KR102034621B1 - 셔터 구동 시스템과 이를 포함하는 카메라 장치 및 카메라 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셔터 구동에 관한 것으로, 특히 본 발명은 개구부를 포함하는 기본 플레이트, 상기 기본 플레이트 가장자리에 배치되는 선막과 후막, 상기 선막과 후막의 펼침 및 접힘을 지원하는 선막 링크 및 후막 링크, 상기 선막과 후막의 개구부 개방 및 폐쇄를 위해 상기 선막 링크 및 후막 링크의 구동을 제어하는 선막 구동 레버 및 후막 구동 레버, 상기 선막 구동 레버 및 후막 구동 레버를 선택적으로 정지시키는 선막 전자석 및 후막 전자석, 상기 선막 구동 레버를 동작시켜 상기 선막의 개구부 폐쇄를 기계적으로 지원하며 상기 후막 구동 레버를 동작시켜 상기 후막의 개구부 개방을 기계적으로 지원하는 캠 기어, 상기 캠 기어 회전을 위한 모터, 상기 캠 기어와 상기 모터 사이에 배치되어 상기 모터의 회전 속도를 감속하여 상기 캠 기어에 제공하는 적어도 하나의 기어들을 포함하는 감속기어열을 포함하는 것을 특징으로 하는 셔터 구동 시스템과 이를 포함하는 카메라 장치 및 카메라의 구동 방법의 구성을 개시한다.

Description

셔터 구동 시스템과 이를 포함하는 카메라 장치 및 카메라 구동 방법{Driving System For Shutter and Camera Device including the same, and Driving Method thereof}

본 발명은 카메라의 셔터 구동에 관한 것으로, 특히 셔터의 노출 시간을 정해진 단위에 따라 조절하여 시간 지연을 최소화하면서도 구조적으로 경박단소하게 제작이 가능한 디지털 카메라 용 셔터 구동 시스템과 이를 포함하는 카메라 장치 및 카메라 구동 방법에 관한 것이다.

최근 Focal Plane Shutter(FPS)가 적용된 디지털 카메라에서는 전자 뷰 파인더(EVF) 또는 카메라 후면의 LCD를 통해 항상 촬영 피사체의 상을 볼 수 있도록 셔터의 개구부를 열어 두어야 할 필요가 있다. 이러한 종래 디지털 카메라에서는 개구부의 폐쇄와 개방을 제어하기 위하여 선막(Front-curtain)과 후막(Rear-curtain)을 포함하는 구성을 배치하고, 노출 후 후막만을 구동시켜 개구부를 연 상태에서 우선 세트동작을 정지하고, 촬영 시에 노출 개시 위치로 카메라 셔터 장치들을 동작 시킨 후 선막을 동작시켜 개구부를 폐쇄함으로써 노출과 동시에 노출 완료 위치로 세트 부재를 동작시키도록 하는 방식이 제안된 바 있다. 이러한 제안에서는 연속 촬영을 할 때에도 반드시 노출 개구부가 열린 상태를 거치게 되고, 노출작동 후 촬상 소자에 축적된 데이터를 저장부로 전송하는 프로세스가 선막과 후막이 노출 개시 위치로 이동하기 전에 완료시켜야 한다.

또한 선막 및 후막의 동작을 정지시키고 지지하는 부재로서 영구자석을 사용하는 방식이 있는데, 이 방식은 영구자석을 이용하여 노출 후 후막을 노출 개시 위치에 정지시키고, 선막을 노출 완료 위치로 복귀시키면서 셔터 개구부를 개방된 상태로 유지하고, 촬영 시에는 선막을 노출 개시 위치로 이동시키면서 셔터 개구부를 폐쇄하여 노출과 동시에 노출 완료 위치로 카메라 셔터 장치들을 동작 시키도록 하는 방식이다. 이러한 방식은 영구자석으로 후막을 장시간 유지하기 때문에 유지를 해제하는 타이밍에 영구자석의 자력 동작특성에 의하여 편차를 발생시키는 결점이 있다. 그리고 그 때문에 선막을 노출 개시 위치로 이동시키기 전에 후막을 한번 해제 한 후 선막과 후막을 노출 개시 위치로 다시 이동 시키는 동작이 필요하게 된다. 따라서 통상 촬영의 경우에 셔터 릴리즈 버튼을 누르고 촬영동작을 개시한 후 실제로 노출 개시까지 긴 타임 랙이 발생하는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 전술된 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 셔터 개구부의 개방유지를 기계적으로 제공하면서도 촬영 시에는 빠르고 신속하며 정확한 셔터 동작이 이루어지도록 지원할 수 있고, 셔터 동작 지원을 위한 장치들의 구성을 최소화함으로써 공간 효율을 극대화할 수 있도록 지원하는 셔터 구동 시스템과 이를 포함하는 카메라 장치 및 카메라 구동 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 개구부를 포함하는 기본 플레이트, 상기 기본 플레이트 가장자리에 배치되는 선막과 후막, 상기 선막과 후막의 펼침 및 접힘을 지원하는 선막 링크 및 후막 링크, 상기 선막과 후막의 개구부 개방 및 폐쇄를 위해 상기 선막 링크 및 후막 링크의 구동을 제어하는 선막 구동 레버 및 후막 구동 레버, 상기 선막 구동 레버 및 후막 구동 레버를 선택적으로 정지시키는 선막 전자석 및 후막 전자석, 상기 선막 구동 레버를 동작시켜 상기 선막의 개구부 폐쇄를 기계적으로 지원하며 상기 후막 구동 레버를 동작시켜 상기 후막의 개구부 개방을 기계적으로 지원하는 캠 기어, 상기 캠 기어 회전을 위한 모터, 상기 캠 기어와 상기 모터 사이에 배치되어 상기 모터의 회전 속도를 감속하여 상기 캠 기어에 제공하는 적어도 하나의 기어들을 포함하는 감속기어열을 포함하는 것을 특징으로 하는 셔터 구동 시스템의 구성을 개시한다.

본 발명은 또한, 셔터 동작 제어를 위한 상기 셔터 구동 시스템, 상기 셔터 구동 시스템 동작에 따라 영상 수집을 지원하는 센서 어레이, 상기 셔터 구동 시스템 제어를 수행하며 상기 센서 어레이에 맺힌 영상을 획득하도록 제어하는 이미지 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치의 구성을 개시한다.

본 발명은 또한, 개구부를 포함하는 기본 플레이트, 상기 기본 플레이트 가장자리에 배치되는 선막과 후막, 상기 선막과 후막의 개구부 개방 및 폐쇄를 제어하는 선막 구동 레버 및 후막 구동 레버, 상기 선막 구동 레버 및 후막 구동 레버를 선택적으로 정지시키는 선막 전자석 및 후막 전자석, 상기 선막 구동 레버를 동작시켜 상기 선막의 개구부 폐쇄를 기계적으로 지원하며 상기 후막 구동 레버를 동작시켜 상기 후막의 개구부 개방을 기계적으로 지원하는 캠 기어, 상기 캠 기어 회전을 위한 모터를 포함하는 셔터 구동 시스템을 가지는 카메라를 마련하는 과정과, 상기 캠 기어에 마련된 후막 기어 라인을 기반으로 상기 후막 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 후막이 상기 개구부를 기계적으로 개방하도록 제어하는 과정 및 상기 선막 구동 레버 동작 수행 없이 상기 선막이 상기 개구부를 개방한 상태를 유지하도록 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리뷰 모드를 지원하는 카메라 구동 방법의 구성을 개시한다.

본 발명은 또한, 상기 후막 전자석을 이용하여 상기 후막 구동 레버를 정지시켜 상기 후막이 상기 후막 전자석에 의해 개구부를 개방하도록 제어하면서 상기 캠 기어에 마련된 선막 기어 라인을 기반으로 선막 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 선막이 상기 개구부를 기계적으로 폐쇄하도록 제어한 후 상기 선막 전자석에 전원을 공급하여 상기 개구부 폐쇄 상태의 상기 선막 구동 레버를 상기 선막 전자석으로 정지시키는 노출 개시 준비 과정과, 카메라 설정에 따른 슬릿 간격 형성을 위하여 상기 후막 전자석 및 상기 선막 전자석의 자력 해제를 일정 시간차를 가지도록 제어하면서 상기 슬릿 간격 형성 기간 동안 상기 슬릿 간격을 통해 입사되어 센서 어레이에 맺힌 광을 수집하고 수집된 광을 기반으로 촬영 영상을 마련하는 노출 및 영상 획득 과정과, 상기 캠 기어에 마련된 후막 기어 라인을 기반으로 상기 후막 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 후막이 상기 개구부를 기계적으로 개방하도록 제어하며 상기 캠 기어에 마련된 선막 기어 라인을 기반으로 상기 선막 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 개구부를 개방한 선막이 상기 개구부를 기계적으로 폐쇄하도록 제어하는 개구부 폐쇄 과정과, 상기 캠 기어의 후막 기어 라인을 기반으로 상기 후막이 상기 개구부를 기계적으로 개방하도록 유지된 상태에서 상기 선막 기어 라인이 형성되지 않은 상기 캠 기어 영역 경과에 따라 상기 선막 구동 레버의 원래 위치 복귀를 수행하고 그에 따라 상기 선막이 상기 개구부를 개방하도록 제어하는 개구부 개방 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 단사 모드를 지원하는 카메라 구동 방법의 구성을 개시한다.

본 발명은 또한, 상술한 과정에서 개구부 폐쇄 과정 이후 상기 개구부를 기계적으로 개방하는 후막을 상기 후막 전자석을 이용하여 개방하도록 제어하고 상기 선막이 상기 개구부의 폐쇄를 유지하도록 상기 선막 전자석에 자력을 형성하는 노출 개시 준비 과정을 더 포함하고 상기 노출 및 영상 획득 과정과 상기 개구부 폐쇄 과정 및 상기 노출 개시 준비 과정을 설정 연사 입력 신호에 대응하여 반복하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 연사 모드를 지원하는 카메라 구동 방법의 구성을 개시한다.

본 발명은 또한, 개구부를 포함하는 기본 플레이트, 상기 기본 플레이트 가장자리에 배치되는 막, 상기 막의 개구부 개방 및 폐쇄를 제어하는 구동 레버, 상기 구동 레버를 선택적으로 정지시키는 전자석, 상기 구동 레버를 동작시켜 상기 막의 개구부 폐쇄를 기계적으로 지원하는 캠 기어, 상기 캠 기어 회전을 위한 모터를 포함하는 셔터 구동 시스템을 가지는 카메라를 마련하는 과정과, 상기 캠 기어에 마련된 기어 라인을 기반으로 상기 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 막이 상기 개구부를 기계적으로 개방하도록 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리뷰 모드를 지원하는 카메라 구동 방법의 구성을 개시한다.

본 발명은 또한, 상기 셔터 구동 시스템을 포함하는 카메라 장치에서 상기 캠 기어에 마련된 기어 라인을 기반으로 기계적으로 동작 정지된 상기 막을 상기 전자석을 이용하여 동작 정지되도록 제어하는 과정, 상기 전자석의 자력 해제를 기반으로 상기 막이 상기 개구부를 폐쇄하도록 제어하면서 상기 막과 상기 개구부 경계선에 대응하는 센서 어레이 위치에 맺힌 광을 촬영 영상으로 획득하는 과정과, 상기 캠 기어에 마련된 기어 라인을 기반으로 상기 막의 개구부 개방으로 기계적으로 지원하는 과정을 포함하는 전자 선막 모드를 지원하는 카메라 구동 방법의 구성을 개시한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 셔터 구동 시스템과 이를 포함하는 카메라 장치 및 카메라 구동 방법에 따르면, 본 발명은 고유하면서도 양호한 속도의 셔터 타이밍을 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 셔터 동작을 위한 시스템 구성을 최적화하여 공간 효율을 극대화하고, 이에 따른 단말기의 디자인적 유연성을 확보하도록 지원할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 장치 단면을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 셔터 구동 시스템의 구성을 보다 상세히 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 캠 기어의 형상을 보다 상세히 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 셔터 구동 시스템 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5A 내지 도 5E는 본 발명의 셔터 구동 시스템에서의 각 구성들의 동작 상태를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 셔터 구동 시스템의 단사 모드 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 셔터 구동 시스템의 연사 모드 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 셔터 구동 시스템의 전자 선막 모드 동작을 설명하기 위한 타이밍도.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.

마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 따라서 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 장치의 구성을 포함하는 단말기의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 카메라 장치(100)는 케이스(110), 표시부(120), 이미지 프로세서(130), 센서 어레이(140), 셔터 구동 시스템(150), 마운트(160), 렌즈 연결부(170) 및 렌즈(180)를 포함하여 구성될 수 있다. 추가로 카메라 장치(100)는 카메라 타입에 따라 거울 및 반사렌즈를 포함하거나 피사체 확인을 위한 렌즈 등을 더 포함할 수 있다.

이와 같은 구성의 본 발명의 카메라 장치(100)는 셔터 구동 시스템(150)이 캠 기어 및 전자석을 채용하고, 캠 기어의 기어 동작과 전자석의 운용에 의하여 선막(50) 및 후막(60)이 일정 순서에 따라 동작함으로써 영상 획득을 위한 노출 과정을 지원한다. 이러한 본 발명의 카메라 장치(100)는 캠 기어와 전자석 채용을 통하여 노출 과정을 지원하기 때문에 선막(50)과 후막(60) 동작제어를 위한 셔터 구동 시스템(150)의 크기를 최소화하면서도 다양한 동작 즉 단사 모드, 연사 모드 및 전자 선막 모드를 양호한 속도로 지원할 수 있다.

케이스(110)는 표시부(120)가 외부로 표시될 수 있도록 표시부(120)의 가장자리를 감싸는 한편 렌즈(180)가 연결될 수 있도록 마련될 수 있다. 그리고 케이스(110)는 내측에 이미지 프로세서(130), 센서 어레이(140), 셔터 구동 시스템(150) 및 마운트(160)를 포함하며, 렌즈(180)와 연결되는 부분에 렌즈 연결부(170)가 배치되도록 지원할 수 있다. 이러한 케이스(110)는 플라스틱 재질이나 금속 재질 등 다양한 재질 중 적어도 하나로 구성될 수 있으며, 디자이너의 의도에 따라 상술한 구성들을 포함하는 형태를 기본으로 심미적인 형태를 취할 수 있다.

표시부(120)는 케이스(110)에 의해 지지되고 센서 어레이(140)가 수집하는 또는 획득하는 영상을 표시할 수 있다. 또한 표시부(120)는 카메라 장치(100) 구동에 필요한 다양한 설정 화면을 표시할 수 있다. 표시부(120)가 출력하는 화면들은 이미지 프로세서(130)의 제어에 따라 출력될 수 있다. 이러한 표시부(120)에는 카메라 장치(100) 구동과 관련된 다양한 정보 예를 들면, 조리개 값이나 ISO 값 등을 표시할 수 있다. 특히 본 발명의 표시부(120)는 카메라 장치(100)가 단사 모드, 연사 모드, 전자 선막 모드 중 어느 하나로 운용 중임을 나타내는 정보를 표시할 수 있다. 한편 상기 카메라 장치(100)는 피사체 확인을 위하여 뷰파인더를 더 포함할 수도 있다.

이미지 프로세서(130)는 센서 어레이(140)가 수집한 영상 또는 촬영 과정에서 획득된 영상을 표시부(120)에 출력하는 구성이다. 즉 이미지 프로세서(130)는 렌즈(180)를 통하여 피사체에 대응하는 영상이 센서 어레이(140)에 맺히면 센서 어레이(140)에 맺히는 광을 읽어 표시부(120) 상에 출력할 수 있는 형태로 가공한 후 출력하도록 지원할 수 있다. 또한 이미지 프로세서(130)는 센서 어레이(140)가 맺힌 영상을 촬영한 경우, 촬영 영상을 이미지 프로세싱한 후 저장 입력 신호에 따라 사전 정의된 특정 규격에 따라 이미지를 조정한 후 저장하도록 제어할 수 있다. 도시하지는 않았으나 카메라 장치(100)는 영상의 저장 및 카메라 장치(100) 운용을 위한 프로그램 저장 등을 위한 메모리부를 더 포함할 수 있다.

특히 본 발명의 이미지 프로세서(130)는 프리뷰 영상 제공을 위한 개구부(30) 제어 및 셔터 구동 시스템(150)의 동작 제어와 센서 어레이(140)의 노출 간 영상 획득을 지원할 수 있다. 즉 이미지 프로세서(130)는 프리뷰 영상 제공 과정에서는 셔터 구동 시스템(150)의 개구부(30)가 오픈 상태를 유지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라 렌즈(180)를 통해 입사되는 광이 센서 어레이(140)에 맺히면 이미지 프로세서(130)는 맺힌 광을 이미지 처리하여 표시부(120)에 제공할 수 있다.

한편 이미지 프로세서(130)는 영상 촬영을 위한 셔터 입력 신호가 발생하면, 셔터 구동 시스템(150)을 제어하여 선막(50)과 후막(60)이 일정 순서로 개방 또는 폐쇄 되도록 제어함으로써 선막(50)과 후막(60) 간의 슬릿 구간을 통한 노출 시간을 제공하고, 해당 노출 시간 동안 센서 어레이(140)에 맺힌 광을 수집함으로서 영상 촬영을 지원할 수 있다. 특히 이미지 프로세서(130)는 셔터 구동 시스템(150)에 포함되는 모터 구동을 통한 캠 기어 구동 제어 및 전자석 구동 제어를 통하여 사용자가 설정한 또는 카메라 장치(100)에 설정된 노출 시간에 대응하는 슬릿 구간을 생성하도록 지원할 수 있다. 이미지 프로세서(130)의 셔터 구동 시스템(150) 구동 제어에 대하여 후술하는 도면들을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

센서 어레이(140)는 렌즈(180)를 통하여 입사되는 광에 대한 정보를 수집하는 센서들의 배열이다. 이러한 센서 어레이(140)는 입사되는 광에 대응하여 일정한 형태의 정보를 수집하는 광센서로 구성되며, 해당 정보는 이미지 프로세서(130)에 의하여 수집되어 이미지 처리 후 프리뷰 영상이나 촬영 영상으로서 제공될 수 있다. 센서 어레이(140)에 배치되는 센서들의 개수는 해당 카메라 장치(100)가 지원 가능한 화소 수에 대응하여 달라질 수 있다.

마운트(160)는 셔터 구동 시스템(150)을 케이스(110) 일측에 고정시키기 위한 구성이다. 렌즈 연결부(170)는 마운트(160)에 의하여 고정된 셔터 구동 시스템(150)의 개구부(30)와 정렬되는 구성이다. 렌즈 연결부(170)는 렌즈(180)의 착탈을 위하여 나사산이 형성될 수 있으며, 이물질 유입 등을 방지하기 위하여 별도 마련되는 덮개 체결 구조를 더 가질 수 있다.

렌즈(180)는 렌즈 연결부(170)에 착탈식으로 삽입될 수 있으며 또는 카메라 장치(100)의 모델에 따라 고정될 수도 있다. 이러한 렌즈(180)는 적어도 하나의 볼록 거울 및 오목 거울이 배치되어 피사체에 대한 광이 센서 어레이(140)에 맺히도록 지원하는 구성이다. 렌즈(180)는 사용자 제어에 따라 적어도 하나의 렌즈들의 간격이 조절되거나 이미지 프로세서(130) 제어에 따라 렌즈들의 간격이 자동 조절됨으로써 자동 포커싱 기능을 지원하기 위하여 동작할 수 있다. 렌즈(180) 역시 지원되는 모델에 따라 또는 사용자 기호에 따라 다양한 형태로 변용이 가능하다.

셔터 구동 시스템(150)은 카메라 장치(100)의 영상 촬영을 위하여 셔터를 구동하는 시스템이다. 이러한 셔터 구동 시스템(150)은 선막(50)과 후막(60) 그리고 상기 선막(50)과 후막(60)을 구동하기 위한 구성들을 포함함으로써 프리뷰 영상 제공 및 영상 촬영을 위한 선막(50)과 후막(60)의 개방 또는 폐쇄 동작을 제어한다. 즉 셔터 구동 시스템(150)은 프리뷰 영상 제공 시에는 선막(50)과 후막(60)이 개구부(30)를 개방하도록 제어하며, 영상 촬영 시에는 선막(50)과 후막(60)이 노출을 위한 슬릿 구간을 생성하도록 지원한다. 본 발명에 적용되는 셔터 구동 시스템(150)의 구성에 대하여 이하 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 셔터 구동 시스템(150)의 구성만을 별도로 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 셔터 구동 시스템(150)은 기본 플레이트(90), 선막(50), 후막(60), 선막 링크(51), 후막 링크(61), 선막 전자석(53), 후막 전자석(63), 선막 구동 레버(70), 후막 구동 레버(80), 캠 기어(20), 모터(10) 및 감속 기어열(40)을 포함하여 구성될 수 있다. 추가로 기본 플레이트(90) 전면에는 커버 플레이트가 더 배치될 수 있다.

이와 같은 구성을 포함하는 본 발명의 셔터 구동 시스템(150)은 중앙에 렌즈 연결부(170)에 정렬되는 개구부(30)가 마련되는 기본 플레이트(90)를 제공하며, 기본 플레이트(90)의 개구부(30) 하측에 선막(50)이 배치되며, 개구부(30) 상측에 후막(60)이 배치되는 구조를 가진다. 그리고 셔터 구동 시스템(150)은 선막(50)과 후막(60)의 개방 또는 폐쇄 상태 변화 지원을 위한 캠 기어(20)에 연결되며 선막 전자석(53) 및 후막 전자석(63)에 의해 선택적으로 정지 상태를 유지하는 선막 구동 레버(70)와 후막 구동 레버(80)를 포함한다.

본 발명의 셔터 구동 시스템(150)에서 선막(50) 및 후막(60)은 적어도 1장 이상의 날개를 포함하여 구성될 수 있으며, 예를 들어 3장의 날개가 선막 링크(51) 및 후막 링크(61)에 각각 체결되어 선막 링크(51) 및 후막 링크(61)의 펼쳐짐에 따라 기본 플레이트(90)의 개구부(30)를 폐쇄하거나 개방하게 된다. 이를 위하여 각 날개들은 선막 링크(51) 및 후막 링크(61)에 각각 스프링 장치를 통하여 연결될 수 있다. 이러한 선막 링크(51) 및 후막 링크(61)는 각각의 선막 구동 레버(70) 및 후막 구동 레버(80)의 동작에 따라 접히거나 펼쳐진 상태를 가질 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 선막 링크(51)는 선막 구동 레버(70)가 캠 기어(20)의 선막 기어 라인을 따라 동작하는 동안 펼쳐지는 상태를 가질 수 있으며, 이 상태에서 선막(50)은 개구부(30)를 폐쇄하게 된다. 또한 후막 링크(61)는 후막 구동 레버(80)가 캠 기어(20)의 후막 기어 라인을 따라 동작하는 동안 접힌 상태를 가질 수 있으며, 이에 따라 후막(60)은 개구부(30)를 개방하게 된다.

선막 구동 레버(70)는 캠 기어(20)의 선막 기어 라인과 접촉하여 감기는 동작을 수행하는 제1 롤러(71) 및 제1 롤러(71)의 감김 동작에 의하여 탄성력이 증가하는 제1 탄성 부재(75)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 선막 구동 레버(70)는 제1 롤러(71)의 회전 동작에 따라 선막 링크(51) 접힘 또는 펼침 동작 지원을 위하여 제1 링크(73)를 포함할 수 있으며 기본적으로 선막 구동 레버 몸체를 포함할 수 있다. 제1 롤러(71)가 캠 기어(20)의 선막 기어 라인을 따라 회전하는 동안 제1 탄성 부재(75)는 감김 동작에 의한 탄성력 응축 기간을 가지며, 제1 롤러(71)가 선막 기어 라인이 형성되지 않은 영역에 도달하는 경우 탄성력 해제에 따른 복귀 동작을 수행한다. 한편 제1 롤러(71) 회전에 대응하여 선막 구동 레버(70)의 몸체가 회전하게 되며 이에 따라 선막 구동 레버(70) 일측에 마련된 제1 링크(73)가 회전하게 된다. 결과적으로 제1 링크(73)에 연결된 제1 선막 링크(51)가 접힘 동작을 수행할 수 있다.

여기서 본 발명의 선막 구동 레버(70)는 제1 탄성 부재(75)에 작용된 탄성력이 제거되더라도 선막 전자석(53)에 의하여 정지 상태를 유지할 수 있다. 이러한 선막 구동 레버(70)는 기본적으로 제1 링크(73)를 통하여 선막 링크(51)에 연결되어 제공되며 선막 구동 레버(70)의 제1 롤러(71)가 캠 기어(20)의 선막 기어 라인을 따라 회전하는 경우 제1 링크(73)에 의하여 선막 링크(51)가 펼쳐지도록 지원할 수 있다.

이때 선막 구동 레버(70)의 몸체가 선막 전자석(53)에 접촉될 수 있으며, 선막 전자석(53)에 전원이 공급된 상태인 경우 선막 구동 레버(70)는 선막 전자석(53)에 의하여 정지 상태 즉 선막(50)이 개구부(30)를 폐쇄한 상태를 유지할 수 있다. 그리고 선막 전자석(53)에 전원 공급이 차단되는 경우 선막 구동 레버(70)에 포함된 제1 탄성 부재(75)가 원래의 위치로 복귀하기 위하여 감김에 의해 응축된 탄성력을 사용하게 되며 이에 따라 제1 링크(73) 회전에 의한 선막 링크(51)의 위치 복귀를 지원하게 된다. 이에 따라 선막 링크(51)에 연결된 선막(50)이 개구부(30)를 폐쇄 상태에서 개방 상태로 천이시킨다.

선막 구동 레버(70)는 프리뷰 화면을 제공하기 위한 개구부(30) 개방 상태에서는 선막(50)이 접혀 있는 상태가 유지되도록 지원한다. 이때 선막 구동 레버(70)는 별도의 제1 롤러(71) 감김 동작이 발생하지 않으며 이에 따라 제1 탄성 부재(75) 역시 탄성력이 해제된 상태를 유지할 수 있다.

후막 구동 레버(80)는 캠 기어(20)의 후막 기어 라인과 접촉하여 감기는 동작을 수행하는 제2 롤러(81) 및 제2 롤러(81)의 감김 동작에 의하여 탄성력이 증가하는 제2 탄성 부재(85)를 포함하여 구성될 수 있으며, 후막 링크(61)와 연결되는 제2 링크(83) 및 후막 구동 레버 몸체를 포함할 수 있다. 제2 롤러(81)는 캠 기어(20)의 후막 기어 라인을 회전하는 동안 제2 탄성 부재(85)를 감기도록 지원하며, 이에 따라 제2 탄성 부재(85)는 탄성력을 응축하게 되며, 제2 롤러(81)가 후막 기어 라인이 형성되지 않은 캠 기어(20) 영역으로 이동하는 경우 제2 탄성 부재(85)는 탄성력을 해제하여 원래의 상태로 복귀할 수 있다. 여기서 후막 구동 레버(80) 역시 제2 탄성 부재(85)가 탄성력을 해제하더라도 후막 전자석(63) 지원에 따라 정지 상태를 유지할 수 있다. 한편 제2 롤러(81) 회전에 대응하여 후막 구동 레버(80)의 몸체가 회전하게 되며 이에 따라 후막 구동 레버(80) 일측에 마련된 제2 링크(83)가 회전하게 된다. 결과적으로 제2 링크(83)에 연결된 제2 선막 링크(51)가 펼침 동작을 수행할 수 있다.

이러한 후막 구동 레버(80)의 구동 메커니즘은 실질적으로 선막 구동 레버(70)와 유사할 수 있다. 다만 후막(60)이 선막(50)과 동작하면서 노출을 위한 슬릿 구간을 제공하기 위하여 선막 구동 레버(70)와는 반대되는 동작을 취하도록 제2 롤러(81)의 배치 위치가 달라질 수 있을 것이다.

이를 보다 상세히 설명하면, 후막 구동 레버(80)는 최초 프리뷰 화면이 제공되는 개구부(30) 개방 상태에서는 도시된 바와 같이 후막 링크(61)가 접혀진 상태를 유지하도록 제2 롤러(81)가 감김 상태를 유지할 수 있다. 이를 위하여 후막 구동 레버(80)의 제2 롤러(81)는 캠 기어(20)에 마련된 후막 기어 라인을 따라 회전할 수 있으며, 제2 롤러(81)의 롤링 동작에 따라 동작하는 제2 탄성 부재(85)는 제2 롤러(81)의 감김 동작에 의하여 탄성력이 증가된 상태를 유지할 수 있다. 즉 제2 탄성 부재(85)는 용수철이 제2 롤러(81)에 의하여 조여진 상태를 가질 수 있다. 결과적으로 후막(60)이 개구부(30)를 개방하는 상태에서는 후막 구동 레버(80)에 포함된 제2 탄성 부재(85)가 탄성력이 증가된 상태를 유지하게 되며, 이때 후막 구동 레버(80)에 의해 후막 링크(61)가 접혀 있는 상태를 유지할 수 있다. 여기서 제2 탄성 부재(85)는 캠 기어(20)에 의하여 기계적으로 고정된 상태를 취할 수 있다. 이에 따라 후막 전자석(63)에 별도의 전원이 공급되지 않아도 후막(60)은 개방된 상태를 유지할 수 있다.

한편 촬영을 위하여 후막(60)이 개구부(30)를 폐쇄하는 경우 후막(60)은 기계적으로 고정된 상태에서 후막 전자석(63)에 의하여 고정된 상태로 천이될 수 있다. 한편 선막(50)을 고정하는 선막 전자석(53)이 이미지 프로세서(130) 제어에 따라 선막(50)의 개구부(30) 폐쇄 상태에서 개방상태로 천이시키는 동안 후막(60)은 개구부(30)를 개방 상태에서 폐쇄 상태로 천이시키게 된다. 상술한 후막(60)과 선막(50)의 동작 사이에는 설정된 노출 시간에 해당하는 슬릿 간격이 발생하며, 해당 슬릿 간격은 개방된 후막(60)이 아래 방향으로 떨어지면서 그리고 폐쇄된 선막(50)이 아래 방향으로 떨어지면서 형성되어 개구부(30)를 수직적으로 이동한다. 결과적으로 슬릿 간격을 통하여 입사되는 광은 센서 어레이(140)의 일정 센서들에 맺히게 되고, 이미지 프로세서(130)는 센서 어레이(140)에 맺힌 광들에 대한 정보를 수집함으로써 영상 촬영을 수행할 수 있다.

상술한 설명에서 선막 구동 레버(70)와 후막 구동 레버(80)에 배치되는 제1 탄성 부재(75) 및 제2 탄성 부재(85)는 용수철 형태로 마련될 수 있으며, 제1 롤러(71) 및 제2 롤러(81)의 감김 동작에 의하여 조여져 탄성력이 증가된 상태를 가질 수 있다. 이러한 탄성 부재들(75, 85)은 이미지 프로세서(130)의 감김 해제 동작 제어에 따라 선막(50)을 개구부(30) 폐쇄 상태에서 개방 상태로 천이시키거나, 후막(60)을 개구부(30) 개방 상태에서 폐쇄 상태로 천이시킬 수 있다.

캠 기어(20)는 선막 구동 레버(70)와 후막 구동 레버(80)의 롤러들(71, 81)이 회전할 수 있도록 선막 기어 라인과 후막 기어 라인을 포함할 수 있다. 여기서 선막 기어 라인 및 후막 기어 라인은 선막 구동 레버(70)와 후막 구동 레버(80)의 동작 시점을 다르게 하기 위하여 서로 다른 위치를 가지며 형성될 수 있다. 이러한 캠 기어(20)는 감속 기어열(40)에 연결되며 감속 기어열(40)의 회전에 따라 일정 속도로 회전한다. 본 발명의 캠 기어(20)는 선막 구동 레버(70) 및 후막 구동 레버(80)를 기계적으로 감겨진 상태를 취하도록 지원한다. 캠 기어(20) 형상에 대하여 후술하는 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

모터(10)는 전원 공급에 따라 기 설정된 속도로 회전한다. 그리고 모터(10)는 회전력을 감속 기어열(40)에 전달한다. 모터(10)의 동작 시점은 사진 촬영 시점이 될 수 있다. 즉 셔터의 선막(50) 및 후막(60)이 개구부(30)를 개방 또는 폐쇄하도록 캠 기어(20)를 동작시키기 위하여 이미지 프로세서(130) 제어에 따라 동작할 수 있다. 이러한 모터(10)의 끝단에는 기어가 배치되며, 모터(10) 끝단에 배치된 기어는 감속 기어열(40)과 연결되어 감속 기어열(40)을 회전하도록 지원한다.

감속 기어열(40)은 적어도 2개의 기어들이 연속되게 배치되어 모터(10)의 회전력을 캠 기어(20)에 전달하는 구성이다. 이러한 감속 기어열(40)은 모터(10) 회전수를 감속하여 캠 기어(20)에 전달하는 구성이다. 도시된 도면에서는 4개의 기어들이 배치된 것으로 나타내었지만 앞서 언급한 바와 같이 본 발명의 감속 기어열(40)의 개수는 설계자의 의도에 따라 달라질 수 있다. 실질적으로 감속 기어열(40)의 개수는 실장 공간의 크기에 따라 달라질 수 있다. 즉 실장 공간이 충분한 경우 감속 기어열(40)의 개수는 감소할 수 있으며, 부족한 경우 또는 공간 절약을 위해서는 기어들의 크기가 소형화될 수 있고 그에 따라 감속 기어열(40)의 기어 개수는 증가할 수 있다. 상술한 바와 같이 감속 기어열(40)은 적용되는 카메라 장치(100)의 공간 적용 여부 및 설계자의 의도에 의해 달라질 수 있을 것이다. 본 발명의 셔터 구동 시스템(150)의 동작에 대하여 이하 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 캠 기어(20) 형상을 보다 상세히 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 캠 기어(20)는 산과 골이 형성되어 감속 기어열(40)에 연결되는 원판형의 기어 바디(21), 기어 바디(21)의 전면에 형성되는 선막 기어 라인(25) 및 후막 기어 라인(23), 기어 바디(21)의 후면에 형성되는 전자석 위치 확인 구조물(29)을 포함하여 구성될 수 있다. 캠 기어(20)의 중앙에는 회전 가능하도록 기본 플레이트(90)에 고정되기 위한 고정홀(27)이 마련될 수 있다. 이러한 캠 기어(20)는 영상 촬영을 위한 셔터 입력 신호 동작 즉 셔터 릴리즈 동작이 발생하는 경우 모터(10)에서 발생한 회전력을 감속 기어열(40)을 통해 전달받아 회전하게 된다.

상기 캠 기어(20)는 360도를 1회전하는 동안 후막(60)이 1회 폐쇄와 개방 상태를 가지도록 지원하며, 모드에 따라 선막(50)이 적어도 1회 폐쇄와 개방 상태를 가지도록 지원한다. 특히 선막(50)의 경우 단사 모드에서는 캠 기어(20)의 선막 기어 라인(25) 및 선막 전자석(53)에 의하여 기계적으로 2회의 폐쇄와 개방 상태를 가지며, 연사 모드에서는 캠 기어(20)의 선막 기어 라인(25)에 의하여 1회의 기계적 폐쇄와 개방 상태를 가질 수 있다.

후막 기어 라인(23)은 기어 바디(21)의 직경에 비하여 좁은 직경을 가짐과 아울러 일정 높이를 가지며 형성되데 일부가 제거된 환형의 띠 형상으로 마련될 수 있다. 이러한 후막 기어 라인(23)은 프리뷰 상태에서도 후막(60)이 기계적으로 개구부(30)를 개방하는 상태가 될 수 있도록 즉 후막 링크(61)가 접히도록 지원하기 위해 일정 각도 범위 예를 들면 240도 이상의 범위를 커버할 수 있는 형태로 마련될 수 있다. 이에 따라 후막 구동 레버(80)의 제2 롤러(81)가 캠 기어(20)의 후막 기어 라인(23)을 따라 회전하는 과정에서 캠 기어(20)가 240도 범위를 회전하는 동안에는 후막(60)이 개구부(30)를 기계적으로 개방한 상태를 유지할 수 있다.

한편 후막(60)이 개구부(30) 개방 상태를 유지한 상태에서 후막 기어 라인(23)이 형성되지 않는 범위에 후막 구동 레버(80)의 제2 롤러(81)가 도달할 수 있다. 이 경우라 하더라도 후막 구동 레버(80)의 제2 탄성 부재(85)는 탄성력 해제를 통한 복귀를 수행하지 않고 대기한 후막 전자석(63) 제어에 따라 복귀를 수행할 수 있다. 이러한 후막(60)의 개구부(30) 폐쇄 시점은 앞서 설명한 바와 같이 선막(50)의 개구부(30) 개방 시점과 맞물려 일정 슬릿 구간을 형성하기 위해 결정될 수 있다. 이에 따라 이미지 프로세서(130)는 후막(60)이 개구부(30)의 기계적 개방 상태를 유지하다가 영상 촬영을 위한 입력 신호가 발생하면 후막(60)의 개구부(30) 기계적 개방 상태를 후막 전자석(63)을 이용하여 유지하도록 제어할 수 있다. 그리고 이미지 프로세서(130)는 선막 전자석(53) 제어를 통하여 선막(50)의 개구부(30) 개방 시점을 제어한다.

선막 기어 라인(25)은 후막 기어 라인(23) 상측에 연이어 형성되데 후막 기어 라인(23)의 형성 범위보다 작은 범위를 가지며 형성된다. 특히 선막 기어 라인(25)은 단사 모드 지원 과정에서 두 번의 선막(50) 폐쇄 및 개방을 지원하기 위하여 두 곳에 각각 제1 선막 기어부(24) 및 제2 선막 기어부(26)를 포함하여 마련될 수 있다. 제1 선막 기어부(24)는 후막 기어 라인(23)의 전단부에 형성될 수 있으며, 제2 선막 기어부(26)는 후막 기어 라인(23)의 후단부에 형성될 수 있다.

이에 따라 선막 구동 레버(70)의 제1 롤러(71)는 제1 선막 기어부(24)의 측벽을 이동하는 동안 감겨지면서 선막(50)이 개구부(30)를 폐쇄하도록 지원하며, 또한 제2 선막 기어부(26)의 측벽을 이동하는 동안 감겨지면서 선막(50)이 개구부(30)를 폐쇄하도록 지원한다. 각 선막(50)이 개구부(30)를 폐쇄하면, 이미지 프로세서(130)는 선막 전자석(53) 제어를 통하여 선막(50)의 개방 시점을 조절할 수 있다.

상술한 바와 같이 이미지 프로세서(130)는 선막(50) 및 후막(60)의 개방 시점 제어를 위하여 선막 전자석(53)과 후막 전자석(63)의 상태 정보가 필요하며, 캠 기어(20)는 이를 지원하기 위하여 도시된 바와 같이 전자석 위치 확인을 위한 전자석 위치 확인 구조물(29)을 가질 수 있다. 전자석 위치 확인 구조물(29)은 선막 기어 라인(25) 및 후막 기어 라인(23)에 대응하도록 마련되며, 산과 골의 형태에서 골의 형태 즉 단차 영역이 전자석에 전원이 공급되는 시점을 지시하는 구조물이 될 수 있다. 셔터 구동 시스템(150)은 전자석 위치 확인 구조물(29)의 단차 영역 센싱을 위하여 PI 센서들을 포함할 수 있다. 이러한 셔터 구동 시스템(150)은 선막 전자석(53) 상태 확인을 위한 PI 센서와 후막 전자석(63) 상태 확인을 위한 PI 센서를 포함하며, 각 PI 센서는 전자석 위치 확인 구조물(29)을 센싱하여 전자석의 위치에 대한 정보를 이미지 프로세서(130)에 전달할 수 있다.

이미지 프로세서(130)는 PI 센서들이 제공하는 정보를 기반으로 전자석의 현재 상태에 대한 정보를 확인하고, 설정된 노출 값에 해당하는 슬릿 간격을 만들기 위하여 선막(50)의 개구부(30) 개방 시점과 후막(60)의 개구부(30) 폐쇄 시점의 시간차를 생성한다. 이 시간차는 실질적으로 선막 전자석(53)의 자속 해제 시점 및 후막 전자석(63)의 자속 해제 시점 간의 시간차에 해당할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 셔터 구동 시스템(150)의 동작 상태를 설명하기 위한 단계도이며, 도 5A 내지 도 5E는 본 발명의 실시 예에 따른 셔터 구동 시스템(150)의 동작 상태에 따른 각 장치들의 배치 상태를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 4와 도 5A 내지 도 5E를 참조하면, 먼저 카메라 장치(100)에 전원이 공급되면 카메라 장치(100)는 공급된 전원을 이용하여 카메라 장치(100)의 전자적 구성의 초기화를 수행하고, 기 설정된 스케줄 정보에 따라 프리뷰 영상 제공을 위한 프리뷰 모드 지원 동작을 수행할 수 있다. 프리뷰 영상 제공을 위하여 개구부(30)는 개방된 상태를 유지하며, 이를 위하여 셔터 구동 시스템(150)은 선막(50) 및 후막(60) 상태를 제어할 수 있다. 실질적으로 셔터 구동 시스템(150)에서 후막(60)의 경우 캠 기어(20) 및 후막 구동 레버(80)의 기계적 동작에 의하여 개구부(30)를 개방하는 상태를 가질 수 있으며, 선막(50)의 경우 역시 최초 상태로서 선막 링크(51)를 접힘 상태로 유지하여 개구부(30)를 개방하는 상태를 가질 수 있다.

상술한 바와 같이 카메라 장치(100)의 셔터 구동 시스템(150)은 401 단계 및 5A에서와 같이 후막(60) 개방 상태 및 선막(50) 개방 상태를 가진다. 이에 따라 카메라 장치(100)는 렌즈(180)와 렌즈 연결부(170)를 통해 입사된 광이 개구부(30)를 지나 센서 어레이(140) 상에 맺히게 되면, 이를 수집하여 프리뷰 영상을 제공할 수 있다. 프리뷰 영상 제공을 위하여 카메라 장치(100)는 일정한 이미지 처리를 수행할 수 있다.

한편 401 단계 및 5A에서 선막 구동 레버(70)는 선막(50) 개방 상태를 위하여 선막 링크(51)를 접힌 상태로 유지하도록 지원하며 이때 내부에 배치된 제1 탄성 부재(75)는 별도의 탄성력 증가 없이 풀린 상태를 가질 수 있다. 선막(50) 및 선막 링크(51)는 선막 구동 레버(70)의 제1 롤러(71) 감김 동작에 의하여 개구부(30)를 폐쇄하며, 선막 구동 레버(70)의 제1 롤러(71) 감김 동작에 의하여 감겨져 탄성력이 증가한 제1 탄성 부재(75)의 탄성력 해제 동작 시 개구부(30)를 개방하도록 동작한다.

그리고 후막 구동 레버(80)는 후막(60)의 개구부(30) 개방 상태를 위하여 후막 링크(61)를 접힌 상태로 유지하도록 지원한다. 이러한 후막 구동 레버(80)는 캠 기어(20)의 후막 기어 라인(23)을 이동한 후막 구동 레버(80)의 제2 롤러(81)에 의하여 제2 탄성 부재(85)가 감겨져 탄성력이 증가한 상태에서 개구부(30)를 개방한다. 그리고 후막 구동 레버(80)에 배치된 제2 탄성 부재(85)의 탄성력 해제 시점에 개방된 개구부(30)를 폐쇄한다.

카메라 장치(100)는 기본적으로 후막 구동 레버(80)와 선막 구동 레버(70)에 배치된 탄성 부재들(75, 85)의 안정성 지원을 위하여 전원이 공급되지 않은 상태에서는 탄성력이 해제된 상태를 유지할 수 있다. 즉 카메라 장치(100)는 캠 기어(20) 회전 영역 제어를 수행하여 후막(60)이 개구부(30)를 폐쇄한 상태를 유지하도록 후막 구동 레버(80)를 기계적으로 지원하는 한편, 선막(50)은 개구부(30)를 개방한 상태를 유지하도록 선막 구동 레버(70)를 기계적으로 지원한다.

이를 위하여 캠 기어(20)에 후막 기어 라인(23) 및 선막 기어 라인(25)이 형성되지 않은 영역에 후막 구동 레버(80) 및 선막 구동 레버(70)의 롤러들이 최초 배치될 수 있다. 즉 도 3을 참조하면 후막 구동 레버(80)의 제1 롤러(71)는 캠 기어(20)의 기어 라인들(23, 25)이 형성되지 않은 영역 좌측에 배치될 수 있으며, 선막 구동 레버(70)의 제2 롤러(81)는 캠 기어(20)의 기어 라인들(23, 25)이 형성되지 않은 영역 우측에 배치될 수 있다. 이때 롤러들(71, 81)은 기어 라인들(23, 25) 상에 배치되지 않기 때문에 별도의 롤링 동작이 발생하지 않고 결과적으로 탄성 부재들(75, 85)에 탄성력이 해제된 상태를 유지하도록 지원할 수 있다. 이 과정에서 카메라 장치(100)는 개구부(30)가 후막(60)에 의해 폐쇄된 상태를 유지할 수 있다.

그리고 카메라 장치(100)는 전원이 공급되면 모터(10)에 전원을 공급하여 캠 기어(20)를 일정 각도만큼 회전시키도록 지원한다. 도 3을 기준으로 설명하면 도시된 캠 기어(20)가 반 시계 방향으로 회전되도록 지원한다. 그러면 후막 구동 레버(80)의 제1 롤러(71)는 캠 기어(20)의 기어 바디(21) 전면에 형성된 후막 기어 라인(23)을 따라 회전하게 되며, 제1 롤러(71)에 회전에 따라 선막 구동 레버 몸체가 회전하고 그에 대응하여 제1 탄성 부재(75)는 감김 동작에 의하여 탄성력을 증가시키게 된다. 이와 함께 후막 구동 레버(80)에 링크된 후막 링크(61)는 개구부(30)를 폐쇄하고 있는 선막(50)을 접힌 상태로 동작시켜 개구부(30)를 개방하도록 동작시킨다.

한편 선막 구동 레버(70)의 제2 롤러(81)는 기어 라인들(23, 25)이 형성되지 않은 영역을 회전하기 때문에 별도의 롤링 동작이 발생하지 않고 이에 따라 선막 구동 레버(70)는 선막 링크(51)를 동작시키지 않는다. 결과적으로 캠 기어(20)가 일정 각도만큼 회전 상태를 유지하는 동안 후막(60)은 개구부(30)를 개방하는 상태가 되면서 제1 탄성 부재(75)에는 탄성력이 제공된 상태를 가질 수 있다. 그리고 캠 기어(20)가 일정 각도만큼 회전 하더라도 선막(50)은 최초 개구부(30)를 개방한 상태를 유지할 수 있다.

상술한 바와 같이 후막(60)과 선막(50)이 각각 개방된 상태로 유지되는 동안 카메라 장치(100)는 캠 기어(20)와 후막 구동 레버(80)의 제1 롤러(71) 등의 기계적 구조물을 이용하여 후막(60)과 선막(50)이 개방된 상태를 가지도록 지원한다. 따라서 선막 전자석(53) 및 후막 전자석(63)에는 별도 전원 공급이 수행되지 않고 대기 상태를 가진다. 후막 구동 레버(80)의 경우 후막 전자석(63)과 접촉된 위치에 배치되기는 하지만 이 상태에서 후막 구동 레버(80)의 배치 상태는 캠 기어(20)의 기계적 동작에 의해 유지된다. 여기서 프리뷰 상태에서 센서 어레이(140)를 통해 획득된 영상은 표시부(120)에 제공될 수 있다.

한편, 카메라 장치(100)는 셔터 입력 신호가 발생하면, 영상 촬영을 위한 403 단계 내지 409 단계 및 5B 내지 5E를 수행한다. 이하 설명에서 각 단계는 단사 모드를 기준으로 설명한 것이다. 여기서 셔터 입력 신호 제공을 위하여 카메라 장치(100)는 별도의 기계적 셔터 버튼을 제공할 수도 있으며, 표시부(120)를 터치 기능을 포함하는 구성을 제공하고, 셔터에 해당하는 셔터 맵을 표시부(120)에 출력하도록 지원할 수 있다. 그리고 카메라 장치(100)는 셔터 버튼 또는 셔터 맵이 눌려지거나 선택되면 셔터 입력 신호가 발생한 것으로 판단할 수 있다.

셔터 입력 신호가 수신되면, 카메라 장치(100)는 우선적으로 403 단계 및 5B에서와 같이 선막(50)을 구동하여 개구부(30)를 폐쇄한다. 이러한 동작은 렌즈 개구부(30)를 폐쇄하여 센서 어레이(140)에 암전 상태를 제공하기 위한 것이다. 이미지 프로세서(130)는 암전 상태에서 센서 어레이(140)의 전체 센서들을 리셋하여 촬영 준비 상태를 가지도록 제어할 수 있다. 이를 위하여 카메라 장치(100)는 모터(10)를 구동하고 캠 기어(20)를 회전시켜 선막 구동 레버(70)의 제1 롤러(71)가 제1 선막 기어 라인(25)을 따라 이동하도록 지원한다. 제1 선막 기어 라인(25)에 접촉된 제1 롤러(71)가 회전하면서 선막 구동 레버(70)의 몸체가 회전하고 결과적으로 제1 링크(73)는 선막 링크(51)가 펼쳐지도록 운동할 수 있다. 이 과정에서 선막 구동 레버(70)에 배치된 제1 탄성 부재(75)는 감겨져 탄성력이 증가될 수 있다.

선막 구동 레버(70)는 제1 롤러(71)의 회전에 따라 회전하면서 몸체는 선막 전자석(53)에 접촉되도록 배치될 수 있다. 한편 카메라 장치(100)는 셔터 입력 신호 발생 시 선막 전자석(53)에 전원을 공급하여 자력을 띠도록 지원하며, 이에 따라 회전에 의해 접촉된 선막 구동 레버(70)가 선막 전자석(53)에 의하여 고정되도록 지원할 수 있다. 선막 구동 레버(70)가 선막 전자석(53)에 의하여 정지하면, 선막 구동 레버(70)의 제1 링크(73)에 연결된 선막 링크(51) 또한 선막(50)이 개구부(30)를 폐쇄한 형태로 유지되도록 지원할 수 있다. 한편 카메라 장치(100)는 후막 전자석(63)에도 전원을 공급하여 후막 전자석(63)이 자력을 가지도록 지원한다. 이에 따라 캠 기어(20)의 후막 기어 라인(23)에 의하여 후막(60)이 기계적으로 개구부(30) 개방 상태를 가지는 상태에서 후막 전자석(63)에 의한 개구부(30) 개방 상태를 가지게 된다. 이 과정에서 후막 전자석(63)은 후막 구동 레버(80)의 몸체와 접촉된 상태에서 자력에 의하여 후막 구동 레버(80)를 정지시키게 된다.

다음으로 카메라 장치(100)의 이미지 프로세서(130)는 405 단계 및 5C에서와 같이 선막(50)을 개구부(30) 폐쇄 상태에서 개방 상태로 천이시키는 한편 후막(60)을 개구부(30) 개방 상태에서 폐쇄 상태로 천이시키도록 제어한다. 특히 이미지 프로세서(130)는 선막 구동 레버(70)를 고정시키는 선막 전자석(53)의 자력을 우선적으로 제거하여 선막(50)을 개구부(30) 개방 상태에서 폐쇄 상태로 천이되도록 지원한다. 그리고 이미지 프로세서(130)는 일정 시간 간격 이후 후막 구동 레버(80)를 고정시키는 후막 전자석(63)의 자력을 제거하여 후막(60)이 개구부(30) 개방 상태에서 폐쇄 상태로 천이되도록 지원한다. 여기서 이미지 프로세서(130)는 선막 전자석(53)의 자력 해제 및 후막 전자석(63)의 자력 해제 시점 차이를 조절함으로써 슬릿 간격을 조절할 수 있다. 슬릿 간격은 영상 촬영 속도에 관계된다.

선막(50)과 후막(60)이 개방과 폐쇄 상태를 변경하면서 이동하는 슬릿 간격을 형성하면, 해당 슬릿 간격을 통하여 입사되는 광은 센서 어레이(140) 상에 맺히게 된다. 그러면 이미지 프로세서(130)는 해당 센서 어레이(140)의 정보를 읽어 들여 촬영된 영상으로 처리할 수 있다. 촬영된 영상은 이미지 프로세서(130) 제어에 따라 뷰파인더 역할을 하는 표시부(120)에 출력될 수 있다.

한편 카메라 장치(100)의 셔터 구동 시스템(150)은 이미지 프로세서(130) 제어에 따라 407 단계 및 5D에서와 같이 후막(60)을 폐쇄 상태에서 개방 상태로 천이시키고, 선막(50)을 개방 상태에서 폐쇄 상태로 천이시키도록 제어할 수 있다. 여기서 선막(50)의 상태 변경은 캠 기어(20)가 단사 모드 및 연사 모드를 선택적으로 지원하기 위해 발생하는 것이다. 즉 단사 모드의 경우 407 단계에서 선막(50)이 개구부(30)를 폐쇄하기 위하여 상측으로 이동되지 않아도 되지만 연사 모드의 경우에는 407 단계에서 선막(50)이 우선적으로 개구부(30)를 폐쇄하도록 이동함으로써 403 단계에서와 같이 노광 개시 준비 상태를 가질 수 있다. 이에 따라 본 발명의 카메라 장치(100)는 연사 모드 상태에서 선막(50)의 개구부(30) 폐쇄에 따라 센서 어레이(140)의 암전 상태를 유지할 수 있으며, 결과적으로 센서 어레이(140)에 맺힌 영상 정보를 안정적으로 획득할 수 있다.

407 단계 및 5D에서 후막(60)의 경우 캠 기어(20)의 회전 동작에 의하여 기계적으로 개구부(30) 개방 상태를 유지하게 된다. 따라서 후막 전자석(63)에는 별도의 전원 공급이 되지 않더라도 후막(60)은 개방 상태를 유지할 수 있다. 한편 선막(50)은 캠 기어(20)의 회전 동작에 의하여 기계적으로 개구부(30) 폐쇄 상태를 가진다. 특히 선막 구동 레버(70)의 제1 롤러(71)는 캠 기어(20)의 제2 선막 기어부(26)의 측벽을 회전하게 되며, 이에 따라 제1 롤러(71)의 감김 동작에 의하여 선막(50)이 개구부(30)를 폐쇄하게 된다. 이때 선막 구동 레버(70)의 제1 탄성 부재(75)는 탄성력이 제공된 상태를 가질 수 있다.

다음으로 셔터 구동 시스템(150)은 409 단계 및 5E에서와 같이 선막(50)을 폐쇄 상태에서 개방 상태로 천이시키도록 제어할 수 있다. 이를 위하여 셔터 구동 시스템(150)은 계속적으로 캠 기어(20)를 회전시키게 되며, 이에 따라 캠 기어(20)의 제2 선막 기어부(26)의 측벽이 종료되는 시점에 제1 롤러(71)의 롤링 상태가 해제된다. 그러면 제1 롤러(71)와 연계된 감겨진 상태를 유지하던 제1 탄성 부재(75)는 탄성력을 해제하는 방향으로 동작함으로써 제1 링크(73)가 접힘 상태가 되도록 지원할 수 있다. 결과적으로 선막(50)은 제1 링크(73)에 연결된 선막 링크(51)의 동작에 대응하여 개구부(30)를 폐쇄하는 상태에서 개방하는 상태로 천이할 수 있다. 이러한 409 단계 및 5E는 결과적으로 최초 401 단계에서와 같이 개구부(30)를 개방하는 상태에 대응한다. 한편 연사 모드가 설정된 상태인 경우 407 단계 및 5D에서 선막 전자석(53)은 전원이 공급되어 자력을 가질 수 있다. 그러면 개구부(30)를 폐쇄한 선막(50)은 409 단계 및 5E에서와 같이 개구부(30)를 개방하지 않고 403 단계에서와 같이 노출 개시 전 준비 상태를 가지게 된다. 이후 과정은 403 단계 내지 407 단계를 반복함으로써 연사 모드를 지원할 수 있어, 연사 모드 시 센서 어레이(140)의 암전 상태 기간을 적절히 확보하여 다수개의 연사 촬영 영상 수집을 적절히 지원할 수 있으며, 연사 모드를 위한 선막(50) 구동을 보다 단순화하도록 지원할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 셔터 구동 시스템(150) 및 카메라 장치(100)는 캠 기어(20) 상에 형성된 선막 기어 라인(25) 및 후막 기어 라인(23)을 이용하여 선막(50)과 후막(60)의 폐쇄 및 개방 상태를 기계적으로 동작하도록 제어하며, 폐쇄 및 개방 상태의 유지와 함께 슬릿 간격 형성을 전자석을 이용하도록 지원한다. 이에 따라 본 발명은 선막(50) 및 후막(60)의 상태 변경을 기계적으로 지원함으로써 동작을 원활하고 정확하게 수행하도록 하고, 슬릿 간격 형성을 위한 제어는 전자석을 이용함으로써 설정된 카메라 설정 값에 따른 슬릿 간격 생성을 원활하게 할 수 있도록 지원할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 셔터 구동 시스템(150)과 이를 포함하는 카메라 장치(100)는 캠 기어(20)를 이용한 기계적인 선막(50) 및 후막(60)의 폐쇄 및 개방 상태를 지원할 수 있어 보다 안정적인 상태 지원이 가능하며, 슬릿 간격 형성 시에는 전자석을 이용한 적절한 시간차 확보가 가능하도록 지원한다. 특히 본 발명의 셔터 구동 시스템(150)은 캠 기어(20)와 전자석들(53, 63)을 이용함으로써 셔터 구동 시스템(150)을 구현하는데 있어 보다 최소화된 공간 적용이 가능하여 상대적으로 소형의 카메라 제작이 가능하면서도 양호한 품질의 제품 생산이 가능하도록 지원할 수 있다.

이하에서는 상술한 본 발명의 셔터 구동 시스템(150)의 일부 구성들에 대하여 단사 모드, 연사 모드 및 전자 선막 모드 지원을 위한 캠 기어 동작 및 그에 따른 일부 구성들의 동작 상태를 설명함으로써 본 발명의 카메라 구동 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 셔터 구동 시스템(150)의 단사 동작을 설명하기 위한 구동 그래프이다.

도 6을 참조하면, 먼저 601 구간에서 셔터 릴리즈 버튼에 의한 셔터 입력 신호가 발생하면, 그러면 셔터 구동 시스템(150)의 모터(10)는 공급된 전원에 의하여 회전 동작을 수행한다. 이때 셔터 구동 시스템(150)의 모터(10)는 촬영 완료 이후 셔터 구동 시스템(150)이 최초 상태가 될 때까지 동작할 수 있다.

한편 후막 구동 레버(80)는 캠 기어(20) 동작에 따라 최초 후막(60)의 개구부(30) 폐쇄 상태에서 개방 상태로 천이하도록 제어할 수 있다. 그리고 선막 구동 레버(70)는 캠 기어(20) 동작에 따라 선막(50)의 개구부(30) 개방 상태에서 폐쇄 상태로 천이하도록 제어할 수 있다. 이 기간 동안 후막 전자석(63) 및 선막 전자석(53)에는 각각 전원이 공급될 수 있다. 후막(60)의 경우 캠 기어(20) 동작에 따라 개구부(30) 개방 상태를 유지하며, 선막(50)의 경우 제1 선막 기어부(24)에 의하여 개구부(30)를 점진적으로 차단하게 된다.

후막 구동 레버(80)의 제2 롤러(81)는 601a, 601b, 601c 에서와 같이 캠 기어(20)의 후막 기어 라인(23) 상에 배치되기 때문에 후막 구동 레버(80)는 후막(60)이 개방 상태를 유지하도록 기계적으로 지지할 수 있다. 또한 선막 구동 레버(70)의 제1 롤러(71)의 경우 601a에서는 선막 기어 라인(25)과 후막 기어 라인(23)이 형성되지 않은 영역에 배치되기 때문에 캠 기어(20)가 회전을 하더라도 별다른 롤링 동작을 수행하지 않는다. 그리고 캠 기어(20)가 계속 회전하여 601b 위치가 되면 제1 롤러(71)가 제1 선막 기어부(24)의 측벽에 진입하게 되면 이때부터 선막 구동 레버(70)의 제1 롤러(71)는 감김 동작을 수행한다. 이러한 동작은 601c 위치에서와 같이 제1 선막 기어부(24)가 형성된 지점까지 유지될 수 있다. 이 단계에서 선막(50)의 폐쇄 상태는 캠 기어(20) 및 선막 구동 레버(70)의 기계적 동작에 의하여 형성될 수 있다. 한편 본 발명의 셔터 구동 시스템(150)은 후막(60)과 선막(50)의 동작 지원을 위하여 후막 기어 라인(23)과 선막 기어 라인(25)이 형성된 캠 기어(20)를 기반으로 기계적인 지원을 수행함으로써 전자석들(53, 63) 운용을 위한 점진적인 전원 공급을 가능케 한다. 이러한 특징은 전자석들(53, 63)이 공급되는 전원에 의한 이상 자력 현상 또는 튀는 현상이 발생하지 않도록 하는데 일조할 수 있다.

다음으로 603 구간에서 모터(10)는 계속적으로 동작하여 캠 기어(20)를 회전시키며, 후막 구동 레버(80)는 후막 기어 라인(23) 상에 제2 롤러(81)가 회전하는 동안 후막(60)을 개방하는 상태를 가질 수 있다. 한편 후막 구동 레버(80)의 제2 롤러(81)는 후막 기어 라인(23)이 더 이상 형성되지 않는 캠 기어(20) 영역에 도달하면 후막 구동 레버(80)는 최초 상태 즉 폐쇄 상태에 위치할 수 있다. 선막 구동 레버(70)의 경우 제1 선막 기어부(24)를 거치면서 선막(50)의 폐쇄 상태를 지원하고 이후 개방 상태에 위치할 수 있다. 한편 선막 전자석(53)과 후막 전자석(63)은 전원 공급에 의하여 적절한 자력이 형성되며, 이에 따라 선막(50) 및 후막(60)이 선막 구동 레버(70) 및 후막 구동 레버(80) 동작에 관계없이 정지된 상태가 되도록 지원할 수 있다. 이에 따라 후막 구동 레버(80)는 개방 상태에서 폐쇄 상태로 천이되지만 실제 후막(60)은 개방 상태를 유지하게 된다. 그리고 선막 구동 레버(70)는 폐쇄 상태에서 개방 상태로 천이되지만 실제 선막(50)은 폐쇄 상태를 유지하게 된다.

603a 및 603b 위치는 제1 선막 기어부(24)가 형성되지 않은 영역을 제1 롤러(71)가 경과하는 위치이다. 이에 따라 선막 구동 레버(70)는 원래의 위치 즉 개방 상태로 복귀할 수 있다. 한편 603a 내지 603c 위치에서도 후막 구동 레버(80)의 제2 롤러(81)는 캠 기어(20)의 후막 기어 라인(23) 상에 배치되기 때문에 후막(60)이 개방 상태를 가지도록 기계적으로 지원할 수 있다. 이에 따라 후막 전자석(63)의 전원 공급 타이밍을 실질적으로 603 구간에서 제공할 수 있으나, 구동 제어의 편의성을 위하여 선막 전자석(53)과 유사한 시점에 전원 공급을 수행할 수 있다.

603d 위치는 후막 구동 레버(80)의 제2 롤러(81)가 후막 기어 라인(23)이 형성되지 않은 영역 상에 배치되는 최초 위치를 나타낸 것이다. 후막 구동 레버(80)의 제2 롤러(81)가 후막 기어 라인(23)이 형성되지 않은 영역을 경과하는 경우 후막 구동 레버(80)는 폐쇄 상태로 위치할 수 있다. 한편 603d 위치에서 선막 구동 레버(70)는 후막 기어 라인(23)이 형성되어 있지만 선막 기어 라인(25)이 형성되지 않은 영역을 지나기 때문에 제1 롤러(71)의 롤링 동작은 발생하지 않는다. 이러한 동작은 앞서 캠 기어(20) 구조 설명에서와 같이 서로 다른 위치 즉 하부에 후막 기어 라인(23)을 배치하고 그 상부에 선막 기어 라인(25)을 배치함으로써 제1 롤러(71)와 제2 롤러(81)가 서로 다른 공간을 지나도록 설계함으로써 달성할 수 있다.

다음으로 605 구간에서는 선막 전자석(53) 및 후막 전자석(63)의 시간차 자력 해제를 통하여 슬릿 간격의 이동을 수행하고, 이때 슬릿 간격을 통하여 입사된 광이 센서 어레이(140)에 맺힌 광을 수집하여 촬영 영상을 수집한다. 이때 수집된 촬영 영상을 표시부(120)에 제공될 수 있으며, 설정에 따라 자동 저장될 수 있다. 605 구간에서 후막 구동 레버(80)의 제2 롤러(81) 및 선막 구동 레버(70)의 제1 롤러(71)는 605a에서와 같이 각각 롤링 동작이 수행되지 않는 영역에 배치된다.

605 구간을 지나 607 구간에서는 선막(50) 및 후막(60)이 각각 폐쇄 상태에서 개방 상태로 그리고 개방 상태에서 폐쇄 상태로 변경되는 동안에도 캠 기어(20)는 모터(10) 동작에 따라 계속해서 회전하게 된다. 그리고 후막 전자석(63) 및 선막 전자석(53)은 각각 전원 공급이 오프되어 자력이 해제될 수 있다.

한편 캠 기어(20)의 회전에 따라 선막 구동 레버(70)의 제1 롤러(71)는 607a 위치에서 후막 기어 라인(23) 상부에 형성된 제2 선막 기어부(26)를 지나게 되며, 이때 제1 롤러(71)는 롤링 동작을 수행함에 따라 선막(50)을 개방 상태에서 폐쇄 상태로 천이시킨다. 후막 기어 라인(23)이 형성되지 않은 캠 기어(20) 영역을 지나 607b 위치에서와 같이 후막 기어 라인(23)이 형성된 영역이 도달하면, 후막 구동 레버(80)의 제2 롤러(81)는 롤링 동작을 수행하게 되며, 이에 따라 후막(60)은 폐쇄 상태에서 개방 상태로 천이될 수 있다. 그리고 607c 위치에서 제1 선막 기어부(24) 형성 영역이 종료되면 선막 구동 레버(70)의 제1 롤러(71)는 롤링 동작이 해제되며 이에 따라 선막 구동 레버(70)는 원래의 개방 상태로 위치할 수 있다. 한편 선막 전자석(53)이 오프된 상태를 유지하기 때문에 선막(50)은 제1 탄성 부재(75)에 의하여 개구부(30) 폐쇄 상태에서 개방 상태로 천이될 수 있다. 그리고 캠 기어(20)의 후막 기어 라인(23) 상에 위치하는 후막 구동 레버(80)는 기계적으로 후막(60)이 개방되도록 지원할 수 있다. 캠 기어(20)는 모터의 동작에 의하여 계속 구동되며 결과적으로 607e에서와 같은 상태를 가질 수 있다. 607e 상태는 최초 601a 상태와 동일하게 되며, 본 발명의 카메라 장치(100)는 캠 기어(20)의 1회전이 완료되는 과정에서 단사 모드의 영상 촬영을 수행하게 된다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 셔터 구동 시스템(150)의 연사 동작을 설명하기 위한 구동 그래프이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 셔터 구동 시스템(150)의 연사 동작은 실질적으로 셔터 구동 시스템(150)의 단사 동작의 일부 구간을 제외하고는 실질적으로 동일한 동작을 수행하게 된다. 즉 본 발명의 셔터 구동 시스템(150)은 701 구간, 703 구간, 705 구간은 앞서 설명한 601 구간, 603 구간, 605 구간과 동일한 동작을 수행한다. 이에 따라 해당 동작에 대한 설명은 생략하기로 한다.

한편 707 구간에서 선막 구동 레버(70)의 제1 롤러(71)는 제2 선막 기어부(26)를 거치면서 롤링 동작을 수행하고 이에 따라 선막(50)은 개구부(30)를 폐쇄하게 된다. 이때 본 발명의 셔터 구동 시스템(150)은 단사 동작과 다르게 선막 전자석(53)에 전원을 공급하여 선막 구동 레버(70)를 정지시키도록 제어할 수 있다. 즉 선막 전자석(53)은 개구부(30)를 폐쇄한 선막(50)이 개방되지 않도록 유지할 수 있다. 이러한 동작은 연사 동작에 따른 다음 셔터 입력 신호가 수신될 때까지 유지된다.

결과적으로 캠 기어(20)와 선막 구동 레버(70) 및 후막 구동 레버(80)는 단사 동작에서와 동일하게 수행되지만, 선막 전자석(53)의 전원 공급에 따라 선막(50)이 707 구간에서 개구부(30) 폐쇄 상태를 다음 주기까지 유지하게 된다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 셔터 구동 시스템(150)의 전자 선막 동작을 설명하기 위한 구동 그래프이다. 설명에 앞서 본 발명의 전자 선막 동작은 선막(50)과 후막(60) 중 하나의 막만을 이용하여 셔터 동작을 수행하도록 지원하는 동작이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 셔터 구동 시스템(150)에서 전자 선막 동작의 후막 구동 레버(80) 동작은 앞서 설명한 도 6에서의 후막 구동 레버(80) 및 선막 구동 레버(70)의 동작과 동일하게 동작함으로 그에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편 전자 선막 동작 과정에서 카메라 장치(100)는 선막 전자석(53)을 운용하지 않고 오프 상태를 유지하도록 제어할 수 있다. 이에 따라 선막 구동 레버(70)는 캠 기어(20)에 형성된 선막 기어 라인(25)을 따라 동작할 수 있다. 결과적으로 선막(50)의 개구부(30) 폐쇄 및 개방 동작은 선막 구동 레버(70)의 동작과 일치된다. 즉 본 발명의 전자 선막 동작 과정에서는 전자적으로 선막(50)을 운용하지 않고, 후막(60)의 개구부(30) 폐쇄 타이밍을 제어하면서 센서 어레이(140)에 맺히는 정보를 읽어 들이고, 이를 기반으로 영상 획득을 지원할 수 있다.

이를 위하여 후막 전자석(63)은 개구부(30) 개방 상태에서 폐쇄 상태로 천이되는 일정 구간에만 전원이 공급되어 후막(60)의 개방 상태에서 폐쇄 상태로 천이되는 타이밍을 제어하게 된다. 특히 후막 전자석(63)은 센서 어레이(140)에 맺힌 광의 정보를 읽어 들이는 805 구간 이전인 803 구간에서 개방 상태를 유지하는 후막(60)을 정지시키도록 지원할 수 있다. 즉 803 구간에서는 캠 기어(20)에 의하여 기계적으로 개방 상태를 유지하던 후막(60)이 후막 전자석(63)에 의하여 개방 상태를 유지하도록 전환된다.

후막 전자석(63)은 805 구간에서 오프되어 자력이 해제되고, 이에 따라 정지되었던 후막 구동 레버(80)가 제2 탄성 부재(85)에 의하여 개구부(30)를 폐쇄하게 된다. 이 과정에서 이미지 프로세서(130)는 센서 어레이(140)에 맺히는 상 중 후막(60)이 개구부(30)를 폐쇄하면서 가지는 경계 영역의 정보를 읽어 들이고, 이를 이용하여 촬영 영상을 생성할 수 있다. 이후 후막 구동 레버(80)는 807 단계에서 캠 기어(20)의 후막 기어 라인(23)을 경과하는 동안 후막(60)을 개방 상태로 천이시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 카메라 장치(100)는 캠 기어(20)와 전자석을 이용하여 단사 모드, 연사 모드, 전자 선막 모드 등 다양한 모드 지원을 수행하면서도, 셔터의 개방 및 폐쇄를 보다 쉽고 빠르게 진행할 수 있고, 종래 장치들에 비하여 소형의 장치 개발이 가능하도록 지원한다. 특히 전자 선막 모드를 지원하는 경우, 선막과 관련된 부속품들 즉, 선막(50), 선막 링크(51), 선막 구동 레버(70) 등을 제외시키더라도 영상 획득을 위한 카메라 제작이 가능하기 때문에 극소형의 카메라 장치 제작을 가능케 할 수 있다.

한편 상기 카메라 장치(100)가 전자 선막 모드만을 지원하는 경우 본 발명의 셔터 구동 시스템은 개구부를 포함하는 기본 플레이트, 상기 기본 플레이트 가장자리에 배치되는 하나의 막, 상기 막의 개구부 개방 및 폐쇄를 제어하는 하나의 구동 레버, 상기 구동 레버를 선택적으로 정지시키는 하나의 전자석, 상기 구동 레버를 동작시켜 상기 막의 개구부 폐쇄를 기계적으로 지원하는 캠 기어, 상기 캠 기어 회전을 위한 모터만을 포함하여 구성될 수 있다. 추가로 모터의 감속을 위한 감속 기어열이 더 배치될 수도 있을 것이다. 여기서 캠 기어 역시 하나의 막 구동을 위한 기어 라인 예를 들면 앞서 설명한 후막 기어 라인만이 형성된 형태로 조정이 가능하다.

상술한 셔터 구동 시스템을 가지는 경우 본 발명의 카메라 구동 방법은 기본적으로 상기 캠 기어에 마련된 기어 라인을 기반으로 상기 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 막이 상기 개구부를 기계적으로 개방하도록 제어하는 과정을 통하여 프리뷰 모드를 지원할 수 있다. 그리고 본 발명의 카메라 구동 방법은 상기 캠 기어에 마련된 기어 라인을 기반으로 기계적으로 동작 정지된 상기 막을 상기 전자석을 이용하여 동작 정지되도록 제어하는 과정과, 상기 전자석의 자력 해제를 기반으로 상기 막이 상기 개구부를 폐쇄하도록 제어하면서 상기 막과 상기 개구부 경계선에 대응하는 센서 어레이 위치에 맺힌 광을 촬영 영상으로 획득하는 과정과, 상기 캠 기어에 마련된 기어 라인을 기반으로 상기 막의 개구부 개방으로 기계적으로 지원하는 과정을 포함하는 전자 선막 모드를 지원할 수 있을 것이다. 한편 실질적으로 후막 구동에 따라 영상 촬영을 위한 전자 선막 모드를 지원하는 것이어서 전자 선막 모드는 설계자의 의도나 작업자의 의도에 따라 전자 후막 모드로 지칭되거나 또는 단일막 모드로 지칭되는 등 다양한 형태로 지칭될 수 있을 것이다.

한편 상술한 카메라 장치(100)는 그 제공 형태에 따라 다양한 추가 모듈을 더 포함할 수 있다. 즉 상기 카메라 장치(100)는 근거리 무선 통신을 위한 근거리통신모듈, 상기 단말기(100)의 유선통신방식 또는 무선통신방식에 의한 데이터 송수신을 위한 인터페이스, 인터넷 네트워크와 통신하여 인터넷 기능을 수행하는 인터넷통신모듈 및 디지털 방송 수신과 재생 기능을 수행하는 디지털방송모듈 등과 같이 상기에서 언급되지 않은 구성들을 더 포함할 수도 있다. 이러한 구성 요소들은 디지털 기기의 컨버전스(convergence) 추세에 따라 변형이 매우 다양하여 모두 열거할 수는 없으나, 상기 언급된 구성 요소들과 동등한 수준의 구성 요소가 상기 디바이스에 추가로 더 포함되어 구성될 수 있다. 또한 본 발명의 카메라 장치(100)는 그 제공 형태에 따라 상기한 구성에서 특정 구성들이 제외되거나 다른 구성으로 대체될 수도 있음은 물론이다. 이는 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에겐 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

한편, 본 명세서와 도면을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 카메라 장치 110 : 케이스
120 : 표시부 130 : 이미지 프로세서
140 : 센서 어레이 150 : 셔터 구동 시스템
160 : 마운트 170 : 렌즈 연결부
180 : 렌즈 10 : 모터
20 : 캠 기어 30 : 개구부
40 : 감속 기어열 50 : 선막
60 : 후막 70 : 선막 구동 레버
80 : 후막 구동 레버 90 : 기본 플레이트

Claims (20)

1. 개구부를 포함하는 기본 플레이트;
   상기 기본 플레이트 가장자리에 배치되는 선막과 후막;
   상기 선막과 후막의 펼침 및 접힘을 지원하는 선막 링크 및 후막 링크;
   상기 선막과 후막의 개구부 개방 및 폐쇄를 위해 상기 선막 링크 및 후막 링크의 구동을 제어하는 선막 구동 레버 및 후막 구동 레버;
   상기 선막 구동 레버 및 후막 구동 레버를 선택적으로 정지시키는 선막 전자석 및 후막 전자석;
   회전 가능한 기어 바디와, 상기 기어 바디에 형성되는 전자석 위치 확인 구조물을 포함하고, 상기 선막 구동 레버를 동작시켜 상기 선막의 개구부 폐쇄를 기계적으로 지원하며, 상기 후막 구동 레버를 동작시켜 상기 후막의 개구부 개방을 기계적으로 지원하는 캠 기어;
   상기 캠 기어 회전을 위한 모터;
   상기 캠 기어와 상기 모터 사이에 배치되어 상기 모터의 회전 속도를 감속하여 상기 캠 기어에 제공하는 적어도 하나의 기어들을 포함하는 감속기어열;을 포함하는 것을 특징으로 하는 셔터 구동 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 캠 기어는
   상기 기어 바디 전면에 일부가 제거된 환형 띠 형상으로 마련되어 상기 후막 구동 레버를 동작시키기 위한 후막 기어 라인;
   상기 후막 기어 라인 상측에 형성되어 상기 선막 구동 레버를 동작시키기 위한 선막 기어 라인;
   상기 기본 플레이트에 회전 가능하도록 고정되는 고정홀;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셔터 구동 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 선막 기어 라인은
   상기 후막 기어 라인의 전반부 일측에 일정 길이만큼 형성되는 제1 선막 기어부;
   상기 후막 기어 라인의 후반부 일측에 일정 길이만큼 형성되는 제2 선막 기어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 셔터 구동 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 선막 구동 레버는
   상기 제1 선막 기어부 및 상기 제2 선막 기어부를 회전하는 제1 롤러;
   상기 제1 롤러에 의해 회전하는 몸체;
   상기 제1 롤러 회전 시 탄성력이 응축되며, 탄성력 해제에 따라 상기 선막 구동 레버의 위치 복원을 지원하는 제1 탄성 부재;
   상기 몸체에 연결되며 상기 제1 롤러 회전에 따라 상기 선막 링크를 구동시키는 제1 링크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 셔터 구동 시스템.
5. 제2항에 있어서,
   상기 후막 구동 레버는
   상기 후막의 접힘 및 펼침 동작 제어를 위해 상기 후막 링크의 구동 제어를 위한 제2 링크;
   상기 후막 기어 라인을 회전하면서 상기 후막의 개구부 개방을 기계적으로 지원하는 제2 롤러;
   상기 제2 롤러 회전에 따라 탄성력이 응축되며 탄성력 해제에 따라 상기 후막 구동 레버의 위치 복원을 지원하는 제2 탄성 부재;
   상기 제2 롤러에 의해 회전하는 후막 구동 레버 몸체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 셔터 구동 시스템.
6. 제2항에 있어서,
   상기 전자석 위치 확인 구조물은 상기 기어 바디의 후면에 형성되며 상기 후막 기어 라인 및 상기 선막 기어 라인에 대응하도록 형성되어 상기 선막 전자석 및 상기 후막 전자석의 자력 상태를 센싱하는 것을 특징으로 하는 셔터 구동 시스템.
7. 셔터 동작 제어를 위한 셔터 구동 시스템;
   상기 셔터 구동 시스템 동작에 따라 영상 수집을 지원하는 센서 어레이;
   상기 셔터 구동 시스템 제어를 수행하며 상기 센서 어레이에 맺힌 영상을 획득하도록 제어하는 이미지 프로세서;를 포함하고,
   상기 셔터 구동 시스템은
   개구부를 포함하는 기본 플레이트;
   상기 기본 플레이트 가장자리에 배치되는 선막과 후막;
   상기 선막과 후막의 펼침 및 접힘을 지원하는 선막 링크 및 후막 링크;
   상기 선막과 후막의 개구부 개방 및 폐쇄를 위해 상기 선막 링크 및 후막 링크의 구동을 제어하는 선막 구동 레버 및 후막 구동 레버;
   상기 선막 구동 레버 및 후막 구동 레버를 선택적으로 정지시키는 선막 전자석 및 후막 전자석;
   회전 가능한 기어 바디와, 상기 기어 바디에 형성되는 전자석 위치 확인 구조물을 포함하고, 상기 선막 구동 레버를 동작시켜 상기 선막의 개구부 폐쇄를 기계적으로 지원하며, 상기 후막 구동 레버를 동작시켜 상기 후막의 개구부 개방을 기계적으로 지원하는 캠 기어;
   상기 캠 기어 회전을 위한 모터;
   상기 캠 기어와 상기 모터 사이에 배치되어 상기 모터의 회전 속도를 감속하여 상기 캠 기어에 제공하는 적어도 하나의 기어들을 포함하는 감속기어열;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 캠 기어는
   상기 기어 바디 전면에 일부가 제거된 환형 띠 형상으로 마련되어 상기 후막 구동 레버를 동작시키기 위한 후막 기어 라인;
   상기 후막 기어 라인 상측에 형성되어 상기 선막 구동 레버를 동작시키기 위한 선막 기어 라인;
   상기 기본 플레이트에 회전 가능하도록 고정되는 고정홀;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 선막 기어 라인은
   상기 후막 기어 라인의 전반부 일측에 일정 길이만큼 형성되는 제1 선막 기어부;
   상기 후막 기어 라인의 후반부 일측에 일정 길이만큼 형성되는 제2 선막 기어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 선막 구동 레버는
    상기 제1 선막 기어부 및 상기 제2 선막 기어부를 회전하는 제1 롤러;
    상기 제1 롤러에 의해 회전하는 몸체;
    상기 제1 롤러 회전 시 탄성력이 응축되며, 탄성력 해제에 따라 상기 선막 구동 레버의 위치 복원을 지원하는 제1 탄성 부재;
    상기 몸체에 연결되며 상기 제1 롤러 회전에 따라 상기 선막 링크를 구동시키는 제1 링크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
11. 제8항에 있어서,
    상기 후막 구동 레버는
    상기 후막의 접힘 및 펼침 동작 제어를 위해 상기 후막 링크의 구동 제어를 위한 제2 링크;
    상기 후막 기어 라인을 회전하면서 상기 후막의 개구부 개방을 기계적으로 지원하는 제2 롤러;
    상기 제2 롤러 회전에 따라 탄성력이 응축되며 탄성력 해제에 따라 상기 후막 구동 레버의 위치 복원을 지원하는 제2 탄성 부재;
    상기 제2 롤러에 의해 회전하는 후막 구동 레버 몸체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
12. 제8항에 있어서,
    상기 전자석 위치 확인 구조물은 상기 기어 바디의 후면에 형성되며 상기 후막 기어 라인 및 상기 선막 기어 라인에 대응하도록 형성되어 상기 선막 전자석 및 상기 후막 전자석의 자력 상태를 센싱할 수 있도록 마련되는 전자석 위치 확인 구조물;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
13. 제7항에 있어서,
    상기 후막 전자석 및 선막 전자석은
    상기 이미지 프로세서 제어에 따라 일정 시간차를 가지며 자력이 해제되어 상기 개구부를 폐쇄한 상태에서 개방하는 선막과 상기 개구부를 개방한 상태에서 폐쇄하는 후막 간의 슬릿 간격을 형성하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 이미지 프로세서는
    상기 형성된 슬릿 간격의 이동에 따라 상기 센서 어레이 상에 맺히는 영상을 촬영 영상으로 획득하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
15. 제7항에 있어서,
    상기 후막은
    프리뷰 상태에서 상기 캠 기어에 의하여 기계적으로 개방된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
16. 개구부를 포함하는 기본 플레이트, 상기 기본 플레이트 가장자리에 배치되는 선막과 후막, 상기 선막과 후막의 개구부 개방 및 폐쇄를 제어하는 선막 구동 레버 및 후막 구동 레버, 상기 선막 구동 레버 및 후막 구동 레버를 선택적으로 정지시키는 선막 전자석 및 후막 전자석, 회전 가능한 기어 바디와 상기 기어 바디에 형성되는 전자석 위치 확인 구조물을 포함하고 상기 선막 구동 레버를 동작시켜 상기 선막의 개구부 폐쇄를 기계적으로 지원하며 상기 후막 구동 레버를 동작시켜 상기 후막의 개구부 개방을 기계적으로 지원하는 캠 기어, 상기 캠 기어 회전을 위한 모터를 포함하는 셔터 구동 시스템을 가지는 카메라를 마련하는 과정;
    상기 캠 기어에 마련된 후막 기어 라인을 기반으로 상기 후막 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 후막이 상기 개구부를 기계적으로 개방하도록 제어하는 과정;
    상기 선막 구동 레버 동작 수행 없이 상기 선막이 상기 개구부를 개방한 상태를 유지하도록 제어하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리뷰 모드를 지원하는 카메라 구동 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 후막 전자석을 이용하여 상기 후막 구동 레버를 정지시켜 상기 후막이 상기 후막 전자석에 의해 개구부를 개방하도록 제어하면서 상기 캠 기어에 마련된 선막 기어 라인을 기반으로 선막 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 선막이 상기 개구부를 기계적으로 폐쇄하도록 제어한 후 상기 선막 전자석에 전원을 공급하여 상기 개구부 폐쇄 상태의 상기 선막 구동 레버를 상기 선막 전자석으로 정지시키는 노출 개시 준비 과정;
    카메라 설정에 따른 슬릿 간격 형성을 위하여 상기 후막 전자석 및 상기 선막 전자석의 자력 해제를 일정 시간차를 가지도록 제어하면서 상기 슬릿 간격 형성 기간 동안 상기 슬릿 간격을 통해 입사되어 센서 어레이에 맺힌 광을 수집하고 수집된 광을 기반으로 촬영 영상을 마련하는 노출 및 영상 획득 과정;
    상기 캠 기어에 마련된 후막 기어 라인을 기반으로 상기 후막 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 후막이 상기 개구부를 기계적으로 개방하도록 제어하며 상기 캠 기어에 마련된 선막 기어 라인을 기반으로 상기 선막 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 개구부를 개방한 선막이 상기 개구부를 기계적으로 폐쇄하도록 제어하는 개구부 폐쇄 과정;
    상기 캠 기어의 후막 기어 라인을 기반으로 상기 후막이 상기 개구부를 기계적으로 개방하도록 유지된 상태에서 상기 선막 기어 라인이 형성되지 않은 상기 캠 기어 영역 경과에 따라 상기 선막 구동 레버의 원래 위치 복귀를 수행하고 그에 따라 상기 선막이 상기 개구부를 개방하도록 제어하는 개구부 개방 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 단사 모드를 지원하는 카메라 구동 방법.
18. 제16항에 있어서,
    상기 후막 전자석을 이용하여 상기 후막 구동 레버를 정지시켜 상기 후막이 상기 후막 전자석에 의해 개구부를 개방하도록 제어하면서 상기 캠 기어에 마련된 선막 기어 라인을 기반으로 선막 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 선막이 상기 개구부를 기계적으로 폐쇄하도록 제어하고, 상기 선막 전자석에 전원을 공급하여 상기 개구부 폐쇄 상태의 상기 선막 구동 레버를 정지시키는 노출 개시 준비 과정;
    카메라 설정에 따른 슬릿 간격 형성을 위하여 상기 후막 전자석 및 상기 선막 전자석의 자력 해제를 일정 시간차를 가지도록 제어하는 제어하면서 상기 슬릿 간격 형성 기간 동안 상기 슬릿 간격을 통해 입사되어 센서 어레이에 맺힌 광을 수집하고 수집된 광을 기반으로 촬영 영상을 마련하는 노출 및 영상 획득 과정;
    상기 캠 기어에 마련된 후막 기어 라인을 기반으로 상기 후막 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 후막이 상기 개구부를 기계적으로 개방하도록 제어하면서 상기 캠 기어에 마련된 선막 기어 라인을 기반으로 상기 선막 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 개구부를 개방한 선막이 상기 개구부를 기계적으로 폐쇄하도록 제어하는 개구부 폐쇄 과정;
    상기 개구부를 기계적으로 개방하는 후막을 상기 후막 전자석을 이용하여 개방하도록 제어하고 상기 선막이 상기 개구부의 폐쇄를 유지하도록 상기 선막 전자석에 자력을 형성하는 노출 개시 준비 과정;
    상기 노출 및 영상 획득 과정과 상기 개구부 폐쇄 과정 및 상기 노출 개시 준비 과정을 설정 연사 입력 신호에 대응하여 반복하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연사 모드를 지원하는 카메라 구동 방법.
19. 개구부를 포함하는 기본 플레이트, 상기 기본 플레이트 가장자리에 배치되는 막, 상기 막의 개구부 개방 및 폐쇄를 제어하는 구동 레버, 상기 구동 레버를 선택적으로 정지시키는 전자석, 회전 가능한 기어 바디와, 상기 기어 바디에 형성되는 전자석 위치 확인 구조물을 포함하고 상기 구동 레버를 동작시켜 상기 막의 개구부 폐쇄를 기계적으로 지원하는 캠 기어, 상기 캠 기어 회전을 위한 모터를 포함하는 셔터 구동 시스템을 가지는 카메라를 마련하는 과정;
    상기 캠 기어에 마련된 기어 라인을 기반으로 상기 구동 레버를 기계적으로 동작시켜 상기 막이 상기 개구부를 기계적으로 개방하도록 제어하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리뷰 모드를 지원하는 카메라 구동 방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 캠 기어에 마련된 기어 라인을 기반으로 기계적으로 동작 정지된 상기 막을 상기 전자석을 이용하여 동작 정지되도록 제어하는 과정;
    상기 전자석의 자력 해제를 기반으로 상기 막이 상기 개구부를 폐쇄하도록 제어하면서 상기 막과 상기 개구부 경계선에 대응하는 센서 어레이 위치에 맺힌 광을 촬영 영상으로 획득하는 과정;
    상기 캠 기어에 마련된 기어 라인을 기반으로 상기 막의 개구부 개방으로 기계적으로 지원하는 과정;을 포함하는 전자 선막 모드를 지원하는 카메라 구동 방법.

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