KR200392330Y1

KR200392330Y1 - 자동 방전기능을 내장한 제논 플래쉬 모듈

Info

Publication number: KR200392330Y1
Application number: KR20-2005-0008156U
Authority: KR
Inventors: 김홍채
Original assignee: (주) 트레이스
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2005-03-25
Publication date: 2005-08-17

Abstract

본 고안은 카메라 폰, 카메라 등에 쓰일 수 있는 자동 방전기능을 가지는 제논 플래쉬 모듈로 기존 제논 플래쉬 모듈의 고전압으로 인한 감전 사고를 미연에 방지하기 위한 고안이다.

본 고안은 카메라 폰 또는 카메라 등의 전원이 비정상적으로 Off되거나 사용자가 배터리를 임의로 제거할 시, 그리고 플래쉬 모드가 Off된 경우에 제논 플래쉬 모듈의 플래쉬 커패시터의 충전된 전원을 이용하여 자동적으로 충전 커패시터의 충전 전류를 방전시킴으로써 플래쉬 미사용 시에 플래쉬 커패시터를 방전 상태로 유지하여 고전압으로 인한 사용자의 감전을 방지할 수 있도록 하였다.

Description

자동 방전기능을 내장한 제논 플래쉬 모듈{A Xenon Flash Module with Auto Photo-Capacitor Discharger}

본 고안의 목적은 기존 스틸카메라 및 카메라 폰에서 사용되는 제논 플래쉬 모듈의 감전 가능성을 없앤 것으로 특히 사용자가 항상 휴대하는 소형 카메라 및 휴대폰에서의 감전 사고를 예방하기 위한 것이다.

제논 플래쉬 모듈은 높은 광량을 가지므로 대부분의 카메라 플래쉬로 사용되나 제논 램프의 발광을 위해서는 250V 이상의 고압이 필요하게 되며 이를 위해 고압의 플래쉬 커패시터에 고압전류를 충전해야 한다. 그러나 최근 카메라 및 휴대폰은 사용자가 항시 휴대가 가능하도록 소형화 되어 사용자의 땀 또는 체액이 흘러들어갈 가능성이 매우 높다. 이 경우, 카메라 또는 카메라폰 내부 플래쉬 커패시터의 고압부에 접촉이 가능하며, 접촉될 경우 수초동안 감전을 일으킬 수 있게 된다. 본 고안은 이를 방지하기 위해 사용자가 카메라를 사용하지 않거나 플래쉬 모드를 사용하지 않을 경우, 그리고 갑작스런 배터리 제거가 있을 경우에 고압으로 충전되어 있던 플래쉬 커패시터의 전류를 자동적으로 방전 시키는 것을 목적으로 한다.

고안이 속하는 기술분야는 카메라 플래쉬에 관한 기술분야로 종래에는 스틸 카메라 모듈에 대형 제논 플래쉬를 장착하는 기술이 보편화 되어 있다. 그러나 최근 디지털 카메라의 보급 및 기술 발전으로 언제나 휴대가 가능한 고성능 초소형 카메라가 등장하였다. 또한 최근에는 초소형 카메라 모듈의 생산이 가능해져 이를 휴대폰에 적용하는 단계에 이르렀다. 결국 소형 디지털 카메라와 카메라 폰의 경계가 허물어지고 있는 추세이다. 이러한 초소형 디지털 카메라 및 카메라 폰 또한 플래쉬로서 광량이 큰 제논 플래쉬 모듈을 사용하게 된다.

기존의 스틸 카메라는 크기가 커 휴대가 불편하였을 뿐 아니라 필름을 현상하기 위한 비용이 발생하므로 특별한 행사 또는 여행을 위해서만 사용되었으며 사용자는 카메라를 조심스럽게 다루는 것이 상식적인 것이었다. 그리나 디지털 카메라의 등장으로 필름인화로 인한 비용발생이 상쇄되었고 또한 소형 디지털 카메라의 등장으로 주머니 등에 일상적인 휴대가 가능해지면서 카메라는 더 이상 조심스럽게 다루어져야할 대상이라는 개념이 사라지고 있는 추세이다. 따라서 이제는 카메라도 휴대폰과 같은 수준의 사용자 안전성을 고려해야 하는 단계에 이르렀다.

카메라 폰의 경우, 아무리 고화질의 카메라 모듈이 사용되었다 할지라도 휴대폰의 특성상 사용자의 사용 방식을 고려한 안전성을 기존의 휴대폰과 마찬가지로 고려해야만 한다.

결국 소형 디지털 카메라든 카메라 폰이든 사용자의 예상치 못한 사용, 예를 들어 장시간 사용으로 인한 사용자의 땀 또는 체액 침투, 유아들이 입으로 빠는 경우에 있어서의 침의 침투 등을 고려해야만 한다.

기존 카메라에 사용되는 제논 플래쉬 모듈의 경우, 일반적으로 도 1과 같이 충전부(130), 트랜스포머(120), 플래쉬 커패시터(150), 트리거 코일(160), 제논 램프(170), 스위칭을 위한 IGBT (180) 및 IGBT 드라이버 (181), 그리고 플래쉬 모듈의 제어를 위한 제어핀 및 전원 핀(110∼116)로 구성되었다. 스위칭을 위한 IGBT(180)부는 모듈을 특성에 따라 SCR로 교체되어 사용되기도 하였다.

기존 모듈의 경우, 트랜스포머(120) 및 충전부(130)를 통해 250V 이상으로 승압된 교류가 다이오드(140)을 통해 정류되어 플래쉬 커패시터(150)에 고압상태로 저장된 후, 사용자가 카메라 셔터를 누르게 되면 플래쉬 작동신호가 스트로브 핀(115)에 걸리게 되어 플래쉬 커패시터(150)의 고압 전류가 제논 램프(170)을 통해 흐르면서 발광이 되는 형태이다. 플래쉬 커패시터(150)에 저장되는 전류는 250V이상의 고압이며 커패시터의 특성상 누설 전류가 많지 않아 플래쉬 커패시터(150) 내의 고압전하는 보통 48시간 이상 유지된다.

즉 사용자가 야간에 카메라 촬영을 위해 충전을 했다가 발광하지 않으면 플래쉬 커패시터(150)는 고압의 전하(250V 이상)로 충전되어 있는 상태가 되며, 사용자가 일상생활에서 소형 카메라 또는 카메라 폰을 특별한 주의 없이 사용하거나 분해하는 일이 발생하면 감전을 야기 시킬 수 있게 된다.

본 고안의 기술적 과제인 자동 방전 기능을 가지는 제논 플래쉬 모듈의 구성을 위해서는 별도의 외부 전원 없이도 자체적으로 스위칭 회로를 구동시켜 플래쉬 커패시터(150)의 고압 전하를 방전시키는 안전회로를 구성하는 것이다.

본 고안의 구성은 기존 도 2와 같이 기존 제논 카메라 플래쉬 모듈(100)에 자동 방전 회로(190)를 부착한 형태로 구성된다. 자동 방전 회로(190)는 플래쉬 커패시터(150) 내에 충전되어 있는 고압 전원을 전압 분배하여 자체 전원으로 사용하기 위한 전압 분배용 저항 (191, 192), 정상 작동 시 모듈의 자동 방전을 방지하기 위한 외부 "On" 신호핀 (113), "On" 핀(113)의 신호가 단락될 경우를 위한 Pull Down 저항(195), "On"신호의 반전을 위한 인버터(194), 인버터로부터 High 신호가 올 경우 플래쉬 커패시터(150)내의 전하를 방전시키기 위한 스위치(193), 그리고 방전시의 방전 시간 제어를 위한 방전 저항(195)으로 구성된다.

제안된 모듈은 도 3과 같이 휴대폰 또는 카메라의 전원 및 MCU와 연결된다.

모듈의 작동 방식은 다음과 같다.

정상 작동 시, MCU는 ON 핀(113)으로 항상 High 신호를 넣어 주도록 한다. 이 때 인버터(194)는 High 신호를 Low 신호로 반전시켜 스위치(193)으로 입력하므로 플래쉬 커패시터(150)의 고압단(+ 부)은 GND와 연결되지 않은 상태로 유지된다. 따라서 정상적인 충전 및 발광이 가능하다.

사용자가 카메라 플래쉬를 사용하다가 카메라를 사용하지 않는 경우, 즉 사용자가 정상적으로 카메라를 끄거나 카메라 폰에서 전화모드로 전환하는 경우 (플래쉬 사용 모드가 아닌 경우)에는 MCU가 On 핀(113)의 신호를 Low로 변환 시키면 인버터(194)가 이를 High 신호로 반전시켜 스위치(193)를 Close 시키게 되며 결과적으로 플래쉬 커패시터(150)의 고압단은 방전 저항(196)을 통해 GND로 연결되게 되어 방전되게 된다. 따라서 사용자의 감전 사고는 방지될 수 있다.

플래쉬 커패시터(150)가 충전된 상태에서 사용자가 카메라 또는 카메라 폰의 배터리를 강제로 제거하고 모듈을 분해하는 경우, On 핀(113)으로의 High 신호는 사라지게 되며, 이 때 Pull Down 저항(195)로 인해 인버터(194)로의 신호는 Low로 변하게 된다. 배터리가 제거된 상태이더라도 인버터(194)의 전원은 250V 이상으로 충전되어 있는 플래쉬 커패시터(150)로부터 받게 되므로 구동이 가능하여 Low상태의 입력신호를 High로 반전시켜 스위치(193)를 Close 시키게 되어 결국 커패시터를 방전시키게 된다. 인버터(194)의 구동 전압은 플래쉬 커패시터(150)의 고압 전원(250V 이상)을 전압 분배 저항(191, 192)으로 다운시켜 사용하게 된다.

본 고안은 기존 제논 플래쉬 모듈의 작동 기능은 유지하면서 비정상 사용 및 플래쉬 모드 비사용시 플래쉬 커패시터 내의 고압 전원을 방전시킴으로서 보다 안전한 제논 플래쉬 사용을 가능하게 한다. 결국 이를 통해 안전하면서도 높은 광량의 제논 플래쉬 모듈을 소형 카메라 모듈 및 카메라 폰에 사용할 수 있게 되는 것이다.

도면 1은 기존 제논 플래쉬 모듈의 일반적인 구성으로

100 : 제논 플래쉬 모듈

110 : 배터리 전원 입력부

111 : 제논 플래쉬 모듈 충전 신호 입력부

112 : 제논 모듈 완충 신호 출력부

114 : 제논 모듈 내 IGBT 드라이버 전원 입력부

115 : 발광 신호 입력부

116 : 그라운드(GND) 핀

120 : 트랜스포머

130 : 플래쉬 커패시터 충전부

140 : 정류 다이오드

150 : 플래쉬 커패시터

160 : 트리거 코일

170 : 제논 램프

180 : IGBT

181 : IGBT 드라이버

로 구성된다.

도면 2는 자동 방전기능을 내장한 제논 플래쉬 모듈로

114 : 제논 모듈 ON 신호 입력부

190 : 플래쉬 커패시터 자동 방전 회로

191, 192 : 전압 분배 저항

193 : 스위치 (SCR 또는 IGBT)

194 : 인버터

195 : Pull Down 저항

196 : 방전 저항

으로 구성됨.

도면 3은 휴대폰 및 카메라와 제안된 제논 플래쉬 모듈의 결합 구성을 나타내는 것으로,

100 : 제논 플래쉬 모듈

200 : 휴대폰 또는 카메라

210 : MCU

220 : 레귤레이터

230 : 배터리

Claims

플래쉬 커패시터의 +극 측에 연결되어 플래쉬 커패시터를 전원으로 사용하는 인버터를 통한 스위치 작동소자를 사용하는 자동방전 회로, 플래쉬 커패시터를 충전하는 충전부, 충전부와 플래쉬 커패시터 사이에서 충전부의 저전압을 고전압으로 승압시키는 충전부 트랜스포머, 트랜스포머를 통한 고압의 전류를 저장하는 플래쉬 커패시터, 플래쉬 커패시터의 + 극에 연결되어 발광을 일으키는 제논램프, 그리고 제논램프의 음극측에 연결되어 제논램프를 통한 전류의 흐름을 조절하여 발광을 제어하는 스위치(IGBT)로 구성된 자동방전 기능을 내장한 제논 플래쉬 모듈.
제1항에 있어서,

자동 방전을 위해 플래쉬 커패시터의 전원을 사용하여 인버터를 구동시키고 그 신호를 이용하여 스위치를 구동시키는 자동 방전 기능을 가지는 자동 방전 회로;

상기의 자동 방전 회로를 사용하여 플래쉬 비작동시 플래쉬 모듈을 자동으로 방전시켜주는 자동방전 기능을 내장한 제논 플래쉬 모듈.