KR20100013698A - 이미지 처리 장치, 이를 구비하는 촬상 장치 및 촬상 방법 - Google Patents

이미지 처리 장치, 이를 구비하는 촬상 장치 및 촬상 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이미지 처리 장치, 이를 구비하는 촬상 장치 및 촬상 방법에 관한 것으로, 상세하게는 미러의 바운드를 감쇄시킴으로써 작동 속도가 향상된 이미지 처리 장치, 이를 구비하는 촬상 장치 및 촬상 방법에 관한 것이다.
본 발명은 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 미러; 상기 미러의 회전 경로의 일 측에 배치되어, 상기 미러의 회전 시 상기 미러의 진동을 감쇄시키는 제1 가이드 부재; 및 상기 제1 가이드 부재와 결합하여 상기 제1 가이드 부재에 소정의 탄성력을 제공하는 제1 탄성 부재를 포함하는 이미지 처리 장치를 제공한다.

Description

이미지 처리 장치, 이를 구비하는 촬상 장치 및 촬상 방법{Apparatus for reducing mirror bound, photographing apparatus comprising the same, and photographing method for the same}
본 발명은 이미지 처리 장치, 이를 구비하는 촬상 장치 및 촬상 방법에 관한 것으로, 상세하게는 미러의 바운드를 감쇄시킴으로써 작동 속도가 향상된 이미지 처리 장치, 이를 구비하는 촬상 장치 및 촬상 방법에 관한 것이다.
최근, 전문가급의 사진을 찍을 수 있는 디지털 일안 반사식(Digital Single Lens Reflex, DSLR) 카메라가 널리 보급되고 있다. 디지털 일안 반사식 카메라란 디지털 사진을 찍는 일안 반사식 카메라를 말한다.
여기서, 일안 반사식이란 한 개의 렌즈를 통해서 뷰파인더로 사물을 보내기도 하고, 사진을 찍는 센서에 빛을 보내기도 하는 방식을 말한다. 흔히 사용하는 보급형 디지털 카메라는 이안식(二眼式)이다. 따라서, 보급형 디지털 카메라는 보는 것과 찍히는 것이 달라서 센서에 전달되는 이미지를 화면을 통해서 보면서 찍을 수 있다.
이러한 종래의 일안 반사식 카메라에서는, 렌즈의 광축 상에 미러(mirror)가 축을 중심으로 소정 각도 내에서 회전 가능하도록 형성된다. 평상시에는, 렌즈부에서 얻어진 피사체 빛은, 미러에서 반사되고, 초점판에서 결상되어, 촬영자는 초점판에 결상되는 피사체의 상을 펜타프리즘과 뷰 파인더를 이용하여 확인할 수 있다. 이때, 셔터-릴리즈 신호가 입력되면, 미러는 축을 중심으로 소정 범위 내에서 회전 구동햐여 렌즈부의 광축 상으로부터 퇴피하기 위하여 상승하고, 셔터가 셔터 구동 회로의 구동 제어에 의하여 오픈 상태가 되면, 촬상 소자 상에 피사체의 상이 형성된다.
이러한 종래의 일안 반사식 카메라에서는, 미러가 상승하여 일 회 촬영을 마친 후 미러가 다시 하강하여 원위치하는 과정에서, 상기 미러가 하강하는 힘에 의해서 미러가 되튕겨져 올라오면서 미러에 일정 정도의 진동이 발생한다. 그리고, 다음 촬영을 위해서는 상기 진동이 멈추어서 미러의 위치가 안정되어야 한다. 이와 같이 미러가 안정화되어야만, AF 동작 등 다음 촬영을 위한 동작들이 가능해지기 때문이다. 따라서, 상기 미러의 안정화까지 걸리는 시간은 카메라의 작동 속도와 직결된다. 특히 연사 촬영을 할 경우에는, 이와 같은 미러의 바운드를 감쇄시키는 것이 더욱 중요한 문제로 부각된다.
본 발명은 미러의 바운드를 감쇄시킴으로써 작동 속도가 향상된 디지털 일안 리플렉스 카메라를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 미러; 상기 미러의 회전 경로의 일 측에 배치되어, 상기 미러의 회전 시 상기 미러의 진동을 감쇄시키는 제1 가이드 부재; 및 상기 제1 가이드 부재와 결합하여 상기 제1 가이드 부재에 소정의 탄성력을 제공하는 제1 탄성 부재를 포함하는 이미지 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 탄성 부재는, 가압될 때, 소정의 임계점에 도달하기 이전까지는 상기 제1 가이드 부재에 일 방향으로 탄성력을 제공하고, 상기 임계점을 통과하면 상기 제1 가이드 부재에 상기 일 방향과 실질적으로 반대인 방향으로 탄성력을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제1 가이드 부재를 가압할 때, 상기 제1 탄성 부재가 상기 소정의 임계점에 도달하기 이전까지는, 상기 제1 가이드 부재가 상기 미러의 회전 방향의 반대 방향으로 상기 미러를 가압하도록 소정의 탄성력을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제1 가이드 부재를 가압할 때, 상기 제1 탄성 부재가 상기 소정의 임계점을 통과한 이 후에는, 상기 제1 가이드 부재가 상기 미러의 회전 방향으로 상기 미러를 가압하도록 소정의 탄성력을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 탄성 부재는 토션 스프링(torsion spring)일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제1 가이드 부재를 가압할 때, 상기 토션 스프링이 그 양단부가 가까워지는 방향으로 상기 소정의 임계점까지 압축되기 이전에는, 상기 토션 스프링은 상기 제1 가이드 부재가 상기 미러의 회전 방향의 반대 방향으로 상기 미러를 가압하도록 소정의 탄성력을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제1 가이드 부재를 가압할 때, 상기 토션 스프링이 상기 소정의 임계점 이상으로 압축되면, 상기 토션 스프링의 양단부가 멀어지는 방향으로 탄성력이 작용하여, 상기 제1 가이드 부재가 상기 미러의 회전 방향으로 상기 미러를 가압하도록 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 미러의 회전 경로의 일 측에 배치되어, 상기 미러의 회전 시 상기 미러의 진동을 감쇄시키는 상기 제2 가이드 부재 및 상기 제2 가이드 부재와 결합하여 상기 제2 가이드 부재에 소정의 탄성력을 제공하는 제2 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제2 가이드 부재를 가압하면, 상기 제2 탄성 부재는 상기 제2 가이드 부재가 상기 미러 의 회전 방향의 반대 방향으로 상기 미러를 가압하도록 소정의 탄성력을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 가이드 부재가 일정 정도 이상 회전하지 못하도록 제한하는 스토퍼를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 가이드 부재와 상기 제2 가이드 부재는 실질적으로 서로 반대의 방향으로 상기 미러를 가압할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 탄성 부재와 상기 제2 탄성 부재는 상기 미러에 실질적으로 서로 반대 방향의 모멘트를 제공하여 상기 미러의 회전 시의 진동을 감쇄할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 가이드 부재는, 상기 미러가 안착되도록 형성되는 제1 돌출부와, 상기 제1 돌출부와 마주보도록 형성되며 상기 미러를 가압하도록 형성되는 제2 돌출부를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제1 돌출부를 가압할 때, 상기 제1 탄성 부재가 상기 소정의 임계점에 도달하기 이전까지는, 상기 제1 돌출부가 상기 미러의 회전 방향의 반대 방향으로 상기 미러를 가압하도록 소정의 탄성력을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제1 돌출부를 가압할 때, 상기 제1 탄성 부재가 상기 소정의 임계점을 통과한 이후에는, 상기 제2 돌출부가 상기 미러의 회전 방향으로 상기 미러를 가압하도록 소정의 탄성력을 제공할 수 있다.
다른 측면에 관한 본 발명은, 빛이 입사되는 렌즈; 상기 입사되는 빛 에너지를 전기적인 신호로 변환하는 촬상소자; 상기 촬상소자에서 촬상된 영상이 표시되는 디스플레이부; 상기 입사되는 빛의 진행 방향을 변경시키는 미러; 및 상기 미러의 회전 경로의 일 측에 배치되어 상기 미러의 회전 시 상기 미러의 진동을 감쇄시키는, 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항의 구조를 가진 이미지 처리 장치를 구비하는 촬상 장치를 제공한다.
또 다른 측면에 관한 본 발명은, 이미지 처리 장치를 구비하는 촬상 장치의 촬상 방법에 있어서, (a) 미러가 일 방향으로 회전하여 하강하는 단계; (b) 상기 미러가 제1 가이드 부재에 접하여 상기 일 방향으로 상기 제1 가이드 부재를 밀면, 제1 탄성 부재는 상기 제1 가이드 부재가 상기 일 방향의 반대 방향으로 상기 미러를 밀도록 소정의 탄성력을 제공하는 단계; 및 (c) 상기 제1 탄성 부재가 소정의 임계값 이상으로 탄성 변형하면, 상기 제1 탄성 부재는 상기 제1 가이드 부재가 상기 일 방향으로 상기 미러를 밀도록 소정의 탄성력을 제공하는 단계를 포함하는 촬상 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 (c) 단계 이후, (d) 상기 미러가 제2 가이드 부재에 접하여 상기 일 방향으로 상기 제2 가이드 부재를 밀면, 제2 탄성 부재는 상기 제2 가이드 부재가 상기 일 방향의 반대 방향으로 상기 미러를 밀도록 소정의 탄성력을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 가이드 부재와 상기 제2 가이드 부재는 서로 실질적으로 반대 방향으로 상기 미러를 가압할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 탄성 부재와 상기 제2 탄성 부재는 상기 미러에 실질적으로 서로 반대 방향의 모멘트를 제공하여 상기 미러의 회전 시의 진동을 감쇄할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 미러의 바운드를 감쇄시킴으로써 작동 속도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 디지털 일안 리플렉스 카메라의 앞쪽 외형을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면 디지털 일안 리플렉스 카메라(100)의 앞쪽에는 셔터-릴리스 버튼(111), 모드 다이얼(113), 렌즈부(120)가 구비되어 있다.
디지털 일안 리플렉스 카메라(100)의 셔터-릴리스 버튼(111)은 정해진 시간 동안 영상 취득소자(예를 들어, CCD 또는 COMS)를 빛에 노출시키기 위해 열리고 닫히며, 조리개(미도시)와 연동하여 피사체를 적정하게 노출시켜 영상 취득소자에 영상을 기록한다.
셔터-릴리스 버튼(111)은 촬영자 입력에 의해 제1 및 제2 영상 촬영 신호를 생성한다. 반셔터 신호로서의 제1 영상 촬영 신호가 입력되면, 디지털 일안 리플렉스 카메라(100)는 초점을 잡고 빛의 양을 조절한다. 제1 영상 촬영 신호의 입력으로 초점이 잡히고 빛의 양이 조절되면, 비로소 완전셔터 신호로서의 제2 영상 촬영 신호가 입력되어 영상을 촬영한다.
모드 다이얼(113)은 촬영 모드 선택을 위해 입력된다. 디지털 일안 리플렉스 카메라(100)에서, 모드 다이얼(113)에는 사용자 설정을 최소화하고 사용 목적에 따라 빠르고 간편하게 영상을 촬영하고자 할 때 이용하는 AUTO(자동 촬영) 모드, 촬영 상황 또는 피사체의 상태에 따라 최적의 카메라 설정을 간단히 설정하기 위해 이용하는 SCENE 모드, 연속촬영 장면촬영 등 영상 촬영에 특별한 효과를 주기 위해 이용하는 EFFECT 모드, 조리개와 셔터속도를 포함한 각종 기능을 수동으로 설정하여 영상을 촬영하기 위해 이용하는 A/S/M 모드 등을 지원하고 있으며, 상기 모드들로 국한되지 않는다.
렌즈부(120)는 외부 광원으로부터 빛을 받아 영상을 처리한다.
도 2는 본 발명에 관한 디지털 일안 리플렉스 카메라의 뒤쪽 외형을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 디지털 일안 리플렉스 카메라(100)의 뒤쪽에는 뷰 파인더(133), 광각(wide angle)-줌(zoom) 버튼(119w), 망원(telephoto)-줌 버튼(119t), 기능버튼(121) 및 디스플레이부(123)가 있다.
디지털 일안 리플렉스 카메라(100)에서 뷰 파인더(133)는 촬영할 피사체를 보고 구도를 설정하기 위한 작은 창이다.
광각-줌 버튼(119w) 또는 망원-줌 버튼(119t)은 입력에 따라 화각이 넓어지거나, 화각이 좁아지는데, 특히, 선택된 노출영역의 크기를 변경시키고자 할 때 입 력할 수 있다. 광각-줌 버튼(119w)이 입력되면, 선택된 노출영역의 크기가 작아지고, 망원-줌 버튼(119t)이 입력되면, 선택된 노출영역의 크기가 커진다.
기능버튼(121)은 상향버튼, 하향 버튼, 좌향버튼, 우향버튼 및 메뉴/OK버튼을 포함하여 총 5개의 버튼을 포함한다. 기능버튼(121)은 디지털 일안 리플렉스 카메라(100)의 동작에 관한 각종 메뉴를 실행시키기 위해 입력되며, 상기 각 키들은 단축키로써도 이용될 수 있으며 기능버튼(121)은 각 제조사에 따라 다를 수 있다.
도 3은 본 발명에 관한 디지털 일안 리플렉스 카메라의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 관한 디지털 일안 리플렉스 카메라(100)는 카메라 전체의 동작을 제어하는 제어 수단으로서의 CPU(141)와, 상기 CPU(141)로부터의 제어 신호에 따라 동작하는 다수 개의 구성 요소들(예를 들어, 렌즈부(120), 셔터(126), 촬상 소자(127), 파인더 광학계(130) 등)을 포함한다.
렌즈부(120)는 제1 렌즈(121)와 제2 렌즈(123)를 포함하고, 제1 렌즈(121)와 제2 렌즈(123) 사이에 조리개(122)가 배치되어 있다. 상기 렌즈부(120)의 제1 렌즈(121) 및 제2 렌즈(123)는 렌즈 구동 회로(135)에 의해 구동 제어되고, 상기 조리개(122)는 조리개 구동 회로(136)에 의해 구동 제어가 이루어진다.
상기 제1 렌즈(121)와 제2 렌즈(123)의 광축 상에서 상기 제2 렌즈(123)의 뒤쪽에는, 대략 중앙부분이 반투명경(half mirror)으로 이루어져 있는 미러(mirror)(124)가 형성된다. 상기 미러(124)는 축(124a)을 중심으로 소정 각도 내에서 회전 가능하도록 형성된다.
그리고, 상기 미러(124)의 배면에는 서브 미러(sub mirror)(125)가 형성된다. 상기 렌즈부(120)에 입사한 빛의 일부는 미러(124)를 투과하여 서브 미러(125)에 의해 반사된다. 상기 서브 미러(125)의 반사광 축 상에는 2상 분리를 위한 세퍼레이터(separator) 광학계(128)가 배치된다. 그리고, 세퍼레이터 광학계(128)에 의한 피사체 상의 결상 위치에는 AF 센서(129)가 배치된다. AF 센서(129)는 AF 센서 구동 회로(138)에 접속되어 있다.
상기 서브 미러(125), 세퍼레이터 광학계(128) 및 AF 센서(129)는 공지의 위상차법에 의한 초점 검출 장치를 구성한다. AF 센서(129)는 CPU(141)의 제어 하에서, AF 센서 구동 회로(138)에 의해서 구동 제어된다. 즉, CPU(141)는 AF 센서(129)에서 생성한 화상 신호에 근거하여 디포커스 양을 계산하고, 이를 이용하여 렌즈 구동 회로(135)를 제어하여 렌즈부(120)의 제1 렌즈(121) 및 제2 렌즈(123)를 구동하여 초점을 맞춘다. 여기서, 렌즈 구동 회로(135)는 전자 모터 또는 초음파 모터 등의 구동원과, 이를 제어하기 위한 드라이버 회로나, 렌즈의 위치를 검출하기 위한 인코더(encoder) 장치 등을 포함한다.
상기 미러(124)에서 반사된 광의 경로 상에는, 초점판(131), 펜타프리즘(132) 및 뷰 파인더(133)를 포함하는 파인더 광학계(130)가 배치된다. 상기 렌즈부(120)의 제1 렌즈(121)와 제2 렌즈(123)에서 얻어진 피사체 빛은, 미러(124)에서 반사되고, 초점판(131)에서 결상된다. 촬영자는 상기 초점판(131)에 결상되는 피사체의 상을 상기 펜타프리즘(132)과 뷰 파인더(133)를 이용하여 확인할 수 있다.
상기 미러(124)와 서브 미러(125)는 미러 구동 회로(137)에 의하여 미 러(124)의 축(124a)을 중심으로 소정 범위 내에서 회전 구동할 수 있도록 형성되어 있어서, 상기 렌즈부(120)의 제1 렌즈(121) 및 제2 렌즈(123)의 광축 상으로부터 퇴피 구동될 수 있다. 그리고, 상기 렌즈부(120)의 광축 상의 미러(124) 뒤쪽에는 셔터(shutter)(126)와, 촬상 소자(127)가 배치된다.
상기 셔터(126)는, 셔터 구동 회로(139)의 구동 제어에 의하여 소정 시간 동안 오픈(open)되어, 상기 촬상 소자(127)에서 피사체의 상이 촬상된다. 즉, 미러(124)가 미러 구동 회로(137)의 구동 제어에 의하여 렌즈부(120)의 광축 상으로부터 퇴피하기 위하여 상승하고, 셔터(126)가 셔터 구동 회로(139)의 구동 제어에 의하여 오픈 상태가 되면, 촬상 소자(127) 상에 피사체 상의 형성되는 것이다.
상기 렌즈 구동 회로(135), 조리개 구동 회로(136), 미러 구동 회로(137), AF 센서 구동 회로(138) 및 셔터 구동 회로(139)는 데이터 버스(152)를 통하여, 마이크로 프로세서(micro processor)로 구성되는 CPU(141)에 접속되어 있다.
또한, 스위치 입력 수단(142)과 비휘발성 메모리인 EEPROM(143) 또한 데이터 버스(152)를 통하여, 마이크로 프로세서(micro processor)로 구성되는 CPU(141)에 접속되어 있다.
상기 스위치 입력 수단(142)은 디지털 일안 리플렉스 카메라(100)의 셔터-릴리스 버튼(도 1의 111 참조)의 반셔터 신호로서의 제1 영상 촬영 신호에 의해 온(on) 되는 제1 릴리스 스위치, 셔터-릴리스 버튼(도 1의 111 참조)의 완전셔터 신호로서의 제2 영상 촬영 신호에 의해 온(on) 되는 제2 릴리스 스위치, 파워 버튼(미도시)에 연동하는 파워 스위치 등의 복수의 스위치(switch)에 의하여 구성되 어 있고, 상기 스위치 입력 수단(142)의 어느 한쪽의 스위치 조작에 의한 조작 신호를 CPU(141)에 공급한다.
상기 CPU(141)는 제1 릴리스 스위치가 온(ON) 되면 AF 센서 구동 회로(138)를 구동 제어하여, AF 센서(129) 상의 2상 간의 거리를 연산하고, 상기 거리 데이터로부터 상기 렌즈 구동 회로(135)를 구동 제어하여, 렌즈부(120)의 제1 렌즈(121)와 제2 렌즈(123)의 초점 조정을 수행한다.
상기 CPU(141)는 제2 릴리스 스위치가 온(ON) 되면 미러 구동 회로(137)를 구동 제어하여, 미러(124)를 광축 상으로부터 퇴피 구동시키는 것과 동시에, 상기 AF 센서(129)의 출력에 근거하는 피사체 휘도 정보를 기초로 적정 단면 수축값과 셔터 노출 시간을 구한다. 그리고, 상기 수축값을 이용하여 상기 조리개 구동 회로(136)를 구동 제어하여 조리개(122)를 구동하고, 상기 셔터 노출 시간을 이용하여 상기 셔터 구동 회로(137)를 구동 제어하여 셔터(126)를 구동한다.
이와 같은 동작에 의하여 촬상 소자(127)의 촬상 면에 피사체의 상이 결상된다면, 상기 피사체의 상은 아날로그(analog) 영상 신호로 변환되고, 이는 신호 처리 회로(145)에서 디지털(digital) 영상 신호로 변환된다.
신호 처리 회로(145)는 데이터 버스(151)를 이용하여 EPROM(147), SDRAM(148) 및 플래시 메모리(flash memory)(150)에 접속되어 있다.
EPROM(147)에는 신호 처리 회로(145)에 포함되는 프로세서에서 수행되는 프로그램들이 저장되어 있다. SDRAM(synchronous dynamic random-accessmemory)(148)은 화상 처리 전의 화상 데이터나 화상 처리 중의 화상 데이터를 일시적으로 기억 하는 메모리이다. 플래시 메모리(150)는, 최종적으로 확정되는 화상 데이터를 기억하는 불휘발성의 메모리이다. SDRAM(148)은 휘발성의 일시적 기억 수단으로, 고속 동작이 가능하지만 전원 공급이 차단되면 기억 내용이 소멸되는 반면, 플래시 메모리(150)는 비휘발성 기억 수단이고, 저속으로 동작하지만, 전원 공급이 차단되어도 기억 내용이 보존된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 관한 디지털 일안 리플렉스 카메라의 이미지 처리 장치의 구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 4는 도 3의 디지털 일안 리플렉스 카메라의 이미지 처리 장치를 나타내는 전면 사시도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ의 확대도이고, 도 6은 이미지 처리 장치의 측면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 디지털 일안 리플렉스 카메라의 이미지 처리 장치는 제1 가이드부(161), 제1 탄성 부재(165), 제2 가이드부(171), 제2 탄성 부재(175) 및 스토퍼(181)를 포함한다.
디지털 일안 리플렉스 카메라(100)의 전면부에는 렌즈부(도 1의 120 참조)가 착탈되는 렌즈 마운트(120a)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 렌즈 마운트(120a)의 내측으로는 미러 박스(120b)가 형성되어 있으며, 상기 미러 박스(120b)의 내부에 미러(124)가 형성되어 있다. 즉, 미러(124)는 렌즈부(도 1의 120 참조)의 광축 상에서 렌즈부의 뒤쪽에 형성되며, 대략 중앙부분이 반투명경(half mirror)으로 이루어져 있다. 미러(124)는 축(124a)을 중심으로 소정 각도 내에서 회전 가능하도록 형성된다. 그리고, 미러(124)의 회전 경로의 일 측에는 상기 미러(124)가 회전할 때 발생하는 진동을 감쇄시키기 위하여 제1 가이드부(161), 제1 탄성 부재(165), 제2 가이드부(171), 제2 탄성 부재(175) 및 스토퍼(181) 등이 배치되어 있다.
상세히, 종래의 일안 반사식 카메라에서는, 미러가 상승하여 일 회 촬영을 마친 후, 미러가 다시 하강하여 원위치하는 과정에서, 상기 미러가 하강하는 힘에 의해서 미러가 미러 박스에 충돌한 후 되튕겨져 올라오면서 미러에 일정 정도의 진동이 발생한다. 그리고, 다음 촬영을 위해서는 상기 진동이 멈추어서 미러의 위치가 안정되어야 한다. 이와 같이 미러의 위치가 안정되어야만, AF 동작 등 다음 촬영을 위한 동작들이 가능해지기 때문이다. 따라서, 상기 미러의 안정화까지 걸리는 시간은 카메라의 작동 속도와 직결된다. 특히 연사 촬영을 할 경우에는, 이와 같은 미러의 바운드를 감쇄시키는 것이 더욱 중요한 문제로 부각된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 미러의 바운드를 감쇄시켜서 카메라의 작동 속도를 향상시키기 위해서, 미러의 하강 시 서로 반대 방향에서 미러를 잡아주는 두 개의 가이드 부재와, 이러한 가이드 부재에 소정의 탄성력을 제공하는 두 개의 탄성 부재를 구비하는 것을 일 특징으로 한다.
제1 가이드 부재(161)는 미러(124)의 회전 경로의 일 측에 배치되어, 미러(124)의 회전 시 미러(124)의 진동을 감쇄시킨다. 상세히, 제1 가이드 부재(161)의 확대도인 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 가이드 부재(161)는 디지털 일안 리플렉스 카메라(100)의 본체 내부에, 제1 회전축(163)을 중심으로 회전 가능하도록 형성된다. 제1 가이드 부재(161)의 일 측에는 제1 돌출부(161a) 및 제2 돌출부(161b) 가 형성되어, 대략 "U"자 형상으로 형성된다. 상기 제1 돌출부(161a)는 하강하는 미러(124)의 일 단부(124b)가 안착될 수 있도록 형성된다. 상기 제1 돌출부(161a)와 마주보도록 형성되는 제2 돌출부(161b)는 미러(124)를 하강 방향으로 더 가압하도록 형성된다. 제2 돌출부(161b)는 제1 돌출부(161a) 보다 일정 정도 더 짧게 형성될 수 있다. 따라서, 미러(124)가 하강하는 과정에서 미러(124)의 일 단부(124b)는 제2 돌출부(161b)의 간섭을 받지 아니하고 제1 돌출부(161a)에 안착될 수 있는 것이다.
제1 탄성 부재(165)는 제1 가이드 부재(161)와 결합하여 제1 가이드 부재(161)에 소정의 탄성력을 제공한다. 상세히, 제1 탄성 부재(165)는 일반적인 토션 스프링(torsion spring)일 수 있다. 상기 토션 스프링의 양단부(165a)(165b)는 만곡되어서 고리 모양으로 형성될 수 있다. 따라서, 토션 스프링의 일 단부(165a)는 제1 가이드 부재(161)의 일 측, 바람직하게는 상기 "U"자 형상부의 타 측에 결합된다. 그리고 토션 스프링의 타 단부(165b)는 미러 박스(120b)에 결합될 수 있다. 따라서, 토션 스프링의 권선부(165c)는 토션 스프링의 양단부(165a)(165b)의 상대적인 위치에 따라서 그 위치가 가변할 수 있는 자유단(free end)이 된다.
제2 가이드 부재(171)는 미러(124)의 회전 경로의 일 측에 배치되어, 미러(124)의 회전 시 미러(124)의 진동을 감쇄시킨다. 상세히, 제2 가이드 부재(171)는 디지털 일안 리플렉스 카메라(100)의 본체 내부에, 제2 회전축(173)을 중심으로 회전 가능하도록 형성된다. 제2 가이드 부재(171)의 일 단부는 하강하는 미러(124)의 일 단부(124b)가 안착될 수 있도록 형성된다.
제2 탄성 부재(175)는 제2 가이드 부재(171)와 결합하여 제2 가이드 부재(171)에 소정의 탄성력을 제공한다. 상세히, 제2 탄성 부재(175)는 일반적인 토션 스프링(torsion spring)일 수 있다. 그리고, 상기 토션 스프링의 권선부는 상기 제2 회전축(173)에 결합된다. 따라서, 제2 탄성 부재(175)는 그 위치가 변하는 것은 불가능하며, 단순히 제2 가이드 부재(171)에 소정의 탄성력을 제공하는 역할만을 수행한다.
한편, 제2 가이드 부재(171)의 일 측에는, 제2 탄성 부재(175)가 제공하는 탄성력에 의하여 제2 가이드 부재(171)가 일정 정도 이상으로 회전하지는 아니하도록, 제2 가이드 부재(171)의 회전 반경을 제한하는 스토퍼(stopper)(181)가 더 배치될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 관한 디지털 일안 리플렉스 카메라의 이미지 처리 장치의 구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명에 관한 디지털 일안 리플렉스 카메라의 이미지 처리 장치의 작동 방법을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 7a는 사용자에 의하여 제2 셔터-릴리즈 신호가 입력되어 촬상이 수행되고 있는 순간의 모습을 나타내는 도면이다. 즉, 사용자에 의하여 제2 셔터-릴리즈 신호가 입력되면, 미러(124)가 미러 구동 회로(도 3의 137 참조)의 구동 제어에 의하여 렌즈부(도 3의 120 참조)의 광축 상으로부터 퇴피하기 위하여 상승하고, 셔터(도 3의 126 참조)가 셔터 구동 회로(도 3의 139 참조)의 구동 제어에 의하여 오픈 상태가 되면, 촬상 소자(도 3의 127 참조) 상에 피사체 상의 형성된다. 즉, 도 7a는 미러(124)가 렌즈부의 광축 상으로부터 퇴피하기 위하여 순간적으로 상승한 모습을 나타내는 도면이다.
도 7b는 일 회 촬영을 마친 후, 미러(124)가 다시 하강하여 원위치하기 시작하는 순간의 모습을 나타내는 도면이다. 미러(124)는 회전축(124a)을 중심으로 도 7b의 화살표 A 방향으로 회전하면서 하강하기 시작한다. 도 7b에서는, 미러(124)가 제1 가이드 부재(161) 및 제2 가이드 부재(162)에 접촉하기 이전 상태이기 때문에, 제1 탄성 부재(165) 및 제2 탄성 부재(175)에 어떠한 탄성력도 작용하지 않는 상태이다. 참고적으로, 상술한 바와 같이 제1 가이드 부재(161)의 제2 돌출부(161b)는 제1 돌출부(161a) 보다 일정 정도 짧게 형성되어 있기 때문에, 미러(124)가 하강하는 과정에서 미러(124)의 일 단부(124b)는 제2 돌출부(161b)의 간섭을 받지 아니하고 계속 회전할 수 있다.
도 7c는 미러(124)가 하강을 계속하여 미러(124)의 일 단부(124b)가 제1 가이드 부재(161)의 제1 돌출부(161a)에 접한 상태를 나타내는 도면이다. 상세히, 미러(124)는 관성에 의하여 제1 가이드 부재(161)의 제1 돌출부(161a)에 접한 이후에도 계속 화살표 A 방향으로 회전하려고 하며, 따라서 미러(124)는 제1 가이드 부재(161)를 화살표 B 방향으로 가압하고, 따라서 제1 가이드 부재(161)는 화살표 C 방향으로 회전하는 방향의 힘을 받게 된다. 그러면, 제1 탄성 부재(165)는 양단이 모이는 방향으로 힘을 받게 되며, 이에 대한 반발력으로 인하여, 제1 탄성 부재(165)는 양단이 멀어지는 방향으로 원위치하려고 한다. 따라서, 제1 탄성 부 재(165)는 제1 가이드 부재(161)가 화살표 C 방향의 반대 방향으로 회전하도록 탄성력을 가하게 되고, 제1 가이드 부재(161)는 미러(124)의 회전 방향의 반대 방향으로 미러(124)를 가압하게 되는 것이다.
즉, 결과적으로 보았을 때, 제1 탄성 부재(165)는 제1 가이드 부재(161)에,미러(124)의 하강 속도를 감소시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 것이다. 따라서, 미러(124)의 하강 속도는 감소하게 된다.
도 7d는 미러(124)가 하강을 계속하여 제1 탄성 부재(165)가 소정의 임계값 이상으로 탄성 변형됨으로 인하여 그 제공하는 탄성력의 방향이 바뀌어서, 제1 가이드 부재(161)의 제2 돌출부(161b)가 미러(124)의 회전 방향으로 미러(124)를 가압하도록 제1 탄성 부재(165)가 소정의 탄성력을 제공하는 모습을 나타내는 도면이다.
상세히, 슬라이드형 셀룰러 폰의 슬라이드 개폐 구조에 구비되는 토션 스프링의 동작에서 일반적으로 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제1 탄성 부재(165)가 일정 정도 이상의 힘을 받는 순간 그 중심축(즉, 권선부)이 이동하면서 탄성력이 작용하는 방향이 순간적으로 반대가 된다. 즉, 도 7c의 상태에서 미러(124)가 계속 제1 가이드 부재를 가압하여서, 제1 탄성 부재(165)가 그 양단이 모이는 방향으로 계속 힘을 받게 되면, 어느 순간 탄성 변형의 소정의 임계값을 넘어서게 된다. 그러면, 제1 탄성 부재(165)의 중심축(즉, 권선부)이 순간적으로 도 7c의 위치에서 도 7d의 위치로 이동하게 된다. 따라서 이제부터는 제1 탄성 부재(165)는 그 양단부가 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공하게 되며, 따라서 제1 가이드 부재(161)의 제2 돌출 부(161b)는 화살표 E 방향으로 미러(124)를 가압한다.
한편, 이와 같이 제1 가이드 부재(161)가 화살표 E 방향으로 미러(124)를 가압하게 되면, 미러(124)는 제2 가이드 부재(171)와 접하게 된다. 따라서 미러(124)는 제2 가이드 부재(171)를 화살표 F 방향으로 가압하고, 따라서 제2 가이드 부재(161)는 화살표 G 방향으로 회전하는 방향의 힘을 받게 된다. 그러면, 제2 탄성 부재(175)는 이에 대한 반발력으로 인하여, 원래의 위치로 돌아가려고 한다. 따라서, 제2 탄성 부재(175)는 제2 가이드 부재(171)가 화살표 G 방향의 반대 방향으로 회전하도록 탄성력을 가하게 되고, 제2 가이드 부재(171)는 미러(124)의 회전 방향의 반대 방향으로 미러(124)를 가압하게 되는 것이다. 즉, 제2 탄성 부재(175)는 제2 가이드 부재(171)에, 미러(124)의 하강 속도를 감소시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 것이다.
이때, 스토퍼(stopper)(181)는 제2 가이드 부재(171)가 화살표 G의 반대 방향으로 일정 정도 이상 회전하지 아니하도록, 제2 가이드 부재(171)의 회전 반경을 제한하는 역할을 수행한다.
도 7e는 제1 탄성 부재(165) 및 제2 탄성 부재(175)가 제공하는 반대 방향의 탄성력에 의하여 미러(124)가 움직임을 정지하고 멈춰선 상태를 나타내는 도면이다. 즉, 상술한 바와 같이, 제1 탄성 부재(165)가 제공하는 탄성력에 의하여 제1 가이드 부재(161)는 미러(124)를 화살표 E 방향으로 밀어주고 있다. 동시에, 제2 탄성 부재(175)가 제공하는 탄성력에 의하여 제2 가이드 부재(171)는 미러(124)를 화살표 H 방향으로 밀어주고 있다. 즉, 결과적으로 제1 탄성 부재(165)와 제2 탄성 부재(175)는 미러(124)에 실질적으로 서로 반대 방향의 모멘트를 제공함으로써, 하강하는 미러(124)를 신속하게 정지시킨다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 미러의 바운드를 감쇄시킴으로써 작동 속도가 현저하게 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 관한 디지털 일안 리플렉스 카메라의 앞쪽 외형을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 관한 디지털 일안 리플렉스 카메라의 뒤쪽 외형을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 관한 디지털 일안 리플렉스 카메라의 블록도이다.
도 4는 도 3의 디지털 일안 리플렉스 카메라의 이미지 처리 장치를 나타내는 전면 사시도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ의 확대도이다.
도 6은 도 3의 디지털 일안 리플렉스 카메라의 이미지 처리 장치의 측면도이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명에 관한 디지털 일안 리플렉스 카메라의 이미지 처리 장치의 작동 방법을 순차적으로 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 디지털 일안 리플렉스 카메라 120: 렌즈부
124: 미러 126: 셔터
127: 촬상 소자 129: AF 센서
130: 파인더 광학계 131: 초점판
132: 펜타 프리즘 133: 뷰 파인더
141: CPU 145: 신호 처리 회로
161: 제1 가이드 부재 165: 제1 탄성 부재
171: 제2 가이드 부재 175: 제2 탄성 부재
181: 스토퍼

Claims (20)

  1. 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 미러;
    상기 미러의 회전 경로의 일 측에 배치되어, 상기 미러의 회전 시 상기 미러의 진동을 감쇄시키는 제1 가이드 부재; 및
    상기 제1 가이드 부재와 결합하여 상기 제1 가이드 부재에 소정의 탄성력을 제공하는 제1 탄성 부재를 포함하는 이미지 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 탄성 부재는, 가압될 때, 소정의 임계점에 도달하기 이전까지는 상기 제1 가이드 부재에 일 방향으로 탄성력을 제공하고, 상기 임계점을 통과하면 상기 제1 가이드 부재에 상기 일 방향과 실질적으로 반대인 방향으로 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제1 가이드 부재를 가압할 때, 상기 제1 탄성 부재가 상기 소정의 임계점에 도달하기 이전까지는, 상기 제1 가이드 부재가 상기 미러의 회전 방향의 반대 방향으로 상기 미러를 가압하도록 소정의 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제1 가이드 부재를 가압할 때, 상기 제1 탄성 부재가 상기 소정의 임계점을 통과한 이후에는, 상기 제1 가이드 부재가 상기 미러의 회전 방향으로 상기 미러를 가압하도록 소정의 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 토션 스프링(torsion spring)인 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제1 가이드 부재를 가압할 때, 상기 토션 스프링이 그 양단부가 가까워지는 방향으로 상기 소정의 임계점까지 압축되기 이전에는, 상기 토션 스프링은 상기 제1 가이드 부재가 상기 미러의 회전 방향의 반대 방향으로 상기 미러를 가압하도록 소정의 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제1 가이드 부재를 가압할 때, 상기 토션 스프링이 상기 소정의 임계점 이상으로 압축되면, 상기 토션 스 프링의 양단부가 멀어지는 방향으로 탄성력이 작용하여, 상기 제1 가이드 부재가 상기 미러의 회전 방향으로 상기 미러를 가압하도록 하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 미러의 회전 경로의 일 측에 배치되어, 상기 미러의 회전 시 상기 미러의 진동을 감쇄시키는 상기 제2 가이드 부재 및
    상기 제2 가이드 부재와 결합하여 상기 제2 가이드 부재에 소정의 탄성력을 제공하는 제2 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제2 가이드 부재를 가압하면, 상기 제2 탄성 부재는 상기 제2 가이드 부재가 상기 미러의 회전 방향의 반대 방향으로 상기 미러를 가압하도록 소정의 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 가이드 부재가 일정 정도 이상 회전하지 못하도록 제한하는 스토퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 가이드 부재와 상기 제2 가이드 부재는 실질적으로 서로 반대의 방향으로 상기 미러를 가압하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 탄성 부재와 상기 제2 탄성 부재는 상기 미러에 실질적으로 서로 반대 방향의 모멘트를 제공하여 상기 미러의 회전 시의 진동을 감쇄하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 가이드 부재는,
    상기 미러가 안착되도록 형성되는 제1 돌출부와,
    상기 제1 돌출부와 마주보도록 형성되며 상기 미러를 가압하도록 형성되는 제2 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제1 돌출부를 가압할 때, 상기 제1 탄성 부재가 상기 소정의 임계점에 도달하기 이전까지는, 상기 제1 돌출부가 상기 미러의 회전 방향의 반대 방향으로 상기 미러를 가압하도록 소정의 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 미러가 회전하여 상기 미러의 일 단부가 상기 제1 돌출부를 가압할 때, 상기 제1 탄성 부재가 상기 소정의 임계점을 통과한 이후에는, 상기 제2 돌출부가 상기 미러의 회전 방향으로 상기 미러를 가압하도록 소정의 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
  16. 빛이 입사되는 렌즈;
    상기 입사되는 빛 에너지를 전기적인 신호로 변환하는 촬상소자;
    상기 촬상소자에서 촬상된 영상이 표시되는 디스플레이부;
    상기 입사되는 빛의 진행 방향을 변경시키는 미러; 및
    상기 미러의 회전 경로의 일 측에 배치되어 상기 미러의 회전 시 상기 미러의 진동을 감쇄시키는, 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항의 구조를 가진 이미지 처리 장치를 구비하는 촬상 장치.
  17. 이미지 처리 장치를 구비하는 촬상 장치의 촬상 방법에 있어서,
    (a) 미러가 일 방향으로 회전하여 하강하는 단계;
    (b) 상기 미러가 제1 가이드 부재에 접하여 상기 일 방향으로 상기 제1 가이드 부재를 밀면, 제1 탄성 부재는 상기 제1 가이드 부재가 상기 일 방향의 반대 방향으로 상기 미러를 밀도록 소정의 탄성력을 제공하는 단계; 및
    (c) 상기 제1 탄성 부재가 소정의 임계값 이상으로 탄성 변형하면, 상기 제1 탄성 부재는 상기 제1 가이드 부재가 상기 일 방향으로 상기 미러를 밀도록 소정의 탄성력을 제공하는 단계를 포함하는 촬상 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 이후,
    (d) 상기 미러가 제2 가이드 부재에 접하여 상기 일 방향으로 상기 제2 가이드 부재를 밀면, 제2 탄성 부재는 상기 제2 가이드 부재가 상기 일 방향의 반대 방향으로 상기 미러를 밀도록 소정의 탄성력을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 가이드 부재와 상기 제2 가이드 부재는 서로 실질적으로 반대 방향으로 상기 미러를 가압하는 것을 특징으로 하는 촬상 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 탄성 부재와 상기 제2 탄성 부재는 상기 미러에 실질적으로 서로 반대 방향의 모멘트를 제공하여 상기 미러의 회전 시의 진동을 감쇄하는 것을 특징으로 하는 촬상 방법.
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