KR100893284B1 - 카메라용 셔터장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라용 셔터장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 카메라용 셔터장치는 대형 광투과공을 갖는 베이스판, 베이스판의 상면에 겹친 상태로 셔터 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 대형 광투과공을 개폐하는 제1 및 제2셔터, 베이스판의 일측에 회전 가능하게 설치되며, 제1 및 제2셔터가 셔터 회전축을 중심으로 회전하도록 하는 셔터 암, 셔터 암과 일체로 회전 가능하게 설치되며, 원통 형상으로 형성된 셔터 영구자석, 및 셔터 영구자석의 일 측으로 설치되는 제1 및 제2셔터 전자석을 포함한다.

셔터, 조리개, 원통형 영구자석, 전자석, 일체형 보빈

Description

카메라용 셔터장치{Shutter apparatus for camera}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 카메라용 셔터장치를 나타낸 사시도;

도 2는 도 1의 카메라용 셔터장치의 분해 사시도;

도 3은 도 1의 카메라용 셔터장치에서 제1 및 제2셔터가 대형 광투과공을 막은 상태를 나타낸 평면도;

도 4는 도 1의 카메라용 셔터장치에서 대형 광투과공이 열린 상태를 나타낸 평면도,

도 5는 도 1의 카메라용 셔터장치에서 조리개의 소형 광투과공이 열린 상태를 나타낸 평면도;

도 6a 및 6b는 도 1의 카메라용 셔터장치에서 셔터 영구자석과 제1 및 제2셔터 전자석 사이의 관계를 설명하기 위한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1; 카메라용 셔터장치 3; 제어부

5; 셔터 구동유닛 7; 조리개 구동유닛

10; 베이스판 11; 대형 광투과공

19; 커버 20; 제1셔터

23; 제1셔터 장공 27; 셔터 회전축

30; 제2셔터 33; 제2셔터 장공

40; 조리개 43; 조리개 장공

47; 조리개 회전축 50; 셔터 영구자석

55; 셔터 암 57; 셔터 안내핀

61,62; 제1 및 제2셔터 전자석 70; 조리개 영구자석

75; 조리개 암 77; 조리개 안내핀

81,82; 제1 및 제2조리개 전자석 90; 구동유닛 프레임

93; 셔터 안내홈 94; 조리개 안내홈

본 발명은 카메라용 셔터장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대용 디지털 기기에 사용되는 카메라용 셔터장치에 관한 것이다.

디지털 기술이 발전함에 따라, 이동통신 단말기, 휴대용 게임기, PDA(Personal Disital Assistant), PMP(Personal Multimedia Player), 디지털 캠코더와 같은 휴대용 디지털 기기는 카메라 기능이 결합된 다양한 제품이 출시되고 있다.

이와 같은 휴대용 디지털 기기에 설치되는 카메라 유닛은 일반 카메라와 마찬가지로 사진 촬영을 할 수 있는 셔터 장치를 포함하고 있다.

특히, 이동통신 단말기인 핸드폰의 카메라가 고화질화 되면서 기계식 셔터의 채용이 필수적이다. 핸드폰과 같은 휴대용 디지털 기기를 슬림화하기 위해서는 카메라 모듈의 소형화 및 슬림화가 필수적이므로 셔터 장치의 구조를 단순화하여 그 크기를 작게 하는 것이 중요하다. 또한, 일반 카메라와 마찬가지로 좋은 품질의 사진을 촬영하기 위해서는 카메라 유닛의 셔터의 동작속도를 가능한 한 빠르게 하는 것이 바람직하다.

또한, 휴대용 디지털 기기에 사용되는 종래 기술에 의한 카메라 유닛은 소형화를 위해 셔터 장치에 빛이 들어오는 광투과공의 크기가 일정한 고정 조리개를 사용하는 것이 일반적이다. 그러나, 이와 같이 고정 조리개를 갖는 셔터 장치를 사용하면, 촬영장소의 조명에 따라 카메라 유닛으로 인입되는 빛의 양을 조절할 수 없으므로 고화질의 사진을 촬영할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 크기를 작게 할 수 있으면서 셔터의 동작속도가 빠른 카메라용 셔터장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 대형 광투과공을 갖는 베이스판; 상기 베이스판의 상면에 겹친 상태로 셔터 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 대형 광투과공을 개폐하는 제1 및 제2셔터; 상기 베이스판의 일측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 제1 및 제2셔터가 상기 셔터 회전축을 중심으로 회전하도록 하는 셔터 암; 상기 셔터 암과 일체로 회전 가능하게 설치되며, 원통 형상으로 형성된 셔터 영구자석; 및 상기 셔터 영구자석의 일 측으로 설치되는 제1 및 제2셔터 전자 석;을 포함하는 카메라용 셔터장치를 제공함으로써 달성된다.

이때, 상기 제1 및 제2셔터의 일단에는 각각 셔터 장공이 형성되며, 상기 셔터 암에는 상기 셔터 장공에 삽입되는 셔터 안내핀이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 카메라용 셔터장치는, 상기 제1 및 제2셔터의 상측에 조리개 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 소형 광투과공을 갖는 조리개; 상기 베이스판의 일측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 조리개가 상기 조리개 회전축을 중심으로 회전하도록 하는 조리개 암; 상기 조리개 암과 일체로 회전 가능하게 설치되며, 원통 형상으로 형성된 조리개 영구자석; 및 상기 조리개 영구자석의 일 측으로 설치되는 제1 및 제2조리개 전자석;을 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 조리개의 일단에는 조리개 장공이 형성되며, 상기 조리개 암에는 상기 조리개 장공에 삽입되는 조리개 안내핀이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2셔터 전자석은 서로 다른 높이에서 상기 셔터 영구자석과 마주하며, 상기 제1 및 제2조리개 전자석은 서로 다른 높이에서 상기 조리개 영구자석과 마주하도록 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1셔터 전자석과 제1조리개 전자석의 보빈은 일체로 형성되고, 상기 제2셔터 전자석과 제2조리개 전자석의 보빈은 일체로 형성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 카메라용 셔터장치의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 카메라용 셔터장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 카메라용 셔터장치의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 카메라용 셔터장치(1)는 베이스판(10), 제1셔터(20), 제2셔터(30), 셔터 구동유닛(5), 조리개(40), 조리개 구동유닛(7), 구동유닛 프레임(90), 및 제어부(3)를 포함한다.

베이스판(10)은 대략 직사각형상으로 형성되며, 빛이 통과하는 대형 광투과공(11)이 형성되어 있다. 베이스판(10)의 아래에는 촬상면(미도시)이 마련되어 있어 대형 광투과공(11)을 통과한 빛에 의해 소정의 화상이 맺히게 된다.

베이스판(10)의 상면에 대형 광투과공(11)의 일측으로는 조리개(40)의 동작범위를 제한하는 조리개 스토퍼(15)가 설치된다. 또한, 도시하지는 않았지만 베이스판(10)의 상면에는 제1 및 제2셔터(20,30)의 동작범위를 제한하는 셔터 홈 또는 스토퍼를 설치할 수 있다.

제1 및 제2셔터(20,30)는 셔터 구동부(5)의 동작에 따라 서로 겹쳐지거나 떨어지면서 대형 광투과공(11)을 선택적으로 개폐한다.

제1셔터(20)는 베이스판(10)의 상면에 베이스판(10)에 대해 회전 가능하도록 힌지 설치된다. 본 실시예의 경우에는 베이스판(10)에 셔터 회전축(27)이 형성되고, 제1셔터(20)에는 셔터 회전축(27)에 삽입될 수 있는 제1셔터 구멍(21)이 형성된다. 따라서, 제1셔터(20)의 제1셔터 구멍(21)을 셔터 회전축(27)에 삽입하면, 제1셔터(20)는 베이스판(10)에 대해 회전할 수 있다. 또한, 제1셔터 구멍(21)의 일측 으로 제1셔터(20)에는 제1셔터 장공(23)이 형성되고, 반대측은 제2셔터(30)와 서로 마주보는 쪽의 일부분이 겹쳐질 때 베이스판(10)의 대형 광투과공(11)을 막을 수 있고, 제2셔터(30)와 서로 멀어졌을 때는 대형 광투과공(11)의 외측에 위치하여 대형 광투과공(11)을 가리지 않는 형상으로 형성된다.

제2셔터(30)는 제1셔터(20)의 상측으로 베이스판(10)에 대해 회전 가능하도록 힌지 설치된다. 본 실시예의 경우에는 제1셔터(20)와 대략 대칭인 형상으로 형성된다. 따라서, 제2셔터(30)는 제1셔터(20)가 삽입된 셔터 회전축(27)에 삽입되는 제2셔터 구멍(31)이 형성된다. 제2셔터 구멍(31)의 일측으로 제2셔터(30)에는 제2셔터 장공(33)이 형성되고, 반대측은 제1셔터(20)와 서로 마주보는 쪽의 일부분이 겹쳐지면 베이스판(10)의 대형 광투과공(11)을 막을 수 있고, 제1셔터(20)와 멀어졌을 때는 대형 광투과공(11)의 외측에 위치하여 대형 광투과공(11)을 가리지 않는 형상으로 형성된다.

제1셔터 장공(23)과 제2셔터 장공(33)은 셔터 암(55)의 셔터 안내핀(57)이 제1 및 제2셔터 장공(23,33)의 내측에서 슬라이드 운동을 하면 제1셔터(20)와 제2셔터(30)가 셔터 회전축(27)을 중심으로 소정 각도 범위 내에서 회전하여 대형 광투과공(11)을 막거나 개방할 수 있도록 형성된다.

셔터 구동유닛(5)은 제1 및 제2셔터(20,30)가 셔터 회전축(27)을 중심으로 일정 각도 회전하도록 함으로써 베이스판(10)의 대형 광투과공(11)을 개폐한다. 셔터 구동유닛(5)은 셔터 영구자석(50), 셔터 암(55), 제1 및 제2셔터 전자석(61,62)을 포함한다.

셔터 영구자석(50)은 원통 형상으로 형성되며, 베이스판(10)의 일측으로 구동유닛 프레임(90)에 회전 가능하게 설치된다. 본 실시예의 경우에는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 셔터 영구자석(50)의 중심에는 자석 회전축(51)이 설치되고, 셔터 영구자석(50)은 자석 회전축(51)의 주위로 원주 상으로 배치되며 다극으로 자화되어 있다. 자석 회전축(51)은 베이스판(10)과 구동유닛 프레임(90)에 회전 가능하도록 지지된다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 실시예에 의한 셔터 영구자석(50)은 6극으로 자화되어 있다. 이때, 6극은 S극과 N극이 번갈아 가며 위치하도록 배치된다.

셔터 암(55)은 일단이 셔터 영구자석(50)의 자석 회전축(51)에 결합되어 있고, 타단은 제1 및 제2셔터(20,30)에 연결되어 제1 및 제2셔터(20,30)가 셔터 회전축(27)을 중심으로 회전하도록 한다. 셔터 암(55)의 일단에는 자석 회전축(51)에 삽입되는 셔터 암 구멍(56)이 형성되고, 타단에는 제1셔터(20)의 제1셔터 장공(23)과 제2셔터(30)의 제2셔터 장공(33)에 삽입되는 셔터 안내핀(57)이 형성된다. 셔터 암(55)이 자석 회전축(51)을 중심으로 일정 각도 범위에서 이동하면 셔터 안내핀(57)이 제1 및 제2셔터 장공(23,33) 내에서 슬라이드 운동을 하게 되고, 이에 의해 제1 및 제2셔터(20,30)가 셔터 회전축(27)을 중심으로 동시에 소정 각도 범위 내에서 회전한다. 따라서, 제1 및 제2셔터(20,30)가 서로 겹쳐졌다가 떨어지게 된다.

제1 및 제2셔터 전자석(6,62)은 셔터 영구자석(50)의 일 측으로 베이스판(10)과 구동유닛 프레임(90)에 설치되어 셔터 영구자석(50)에 자력을 인가하여 셔터 영구자석(50)이 소정 각도 범위 내에서 회전할 수 있도록 한다. 제1 및 제2셔터 전자석(61,62)은 측 방향으로 일정 거리 떨어져 있으며, 상하로도 일정 거리 떨어져서 다른 높이에 위치하도록 배치된다. 즉, 제1 및 제2셔터 전자석(61,62)은 대각선 상에 위치하도록 배치된다.

제1 및 제2셔터 전자석(61,62)은 각각 보빈(61a,62a)과 보빈(61a,62a)에 권선된 코일(61b,62b)을 포함한다. 제1 및 제2셔터 전자석(61,62)은 별개의 보빈(61a,62a)에 코일(61b,62b)을 감아 형성한다. 본 실시예의 경우에는 제1셔터 전자석(61)의 보빈(61a)은 제1조리개 전자석(81)의 보빈(81a)과 일체로 형성하였다. 즉, 제1셔터 전자석(61)의 보빈(61a)과 제1조리개 전자석(81)의 보빈(81a)은 각각 제1보빈부재(65)의 양쪽 단에 형성된다. 이와 같은 보빈부재(65)는 자성체로 형성하는 것이 바람직하다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 제1 및 제2셔터 전자석(61,62)의 보빈(61a,62a)은 셔터 영구자석(50)의 주위로 셔터 영구자석(50)과 일정 거리 떨어져서 설치된다. 이때, 도 6a에 도시된 바와 같이 제1셔터 전자석(50)의 보빈(61a)은 셔터 영구자석(50)의 6개의 극중 임의의 극(50b)의 대략 중앙부와 마주하도록 배치하고, 제2셔터 전자석(62)의 보빈(62a)은 제1셔터 전자석(61)의 보빈(61a)이 마주하는 극(50b)과 인접한 다른 극(50a)과의 경계부(50c)와 마주하도록 배치한다. 이와 같은 제1 및 제2셔터 전자석(61,62)의 배치에 의해 셔터 영구자석(50)을 대략 30도 각도 범위에서 회전시킬 수 있다.

조리개(40)는 소형 광투과공(45)이 형성되며, 제1 및 제2셔터(20,30)의 상 측에 베이스판(10)에 회전 가능하게 설치된다. 도시하지 않았지만, 조리개(40)는 제1 및 제2셔터(20,30)의 하측에 설치할 수도 있다. 조리개(40)는 베이스판(10)의 상면에 마련된 조리개 회전축(47)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 따라서, 조리개(40)에는 조리개 회전축(47)에 삽입되는 조리개 구멍(41)이 형성된다. 소형 광투과공(45)은 대형 광투과공(11)보다 지름이 작으며, 조리개 구멍(41)의 일측에 조리개(40)가 대형 광투과공(11)의 위에 위치하였을 경우에 소형 광투과공(45)의 중심이 대형 광투과공(11)의 중심과 일치하도록 형성된다. 따라서, 조리개(40)가 대형 광투과공(11)의 상측에 위치하면 촬상면으로 입사되는 빛은 소형 광투과공(45)을 통해 입사되므로 빛의 양이 줄어든다. 조리개 구멍(41)의 반대 측의 조리개(40)에는 조리개 안내핀(77)이 삽입되는 조리개 장공(43)이 형성된다.

조리개 장공(43)은 조리개 암(75)의 조리개 안내핀(77)이 조리개 장공(43)의 내측에서 슬라이드 운동을 하면, 조리개(40)가 조리개 회전축(47)을 중심으로 소정 각도 범위 내에서 회전하여 소형 광투과공(45)이 대형 광투과공(11)의 상부에 위치하거나, 대형 광투과공(11)에서 벗어나도록 형성된다.

조리개 구동유닛(7)은 조리개(40)가 조리개 회전축(47)을 중심으로 일정 각도 범위 내에서 회전하도록 함으로써 베이스판(10)의 대형 광투과공(11) 위에 소형 광투과공(45)이 위치하거나 벗어나도록 한다. 조리개 구동유닛(7)은 조리개 영구자석(70), 조리개 암(75), 제1 및 제2조리개 전자석(81,82)을 포함한다.

조리개 영구자석(70)은 원통 형상으로 형성되며, 베이스판(10)의 일측과 구동유닛 프레임(90)에 회전 가능하게 설치된다. 본 실시예의 경우에는 조리개 영구 자석(70)이 셔터 영구자석(50)의 일측에 설치되어 있으며, 구조가 셔터 영구자석(50)과 동일하다. 즉, 조리개 영구자석(70)의 중심에는 자석 회전축(71)이 설치되고 자석 회전축(71)의 주위에는 다극으로 자화된 조리개 영구자석(70)이 원주 상으로 배치되어 있다. 자석 회전축(71)은 베이스판(10)과 구동유닛 프레임(90)에 회전 가능하도록 설치된다. 본 실시예에 의한 조리개 영구자석(70)은 도 6a 및 도 6b에 도시된 셔터 영구자석(50)과 동일하게 6극으로 자화되어 있다. 이때, 6극은 S극과 N극이 번갈아 가며 위치하도록 배치된다.

조리개 암(75)은 일단이 조리개 영구자석(70)의 자석 회전축(71)에 결합되어 있고, 타단은 조리개(40)에 연결되어 조리개(40)가 조리개 회전축(47)을 중심으로 회전하도록 한다. 조리개 암(75)의 일단에는 자석 회전축(71)에 삽입되는 조리개 암 구멍(76)이 형성되고, 타단에는 조리개(40)의 조리개 장공(43)에 삽입되는 조리개 안내핀(77)이 형성된다. 조리개 암(75)이 자석 회전축(71)을 중심으로 일정 각도 범위에서 이동하면 조리개 안내핀(77)이 조리개 장공(43) 내에서 슬라이드 운동을 하게 되고, 이에 의해 조리개(40)가 조리개 회전축(47)을 중심으로 소정 각도 범위 내에서 회전한다.

제1 및 제2조리개 전자석(81,82)은 조리개 영구자석(70)의 일 측으로 베이스판(10)과 구동유닛 프레임(90)에 설치되어 조리개 영구자석(70)에 자력을 인가하여 조리개 영구자석(70)이 소정 각도 범위 내에서 회전할 수 있도록 한다. 제1 및 제2조리개 전자석(81,82)은 측 방향으로 일정 거리 떨어져 있으며, 상하로도 일정 거리 떨어져서 서로 다른 높이에 위치하도록 배치된다. 즉, 제1 및 제2조리개 전자 석(81,82)은 대각선 방향으로 떨어져서 조리개 영구자석(70)을 마주하도록 배치된다.

제1 및 제2조리개 전자석(81,82) 보빈(81a,82a)과 보빈(81a,82a)에 권선된 코일(81b,82b)을 포함한다. 제1 및 제2조리개 전자석(81,82)은 별개의 보빈(81a,82a)에 코일(81b,82b)을 감아 형성한다. 본 실시예의 경우에는 상술한 바와 같이 제1 및 제2조리개 전자석(81,82)의 보빈(81a,82a)은 각각 제1 및 제2셔터 전자석(61,62)의 보빈(61a,62a)과 일체로 형성하였다. 즉, 제1조리개 전자석(81)의 보빈(81a)과 제1셔터 전자석(61)의 보빈(61a)은 각각 제1보빈부재(65)의 양쪽 단에 형성되고, 제2조리개 전자석(82)의 보빈(82a)과 제2셔터 전자석(62)의 보빈(62a)은 각각 제2보빈부재(66)의 양쪽 단에 형성된다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 및 제2셔터 전자석(61,62)의 보빈(61a,62a)과 제1 및 제2조리개 전자석(81,82)의 보빈(81a,82a)은 서로 다른 높이에 위치하도록 제1 및 제2보빈부재(65,66)를 형성하는 것이 바람직하다.

제1 및 제2조리개 전자석(81,82)과 조리개 영구자석(70)은 도 6a 및 도 6b에 도시된 제1 및 제2셔터 전자석(61,62)과 셔터 영구자석(50)과 유사하게 배치된다. 즉, 제1 및 제2조리개 전자석(81,82)의 보빈(81a,82a)은 조리개 영구자석(70)의 주위로 조리개 영구자석(70)과 일정 거리 떨어져서 설치된다. 이때, 제1조리개 전자석(81)의 보빈(81a)은 조리개 영구자석(70)의 6개의 극중 임의의 극의 대략 중앙부와 마주하도록 배치하고, 제2조리개 전자석(82)의 보빈(82a)은 제1조리개 전자석(81)의 보빈(81a)이 마주하는 극과 인접한 다른 극과의 경계부와 마주하도록 배 치한다. 이와 같은 제1 및 제2조리개 전자석(81,82)의 배치에 의해 조리개 영구자석(70)을 대략 30도 각도 범위에서 회전시킬 수 있다.

한편, 제1 및 제2셔터(20,30)와 조리개(40) 사이에는 제1 및 제2셔터(20,30)가 동작하거나 조리개(40)가 동작할 때 서로 간섭되지 않도록 중간판(17)을 설치하는 것이 바람직하다. 본 실시예의 경우에는 투명한 필름으로 중간판(17)을 형성하였다. 중간판(17)에는 베이스판(10)에 형성된 대형 광투과공(11)에 대응되는 크기의 구멍(17a)이 형성된다.

또한, 조리개(40)의 상측으로는 조리개(40)를 보호하기 위한 커버(19)가 설치된다. 커버(19)에는 대형 광투과공(11)에 대응되는 크기의 구멍(19a)이 형성된다.

구동유닛 프레임(90)은 베이스판(10)의 일측으로 베이스판(10) 아래에 설치되며, 셔터 영구자석(50)의 자석 회전축(51), 조리개 영구자석(70)의 자석 회전축(71), 제1 및 제2보빈부재(65,66)를 지지한다. 구동유닛 프레임(90)의 상측의 베이스판(10)에는 셔터 암(55)의 셔터 안내핀(57)과 조리개 암(75)의 조리개 안내핀(77)의 이동을 안내하는 셔터 안내홈(93)과 조리개 안내홈(94)이 형성된다.

제어부(3)는 제1 및 제2셔터 전자석(61,62)의 코일(61b,62b)과 제1 및 제2조리개 전자석(81,82)의 코일(81b,82b)에 흐르는 전류를 제어하여 제1 및 제2셔터 전자석(61,62)과 제1 및 제2조리개 전자석(81.82)에 유도되는 자극을 제어한다. 제어부(3)는 PCB 기판으로 형성하여 구동유닛 프레임(90)의 하면에 설치하는 것이 바람직하다.

이하, 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에 의한 카메라용 셔터장치(1)의 동작에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 제1 및 제2셔터(20,30)를 작동하여 사진을 촬영하는 경우에 대해 설명한다.

사진을 촬영하기 전에 제1 및 제2셔터(20,30)는 도 3에 도시된 바와 같이 서로 마주보는 쪽의 일부분이 겹쳐져서 베이스판(10)에 형성된 대형 광투과공(11)을 차단하고 있다. 따라서, 외부의 빛은 대형 광투과공(11)을 통해 촬상면(미도시)으로 입사되지 않는다. 이때, 셔터 암(55)의 셔터 안내핀(57)은 베이스판(10)의 셔터 안내홈(93)의 제2위치(93b)에 위치하고 있다. 도 6a에 도시된 바와 같이 셔터 영구자석(50)의 S극(50b)의 대략 중앙부는 제1셔터 전자석(61)의 보빈(61a)과 마주하고, N극(50a)과 S극(50b)의 경계부(50c)는 제2셔터 전자석(62)의 보빈(62a)과 마주하고 있는 상태이다. 이때, 셔터 영구자석(50)은 제1셔터 전자석(61)의 보빈(61a)과의 사이에 작용하는 자력에 의해 고정된 상태이므로, 셔터 영구자석(50)에 고정된 셔터 암(55)의 셔터 안내핀(57)도 셔터 안내홈(93)의 제2위치(93b)에 고정된 상태를 유지하고 있다.

이 상태에서 제어부(3)가 셔터 동작신호를 수신하면, 제어부(3)는 제1 및 제2셔터 전자석(61.62)의 코일(61b,62b)에 전류를 흘려 셔터 안내핀(57)을 셔터 안내홈(93)의 제1위치(93a)로 이동시킨다. 즉, 제어부(3)는 제2셔터 전자석(62)의 보빈(62a)이 S극이 되도록 제2셔터 전자석(62)의 코일(62b)에 전류를 흘린다. 그러면, 셔터 영구자석(50)과 제2셔터 전자석(62)의 보빈(62a) 사이에 작용하는 자력에 셔터 영구자석(50)이 반 시계방향으로 회전하기 시작한다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 셔터 영구자석(50)이 반 시계방향으로 대략 30도 회전하여 셔터 영구자석(50)의 N극(50a)의 중앙부가 제2셔터 전자석(62)의 보빈(62a)과 마주하면, 셔터 영구자석(50)은 N극(50a)과 제2셔터 전자석(62)의 보빈(62a) 사이의 자력에 의해 정지하게 된다. 이때. 셔터 영구자석(50)의 자석 회전축(51)의 상단에는 셔터 암(55)이 고정되어 있으므로, 셔터 영구자석(50)이 반 시계방향으로 회전하면 셔터 암(55)도 반 시계방향으로 회전한다. 그러면, 셔터 암(55)의 셔터 안내핀(57)은 셔터 안내홈(93)의 제2위치(93b)에서 제1위치(93a)로 이동한다.

셔터 안내핀(57)이 셔터 안내홈(93)의 제2위치(93b)에서 제1위치(93a)로 이동하면, 제1 및 제2셔터 장공(23,33)과 셔터 안내핀(57)에 의해 제1셔터(20) 및 제2셔터(30)가 셔터 회전축(27)을 중심으로 회전하게 된다. 셔터 안내핀(57)이 셔터 안내홈(93)의 제1위치(93a)에 위치하면, 제1 및 제2셔터(20,30)는 도 4에 도시된 바와 같이 서로 떨어진 상태가 되어 대형 광투과공(11)을 개방하게 된다. 따라서, 외부의 빛이 대형 광투과공(11)을 통해 촬상면으로 입사된다.

다른 예로서, 제2셔터 전자석(62)이 S극이 되도록 전류를 흘려 셔터 영구자석(50)이 반 시계방향으로 이동하기 시작한 직후, 제1셔터 전자석(61)의 보빈(61a)이 S극을 띠도록 제1셔터 전자석(61)에 순간적으로 전류를 흘려주도록 할 수 있다. 이와 같이 하면 셔터 영구자석(50)의 S극(50b)이 척력을 받으므로 셔터 영구자석(50)이 회전하는 속도를 더 빠르게 할 수 있다. 이와 같이 셔터 영구자석(50)의 회전속도가 빨라지면, 제1 및 제2셔터(20,30)가 대형 광투과공(11)을 개방하는 속 도가 더 빠르게 된다.

셔터 안내핀(57)이 도 4에 도시된 바와 같이 셔터 안내홈(93)의 제1위치(93a)에 위치한 순간, 제어부(3)는 제1셔터 전자석(61)의 코일(61b)에 전류를 흘려, 제1셔터 전자석(61)의 보빈(61a)이 N극을 띠도록 한다. 그러면, 도 6b와 같이 위치하였던 셔터 영구자석(50)의 N극(50a)은 N극인 제1셔터 전자석 보빈(61a)에 의해 척력을 받고, 셔터 영구자석(50)의 S극(50b)은 제1셔터 전자석 보빈(61a)에 의해 인력을 받으므로 셔터 영구자석(50)이 시계방향으로 회전한다. 시계방향으로 회전하던 셔터 영구자석(50)은 S극(50b)의 중앙부가 제1셔터 전자석(61)의 보빈(61a)과 마주하게 되면, 셔터 영구자석(50)의 S극(50b)과 제1셔터 전자석(61)의 보빈(61a) 사이의 자력에 의해 정지하게 된다. 따라서, 셔터 암(55)의 셔터 안내핀(57)도 셔터 안내홈(93)의 제1위치(93a)에서 제2위치(93b)로 이동한다. 그러면, 도 4에 도시된 바와 같이 서로 떨어져 있던 제1 및 제2셔터(20,30)가 도 3에 도시된 바와 같이 마주보는 부분이 서로 겹쳐진 상태가 되어 외부의 빛이 대형 광투과공(11)으로 인입되는 것을 차단한다.

이 경우에도, 제1셔터 전자석(61)이 N극이 되도록 전류를 흘려 셔터 영구자석(50)이 시계방향으로 이동하기 시작한 직후, 제2셔터 전자석(62)의 보빈(62a)이 N극을 띠도록 제2셔터 전자석(62)의 코일(62b)에 순간적으로 전류를 흘려주면 셔터 영구자석(50)의 N극(50a)이 척력을 받으므로 셔터 영구자석(50)이 회전하는 속도를 더 빠르게 할 수 있다. 이와 같이 셔터 영구자석(50)의 회전속도가 빨라지면, 제1 및 제2셔터(20,30)가 닫치는 속도가 더 빠르게 된다.

이상에서는 제1 및 제2셔터(20,30)가 대형 광투과공(11)을 개폐하는 동작에 대해 설명하였다. 제1 및 제2셔터(20,30)로 소형 광투과공(45)을 개폐하여 사진을 촬영하고자 하는 경우에는 후술하는 바와 같이 조리개(40)를 대형 광투과공(11)의 상측에 위치시킨 후, 상기와 동일한 방법으로 제1 및 제2셔터(20,30)를 동작시킬 수 있다.

본 발명에 의한 카메라용 셔터장치(1)는 셔터 암(55)을 전자석과 다극의 원통형 영구자석 사이의 자력에 의해 회전시키므로 구조를 단순하게 형성할 수 있다.

다음으로, 셔터 장치(1)의 조리개(40)를 동작시키는 경우에 대해 설명한다. 본 발명에 의한 카메라용 셔터장치(1)는 입사되는 광량에 따라 2가지의 조리개 모드를 선택할 수 있다. 따라서, 촬영할 장소에 빛이 적은 경우에는 도 4와 같이 대형 광투과공(11)을 통해 빛이 입사되는 대형 조리개 모드를 선택할 수 있고, 촬영할 장소에 빛이 많은 경우에는 도 5와 같이 소형 광투과공(45)을 통해 빛이 입사되는 소형 조리개 모드를 선택할 수 있다. 이와 같은 조리개 모드의 선택은 사용자가 수동으로 하거나, 제어부(3)가 수광센서 등을 사용하여 촬영할 장소의 빛의 양을 감지하여, 자동으로 조리개 모드를 선택하도록 구성할 수도 있다.

도 1 및 도 5와 같이 조리개(40)가 소형 조리개 모드에 있는 경우, 즉 소형 광투과공(45)이 대형 광투과공(11)의 위에 위치하는 경우에 조리개 암(75)의 조리개 안내핀(77)은 조리개 안내홈(94)의 제2위치(94b)에 위치하고 있다. 이때, 조리개 영구자석(70)의 S극의 대략 중앙부는 제2조리개 전자석(82)의 보빈(82a)과 마주하고, N극과 S극의 경계부는 제1조리개 전자석(81)의 보빈(81a)과 마주하고 있는 상태이다. 이때, 조리개 영구자석(70)의 S극은 제2조리개 전자석(82)의 보빈(82a) 사이에 작용하는 자력에 의해 고정된 상태이므로, 조리개 영구자석(70)에 고정된 조리개 암(75)의 조리개 안내핀(77)도 조리개 안내홈(94)의 제2위치(94b)에 고정된 상태를 유지하고 있다.

이 상태에서 조리개 모드 변환신호가 수신되면, 제어부(3)는 제1조리개 전자석(81)의 코일(81b)에 전류를 흘려 조리개 영구자석(70)이 시계방향으로 회전하도록 한다. 즉, 제어부(3)는 제1조리개 전자석(81)의 보빈(81a)은 N극이 되도록 제1조리개 전자석(81)의 코일(81b)에 전류를 흘린다. 그러면, 조리개 영구자석(70)이 시계방향으로 회전하기 시작한다. 조리개 영구자석(70)이 대략 30도 회전하여, 조리개 영구자석(70)의 S극의 중앙부가 제1조리개 전자석(81)의 보빈(81a)과 마주하면 조리개 영구자석(70)은 정지하게 된다. 이때, 제2조리개 전자석(82)의 보빈(82a)은 조리개 영구자석(70)의 S극과 N극의 경계부와 마주하게 된다(도 6a, 도 6b 참조). 이때. 조리개 영구자석(70)의 자석 회전축(71)의 상단에는 조리개 암(75)이 고정되어 있으므로, 조리개 영구자석(70)이 시계방향으로 회전하면, 조리개 암(75)도 시계방향으로 회전한다. 그러면, 조리개 암(75)의 조리개 안내핀(77)은 조리개 안내홈(94)의 제2위치(94b)에서 제1위치(94a)로 이동한다.

조리개 안내핀(77)이 조리개 안내홈(94)의 제2위치(94b)에서 제1위치(94a)로 이동하면, 조리개 장공(43)에 삽입되어 있는 조리개 안내핀(77)에 의해 조리개(40)가 조리개 회전축(47)을 중심으로 회전하게 된다. 조리개 안내핀(77)이 조리개 안내홈(94)의 제1위치(94a)에 위치하면, 조리개(40)는 도 4에 도시된 바와 같이 대형 광투과공(11)의 일측에 위치하여 대형 광투과공(11)이 완전히 노출되게 된다.

이때, 제1조리개 전자석(81)이 N극이 되도록 전류를 흘려 조리개 영구자석(70)이 시계방향으로 이동하기 시작한 직후, 제2조리개 전자석(82)의 보빈(82a)이 S극을 띠도록 제2조리개 전자석(82)의 코일(82b)에 순간적으로 전류를 흘려주면 조리개 영구자석(70)의 S극이 척력을 받으므로 조리개 영구자석(70)이 회전하는 속도를 더 빠르게 할 수 있다. 이와 같이 조리개 영구자석(70)의 회전속도가 빨라지면, 조리개(40)를 이동시켜 대형 조리개 모드 또는 소형 조리개 모드를 선택하는 속도가 더 빠르게 된다.

반대로, 대형 조리개 모드에서 조리개 모드 변환신호를 수신하면, 제어부(3)는 제2조리개 전자석(82)에 전류를 흘려 조리개(40)의 소형 광투과공(45)이 베이스판(10)의 대형 광투과공(11)의 위에 위치하도록 한다. 제어부(3)가 제1 및 제2조리개 전자석(81,82)을 제어하여 조리개(40)를 회전시키는 방법은 상술한 설명과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 카메라용 셔터장치는 제1 및 제2셔터와 조리개를 영구자석과 전자석을 사용하여 구동하므로 구조를 단순하게 할 수 있다. 따라서, 휴대용 디지털 기기에 적합하도록 카메라용 셔터장치의 크기를 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 카메라용 셔터장치는 다극으로 형성된 원통형의 영구자석에 회전 방향으로 척력과 인력이 동시에 작용하도록 구성할 수 있으므로 셔터 와 조리개의 동작속도를 종래 기술에 의한 셔터와 조리개보다 빠르게 할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예들에 한정되지 아니하며, 후술하는 청구범위에 기재된 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 행할 수 있는 단순한 구성요소의 치환, 부가, 삭제, 변경은 본 발명의 청구범위 기재 범위 내에 속하게 된다.

Claims (9)

1. 대형 광투과공을 갖는 베이스판;

   상기 베이스판의 상면에 겹친 상태로 셔터 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 대형 광투과공을 개폐하는 제1 및 제2셔터;

   상기 베이스판의 일측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 제1 및 제2셔터가 상기 셔터 회전축을 중심으로 회전하도록 하는 셔터 암;

   상기 셔터 암과 일체로 회전 가능하게 설치되며, 원통 형상으로 형성된 셔터 영구자석; 및

   상기 셔터 영구자석의 일 측으로 설치되는 제1 및 제2셔터 전자석;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2셔터의 일단에는 각각 셔터 장공이 형성되며,

   상기 셔터 암에는 상기 셔터 장공에 삽입되는 셔터 안내핀이 형성된 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2셔터의 상측이나 하측에 조리개 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 소형 광투과공을 갖는 조리개;

   상기 베이스판의 일측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 조리개가 상기 조리개 회전축을 중심으로 회전하도록 하는 조리개 암;

   상기 조리개 암과 일체로 회전 가능하게 설치되며, 원통 형상으로 형성된 조리개 영구자석; 및

   상기 조리개 영구자석의 일 측으로 설치되는 제1 및 제2조리개 전자석;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.
4. 대형 광투과공을 갖는 베이스판;

   상기 베이스판의 상면에 조리개 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 소형 광투과공을 갖는 조리개;

   상기 베이스판의 일측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 조리개가 상기 조리개 회전축을 중심으로 회전하도록 하는 조리개 암;

   상기 조리개 암과 일체로 회전 가능하게 설치되며, 원통 형상으로 형성된 조리개 영구자석; 및

   상기 조리개 영구자석의 일 측으로 설치되는 제1 및 제2조리개 전자석;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 조리개의 일단에는 조리개 장공이 형성되며,

   상기 조리개 암에는 상기 조리개 장공에 삽입되는 조리개 안내핀이 형성된 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2셔터 전자석은 서로 다른 높이에서 상기 셔터 영구자석과 마주하며,

   상기 제1 및 제2조리개 전자석은 서로 다른 높이에서 상기 조리개 영구자석과 마주하도록 배치된 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1셔터 전자석, 제1조리개 전자석, 제2셔터 전자석 및 제2조리개 전자석은 각각 보빈을 구비하며,

   상기 제1셔터 전자석의 보빈과 제1조리개 전자석의 보빈은 일체로 형성되고,

   상기 제2셔터 전자석의 보빈과 제2조리개 전자석의 보빈은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2셔터 전자석은 서로 다른 높이에서 상기 셔터 영구자석과 마주하도록 배치된 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.
9. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2조리개 전자석은 서로 다른 높이에서 상기 조리개 영구자석과 마주하도록 배치된 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.

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