KR20090017279A

KR20090017279A - 카메라용 셔터장치

Info

Publication number: KR20090017279A
Application number: KR1020070081902A
Authority: KR
Inventors: 임대순; 김경호; 정호영
Original assignee: 성우전자 주식회사
Priority date: 2007-08-14
Filing date: 2007-08-14
Publication date: 2009-02-18
Also published as: KR100891282B1

Abstract

카메라 또는 휴대폰 등과 같은 소형기기 내에 설치되는 셔터장치가 개시된다. 개시된 셔터장치는 빛을 통과시켜 필름 또는 CCD(charge-coupled device)를 노광시키기 위한 광투과공을 형성하는 베이스; 상기 베이스 양측에 서로 대응되도록 장착되는 제1 및 제2 전자석; 일측이 상기 제1 및 제2 전자석 사이에서 상기 베이스 일측에 선회 가능하게 결합되는 구동아암; 상기 구동아암의 선회에 연동하여 상기 베이스 일부를 중심으로 동시에 선회하면서 상기 광투과공을 개폐하는 제1 및 제2 셔터; 상기 구동아암 일측에 설치되며, 상기 제1 및 제2 전자석에 전가되는 전류의 방향에 따라 자력에 의해 상기 제1 및 제2 전사석 사이에서 제1 전자석 및 제2 전자석에 인접하게 이동하면서 상기 구동아암을 시계방향 및 반시계방향으로 선회시키는 마그네틱;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

카메라, 휴대폰, 소형가전, 셔터

Description

카메라용 셔터장치{Shutter apparatus for camera}

본 발명은 셔터장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대용 소형 디지털 기기에 사용되는 카메라용 셔터장치에 관한 것이다.

디지털 기술의 발달에 따라, 이동통신 단말기, 휴대용 게임기, PDA(Personal Disital Assistant), PMP(Personal Multimedia Player), 디지털 캠코더와 같은 휴대용 디지털 기기는 카메라 기능이 결합된 다양한 제품이 출시되고 있다.

이와 같은 휴대용 디지털 기기에 설치되는 카메라 유닛은 일반 카메라와 마찬가지로 사진 촬영을 할 수 있는 셔터 장치를 포함하고 있다.

특히, 이동통신 단말기인 핸드폰의 카메라가 고화질화 되면서 기계식 셔터의 채용이 필수적이다. 핸드폰을 슬림화하기 위해서는 카메라 모듈의 소형화 및 슬림화도 필수적이므로 셔터 장치의 구조를 단순화시키는 것이 중요하다. 또한, 카메라 유닛은 좋은 품질의 사진을 촬영하기 위해서는 셔터의 동작속도를 가능한 한 빠르게 하는 것이 바람직하다.

그런데, 이러한 휴대용 디지털 기기에 사용되는 종래 기술에 의한 카메라 셔터장치는 셔터의 빠른 구동속도를 보장받기 위해서는 셔터에 소정 구동력을 전가하 기 위한 비교적 큰 사이즈를 갖는 동력원을 채용하게 되었으며, 이에 따라 셔터장치는 물론 렌즈유닛 전체의 사이즈가 증가하게 되는 문제점이 있었다. 이러한 문제는 결국 휴대용 디지털 기기 전체의 사이즈에 영향을 주게 되므로 휴대용 디지털 기기의 휴대성을 저하시키는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 셔터의 구동 성능을 유지하면서, 동시에 사이즈를 콤팩트하게 유지하여 휴대폰 등의 디지털 소형기기에 적용할 수 있는 카메라용 셔터장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 빛을 통과시켜 필름 또는 CCD(charge-coupled device)를 노광시키기 위한 광투과공을 형성하는 베이스; 상기 베이스 양측에 서로 대응되도록 장착되는 제1 및 제2 전자석; 일측이 상기 제1 및 제2 전자석 사이에서 상기 베이스 일측에 선회 가능하게 결합되는 구동아암; 상기 구동아암의 선회에 연동하여 상기 베이스 일부를 중심으로 동시에 선회하면서 상기 광투과공을 개폐하는 제1 및 제2 셔터; 상기 구동아암 일측에 설치되며, 상기 제1 및 제2 전자석에 전가되는 전류의 방향에 따라 자력에 의해 상기 제1 및 제2 전사석 사이에서 제1 전자석 및 제2 전자석에 인접하게 이동하면서 상기 구동아암을 시계방향 및 반시계방향으로 선회시키는 마그네틱;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치를 제공한다.

이 경우, 상기 마그네틱은 N극 및 S극의 2극으로 착자되며, 상기 마그네틱의 양측에 각각 인접한 상기 제1 및 제2 전자석의 일측은 동시에 서로 동일한 자극이 발생하도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 마그네틱은 N극, S극, N극이 순차적으로 착자되거나, 또는 S극, N극, S극이 순차적으로 3극으로 착자되며, 상기 마그네틱의 양측에 각각 인접한 상기 제1 및 제2 전자석의 일측은 동시에 서로 상이한 자극이 발생하도록 구성하는 것도 물론 가능하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 있어서는, 단일 마그네틱이 양측에서 각각 동시에 발생하는 자기장에 의해 마그네틱 양측에 인력과 척력이 동시에 작용함에 따라, 구동아암에 연결된 제1 및 제2 셔터를 더 빠르게 작동시킬 수 있으며, 이에 따라 디지털 소형기기에 설치된 카메라 모듈을 통해서 고해상도의 선명한 사진 촬영을 할 수 있는 이점이 있다.

더욱이, 한쌍의 전자석을 소형화하고 아울러 단일의 마그네틱 만을 사용함으로써 셔터장치의 사이즈를 컴팩트하게 유지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라용 셔터장치의 구성을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예의 셔터장치는 베이스(10), 제1 및 제2 전자석(20a,20b), 구동아암(30), 마그네틱(35), FPCB(flexible printed circuit board)(40), 제1 및 제2 셔터(50,60)를 포함한다.

베이스(10)는 일측이 원형으로 이루어진 몸체부(11)와 이 몸체부(11) 일측에 연장 형성된 연장부(18)를 포함한다.

몸체부(11)는 중앙에 빛이 투과하기 위한 광투과공(11a)이 형성되며, 광투과 공(11a) 주변에는 후술하는 제1 및 제2 보빈(21,23)이 장착되는 장착홈(13)이 형성된다. 또한 몸체부(11)는 몸체부(11) 상측에 FPCB(40)를 고정시키기 위한 다수의 고정돌기(15)가 외주 선단을 따라 소정간격으로 돌출 형성된다. 또한 몸체부(11)는 연장부(18)와의 경계지점에 고정축(16)이 형성된다.

연장부(18)는 구동아암(30)을 선회 가능하게 지지하며, 구동아암(30)과 함께 제1 및 제2 전자석(20a,20b)의 일부가 배치된다.

제1 전자석(20a)은 제1 보빈(21) 및 제1 코일부(22)를 포함한다. 제1 보빈(21)은 일부가 장착홈(13)의 일측에 결합되며 나머지 부분이 연장부(18) 측으로 돌출되며, 제1 코일부(22)는 연장부(18)로 돌출된 제1 보빈(21)의 일측에 권취된다.

제2 전자석(20b)은 베이스(10) 상에서 광투과공(11a)을 중심으로 제1 전자석(20a)에 대칭되도록 배치된다. 제2 전자석(20b)은 제1 전자석(20a)과 동일한 구성으로 이루어진다. 즉, 제2 전자석(20b)은 제2 보빈(23) 및 제2 코일부(24)를 포함한다. 제2 보빈(23)은 일부가 장착홈(13)의 타측에 결합되며 나머지 부분이 연장부(18) 측으로 돌출되고, 이 연장부(18)로 돌출된 부분에는 제2 코일부(24)가 권취된다.

구동아암(30)은 연장부(18)의 결합구멍(19)에 선회 가능하도록 일측 하단에 힌지돌기(31)가 형성되며, 타측 상단에는 연결돌기(33)가 형성된다. 이 경우, 연결돌기(33)에는 후술하는 제1 및 제2 셔터(50,60)의 제1 및 제2 장공(53,63)이 각각 슬라이딩 가능하게 연결된다. 이에 따라, 구동아암(30)은 시계방향 및 반시계방향 으로 선회 시 제1 및 제2 셔터(50,60)를 서로 마주하는 방향 및 그 반대방향으로 선회시킨다.

마그네틱(35)은 제1 및 제2 코일부(22,24)의 일측에서 형성되는 자기장에 영향을 받을 수 있도록 제1 및 제2 코일부(22,24) 사이에서 위치하는 구동아암(30)의 일측에 고정된다. 이 경우, 마그네틱(35)은, N극 및 S극의 2극으로 착자된다(도 3 참고). 또한, 마그네틱(135, 도 5 참고)은 2극 착자되는 것에 제한되지 않고 N극, S극, N극(또는 S극, N극, S극)이 순차적으로 3극 착자됨에 따라 마그네틱 양단에 동일한 자극이 착자되도록 하는 것도 가능하다(도 5참고).

FBCB(40)는 소정의 회로부가 형성되며 제1 및 제2 코일부(22,24)에 인가되는 전류를 인가한다. 이 FPCB(40)는 주변을 따라 몸체부(11)의 다수의 고정돌기(15)가 삽입되는 다수의 고정홈(45)이 형성되며, 몸체부(11) 상측에 안착된다. 이때, FBCB(40)는 중앙부분에 광투과공(11a)에 대응하는 지름을 갖는 관통구멍(41)이 형성된다.

제1 셔터(50)는 제1 고정구멍(51), 제1 장공(53) 및 제1 요홈부(55)를 포함한다. 제1 고정구멍(51)에는 제1 셔터(50)의 선회중심이 되는 고정축(16)이 힌지 가능하게 삽입되며, 제1 장공(53)에는 구동아암(30) 선회 시 구동아암(30)의 선회방향과 동일 방향으로 제1 셔터(50)를 선회시키기 위해 연결돌기(33)가 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 이경우, 제1 장공(53)은 제1 고정구멍(51)에 인접한 제1 셔터(50)의 일 부분에 형성된다.

또한 제1 셔터(50)는 제1 셔터(50)의 선회방향의 일측에 광투과공(11a)의 지 름과 같거나 큰 지름을 갖는 제1 요홈부(55)가 형성되며, 이는 제1 요홈부(55)가 광투과공(11a)의 원주와 일치된 상태에서 광투과공(11a)을 완전 개방할 수 있도록 하기 위함이다. 이 경우 제1 셔터(50)는 제1 장공(53)의 길이를 적절히 설정함으로써, 제1 요홈부(55)가 광투과공(11a)의 원주와 일치된 상태까지 그 선회각도를 제한할 수 있다.

제2 셔터(60)는 광투과공(11a)을 기준으로 제1 셔터(50)의 맞은편에 배치되며, 제1 셔터(50)와 같이 제2 고정구멍(61), 제2 장공(63) 및 제2 요홈부(65)를 포함한다. 이 경우, 제2 고정구멍(61)에는 제1 고정구멍(51)에 삽입된 고정축(16)이 힌지 가능하게 삽입되며, 제2 장공(63)에는 제1 장공(53)에 삽입된 구동아암(30)의 연결돌기(33)가 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 이러한 제2 장공(63)은 제2 고정구멍(61)에 인접한 제2 셔터(60)의 일 부분에 형성된다.

더욱이 제2 셔터(60)는 제1 셔터(50)와 마찬가지로 제2 셔터(60)의 선회방향의 일측에 광투과공(11a)의 지름과 같거나 큰 지름을 갖는 제2 요홈부(65)가 형성되며 이는, 제2 요홈부(65)가 광투과공(11a)의 원주와 일치된 상태에서 광투과공(11a)을 완전 개방할 수 있도록 하기 위함이다. 아울러 제2 셔터(60)는 제2 장공(63)의 길이를 적절히 설정함으로써, 제2 요홈부(65)가 광투과공(11a)의 원주와 일치된 상태까지 그 선회각도를 제한할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 셔터장치의 작용을 도 3 및 도 4를 참고하여 설명하면 다음과 같다. 참고로 도 3 및 도 4는 설명의 편의를 위해 FPCB(40)를 생략한 상태로 나타낸다.

먼저 작용설명에 앞서, 하기에 설명하는 마그네틱(35)은 N극 및 S극의 2극으로 착자되고, 마그네틱(35)의 양측에 각각 인접하게 배치된 제1 및 제2 보빈(21,23)의 일측에 동시에 동일한 자극의 자기장이 형성되는 것을 기준으로 하여 설명한다.

도 3을 참고하면, 본 실시예의 셔터장치는 예를 들면, 카메라(미도시)를 온(on)시키거나 카메라가 내장된 휴대폰(미도시)의 경우 촬영모드로 설정할 경우, 몸체부(11)의 광투과공(11a)이 제1 및 제2 셔터(50,60)에 의해 완전히 폐쇄되어 필름 또는 CCD(charge-coupled device)가 광에 비노출되는 초기상태가 된다.

이 상태에서, 사진촬영을 위해 셔터버튼(미도시)을 누르면 순간적으로 제1 및 제2 셔터(50,60)가 선회하면서 도 4와 같이, 광투과공(11a)을 완전히 개방한다. 이하에, 이와 같이 광투과공(11a)이 폐쇄된 상태(도 3 참조)에서 완전 개방된 상태(도 4 참조)로 전환되는 과정을 좀 더 자세히 설명한다.

먼저, 제1 및 제2 전자석(20a,20b)의 제1 및 제2 코일부(22,24)에 동시에 전류가 인가되면, 마그네틱(35)에 인접한 제1 및 제2 보빈(21,23)의 일측에 동시에 동일한 자극 즉, S극의 자기장이 형성된다.

이에 따라 마그네틱(35)은 도 4와 같이, N극 측과 제1 보빈(21)의 S극 자기장이 형성되는 측 사이에 발생하는 인력에 의해 제1 보빈(21)의 S극 측으로 당겨짐과 동시에, 마그네틱(35)의 S극 측과 제2 보빈(23)의 S극 자기장이 형성되는 측 사이에서 발생하는 척력에 의해 마그네틱(35)이 제2 보빈(23)의 S극 측으로부터 밀려나게 된다.

따라서, 구동아암(30)은 힌지돌기(31, 도 2 참고)를 중심으로 시계방향으로 선회하면서, 연결돌기(33)는 제1 및 제2 셔터(50,60)의 제1 및 제2 장공(53,63)을 따라 슬라이딩 이동한다. 이에 따라, 제1 셔터(50)는 고정축(16)을 기준으로 반시계방향으로 선회하고 동시에 제2 셔터(60)는 고정축(16)을 기준으로 시계방향으로 선회하여, 제1 및 제2 요홈부(55,65)가 광투과공(11a)과 동심원으로 배치되면서 광투과공(11a)을 완전히 개방한다.

그 후, 광투과공(11a)을 폐쇄하는 과정 즉, 도 4에서 도 3으로 전환되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

제1 및 제2 코일부(22,24)에 광투과공(11a)이 개방될 때의 반대방향으로 동시에 각각 전류가 인가되면, 도 3과 같이, 마그네틱(35)에 인접한 제1 및 제2 보빈(21,23)의 일측에 각각 N극 자기장이 형성된다.

이에 따라 마그네틱(35)은 S극 측이 인력에 의해 제2 보빈(23)의 N극 자기장이 형성되는 측으로 당겨짐과 동시에, 마그네틱(35)의 N극 측이 척력에 의해 제1 보빈(21)의 N극 자기장이 형성되는 측으로부터 밀려나게 된다.

따라서, 구동아암(30)은 힌지돌기(31, 도 2 참고)를 중심으로 반시계방향으로 선회하고, 구동아암(30)의 연결돌기(33)가 제1 및 제2 셔터(50,60)의 제1 및 제2 장공(53,63)을 따라 슬라이딩 이동한다. 이에 따라, 제1 셔터(50)는 고정축(16)을 기준으로 시계방향으로 선회하고 동시에 제2 셔터(60)는 고정축(16)을 기준으로 반시계방향으로 선회하여, 광투과공(11a)을 완전히 폐쇄한다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 셔터장치는, 단일 마그네틱(35) 양측 에 각각 인접한 제1 및 제2 전자석(20a,20b)에 발생하는 자기장에 의해 마그네틱(35)의 양측에 인력과 척력이 동시에 발생케 하여 구동아암의 선회력을 증가시킴으로써, 제1 및 2 셔터(50,60)의 스피드를 증가시켜 고해상도의 촬영은 물론 선명한 촬영이 가능하다.

한편, 상기에서는 마그네틱(35)이 2극으로 착자된 경우를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 도 5 및 도 6과 같이, N극, S극, N극(또는 S극, N극, S극)을 순차적으로 착자한 3극 마그네틱(135)을 사용하는 것도 물론 가능하다.

이와 같이, N극, S극, N극 순서로 3극 착자된 마그네틱(135)을 사용하는 경우, 구동아암(30)을 시계 및 반시계방향으로 선회시키기 위해 제1 및 제2 코일부(22,24)에 동시에 전류를 인가하되 마그네틱(135)에 인접한 제1 및 제2 보빈(21,23)의 일측에 서로 반대되는 자기장이 형성되도록 하는 점에서 상기 도 3 및 4와 같이 2극 착자된 마그네틱(35)를 사용할 때와 차이가 있다.

한편, 도 5 및 도 6과 같이, 구동아암(30) 및 제1 및 제2 셔터(50,60)에 의해 광투과공(11a)이 개방 및 폐쇄되는 과정은 2극 착자된 마그네틱(35)을 사용할 때와 동일하므로 이에 대한 구체적인 동작설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라용 셔터장치를 나타내는 조립사시도,

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라용 셔터장치를 나타내는 분해사시도,

도 3 및 도 4는 2극으로 착자된 마그네틱을 적용한 경우, 광투과공이 제1 및 제2 셔터에 의해 개방 및 폐쇄된 상태를 각각 나타내는 평면도,

도 5 및 도 6은 3극으로 착자된 마그네틱을 적용한 경우, 광투과공이 제1 및 제2 셔터에 의해 개방 및 폐쇄된 상태를 각각 나타내는 평면도이다.

Claims

빛을 통과시켜 필름 또는 CCD(charge-coupled device)를 노광시키기 위한 광투과공을 형성하는 베이스;

상기 베이스 양측에 서로 대응되도록 장착되는 제1 및 제2 전자석;

일측이 상기 제1 및 제2 전자석 사이에서 상기 베이스 일측에 선회 가능하게 결합되는 구동아암;

상기 구동아암의 선회에 연동하여 상기 베이스 일부를 중심으로 동시에 선회하면서 상기 광투과공을 개폐하는 제1 및 제2 셔터;

상기 구동아암 일측에 설치되며, 상기 제1 및 제2 전자석에 전가되는 전류의 방향에 따라 자력에 의해 상기 제1 및 제2 전사석 사이에서 제1 전자석 및 제2 전자석에 인접하게 이동하면서 상기 구동아암을 시계방향 및 반시계방향으로 선회시키는 마그네틱;을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.
제1항에 있어서, 상기 마그네틱은 N극 및 S극으로 2극 착자되 는 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.
제2항에 있어서,

상기 마그네틱의 양측에 각각 인접한 상기 제1 및 제2 전자석의 일측에는 동시에 서로 동일한 자극이 발생하는 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.
제1항에 있어서,

상기 마그네틱은 N극, S극, N극이 순차적으로 착자되거나, 또는 S극, N극, S극이 순차적으로 착자되며,
제4항에 있어서,

상기 마그네틱의 양측에 각각 인접한 상기 제1 및 제2 전자석의 일측은 동시에 서로 상이한 자극이 발생하는 것을 특징으로 하는 카메라용 셔터장치.