KR20050102841A - 조리개 장치 및 조리개 구동장치 및 이를 가지는카메라유닛과 조리개 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 조리개 장치는, 이동위치에 따라서 광경로를 개폐하여 입사광량을 조절하는 적어도 하나의 렌즈셔터와; 렌즈셔터에 대해 독립적으로 이동되도록 설치되며, 이동위치에 따라 광경로 상에서 입사광량을 감소시키는 적어도 하나의 ND필터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

조리개 장치 및 조리개 구동장치 및 이를 가지는 카메라유닛과 조리개 제어방법{An iris apparatus and a driving apparatus for iris and camera unit having the same and method to control the iris apparatus}

본 발명은 영상정보를 촬영 및 기록/저장하는 영상 촬영장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조리개 장치와, 조리개 구동장치 및 이를 가지는 카메라유닛에 관한 것이다.

영상정보 기록/재생장치의 일 예로서 동영상과 정지영상을 촬영할 수 있는 캠코더가 널리 보급되어 있다. 이 캠코더는 카메라유닛과, 신호변환장치와, 촬영된 영상을 기록/재생하는 데크장치와, 디스플레이장치 등을 구비한다. 이러한 캠코더는 주로 카세트 테이프를 기록매체로 사용하여 촬영된 영상정보를 기록하게 된다. 또한, 최근에는 콤팩트한 기록매체 예컨대, 하드디스크 드라이브를 채용하여 소형화 경량화된 영상정보를 기록/재생장치에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하드디스크 드라이브를 채용한 기록/재생장치는 데크장치가 불필요하므로 소형화 경량화가 가능하다.

한편, 상기 카메라유닛은 포커싱렌즈와 줌렌즈 등이 렌즈 경통 내에 설치되어 하나의 모듈로 패키지화되어 제품의 본체 내에 설치된다. 따라서, 상기 경통에는 상기 포커싱렌즈와 줌렌즈의 구동을 위한 모터가 설치된다.

또한, 상기 경통 내에는 입사광량을 조절하기 위한 렌즈셔터가 설치된다. 이 렌즈셔터는 복수의 셔터부재가 별도의 셔터 구동모터에 의해 이동하면서 입사광량을 조절하게 된다.

상기 구성에 의하면, 경통의 외부에 복수의 모터가 설치되며, 특히 렌즈 구동모터까지도 설치되므로서 카메라유닛의 사이즈를 줄이는데 한계가 있다.

또한, 경통의 형상이 통상적으로 원통형인데 반해, 그 경통의 외부에 설치되는 모터에 의해 각이 진 외형으로 디자인할 수밖에 없으므로, 다양한 디자인의 설계에 많은 제약이 따르는 문제점이 있다.

또한, 경통 내에는 ND(Neutral Density) 필터가 설치된다. 이 ND필터는 입사되는 광량을 감소시키는 역할을 함으로서, 광학특성상 고휘도에서 해상력이 급격히 떨어지는 회절현상이 발생되는 것을 억제시킴으로서, 좋은 해상력을 얻을 수 있게 한다.

그런데, 종래의 구성에 의하면, 상기 ND필터가 상기 렌즈셔터에 본딩되거나 체결되어 그 렌즈셔터와 함께 움직이도록 설치되어 있다. 따라서, 렌즈의 구경변화 즉, 렌즈셔터의 개방정도와 관계없이 광경로의 일정부분은 항상 ND필터에 의해 가려지게 된다. 이 경우, 고휘도에서는 큰 문제가 없으나, 저저도에서는 입사광량을 현저히 감소시켜서 해상력을 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, ND필터와 렌즈셔터의 구동이 독립적으로 이루어지도록 구조가 개선된 조리개 장치를 제공하는데 첫 번째 목적이 있다.

또한, 렌즈셔터에 대해 독립적으로 ND필터를 구동시킬 수 있도록 구조가 개선된 조리개 구동장치를 제공하는데 두 번째 목적이 있다.

또한, 렌즈셔터와 독립적으로 구동 가능한 DN필터를 가지는 카메라유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 렌즈셔터와 ND필터를 개별적으로 구동시키는 조리개 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조리개 장치는, 광경로 상에 설치되며, 이동위치에 따라서 광경로를 개폐하여 입사광량을 조절하는 적어도 하나의 렌즈셔터와; 상기 렌즈셔터에 대해 독립적으로 이동되도록 설치되며, 이동위치에 따라 상기 렌즈셔터에 의해 개방된 경로 상에서 입사광량을 감소시키는 적어도 하나의 ND필터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 렌즈셔터와 상기 ND필터 각각은 상기 광경로 상에서 회동 운동하도록 설치되며, 렌즈셔터와 ND필터의 회동중심은 동일한 것이 바람직하다.

상기 ND필터는 이동위치에 따라서 상기 광경로를 가리는 면적이 가변되도록 설치되며, 상기 가림 면적은 상기 광경로의 개방량에 반비례하는 것이 좋다.

또한, 상기 ND필터는 이동위치에 따라서 상기 렌즈셔터와 오버랩되는 면적이 가변되도록 설치되는 것이 좋다.

상기 ND필터는 복수개가 마련되며, 상기 복수의 ND필터는 서로 독립적으로 위치 이동되는 것이 좋다.

또한, 상기 복수의 ND필터는 회동운동을 위한 캠슬릿을 가지며, 캠슬릿은 직선형인 것이 좋다.

또한, 상기 렌즈셔터는 회동운동을 위한 캠슬릿을 가지는 것이 좋다.

또한, 상기 렌즈셔터와 상기 ND필터 각각의 캠슬릿들은 소정 위치에서 서로 오버랩되게 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 캠슬릿들의 오버랩량은 상기 광경로의 개방량에 반비례하는 것이 좋다.

상기 두 번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조리개 구동장치는, 광경로를 개폐시키는 적어도 하나의 렌즈셔터와; 상기 렌즈셔터에 대해 독립적으로 이동되게 설치되며, 개방된 광경로로 입사되는 입사광량을 감소시키는 적어도 하나의 ND필터와; 상기 렌즈셔터와 상기 ND필터를 구동시키기 위한 구동유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 구동유닛은, 상기 ND필터를 지지하며, 상기 광경로를 제공하는 모터 하우징과; 상기 모터 하우징 내에 설치되는 스테이터 조립체와; 상기 스테이터 조립체의 내측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 ND필터를 연동시키는 로터;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 ND필터는 상기 모터 하우징에 회동 가능하게 설치되며, 회동위치에 따라 광경로 상에 위치되는 것이 좋다.

또한, 상기 로터는 상기 ND필터를 연동시키기 위한 구동핀을 가지는 것이 좋다.

또한, 상기 모터 하우징은, 상기 ND필터를 회전 가능하게 지지하기 위한 축보스와; 상기 구동핀의 이동을 가이드하는 가이드부;를 가지는 것이 좋다.

또한, 상기 ND필터는, 상기 구동핀에 연결되어 연동되도록 소정 형상으로 형성된 캠슬릿을 가지며, 상기 캠슬릿은 직선형으로 형성된 것이 좋다.

또한, 상기 렌즈셔터는 상기 ND필터와 동일 회전중심을 가지고 회전되게 상기 모터 하우징에 지지되는 것이 좋다.

상기 로터는 상기 ND필터와 상기 렌즈셔터를 연동시키기 위한 구동핀을 가지는 것이 좋다.

상기 ND필터와 상기 렌즈셔터 각각은, 상기 모터하우징에 지지되는 축공과; 상기 구동핀에 의해 연동되는 캠슬릿;을 가지는 것이 좋다.

상기 ND필터와 상기 렌즈셔터 각각의 캠슬릿은 서로 다른 형상을 가지며, 상기 ND필터와 렌즈필터 각각의 캠슬릿은 회전위치에 따라 일정부분 오버랩되는 것이 좋다.

상기 렌즈셔터 및 상기 ND필터는 각각 복수개가 마련되는 것이 좋다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카메라유닛은, 렌즈경통과; 상기 렌즈경통 내에 설치되는 줌렌즈 모듈과; 상기 렌즈경통 내에 설치되는 포커싱렌즈 모듈과; 상기 줌렌즈 모듈과 상기 포커싱렌즈 모듈 사이에 움직임 가능하게 설치되며, 이동위치에 따라서 입사경로를 개폐시키는 적어도 하나의 렌즈셔터와; 상기 렌즈 경통 내에 움직임 가능하게 설치되어 상기 입사경로로 입사되는 입사광량을 감소시키는 ND필터와; 상기 렌즈경통 내에 설치되며, 상기 렌즈셔터와 상기 ND필터를 구동시키는 구동유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 구동유닛은, 상기 렌즈셔터와 상기 ND필터를 회동 가능하게 지지하며, 상기 경통 내에 설치되는 모터 하우징과; 상기 모터 하우징 내에 설치되는 스테이터 조립체와; 상기 스테이터 조립체의 내측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 렌즈셔터와 상기 ND필터를 연동시키는 로터;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조리개 제어방법은, 적어도 하나 이상의 렌즈셔터를 이동시켜서 입사광량을 가변시키는 제1단계와; 적어도 하나 이상의 ND필터를 상기 렌즈셔터와 독립적으로 이동시켜서 상기 입사된 광을 감소시키는 제2단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1단계는, 상기 제2단계와 함께 이루어지 것이 바람직하다.

상기 제1단계는, 상기 렌즈셔터를 이동시켜서 상기 입사광량을 감소시키는 제3단계를 포함하며, 상기 제2단계는 상기 제3단계에 반비례하여 상기 입사된 광의 감소량을 증가시키는 제4단계를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 제1단계에서의 입사광량의 가변량은 상기 제2단계에서의 입사광의 감소량과 반비례하는 것이 좋다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 조리개 장치와, 조리개 구동장치 및 카메라유닛을 자세히 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라유닛은, 렌즈경통(10)과, 상기 렌즈경통(10) 내부에 설치되는 줌렌즈 모듈(20) 및 포커싱렌즈 모듈(30)과, 조리개 장치(40;이하 조리개 유닛이라 함)와, 상기 조리개 유닛(40)을 구동시키기 위한 구동유닛(50)을 구비한다.

상기 렌즈경통(10)은 원통형상을 가지며, 한 쌍의 경통(11,12)이 서로 결합된 구조를 가질 수 있다. 그 중 선단 쪽의 경통(11)의 입구(11a)에는 대물렌즈 모듈(13)이 설치된다. 후단 쪽의 경통(12)에는 CCD 모듈(14a)을 가지는 기판(14)이 결합된다.

상기 줌렌즈 모듈(20)은 렌즈 경통(10) 내에 이동 가능하게 설치된다. 즉, 미도시된 이동수단에 의해 입사광(L)과 나란한 방향으로 소정 거리 전 후진되면서, 피사체의 줌잉(zooming)동작을 하게 된다.

상기 포커싱렌즈 모듈(30)은 렌즈 경통(10) 내에 이동 가능하게 설치된다. 이 포커싱렌즈 모듈(30)은 줌렌즈 모듈(20)의 후측에 설치되어, 피사체의 포커싱동작을 수행하게 된다. 여기서, 이 포커싱렌즈 모듈(30)도 미도시된 이송수단에 의해 경통(10) 내에서 입사광(L)과 나란한 방향으로 소정 거리 전 후진된다. 상기 각 모듈(20,30)을 이동시키기 위한 구성은 일반적으로 알려진 수단에 의해 구현 가능하다. 예를 들어, 경통(10) 모듈(20,30)을 지지하는 가이드샤프트를 설치하고, 모듈(20,30)은 모터에 의해 회전되는 리드스크류를 이용하여 선택적으로 이동시킬 수 있게 된다. 상기 모듈(20,30)의 이동수단에 대한 내용은 더 이상 자세하게 설명하지는 않겠다.

상기 조리개 유닛(40)은 렌즈경통(10) 내에 설치되되, 상기 각 모듈(20,30) 사이에 배치된다. 이 조리개 유닛(40)은 렌즈 경통(10) 내로 입사된 광량을 조절하기 위한 것으로서, 입사광(L)의 입사방향에 교차하는 방향으로 이동되게 설치된다. 상기 조리개 유닛(40)에 대해서는 이후에 자세히 설명하기로 한다.

상기 구동유닛(50)은 렌즈경통(10) 내에 설치된다. 도 2를 참조하면, 구동유닛(50)은 스테이터 조립체(51)와, 모터 하우징(60)과, 상기 스테이터 조립체(51)의 내측에 설치되는 로터(70)를 구비한다.

상기 스테이터 조립체(51)는 상기 모터 하우징(60)의 내측에 지지된다. 이 스테이터 조립체(51)는 링타입의 보빈(52)과, 상기 보빈(52)의 양측에 결합되는 제1 및 제2스테이터부재(53)(54)를 구비한다.

상기 보빈(52)의 외주에는 코일(52a)이 권선되어 있다. 상기 코일(52a)은 보빈(52)의 외측에 마련된 단자부(52b)를 통해 외부 단자와 전기적으로 연결된다.

상기 제1 및 제2스테이터부재(53,54) 각각은 보빈(52)의 양측에 각각 서로 대응되게 결합된다. 각 스테이터부재(53,54)는 원주방향으로 일정간격으로 마련된 고정이빨(53a,54a)을 각각 가진다. 상기 각 고정이빨(53a,54a)은 보빈(52)의 내주에 안착되며, 서로는 일정하게 엇갈리도록 배치된다. 보빈(52)의 내주에는 상기 고정이빨들(53a,54a)이 안착되는 홈들(52c,52d)이 형성되어 있다. 각 홈들(52c,52d)도 서로 엇갈리도록 형성되어 있다. 상기 코일(52a)에 전기신호가 소정 패턴으로 입력될 경우, 상기 각 고정이빨(53a,54a)들이 전기신호의 입력패턴에 따라 자화되어 전자석이 된다. 전자석이 되는 고정이빨들(53a,54a)과 상기 로터(70)와의 사이에서 발생되는 자기력에 의해 상기 로터(70)가 소정 단위각도씩 회전될 수 있게 된다.

상기 로터(70)는 스테이터 조립체(51)의 내측에 회전 가능하게 설치된다. 이 로터(70)의 중앙에는 입사광(L)이 통과하는 중공(H)이 형성된다. 따라서, 로터(70)는 회전축(shaft)을 갖지 않는다. 상기 로터(70)의 일단부에는 상기 조리개 유닛(40)을 연동시키기 위한 구동핀(71)이 복수개 돌출되게 마련된다. 본 실시예에서는 3개의 구동핀(71)이 등간격으로 설치된다.

본 실시예에서, 상기 로터(70)는 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 실린더형의 마그네트(73)와, 상기 마그네트(73)의 양단에 각각 결합되는 슬리브관(75) 및 플레이트(77)를 구비한다. 상기 마그네트(73)는 회전방향으로 일정간격으로 N 극과 S극이 자화되어 있다. 상기 슬리브관(75)은 마그네트(73)와 동일한 실린더형상으로서, 마그네트(73)의 일단부에 결합된다. 이 슬리브관(75)의 외주에는 복수의 베어링 수용홈(75a)이 형성된다. 상기 수용홈(75a)에 베어링(78)이 수용된 상태로, 상기 모터 하우징(60)의 내측에 접촉되어 지지된다. 상기 플레이트(77)는 도넛형상을 가지며, 상기 마그네트(73)의 타단에 결합된다. 이 플레이트(77)에는 상기 구동핀(71)이 돌출되게 설치된다. 상기 구동핀(71)은 플레이트(77)의 제조시 인서트몰딩 방법에 의해 마련될 수 있다. 상기 구동핀(71)은 상기 모터 하우징(60)에 이동 가능하게 지지된다. 상기 로터(70)는 내주 중앙이 빈 상태로서, 스테이터 조립체(51)의 내부에 회전 가능하게 지지될 수 있게 된다.

한편, 상기 로터(70)는 다른 실시예로서 상기 마그네트(73)와 슬리브관(75) 및 플레이트(77)를 일체로 형성시킬 수도 있다. 이 경우 로터(70) 전체가 마그네트 재질로 형성되며, 구동핀(71)도 동시에 인서트몰딩 방법에 의해 일체로 형성시킬 수 있게 된다.

상기 모터 하우징(60)은 렌즈경통(10)의 내측에 고정된다. 이 모터 하우징(60)은 상기 스테이터 조립체(51)의 외측을 감싸서 수용하는 제1하우징(61)과, 제2하우징(65)을 구비한다.

상기 제1하우징(61)은 로터(70)의 베어링(78)을 지지한다. 이 제1하우징(61)은 구체적으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제2스테이터부재(54)를 덥도록 결합된다. 이 제1하우징(61)은 서로 결합되는 전/후 브라켓(62,63)으로 구분되어 구성될 수도 있다. 각 브라켓(62,63)은 별개로 제작되어 제2스테이터부재(54) 측에 함께 결합된다. 각 브라켓(62,63)의 경계에는 상기 베어링(78)의 이동을 가이드하는 가이드홈이 자연스럽게 마련될 수 있다. 즉, 로터(70)의 회전시 베어링(78)은 각 브라켓(62,63)의 경계를 따라 가이드되면서 로터(70)를 지지하게 된다. 물론, 상기 각 브라켓(62,63)은 일체로 형성될 수도 있고, 이 경우 베어링(78)의 가이드홈은 일체로 형성된 제1하우징의 내주에 가공 형성될 수 있다.

상기 제2하우징(65)은 상기 스테이터 조립체(51)를 사이에 두고 제1하우징(61)의 타측에 결합된다. 상기 제2하우징(65)은 중앙에 조리개 유닛(40)에 의해 개폐되는 개폐공(65a)을 가진다. 개폐공(65a)의 주위에는 상기 구동핀(71)이 움직임 가능하게 지지되는 가이드슬릿(65b)이 복수개 형성된다. 각 가이드슬릿(65b)은 로터(70)의 회전각도에 대응되는 길이로 형성된다. 상기 구동핀(71)은 가이드슬릿(65b)에 끼워진 상태로 지지되며, 로터(70)의 회전시 가이드슬릿(65b)을 따라 이동된다.

또한, 제2하우징(65)에는 복수의 축보스(65c)가 마련된다. 상기 축보스(65c)는 개폐공(65a)에서 가능한 외각으로 멀리 이격된 위치에 마련된다. 따라서, 상기 축보스(65c)를 중심으로 상기 조리개 유닛(40)이 적은 각도로 회전시키더라도, 개폐공(65a)의 개폐동작이 가능하게 된다.

상기 조리개유닛(40)은 복수의 렌즈셔터(41,42,43)와, 복수의 ND(Neutral Density)필터(45,46)를 구비한다. 상기 렌즈셔터(41,42,43)는 이동위치에 따라서 상기 제1하우징(65)의 개폐공(65a)을 개폐하여 입사광량을 조절한다.

도 4를 참조하면, 상기 3개의 렌즈셔터들(41,42,43)은 상기 축보스(65c)에 결합되는 축공(41a,42a,43a)과, 구동핀(71)에 의해 연동되도록 구동핀(71)이 끼워지는 캠슬릿(41b,42b,43b)을 가진다. 상기 개별셔터들(41,42,3)은 동일한 형상 및 크기를 가진다. 따라서, 상기 구동핀(71)이 회전되면서 캠슬릿(41b,42b,43b)을 따라 이동하면 렌즈셔터들(41,42,43)이 동시에 연동 회전되면서 개폐공(65a)을 선택적으로 개폐시키게 된다. 상기 캠슬릿(41b,42b,43b)은 직선형으로 소정 길이로 형성되었다.

상기 직선형의 캠슬릿(41b,42b,43b)은 상기 로터(70)의 회전각도를 적절히 제어함에 의해 렌즈셔터(40)의 개폐량 즉, 입사광의 에프넘버(f. no)를 조절할 수 있게 된다.

상기 ND필터(45,46)는 상기 제1모터하우징(65)에 회동 가능하게 설치된다. 이 ND필터(45,46)는 회동위치에 따라서, 상기 렌즈셔터(41,42,43)에 의해 열린 광경로 상으로 입사되는 광량을 감소시킨다. 상기 ND필터(45,46) 각각은 서로 동일한 형상을 가진다. 또한, 각 ND필터(45,46)는 상기 축보스(65c)에 결합되는 축공(45a,46a)과, 캠슬릿(45b,46b)을 가진다. 즉, 상기 ND필터(45,46)는 렌즈셔터(41,42,43)중에서 소정의 셔터(41,42) 각각에 동일한 회동중심을 갖도록 설치된다. 그리고, ND필터(45,46)는 렌즈셔터(41,42)와는 서로 소정 면적 오버랩 되되, 독립적으로 이동된다. 상기 캠슬릿(45b,46b)에는 구동핀(71)이 결합된다. 따라서, 로터(70)의 회전시 구동핀(71)에 의해 캠슬릿(45b,46b)이 연동되어 ND필터(45,46)가 회동됨으로서, 개폐공(65a)을 가리거나, 개방시킬 수 있게 된다. 여기서, 상기 캠슬릿(45b,46b)도 직선형으로 소정 길이로 형성된다. 상기 구동핀(71)의 이동에 종동되는 ND필터(45,46)의 회동각도는 상기 렌즈셔터(41,42,43)와 마찬가지로 캠슬릿(45b,46b)의 형상 및 위치에 의해 결정된다. 따라서, 예를 들어 상기 각각의 캠슬릿(41b,45b)은 적어도 어느 위치에서는 서로 오버랩되게 형성될 수 있다. 부연하면, 개폐공(65a)이 완전히 폐쇄될 경우에는 ND필터(45)의 기능이 불필요하므로, 이 경우에는 두 캠슬릿(41b,45b)이 서로 일치되도록 형성되게 마련할 수 있다.

반대로, 렌즈셔터(41,42,43)가 점점 광경로를 개방시키도록 이동될 경우에는, 해상력을 조절하기 위해서 ND필터(45)는 렌즈셔터들(41,42,43)보다 더 적은량 회동되어 개방된 광경로로 입사되는 광량을 감소시키는 것이 좋다. 이를 위해서는 캠슬릿(45b)은 광경로 즉, 개폐공(65a)이 많이 열릴수록 다른 캠슬릿(41b)과의 오버랩량이 줄도록 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 ND필터(45,46)는 회동위치에 따라서 상기 렌즈셔터(41,42)와 오버랩되는 량이 가변되도록 설치된다. 그리고, ND필터(45,46)의 표면적은 상기 렌즈셔터(41,42)의 표면적보다 작게 다른 형상으로 형성된다.

또한, ND필터(45)가 렌즈셔터(41)와 오버랩되는 량은 개폐공(65a)의 개방량에 비례하여 이루어진다. 즉, 개폐공(65a)이 완전히 개방되면, ND필터(45)는 렌즈셔터(41)에 의해 완전히 가려지게 되고, 개폐공(65a)에서 완전히 벗어나게 된다.

또한, 상기 두 ND필터(45,46)는 서로 다른 광투과율을 가질 수 있다. 이 경우, 각 ND필터(45,46)는 동일한 면적으로 광경로를 가릴 수 있지만, 광투과율은 서로 다르게 가질 수 있다. 따라서, 광경로의 개방정도에 따라서 더욱 정밀하게 입사광량을 조절할 수 있게 된다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 조리개유닛(40)의 분리를 방지할 수 있도록 제2하우징(65)에 착탈 가능하게 결합되는 커버(80)가 더 구비된다. 상기 커버(80)는 개폐공(65a)에 대응되는 중공(81)을 가진다. 중공(81)의 주위에는 가이드슬릿(65b)에 대응되는 슬릿(83)이 형성되어 있다. 물론, 상기 축보스(65c)에 대응되는 구멍(85)이 복수개 형성되어 있다. 커버(80)의 테두리에 탄성변형 가능하게 연장 형성된 로킹부(87)가 제1하우징(65)의 외주벽에 형성된 결합부에 로킹결합된다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 카메라유닛에서 먼저, 조리개유닛(40)을 포함한 조리개 구동장치를 조립하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2에 도시된 스테이터 조립체(51)를 조립하고, 그 조립된 스테이터 조립체(51)와 로터(70)를 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 조립한다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 로터(70)는 상기 스테이터 조립체(51)의 내부에 개재되어 있으나, 지지된 상태는 아니다. 따라서, 도 6a 및 도 6b에 각각 도시된 바와 같이, 제1 및 제2하우징(61,65)을 각각 스테이터 조립체(51)를 감싸도록 결합한다. 그러면, 로터(70)의 구동핀(71)은 제2하우징(65)의 가이드슬릿(65b)에 끼워져 지지된다. 그리고, 로터(70)의 외주에 설치되는 베어링(78)은 상기 제1하우징(61)에 지지된다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 구동유닛(50)이 조립되면, 로터(70)가 상기 가이드슬릿(65b)의 길이만큼 회전 가능한 상태가 된다.

상기 구동유닛(50)의 조립이 끝나면, 상기 구동핀(71)과 축보스(65c)에 ND필터(45,46)를 각각 끼워서 조립한다. 그런 다음, ND필터(45,46)에 겹쳐지도록 렌즈셔터(41,42,43)를 축보스들(65c)에 조립한다. 이 때, 렌즈셔터들(41,42,43)은 일정부분이 겹쳐지도록 조립된다.

그리고, 제2하우징(65)에 조립된 렌즈셔터(41,42,43) 및 ND필터(45,46)가 분리되지 않도록 도 7에 도시된 바와 같이, 커버(80)를 제2하우징(65)에 조립하여 조리개 구동장치(100)의 조립을 완성한다.

상기와 같이 조립된 조리개 구동장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 렌즈경통(10) 내에 설치한다. 렌즈경통(10) 내의 다른 부품들 즉, 줌렌즈 모듈(20)과 포커싱렌즈 모듈(30) 등의 조립은 이미 알려진 일련의 과정을 통해 이루어진다.

도 4와 도 8a 및 도 8b를 참조하여 조리개 유닛(40)의 개폐동작을 설명한다.

도 4는 조리개 유닛(40)이 완전히 오픈된 상태를 나타낸 것이다. 즉, 셔터들(41,42,43)과 ND필터(45,46)가 개폐공(65a)에 겹쳐지지 않고, 외곽으로 벌어진 상태를 나타낸다. 이 때에는, ND필터(45,46)가 개폐공(65a)에서 완전히 벗어난 상태로서, 입사광량에 변화를 주지 않는다. 즉, 조리개 유닛(40)이 완전히 열린 상태에서, ND필터(45,46)가 광경로 상에서 완전히 벗어나 있기 때문에 해상력이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

도 4의 상태에서, 로터(70)를 소정 각도 회전시키면 도 8a에 도시된 바와 같이, 렌즈셔터(41,42,43)가 일정각도씩 회동되어 개폐공(65a)을 대략 50% 정도 가린다. 물론, 구동핀(71)에 연동하여 ND필터(45,46)도 회동되며, 그 회동각도는 렌즈셔터(41,42,43)들과는 다를 수 있다. 즉, 개폐공(65a)의 가림량에 따라서 ND필터(45,46)의 노출정도가 가변된다. 이는 ND필터(45,46)의 캠슬릿(45b,46b)에 의해 결정되는 것으로, 그 캠슬릿(45b,46b)의 설계치에 따라서 회동각도는 얼마든지 제어할 수 있게 된다.

계속해서, 로터(70)를 더 회전 구동시키면, 도 8b에 도시된 바와 같이 개폐공(65a)이 렌즈셔터(41,42,43)에 의해 완전히 폐쇄된다. 도 8b의 경우, 렌즈셔터들(41,42,43)이 서로 일부분식 오버랩되면서 개폐공(65a)의 중앙으로 몰린다. 상기 렌즈셔터들(41,42,43)은 로터(70)에 마련된 구동핀(71)이 회전되면서 각 캠슬릿(41b,42b,43b)을 연동시키는 동작에 의해 구동된다. 본 실시예에서, 상기 캠슬릿(41b,42b,43b)은 모두 직선형으로 형성되어 있기 때문에, 개폐공(65a)의 개방률 즉, 입사광의 에프넘버(f. no)값을 단계적으로 제어하기 위해서는, 상기 로터(70)의 단위 회전각은 비선형적으로 제어된다. 또한, 이 때 ND필터(45,46)도 구동핀(71)에 연동하여 함께 회동되어 대략 렌즈필터(41,42)의 이동궤적을 공유하게 된다. 즉, ND필터(45,46)가 직선형의 캠슬릿(45b,46b)을 가지고 있으므로, 개폐공(65a)이 완전개방상태에서, 완전히 닫히는 도 8b의 상태까지, ND필터(45,46)에 의한 개방된 개폐공(65a)의 가림량은 계속해서 변하게 되며, 바람직하게는 가림량이 개폐공(65a)의 가림량에 비례하도록 설치되는 것이 좋다. 입사광량이 줄어드는 것에 따라서 ND필터(45,46)의 노출면적을 계속해서 가변시킴으로서 회절특성에 의한 해상력 저하를 방지할 수 있게 된다. 이러한 ND필터(45,46)의 가변정도와, 회동각은 상기 캠슬릿(45a)의 위치와 형상을 적절히 설계하여 제어 가능하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 개별셔터들(141,142,143)은 적어도 일부분이 직선이 아닌 구간을 갖는 캠슬릿(141b,142b,143b)을 가진다. 상기 캠슬릿(141b,142b,143b)은 도 10에 도시된 바와 같이, 구동핀(71)이 일정한 단위각도로 이동할 때를 기준으로, 일정단위의 에프넘버(f. no) 값에 도달할 수 있도록 실험을 통해 소정 형상으로 결정된다. 따라서, 로터(70)를 일정한 회전각으로 회전시키면, 상기 에프넘버(f. no)는 미리 설정된 크기로 제어될 수 있다. 따라서, 이번 실시예의 경우, 셔터들(141,142,143)의 개폐량을 쉽게 제어할 수 있는 이점이 있다.

또한, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 단일의 ND필터(45)만 마련될 수 있다,. 이 경우, ND필터(45)는 구동핀(71)에 회동 가능하게 설치되며, 어느 한 렌즈필터들(41)과 동일 회전중심을 가지고, 구동핀(71)에 의해 대략 동시에 이동된다. 이와 같이, 하나의 ND필터(45)를 사용하게 되면, 도 12에 도시된 바와 같이, 두개의 ND필터(45,46)를 사용한 도 8a의 경우와는 달리 동일한 크기로 열린 개폐공(65a)으로 입사되는 광량을 덜 감소시킬 수 있게 된다. 물론, 단일의 ND필터(45)를 사용하더라도, 렌즈셔터(41,42,43)의 이동에 의한 개폐공(65a)의 개방량에 따라 입사광의 가림량은 계속해서 변하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 상기 ND필터(45)는 하나 또는 복수개로 구성할 수 있으며, 그 각각은 렌즈셔터(41,42,43)의 설치위치에 겹쳐지게 추가하면 된다. 따라서, ND필터(45)의 설치가 용이하며, 추가된 ND필터(46)를 구동하기 위한 별도의 구동원이 불필요하다. 즉, 하나의 구둥원을 이용하여 복수의 렌즈셔터(41,42,43)와, 복수의 ND필터(45,46)를 개별적으로 제어하는 것이 가능하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 조리개 장치와, 조리개 구동장치 및 카메라유닛을 살펴보면, 경통 내에 삽입 가능한 스테핑모터를 이용하여 렌즈셔터와 ND필터를 독립적으로 이동되게 제어할 수 있다.

따라서, 광경로의 열림정도에 따라서, ND필터를 렌즈셔터에 종속되지 않고, 독립적으로 이동시킴으로서 입사광량을 정밀하게 제어할 수 있게 된다. 이 경우, 특히 저저도에서의 광투과율 저하를 방지하여 회절현상에 의한 해상력 저하를 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 카메라유닛은, 상기 구동유닛을 렌즈경통의 내부에 설치하여 렌즈셔터 및 ND필터를 구동시키도록 구성함으로서, 외부 디자인의 선택폭이 넓어지며, 소형화가 가능하게 된다.

또한, 로터에 렌즈셔터 및 ND필터를 직접 연결하여 구동시킬 수 있기 때문에, 제어정밀도가 향상되어 신뢰성을 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라유닛을 나타내 보인 개략적인 단면도.

도 2는 도 1에 도시된 조리개 구동장치를 발췌하여 나타내 보인 분리 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 조리개 구동장치의 결합 단면도.

도 4는 도 3에 도시된 조리개가 구동유닛에 결합된 상태를 보인 평면도.

도 5a 및 도 5b 각각은 도 2에 도시된 로터가 스테이터 조립체에 조립된 상태를 보인 사시도.

도 6a 및 도 6b 각각은 도2에 도시된 조리개 구동장치에서 조리개가 조립되기 전의 상태를 나타낸 사시도.

도 7은 도 2에 도시된 조리개 구동장치의 결합된 상태를 나타내 보인 사시도.

도 8a 및 도 8b 각각은 도 4의 상태에서 조리개가 동작되는 과정을 단계적으로 보인 평면도.

도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조리개 구동장치를 나타내 보인 개략적인 평면도.

도 11 내지 도 13 각각은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조리개 구동장치의 동작을 설명하기 위한 개략적인 평면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10..경통 20..줌렌즈 모듈

30..포커싱렌즈 모듈 40..조리개

41,42,43..렌즈셔터 45,46..ND필터

50..구동유닛 51..스테이터 조립체

60..모터 하우징 70..로터

80..커버

Claims (35)

1. 광경로 상에 설치되며, 이동위치에 따라서 광경로를 개폐하여 입사광량을 조절하는 적어도 하나의 렌즈셔터와;

   상기 렌즈셔터에 대해 독립적으로 이동되도록 설치되며, 이동위치에 따라 상기 렌즈셔터에 의해 개방된 경로 상에서 입사광량을 감소시키는 적어도 하나의 ND필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 렌즈셔터와 상기 ND필터 각각은 상기 광경로 상에서 회동 운동하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 렌즈셔터와 ND필터의 회동중심은 동일한 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 ND필터는 이동위치에 따라서 상기 광경로를 가리는 면적이 가변되도록 설치된 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 가림 면적은 상기 광경로의 개방량에 반비례하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 ND필터는 서로 다른 광 투과율을 가지는 복수의 ND필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 ND필터는 복수개가 마련되며, 각각은 서로 독립적으로 위치 이동되는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 ND필터는 이동위치에 따라 상기 렌즈셔터와 오버랩되는 면적이 가변되도록 설치된 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 DN필터는 회동운동을 위한 캠슬릿을 가지는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 캠슬릿은 직선형인 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 렌즈셔터는 회동운동을 위한 캠슬릿을 가지는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 렌즈셔터와 상기 ND필터 각각의 캠슬릿들은 소정 위치에서 서로 오버랩되게 형성된 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 캠슬릿들의 오버랩량은 상기 광경로의 개방량에 반비례하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 장치.
14. 광경로를 개폐시키는 적어도 하나의 렌즈셔터와;

    상기 렌즈셔터에 대해 독립적으로 이동되게 설치되며, 개방된 광경로로 입사되는 입사광량을 감소시키는 적어도 하나의 ND필터와;

    상기 렌즈셔터와 상기 ND필터를 구동시키기 위한 구동유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 구동장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 구동유닛은,

    상기 ND필터를 지지하며, 상기 광경로를 제공하는 모터 하우징과;

    상기 모터 하우징 내에 설치되는 스테이터 조립체와;

    상기 스테이터 조립체의 내측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 ND필터를 연동시키는 로터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 구동장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 ND필터는 상기 모터 하우징에 회동 가능하게 설치되며, 회동위치에 따라 광경로 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 구동장치.
17. 제15항에 있어서, 상기 로터는 상기 ND필터를 연동시키기 위한 구동핀을 가지는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 구동장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 모터 하우징은,

    상기 ND필터를 회전 가능하게 지지하기 위한 축보스와;

    상기 구동핀의 이동을 가이드하는 가이드부;를 가지는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 구동장치.
19. 제17항에 있어서, 상기 ND필터는,

    상기 구동핀에 연결되어 연동되도록 소정 형상으로 형성된 캠슬릿을 가지는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 구동장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 캠슬릿은 직선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 구동장치.
21. 제16항에 있어서, 상기 렌즈셔터는 상기 ND필터와 동일 회전중심을 가지고 회전되게 상기 모터 하우징에 지지되는 것을 특징으로 하는 영상 촬영기기의 조리개 구동장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 로터는 상기 ND필터와 상기 렌즈셔터를 연동시키기 위한 구동핀을 가지는 것을 특징으로 하는 영상 촬영장치의 조리개 구동장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 ND필터와 상기 렌즈셔터 각각은,

    상기 모터하우징에 지지되는 축공과;

    상기 구동핀에 의해 연동되는 캠슬릿;을 가지는 것을 특징으로 하는 영상 촬영장치의 조리개 구동장치.
24. 제23항에 있어서, 상기 ND필터와 상기 렌즈셔터 각각의 캠슬릿은 서로 다른 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 영상 촬영장치의 조리개 구동장치.
25. 제23항에 있어서, 상기 ND필터와 렌즈필터 각각의 캠슬릿은 회전위치에 따라 일정부분 오버랩되는 것을 특징으로 하는 영상 촬영장치의 조리개 구동장치.
26. 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈셔터 및 상기 ND필터를 복수개가 마련된 것을 특징으로 하는 영상 촬영장치의 조리개 구동장치.
27. 렌즈경통과;

    상기 렌즈경통 내에 설치되는 줌렌즈 모듈과;

    상기 렌즈경통 내에 설치되는 포커싱렌즈 모듈과;

    상기 줌렌즈 모듈과 상기 포커싱렌즈 모듈 사이에 움직임 가능하게 설치되며, 이동위치에 따라서 입사경로를 개폐시키는 적어도 하나의 렌즈셔터와;

    상기 렌즈 경통 내에 움직임 가능하게 설치되어 상기 입사경로로 입사되는 입사광량을 감소시키는 ND필터와;

    상기 렌즈경통 내에 설치되며, 상기 렌즈셔터와 상기 ND필터를 구동시키는 구동유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라유닛.
28. 제27항에 있어서, 상기 구동유닛은,

    상기 렌즈셔터와 상기 ND필터를 회동 가능하게 지지하며, 상기 경통 내에 설치되는 모터 하우징과;

    상기 모터 하우징 내에 설치되는 스테이터 조립체와;

    상기 스테이터 조립체의 내측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 렌즈셔터와 상기 ND필터를 연동시키는 로터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라유닛.
29. 제28항에 있어서, 상기 렌즈셔터와 상기 ND필터는 동일축 상에서 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 카메라유닛.
30. 제28 또는 제29항에 있어서, 상기 로터는 상기 렌즈셔터와 상기 ND필터를 연동시키기 위한 적어도 하나이상의 구동핀을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라유닛.
31. 제30항에 있어서, 상기 렌즈셔터와 상기 ND필터 각각은,

    회동중심이 되는 축공과;

    상기 구동핀이 결합되어 연동되는 캠슬릿;을 가지는 것을 특징으로 하는 카메라유닛.
32. 적어도 하나 이상의 렌즈셔터를 이동시켜서 입사광량을 가변시키는 제1단계와;

    적어도 하나 이상의 ND필터를 이동시켜서 상기 입사된 광을 감소시키는 제2단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조리개 제어방법.
33. 제32항에 있어서, 상기 제1단계는,

    상기 제2단계와 함께 이루어지 것을 특징으로 하는 조리개 제어방법.
34. 제32항에 있어서, 상기 제1단계는,

    상기 렌즈셔터를 이동시켜서 상기 입사광량을 감소시키는 제3단계를 포함하며,

    상기 제2단계는 상기 제3단계에 반비례하여 상기 입사된 광의 감소량을 증가시키는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조리개 제어방법.
35. 제32항에 있어서, 상기 제1단계에서의 입사광량의 가변량은 상기 제2단계에서의 입사광의 감소량에 반비례하는 것을 특징으로 하는 조리개 제어방법.