부(21)를 좌우로 이송하는 광학필터 이송부(28), 및 광학필터 고정부(21)와 광학필터 이송부(28)를 밀폐하도록 전면판(40)과 결합되는 후면판(31)으로 구성된다.
주간용 광학필터(30)는 렌즈(50)를 통해 입력되는 화상정보내의 적외선 영역의 빛은 차단하고 가시광선 영역의 빛은 통과시키는데 반하여, 야간용 광학 필터(29)는 화상 정보내의 적외선 영역의 빛을 통과시킨다.
광학필터 이송부(28)는 전면판(40)의 하부 일측에 위치한 고정 브라켓(36)에 설치된 스텝핑 모터(35), 스텝핑 모터(35)의 축과 동축 연결된 기어봉(38), 광학필터 고정부(21) 하부에 돌출 형성되고 기어봉(38)과 나사 결합되는 하부 개방 암나사(24)를 구비하는 이송 추진 가이드(23), 및 광학필터 고정부(21)의 상부에 교대로 엇갈리게 돌출 형성된 다수의 지지 돌기(26)의 정렬 홈(27)에 삽입되어 지지 돌기(26)의 이동을 가이드하는 가이드 봉(33)을 구비한다.
마이크로 프로세서(47)는 외부의 모드 변경신호 입력, 또는 주간 및 야간의 조명 변화, 즉 영상신호 처리부(70)에서 출력되는 영상신호의 출력 레벨에 따라 광 학필터 고정부(21)를 주간용 광학 필터 세팅위치 또는 야간용 광학 필터 세팅위치로 이동시키도록 제어신호를 발생한다,
영상신호 처리부(70)는 주간용 광학필터(30) 또는 야간용 광학필터(29)를 통과한 화상정보를 전기신호로 변환하는 촬상소자(40)를 통해 출력되는 화상정보를 영상신호로 변환하여 CCTV 또는 모니터링 시스템(도시하지 않음)으로 출력한다.
구동제어부(45)는 마이크로 프로세서(47)의 제어 신호에 따라 광학필터 절환 어셈블리(20)의 스템핑 모터(35)의 구동을 제어한다.
메모리(49)는 광학필터 고정부(21)가 스텝핑 모터(35), 기어봉(38) 및 이송 추진 가이드(23)에 의해 이동된 위치 정보, 즉 야간용 광학필터 세팅위치 및 주간용 광학필터 세팅위치 중 하나를 기록한다. 제조시, 메모리(49)는 광학필터 고정부(21)가 주간용 광학필터 세팅위치에 있는 것으로 기록된다.
이와 같이 구성된 감시용 카메라(1)의 작용을 간단히 살펴하면, 다음과 같다.
먼저, 감시용 카메라(1)가 주간 모드로 작동하고 있는 것으로 가정하면, 사용자가 카메라의 동작 모드를 주간 모드(즉, 칼라 모드) 에서 야간 모드(즉, 흑백 모드)로 변경하거나, 영상신호 처리부(70)에서 출력된 영상신호의 출력 레벨이 미리 설정된 야간 영상신호의 출력 레벨의 범위로 떨어지면, 마이크로 프로세서(47)는 현재 동작모드를 흑백모드로 인식하고, 메모리(49)에 기록된 광학필터 고정부(21)의 위치 정보에 따라 광학필터 고정부(21)를 주간용 광학 필터 세팅위치에서 야간용 광학필터 세팅위치로 이동시키도록 제어 신호를 발생한다.
마이크로 프로세서(47)의 제어신호에 따라, 구동 제어부(45)는 광학필터 절환 어셈블리(20)의 스텝핑 모터(35)를 일방향, 예를들면 시계방향으로 소정 회전량 만큼 회전하도록 구동신호를 발생한다.
스템핑 모터(35)가 회전됨에 따라, 스템핑 모터(35)의 축과 동축 연결된 기어봉(38)은 시계방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 이송 추진 가이드(23)는 기어 봉(38)과 나사 맞물림된 하부 개방 암나사(24)에 의해 우측으로 이동하게 된다.
그 결과, 광학필터 고정부(21)는 도 3a에 위치한 주간용 광학필터 세팅위치에서 지지 돌기(26)의 정렬 홈(27)에 수용된 가이드 봉(33)을 따라 우측으로 이동하여 도 3b와 같이 야간용 광학필터 세팅위치에 위치된다.
광학필터 고정부(21)가 야간용 광학필터 세팅위치에 위치된 후, 마이크로 프로세서(47)는 광학필터 고정부(21)의 위치 정보를 출력하여 메모리(49)에 기록하며, 영상신호 처리부(70)는 렌즈(50)에서 야간용 광학필터(29)를 경유하여 촬상소자(60)를 통해 출력되는 화상정보를 영상 신호로 변환하여 CCTV 또는 모니터링 시스템으로 출력한다.
그 후, 사용자가 카메라(10)의 동작 모드를 야간 모드에서 주간 모드로 변경하거나, 영상신호 처리부(70)에서 출력된 영상신호의 출력레벨이 미리 설정된 주간 영상신호의 출력레벨의 범위로 상승하면, 마이크로 프로세서(47)는 현재 동작 모드 주간 모드로 인식하고 상응하는 제어신호를 발생하며, 구동 제어부(45), 스텝핑 모터(35), 기어봉(38), 이송 추진 가이드(23) 등은 위에서 설명한 것과 반대로 동작하여 광학필터 고정부(21)를 야간용 광학 필터 세팅위치에서 주간용 광학필터 세팅 위치로 이동시킨다.
광학필터 고정부(21)가 주간용 광학필터 세팅위치에 위치된 후, 마이크로 프로세서(47)는 광학필터 고정부(21)의 위치 정보를 출력하여 메모리(49)에 기록하며, 영상신호 처리부(70)는 렌즈(50)에서 주간용 광학 필터(30)를 경유하여 촬상소자(60)를 통해 출력되는 화상정보를 영상신호로 변환하여 CCTV 또는 모니터링 시스템으로 출력한다.
그러나, 이와 같이 동작하는 종래의 감시용 카메라(1)의 광학필터 절환 장치(10)는 광학필터 고정부(21)를 주간 또는 야간용 광학필터 세팅위치로 절환하는 동작이, 스텝핑 모터(35)의 축과 동축 연결된 기어봉(38)과 광학필터 고정부(21)의 하부에 형성된 이송 추진 가이드(23)의 하부 개방 암나사(24)의 나사 맞물림에 의해 수행되므로, 스텝핑 모터(35)의 회전수와 기어봉(38)과 암나사(24)의 기어비의 조합에 따라 약간의 차이는 있지만 비교적 긴 시간, 예를들면 수 초의 시간이 소요된다.
이와 같이, 광학필터 고정부(21)의 절환 속도가 느리게 되면, 감시용 카메라(1)는 광학필터 절환 동작시 감시 공백을 발생할 뿐 아니라, 절환 동작시간 동안 스텝핑 모터(35)의 구동시간이 길어져 전력소모가 많아지게 된다. 따라서, 전원 바테리를 사용하는 경우, 종래의 감시용 카메라(1)는 전원 바테리를 자주 교환해야 하는 문제점이 있었다.
또, 종래의 감시용 카메라(1)는 광학필터 절환 장치(10)가 기어봉(38), 하부 개방 암나사(24) 등의 나사 결합 구조를 가지므로, 소음이 심하고 구성이 복잡할 뿐 아니라, 내구성이 떨어지는 문제점을 가진다.
또한, 종래의 감시용 카메라(1)의 광학필터 절환 장치(10)는 광학필터 고정부(21)의 위치를 감지하는 위치 감지부를 별도로 구비하지 않는다. 따라서, 광학필터 고정부(21)가 절환되는 도중에 정전 등에 의해 전원이 오프되면, 광학필터 고정부(21)는 주간 또는 야간용 광학필터 세팅위치로 완전히 절환되지 않은 상태에서 정지되지만, 마이크로 프로세서(47)는 광학필터 고정부(21)가 완전히 절환된 주간 또는 야간용 광학필터 세팅위치에 위치한 것으로 인식한다.
이 경우, 다시 전원이 복원되더라도, 감시용 카메라(1)는 광학필터 고정부(21)가 주간 및 야간용 광학필터 세팅위치 사이의 중간 위치에 위치하므로, 렌즈(50)를 통해 입력되는 빛을 정상적으로 필터링하지 못하게 되며, 또, 모드 변경을 위해 스텝핑 모터(35)가 구동될 때 설정된 이동량보다 적게 이동하는 광학필터 고정부(21)에 의해 모터(35)가 과부하를 받아 파손되는 문제를 발생할 수 있었다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 주된 목적은 주간 및 야간용 광학필터를 고정한 광학필터 고정부를 회전 솔레노이드를 구비한 액튜에이터를 사용하여 직접 구동하도록 함으로써, 광학필터 고정부를 상응하는 주간 및 야간용 광학필터 세팅위치로 빠르게 절환하도록 함과 동시에, 구조를 단순화하고 소음 및 내구성 특성을 향상시킨 광학기기의 광학필터 절환 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 광학필터 고정부의 위치를 실시간으로 감지할 수 있는 위치 감지부를 설치함으로써, 동작중 정전 등으로 전원이 오프되더라도 오동작이 발생하는 것을 방지할 수 있는 광학기기의 광학필터 절환 장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 외부에서 입력되는 화상정보를 영상정보를 변환하여 출력하는 광학기기에 사용하기 위한 광학필터 절환 장치에 있어서, 최소한 화상정보중에서 제 1 파장 영역의 빛을 통과 시키는 제 1 광학필터와 화상정보중에서 제 2 파장 영역의 빛을 통과시키는 제 2 광학필터를 서로 소정 간격을 두게 고정하고 제 1 및 제 2 광학필터 중의 하나를, 제 1 광학필터를 화상정보의 경로에 위치시키는 제 1 광학필터 세팅위치 및 제 2 광학필터를 화상정보의 경로에 위치시키는 제 2 광학필터 세팅위치 중의 하나에 선택적으로 위치할 수 있도록 제 1 플레이트에 회전할 수 있게 고정된 광학필터 고정부, 정방향 및 역방향 중 최소한 한 방향의 전류에 의해 광학필터 고정부를 제 1 광학필터 세팅위치에 유지하는 제 1 위치와 제 2 광학필터 세팅위치에 유지하는 제 2 위치 사이로 회전하는 회전 솔레노이드와 회전 솔레노이드의 회전력을 광학필터 고정부에 전달하여 광학필터 고정부를 제 1 광학필터 세팅위치와 제 2 광학필터 세팅위치로 회전시키도록 회전 솔레노이드의 축과 광학필터 고정부 사이에 배치된 회전동력 전달부를 갖는 액튜에이터, 및 외부에서 입력되는 입력신호와 영상정보의 출력레벨 중의 최소한 하나에 따라 액튜에이터의 회전 솔레노이드를 제 1 위치와 제 2 위치 중의 하나로 이동하도록 제어하는 제어 신호를 발생하는 마이크로 프로세서를 포함하는 광학기기의 광학필터 절환 장치를 제공한다.
양호한 실시예에 있어서, 회전 솔레노이드는 영구자석을 구비하는 로터, 및 로터 둘레에 위치한 최소한 하나 이상의 보빈에 로터의 축과 직각인 축에 관하여 감겨있는 하나 이상의 코일을 구비하는 스테이터를 포함한다.
회전동력 전달부는 회전 솔레노이드의 로터의 축의 일단부에 고정된 제 1 회전 레버, 및 제 1 회전 레버의 회전력을 광학필터 고정부에 전달하도록 광학필터 고정부가 고정된 제 1 플레이트에 회전할 수 있게 고정된 제 2 회전 레버로 구성된다.
제 1 회전 레버는 로터의 축과 함께 회전하도록 로터의 축의 일단부를 고정하는 고정 구멍을 갖는 제 1 고정 보스, 및 일단부에 동력전달 홈을 형성한 돌출부를 구비하고, 제 2 회전 레버는 제 1 회전 레버의 동력전달 홈과 맞물리는 제 1 돌기, 광학필터 고정부에 형성된 동력전달 홀과 맞물리는 제 2 돌기, 및 제 1 플레이트에 형성된 제 2 고정 보스에 회전할 수 있게 지지된 허브를 구비한다.
회전동력 전달부는 광학필터 고정부가 제 1 광학필터 세팅위치와 제 2 광학필터 세팅위치 이상으로 더 회전 하지 않도록 제 1 회전 레버 및 광학필터 고정부 중의 최소한 하나의 이동을 제한하는 스토퍼를 더 포함할 수 있다. 스토퍼는 제 1 플레이트에 고정된 제 2 플레이트에 설치되고 제 1 회전 레버의 이동을 제한하는 제 1 및 제 2 회전부재 스토핑 돌기를 구비하는 제 1 스토핑 부재, 및 광학필터 고정부에 형성된 회전제한 돌기와 제 1 플레이트에 설치되고 광학필터 고정부의 회전 제한 돌기의 이동을 제한하는 제 1 및 제 2 스토핑 돌기를 구비하는 제 2 스토핑 부재 중의 최소한 하나로 구성된다.
본 발명의 광학필터 절환장치는 전원이 오프되더라도 회전 솔레노이드가 회전하여 광학필터 고정부가 유동하지 않도록 회전 솔레노이드를 제 1 및 제 2 위치 중 한 위치에 확실히 유지되도록 하기 위한 탄성 유지부를 더 포함할 수 있다.
탄성 유지부는 일단부는 회전 솔레노이드가 고정된 제 2 플레이트에 설치된 제 1 지지돌기에 지지되고 타단부는 제 1 회전 레버에 형성된 제 2 지지돌기에 지지된 복원 스프링으로 구성되는 것이 바람직하다.
액튜에이터의 회전 솔레노이드는 정방향 및 역방향 중 한 방향의 전류가 인가되면 제 1 위치로 회전되고, 정방향 및 역방향 중 타 방향의 전류가 인가되면 제 2 위치로 회전된다.
선택적으로, 회전 솔레노이드는 정방향 및 역방향 중 한 방향의 전류가 인가되면 제 2 위치로 회전되고, 전류가 인가되지 않으면, 제 1 위치로 복귀하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 광학필터 절환장치는 광학필터 고정부의 위치를 실시간으로 감지할 수 있는 위치 감지부를 더 포함할 수 있다.
위치 감지부는 회전 솔레노이드의 보빈에 설치된 홀 스위치로 구성된다.
홀 스위치는 회전 솔레노이드에서 발생하는 자기장의 세기에 따라 전압을 발생하는 홀 센서, 홀 센서에서 발생되는 전압을 증폭하는 증폭기, 마이크로 프로세서의 제어신호에 의해 기준전압을 출력하는 기준전압 발생부, 및 증폭기에서 출력 되는 신호와 기준전압 발생부에서 출력되는 기준전압과의 비교에 의해 광학필터 고정부의 위치를 알리는 신호를 출력하는 비교기로 이루어진다.
이하 본 발명에 따른 광학기기의 광학필터 절환 장치를 첨부 도면에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 광학필터 절환 장치(120)가 적용된 광학기기로써, CCTV 카메라와 같은 감시용 카메라(100)가 블록도로 예시되어 있다.
이 감시용 카메라(100)는 빛 형태의 화상정보를 입력하는 렌즈(150), 화상정보의 광량 및 사용자의 모드변경 신호에 따라 주간용 광학필터(130) 또는 야간용 광학필터(129)를 화상정보의 경로에 선택적으로 위치하도록 절환하는 본 발명의 광학필터 절환 장치(101), 광학필터 절환 장치(101)의 주간용 광학필터(130) 또는 야간용 광학필터(129)를 통과한 화상정보를 전기신호로 변환하는 촬상소자(160), 및 촬상소자(160)를 통해 출력되는 화상정보를 영상신호로 변환하여 CCTV 또는 모니터링 시스템(도시하지 않음)으로 출력하는 영상신호 처리부(170)를 구비한다.
주간용 광학필터(130)는 화상정보중 적외선 영역의 빛은 제거하고 가시광선 영역의 빛을 통과시키는 적외선 커트 필터로 구성되고, 야간용 광학필터(129)는 가시광선 및 적외선 영역의 빛을 모두 통과시키는 더미필터로 구성된다.
렌즈(150), 촬상소자(160) 및 영상신호 처리부(170)의 구성 및 작용은 도 1 내지 도 3에 관하여 설명한 종래의 감시용 카메라(1)의 구성과 동일하므로, 여기서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 광학필터 절환 장치(101)는 광학필터 절환 어셈블리(120), 마이크 로 프로세서(147), 및 메모리(149)로 구성된다.
도 5, 도 6a, 도 6b, 및 도 6c에 도시한 바와 같이, 광학필터 절환 어셈블리(120)는 서로 원주상으로 소정 간격을 두고 형성된 주간용 광학필터용 개구(130a)와 야간용 광학필터용 개구(129a)에 각각 제 1 및 제 2 융착 고정부(130b, 129b)를 통해 고정된 주간용 광학필터(130)와 야간용 광학필터(129)를 구비하는 광학필터 고정부(121); 정방향 및 역방향의 전류에 의해 광학필터 고정부(121)를 일정각도, 예를들면 60°의 범위내에서 시계방향 또는 시계반대 방향으로 회전하는 회전 솔레노이드(180)와 회전 솔레노이드(180)의 회전력을 광학필터 고정부(121)에 전달하도록 회전 솔레노이드(180)의 축과 광학필터 고정부(121) 사이에 배치된 회전동력 전달부(148)를 갖는 액튜에이터(122); 및 렌즈(150)가 위치하는 전면에는 회전 솔레노이드(180)를 고정하고 촬상소자(160)가 위치하는 배면에는 광학필터 고정부(121)를 회전할 수 있게 고정하는 어셈블리 플레이트(140)를 구비한다.
광학필터 고정부(121)는 상부에서, 어셈블리 플레이트(140)의 배면에 형성된 회동축(143)에 회동할 수 있게 지지되도록 회동축(143)을 수용하는 회동 보스(124)를 가진다.
광학필터 고정부(121)는 하부에서, 후술하는 회전동력 전달부(148)의 제 2 회전레버(147)에 의해 시계방향 또는 시계반대 방향으로 약 60°이상 회전할 때 회전 운동이 제한되도록 어셈블리 플레이트(140)의 배면에 형성된 제 1 및 제 2 스토핑 돌기(145, 146)와 맞물리는 회전제한 돌기(126)을 가진다. 제 1 및 제 2 스토핑 돌기(145, 146)와 회전제한 돌기(126)는 후술하는 스토퍼(192, 125)의 제 2 스토핑 부재(125)를 구성한다.
광학필터 고정부(121)의 회동 보스(124)의 우측에는 후술하는 회전동력 전달부(148)의 제 2 회전레버(147)의 제 2 링크 돌기(147b)를 수용하는 동력전달 홀(124)이 형성되어 있다. 동력전달 홀(124)은 제 2 회전레버(147)가 광학필터 고정부(121)를 회전시키기 위하여 약 60°로 회전할 때 제 2 링크 돌기(147b)가 동력전달 홀(124)내에서 회전 궤적 만큼 자유롭게 유동할 수 있도록 회동축(143) 방향으로 소정 길이로 연장되도록 형성된다.
따라서, 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 광학필터 고정부(121)가 동력전달 홀(124)에 수용된 제 2 회전레버(147)의 제 2 링크 돌기(147b)에 의해 회동축(143)을 중심으로 약 60°로 시계 반대방향으로 회전하여 제 1 스토핑 돌기(145)와 맞물리는 회전제한 돌기(126)에 의해 정지될 때, 광학필터 고정부(121)는 주간용 광학필터(130)가 화상정보의 경로, 즉 어셈블리 플레이트(140)에 형성된 화상정보 통과창(144)에 위치하는 주간용 광학필터 세팅위치(도 7a)에 위치하게 되고, 광학필터 고정부(121)가 제 2 링크 돌기(147b)에 의해 회동축(143)을 중심으로 약 60°로 시계방향으로 회전하여 제 2 스토필 돌기(146)와 맞물리는 회전 제한 돌기(126)에 의해 정지될 때, 광학필터 고정부(121)는 야간용 광학필터(129)가 화상정보 통과창(144)에 위치하는 야간용 광학필터 세팅위치(도 7b)에 위치하게 된다.
여기서, 광학필터 고정부(121)가 회전하는 약 60°의 각도는 주간용 광학필터 세팅위치와 야간용 광학필터 세팅위치로 이동하는 각도를 예로서 설명하였으며, 다른 각도로 설정될 수도 있을 것이다.
도 8, 도 9a, 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 액튜에이터(122)의 회전 솔레노이드(180)는 원통형 형태의 영구자석(186a)과 영구자석(186a)을 고정하는 축(186b)을 구비하는 로터(185), 및 로터(185) 둘레에 위치한 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)이 감긴 제 1 및 제 2 보빈(183a, 183b)을 구비하는 스테이터(183), 제 1 및 제 2 보빈(184a, 184b)이 결합될 때 서로 마주하는 대향면의 양측 가장자리에 세로로 형성된 세로홈(204a, 204b)에 삽입되어 제 1 및 제 2 보빈(184a, 184b)을 지지하도록 베이스 플레이트(188)에 형성된 긴 제 1 및 제 2 보빈 지지부(189a, 189b), 제 1 및 제 2 보빈 지지부(189a, 189b)에 지지된 제 1 및 제 2 보빈(184a, 184b)을 감싸는 테이프(182), 테이프 둘레에 배치된 요크 링(187), 요크링(187)을 밀페하는 커버(181), 및 제 1 및 제 2 보빈(184a, 184b)에 감긴 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)의 입력 및 출력단자(199a, 199b)와 연결된 입력 및 출력단자(201a, 201b)와 배선(201)을 갖는 가요성 인쇄 회로 기판(Flexible printed circuit board:FPCB, 198)으로 구성된다.
제 1 및 제 2 보빈(183a, 183b)의 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)은 각각, 로터(185)의 축(186b)에 직각인 축에 관하여 제 1 및 제 2 보빈(183a, 183b)에 감겨있다.
따라서, 정방향 및 역방향 중 한 방향의 전류, 예를들면, 정방향의 전류가 가요성 인쇄 회로 기판(198)의 배선(201)과 입력단자(201a), 및 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)의 입력단자(199a)를 통하여 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)에 인 가되면, 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)은 정방향의 전류가 코일(184a, 184b)을 통해 흐르는 방향의 직각방향, 즉 로터(185)의 축(186b)에 직각인 축의 상부 및 하부방향 중의 한방향, 예를들면, 상부방향으로 자기장을 발생하게 되고, 이에 따라 회전 솔레노이드(180)의 로터(185)는 상부방향의 자기장에 의해 일방향, 예를들면, 시계방향으로 일정각도 범위, 예를들면, 약 60°로 회전하여, 후술하는 회전동력 전달부(148)을 통해 광학필터 고정부(121)를 주간용 광학필터 세팅위치에 유지하는 제 1 위치(도 10a, 및 도 7a)에 위치하게 된다.
반대로, 역방향의 전류가 회전 솔레노이드(180)의 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)에 인가되면, 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)은 로터(185)의 축(186b)에 직각인 축의 하부방향으로 자기장을 발생하게 되고, 이에 따라 로터(185)는 하부방향의 자기장에 의해 시계반대 방향으로 약 60°로 회전하여, 회전동력 전달부(148)을 통해 광학필터 고정부(121)를 야간용 광학필터 세팅위치에 유지하는 제 2 위치(도 10b 및 도 7b)에 위치하게 된다.
다시 도 5를 참조하면, 액튜에이터(122)의 회전동력 전달부(148)는 베이스 플레이트(188)에 형성된 고정 구멍(191; 도 8)을 통해 돌출된 회전 솔레노이드(180)의 로터(185)의 축(186b)의 일단부에 고정된 제 1 회전 레버(193), 및 제 1 회전 레버(193)의 회전력을 광학필터 고정부(121)에 전달하도록 광학필터 고정부(121)가 고정된 에셈블리 플레이트(140)에 회전할 수 있게 고정된 제 2 회전 레버(147)를 구비한다. 베이스 플레이트(188)는 나사(155)에 의해 어셈블리 플레이트(140)에 고정된다.
도 8, 도 9a, 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 제 1 회전 레버(193)는 회전 솔레노이드(180)의 로터(185)의 축(186b)과 함께 회전하도록 축(186b)의 일단부를 고정하는 고정 구멍을 갖는 제 1 고정 보스(195), 및 일측에 동력전달 홈(194a)을 형성한 돌출부(194)를 가진다.
도 5, 도 6a, 및 도 6c에 도시한 바와 같이, 제 2 회전 레버(147)는 어셈블리 플레이트(140)에 형성된 개구(142)를 통해 제 1 회전 레버(193)의 동력전달 홈(194a)과 맞물리는 제 1 링크 돌기(147a), 광학필터 고정부(121)에 형성된 동력전달 홀(124)과 맞물리는 제 2 링크 돌기(147b), 및 에셈블리 플레이트(140)에 형성된 제 2 고정 보스(143)에 회전할 수 있게 지지된 허브(147c)를 구비한다.
제 2 회전 레버(147)는 허브(147c)를 통해 제 2 고정 보스(143)에 고정된 이탕방지 나사 또는 핀(149)에 의해 제 2 고정 보스(143)에 이탈하지 않게 지지된다.
회전동력 전달부(148)는 광학필터 고정부(121)가 구간용 광학필터 세팅위치와 야간용 광학필터 세팅위치 사이의 범위, 즉 약 60°의 범위 이상으로 더 회전 하지 않도록 제 1 회전 레버(193)와 광학필터 고정부(121)의 이동을 제한하는 스토퍼(192, 125)를 더 포함할 수 있다.
스토퍼(192, 125)는 제 1 회전 레버(193)의 회동을 제한하도록 베이스 플레이트(188)에 설치된 제 1 및 제 2 회전부재 스토핑 돌기(192a, 192b)를 구비하는 제 1 스토핑 부재(192), 및 광학필터 고정부(121)의 하부에 돌출 형성된 회전제한 돌기(126)와 광학필터 고정부(121)의 회전제한 돌기(126)의 이동을 제한하도록 어셈블리 플레이트(140)에 형성된 제 1 및 제 2 스토핑 돌기(145, 146)를 구비하는 제 2 스토핑 부재(125)로 구성된다.
따라서, 회전 솔레노이드(180)의 로터(185)가 자기장에 의해 60°이상 회전하더라도, 제 1 회전 레버(193)와 광학필터 고정부(121)는 제 1 및 제 2 스토핑 부재(192, 125)에 의해 주간용 광학필터 세팅위치 및 야간용 광학필터 세팅위치에서 정지된다.
다시 도 8을 참조하면, 본 발명의 광학필터 절환장치(101)의 광학필터 절환 어셈블리(120)는 전원이 오프되더라도 회전 솔레노이드(180)가 회전하여 광학필터 고정부(121)가 유동하지 않도록 액튜에이터(122)의 회전동력 전달부(148)의 제 1 회전레버(193)을 제 1 위치에 유지되도록 하기 위한 탄성 유지부(196)를 더 포함한다.
탄성 유지부(196)는 제 1 회전레버(193)의 제 1 고정보스(195)에 설치되고, 일단부는 회전 솔레노이드(180)의 베이스 플레이트(188)에 설치된 제 1 지지돌기(197b)에 지지되고 타단부는 제 1 회전 레버(193)에 형성된 제 2 지지돌기(197a)에 지지된 복원 스프링으로 구성된다.
복원 스프링(196)이 이탈하는 것을 방지하기 위하여, 제 1 고정보스(195)는 상부에 이탈 방지 캡(195a)을 형성하고 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 마이크로 프로세서(147)는 사용자에 의해 동작모드 변경신호가 입력될 때, 및 영상신호 처리부(170)에서 출력되는 영상정보의 출력 레벨이 미리 설정된 주간 영상신호의 출력레벨 또는 야간 영상신호의 출력레벨의 범위로 상승하거나 하강할 때, 회전 솔레노이드(180)를 상응하는 제 1 위치 또는 제 2 위치로 회전하도록 제어하는 제어신호를 발생한다.
또한, 본 발명의 광학필터 절환장치(101)의 광학필터 절환 어셈블리(120)는 광학필터 고정부(121)의 위치를 실시간으로 감지할 수 있는 위치 감지부(205)를 더 포함한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 위치 감지부(205)는 가요성 인쇄회로 기판(198)에 배선(202)과 연결되도록 칩화되어 형성된 홀 스위치로 구성된다. 홀 스위치는 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)에서 발생하는 자기장을 감지하도록 회전 솔레노이드(180)의 제 2 보빈(183a)의 외측면(205a)과 테이프(182) 사이에 뻗어있다.
도 11에 도시한 바와 같이, 홀 스위치는 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)에서 발생하는 자기장의 방향과 세기에 따라 전압을 발생하는 홀 센서(210), 홀센서에서 발생되는 전압을 증폭하는 증폭기(213), 마이크로 프로세서(147)로부터의 소정의 제어신호에 의해 기준전압을 출력하는 기준전압 발생부(215), 증폭기(213)에서 출력되는 신호와 기준전압 발생부(215)에서 출력되는 기준전압을 비교하여 하이 신호 또는 로우 신호, 즉 회전 솔레노이드(180)의 제 1 위치 또는 제 2 위치를 알리는 신호를 마이크로 프로세서(147)에 출력하는 비교기(217)로 이루어진다.
비교기(217)는 증폭기(213)에서 증폭된 전압이 기준전압 발생부(215)에서 출력된 기준전압 보다 클 경우에는 하이 신호를 발생하고, 작을 경우에는 로우 신호를 발생한다.
메모리(149)는 마이크로 프로세서(147)의 제어에 따라 홀 스위치에 의해 감 지된 회전 솔레노이드(180)의 위치정보, 즉 광학필터 고정부(121)의 야간용 광학필터 세팅위치 또는 주간용 광학필터 세팅위치를 기록하고, 마이크로 프로세서(147)의 요청이 있을 때, 기록된 정보를 마이크로 프로세서(147)에 출력한다.
이상에서, 본 발명의 광학필터 절환장치(101)는 회전 솔레노이드(180)가 정방향의 전류와 역방향의 전류 모두를 사용하여 동작하는 것으로 예시 및 설명하였지만, 회전 솔레노이드(180)는 정방향 및 역방향의 전류중 한 방향의 전류만을 사용하여 동작할 수도 있을 것이다. 즉, 회전 솔레노이드(180)는 정방향 및 역방향 중 한 방향의 전류가 인가되면 제 2 위치로 회전되고, 전류가 인가되지 않으면, 탄성 유지부(196)에 의해 제 1 위치로 복귀하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 탄성 유지부(196)는 전류가 인가되지 않을 때는 회전 솔레노이드(180)를 자동으로 제 1 위치로 복귀시키고 전원이 오프되었을 때는 회전 솔레노이드(180)를 유동하지 않도록 하는 탄성 복귀/유지부의 역할을 한다.
또한, 본 발명의 광학필터 절환장치(101)는 CCTV 카메라와 같은 감시용 카메라(100)에 적용하여 사용하는 것으로 예시 및 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 광학필터를 사용하는 다른 조리개 시스템의 광학필터 절환 장치로도 사용될 수 있을 것이다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 광학필터 절환장치(101)을 구비하는 감시용 카메라(100)의 작용을 도 4 내지 도 11 에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 감시용 카메라(100)의 현재 동작 모드가 주간 모드(즉, 칼라 모드)인 것으로 가정하면, 사용자가 카메라(100)의 동작 모드를 주간 모드에서 야간 모드( 즉, 흑백 모드)로 변경하거나, 영상신호 처리부(170)에서 출력된 영상신호의 출력레벨이 미리 설정된 야간용 영상신호의 출력레벨의 범위로 떨어지면, 마이크로 프로세서(147)는 현재 동작 모드를 흑백 모드로 인식하고, 메모리(149)에 기록된 광학필터 고정부(121)의 위치 정보에 따라 광학필터 고정부(121)를 주간용 광학 필터 세팅위치에서 야간용 광학필터 세팅위치로 이동시키도록 제어 신호를 발생한다.
마이크로 프로세서(149)의 제어신호에 따라, 가요성 인쇄회로 기판(198)의 입력단자(201a), 및 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)의 입력단자(199a)를 통하여 액튜에이터(122)의 회전 솔레노이드(180)의 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)에 역방향의 전류가 인가되면, 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)은 로터(185)의 축(186b)에 직각인 축의 하부방향으로 자기장을 발생하며, 이에 따라 영구자석(186a)을 갖는 로터(185)는 도 10a에 도시한 제 1 위치에서 도 10b에 도시한 제 2 위치로 시계반대 방향으로 회전한다.
로터(185)가 시계 반대방향으로 회전함에 따라, 제 1 고정보스(195)를 통해 로터(185)의 축(186b)의 일단부에 고정된 제 1 회전레버(193) 역시 탄성 유지부(196)의 복원 스프링의 힘에 대항하여 시계반대 방향으로 회전하게 되고, 그 결과, 제 1 회전레버(193)의 동력전달 홈(194a)과 맞물리는 제 1 링크 돌기(147a)를 갖는 제 2 회전레버(147)는 제 2 고정보스(143)를 중심으로 시계반대 방향으로 회전한다.
따라서, 제 2 회전레버(147)의 제 2 링크 돌기(147b)와 맞물리는 동력전달 홀(124)을 갖는 광학필터 이송부(121)는 제 2 회전부재(147)의 시계반대 방향의 회 전에 의해 회동축(141)을 중심으로 시계방향으로 회전하여, 도 7a에 도시한 주간용 광학필터 세팅위치에서 도 7b에 도시한 야간용 광학필터 세팅위치로 이동한다.
한편, 회전 솔레노이드(180)의 제 2 보빈(183a)의 외측면(205a)와 테이프(182) 사이에 뻗어있는 위치 감지부(205)의 홀 센서(210)는, 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)에 역방향의 전류가 인가되어 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)이 로터(185)의 축(186b)에 직각인 축의 하부방향으로 자기장을 발생할 때, 입력되는 하부 방향의 자기장의 세기와 방향에 따라 상응하는 전압을 발생한다.
홀 센서(210)에서 발생되는 전압은 증폭기(213)에서 증폭된 후 비교기(217)로 출력되고, 비교기(217)는 증폭기(213)에서 증폭된 전압과 마이크로 프로세서(147)로부터의 제어신호에 의해 기준전압 발생부(215)에 출력된 기준전압과 비교하여, 증폭된 전압이 기준전압보다 클경우에는 하이 신호를 발생하고 작을 경우에는 로우 신호를 발생한다.
여기서는 증폭기(213)에서 증폭된 전압이 기준전압보다 작은 것으로 가정하면, 비교기(217)는 로우 신호, 즉 회전 솔레노이드(180)의 로터(186)가 제 2 위치에 있음을 알리는 신호(즉, 광학필터 고정부(12)가 야간용 광학필터 세팅위치에 있음을 알리는 신호)를 발생한다.
따라서, 마이크로 프로세서(147)는 로우 신호에 상응하는 광학필터 고정부(121)의 위치정보를 메모리(149)에 기록하고, 영상신호 처리부(170)는 렌즈(150)에서 야간용 광학 필터(129)를 경유하여 촬상소자(160)를 통해 출력되는 화상정보를 영상신호로 변환하여 CCTV 또는 모니터링 시스템으로 출력한다.
그 후, 사용자가 감시용 카메라(100)의 현재 동작 모드를 야간 모드에서 주간 모드로 변경하거나, 영상신호 처리부(170)에서 출력된 영상신호의 출력레벨이 미리 설정된 주간 영상신호의 출력레벨 범위로 상승하면, 마이크로 프로세서(147)는 회전 솔레노이드(180)를 제 2 위치에서 제 1 위치로 이동하도록 제어하는 제어 신호를 발생한다.
그 결과, 정방향의 전류가 회전 솔레노이드(180)의 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)에 인가되고, 회전 솔레노이드(180)와 회전 동력전달부(148)는 위에서 설명한 것과 반대로 동작하여 도 10b에 도시한 제 2 위치에서 도 10a에 도시한 제 1 위치로 시계방향으로 회전하고, 광학필터 이송부(121)는 도 7b 도시한 야간용 광학필터 세팅위치에서 도 7a에 도시한 주간용 광학필터 세팅위치로 시계반대 방향으로 회전한다.
한편, 위치 감지부(205)의 홀 센서(210)는, 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)에 정방향의 전류가 인가되어 제 1 및 제 2 코일(184a, 184b)이 로터(185)의 축(186b)에 직각인 축의 상부방향으로 자기장을 발생할 때, 입력되는 상부 방향의 자기장의 세기와 방향에 따라 상응하는 전압을 발생한다.
홀 센서(210)에서 발생되는 전압은 증폭기(213)에서 증폭된 후, 비교기(217)로 출력되고, 비교기(217)는 증폭기(213)에서 증폭된 전압과 마이크로 프로세서(147)로부터의 제어신호에 의해 기준전압 발생부(215)에 출력된 기준전압과 비교하여, 하이 신호, 즉 회전 솔레노이드(180)의 로터(186)가 제 1 위치에 있음을 알리는 신호(즉, 광학필터 고정부(12)가 주간용 광학필터 세팅위치에 있음을 알리는 신호)를 발생한다.
마이크로 프로세서(147)는 하이 신호에 상응하는 광학필터 고정부(121)의 위치정보를 메모리(149)에 기록하고, 영상신호 처리부(170)는 렌즈(150)에서 주간용 광학 필터(130)를 경유하여 촬상소자(160)를 통해 출력되는 화상정보를 영상신호로 변환하여 CCTV 또는 모니터링 시스템으로 출력한다.
또한, 유지 및 보수를 위해, 감시용 카메라(100)의 전원이 오프될 경우, 회전 솔레노이드(180)가 회전하지 않도록 탄성 유지부(196)가 액튜에이터(122)의 회전동력 전달부(148)의 제 1 회전레버(193),즉 회전 솔레노이드(180)를 제 1 위치에 유지하므로, 광학필터 고정부(121)는 유동하지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 광학기기의 광학필터 절환 장치는 주간 및 야간용 광학필터를 고정한 광학필터 고정부를 회전 솔레노이드를 구비한 액튜에이터를 사용하여 직접 구동하도록 함으로서, 광학필터 고정부를 주간 또는 야간용 광학필터 세팅위치로 빠르게 절환할 수 있을 뿐 아니라, 구조를 단순화하고 소음 및 내구성 특성을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 광학기기의 광학필터 절환 장치는 광학필터 고정부의 위치를 실시간으로 감지할 수 있는 위치 감지부를 설치함으로써, 동작중 정전 등으로 전원이 오프되더라도 오동작이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (13)

  1. 외부에서 입력되는 화상정보를 영상정보를 변환하여 출력하는 광학기기에 사용하기 위한 광학필터 절환 장치에 있어서,
    최소한 화상정보중에서 제 1 파장영역의 빛을 통과 시키는 제 1 광학필터와 화상 정보중에서 제 2 파장영역의 빛을 통과시키는 제 2 광학필터를 서로 소정 간격을 두게 고정하고, 제 1 플레이트에 회전할 수 있게 고정된 광학필터 고정부;
    상기 광학필터 고정부를, 상기 제 1 광학필터를 상기 화상정보의 경로에 위치시키는 제 1 광학필터 세팅위치에 유지하는 제 1 위치와 상기 제 2 광학필터를 상기 화상정보의 경로에 위치시키는 제 2 광학필터 세팅위치에 유지하는 제 2 위치 사이로 회전하는 회전 솔레노이드, 및 상기 회전 솔레노이드의 회전력을 상기 광학필터 고정부에 전달하도록 상기 회전 솔레노이드와 상기 광학필터 고정부 사이에 배치된 회전동력 전달부를 구비하는 액튜에이터; 및
    외부에서 입력되는 입력신호와 영상정보의 출력레벨 중의 최소한 하나에 따라 상기 액튜에이터의 상기 회전 솔레노이드를 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 중의 하나로 회전하도록 제어하는 마이크로 프로세서를 포함하며;
    상기 회전 솔레노이드는,
    영구자석을 구비하는 로터; 및
    상기 로터 둘레에 위치한 최소한 하나 이상의 보빈에 로터의 축과 직각인 축에 관하여 감겨있는 하나 이상의 코일을 구비하는 스테이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기의 광학필터 절환 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 회전동력 전달부는,
    상기 회전 솔레노이드의 상기 로터의 축의 일단부에 고정된 제 1 회전 레버; 및
    상기 제 1 회전 레버의 회전력을 상기 광학필터 고정부에 전달하도록 상기 광학필터 고정부가 고정된 제 1 플레이트에 회전할 수 있게 고정된 제 2 회전 레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기의 광학필터 절환 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 회전 레버는 상기 로터의 상기 축과 함께 회전하도록 상기 로터의 상기 축의 일단부를 고정하는 고정 구멍을 갖는 제 1 고정보스, 및 일단부에 동력 전달 홈을 형성한 돌출부를 구비하고;
    상기 제 2 회전 레버는 상기 제 1 회전 레버의 상기 동력전달 홈과 맞물리는 제 1 돌기, 상기 광학필터 고정부에 형성된 동력전달 홀과 맞물리는 제 2 돌기, 및 상기 제 1 플레이트에 형성된 제 2 고정 보스에 회전할 수 있게 지지된 허브를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기의 광학필터 절환 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 회전동력 전달부는, 상기 광학필터 고정부가 상기 제 1 광학필터 세팅위치와 상기 제 2 광학필터 세팅위치 이상으로 더 회전 하지 않도록 상기 제 1 회전 레버 및 상기 광학필터 고정부 중의 최소한 하나의 이동을 제한하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기의 광학필터 절환 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 스토퍼는 상기 제 1 플레이트에 고정된 제 2 플레이트에 설치되고 상기 제 1 회전 레버의 이동을 제한하는 제 1 및 제 2 회전부재 스토핑 돌기를 구비하는 제 1 스토핑 부재, 및 상기 광학필터 고정부에 형성된 회전제한 돌기와 상기 제 1 플레이트에 설치되고 상기 광학필터 고정부의 상기 회전제한 돌기의 이동을 제한하는 제 1 및 제 2 스토핑 돌기를 구비하는 제 2 스토핑 부재 중의 최소한 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기의 광학필터 절환 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 전원이 오프되더라도 상기 회전 솔레노이드가 회전하여 상기 광학필터 고정부가 유동하지 않도록 상기 회전 솔레노이드를 제 1 및 제 2 위치 중 한 위치에 확실히 유지되도록 하기 위한 탄성 유지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기의 광학필터 절환 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 탄성 유지부는 일단부는 상기 회전 솔레노이드가 고정된 제 2 플레이트에 설치된 제 1 지지돌기에 지지되고 타단부는 상기 제 1 회전 레버에 형성된 제 2 지지돌기에 지지된 복원 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기의 광학필터 절환 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 회전 솔레노이드는 정방향 및 역방향 중 한 방향의 전류가 인가되면 상기 제 1 위치로 회전되고, 정방향 및 역방향 중 타 방향의 전류가 인가되면 상기 제 2 위치로 회전되는 것을 특징으로 하는 광학기기의 광학필터 절환 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 회전 솔레노이드는 정방향 및 역방향 중 한 방향의 전류가 인가되면 상기 제 2 위치로 회전되고, 전류가 인가되지 않으면, 상기 제 1 위치로 복귀하는 것을 특징으로 하는 광학기기의 광학필터 절환 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 광학필터 고정부의 위치를 실시간으로 감지할 수 있는 위치 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기의 광학필터 절환 장 치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 위치 감지부는 상기 회전 솔레노이드의 보빈에 설치된 홀 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기의 광학필터 절환 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 홀 스위치는,
    상기 회전 솔레노이드에서 발생하는 자기장의 세기에 따라 전압을 발생하는 홀 센서;
    상기 홀 센서에서 발생되는 전압을 증폭하는 증폭기;
    상기 마이크로 프로세서의 제어신호에 의해 기준전압을 출력하는 기준전압 발생부; 및
    상기 증폭기에서 출력되는 신호와 상기 기준전압 발생부에서 출력되는 기준전압과의 비교에 의해 상기 광학필터 고정부의 위치를 알리는 신호를 출력하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학기기의 광학필터 절환 장치.
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