KR101422627B1 - 카메라와 광필터 체인저 결합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광필터 체인저를 카메라와 렌즈사이에 나선결합함에 있어 카메라 설치장소가 지닌 공간적, 구조적 제약으로부터 간섭받지 않으며, 또 렌즈를 통과한 입사광을 필터링하여 포커싱에 오차없이 광필터 체인저를 카메라와 렌즈사이에 결합할 수 있는 결합장치를 제안한다.

Description

카메라와 광필터 체인저 결합장치{OPTICAL FILTER CHANGER FOR CHARGE-COUPLED DEVICE CAMERA}

본 발명은 CCD 카메라 렌즈(이하 "렌즈"라 함)와 보안용 각종 CCD 카메라 본체(이하 "카메라"라 함) 사이에 결합되어 렌즈를 통과하여 카메라의 촬상소자에 포커싱되는 입사광을 필터링하기 위한 멀티 옵티컬 필터(필터렌즈)를 구비한 광필터 체인저에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광필터 체인저를 카메라와 렌즈를 나선결합함에 있어 카메라 설치장소에서 나타나는 공간 혹은 장애물과 같은 구조적 제약에 간섭받지 않고 광필터를 결합할 수 있고, 또한 필터링한 입사광을 오차없이 촬상소자에 포커싱되도록 결합할 수 있는 카메라와 광필터 체인저 결합장치에 관한 것이다.

일반적으로, 스냅사진용 카메라는 물론 도난이나 각종 보안 및 정보수집용 CCD 카메라 또한 사용 목적과 용도에 맞게 렌즈를 교체할 수 있도록 설계되어 있으나, 카메라의 사용목적에 따라 입사광을 필터링하기 위한 옵티컬 필터가 사용되고 있으나, 이와 같은 특수 목적용 옵티컬 필터는 범용성이 거의 없어 과도한 개발비가 소요되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 전술한 카메라와 렌즈 사이에 설치하여 입사광을 필터링하기 위한 다양한 종류의 옵티컬 필터(필터렌즈)를 구비한 광필터 체인저를 본 발명자가 개발한 바 있다.

광필터 체인저는 보안 카메라의 사용목적에 적합한 필터렌즈를 원격으로 선택 교체하고 다양한 필터렌즈를 구비함으로써 광필터 체인저의 사용범위를 확대하여 제조원가를 낮출 수 있으며, 카메라의 사용목적에 부합하는 이미지나 영상정보를 얻을 수 있는 장점이 있다.

광필터 체인저는 본 발명자가 창안한 특허출원 제10-2011-0092263호와 특허출원 제10-2012-0147212호에 상세히 기재되어 있다.

본 발명은 특허출원 제10-2012-0147212호와 관련이 있는 것으로, 전술한 선출원발명에 따른 멀티 옵티컬 필터를 구비한 광필터 체인저는 CDD 카메라의 전면에 부착되어 카메라의 촬상소자에 포커싱되는 입사광을 필터링하기 위한 옵티컬 필터(필터)를 원격지에서 교체할 수 있는 기술을 요지로 하고 있다.

전술한 선출원 발명은 전신주나 도로변에 설치된 각종 철재 기둥이나 건물의 외벽에 설치되는 보안 카메라에 부착된 광필터 체인저의 옵티컬 필터를 원격지에서 교체할 수 있는 효과가 있으나, 광필터 체인저에 결합되는 카메라와 렌즈는 광필터 체인저 두께로 인해 입사광이 촬상소자에 정확히 포커싱되지 않는 문제를 극복해야하는 해결과제가 있다.

통상, 카메라 렌즈와 카메라는 나선체결이 완전히 이루어진 상태에서 입사광이 카메라의 촬상소자에 정확히 포커싱되도록 나선체결부의 피치가 정확하게 설계되어 있다.

그러나, 광필터 체인저는 내부에 복수개의 옵티컬 필터(필터렌즈)들이 배치된 필터 휠과, 필터 휠을 구동시키기 위한 구동모터와 회로적인 부품들을 갖추고 있으므로 광필터 체인저를 채용할 경우 체인저가 지닌 폭에 의해 촬상소자에 맺히는 입사광의 포커싱에 오차가 발생되고, 또한 광필터 체인저를 카메라에 결합할 때 카메라 설치장소의 기하학적 구조와 장애물로 인해 광필터 체인저를 카메라에 나선결합이 완전하게 결합할 수 없는 문제가 있다.

그러므로 광필터 체인저를 카메라에 결합할 때 입사광의 포커싱과, 카메라 설치장소의 구조적 제약에서 비롯되는 다양한 제약을 극복해야만 입사광의 포커싱이 정확히 촬상소자에 매칭될 수 있다.

본 발명은 전술한 바와 같이 문제를 해결하기 위해 발명하게 되었으며, 본 발명의 목적은 전술한 카메라에 광필터 체인저를 결합함에 있어 카메라 설치장소가 지닌 설치 제약을 극복하고 광필터 체인저를 카메라에 정확한 나선체결이 이루어지도록 카메라에 연결하고, 또한 광필터 체인저 채용시 광필터 체인저에 의해 입사광의 포커싱 오차가 없이 광필터 체인저에 카메라와 렌즈를 결합할 수 있는 카메라와 광필터 체인저 결합장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 카메라와 광필터 체인저 결합장치의 구현수단은,

렌즈와 카메라사이에 나선체결에 의해 결합되는 광필터 체인저 결합장치에 있어서,

렌즈와 카메라가 나선체결되는 렌즈 체결부와 카메라 체결부를 광필터 체인저의 전/후면에 형성된 양 구멍에 각각 조립하되,

렌즈 체결부와 카메라 체결부가 구멍의 축선방향으로 후퇴하고 원위치로 복원될 수 있도록 쿠션부재를 체결부 후방에 설치하고, 렌즈와 카메라의 나선체결이 과도(과도한 회전)할 경우 렌즈 체결부와 카메라 체결부가 헛돌도록 구성하며, 광필터 체인저에 의한 입사광 포커싱 오차를 보정하기 위한 포커싱 보정렌즈를 렌즈 체결부 혹은 및 카메라 체결부에 마련함으로써 구현할 수 있다.

본 발명은 광필터 체인저의 전/후면에 카메라 렌즈와 카메라를 나선체결하여 연결함에 있어 카메라 렌즈와 카메라가 나선결합되는 체결소켓이 압력에 의해 그 축선방향으로 후퇴될 수 있고, 압력을 제거하면 복원력에 의해 체결소켓이 고정판에 압착 고정되므로 과도한 나선체결시 체결소켓이 헛돌면서 광필터와 카메라가 완전하게 나선체결이 이루어진다.

또한 체결소켓이 헛돌게 되므로 광필터 체인저에 카메라와 렌즈를 결합할 때 카메라 설치장소의 제약요소에 간섭받지 않는 각도로 광필터 체인저를 배치하여 카메라와 렌즈를 결합할 수 있다.

또한 본 발명은 체결소켓에 광필터 체인저가 지닌 두께에 상응하여 입사광 포커싱의 오차를 보정할 수 있는 포커싱 보정렌즈를 갖추고 있어 입사광의 포커싱 오차를 극복하여 카메라에 결합할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 광필터 체인저를 예시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 광필터 체인저의 사용예를 예시한 사용상태도,
도 3a와 도 3b는 도 1에 도시된 광필터 체인저의 평면도 및 우측면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 광필터 체인저의 전면 하우징을 개방한 상태에서 내부구성을 투시하여 예시한 정면 투시도,
도 5는 본 발명에 따른 광필터 체인저를 평면에서 투시하여 예시한 요부 발췌 평단면도,
도 6은 본 발명의 체결소켓를 발췌하여 예시한 확대단면도,
도 7은 도 6에 도시된 체결소켓의 조립상태를 예시한 분해단면도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 카메라와 광필터 체인저 결합장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3b를 참조하면, 도 1은 본 발명에 따른 광필터 체인저를 예시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 광필터 체인저의 사용예를 예시한 사용상태도이며, 도 3a 및 도 3b는 도 1에 도시된 광필터 체인저의 평면도 및 우측면도이다.

도면에서 도면부호 100은 광필터 체인저이고, 도면부호 110과 120은 렌즈 결합부 및 카메라 결합부이다.

도 2 내지 도 3b에 도시된 바와 같이 렌즈(200)는 렌즈결합부(110)에 나선결합에 의해 결합 및 분리될 수 있고, 카메라(300)는 카메라 결합부(120)에 나선결합에 의해 결합 및 분리될 수 있다. 렌즈(200)에는 렌즈 결합부(110)에 나선체결되는 숫나사산(도면부호 미표기)을 구비하는 렌즈 마운트(201)가 마련되어 있고, 카메라(300)에는 카메라 결합부(120)에 나사체결되는 암나사(도면부호 미표기)를 구비하는 카메라 마운트(301)가 결합되어 있다.

상기한 양 마운트(201)(301)와 렌즈 및 카메라 결합부(110)(120)에 나선체결되는 암수 나사산은 국제 표준사이즈를 따른다.

도 1 내지 도 3b에서 도면부호 100a와 100b는 광필터 체인저(100)의 전/후면하우징으로 전/후면 하우징(100a)(100b)내에 렌즈 결합부(110)와 카메라 결합부(120)의 세부구성과 및 멀티 광필터가 내장되어 있다. 도 4a에서 도면부호 C는 전원과 원격제어용 통신케이블이 접속되는 컨넥터이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 광필터 체인저(100)의 전면 하우징(100a)을 개방하고 정면에서 내부구성을 투시하여 도시한 투시도로서, 복수개의 옵티컬 필터(FT)가 일정 각도로 분할되도록 결합된 필터 휠(101)이 후방 하우징(100b)에 고정된 샤프트(S)에 회전가능하게 결합되어 있고, 필터 휠(101)의 과 맞물려 동력을 전달하는 변속기어(도면부호 미표기)와 구동기어(102)를 구비하는 구동모터(M)가 연결되어 회전될 수 있다.

상기 옵티컬 필터(FT)는 구동모터(M)의 구동시 렌즈와 카메라 결합부의 축선에 위치되는데 그에 대한 구체적인 설명은 선행특허출원에 기재되어 있고, 본 발명의 요지가 흐려질 수 있어 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 도 5는 본 발명에 따른 광필터 체인저(100)를 평면에서 투시하여 예시한 요부 발췌 평단면도이고, 도 6은 본 발명의 렌즈 및 카메라 체결부를 발췌하여 도시한 확대단면도이다.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 렌즈 체결부(110) 및 카메라 체결부(120)는 전/후면 하우징(100a,100b) 표면에 대칭되고 동축선에 배치되는 양 구멍(101a,101b)에 결합되어 있다.

렌즈 체결부(110)와 카메라 체결부(120)의 세부구성은 양 구멍(101a,101b)을 통해 순차적으로 전/후면 하우징(100a,100b)에 각각 조립된다.

카메라 및 렌즈 체결부(110)(120)는 구멍(101a)(101b) 테두리에 결합되는 환형 쿠션부재(116)와, 환형 쿠션부재(116)위에 중첩되도록 결합되고, 환형 쿠션부재(116)와 접하는 타측 표면에 원주방향으로 일정간격으로 배치되는 요홈(113b)을 구비하는 환형 플랜지(113a)를 구비하는 체결소켓(113)과, 상기한 요홈(113b)에 맞물리는 돌기(111a)를 구비하고, 볼트(B) 체결에 의해 양 하우징(100a)(100b)에 고정되면서 상기 체결소켓(113)의 외경을 수용하는 내경을 지닌 환형 고정판(111)으로 구성되어 있다.

상기 렌즈 체결부(110)와 카메라 체결부(120)의 세부구성은 유사하게 구성으로, 필터 휠(101)을 기준으로 전후면 하우징(100a)(100b)에 마련된 양 구멍(101a)(101b)에 대칭되게 결합되어 있으므로, 양 체결부(110)(120) 중 렌즈 체결부(110)의 구성에 대해서는 구체적인 설명은 생략한다. 참고로 도면에서 양 체결부(110)(120)의 세부구성 중 동일 구성에 대해서는 동일 참조번호로 표기되어 있다.

다만, 전/후면 하우징(100a,100b)에 마련된 구멍(101a)(101b)의 직경에 대응하여 양 체결부(110)(120)의 세부구성의 외경은 변경될 수 있고, 또한 도 6에 도시된 바와 같이 렌즈와 카메라 체결소켓(113)에 형성되는 암나사(115b) 혹은 숫나사(115a)를 바꾸어 마련할 수 있다.

양 체결소켓(113)에는 카메라(300)와 렌즈(200)사이에 광필터 체인저(100)을 결합하였을 때, 입사광이 촬상소자에 정확히 포커싱되도록 포커싱 보정렌즈(114)가 결합될 수 있다. 도 4b 내지 도 6에는 포커싱 보정렌즈(114)가 전면 하우징(100a)에 조립된 체결소켓에만 결합된 것으로 예시되어 있다.

아울러, 전술한 구멍(101a)(101b)은 그 테두리면에 도 6에 도시된 바와 같이 환형 고정판(11), 체결소켓(113), 환형 쿠션부재(116)을 안치 혹은 수용할 수 있는 환형 홈(도면부호 미표기)이 마련되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 카메라와 광필터 체인저 결합장치(100)의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이 카메라 체결소켓(301)에 카메라 체결부(120)를 나선 체결하면 카메라(300)에 광필터 체인저(100)를 결합할 수 있다.

이때 카메라(300) 혹은 광필터 체인저(100) 중 어느 한 쪽을 체결방향으로 과도하게 회전시키더라도 체결소켓(113)은 돌기(111a)가 요홈(113b) 표면을 거슬러 회전될 수 있다. 이때 돌기(111a)가 요홈(113b)을 따고 넘어갈 때 딸깍소리가 난다.

렌즈(200)와 카메라(300)를 광필터 체인저(100)에 결합함에 있어 양 체결부(110)(120)의 축선방향으로 압력을 가하면 환형 쿠션부재(116)가 압축되면서 체결소켓(113)이 후퇴되므로 요홈(113b)과 돌기(111a)사이가 벌어져 체결소켓(113)의 회전동작이 좀 더 용이해지고, 압력이 해제되면 환형 쿠션부재(116)는 내재된 복원력에 의해 체결소켓(113)이 환형 고정판(111)쪽으로 압착되어 고정된다.

상기 돌기는 90도로 분할하여 4개 혹은 120도로 분할하여 3개로 구성하여 환형 플렌지와 접해지도록 하는 것이 바람직하다.

그러므로 카메라에 광필터 체인저(100)를 체결할 때 카메라(300)가 설치되는 장소의 구조물에 의해 설치각도가 제한되더라도 광필터 체인저(100)를 회전시켜 카메라와 결합할 수 있다. 위와 같은 방법으로 렌즈(200)를 광필터 체인저(100)의 전면에 결합할 수 있다.

전술한 바와 같이 환형 쿠션부재(116)는 체결소켓(113)의 축선방향으로 가해지는 압력에 의해 압축되고, 압력이 해제되면 환형 쿠션부재(116)의 복원력에 의해 체결소켓(113)을 고정판쪽으로 가압하여 고정되므로 체결소켓(113)에 나선체결되는 카메라(300)와 광필터 체인저(100)는 견고하게 나선체결이 이루어진다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 카메라가 고정되는 장소의 구조적 제약이 있더라도 제약을 피해 광필터 체인저(100)를 카메라(300)에 결합하고 분리할 수 있을 뿐만 아니라 카메라 설치장소의 공간의 기형이나 불특정 장애물이 있는 경우에도 광필터 체인저(100)를 간섭받지 않고 카메라에 견고하게 나선체결할 수 있고, 광필터 체인저 결합시 광필터 체인저의 두께에 의해 발생되는 입사광의 포커싱 오차범위를 포커싱 보정렌즈로 보정할 수 있다.

100: 광필터 체인저 100a, 100b: 전/후면 하우징
101: 필터 휠 101a, 101b: 구멍
102: 구동기어 110: 렌즈 결합부
111: 고정판 111a: 돌기
113: 체결소켓 113a: 환형 플랜지
113b: 요홈 114: 포커싱 보정렌즈
116: 환형 쿠션부재 120: 카메라 결합부
200: 렌즈 201: 렌즈 접속관
300: 보안 카메라 301: 카메라 마운트
C: 컨넥터 FT: 옵티컬 필터
M; 구동모터

Claims (3)

1. 렌즈를 통과한 입사광을 필터링하기 위하여 카메라와 렌즈사이에 나선결합에 의해 결합되어 카메라와 광필터 체인저 결합장치에 있어서,
   광필터 체인저의 전/후면 하우징(100a,100b)에 마련된 구멍(101a,101b)에 렌즈 체결부(110)와 카메라 체결부(120)를 결합하되,
   상기 카메라 및 렌즈 체결부(110)(120)는,
   구멍(101a)(101b) 테두리에 결합되는 환형 쿠션부재(116)와;
   소정의 내경을 지니고, 환형 쿠션부재(116)와 접하는 타측 표면에 원주방향으로 일정간격으로 배치되어 있는 요홈(113b)을 구비하는 환형 플랜지(113a)를 갖추고 렌즈 및 카메라가 나선결합되는 체결소켓(113)과;
   상기 요홈(113b)에 접해지는 돌기(111a)와, 상기 체결소켓(113)의 외경을 수용하는 내경을 구비하고, 볼트(B) 체결에 의해 양 하우징(100a)(100b)에 고정되는 환형 고정판(111)으로 구성된 것을 특징으로 하는 카메라와 광필터 체인저 결합장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 체결소켓(113)의 축선상에 포커싱 보정렌즈(114)가 더 결합된 것을 특징으로 하는 카메라와 광필터 체인저 결합장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 돌기(111a)는 90도 혹은 120도로 분할된 것을 특징으로 하는 카메라와 광필터 체인저 결합장치.

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