KR100901997B1 - 카메라용 셔터장치 - Google Patents

카메라용 셔터장치 Download PDF

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Abstract

카메라 또는 휴대폰 등과 같은 소형기기 내에 설치되는 셔터장치가 개시된다. 개시된 셔터장치는 빛을 통과시켜 필름 또는 CCD(charge-coupled device)를 노광시키기 위한 광투과공을 형성한 베이스; 상기 광투과공을 둘러싸는 상태로 서로 대칭되게 상기 베이스에 장착되는 제1 및 제2 전자석; 상기 베이스에 일측이 각각 힌지 결합되며, 서로 동시에 동일한 회전방향 및 동일한 역회전방향으로 선회하면서 상기 광투과공을 개폐하는 제1 및 제2 셔터; 및, 상기 제1 및 제2 셔터의 일측에 각각 고정되고 상기 제1 및 제2 전자석의 양단 사이에 각각 배치되며, 상기 제1 및 제2 전자석의 양단에 발생하는 자극에 의해 상기 제1 및 제2 셔터를 일방향 또는 그 역방향으로 선회시키는 제1 및 제2 마그네틱;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
카메라, 휴대폰, 소형가전, 셔터

Description

카메라용 셔터장치{Shutter apparatus for camera}
본 발명은 셔터장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대용 소형 디지털 기기에 사용되는 카메라용 셔터장치에 관한 것이다.
디지털 기술의 발달에 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. 핸드폰을 슬림화하기 위해서는 카메라 모듈의 소형화 및 슬림화도 필수적이므로 셔터 장치의 구조를 단순화시키는 것이 중요하다. 또한, 카메라 유닛은 좋은 품질의 사진을 촬영하기 위해서는 셔터의 동작속도를 가능한 한 빠르게 하는 것이 바람직하다.
그런데, 이러한 휴대용 디지털 기기에 사용되는 종래 기술에 의한 카메라 셔터장치는 셔터의 빠른 구동속도를 보장받기 위해서는 셔터에 소정 구동력을 전가하 기 위한 비교적 큰 사이즈를 갖는 동력원을 채용하게 되었으며, 이에 따라 셔터장치는 물론 렌즈유닛 전체의 사이즈가 증가하게 되는 문제점이 있었다. 이러한 문제는 결국 휴대용 디지털 기기 전체의 사이즈에 영향을 주게 되므로 휴대용 디지털 기기의 휴대성을 저하시키는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 셔터의 구동속도를 확보하면서, 콤팩트한 사이즈를 유지한 상태로 휴대폰 등의 소형 디지털기기에 적용할 수 있는 카메라용 셔터장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 빛을 통과시켜 필름 또는 CCD(charge-coupled device)를 노광시키기 위한 광투과공을 형성한 베이스; 상기 광투과공을 둘러싸는 상태로 서로 대칭되게 상기 베이스에 장착되는 제1 및 제2 전자석; 상기 베이스에 일측이 각각 힌지 결합되며, 서로 동시에 동일한 회전방향 및 동일한 역회전방향으로 선회하면서 상기 광투과공을 개폐하는 제1 및 제2 셔터; 및, 상기 제1 및 제2 셔터의 일측에 각각 고정되고 상기 제1 및 제2 전자석의 양단 사이에 각각 배치되며, 상기 제1 및 제2 전자석의 양단에 발생하는 자극에 의해 상기 제1 및 제2 셔터를 일방향 또는 그 역방향으로 선회시키는 제1 및 제2 마그네틱;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치를 제공한다.
이 경우, 상기 제1 및 제2 마그네틱은 N극 및 S극을 갖도록 각각 2극으로 착자된다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 마그네틱의 자극의 착자방향은 상기 제1 및 제2 마그네틱의 양측 중 상기 제1 전자석에 인접한 각각의 일측은 동일한 자극이 착자되고, 상기 제2 전자석에 인접한 각각의 타측은 상기 일측에 형성된 자극과 다른 자극이 각각 동일하게 착자된다.
상기 제1 및 제2 마그네틱은 상기 제1 및 제2 전자석과 동일한 원주상에 배치할 수 있으며, 이에 따라 셔터장치의 크기를 최대한 컴팩트하게 유지할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 마그네틱은 상기 제1 및 제2 셔터에 고정력을 증가시키기 위해, 상기 제1 및 제2 마그네틱이 부착된 상기 제1 및 제2 셔터의 반대측면에 각각 금속재로 이루어진 제1 및 제2 금속고정편을 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 있어서는, 한쌍의 마그네틱이 양측에서 각각 동시에 발생하는 서로 다른 극의 자력에 의해 큰 힘으로 이동함으로써, 제1 및 제2 셔터의 더 빠르게 작동시킬 수 있으며, 이에 따라 디지털 소형기기에 설치된 카메라 모듈을 통해서 고해상도의 선명한 사진 촬영을 할 수 있는 이점이 있다.
더욱이, 한쌍의 전자석과 이에 대응하는 한쌍의 마그네틱이 광투과공을 둘러싸도록 배치됨에 따라 베이스로부터 외부로 돌출되는 부분이 발생하는 것을 최대한 억제함으로써 셔터장치의 사이즈를 컴팩트하게 유지할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라용 셔터장치의 구성을 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예의 셔터장치는 베이스(10), 제1 및 제2 전자석(20a,20b), 제1 및 제2 셔터(30,40) 및, 제1 및 제2 마그네틱(35,45)를 포함한다.
베이스(10)는 플레이트부(11)와 제1 및 제2 연장부(13,17)를 포함하며, 카메 라(미도시) 내부에 장착되는 필름(미도시)의 전방 또는 휴대폰과 같은 소형 디지털기기의 본체(미도시) 내 CCD(charge-coupled device)(미도시)전방에 설치된다.
플레이트부(11)는 대략 원형으로 이루어지며 중앙에 광투과공(11a)이 형성되고, 상면 양측으로 광투과공(11a)을 중심으로 하여 대칭 배치되는 제1 및 제2 축돌기(15,19)가 형성된다.
제1 및 제2 연장부(13,17)는 플레이트부(11)의 광투과공(11a)을 중심으로 하여 플레이트부(11) 외주변을 따라 대략 원호형상으로 대칭 형성되며, 상호 양단이 닿지 않도록 형성하여 그 사이에 후술하는 제1 코일부(22)가 위치하는 제1 공간부(12a)와 제2 코일부(24)가 위치하는 제2 공간부(12b)를 마련한다. 또한 제1 및 제2 연장부(13,17)는 제1 및 제2 보빈(21,23)이 장착되는 제1 및 제2 결합홈(13a,17a)이 형성된다. 한편 제1 및 제2 축돌기(15,19)는 대략 제1 및 제2 연장부(13,17)의 양단 사이의 플레이트부(11) 상면에 서로 대칭으로 위치 설정된다.
제1 전자석(20a)은 제1 보빈(21) 및 제1 코일부(22)를 포함한다. 제1 보빈(21)은 대략 원호형상으로 이루어지며, 그 길이가 제1 연장부(13)의 길이보다 더 길게 형성됨에 따라 제1 결합홈(13a)에 장착 시 일측이 제1 공간부(12a)로 돌출된다. 제1 코일부(22)는 제1 공간부(12a)로 돌출된 제1 보빈(21)의 일측에 권취된다. 이 경우 제1 코일부(22) 및 제1 축돌기(15)는 제1 공간부(12a)에 대응하는 영역에 대하여 서로 중첩되지 않는 위치에 설정된다.
제2 전자석(20b)은 상술한 제1 보빈(21)과 동일한 구성으로 이루어진다. 즉, 제2 전자석(20b)은 제2 보빈(23) 및 제2 코일부(24)를 포함한다. 제2 보빈(23)은 대략 원호형상으로 이루어지며, 그 길이가 제2 연장부(17)의 길이보다 더 길게 형성됨에 따라 제2 결합홈(17a)에 장착 시 일측이 제2 공간부(12b)로 돌출된다. 제2 코일부(24)는 제2 공간부(12b)로 돌출된 제2 보빈(23)의 일측에 권취된다. 이 경우 제2 코일부(24) 및 제2 축돌기(19)는 제2 공간부(12b)에 대응하는 영역에 대하여 서로 중첩되지 않는 위치에 설정된다
이와 같은 제1 및 제2 코일부(22,24)에는 전류가 동시에 동일한 일방향 또는 그 역방향으로 전가되며, 이때 제1 및 제2 보빈(21,23)의 양단에는 N극 및 S극의 자기장이 전류의 방향에 따라 전환 발생된다.
제1 셔터(30)는 일측에 제1 축돌기(15)가 선회 가능하게 결합되는 제1 결합구멍(31)이 형성되고, 플레이트부(11)의 상면을 따라 슬라이딩 선회하도록 플레이트부(11) 상면에 대하여 평행하게 배치된다. 이러한 제1 셔터(30)는 제1 셔터(30)의 선회방향의 일측에 광투과공(11a)의 지름과 같거나 큰 지름을 갖는 제1 요홈부(33)가 형성된다. 이는 제1 요홈부(33)가 광투과공(11a)의 원주와 일치된 상태에서 광투과공(11a)을 완전 개방할 수 있도록 하기 위함이다.
또한 제1 셔터(30)는 제1 결합구멍(31)에 인접한 일단 하면에 접착제를 이용하여 제1 마그네틱(35)를 부착한다. 이 경우, 제1 셔터(30)에 부착된 제1 마그네틱(35)의 고정력을 향상시키기 위해, 제1 마그네틱(35)이 위치한 제1 셔터(30)의 상면에 제1 마그네틱(35)의 면적에 대응하는 제1 고정금속편(37)을 접착제를 이용하여 부착한다. 이에 따라 제1 마그네틱(35)은 제1 고정금속편(37)에 미치는 자력을 통해 제1 셔터(30)의 하면에 더욱 안정적으로 고정된다.
제1 마그네틱(35)은 제1 공간부(12a)에 위치하며 제1 코일부(22)가 권취된 제1 보빈(21)의 일측과 제1 공간부(12a)에 인접한 제2 보빈(23)의 타측 사이에서 소정 각도록 선회 이동가능하도록 배치된다. 이 경우, 제1 마그네틱(35)은 N극 및 S극의 2극으로 착자되며, 제1 및 제2 전자석(20a,20b)과 동일한 원주상에 배치된다.
제2 셔터(40)는 제1 셔터와 동일한 구성으로 이루어져 있으며, 그 설치 위치는 광투과공(11a)을 중심으로 하여 제1 셔터(30)에 대응하는 방향으로 설정된다.
즉, 제2 셔터(40)의 구성은 제2 결합구멍(41)에 인접한 일단 하면에 접착제를 이용하여 부착되는 제2 마그네틱(45)을 포함한다. 이 경우, 제2 셔터(40)는 제2 마그네틱(45)의 고정력을 향상시키기 위해, 제2 마그네틱(45)이 위치한 제2 셔터(40)의 상면에 제2 마그네틱(45)의 면적에 대응하는 제2 고정금속편(47)을 접착제를 이용하여 부착한다. 이에 따라 제2 마그네틱(45)은 제2 고정금속편(47)에 미치는 자력을 통해 제2 셔터(40)의 하면에 더욱 안정적으로 고정된다.
제2 마그네틱(45)은 제2 공간부(12b)에 위치하며 제2 코일부(24)가 권취된 제2 보빈(23)의 일측과 제2 공간부(12b)에 인접한 제1 보빈(21)의 타측 사이에서 소정 각도록 선회 이동가능하도록 배치된다. 이 경우, 제2 마그네틱(45)은 N극 및 S극의 2극으로 착자되며, 그 착자위치는 광투과공(11a)을 중심으로 제1 마그네틱(35)의 착자위치에 대응되게 설정된다. 제2 마그네틱(45)은 제1 마그네틱(35)과 마찬가지로 제1 및 제2 전자석(20a,20b)과 동일한 원주상에 배치된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 셔터장치의 작용을 도 3 및 도 4를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 작용설명에 앞서, 제1 및 제2 마그네틱(35,45)의 자극의 착자방향은 제1 보빈(21)에 인접한 측으로는 각각 S극이 착자되고, 제2 보빈(23)에 인접한 측으로는 각각 N극이 착자된 상태를 기준으로 한다.
도 3을 참고하면, 본 실시예의 셔터장치는 예를 들면 카메라(미도시)를 온(on)시키거나 카메라가 내장된 휴대폰(미도시)의 경우 촬영모드로 설정할 경우, 플레이트부(11)의 광투과공(11a)이 제1 및 제2 셔터(30,40)에 의해 완전히 폐쇄되어 필름 또는 CCD(charge-coupled device)가 광에 비노출되는 초기상태가 된다.
이 상태에서, 사진촬영을 위해 셔터버튼(미도시)을 누르면 순간적으로 제1 및 제2 셔터(30,40)가 동시에 반시계방향으로 선회하면서 광투과공(11a)을 완전히 개방한다. 이하에, 이와 같이 광투과공(11a)이 폐쇄된 상태(도 3 참조)에서 완전 개방된 상태(도 4 참조)로 전환되는 과정을 좀 더 자세히 설명한다.
먼저, 제1 및 제2 전자석(20a,20b)의 제1 및 제2 코일부(22,24)에 동시에 동일한 방향으로 전류가 인가되고, 이에 따라 도 4와 같이, 제1 및 제2 보빈(21,23)의 각각의 양측 중 제1 공간부(12a)에 인접한 측에 각각 N극 자기장이 형성되며, 제2 공간부(12b)에 인접한 측에는 각각 S극 자기장이 형성된다.
이 경우, 제1 마그네틱(35)은 S극 측과 제1 보빈(21)의 N극 자기장이 형성되는 측 사이에 발생하는 인력에 의해 제1 마그네틱(35)이 제1 보빈(21)의 N극 측으로 당겨짐과 동시에, 제1 마그네틱(35)의 N극 측과 제2 보빈(23)의 N극 자기장이 형성되는 측 사이에서 발생하는 척력에 의해 제1 마그네틱(35)이 제2 보빈(23)의 N 극 측으로부터 밀려나게 된다.
이에 따라 제1 셔터(30)는 제1 축돌기(15)를 기준으로 반시계방향으로 선회하여 제1 요홈부(33)를 광투과공(11a)과 동심원으로 배치되도록 하여 광투과공(11a)의 일부를 개방한다.
이와 동시에, 제2 마그네틱(45)은 N극 측과 제2 보빈(23)의 S극 자기장이 형성되는 측 사이에 발생하는 인력에 의해 제2 마그네틱(45)이 제2 보빈(23)의 S극 자기장이 형성되는 측으로 당겨짐과 동시에, 제2 마그네틱(45)의 S극 측과 제1 보빈(21)의 S극 자기장이 형성되는 측 사이에 발생하는 척력으로 인해 제2 마그네틱(45)이 제1 보빈(21)의 S극 자기장이 형성되는 측으로부터 밀려나게 된다.
이에 따라 제2 셔터(40)는 제2 축돌기(17)를 기준으로 반시계방향으로 선회하여 제2 요홈부(43)를 광투과공(11a)과 동심원으로 배치되면서 제1 셔터(30)와 함께 광투과공(11a)을 완전히 개방한다.
그 후, 광투과공(11a)을 폐쇄하는 과정 즉, 도 4에서 도 3으로 전환되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
제1 및 제2 전자석(20a,20b)의 제1 및 제2 코일부(22,24)에 동시에 동일한 역방향으로 전류가 인가되면, 도 3과 같이, 제1 및 제2 보빈(21,23)의 각각의 양측 중 제1 공간부(12a)에 인접한 측에 각각 S극 자기장이 형성되며 제2 공간부(12b)에 인접한 측에 각각 N극 자기장이 형성된다.
이 경우, 제1 마그네틱(35)은 인력에 의해 N극 측이 제2 보빈(23)의 S극 자기장이 형성되는 측으로 당겨짐과 동시에, 척력에 의해 제1 마그네틱(35)의 S극 측 이 제1 보빈(21)의 S극 자기장이 형성되는 측으로부터 밀려나게 된다.
이에 따라 제1 셔터(30)는 제1 축돌기(15)를 기준으로 시계방향으로 선회하여 광투과공(11a)의 일부를 폐쇄한다.
이와 동시에, 제2 마그네틱(45)은 인력에 의해 S극 측이 제1 보빈(21)의 N극 자기장이 형성되는 측으로 당겨짐과 동시에, 척력에 의해 제2 마그네틱(45)의 N극 측이 제2 보빈(23)의 N극 자기장이 형성되는 측으로부터 밀려나게 된다.
이에 따라 제2 셔터(40)는 제2 축돌기(19)를 기준으로 시계방향으로 선회하여 제1 셔터(30)에 의해 미쳐 가려지지 못한 광투과공(11a)의 일부를 폐쇄함으로써, 제1 셔터(30)와 함께 광투과공(11a)을 완전히 폐쇄한다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 셔터장치는, 2개의 마그네틱(35,45)을 채용함과 동시에 각각의 마그네틱(35,45)이 양측에 각각 인접한 제1 및 제2 전자석(20a,20b)에 발생하는 자기장에 의해 2배의 힘(인력 및 척력)으로 이동함으로써, 제1 및 2 셔터(30,40)의 스피드를 증가시킴에 따라 고해상도의 촬영은 물론 선명한 촬영이 가능하다.
또한, 제1 및 제2 전자석(20a,20b) 및 제1 및 제2 마그네틱(35,45)을 베이스(10) 원주변을 따라 배치함으로써 베이스(10)보다 외부로 더 돌출되는 부분이 발생하는 것을 최대한 억제함으로써 콤팩트한 사이즈를 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라용 셔터장치를 나타내는 조립사시도,
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라용 셔터장치를 나타내는 분해사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라용 셔터장치의 광투과공이 제1 및 제2 셔터에 의해 개방된 상태를 나타내는 평면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라용 셔터장치의 광투과공이 제1 및 제2 셔터에 의해 폐쇄된 상태를 나타내는 평면도이다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 빛을 통과시켜 필름 또는 CCD(charge-coupled device)를 노광시키기 위한 광투과공을 형성한 베이스; 상기 광투과공을 둘러싸는 상태로 서로 대칭되게 상기 베이스에 장착되는 제1 및 제2 전자석; 상기 베이스에 일측이 각각 힌지 결합되며, 서로 동시에 동일한 회전방향 및 동일한 역회전방향으로 선회하면서 상기 광투과공을 개폐하는 제1 및 제2 셔터; 및, 상기 제1 및 제2 셔터의 일측에 각각 고정되고 상기 제1 및 제2 전자석의 양단 사이에 각각 배치되며, 상기 제1 및 제2 전자석의 양단에 발생하는 자극에 의해 상기 제1 및 제2 셔터를 일방향 또는 그 역방향으로 선회시키는 제1 및 제2 마그네틱;을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 마그네틱은 N극 및 S극을 갖도록 각각 2극으로 착자되며,
    상기 제1 및 제2 마그네틱은 상기 제1 및 제2 전자석과 동일한 원주상에 배치되는 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.
  5. 빛을 통과시켜 필름 또는 CCD(charge-coupled device)를 노광시키기 위한 광투과공을 형성한 베이스; 상기 광투과공을 둘러싸는 상태로 서로 대칭되게 상기 베이스에 장착되는 제1 및 제2 전자석; 상기 베이스에 일측이 각각 힌지 결합되며, 서로 동시에 동일한 회전방향 및 동일한 역회전방향으로 선회하면서 상기 광투과공을 개폐하는 제1 및 제2 셔터; 및, 상기 제1 및 제2 셔터의 일측에 각각 고정되고 상기 제1 및 제2 전자석의 양단 사이에 각각 배치되며, 상기 제1 및 제2 전자석의 양단에 발생하는 자극에 의해 상기 제1 및 제2 셔터를 일방향 또는 그 역방향으로 선회시키는 제1 및 제2 마그네틱;을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 마그네틱은 N극 및 S극을 갖도록 각각 2극으로 착자되며,
    상기 제1 및 제2 마그네틱은 상기 제1 및 제2 셔터에 고정력을 증가시키기 위해, 상기 제1 및 제2 마그네틱이 부착된 상기 제1 및 제2 셔터의 반대측면에 각각 금속재로 이루어진 제1 및 제2 금속고정편을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.
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