KR102006731B1

KR102006731B1 - 액정셔터 및 그를 구비한 영상촬영장치

Info

Publication number: KR102006731B1
Application number: KR1020120115532A
Authority: KR
Inventors: 심재규; 구본민; 함유경; 이건우; 조우종
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2019-08-02
Also published as: IN2015DN03834A; US20140104517A1; KR20140049368A; US9261719B2; AU2013332588A1; CN103777392A; EP2723080A1; AU2013332588B2; WO2014061993A1; CN103777392B

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 액정셔터는, 제1 투명 전극층을 포함하는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트와 나란하게 배치되며, 제2 투명 전극층을 포함하는 제2 플레이트; 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 배치되며, 상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 사이의 제1 전위차에 따라 광을 투과시키거나 차단하는 액정층; 및 상기 제1 투명 전극층에 줄열 생성을 위한 제2 전위차를 발생시키는 발열 전극;을 포함한다.

Description

액정셔터 및 그를 구비한 영상촬영장치{LIQUID CRYSTAL SHUTTER AND IMAGE CAPTURING APPARATUS}

본 발명은 액정셔터 및 영상촬영장치에 관한 것으로서, 보다 특정적으로는, 3D 촬영시 광로를 두 개의 광로로 분할하기 위한 한 쌍의 액정셔터 및 그를 구비한 영상촬영장치에 관한 것이다.

3D 영상(입체 영상)을 촬영하고 그 촬영된 3D 영상을 디스플레이하는 기술들은 이미 상용화되었다.

3D 영상을 촬영하는 하나의 방식으로서 좌 영상 및 우 영상을 번갈아 촬영하는 방식이 있다. 이러한 촬영 방식은 두 세트의 독립적인 렌즈들과 두 개의 이미지 센서를 이용하는 방식(2L2S 방식), 두 세트의 독립적인 렌즈들과 한 개의 이미지 센서를 이용하는 방식(2L1S 방식), 한 세트의 렌즈들과 한 개의 이미지 센서를 이용하는 방식(1L1S 방식)으로 분류된다.

1L1S 3D 촬영 방식은 다른 방식들에 비하여 제품 사이즈를 작게 만들기 용이하다는 점, 및 광로를 좌 광로 및 우 광로로 분할하는 광로 분할 모듈이 개폐 구조로 제작되면 2D 렌즈와 동일한 크기로 2D/3D 겸용 렌즈를 제작할 수 있다는 점에서 유리함이 있다.

이러한 1L1S 3D 촬영 방식에서 광로 분할 모듈로서 좌 광로 및 우 광로에 대응하는 한 쌍의 액정셔터가 적용될 수 있다. 한 쌍의 액정셔터에 의해 좌 광로 및 우 광로가 번갈아 차폐됨으로써 3D 영상을 구성하는 좌 영상 및 우 영상이 촬영될 수 있다. 3D 영상 촬영시 각각의 액정셔터는 상당히 짧은 주기를 가지고 광로의 개방 및 차단을 번갈아 수행한다.

일반적으로 상온 환경에서는 구동 전압에 대한 액정층의 응답 속도가 충분하므로 상기와 같은 짧은 주기를 가지고 액정셔터가 광로 개폐를 수행함에 문제가 발생하지 않는다. 하지만, 저온 환경(예로써, 10℃)에서는 액정층의 점도 증가에 따라 구동 전압에 대한 액정층의 응답 속도가 현저히 감소하므로 상기와 같은 짧은 주기로 액정셔터가 구동될 경우 광로의 개폐가 원활히 수행되지 못하는 문제점이 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명의 주된 목적은 저온 환경에서도 3D 촬영을 위한 광로 개폐를 원활히 수행할 수 있는 액정셔터 및 그를 구비한 영상촬영장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 제1 투명 전극층을 포함하는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트와 나란하게 배치되며, 제2 투명 전극층을 포함하는 제2 플레이트; 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 배치되며, 상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 사이의 제1 전위차에 따라 광을 투과시키거나 차단하는 액정층; 및 상기 제1 투명 전극층에 줄열 생성을 위한 제2 전위차를 발생시키는 발열 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정셔터를 제공한다.

상기 액정셔터는, 상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 사이에 상기 제1 전위차가 발생되도록, 상기 제1 투명 전극층 및 상기 제2 투명 전극층에 전기적으로 각각 연결된 제1 전극 및 제2 전극을 더 포함한다.

상기 발열 전극과 상기 제1 전극 사이에 상기 제2 전위차가 형성될 수 있다.

상기 제2 투명 전극층은, 상기 액정층에 의해 덮여진 유효 영역을 포함하며, 상기 제2 전극이 배치되는 유효 전극층; 상기 유효 전극층의 우측에 상기 유효 전극층과 분리되어 배치되며, 상기 제1 전극이 배치되는 우측 전극층; 및 상기 유효 전극층의 좌측에 상기 유효 전극층과 분리되어 배치되며, 상기 발열 전극이 배치된 좌측 전극층;을 포함할 수 있다.

상기 액정셔터는, 상기 제1 전극과 상기 제1 투명 전극층을 전기적으로 연결하는 제1 도전성 부재; 및 상기 발열 전극과 상기 제1 투명 전극층을 전기적으로 연결하는 제2 도전성 부재;를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 도전성 부재는 상기 유효 영역을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치되며, 상기 유효 영역의 반대편 두 측면을 따라 각각 연장될 수 있다.

상기 제1 및 제2 도전성 부재는 각각 실버 페이스트 또는 도전성 본드로 형성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 또한, 제1 투명 전극층을 포함하는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트와 나란하게 배치되며, 제2 투명 전극층을 포함하는 제2 플레이트; 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 배치되며, 상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 사이의 제1 전위차에 따라 광을 투과시키거나 차단하는 액정층; 상기 제1 투명 전극층에 줄열 생성을 위한 제2 전위차를 발생시키는 제1 발열 전극; 및 상기 제2 투명 전극층에 줄열 생성을 위한 제3 전위차를 발생시키는 제2 발열 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정셔터를 제공한다.

상기 액정셔터는, 상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 사이에 상기 제1 전위차가 발생되도록, 상기 제1 투명 전극층 및 상기 제2 투명 전극층에 전기적으로 각각 연결된 제1 전극 및 제2 전극을 더 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 또한, 촬상소자; 피사체와 상기 촬상소자 사이의 광로를 형성하는 복수의 촬영렌즈들; 3D 촬영시 상기 광로를 제1 광로 및 제2 광로로 분할하기 위한 제1 및 제2 액정셔터; 상기 제1 및 제2 액정셔터를 구동하는 제1 및 제2 셔터 구동부; 및 상기 제1 및 제2 셔터 구동부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 제1 및 제2 액정셔터 각각은, 제1 투명 전극층을 포함하는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트와 나란하게 배치되며, 제2 투명 전극층을 포함하는 제2 플레이트; 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 배치되며, 상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 사이의 제1 전위차에 따라 광을 투과시키거나 차단하는 액정층; 및 상기 제1 투명 전극층에 줄열 생성을 위한 제2 전위차를 발생시키는 발열 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상촬영장치를 제공한다.

상기 제1 및 제2 셔터 구동부 각각은, 상기 제1 전극을 제1 전원 및 그라운드 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 제1 스위칭부; 상기 제2 전극을 제1 전원 및 그라운드 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 제2 스위칭부; 및 상기 발열 전극을 제2 전원 및 그라운드 중 어느 하나에 연결할 수 있는 제3 스위칭부;를 포함할 수 있다.

상기 영상촬영장치는 주변 온도를 감지하기 위한 제1 온도 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 및 제2 셔터 구동부 각각은, 상기 제1 온도 센서에 의해 감지된 주변 온도가 기준 온도 이하일 경우, 촬영 시작 전 대기 시간 동안, 상기 제1 전극을 상기 제1 전원에 연결하고 상기 발열 전극을 그라운드에 연결하거나, 상기 제1 전극을 상기 그라운드에 연결하고 상기 발열 전극을 상기 제2 전원에 연결하는 것일 수 있다.

상기 제1 및 제2 셔터 구동부 각각은, 기 제1 온도 센서에 의해 감지된 주변 온도가 기준 온도 이하일 경우, 상기 액정셔터가 광을 차단하는 시간 구간에 속하는 가열 구간 동안, 상기 제1 전극을 상기 제1 전원에 연결하고 상기 발열 전극을 그라운드에 연결하거나, 상기 제1 전극을 상기 그라운드에 연결하고 상기 발열 전극을 상기 제2 전원에 연결하는 것일 수 있다.

각각의 액정셔터는, 액정셔터 자신의 온도를 측정하기 위한 제2 온도 센서를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 제2 온도 센서에 의해 감지된 셔터 온도에 기초하여 상기 가열 구간을 결정할 수 있다.

상기 영상촬영장치는 디지털 카메라일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상촬영장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 영상촬영장치에 구비된 액정셔터들의 동작과 관련된 구성들을 도시한 블록도이다.
도 3a는 도 1의 영상촬영장치에 의한 우 영상 촬영을 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 도 1의 영상촬영장치에 의한 좌 영상 촬영을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 통상의 영상촬영장치에 의한 3D 촬영시 액정셔터의 응답 속도를 상온 환경 및 저온 환경에 대해 나타낸 그래프들을 도시한다.
도 5는 도 1의 영상촬영장치에 구비되는 액정셔터의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 액정셔터를 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 도 5의 액정셔터에 구비되는 제2 플레이트(하판)를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 5에 도시된 액정셔터의 구동을 위한 셔터 구동부 및 전원부의 세부 구성들을 설명하기 위한 개략도이다.
도 9는 저온 환경에서 도 5의 액정셔터에 의한 광로 개폐 수행시 액정셔터의 제1 내지 제3 전극들의 전위들을 나타내는 그래프들을 도시한 것이다.
도 10a는 도 5의 액정셔터가 도 9에서 A1 구간에 있을 때 액정셔터의 제1 내지 제3 전극들에 대한 스위칭 상태를 보이는 도면이고,
도 10b는 도 5의 액정셔터가 도 9에서 B 또는 D 구간에 있을 때 액정셔터의 제1 내지 제3 전극들에 대한 스위칭 상태를 보이는 도면이며,
도 10c는 도 5의 액정셔터가 도 9에서 C1 구간에 있을 때 액정셔터의 제1 내지 제3 전극들에 대한 스위칭 상태를 보이는 도면이다.
도 11은 도 5의 액정셔터의 가열 시간에 따른 응답 속도의 변화를 보이는 그래프들을 나타낸다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상촬영장치에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상촬영장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1을 먼저 참조하면, 영상촬영장치의 일 예로서 카메라 본체(20) 및 렌즈 경통(30)을 포함하는 디지털 카메라(1)가 예시된다.

카메라 본체(20) 내에는 광축(X)에 수직하게 배열된 촬상소자(21)를 포함한다. 촬상소자(21)는 CCD(charge coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semi-conductor)와 같은 디지털 이미지 센서로 구비될 수 있다.

카메라 본체(20)의 외측면 상에는 디지털 카메라(1)의 주변 환경 온도를 감지하기 위한 온도 센서(제1 온도 센서)(22)가 장착되어 있다. 제1 온도 센서(22)에 의해 감지된 주변 온도는 후술하는 액정셔터들(100R, 100L)의 가열 여부 및 가열 시간을 결정하는데 기초가 되는 데이터로 이용된다.

렌즈 경통(30)은 복수의 렌즈들(제1 내지 제6 렌즈)(31-36)과, 광로 분할 모듈을 구성하는 제1 및 제2 액정셔터(100R, 100L)를 포함한다.

복수의 렌즈들(31-36)은 피사체와 촬상소자(21) 사이에 광로를 형성하기 위한 것으로, 보다 구체적으로, 복수의 렌즈들(31-36)은 광축(X)을 따라 이동하면서 주밍 동작 및 포커싱 동작을 수행한다.

광로 분할 모듈을 구성하는 제1 및 제2 액정셔터(100R, 100L)는 3D 촬영시 피사체와 촬상소자(21) 사이의 광로를 제1 광로(우 광로) 및 제2 광로(좌 광로)로 분할한다. 2D 촬영시의 경우, 제1 및 제2 액정셔터(100R, 100L)는 광로 개폐 동작을 수행할 필요가 없으며, 따라서 그러한 경우 피사체와 촬상소자(21) 사이의 광로는 분할되지 않는다.

본 실시예에서 액정셔터들(100R, 100L)은 제3 렌즈(33) 및 제4 렌즈(34) 사이에 배치되는 것으로 예시되나, 액정셔터들(100R, 100L)의 위치는 실시예에 따라 달리 선택될 수 있다. 예로써 액정셔터들(100R, 100L)은 다른 두 렌즈들 사이에 배치될 수도 있고(예로써 제4 렌즈(34)와 제5 렌즈(35) 사이), 복수의 렌즈(31-36)의 전방에 배치될 수도 있으며, 또는 복수의 렌즈(31-36)의 후방에 배치될 수도 있다. 다만, 일반적으로는 렌즈 경통(30) 내에서 통상적으로 조리개가 배치되는 위치에 액정셔터들(100R, 100L)이 설치됨이 바람직하다.

이상 설명한 디지털 카메라(1)는 전술한 액정셔터들(100R, 100L)의 동작들과 관련하여 도 2에 도시된 추가 구성들(40,50,60,70,80)을 또한 포함한다.

도 2를 참조하면, 디지털 카메라(1)는 제어부(40)와, 전원부(50)와, 제2 온도 센서부(60)와, 제1 및 제2 셔터 구동부(70, 80)를 더 포함한다.

제어부(40)는 디지털 카메라(1) 내의 다른 구성들의 동작들을 제어한다.

예로써, 제어부(40)는 제1 및 제2 셔터 구동부(70, 80)의 동작들을 제어함으로써 제1 및 제2 액정셔터(100R, 100L)에 의한 제1 및 제2 광로의 개폐를 제어한다.

다른 예로써, 제어부(40)는 전술한 제1 온도 센서(22)가 감지한 주변 온도에 기초하여 액정셔터들(100R, 100L)의 가열 여부 및 가열 시간을 결정하고 그에 따라 제1 및 제2 셔터 구동부(70, 80)의 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(40)는 제1 온도 센서(22)가 감지한 주변 온도를 기준 온도와 비교하여 주변 온도가 기준 온도보다 낮으면 저온 환경으로 판단하여 액정셔터들(100R, 100L)을 가열하도록 제1 및 제2 셔터 구동부(70, 80)를 제어할 수 있으며, 이때 주변 온도와 기준 온도와의 차이값에 기초하여 가열 시간(또는 발열량)을 결정할 수 있다.

전원부(50)는 디지털 카메라(1) 내의 다른 구성들의 동작들에 필요한 전력을 공급한다. 예로써, 전원부(50)는 렌즈 경통(30)의 줌 및 포커싱 동작에 필요한 전력, 액정셔터들(100R, 100L)의 구동에 필요한 전력, 제어부(40)의 제어 동작에 필요한 전력 등을 제공한다. 전원부(50)의 전력 공급도 제어부(40)에 의해 제어됨은 물론이다.

제2 온도 센서부(60)는 액정셔터들(100R, 100L)의 온도를 감지하기 위한 것으로, 액정셔터(100R, 100L) 각각에 구비되는 제2 온도 센서(61, 도 5 참조)로 구성된다. 후술하는 바와 같이, 제2 온도 센서(61)에 의해 감지된 온도에 기초하여, 제어부(40)는 3D 촬영 도중 각각의 액정셔터(100R, 100L)에 대한 가열 시간을 결정한다.

제1 및 제2 셔터 구동부(70, 80)는 제어부(40)의 제어 하에 제1 및 제2 액정셔터(70, 80)를 구동한다. 예로써 제1 및 제2 셔터 구동부(70, 80)는 좌 광로 및 우 광로를 각각 개폐하도록 제1 및 제2 액정셔터(70, 80)를 구동한다.

제1 및 제2 액정셔터(70, 80)에 의한 광로 분할에 대해 도 3a 및 3b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3a는 도 1의 영상촬영장치에 의한 우 영상 촬영을 설명하기 위한 도면이며, 도 3b는 도 1의 영상촬영장치에 의한 좌 영상 촬영을 설명하기 위한 도면이다.

도 3a를 참조하면, 우 영상 촬영시의 경우, 제1 액정셔터(100R)에 의해 우 광로는 개방되고 제2 액정셔터(100L)에 의해 좌 광로는 차단됨으로써 촬상소자(21)로부터 우 영상(IR)이 얻어진다. 소위, 광을 투과시키는 액정셔터의 상태를 '블랙(black)' 이라고 하며, 광을 차단시키는 액정셔터의 상태를 '화이트(white)' 라고 한다. 이에 따르면, 우 영상 촬영시의 경우, 제1 액정셔터(100R)는 화이트 상태에 있는 반면 제2 액정셔터(100L)는 블랙 상태에 있음을 알 수 있다.

도 3b를 참조하면, 좌 영상 촬영시의 경우, 제1 액정셔터(100R)에 의해 우 광로는 차단되고 제2 액정셔터(100L)에 의해 좌 광로는 개방됨으로써 촬상소자(21)에 의해 좌 영상(IL)이 얻어진다. 좌 영상 촬영시의 경우, 제1 액정셔터(100R)는 블랙 상태에 있는 반면 제2 액정셔터(100L)는 화이트 상태에 있음을 알 수 있다.

3D 촬영시 복수의 우 영상(IR)과 복수의 좌 영상(IL)은 상당히 짧은 주기를 가지고 번갈아 촬영되며, 촬영된 복수의 우 영상(IR)과 복수의 좌 영상(IL)이 촬영된 순서대로 디스플레이됨으로써 시청자는 입체 영상감을 느낄 수 있다.

3D 촬영시 복수의 우 영상(IR)과 복수의 좌 영상(IL)이 상당히 짧은 주기를 가지고 번갈아 촬영되므로, 각각의 액정셔터(100R, 100L)에 의한 광로 개폐도 고속으로 수행될 수 밖에 없다. 따라서 3D 촬영시 각각의 액정셔터(100R, 100L)가 블랙 상태 및 화이트 상태로 지속되는 시간은 상당히 짧다(예로써, 약 15 밀리초(ms)). 다시 말해서, 3D 촬영시 각각의 액정셔터(100R, 100L)에 의한 광로 개폐 주기는 상당히 짧다.

상온 환경에서의 경우 액정의 응답 속도가 충분히 빠르므로 액정셔터(100R, 100L)에 의한 광로 개폐가 원활히 수행되지만, 저온 환경(예로써, 10℃ 이하)에서의 경우에는 액정셔터(100R, 100L)에 의해 짧은 주기로 광로를 개폐하기에는 액정의 응답 속도가 지나치게 느려지는 문제점이 발생될 수 있다.

이러한 문제점에 대해 도 4를 참조하여 좀 더 설명한다. 도 4는 통상의 액정셔터의 응답 속도를 상온 환경 및 저온 환경에 대해 나타낸 그래프들을 도시한다.

도 4에 도시된 그래프(G1, G2)는 통상의 액정셔터에 의한 광로 개폐 동작을 수행할 때 그 액정셔터를 투과하는 광량을 포토 다이오드로 측정하여 시간에 따라 나타낸 것이다. 여기서 그래프 G1은 상온 환경에서 측정된 결과를 나타내는 것이고, 그래프 G2는 저온 환경(-10 ℃)에서 측정된 결과를 나타내는 것이다.

도 4에서 수평축은 시간(ms)을 나타내며, 세로축은 포토 다이오드로 측정된 광투과량을 전압(V)으로 나타낸다. 수평축에서 T1은 액정셔터가 블랙 상태에서 화이트 상태로 변환되는 시점이며, T2는 액정셔터가 화이트 상태에서 블랙 상태로 변환되는 시점이다. 따라서 T1-T2 구간은 화이트 구간 즉 액정셔터에 구동 전압이 걸리지 않은 구간이 된다. 한편, 세로축에서 Vmax는 상온 환경에서 액정셔터에 의한 최대 광투과량을 나타내며, 0.9Vmax는 Vmax의 90%에 해당하는 광투과량으로서 정상적인 영상 촬영을 위한 최소한의 광투과량에 해당한다. TR1은 상온 환경에서 액정셔터의 광투과량이 0.9Vmax에 이르는 시간을 나타내며, TR2는 저온 환경에서 액정셔터의 광투과량이 0.9Vmax에 이르는 시간을 나타낸다.

두 그래프(G1, G2)를 비교하면, 상온 환경에서의 TR1보다 저온 환경에서의 TR2이 훨씬 더 큼을 알 수 있다. 이는 상온 환경에서의 응답 속도보다 저온 환경에서의 응답 속도가 더 느림을 의미하며, 이는 저온 환경에서 액정의 점도가 증가하는 것에 기인한다. 또한, 그래프 G1에서 정상적인 영상 촬영이 가능한 구간을 나타내는 TR1-T2와 비교하여 그래프 G2에서 정상적인 영상 촬영이 가능한 구간을 나타내는 TR2-T2는 훨씬 짧음을 알 수 있다.

이로부터 액정셔터가 저온 환경에 있을 경우 화이트 구간에서 액정셔터를 투과하는 광량이 충분하지 않을 수 있음을 이해할 수 있다. 다시 말해서, 통상의 액정셔터의 경우에는 저온 환경에서 광로의 개폐가 원활히 수행되지 않는 문제점이 일어날 수 있다.

본 발명은 이러한 저온 환경에서의 문제점을 해소할 수 있는 방안을 제시한다. 전술한 디지털 카메라(1)의 제1 및 제2 액정셔터(100R, 100L)의 구조는 동일하므로, 대표적으로 제1 액정셔터(100R)를 살펴보면서 본 발명이 제시하는 방안에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

도 5는 도 1의 영상촬영장치에 구비되는 액정셔터의 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5의 액정셔터를 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 절단한 단면도이며, 도 7은 도 5의 액정셔터에 구비되는 제2 플레이트(하판)를 나타내는 평면도이다.

도 5 내지 7을 참조하면, 액정셔터(100R)는 제1 플레이트(110)와, 제2 플레이트(120)와, 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120) 사이에 배치되는 액정층(130), 및 액정층(130)을 둘러싸는 실런트(140)를 포함한다. 여기서 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(120)는 상판 및 하판으로 각각 지칭될 수도 있다.

제1 플레이트(110)는 직사각판 형상의 제1 투명기판(111), 제1 투명기판(111)의 내측면에 순차적으로 형성된 제1 투명 전극층(113)과 제1 배향막(115), 및 제1 투명기판(111)의 외측면에 형성된 제1 편광필름(117)을 포함한다.

제2 플레이트(120)는 제1 플레이트(110)와 소정 거리를 두고 그에 평행하게 배치된다. 제1 플레이트(110)와 유사하게, 제2 플레이트(120)는 직사각판 형상의 제2 투명기판(121), 제2 투명기판(121)의 내측면에 순차적으로 형성된 제2 투명 전극층(123)과 제2 배향막(125), 및 제2 투명기판(121)의 외측면에 형성된 제2 편광필름(127)을 포함한다.

제1 및 제2 투명기판(111, 121)은 서로 평행하게 배치되며 같은 크기로 제작된다. 대안적인 실시예에서 투명기판들(111, 121) 중 어느 하나는 다른 하나보다 좀 더 크게 제작될 수도 있다. 이들 투명기판(111, 121)은 투명한 유리로 제조되지만, 대안적으로 투명한 플라스틱으로 제조될 수도 있다.

제1 투명 전극층(113)은 한 몸체로 형성된다. 반면, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 투명 전극층(123)은 분리홈들(128)에 의해 상호 분리된 유효 전극층(123a), 좌측 전극층(123b), 및 우측 전극층(123c)으로 구성된다. 여기서 좌측 전극층(123b)은 유효 전극층(123a)의 좌측에 배치되며 우측 전극층(123c)은 유효 전극층(123a)의 우측에 배치된다. 도 7에서 제2 투명 전극층(123)의 유효 전극층(123a)에 점선으로 표시된 EA 영역은 액정층(130)에 대응하는 유효 영역을 가리킨다. 제1 및 제2 투명 전극층(113, 123)은 ITO(Indium Tin Oxide)로 제조되나, 대안적으로 IZO(Indium Zinc Oxide)로 제조될 수도 있다.

제1 및 제2 편광필름(117, 127)은 서로 수직한 편광 축들을 갖는다. 제1 편광필름(117)의 외측면 상에는 액정셔터(100R)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(제2 온도 센서)(61, 도 5 참조)가 구비되어 있다. 이러한 제2 온도 센서(61)는 액정셔터(100R)의 다른 위치에 배치될 수도 있으며, 예로써 제2 편광필름(127)의 외측면 상에 구비될 수도 있다.

제1 및 제2 배향막(115, 125)은 액정층(130)의 액정 분자들이 꼬인 형태로 정렬되는 것을 돕는다. 이를 위해 제1 배향막(115)은 제1 편광필름(117)의 편광 축에 나란하게 형성된 복수의 그루브들(미도시)을 가지며, 제2 배향막(125)은 제2 편광필름(127)의 편광 축에 나란하게 형성된 복수의 그루브들(미도시)을 갖는다.

제1 투명 전극층(113)과 유효 전극층(123a) 사이의 전위차(제1 전위차)에 따라, 액정층(130)의 액정 분자들은 꼬인 형태로 또는 꼬이지 않은 형태로 정렬된다. 보다 구체적으로, 상기 제1 전위차가 없는 경우(제1 전위차 = 0) 액정 분자들이 꼬인 형태로 배열됨으로써 액정셔터(100R)는 광을 투과시킬 수 있는 '화이트' 상태가 되며, 상기 제1 전위차가 0보다 큰 특정 값에 해당하는 경우(예로써, 10V) 액정 분자들의 꼬여진 배열이 해제됨으로써 액정셔터(100R)는 광을 차단할 수 있는 '블랙' 상태가 된다.

도 5 및 7에 도시된 바와 같이, 제1 투명 전극층(113)과 제2 투명 전극층(123) 사이에 전술한 '제1 전위차'를 형성하기 위해, 액정셔터(100R)는 제1 전극(150) 및 제2 전극(160)을 포함한다. 그리고, 제1 투명 전극층(113)에 줄열 생성을 위한 '제2 전위차'를 형성하기 위해, 액정셔터(100R)는 제3 전극(발열 전극)(170)을 또한 포함한다. 또한, 액정셔터(100R)는 제1 전극(150)과 제1 투명 전극층(113)을 전기적으로 연결하는 제1 도전성 부재(180), 및 제3 전극(발열 전극)(170)과 제1 투명 전극층(113)을 전기적으로 연결하는 제2 도전성 부재(190)를 포함한다.

제1 내지 제3 전극(150,160,170)은 전기 전도성의 금속 재질을 가지며, 예로써 은 또는 구리로 제조될 수 있다. 그리고 제1 내지 제3 전극(150,160,170)은 제2 투명 전극층(123)의 우측 전극층(180), 유효 전극층(160), 및 좌측 전극층(170)의 가장자리 영역들 상에 각각 배치되며, 제1 전극(150)과 제3 전극(발열 전극)(170) 사이에 제2 전극(160)이 배치된다.

도 7에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3 전극(150,160,170)은 제2 투명 전극층(123)에 독립적으로 부착된다. 하지만 대안적으로 제1 내지 제3 전극(150,160,170)을 포함한 하나의 연성인쇄회로보드(FPCB)가 구비되고 그 FPCB를 제2 투명 전극층(123)에 부착하는 방식으로, 제1 내지 제3 전극(150,160,170)이 제2 투명 전극층(123)에 부착될 수도 있다. 이러한 경우 FPCB는 이방성 도전 필름(ACF 필름)을 사용하여 제2 투명 전극층(123)에 부착될 수 있다.

제1 전극(150) 및 제3 전극(발열 전극)(170)은 제1 및 제2 도전성 부재(180, 190)를 통해 제1 투명 전극층(113)에 각각 전기적으로 연결된다.

여기서 제1 및 제2 도전성 부재(180, 190)는 도전성 물질로 형성되며, 예로써 실버 페이스트 또는 도전성 본드로 제조될 수 있다. 대안적으로 제1 및 제2 도전성 부재(180, 190)는 도전 볼로 구비될 수도 있지만, 이러한 경우 접촉 저항이 증가하는 단점이 있게 된다.

또한 제1 및 제2 도전성 부재(180, 190)는 유효 전극층(123a)의 유효 영역(EA)을 사이에 두고 서로 마주하도록 배치되며, 그 유효 영역(EA)의 반대편 두 측면(EA1, EA2)을 따라 각각 연장 형성된다. 이처럼 제1 및 제2 도전성 부재(180, 190)가 길게 연장됨으로써, 제1 전극(150)과 제3 전극(발열 전극)(170) 사이에 형성되는 제2 전위차에 의한 액정층(130)의 가열이 보다 고르게 수행될 수 있다.

도 8은 도 5에 도시된 액정셔터의 구동을 위한 셔터 구동부 및 전원부의 세부 구성들을 설명하기 위한 개략도이다.

도 8을 참조하면, 액정셔터(100R)의 구동과 관련하여, 디지털 카메라(1)의 제1 셔터 구동부(70, 도 2 참조)는 제1 스위칭부(71), 제2 스위칭부(72), 및 제3 스위칭부(73)를 포함하며, 디지털 카메라(1)의 전원부(50)는 제1 전원(51) 및 제2 전원(52)을 포함한다.

여기서 제1 전원(51)은 액정셔터(100R)의 광로 개폐를 위한 것으로서, 제1 전원(51)이 제공하는 전압(V_S)은 10V 인 것으로 예시한다. 그리고 제2 전원(52)은 액정층(130)의 가열을 위한 것으로서, 제1 전원(52)이 제공하는 전압(V_H)도 10V 인 것으로 예시한다.

제1 스위칭부(71)는 제1 전극(150)을 제1 전원(51) 및 그라운드(GND) 중 어느 하나에 선택적으로 연결한다. 이에 제1 스위칭부(71)는 제1 전극(150)을 제1 전원(51)에 선택적으로 연결하는 제1 스위치(71a)와, 제1 전극(150)을 그라운드(GND)에 선택적으로 연결하는 제2 스위치(71b)를 구비한다.

제2 스위칭부(72)는 제2 전극(160)을 제1 전원(51) 및 그라운드(GND) 중 어느 하나에 선택적으로 연결한다. 이에 제2 스위칭부(72)는 제2 전극(160)을 제1 전원(51)에 선택적으로 연결하는 제1 스위치(72a)와, 제2 전극(160)을 그라운드(GND)에 선택적으로 연결하는 제2 스위치(72b)를 구비한다.

제3 스위칭부(73)는 제3 전극(발열 전극)(170)을 제2 전원(52) 및 그라운드(GND) 중 어느 하나에 연결할 수 있다. 이에 제3 스위칭부(73)는 발열 전극(170)을 제2 전원(52)에 연결할 수 있는 제1 스위치(73a)와, 발열 전극(170)을 그라운드(GND)에 연결할 수 있는 제2 스위치(73b)를 구비한다.

다음으로 도 9 및 도 10a 내지 10c를 참조하여 액정셔터(100R)의 광로 개폐 및 가열에 관한 디지털 카메라(1)의 동작에 대해 설명한다.

도 9는 저온 환경에서 도 5의 액정셔터에 의해 광로 개폐 수행시 액정셔터의 제1 내지 제3 전극들의 전위들을 나타내는 그래프들을 도시한 것이다. 도 10a는 도 5의 액정셔터가 도 9에서 A1 구간에 있을 때 액정셔터의 제1 내지 제3 전극들에 대한 스위칭 상태를 보이는 도면이고, 도 10b는 도 5의 액정셔터가 도 9에서 B 구간 또는 D 구간에 있을 때 액정셔터의 제1 내지 제3 전극들에 대한 스위칭 상태를 보이는 도면이며, 도 10c는 도 5의 액정셔터가 도 9에서 C1 구간에 있을 때 액정셔터의 제1 내지 제3 전극들에 대한 스위칭 상태를 보이는 도면이다.

도 9를 참조하면, 전술한 액정셔터(100R)가 광로 개폐를 수행할 때 액정셔터(100R)는 A, B, C, D 구간을 차례로 반복하도록 작동된다.

먼저 A 구간을 설명하면 다음과 같다.

도 10a에 도시된 바와 같이, A 구간에서 제1 전극(150)은 제1 스위칭부(71)에 의해 10V의 전압을 제공하는 제1 전원(51)에 연결되고 제2 전극(160)은 제2 스위칭부(72)에 의해 그라운드(GND)에 연결된다. 이때 제1 전극(150)과 제2 전극(160) 간의 전위차(제1 전위차)는 10V이며, 따라서 액정셔터(100R)는 광로를 차단하는 '블랙' 상태가 된다.

도 10a에 도시된 바와 같이, A 구간의 초기 A1 구간에서 발열 전극(170)은 제3 스위칭부(73)에 의해 그라운드(GND)에 연결된다. 따라서 제1 전극(150)과 발열 전극(170) 사이에는 10V에 해당하는 제2 전위차가 형성되며, 따라서 제1 도전성 부재(180)를 통해 제1 전극(150)에 전기적으로 연결된 제1 투명 전극층(113)의 일측 영역(도면에서는 우측 영역)과 제2 도전성 부재(190)를 통해 발열 전극(170)에 전기적으로 연결된 제1 투명 전극층(113)의 타측 영역(도면에서는 좌측 영역) 사이에도 10V의 제2 전위차가 형성된다. 이러한 제2 전위차로 인해, 도 10a에 도시된 바와 같이 제1 투명 전극층(113)의 일측 영역으로부터 그 타측 영역으로 전류(I₁)가 흐르게 되고, 따라서 제1 투명 전극층(113)로부터 줄열이 생성된다. 이러한 줄열에 의해 제1 투명 전극층(113) 아래에 배치된 액정층(130, 도 6 참조)이 가열된다. 이로부터 A 구간의 초기 A1 구간은 가열 구간임을 이해할 수 있다.

A 구간의 A2 구간에서 발열 전극(170)은 제2 전원(52) 및 그라운드(GND) 어디에도 연결되지 않는다. 즉 A2 구간에서 발열 전극(170)은 하이-임피던스(High-Z) 상태에 놓인다. 이때에는, 제1 전극(150)과 발열 전극(170) 사이에 전위차가 없으므로(즉, 제2 전위차 = 0V) 제1 투명 전극층(113)은 등전위 상태가 되며 따라서 제1 투명 전극층(113)에는 전류의 흐름이 없으므로 줄열이 발생되지 않는다. 이로부터 A 구간의 A2 구간은 비가열 구간임을 이해할 수 있다.

다음으로 B 구간을 설명한다.

도 10b에 도시된 바와 같이, B 구간에서 제1 전극(150)은 제1 스위칭부(71)에 의해 그라운드(GND)에 연결되며 제2 전극(160)은 제2 스위칭부(72)에 의해 그라운드(GND)에 연결된다. 따라서 제1 전극(150)과 제2 전극(160) 사이에 전위차(제1 전위차)가 0V가 되므로, 액정셔터(100R)는 광을 투과시키는 '화이트' 상태가 된다. 한편, B 구간에서 발열 전극(170)은 하이-임피던스 상태로 여전히 유지되며, 따라서 B 구간은 줄열의 발생이 없는 비가열 구간이 된다.

다음으로 C 구간을 설명한다.

도 10c에 도시된 바와 같이, C 구간에서 제1 전극(150)은 제1 스위칭부(71)에 의해 그라운드(GND)에 연결되고 제2 전극(160)은 제2 스위칭부(72)에 의해 10V의 전압을 제공하는 제1 전원(51)에 연결에 연결된다. 이때 제1 전극(150)과 제2 전극(160) 간의 전위차(제1 전위차)는 10V이며, 따라서 액정셔터(100R)는 광로를 차단하는 '블랙' 상태가 된다.

도 10c에 도시된 바와 같이, C 구간의 초기 C1 구간에서 발열 전극(170)은 제3 스위칭부(73)에 의해 10V의 전압을 제공하는 제2 전원(52)에 연결된다. 따라서 발열 전극(170)과 제1 전극(150) 사이에는 10V에 해당하는 제2 전위차가 형성되며, 따라서 제2 도전성 부재(190)를 통해 발열 전극(170)에 전기적으로 연결된 제1 투명 전극층(113)의 타측 영역(도면에서는 좌측 영역)과, 제1 도전성 부재(180)를 통해 제1 전극(150)에 전기적으로 연결된 제1 투명 전극층(113)의 일측 영역(도면에서는 우측 영역)과 사이에도 10V의 제2 전위차가 형성된다. 이러한 제2 전위차로 인해, 도 10c에 도시된 바와 같이 제1 투명 전극층(113)의 좌측 영역으로부터 그 우측 영역으로 전류(I₂)가 흐르게 되며, 따라서 제1 투명 전극층(113)로부터 줄열이 생성된다. 이러한 줄열에 의해 제1 투명 전극층(113) 아래에 배치된 액정층(130)이 가열된다. 이로부터 C 구간의 초기 C1 구간은 가열 구간임을 이해할 수 있다.

C 구간의 C2 구간에서 발열 전극(170)은 제2 전원(52) 및 그라운드(GND) 어디에도 연결되지 않는다. 즉 C2 구간에서 발열 전극(170)은 하이-임피던스(High-Z) 상태에 놓인다. 이때에는, 발열 전극(170)과 제1 전극(150) 사이에 전위차가 없으므로(즉, 제2 전위차 = 0V) 제1 투명 전극층(113)은 등전위 상태가 된다. 이로부터 C 구간의 C2 구간은 비가열 구간임을 이해할 수 있다.

마지막으로 D 구간을 설명한다.

D 구간은 전술한 B 구간과 동일한 구간이다. 따라서 D 구간에서 제1 전위차가 0V이므로 액정셔터(100R)는 '화이트' 상태가 되며, 발열 전극(170)이 하이-임피던스 상태로 유지됨으로써 D 구간은 제1 투명 전극층(113)으로부터 줄열이 발생되지 않는 비가열 구간이 된다.

이상 설명한 바와 같이, 저온 환경에서 액정셔터(100R)가 광로 개폐 수행시 는 광이 차단되는 각 블랙 구간(A, C)에는 초기 가열 구간(A1, C1)이 포함된다. 이러한 가열 구간(A1, C1)에서 제1 투명 전극층(113)으로부 발생된 줄열이 그 하측의 액정층(130)에 전달됨으로써 액정층(130)이 가열되고, 따라서 액정 분자들의 점도가 낮아짐으로써 액정의 응답 속도가 향상될 수 있다. 그 결과 저온 환경에서도 액정셔터(100R)는 광로 개폐를 원활히 수행할 수 있게 된다.

한편, 전술한 각 블랙 구간(A, C)의 초기 가열 구간(A1, C1)의 지속시간은 액정셔터(100R)에 장착된 제2 온도 센서(61, 도 5 참조)에 의해 측정되는 액정셔터(100R) 자신의 온도에 기초하여 결정될 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 온도 센서(61)는 액정셔터(100R)의 온도를 계속적으로 감지하여 디지털 카메라(1)의 제어부(40, 도 2 참조)에 전송하며, 제어부(40)는 수신된 액정셔터(100R)의 온도에 기초하여 전술한 가열 구간(A1, C1)의 지속시간을 결정하고, 그 결정에 따라 제1 셔터 구동부(70, 도 2 참조)의 제3 스위칭부(73)를 제어함으로써 결정된 지속시간 동안 액정층(130)의 가열이 수행될 수 있도록 한다.

이상 설명한 액정층(130)의 가열은 저온 환경에서 액정셔터(100R)에 의해 광로 개폐가 수행되는 동안 발생한다.

한편, 저온 환경에서 디지털 카메라(1)는 그것이 사용되기 이전 대기 시간을 갖고 액정층(130)의 예열을 수행할 수도 있다. 이를 위해 디지털 카메라(1)의 제어부(40)는 우선 전술한 제1 온도 센서(22, 도 1 참조)에 의해 측정된 주변 온도에 기초하여 예열을 위한 대기 시간을 결정한다. 그리고 제어부(40)는 카메라 본체(20, 도 1 참조)에 구비된 디스플레이부(미도시)를 통해 디지털 카메라(1)가 대기 모드에 있음을 알리는 한편, 제1 셔터 구동부(70, 도 2 참조)를 제어하여 액정셔터(100R)의 제1 내지 제3 전극(150,160,170)이 대기 시간 동안 도 10a 및 도 10c 중 어느 하나의 스위칭 상태에 놓이도록 한다. 그러면, 대기 시간 동안 제1 투명 전극층(113)에는 전류(I₁ 또는 I₂)가 흐르면서 줄열이 발생된다. 이 줄열에 의해 대기 시간 동안 액정층(130)이 가열된다. 이러한 대기 시간은 전술한 광로 개폐 동작 중의 각 가열 구간(A1, C1)보다 훨씬 길며, 예로써 5초, 10초, 15초, 20초 등이 될 수 있다.

디지털 카메라(1)는 저온 환경에서 이러한 예열만을 수행하거나 전술한 각 블랙 구간에서의 가열만을 수행하도록 설계될 수 있지만, 사용 초기 대기 시간 동안 액정층(130)에 대한 예열을 수행하는 것과 사용 도중 각 블랙 구간에서 액정층(130)의 후속적 가열을 수행하는 것을 병행하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 특히, 예열 없이 각 블랙 구간에서의 가열만이 수행되는 경우, 가열 구간(A1, C1)의 지속시간은 예열이 수반되는 경우에 비해 상당히 길어짐이 일반적이며, 그러한 긴 지속시간은 블랙 구간에서 액정셔터(100R)의 광 차단 성능을 떨어뜨리는 요인이 될 수 있음을 유의할 필요가 있다.

도 11은 도 5의 액정셔터의 가열 시간에 따른 응답 속도의 변화를 보이는 그래프들을 나타낸다.

도 11에 도시된 그래프들은, 주변 온도가 -10 ℃인 저온 환경에서 액정셔터(100R)를 4시간 동안 방치한 후, 액정셔터(100R)로 광로 개폐를 수행하는 한편 블랙 구간(도 9에서 A 및 C 구간) 전체에 걸쳐 액정층(130)의 가열을 수행하면서 액정셔터(100R) 의한 광투과량을 포토 다이오드로 측정하여 얻어진 것들이다. G0, G10, G20, G30은 작동 시간이 0초, 10초, 20초, 30초 경과한 시점에 대응하는 그래프들을 나타낸다. 또한, 수평축(시간축)에서 T1은 블랙 구간에서 화이트 구간으로 변환되는 시점을 나타낸다.

그래프 G0 및 그래프 G10의 비교로부터, 초기에 비해 10초 경과한 이후가 화이트 구간에서 액정셔터(100R)의 광투과량 증대 속도가 더 빠름을 알 수 있다. 이는 액정셔터(100R)의 응답 속도가 초기보다 10초 경과 후 보다 증대되었음을 의미한다. 또한, 그래프 G10, G20, G30의 비교로부터, 시간이 경과함에 따라 액정셔터(100R)의 응답 속도가 더 빨라짐을 이해할 수 있다.

이러한 액정셔터(100R)의 응답 속도 개선은 앞서도 설명한 바와 같이 제1 투명 전극층(113)으로부터 생성된 줄열에 의해 액정층(130)이 가열되면서 그 점도가 감소하는 것에 기인하는 것이다.

결국, 본 실시예에 따른 디지털 카메라(1)에 의하면 저온 환경에서 액정셔터(100R)의 응답 속도 둔화 문제가 해소될 수 있음을 확인할 수 있다.

뿐만 아니라, 액정층(130)에 인접한 제1 투명 전극층(113)에서 열이 생성되므로 그 생성열이 액정층(130)에 효율적으로 전달될 수 있는 점에서 유리함이 있다. 또한 제1 투명 전극층(113)은 제1 투명기판(111) 및 제1 편광필름(117)으로 덮여져 있음으로 인해 제1 투명 전극층(113)에 의해 생성된 열에 대해 제1 투명기판(111) 및 제1 편광필름(117)이 단열 작용을 하는 이점도 있다.

그리고, 추가적인 발열 부재를 사용하는 것이 아니라 액정셔터(100R)의 필수 구성인 제1 투명 전극층(113)에서 열을 발생시키므로 조립이 간단하고 부품수가 감소되는 이점이 있다.

앞서도 언급한 바와 같이, 제1 액정셔터(100R)와 제2 액정셔터(100L)의 구조는 동일하므로 상술한 제1 액정셔터(100R)에 대한 설명들은 제2 액정셔터(100L)에도 마찬가지로 적용된다. 따라서 제2 액정셔터(100L)의 구성, 동작, 및 효과는 전술한 제1 액정셔터(100R)로부터 충분히 이해할 수 있다.

한편, 이상 설명한 실시예의 경우 제1 투명 전극층(113)에서만 줄열이 발생되는 구조인 것으로 예시하였으나, 대안적인 실시예에서는 제1 투명 전극층(113)과 더불어 제2 투명 전극층(123)에서도 줄열이 발생되는 구조가 적용될 수도 있다. 이러한 대안적 실시예의 경우에는 전술한 발열 전극(제1 발열 전극)(170)에 추가하여, 제2 투명 전극층(123)에 줄열 생성을 위한 전위차(제3 전위차)를 발생시키는 추가 발열 전극(제2 발열 전극)이 구비된다.

1 : 영상촬영장치 21 : 촬상소자
22 : 제1 온도 센서 30 : 렌즈 경통
40 : 제어부 50 : 전원부
51 : 제1 전원 52 : 제2 전원
60 : 제2 온도 센서 61 : 제2 온도 센서
70 : 제1 셔터 구동부 71 : 제1 스위칭부
72 : 제2 스위칭부 73 : 제3 스위칭부
80 : 제2 셔터 구동부 100R : 제1 액정셔터
100L : 제2 액정셔터 110 : 제1 플레이트(상판)
113 : 제1 투명 전극층 120 : 제2 플레이트(하판)
123 : 제2 투명 전극층 123a : 유효 전극층
150 : 제1 전극 160 : 제2 전극
170 : 제3 전극(발열 전극) 180 : 제1 도전성 부재
190 : 제2 도전성 부재

Claims

제1 투명 전극층을 포함하는 제1 플레이트;
상기 제1 플레이트와 나란하게 배치되며, 제2 투명 전극층을 포함하는 제2 플레이트;
상기 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 배치되며, 상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 사이의 제1 전위차에 따라 광을 투과시키거나 차단하는 액정층;
상기 제1 투명 전극층에 줄열 생성을 위한 제2 전위차를 발생시키는 발열 전극; 및
상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 사이에 상기 제1 전위차가 발생되도록, 상기 제1 투명 전극층 및 상기 제2 투명 전극층에 전기적으로 각각 연결된 제1 전극 및 제2 전극;을 포함하고,
상기 발열 전극과 상기 제1 전극 사이에 상기 제2 전위차가 형성되고,
상기 제2 투명 전극층은 분리홈에 의해 분리되어 배치된 복수의 전극층으로 구성되고, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 발열 전극은 상기 복수의 전극층 상에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 액정셔터.
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제1항에 있어서,
상기 제2 투명 전극층은,
상기 액정층에 의해 덮여진 유효 영역을 포함하며, 상기 제2 전극이 배치되는 유효 전극층;
상기 유효 전극층의 우측에 상기 유효 전극층과 분리되어 배치되며, 상기 제1 전극이 배치되는 우측 전극층; 및
상기 유효 전극층의 좌측에 상기 유효 전극층과 분리되어 배치되며, 상기 발열 전극이 배치된 좌측 전극층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정셔터.
제4항에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 제1 투명 전극층을 전기적으로 연결하는 제1 도전성 부재; 및
상기 발열 전극과 상기 제1 투명 전극층을 전기적으로 연결하는 제2 도전성 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정셔터.
제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 도전성 부재는 상기 유효 영역을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치되며, 상기 유효 영역의 반대편 두 측면을 따라 각각 연장된 것을 특징으로 하는 액정셔터.
제6항에 있어서,
상기 제1 및 제2 도전성 부재는 각각 실버 페이스트 또는 도전성 본드로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정셔터.
제1 투명 전극층을 포함하는 제1 플레이트;
상기 제1 플레이트와 나란하게 배치되며, 제2 투명 전극층을 포함하는 제2 플레이트;
상기 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 배치되며, 상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 사이의 제1 전위차에 따라 광을 투과시키거나 차단하는 액정층;
상기 제1 투명 전극층에 줄열 생성을 위한 제2 전위차를 발생시키는 제1 발열 전극;
상기 제2 투명 전극층에 줄열 생성을 위한 제3 전위차를 발생시키는 제2 발열 전극; 및
상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 사이에 상기 제1 전위차가 발생되도록, 상기 제1 투명 전극층 및 상기 제2 투명 전극층에 전기적으로 각각 연결된 제1 전극 및 제2 전극;을 포함하고,
상기 제1 발열 전극과 상기 제1 전극 사이에 상기 제2 전위차가 형성되고,
상기 제2 투명 전극층은 분리홈에 의해 분리되어 배치된 복수의 전극층으로 구성되고, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 제1 발열 전극은 상기 복수의 전극층 상에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 액정셔터.
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촬상소자;
피사체와 상기 촬상소자 사이의 광로를 형성하는 복수의 촬영렌즈들;
3D 촬영시 상기 광로를 제1 광로 및 제2 광로로 분할하기 위한 제1 및 제2 액정셔터;
상기 제1 및 제2 액정셔터를 구동하는 제1 및 제2 셔터 구동부; 및
상기 제1 및 제2 셔터 구동부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제1 및 제2 액정셔터 각각은,
제1 투명 전극층을 포함하는 제1 플레이트;
상기 제1 플레이트와 나란하게 배치되며, 제2 투명 전극층을 포함하는 제2 플레이트;
상기 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 배치되며, 상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 사이의 제1 전위차에 따라 광을 투과시키거나 차단하는 액정층;
상기 제1 투명 전극층에 줄열 생성을 위한 제2 전위차를 발생시키는 발열 전극; 및
상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 사이에 상기 제1 전위차가 발생되도록, 상기 제1 투명 전극층 및 상기 제2 투명 전극층에 전기적으로 각각 연결된 제1 전극 및 제2 전극;을 포함하고,
상기 발열 전극과 상기 제1 전극 사이에 상기 제2 전위차가 형성되고,
상기 제2 투명 전극층은 분리홈에 의해 분리되어 배치된 복수의 전극층으로 구성되고, 상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 발열 전극은 상기 복수의 전극층 상에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 영상촬영장치.
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제10항에 있어서,
상기 제1 및 제2 셔터 구동부 각각은,
상기 제1 전극을 제1 전원 및 그라운드 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 제1 스위칭부;
상기 제2 전극을 제1 전원 및 그라운드 중 어느 하나에 선택적으로 연결하는 제2 스위칭부; 및
상기 발열 전극을 제2 전원 및 그라운드 중 어느 하나에 연결할 수 있는 제3 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상촬영장치.
제13항에 있어서,
주변 온도를 감지하기 위한 제1 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상촬영장치.
제14항에 있어서,
상기 제1 및 제2 셔터 구동부 각각은,
상기 제1 온도 센서에 의해 감지된 주변 온도가 기준 온도 이하일 경우, 촬영 시작 전 대기 시간 동안, 상기 제1 전극을 상기 제1 전원에 연결하고 상기 발열 전극을 그라운드에 연결하거나, 상기 제1 전극을 상기 그라운드에 연결하고 상기 발열 전극을 상기 제2 전원에 연결하는 것을 특징으로 하는 영상촬영장치.
제14항에 있어서,
상기 제1 및 제2 셔터 구동부 각각은,
상기 제1 온도 센서에 의해 감지된 주변 온도가 기준 온도 이하일 경우, 상기 액정셔터가 광을 차단하는 시간 구간에 속하는 가열 구간 동안, 상기 제1 전극을 상기 제1 전원에 연결하고 상기 발열 전극을 그라운드에 연결하거나, 상기 제1 전극을 상기 그라운드에 연결하고 상기 발열 전극을 상기 제2 전원에 연결하는 것을 특징으로 하는 영상촬영장치.
제16항에 있어서,
각각의 액정셔터는,
액정셔터 자신의 온도를 측정하기 위한 제2 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상촬영장치.
제17항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제2 온도 센서에 의해 감지된 셔터 온도에 기초하여 상기 가열 구간을 결정하는 것을 특징으로 하는 영상촬영장치.
제10항에 있어서,
상기 영상촬영장치는 디지털 카메라인 것을 특징으로 하는 영상촬영장치.