KR19990015015U - 마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치 - Google Patents

마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치 Download PDF

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Abstract

마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 관한 것으로서, 미러부가 부착된 보빈의 하면에는 착자홈을 갖는 접촉부가 일체로 형성되고, 상기 배럴에 돌출된 보스의 중공부에는 포스트가 나사결합되며, 상기 보빈과 포스트에는 상기 보빈의 구동시 원주방향으로 회전되는 것을 자력으로 구속하기 위한 회전구속수단이 착자됨으로써, 보빈과 보스 사이의 갭 및 보빈의 중심점을 자력으로 일정하게 유지시킬 수 있고, 손떨림 보정을 위한 보빈을 보다 원활하게 구동시킴은 물론 보정장치의 구조가 간단하여 떨림보상효율을 향상시킬 수 있다.

Description

마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치
본 고안은 마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자력을 이용하여 미러부를 지지 고정시킴으로써, 보빈의 구동시 미러부가 원주방향으로 회전되는 것을 구속함은 물론 떨림보상 효율을 증대시킬 수 있도록 한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대폰 및 동화상의 전송이 가능한 캠코더를 포함한 비디오 카메라는 사용자가 휴대하기 간편하게 소형경량으로 제작되어 영상을 촬영하여 기록매체에 녹화하고, 녹화된 영상을 즉시 재생할 수 있도록 된 장치로서 최근에 그 활용이 보편화되어 널리 사용되는 추세이다.
그러나, 비디오 카메라는 통상 휴대하고 다니면서 물체를 촬영하기 때문에 불가피하게 손떨림이 발생되어 종종 그 영상이 흐트러지게 된다. 또한, 이러한 손떨림은 사용자의 숙련도, 또는 개인적인 특성에 의해 다소 그 정도의 차이는 있으나, 결국 촬영하고자 하는 영상의 초점 등이 흐트러져 특히 고배율의 스크린에 투사할 경우 화질의 해상도 및 색수차가 저하됨에 따라서 선명한 영상을 얻을 수 없는 단점이 있었다.
이와같은 손떨림을 보정하기 위해 종래에는 도 1 및 도 2에 도시된 손떨림 보정장치가 제공되었다. 즉, 렌즈경통(10) 선단에 렌즈부(12)가 부착되고, 이의 내부에는 배율을 확대 및 축소시키기 위해 직선이동 가능한 줌 렌즈(14)가 장착되고 있고, 렌즈경통(10) 후방에는 피사체로부터 입사된 입사광을 조절할 수 있도록 조리개(iris)(도시되지않음)와 포커스렌즈(16)를 갖는 배럴마스터(18)가 각각 결합된다.
렌즈경통(10)의 전방에는 촬상장치 내부로 유입되는 이물질을 차단하기 위해 윈도우(20)가 장착되고, 렌즈부(12)와 윈도우(20) 사이에는 배럴(barrel)(22)이 일정각도로 기울어지게 설치되며, 배럴(22)의 전면에는 피사체로부터의 광을 반사시킬 수 있도록 보빈(24)에 의해 지지되는 미러부(26)가 롤링(rolling) 및 피치(pitch)의 2축 방향으로 미세 구동가능하게 장착된다.
보빈(24)의 하면 중앙에는 반구형상의 접촉부(24a)가 일체로 형성되고, 이의 외주면에는 스프링 걸이(24b)가 돌출되어 있으며, 접촉부(24a)의 외측에는 비디오 카메라의 촬영시 손떨림을 보정하기 위해 손떨림 보정수단이 마련된다.
손떨림 보정수단은 보빈(24)을 롤링 및 피치(pitch)방향으로 구동력을 제공할 수 있도록 동일한 구성을 갖는 롤링 및 피치 액츄에이터(40)가 직교를 이루도록 설치되고, 배럴(22)의 상부와 보빈(24) 일측에는 손떨림에 의한 미러부(26)의 회전량과 각도를 변위량으로 인식할 수 있도록 발광 및 수광소자(28)(30)가 각각 고정된다.
롤링 및 피치 액츄에이터(40)는 보빈(24)의 하부에 고정되는 지지대(42)와 지지대(42) 일단부에 권선되어 인가되는 전원에 의해 자기장을 발생시키는 코일(44) 및 마그네트(46)가 내벽에 부착된 요크(48)로 이루어진 보이스 코일 모터(voice coil motor)로 구비된다.
배럴(22)의 바닥면에는 중공부(50a)를 갖는 보스(50)가 이의 상부에서 접촉부(24a)와 상호 접촉되도록 돌출되며, 중공부(50a)에는 포스트(post)(52)가 나사방식으로 결합되어 있으며, 포스트(52)의 일끝과 스프링 걸이(52)에는 보빈(24)의 구동시 중심점을 유지시키기 위하여 스프링(54)의 일끝이 각각 연결되어 있다. 그리고, 스프링(54)의 장력과 길이는 포스트(52)에 의해 조절된다.
이와같이 구성된 종래의 손떨림 보정장치는, 피사체로부터 조사된 광은 렌즈부(12) 전방에 설치된 미러부(26)에 의해 반사되어 직각으로 각도가 변경되면서 줌 렌즈(14)를 통과하여 촬상소자(32)에 도달한다. 이때, 광이 줌 렌즈(14)를 통과할 때 비디오 카메라에서 손떨림이 발생되면 각속도센서(도시되지않음)이 떨림을 감지하고, 감지된 떨림양만큼 보상하도록 롤링 및 피치 액츄에이터(40)로 신호를 전송한다.
그 후, 롤링 및 피치 액츄에이터(40)를 구동시키면, 지지대(42)에 권선된 코일(44)로 인가되는 전원에 의해 마그네트(46)와의 상호작용 즉, 코일(44)에서 발생되는 자기장의 영향으로 지지대(42)가 승강 또는 하강하여 미러부(26)가 포함된 보빈(24)을 롤링 및/또는 피치방향으로 미세하게 자유구동시킨다. 이때, 미러부(26)가 회전되는 양과 각도를 보빈(24)과 배럴(22)에 각각 고정된 발광소자(28) 및 수광소자(30)에서 변위량으로 인식하여 미러부의 롤링 및/또는 피치방향의 각도를 제어함에 따라서 일반촬영시 손떨림을 보정하는 것이다.
한편, 보빈(24)의 구동시 이의 하면에 형성된 접촉부(24a)는 보스(50) 상면에 대해 슬라이딩되면서 2축(종, 횡) 방향으로 유동되고, 스프링 걸이(24b)와 포스트(52)에 연결된 스프링(54)에 의해 보빈(24)과 보스(50) 사이의 갭(gap)이 일정하게 유지되므로 보빈(24)이 원주방향으로 따라 회전되는 것을 방지한다.
그러나, 상기와 같이 스프링 걸이와 포스트에 일끝이 각각 연결된 스프링으로 보빈의 갭과 중심점을 유지시켰기 때문에 스프링의 장력 및 길이를 조절하기 위한 포스트를 정확하게 조이기 어려움은 물론 조립성의 결여에 따른 생산성이 저하되고, 특히 스프링의 탄성변형에 따라 보빈과 보스 사이의 갭을 일정하게 유지시킬 수 없어 결국, 보빈의 중심점을 변경되는 단점이 있었다.
또한, 손떨림을 보정하기 위해 보빈의 구동시 스프링에서 떨림이 발생되므로 떨림의 보상효과가 저하되는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 보빈과 포스트 사이에 척력이 발생되도록 마그네트를 각각 착자시킴으로써, 보빈과 보스 사이의 갭 및 보빈의 중심점을 자력으로 일정하게 유지시킬 수 있고, 손떨림 보정을 위한 보빈을 보다 원활하게 구동시킴은 물론 보정장치의 구조가 간단하여 떨림보상효율을 향상시킬 수 있는 마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치를 제공하는데 있다.
도 1은 선행기술에 따른 비디오 카메라의 손떨림 보정장치가 적용되는 촬상장치를 개략적으로 도시한 측단면도,
도 2는 도 1에 도시된 손떨림 보정장치의 단면도,
도 3은 본 고안에 따른 마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치가 적용된 촬상장치를 도시한 측단면도,
도 4는 본 고안에 따른 마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치를 도시한 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 손떨림 보정장치의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
70 : 절곡부 72 : 보빈
72a : 착자홈 72b : 접촉부
74 : 미러부 76,78 : 발광 및 수광소자
80 : 보스 80a : 중공부
82 : 포스트 84,86 : 제1 및 제2마그네트
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 렌즈경통 선단에 부착된 렌즈부와 외각 케이스의 윈도우 사이에 설치되는 배럴과 상기 배럴 전면에 장착되어 피사체로 부터의 광을 반사시키기 위한 미러부가 포함된 보빈과 상기 보빈을 2축 방향으로 구동시켜 손떨림을 보정하기 위한 롤링 및 피치 액츄에이터가 마련된 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 있어서, 상기 보빈에는 착자홈을 갖는 접촉부가 일체로 형성되고, 상기 배럴에 돌출된 보스의 중공부에는 포스트가 나사결합되며, 상기 보빈과 포스트에는 상기 보빈의 구동시 원주방향으로 회전되는 것을 자력으로 구속하기 위한 회전구속수단이 착자되는 것에 의해 달성된다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따른 회전구속수단은 상기 접촉부에 형성된 착자홈으로 착자되는 제1마그네트와 상기 포스트 상면에 착자되는 제2마그네트로 구비된 것에 의해 달성된다.
이하, 본 고안에 따른 마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 대한 바람직한 실시예들을 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3 내지 도 5는 본 고안에 따른 손떨림 보정장치를 도시한 도면으로서, 촬상장치는 렌즈부(12)가 부착된 렌즈경통(10) 및 이의 후방으로 조리개와 배럴마스터(18)가 각각 결합되어 구성되고, 렌즈경통(10)과 배럴마스터(18) 내부에는 리니어(linear) 방식으로 직선이동 가능한 줌 렌즈(14) 및 포커스렌즈(16)가 장착된다.
렌즈부(12)와 촬상장치 내부로 유입되는 이물질을 차단하기 위한 윈도우(20) 사이에는 배럴(22)이 일정각도로 기울어지게 설치되며, 배럴(22)의 전면에 롤링 및 피치방향으로 구동할 수 있도록 절곡부(70)를 갖는 보빈(72)이 위치되며, 보빈(72)의 하면에는 착자홈(72a)을 갖는 접촉부(72b)가 일체로 형성된다. 그리고, 보빈(72)의 상면에는 피사체로부터의 광을 반사시킬 수 있도록 미러부(74)가 부착되어 있다.
보빈(72)과 배럴(22) 사이에는 입사광이 촬상소자에 도달시 발생되는 손떨림을 방지하기 위해 접촉부(72b)를 중심으로 하여 직교되도록 동일 구성을 갖는 롤링 및 피치 액츄에이터(40)가 설치되고, 배럴(22)의 하부 측면과 보빈(72)의 절곡부(70)에는 손떨림에 의한 미러부(74)의 회전량과 각도를 변위량으로 인식할 수 있도록 발광 및 수광소자(76)(78)가 각각 고정되며, 배럴(22)의 바닥면에는 접촉부(72b)와 면접촉되도록 중공부(80a)를 갖는 보스(80)가 돌출되어 있고, 중공부(80a)에는 포스트(82)가 나사결합방식으로 결합된다.
보빈(72)의 착자홈(72a)과 포스트(82) 상면에는 롤링 및 피치 액츄에이터(40)에 의해 보정되는 보빈(72)의 구동시 원주방향으로 회전되는 것을 구속하기 위해 회전구속수단이 마련되고, 이 회전구속수단은 착자홈(72a)에 착자되는 제1마그네트(84)와 포스트(82)에 착자된 제2마그네트(86)로 구비되며, 제1 및 제2마그네트(84)(86)의 착자 방향은 상호 척력이 발생되도록 반대극성(N→S)으로 배치된다.
비록, 본 고안에서는 회전구속수단으로 상호 반대극성으로 배치된 제1 및 제2마그네트를 사용하였지만, 보빈 또는 포스트 중에서 적어도 어느 한쪽에는 자성체의 금속이 사용될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 대한 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
피사체로부터 조사된 광은 윈도우(20)를 통과하여 이와 렌즈부(12) 전방에 설치된 미러부(74)에 의해 직각으로 각도가 변경되면서 반사되어 촬상소자(32)에 도달한다. 이때, 줌 렌즈(14)의 통과시 손떨림이 발생되면 각속도센서에 의해 떨림을 감지됨과 동시에 롤링 및 피치 액츄에이터(40)로 신호를 전송하여 롤링 및/또는 피치 액츄에이터(40)를 선택적으로 구동시킨다.
그러면, 코일(44)로 인가된 전원에 의해 코일(44)과 마그네트(46)간의 상호작용에 따라 보빈(72)이 롤링 및/또는 피치방향으로 미세하게 구동된다. 이때, 보빈(72)이 회전되는 양과 각도를 보빈(72)과 배럴(22)의 하부에 고정된 발광소자(76)와 수광소자(78)에서 변위량으로 인식하여 미러부(74)의 롤링 및/또는 피치방향의 각도를 제어하면서 손떨림을 보정하는 것이다.
그리고, 보빈(72)이 2축 방향으로 구동할 때 보빈(72)의 착자홈(72a)과 포스트(82) 상면에 일정거리 이격되게 착자된 제1 및 제2마그네트(84)(86)에서 척력이 발생되어 미러부(74)의 중심점과 보스(80)에 대한 접촉부(72b) 사이의 갭을 항상 일정하게 유지시키고, 보빈(72)이 원주방향으로 회전(틀어짐)되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
이상에서와 같이 본 고안에 따른 마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 의하면, 보빈과 포스트 사이에 척력이 발생되도록 마그네트를 각각 착자시킴으로써, 보빈과 보스 사이의 갭 및 보빈의 중심점을 자력으로 일정하게 유지시킬 수 있고, 손떨림 보정을 위한 보빈을 보다 원활하게 구동시킴은 물론 보정장치의 구조가 간단하여 떨림보상효율을 향상시킬 수 있다.
본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (4)

  1. 렌즈경통 선단에 부착된 렌즈부와 외각 케이스의 윈도우 사이에 설치되는 배럴과 상기 배럴 전면에 장착되어 피사체로 부터의 광을 반사시키기 위한 미러부가 포함된 보빈과 상기 보빈을 2축 방향으로 구동시켜 손떨림을 보정하기 위한 롤링 및 피치 액츄에이터가 마련된 비디오 카메라의 손떨림 보정장치에 있어서,
    상기 보빈에는 착자홈을 갖는 접촉부가 일체로 형성되고, 상기 배럴에 돌출된 보스의 중공부에는 포스트가 나사결합되며, 상기 보빈과 포스트에는 상기 보빈의 구동시 원주방향으로 회전되는 것을 자력으로 구속하기 위한 회전구속수단이 착자되는 것을 특징으로 하는 마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전구속수단은 상기 접촉부에 형성된 착자홈으로 착자되는 제1마그네트와 상기 포스트 상면에 착자되는 제2마그네트로 구비된 것을 특징으로 하는 마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전구속수단은 상기 접촉부의 착자홈 또는 포스트 중에서 적어도 어느 한쪽에는 자성체의 금속이 사용 가능함을 특징으로 하는 마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 착자홈과 포스트에 착자된 제1 및 제2마그네트의 착자 방향은 상기 제1 및 제2마그네트에서 척력이 발생되도록 반대극성으로 배치되는 것을 특징으로 하는 마그네트를 이용한 비디오 카메라의 손떨림 보정장치.
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