KR101310221B1 - 디지털 촬영장치 - Google Patents

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thermoelectric sensor
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Abstract

본 발명은 배터리 성능 지속시간이 향상된 디지털 촬영장치를 위하여, 그립(grip)부, 플래시 회로부 및 대기 노출부 중 적어도 어느 하나에 일면이 인접한 열전센서와, 상기 열전센서의 타면의 온도를 일정하게 유지시키는 온도 유지부와, 상기 열전센서에 전기적으로 연결된 배터리를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치를 제공한다.

Description

디지털 촬영장치{Digital photographing apparatus}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 카메라를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 디지털 촬영장치 내에 구비된 열전센서 및 온도 유지부의 일 예를 개략적으로 도시하는 개념도이다.
도 3은 도 1의 디지털 촬영장치 내의 배터리의 지속시간을 향상시키기 위한 일 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 도 1의 디지털 촬영장치 내의 배터리의 지속시간을 향상시키기 위한 다른 일 구성을 개략적으로 도시하는 다른 도면이다.
도 5는 도 1의 디지털 촬영장치 내의 배터리의 지속시간을 향상시키기 위한 또 다른 일 구성을 개략적으로 도시하는 또 다른 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
40: 열전센서 50: 온도 유지부
63: 배터리 67: 다이오드
70: 전력소모요소 80: 열원
본 발명은 디지털 촬영장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 배터리 성능 지속시간이 향상된 디지털 촬영장치에 관한 것이다.
최근 디지털 컨버젼스의 영향으로 다양한 부가기능을 가진 디지털 촬영장치에 대한 연구개발이 활발히 이루어지고 있다. 또한 디지털 스틸 카메라 및 디지털 비디오 카메라 등과 같은 디지털 촬영장치의 보급이 확대됨에 따라, 더욱 장시간 사용이 가능한 디지털 촬영장치에 대한 소비자들의 욕구가 증가하고 있다.
이러한 디지털 촬영장치는 주로 휴대용으로서 실외에서 사용되기 때문에, 실외에서의 디지털 촬영장치의 사용가능시간을 증가시키기 위한 방법으로서 디지털 촬영장치의 소비전력을 줄이는 방향에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 예컨대 디지털 촬영장치가 온(on) 상태에서 일정 시간 동안 사용자로부터 신호가 입력되지 않을 경우 자동으로 오프(off) 상태로 전환되도록 하거나, 디지털 촬영장치에 구비되는 배터리의 용량 자체를 증가시키는 방법에 대한 연구가 이루어지고 있다.
그러나 이러한 방법들은 기본적으로 디지털 촬영장치가 구동되지 않는 상태를 유지하는 시간을 늘리는 것으로서, 구동중인 디지털 촬영장치의 작동시간을 증가시키는 것이 아니거나 또는 종래의 배터리가 아닌 신규의 배터리를 이용하는 것이다. 따라서 종래의 배터리를 이용하면서도 구동중인 디지털 촬영장치의 사용가능 시간을 증가시키는 방법을 고려할 필요성이 대두하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 배터리 성능 지속시간이 향상된 디지털 촬영장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 그립(grip)부, 플래시 회로부 및 대기 노출부 중 적어도 어느 하나에 일면이 인접한 열전센서와, 상기 열전센서의 타면의 온도를 일정하게 유지시키는 온도 유지부와, 상기 열전센서에 전기적으로 연결된 배터리를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치를 제공한다.
이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 열전센서와 상기 배터리 사이에는 일 방향으로만 전류가 흐르도록 하는 다이오드가 구비되는 것으로 할 수 있다.
본 발명은 또한 그립부, 플래시 회로부 및 대기 노출부 중 적어도 어느 두 개에 일대일 대응되도록 대응되는 것에 일면이 인접한 열전센서들과, 상기 열전센서들의 타면의 온도를 일정하게 유지시키는 온도 유지부와, 상기 열전센서들에 전기적으로 연결된 배터리를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치를 제공한다.
이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 각 열전센서와 상기 배터리 사이에는 일 방향으로만 전류가 흐르도록 하는 다이오드가 구비되는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 열전센서들 중 어느 하나만이 선택적으로 상기 배터리에 전기적으로 연결될 수 있도록 하는 멀티플렉서를 더 구비하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 온도 유지부는 상기 열전센서의 타면에 일면이 접하도록 배치된 상변화물질(phase change material)인 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 충전부를 더 구비하고, 상기 열전센서는 상기 배터리 충전부에 전기적으로 연결되며, 상기 배터리는 상기 배터리 충전부에 전기적으로 연결되는 것으로 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 카메라를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 촬영 장치로서의 디지털 카메라(1)의 앞쪽에는 마이크로폰(MIC), 셀프-타이머 램프(11), 플래시(12), 셔터 릴리즈(Shutter Release) 버튼(13), 전원 스위치(14), 뷰 파인더(17), 원격 수신부(18), 광량 센서(19) 및 렌즈부(20)가 있다.
물론 도 1에 도시된 디지털 카메라는 본 발명에 따른 디지털 촬영장치의 일 실시예일 뿐이며, 본 발명에 따른 디지털 촬영장치는 예컨대 카메라가 장착된 휴대폰과 같은 다른 디지털 촬영장치일 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 디지털 촬영장치가 디지털 카메라라고 할지라도, 도 1에 도시된 형상과 상이한 형상을 갖거나 SLR(single lens reflex) 카메라와 같은 렌즈교환식 카메라일 수도 있는 등 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
셀프-타이머 램프(11)는 셀프-타이머 모드인 경우에 셔터 릴리즈 버튼(13)이 눌려진 시점으로부터 영상을 포착하기 시작하는 시점까지의 설정 시간 동안 동작한다. 원격 수신부(18)는 원격 제어기(미도시)로부터의 명령 신호, 예컨대 촬영 명령 신호를 수신하여 마이크로제어기를 통하여 디지털 카메라 프로세서에 입력한다. 광량 센서(19)는 플래시(12)가 동작하는 경우에 그 광량을 감지하여 마이크로제어기(미도시)를 통하여 디지털 카메라 프로세서(미도시)에 입력시킨다.
이와 같은 디지털 카메라는 열전센서(미도시)를 구비한다. 이 열전센서는 그 어느 일면이 디지털 카메라의 그립(grip)부(30)와, 플래시(12)를 포함하는 플래시 회로부와, 대기 노출부 중 적어도 어느 하나에 인접하도록 구비된다. 그리고 디지털 카메라에는 온도 유지부가 구비되어 열전센서의 타면의 온도를 일정하게 유지시킨다. 이와 같은 열전센서는 디지털 카메라의 배터리에 전기적으로 연결된다.
도 2는 도 1의 디지털 촬영장치 내에 구비된 열전센서 및 온도 유지부의 일 예를 개략적으로 도시하는 개념도이고, 도 3은 도 1의 디지털 촬영장치 내의 배터리의 지속시간을 향상시키기 위한 일 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
상기 도면들을 참조하면, 열전센서(40)와 온도 유지부(50)가 서로 접촉하도록 배치되어 있다. 열전센서(40)의 일면(41a)은 전술한 바와 같이 디지털 카메라의 그립부와, 플래시를 포함하는 플래시 회로부와, 대기 노출부 중 적어도 어느 하나에 인접하도록 구비된다. 열전센서(40)의 타면(42a)은 온도 유지부(50)와 접촉하도록 배치되어 있다. 온도 유지부(50)는 열전센서(40)의 타면(42a)의 온도를 일정하게 유지시키는 것으로서, 예컨대 상변화물질(phase change material)을 포함하는 것일 수 있다. 상변화물질은 물질의 상(phase)이 적절하게 변함으로써 열전센서(40)의 타면(42a)의 온도를 일정하게 유지시키는데, 예컨대 비스무스, 인듐, 납 및 주석의 화합물인 인드알로이(indalloy)와 같은 것을 이용할 수 있다.
열전센서(40)는 그 일면(41a)과 타면(42a) 사이에 온도차이가 있을 경우 그 사이에 기전력이 발생하는 센서이다. 이러한 열전센서(40)의 구성은 다양하게 변경될 수 있는데, 도 2에 도시된 열전센서는 반도체를 이용한 열전센서이며, 열전센서(40)의 양단에 절연층(41, 42)으로 코팅된 구성을 도시하고 있다.
p형 반도체(45)의 양단에 온도차를 주었을 때 p형 반도체(45)의 캐리어인 정공은 고온부에서 저온부로 확산된다. 또한 n형 반도체(46)의 경우에는 n형 반도체(46)의 캐리어인 전자가 고온부에서 저온부로 확산된다. 다시 말하면 열에너지를 정공과 전자가 전기에너지의 형으로 운반한다. 이와 같은 p형 반도체(45)와 n형 반도체(46)를 도 2에 도시된 것과 같이 중간연결부(47)를 이용하여 연결하면, 열전센서(40)의 일면(41a)의 온도가 타면(42a)의 온도보다 높을 경우, 전체적으로 정공은 제1단자(43)에서 제2단자(44) 방향으로 이동하게 되고 전자는 반대로 제2단자(44)에서 제1단자(43) 방향으로 이동하게 된다. 결국, 열전센서(40)의 일면(41a)의 온도가 타면(42a)의 온도보다 높게 됨에 따라 제1단자(43)에서 제2단자(44) 방향으로 전류가 흐르게 된다. 이와 같은 열전센서(40)를 디지털 카메라의 배터리(63, 도 3 참조)에 연결함으로써, 열전센서(40)의 양단 사이에 온도차가 존재할 시 디지털 카메라의 배터리가 충전되도록 할 수 있다. 물론 도 2에 도시된 열전센서(40) 및 온도 유지부(50)의 구성은 본 실시예에 따른 일 예일 뿐이며, 본 발명이 이에 한정되 는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 열전센서(40)는 그 양단에 온도차가 존재할 경우 기전력을 생성하는 바, 따라서 디지털 카메라에 있어서 열전센서(40)의 양면의 온도차를 극대화시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 본 실시예에 따른 디지털 카메라의 경우에는 열전센서(40)의 양면 중 고온부가 될 일면이 디지털 카메라의 그립부, 플래시 회로부 및 대기 노출부 중 적어도 어느 하나(80, 도 3 참조)에 인접하도록 한다.
디지털 카메라가 온(on) 상태로서 작동하는 경우, 대부분 사용자가 디지털 카메라의 그립부를 손으로 잡고 있게 된다. 또한 디지털 카메라가 오프(off) 상태이라고 하더라도, 이동 시 대부분 사용자가 디지털 카메라의 그립부를 손으로 잡고 있게 된다. 따라서 사용자의 체온에 의해 그립부에 인접한 열전센서의 일면이 고온상태로 유지되도록 함으로써, 디지털 카메라의 배터리를 충전시켜 디지털 카메라의 배터리의 작동 지속시간을 획기적으로 늘릴 수 있다. 또한, 배터리의 성능 증가를 위해서는 막대한 비용이 소요되는 바, 본 실시예에 따른 디지털 카메라의 경우에는 종래의 배터리를 그대로 사용할 수 있으므로 제조비용 또한 획기적으로 절감할 수 있다.
또한 그립부 외에도 본 실시예에 따른 디지털 카메라의 열전센서의 일면은 그립부 외에도 플래시 회로부 또는 대기 노출부에 인접하도록 할 수도 있다. 플래시 회로부는 플래시가 발광할 시 온도가 급격하게 상승하므로 이 때의 고온 이용하여 열전센서의 일면의 온도를 높임으로써 효과적으로 배터리 충전이 이루어지도록 할 수 있다. 특히 디지털 카메라의 플래시 발광 시 배터리 소모량이 급격히 증가하는 바, 플래시 발광시의 고온을 이용하여 배터리를 재충전함으로써 플래시를 사용하더라도 배터리의 성능 지속시간을 종래의 디지털 카메라에 비하여 획기적으로 늘릴 수 있다. 또한 디지털 카메라의 대기 노출부에 열전센서의 일면이 인접하도록 함으로써 열전센서의 일면이 고온으로 유지되도록 할 수도 있는데, 이는 특히 여름철과 같이 온도가 높을 때 유용하다. 이 경우, 디지털 카메라의 본체 외측면 전체 대부분이 열전센서의 일면이 되도록 할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 물론 이 경우 겨울과 같이 온도가 낮을 경우에는 열전센서(40)의 일면의 온도가 타면의 온도보다 낮아질 수도 있으며, 이 경우에는 열전센서(40)에서 유도되는 기전력의 극성이 열전센서(40)의 일면의 온도가 타면의 온도보다 높을 경우에 유도되는 기전력의 극성과 반대가 되고, 이에 따라 배터리(63) 및 이에 전기적으로 연결된 전력소모요소(70)가 손상될 수도 있다. 따라서 도 3에 도시된 것과 같이 열전센서(40)와 배터리(63) 사이에는 일 방향으로만 전류가 흐르도록 하는 다이오드(67)가 구비되도록 할 수도 있다.
한편, 도 3에서는 열전센서(40)가 배터리(63)와 직접 연결된 것으로 도시되어 있으나, 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 즉, 도 4에 도시된 것과 같이 배터리 충전부(61)를 더 구비하고, 열전센서(40)가 이 배터리 충전부(61)에 전기적으로 연결되며, 배터리(63) 역시 배터리 충전부(61)에 전기적으로 연결되도록 할 수도 있다. 열전센서(40)에서 유도되는 기전력의 세기는 열전센서(40)의 양면의 온도차에 따라 가변할 수도 있는 바, 따라서 열전센서(40)가 배터리 충전부(61)에 전기적 으로 연결되도록 하고 이 배터리 충전부(61)에서 열전센서(40)로부터의 전력을 일정하도록 안정화시킨 후 배터리(63)를 충전함으로써, 배터리(63)가 손상되는 것을 방지할 수도 있다.
도 5는 도 1의 디지털 촬영장치 내의 배터리의 지속시간을 향상시키기 위한 또 다른 일 구성을 개략적으로 도시하는 또 다른 도면이다. 도 5를 참조하면, 세 개의 열원들(80a, 80b, 80c) 각각에 열전센서(40a, 40b, 40c)가 대응되며, 열전센서들(40a, 40b, 40c)의 일면은 대응되는 것에 인접하도록 배치되어 있다. 물론 각 열전센서(40a, 40b, 40c)의 타면에는 온도 유지부(50a, 50b, 50c)가 배치되어, 각 열전센서(40a, 40b, 40c)의 타면의 온도를 일정하게 유지시킨다. 그리고 다이오드들(67a, 67b, 67c)이 배치되어 열전센서들(40a, 40b, 40c)에서 유도된 기전력의 극성의 변화에 의하여 배터리(63) 또는 전력소모요소(70)들이 손상되는 것을 방지한다.
상기와 같은 구성에 있어서 열원들(80a, 80b, 80c)은 전술한 바와 같은 그립부, 플래시 회로부 및 대기 노출부가 될 수 있다. 물론 도 5에서는 그와 같은 세 개의 열원들 각각에 열전센서가 대응하는 것으로 도시되어 있으나, 그립부, 플래시 회로부 및 대기 노출부 중 적어도 어느 두 개에 일대일 대응되도록 열전센서들이 구비될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 이와 같이 복수개의 열전센서를 이용하여 각 상황에 따라 배터리(63)가 효과적으로 충전되도록 할 수도 있다. 즉, 여름철에는 대기 노출부에 인접한 열전센서를 통하여 배터리(63)가 충전되도록 하고, 겨울철에는 그립부에 인접한 열전센서를 통하여 배터리(63)가 충전되도 록 하며, 플래시를 사용할 경우에는 플래시 회로부를 통하여 배터리(63)가 충전되도록 할 수 있다. 이와 같은 구성을 취함으로써, 각각의 상황에 따라 효과적으로 배터리(63)를 재충전하여 배터리(63)의 구동가능한 시간을 획기적으로 연장할 수 있다.
한편 도 5에 도시된 것과 같이 디지털 카메라는 멀티플렉서(multiplexor)를 더 구비할 수도 있는데, 이 멀티플렉서는 열전센서들(40a, 40b, 40c) 중 어느 하나만이 선택적으로 배터리(63)에 전기적으로 연결될 수 있도록 하는 구성요소이다. 각 열전센서(40a, 40b, 40c)는 대응하는 열원(80a, 80b, 80c)이 상이하므로 상황에 따라 발생시킬 수 있는 기전력이 상이하다. 따라서 프로세서(72)를 통하여 열전센서들(40a, 40b, 40c)로부터 발생된 기전력을 체크하여 어떠한 상황에서 어떠한 열전센서에서 발생된 기전력을 사용하는 것이 효과적인가를 판단하여, 멀티플렉서(65)를 이용하여 가장 효과적인 열전센서가 배터리(63)에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.
디지털 카메라가 상기와 같은 구성을 갖도록 함으로써, 종래의 배터리를 그대로 이용하면서도 디지털 촬영장치의 구동가능한 시간을 획기적으로 증가시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 디지털 촬영장치에 따르면, 배터리 성능 지속시간이 향상된 디지털 촬영장치를 구현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 그립(grip)부, 플래시 회로부 및 대기 노출부 중 적어도 어느 하나에 일면이 인접한 열전센서;
    상기 열전센서의 타면의 온도를 일정하게 유지시키는 온도 유지부; 및
    상기 열전센서에 전기적으로 연결된 배터리;를 구비하고,
    상기 그립부, 플래시 회로부, 및 대기 노출부 중 적어도 어느 하나의 일면은, 상기 열전센서의 일면과 간격을 가지고 나란하게 배치되고, 상기 열전센서의 일면으로 열이 전달되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열전센서와 상기 배터리 사이에는 일 방향으로만 전류가 흐르도록 하는 다이오드가 구비되는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
  3. 그립부, 플래시 회로부 및 대기 노출부 중 적어도 어느 두 개에 일대일 대응되도록, 대응되는 것에 일면이 인접한 열전센서들;
    상기 열전센서들의 타면의 온도를 일정하게 유지시키는 온도 유지부; 및
    상기 열전센서들에 전기적으로 연결된 배터리;를 구비하고,
    상기 그립부, 플래시 회로부, 및 대기 노출부 중 적어도 어느 두 개의 각각의 일면은, 일대일 대응되는 열전센서의 일면과 간격을 가지고 나란하게 배치되고, 상기 일대일 대응되는 열전센서의 일면으로 열이 전달되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 각 열전센서와 상기 배터리 사이에는 일 방향으로만 전류가 흐르도록 하는 다이오드가 구비되는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 열전센서들 중 어느 하나만이 선택적으로 상기 배터리에 전기적으로 연결될 수 있도록 하는 멀티플렉서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도 유지부는 상변화물질(phase change material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    배터리 충전부를 더 구비하고, 상기 열전센서는 상기 배터리 충전부에 전기적으로 연결되며, 상기 배터리는 상기 배터리 충전부에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05328180A (ja) * 1992-05-26 1993-12-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 信号記録再生装置
KR20000056027A (ko) * 1999-02-12 2000-09-15 음국배 열전반도체를 이용한 가정용 발전장치 및 그 발전제어방법
KR20030029071A (ko) * 2003-02-18 2003-04-11 김대호 상 변환 물질과 열전소자를 이용한 냉각 장치

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