KR20060100818A - 휴대폰의 셧터 구조 - Google Patents

휴대폰의 셧터 구조 Download PDF

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KR20060100818A
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Abstract

본 발명은 휴대폰용 셧터 및 조리개구조에 관한 것으로서, 링요크 내주면에 보빈이 부착되고, 상기 보빈에는 제1 및 제2셔터의 닫힘동작을 자력으로 수행할 수 있도록 하기 위하여 영구자석과 이에 대해 자력이 발생되는 자력발생부(코일의 권선방향)가 수직 및 수평방향으로 취부됨으로써, 1개의 모터를 이용해 조리개(광량 조절)기능 및 셧터 기능을 할수 있도록 하여 기존의 2개 모터구조를 1개의 모터 구조만으로 2가지 기능을 할수 있도록 개선한 것이다. 또한 아암레버를 이단으로 동작하게 하여 상기 조리개를 밝은 곳에서나 어두운 곳에서 필요에 따라 여러 위치로 조정할 수 있게 하여 피사체를 더욱 정밀하게 촬영할 수 있도록 하는 효과가 있다.
조리개, 걸림턱, 상하구동코일, 자력발생부

Description

휴대폰의 셧터 구조{A structure of shutter for Mobile-phone}
도 1은 선행기술에 따른 조리개가 적용된 캠코더의 렌즈경통을 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 조리개의 분해 사시도,
도 3a는 종래의 구동부를 도시한 평단면도,
도 3b는 종래의 구동부를 도시한 반단면도,
도 4a,4b는 종래의 구동부에 의해서 셔터가 구동된 상태를 도시한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 캠코더용 조리개구조를 도시한 사시도,
도 6a는 본발명의 구동부를 도시한 평단면도,
도 6b는 본발명의 구동부를 도시한 반단면도,
그리고,
도 7a,7b 및 7c는 발명에 따른 휴대폰용 셧터 및 조리개구조에 대한 작용을 도시한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
120 : 제1 셔터 130 : 제2 셔터
140 : 제1 걸림턱
본 발명은 휴대폰의 셧터구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자력을 이용하여 촬상렌즈로 입사되는 광량을 2단계로 조절하기 위한 셔터의 닫힘동작을 수행할 수 있도록 한 휴대폰용 셧터구조에 관한 것이다.
일반적으로, 디지탈 카메라폰에 있어서 카메라 기능은 렌즈를 매개로 하여 고체촬상소자 등의 촬상면에 도달된 입사광을 전기적인 영상신호로 변환시키기 위한 장치이다. 이러한 장치는 줌 렌즈 및 포커스렌즈가 장착된 렌즈와 렌즈사이, 사이에 또는 고정 촛점렌즈의 전면에 설치된 조리개에 의해 촬상면으로 도달되는 입사광량을 일반적으로 2 스텝이상 으로 조절하는 것에 의해 실현된다.
도 1 내지 도 3a,3b는 종래의 캠코더에 적용된 조리개구조를 도시한 도면으로서, 렌즈경통(2)과 바렐마스터(4) 사이에는 조리개(10)가 설치되고, 조리개(10)는 바닥면에 광투사공(12a)이 마련된 베이스판(12)과 베이스판(12)의 상면에서 서로 반대방향으로 직선 이동하는 제1 및 제2셔터(14)(16) 및 제1 및 제2셔터(14)(16)에 구동력을 제공하는 구동부로 구비된다.
베이스판(12) 양측면에는 복수의 가이드돌기(12b)가 돌출되며, 이 가이드돌기(12b)에는 제1 및 제2셔터(14)(16) 양면에 형성된 가이드공(14a)(16a)이 슬라이딩 가능하게 끼워져 있고, 베이스판(12) 상부에는 제1 및 제2셔터(14)(16)의 이탈을 방지하기 위하여 한 쌍의 원호공(18a)을 갖는 커버(18)가 부착된다.
베이스판(12) 상면부에는 아암레버(20)가 회전 가능하게 장착되고, 아암레버 (20) 양끝에는 제1 및 제2셔터(14)(16) 양단에 마련된 장공(14b)(16b)으로 끼워지는 끼움돌기(20a)가 각각 돌출되어 있으며, 베이스판(12) 일측단에는 제2셔터(16)의 회전을 제어하기 위한 스톱퍼(22)가 돌출된다.
구동부는 베이스판(12) 하부에 결합된 원통형상의 링요크(24)와 이의 내주면에 부착되는 보빈(26) 그리고, 보빈(26) 내부에 회전 가능하게 삽입되는 영구자석(28)으로 구비되며, 보빈(26)에는 드라이브 코일(30)이 권선되며, 영구자석(28)은 이방성(N,S)으로 착자된다.
상기 보빈(26) 내주면에는 영구자석(28)이 설치되고, 영구자석(28) 중앙에는 아암레버(20)에 일단부가 결합된 로터축(28a)이 압입되어 있으며, 로터축(28a)에는 아암레버(20)가 조립된다.
이와같이 구성된 종래의 조리개구조에 있어서는, 베이스판(12)의 가이드돌기(12b)에 제1 및 제2셔터(14)(16)의 가이드공(14a)(16a)을 끼움과 동시에 제1 및 제2셔터(14)(16) 양단에 마련된 장공(14b)(16b)으로 아암레버(20)의 끼움돌기(20a)를 각각 끼운 상태에서 베이스판(12) 상부에 커버(18)를 결합한다. 이때, 커버(18)에 형성된 원호공(18a)으로 끼움돌기(20a)의 일부분이 돌출되도록 한다.
그 후, 도 4a와 같이 결합이 완료된 상태에서 제1 및 제2셔터(14)(16)의 열림동작을 수행하여 줌 렌즈(도시되지않음)를 통과한 입사광을 촬상면으로 도달시킬 때에는 보빈(26)에 권선된 드라이브 코일(30)로 전원을 인가하면, 드라이브 코일(30)에서 발생되는 자기장에 의해 영구자석(28)이 반시계방향으로 회전함에 따라 이에 압입된 로터축(28a)이 회전하면서 아암레버(20)를 도 4b에 도시된 바와같이 회전시킨다.
또한, 아암레버(20)의 회전에 의해 이의 끼움돌기(20a)에 끼워진 제1 및 제2셔터(14)916)가 서로 반대방향으로 직선이동되면서 열림동작을 수행하여 베이스판(12)의 광투사공(12a)을 개폐시킴에 따라 줌 렌즈를 통과한 입사광이 촬상면에 도달하게 된다. 이때, 아암레버(20)의 일단부가 베이스판(12)에 돌출된 스톱퍼(22) 일면에 접촉되어 제1 및 제2셔터(14)(16)의 열림동작이 정지되고, 로터축(28a) 일단에 개재된 토션스프링(36)은 압축상태를 유지한다.
그리고, 드라이브 코일(30)에 인가된 전원을 차단하면 댐핑코일(32)에 의해 전류가 서서히 줄여나감과 동시에 열림동작을 수행한 제1 및 제2셔터(14)(16)는 압축된 토션스프링(36)의 복원력에 의해 베이스판(12)의 가이드돌기(12a)를 따라 슬라이딩되면서 닫힘동작을 하게 된다.
그러나, 상기와 같이 드라이브 코일에 인가되는 전원이 오프될 때 열림동작을 수행한 제1 및 제2셔터가 단지 토션스프링의 복원력에 의해 닫힘동작으로 회전되었기 때문에 이로 인하여 제1 및 제2셔터의 열림 및/또는 닫힘동작시 토션스프링이 늘어나는 리플(ripple) 및 화면조도 급변화 현상이 발생되어 촬상면으로 입사되는 광을 제대로 차단시키지 못하는 문제점과 토션스프링의 탄성변화가 상이함에 따라서 제품의 호환성이 저하될 뿐만 아니라, 조립시간이 지연됨은 물론 원가가 상승되는 문제점이 있었다.
또한, 조리개 기능은 이용 어둡고 밝은 곳을 구분하지 않고 항상 선명한 화질구현하고 또한 이런상태를 유지하면서 고화질용 사진 촬영을 할수있도록 셧터기 능이 설치되어있다, 이런기능을 만족하기위해서 기본적으로 2개의 엑추에이터로 1개는 밝기조절기능을 하고 1개는 셧터기능을 하도록 구성되어있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 1개의 엑추에이터로 2가지 기능 즉, 조리개 기능과 셔터 기능을 구비한 휴대폰용 셧터 및 조리개 구조를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 베이스판과 상기 베이스판의 상부면에서 서로 반대방향으로 직선이동하는 제1 및 제2셔터와 상기 제1 및 제2셔터에 구동력을 제공하기 위해 영구자석이 삽입된 링요크가 구비되는 휴대폰용 셧터 및 조리개구조는 상기 링요크 내주면에는 상기 제1 및 제2셔터를 구동시키기 위한 드라이브 코일과 상하구동코일이 부착된 보빈이 부착되고, 상기 보빈에는 상기 영구자석과의 자력에 의해 상기 제1 및 제2셔터를 복수 단계로 개폐동작을 수행할 수 있도록 하기 위한 자력발생부가 마련됨을 특징으로 한다.
상기 베이스판에는 상기 제1 및 제2셔터를 서로 반대방향으로 구동하기 위한 아암레버 및 상기 아암레버를 복수 단계로 구동하기 위한 제1 및 제2걸림턱을 구비하도록 하여 상기 상하구동코일의 구동에 의하여 상기 아암레버가 상기 제1 걸림턱 또는 제2 걸림턱에서 정지하게 하여 상기 제1 및 제2셔터를 복수 단계로 개폐동작을 수행할 수 있도록 한다.
상기 베이스판에는 상기 제1 및 제2셔터를 서로 반대방향으로 이동하기 위한 아암레버 및 상기 아암레버를 복수 단계로 구동하기 위한 걸림턱을 구비하도록 하여 상기 상하구동코일의 구동에 의하여 상기 아암레버가 상기 걸림턱에서서 정지하게 하거나 통과하게 하여 상기 제1 및 제2셔터를 복수 단계로 개폐동작을 수행하게 할 수도 있다.
또한, 베이스판과 상기 베이스판의 상부면에서 서로 반대방향으로 직선이동하는 제1 및 제2셔터와 상기 제1 및 제2셔터에 구동력을 제공하기 위해 영구자석이 삽입된 링요크가 구비되는 휴대폰용 셧터 및 조리개구조는 상기 영구자석에 축설된 로터축, 상기 로터축의 회전에 의하여 상기 제1 및 제2 셔터에 구동력을 제공하기 위한 아암레버, 상기 아암레버의 회전 각도를 조절하기 위한 걸림턱, 상기 링요크 내주면에 부착되고 상기 로터축을 구동시키기 위한 드라이브 코일과 댐핑코일 그리고 상하구동코일이 부착된 보빈 및 상기 보빈에는 상기 영구자석과의 자력에 의해 상기 제1 및 제2셔터를 복수 단계로 개폐동작을 수행할 수 있도록 하기 위한 자력발생부를 포함하여 구성하도록 하여 상기 상하구동코일의 구동에 의하여 상기 아암레버가 상기 걸림턱에 정지하거나 통과할 수 있도록 구성할 수도 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 상기 보빈을 따라 수직방향으로 권선된 코일에 의하여 회전운동을 하게 하고 상기 보빈에 좌우방향으로 권선된 코일에 의하여 상하운동을 하게 함으로써 달성된다.
이하, 본 발명에 따른 휴대폰용 셧터 및 조리개구조에 대한 바람직한 일실시 예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 조리개구조를 도시한 도면, 도 6a는 본발명의 구동부를 도시한 평단면도 그리고 도 6b는 본발명의 구동부를 도시한 반단면도이다.
도시된 바와 같이, 베이스판(12) 상부면에 제1 및 제2셔터(122)(132)가 반대방향으로 직선이동 가능하게 장착되고, 제1 및 제2셔터(122)(132) 양단에 형성된 장공(122)(132)에는 아암레버(20)의 끼움돌기(20a)가 각각 끼워져 있으며, 베이스판(12) 하부에는 아암레버(20)를 시계 또는 반시계방향으로 회전시킬 수 있도록 링요크(24)가 결합된다.
또한, 베이스판(12)에는 아암레버(20)의 회전 각도를 조절할 수 있는 제1 걸림턱(130)과 제2 걸림턱(22)이 구성되어 있다. 상세하게는 제1 걸림턱(110)은 밝은 곳에서의 광량을 통과시키기 위한 제1 조리개 위치를 조절하기 위하여 구성된 것으로 아암레버(20)가 회전할 때 제1 걸림턱(110)에 걸리게 하면 제1 조리개 위치에서 셔터가 동작되게 하는 것이고 제2 걸림턱(22)은 어두운 곳에서의 제2 조리개 위치를 조절하기 위하여 구성된 것이다.
링요크(24) 내주면에는 이의 내주면에 부착되는 보빈(26) 그리고, 보빈(26) 내부에 회전 가능하게 삽입되는 영구자석(28)으로 구비되며, 보빈(26)에는 드라이브 코일(30)과 보빈(26) 내부에 N, S자극으로 착자된 영구자석(28)이 회전 가능하게 삽입되어 있고, 영구자석(28) 중앙에는 아암레버(20)에 일단부가 결합된 로터축(28a)이 압입된다.
또한, 보빈(26)과 요크(24)사이에는 영구자석(28)에 의하여 로터축(28a)을 일정 높이 상승시키도록 하는 상하 구동 코일(140)이 보빈(26)의 외주연을 감싸도록 권선되어 있다. 상기 일정 높이는 제1 걸림턱(110)에 걸리지 않을 높이로 설정한다.
그리고, 보빈(26)에는 제1 및 제2셔터(120)(130)의 열림과 닫힘동작을 자력으로 수행할 수 있도록 자력발생부가 취부되고, 영구자석(28)의 N, S극의 사이에는 홀소자(34)가 설치된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 휴대폰용 셧터 및 조리개구조에 대한 작용을 도 7a, 7b 및 7c를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 7a,7b 및 7c는 본 발명에 따른 휴대폰용 셧터 및 조리개구조에 대한 작용을 도시한 도면이다.
도 7a는 닫힘 동작이 되어 있는 상태의 각 조리개의 위치를 도시한 것으로 본발명에서는 각 코일에 전류를 인가하지 않았을 때의 위치를 닫힘 동작 상태로 구성한 것이다.
도 7b를 참고하여 밝은 곳에서 제1 조리개 위치(밝은 곳에서의 조리개 위치)로 이동시키는 과정을 설명한다.
상기에서와 같이 닫힘 상태에서 줌 렌즈를 통하여 입사된 광을 촬상면에 도달시키기 위해 링요크(24)의 보빈(26)에 권선된 드라이브 코일(30)로 전원을 인가하면, 영구자석(28)이 시계방향으로 회전하면서 로터축(28a)이 회전하여 이의 일단부에 결합된 아암레버(20)를 시계방향으로 회전시킨다.
그러면, 아암레버(20)의 끼움돌기(20a)가 끼워진 제1 및 제2셔터(120)(130) 는 베이스판(12) 상부면에서 서로 반대방향으로 직선이동되면서 제1 걸림턱(140)에 아암레버(20)의 일측이 걸리게 되어 회전동작을 멈추고 제1 조리개 위치에서 열림동작을 개시하여 입사광을 촬상면에 도달시킨다.
셧터기능에 있어서는 열림과 반대로 DC 전원을 교차로 입력하면 일단이 결합된 아암레버(20)를 반시계방향으로 회전시킴에 따라서 제1 및 제2셔터(120)(130)가 닫힘동작을 하게 되는 것이다.
이하, 도 7c를 참조하여 제2 조리개 위치(어두운 곳에서의 조리개 위치)로 이동하는 과정을 설명하면, 링요크(24)의 보빈(26)에 권선된 드라이브 코일(30)로 전원을 인가하면, 영구자석(28)이 시계방향으로 회전하면서 로터축(28a)이 회전하면서 이의 일단부에 결합된 아암레버(20)를 시계방향으로 회전시킨다.
그러면, 아암레버(20)의 끼움돌기(20a)가 끼워진 제1 및 제2셔터(120)(130)는 베이스판(12) 상부면에서 서로 반대방향으로 직선이동하게 된다. 이때 상하 구동 코일(140)에 전류를 가하면 로터축(28a)이 일정 길이 상승하게 된다. 물론 이때의 상승 높이는 제1 걸림턱(140)을 통과할 수 있는 높이로 설정하여야 한다.
따라서, 아암레버(20)의 일측이 제1 걸림턱(140)을 통과하여 제2 걸림턱(22)에 걸리게 되면 회전동작을 멈추고 제2 조리개 위치에서 열림동작을 개시하여 입사광을 촬상면에 도달시킨다.
그 후, 드라이브 코일(30)에 인가된 전원을 차단하면 댐핑코일(24)에 의해 전류를 서서히 줄여나감과 동시에 영구자석(N극)(28)과 철심(60) 사이에서 발생되는 자력 즉, 영구자석(N극)(28)에 의해 자화된 철심(60)이 S극과 반반력이 생김과 동시에 N극과의 척력에 의해 로터축(28a) 일단이 결합된 아암레버(20)를 반시계방향으로 회전시킴에 따라서 제1 및 제2셔터(120)(130)가 닫힘동작을 하게 되는 것이다.
바람직하게는 상기 상하 구동 코일(140)에 가해진 전류는 사용자가 상기 조리개 위치를 수동으로 제2 조리개 위치에서 제1 조리개위치로 변경하지 않는 한 지속적으로 전류를 가하여 로터축(28a)이 상승된 위치를 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 자동으로 밝기를 감지할 수 있는 경우에는 조리개의 위치를 촬영하는 순간에 그 밝기를 측정하여 자동으로 제1, 2 위치를 조절할 수 있도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.
따라서, 본 발명에서는 걸림턱을 2단으로 구성하여 조리개가 제1,2 위치에서 조절될 수 있도록 하였으나 상기 걸림턱을 다단으로 구성하고 상하 구동 코일을 조절할 수 있도록 구성하면 더욱 정밀하게 조리개의 위치를 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에서는 재1 및 제2 걸림턱을 구비한 것으로 설명하였으나 제1 조리개 위치(밝은 곳에서의 조리개 위치)를 고정할 수 있는 걸림턱을 하나만 구비하도록 하고 상기 베이스판의 상부벽을 제 2걸림턱으로 사용하여 제2 조리개 위치를 구성하게 할 수도 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
상기에서와 같이 본 발명에 따른 휴대폰용 셧터 및 조리개구조에 의하면 1개의 엑추에이터로 가능하므로 원가절감 및 소형화가 가능하게 된다,
또한, 밝은 곳과 어두운 곳에서의 조리개 위치를 조절할 있도록 함으로써 더욱 정밀하게 피사체를 쵤영할 수 있다.

Claims (4)

  1. 베이스판과 상기 베이스판의 상부면에서 서로 반대방향으로 직선이동하는 제1 및 제2셔터와 상기 제1 및 제2셔터에 구동력을 제공하기 위해 영구자석이 삽입된 링요크가 구비되는 조리개구조에 있어서,
    상기 링요크 내주면에는 상기 제1 및 제2셔터를 구동시키기 위한 드라이브 코일과 상하구동코일이 부착된 보빈이 부착되고, 상기 보빈에는 상기 영구자석과의 자력에 의해 상기 제1 및 제2셔터를 복수 단계로 개폐동작을 수행할 수 있도록 하기 위한 자력발생부가 마련됨을 특징으로 하는 셧터 및 조리개구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스판에는
    상기 제1 및 제2셔터를 서로 반대방향으로 구동하기 위한 아암레버; 및
    상기 아암레버를 복수 단계로 구동하기 위한 제1 및 제2걸림턱;을 구비하도록 하여 상기 상하구동코일의 구동에 의하여 상기 아암레버가 상기 제1 걸림턱 또는 제2 걸림턱에서 정지하게 하여 상기 제1 및 제2셔터를 복수 단계로 개폐동작을 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 셧터 및 조리개구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스판에는
    상기 제1 및 제2셔터를 서로 반대방향으로 이동하기 위한 아암레버; 및
    상기 아암레버를 복수 단계로 구동하기 위한 걸림턱;을 구비하도록 하여 상기 상하구동코일의 구동에 의하여 상기 아암레버가 상기 걸림턱에서서 정지하게 하거나 통과하게 하여 상기 제1 및 제2셔터를 복수 단계로 개폐동작을 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 셧터 및 조리개구조.
  4. 베이스판과 상기 베이스판의 상부면에서 서로 반대방향으로 직선이동하는 제1 및 제2셔터와 상기 제1 및 제2셔터에 구동력을 제공하기 위해 영구자석이 삽입된 링요크가 구비되는 셧터 및 조리개구조에 있어서,
    상기 영구자석에 축설된 로터축;
    상기 로터축의 회전에 의하여 상기 제1 및 제2 셔터에 구동력을 제공하기 위한 아암레버;
    상기 아암레버의 회전 각도를 조절하기 위한 걸림턱;
    상기 링요크 내주면에 부착되고 상기 로터축을 구동시키기 위한 드라이브 코일과 댐핑코일 그리고 상하구동코일이 부착된 보빈; 및
    상기 보빈에는 상기 영구자석과의 자력에 의해 상기 제1 및 제2셔터를 복수 단계로 개폐동작을 수행할 수 있도록 하기 위한 자력발생부;를 포함하여 구성하도록 하여 상기 상하구동코일의 구동에 의하여 상기 아암레버가 상기 걸림턱에 정지 하거나 통과할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 셧터 및 조리개구조.
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