KR19990015579U - 떨림 보정 장치를 갖는 비디오 카메라 - Google Patents

Abstract

본 고안은 떨림 보정장치를 갖는 비디오 카메라에 관한 것으로서, 대물 렌즈를 포함한 전면부와, 줌 렌즈를 구동 신호에 따라 수평으로 슬라이딩 가능하도록 구비한 줌 유니트와, 요크에 부착된 마그네트와 가동 코일이 권선된 보빈의 상호 작용으로 포커스 렌즈를 수평으로 구동하는 포커싱 유니트로 이루어진 줌 렌즈 조립체를 포함하는 비디오 카메라에 있어서, 상기 줌 유니트와 포커싱 유니트 사이에 상기 줌 렌즈 조립체와 일체로 될 수 있도록 1 매의 미러를 이용한 떨림 보정 수단을 삽입하고, 상기 미러 면에 대하여 입사되는 광의 방향을 90°로 굴절시켜 집광하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안에 의하면 줌 렌즈 조립체 내부에 떨림 보정 수단을 내장하게 되므로 미러의 소형화는 물론 비디오 카메라 전체의 소형화를 기할 수 있을 뿐만 아니라 외부 진동에 의한 떨림의 발생 유무에 관계없이 더욱 최적의 화상을 재현시킬 수 있다.

Description

떨림 보정 장치를 갖는 비디오 카메라

본 고안은 비디오 카메라에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비디오 카메라를 촬영할 때 손 떨림 등으로 인하여 화상이 왜곡되는 것을 보정시킬 수 있는 떨림 보정장치를 갖는 비디오 카메라에 관한 것이다.

일반적으로, 비디오 카메라의 촬영시 카메라 윈도우를 통해 입사되는 피사체의 영상광은 줌 렌즈 조립체에서 집광되어 CCD 촬상 소자에 의해 전기적 신호로 변환되는데, 촬영자의 손떨림 등에 의하여 카메라에 진동이 발생하는 경우 피사체의 영상이 희미해지거나 왜곡되는 현상이 생긴다.

이러한 현상을 해결하기 위해 사용되는 종래의 비디오 카메라의 줌 렌즈 조립체를 도 1 에서 나타내고 있다.

도 1 에서 보면, 줌 렌즈 조립체는 전면부(1), 줌 유니트(Zoom Unit)(3), 포커싱 유니트(Focusing Unit)(5) 등으로 대별 구성된다.

상기 전면부(1)에는 다수의 대물 렌즈(2)를 구비하고, 상기 줌 유니트(3)는 도시되지 않은 선형 모터나 스테핑 모터에 의하여 줌 렌즈(4)가 줌 신호에 따라 수평으로 구동하게 된다.

또한, 상기 포커싱 유니트(5)는 요크(6)에 부착된 마그네트(7)와 보빈(8)에 권선된 가동 코일(도시 안됨)의 상호 작용으로 구동되는 선형 모터(Linear Motor)에 의하여 포커스 렌즈(9)를 수평으로 직선 구동하게 된다.

한편, 상기 전면부(1)와 카메라 윈도우(10) 사이에는 촬영시의 손 떨림 등의 진동으로 인한 화상을 보정할 수 있는 떨림 보정 장치(11)가 조립된다.

즉, 상기 떨림 보정 장치(11)는, 도 2 에서 상세 도시한 바와 같이, 2 매의 글래스(12)(13) 사이를 벨로우즈(14)로 연결하고, 상기 벨로우즈(14) 내부에 오일이 채워져 밀봉된 구조의 가변 정각 프리즘(15)을 구비한다.

그리고, 상기 가변 정각 프리즘(15)을 X, Y 축, 즉 롤링(Rolling)과 피칭(Pitching) 방향으로 구동시키는 액츄에이터(16)(다른 하나는 도시 안됨)를 구비하는 데, 이는 가동 코일이 권선된 보빈(17)을 전자력에 의하여 구동시키는 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor) 등으로 이루어진 것이다.

여기서, 상기 가변 정각 프리즘(15)은 보빈(17)과 경통(18)에 한 쪽씩 동시에 고정 지지되고, 또한 상기 보빈(18)의 권선 코일 사이에는 위치 감지 센서(도시 안됨)가 부착된다.

이러한 종래의 떨림 보정 장치는 도시되지 않은 떨림 감지 센서와 위치 감지 센서의 값을 마이콤에서 비교 판단한 후, 출력된 제어 신호에 따라 구동 액츄에이터(16)를 작동시켜 가변 정각 프리즘(15)을 X, Y 축 방향으로 3 차원 구동시켰다.

이 때, 가변 정각 프리즘(15)은 입사광의 방향에 대응하여 하나의 글래스(12)를 액츄에이터(16)로 2 축 구동하여 각도를 변경시켜 줌으로써 오일을 통과하는 입사광이 굴절되게 하여 항상 일정한 광축을 유지케 한다.

또한, 떨림이 없는 경우에는 2 매의 글래스(12)(13)가 평행을 이루어 입사광이 아무런 굴절없이 출사되도록 한다.

그러나, 종래의 비디오 카메라에 채용되는 떨림 보정 장치는 2 매의 글래스(12)(13) 사이에 오일을 넣고 밀봉한 구조이므로 주변의 환경 변화나 장기간의 반복 동작에 따라 오일의 변질이나 벨로우즈(14)의 특성 변화 등으로 인하여 구동이 원활하게 되지 못하면, 안정된 촬영 화상을 제공하지 못하므로 결국에는 비디오 카메라 제품 전체의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.

또한, 가변 정각 프리즘(15)의 제조 공정이 복잡하고 까다로워 장치 전체의 생산성도 저하되며, 더욱이 오일의 누유시에는 제품 자체에 악영향을 미치게 된다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 1 매의 미러를 X, Y 의 2 축으로 구동 및 제어하는 구조로 변경함으로써 구동시에 보다 안정적인 운동을 가능케 할 뿐만 아니라 떨림의 보상 정도도 양호하게 되는 떨림 보정장치를 갖는 비디오 카메라를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 미러를 이용한 떨림 보정 장치의 배치 구조를 줌 렌즈 조립체의 내부로 변경함으로써 비디오 카메라의 크기를 소형화시킬 수 있는 떨림 보정장치를 갖는 비디오 카메라를 제공하는 데 있다.

도 1 은 종래의 실시예에 따른 떨림 보정장치를 갖는 비디오 카메라의 줌 렌즈 조립체의 구성을 나타낸 단면도.

도 2 는 도 1 의 떨림 방지장치를 발췌 도시한 상세 단면도.

도 3 은 본 고안에 따른 떨림 보정 장치를 갖는 비디오 카메라의 줌 렌즈 조립체의 구성을 나타낸 단면도.

도 4 는 도 3 의 떨림 방지수단을 발췌 도시한 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30 : 전면부, 32 : 대물 렌즈,

40 : 줌 유니트, 42 : 줌 렌즈,

50 : 포커싱 유니트, 52, 53, 66 : 요크,

54, 55, 67, 72, 73 : 마그네트, 56 : 보빈,

58 : 포커스 렌즈, 60 : 떨림 보정 수단,

62 : 미러, 68 : 이동 부재,

69 : 로킹 수단, 70 : 로킹 부재,

71 : 코일.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 대물 렌즈를 포함한 전면부와, 줌 렌즈를 구동 신호에 따라 수평으로 슬라이딩 가능하도록 구비한 줌 유니트와, 요크에 부착된 마그네트와 가동 코일이 권선된 보빈의 상호 작용으로 포커스 렌즈를 수평으로 구동하는 포커싱 유니트로 이루어진 줌 렌즈 조립체를 포함하는 비디오 카메라에 있어서, 상기 줌 유니트와 포커싱 유니트 사이에 상기 줌 렌즈 조립체와 일체로 될 수 있도록 1 매의 미러를 이용한 떨림 보정 수단을 삽입하고, 상기 미러 면에 대하여 입사되는 광의 방향을 90°로 굴절시켜 집광하도록 배치되는 것에 의해 달성된다.

이하, 본 고안에 따른 떨림 보정장치를 갖는 비디오 카메라의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3 은 본 고안에 따른 떨림 보정 장치를 갖는 비디오 카메라의 줌 렌즈 조립체의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 4 는 도 3 의 떨림 방지 수단을 발췌 도시한 단면도이다.

도 1 에서, 본 고안의 줌 렌즈 조립체는 전면부(30), 줌 유니트(40), 및 포커싱 유니트(50)가 조립된 통체(20) 내에서 상기 줌 유니트(40)와 포커싱 유니트(50) 사이에 1 매의 미러(61)를 이용한 떨림 보정 수단(60)을 일체로 삽입한 구조로 되어 있다.

상기 전면부(30)에는 대물 렌즈(32)가 결합되고, 상기 줌 유니트(40)는 줌 렌즈(42)를 줌 신호에 따라 도시되지 않은 구동 수단, 즉 스테핑 모터나 선형 모터에 의하여 수평으로 슬라이딩 가능하도록 된다.

또한, 상기 포커싱 유니트(50)는 요크(52)(53)에 각 각 부착된 마그네트(54)(55)와 가동 코일(미도시)이 권선된 보빈(56)의 상호 작용으로 포커스 렌즈(58)를 수평으로 구동하게 된 것으로, 이와 같은 구성은 종래의 구성과 동일하다.

그러나, 상기 떨림 보정 수단(60)은 줌 유니트(40)와 포커싱 유니트(50) 사이에 45°각도로 배치되어, 피사체로부터 미러(61) 면으로 입사되는 광의 방향을 90°로 굴절시켜 집광하도록 되어 있다.

즉, 상기 떨림 보정 수단(60)은, 도 4 에서 나타낸 바와 같이, 경통(61)의 전면에 하나의 미러(62)가 미러 홀더(63)에 고정됨과 동시에 미러 중앙에서 직교하는 회전축(64)(하나는 도시 안됨)에 X, Y 두축 방향으로 회동 가능하게 결합된다.

상기 미러 홀더(63)의 측면에는 액츄에이터(65)(다른 하나는 도시 안됨)가 상호 직교하는 위치에 결합되고, 이는 입사광의 떨림에 대응하여 X 축 방향이나 Y 축 방향으로 미러(62)를 구동시키는 수단이다.

즉, 상기 액츄에이터(65)는 마그네트(67)를 부착한 요크(66)와, 상기 요크(66)의 마그네트(67)와의 상호 전자력에 의하여 이동되는 이동 부재(68)를 포함한다. 여기서, 상기 이동 부재(68)는 미러 홀더(63)에 연결되어 있다.

한편, 상기 미러 홀더(63)의 중앙 저면에는 떨림 보정을 하지 않을 때에는 미러(62)를 움직이지 않게 고정하는 반면, 떨림 보정을 할 때에는 미러를 동작시키는 록킹 수단(69)이 구비된다.

즉, 상기 로킹 수단(69)은 상, 하로 유동 가능하도록 탄성 지지된 로킹 부재(70)와, 상기 로킹 부재(70)가 전자석이 될 수 있도록 통전되는 코일(71)과, 상기 코일(71)에 흐르는 전류 방향에 따라 상기 로킹 부재(70)를 상 또는 하 방향으로 부착시키는 마그네트(72)를 포함한다.

이와 같이 구비된 본 고안에 따른 비디오 카메라는 떨림 보정 장치(60)를 줌 렌즈 조립체의 내측에 장착하여, 윈도우(도시 생략)를 통하여 입사되는 다양한 입사광을 미러(62)에 반사시킨 후 CCD 촬상 소자에 결상하도록 되어 있다.

이 때, 비디오 카메라가 손이나 외부의 영향으로부터 상하, 좌우로 떨림이 발생하면 떨림 감지 수단(미도시)에 의하여 이 떨림 현상을 감지되어 마이콤(미 도시)으로 전기적 신호가 전달된다.

이어서, 마이콤은 비디오 카메라의 떨림에 상응하는 반사 각도를 판단하여 액츄에이터(65)로 각 각 제어 신호를 출력하고, 상기 액츄에이터(65)는 미러(62)를 회전축(64)를 중심으로 떨림을 보정하는 방향으로 변환시키게 된다.

상기 액츄에이터(65)에 의하여 미러(62)의 위치를 구동 및 보정시에는, 상기 미러(62)의 위치가 X, Y 축 방향에 별도로 구비된 위치 감지 수단(미 도시)에 의하여 감지되고, 이 감지 신호는 다시 마이컴(미 도시)으로 보내어져 떨림 감지 수단(미 도시)에 의하여 감지된 값과 비교하게 된다.

따라서, 손 떨림 등의 외부 진동에 의한 입사광의 떨림 현상은 항상 일정한 광축을 유지하게 된다.

한편, 미러(62)가 액츄에이터(65)에 의하여 구동할 때, 로킹 수단(69)이 2 축 운동의 교차선 중심선상에 있으므로 이 영역만 수평을 잡기만 하여도 2 축 방향의 수평이 모두 잡히게 하는 작용을 한다.

여기서, 로킹 부재(70)는 코일(71)의 어느 한 방향으로 전류가 흘려짐에 따라 상, 하 어느 한 방향으로 이동될 수 있는 전자석이 될 수 있으므로 마그네트(72)(73)에 달라붙을 수 있게 된다. 이러한 이동의 감지는 위치 센서(74)에 의하여 떨림을 보정시나 무보정시의 상태를 판별하게 된다.

따라서, 상기 센서(74)의 감지 신호에 따라 위나 아래의 마그네트(72)(73)에 부착되는 로킹 부재(70)의 위치를 파악하고, 예를 들어 상측에 부착된 것이 확인 될 경우에는 코일(71)의 전류를 끊어 주어도 계속하여 부착 상태를 유지하므로 손 떨림 등을 보정하지 않을 때에는 미러(62)를 흔들리지 않게 고정시킬 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안에 따른 떨림 보정장치를 갖는 비디오 카메라에 의하면, 줌 렌즈 조립체 내부에 떨림 보정 수단을 내장하게 되므로 미러의 소형화는 물론 비디오 카메라 전체의 소형화를 기할 수 있을 뿐만 아니라 외부 진동에 의한 떨림의 발생 유무에 관계없이 더욱 최적의 화상을 재현시킬 수 있다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 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 청구 범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (4)

1. 대물 렌즈를 포함한 전면부와,

   줌 렌즈를 구동 신호에 따라 수평으로 슬라이딩 가능하도록 구비한 줌 유니트와,

   요크에 부착된 마그네트와 가동 코일이 권선된 보빈의 상호 작용으로 포커스 렌즈를 수평으로 구동하는 포커싱 유니트로 이루어진 줌 렌즈 조립체를 포함하는 비디오 카메라에 있어서,

   상기 줌 유니트와 포커싱 유니트 사이에 상기 줌 렌즈 조립체와 일체로 될 수 있도록 1 매의 미러를 이용한 떨림 보정 수단을 삽입하고, 상기 미러 면에 대하여 입사되는 광의 방향을 90°로 굴절시켜 집광하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 떨림 보정장치를 갖는 비디오 카메라.
2. 제1항에 있어서, 상기 떨림 보정수단은 피사체로부터의 입사되는 광을 반사하는 미러와, 상기 미러를 입사광의 떨림에 대응하여 X, Y 의 2 축 방향으로 자유 구동시키는 액츄에이터와, 떨림 보정을 할 필요가 없을 때에는 미러를 움직이지 않게 고정시키는 로킹 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 떨림 보정장치를 갖는 비디오 카메라.
3. 제2항에 있어서, 상기 액츄에이터는 마그네트를 부착한 요크와, 상기 요크의 마그네트와의 상호 전자력에 의하여 이동되는 보빈을 포함하는 것을 특징으로 하는 떨림 보정장치를 갖는 비디오 카메라.
4. 제2항에 있어서, 상기 로킹수단은 상, 하로 유동될 수 있도록 탄성 지지되는 로킹 부재와, 상기 로킹 부재가 전자석이 될 수 있도록 통전되는 코일과, 상기 코일에 흐르는 전류 방향에 따라 상기 로킹 부재를 상 또는 하 방향으로 부착시킬 수 있는 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 하는 떨림 보정 장치를 갖는 비디오 카메라.