KR20150074660A - 촬상 장치 - Google Patents

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KR20150074660A KR1020130162658A KR20130162658A KR20150074660A KR 20150074660 A KR20150074660 A KR 20150074660A KR 1020130162658 A KR1020130162658 A KR 1020130162658A KR 20130162658 A KR20130162658 A KR 20130162658A KR 20150074660 A KR20150074660 A KR 20150074660A
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Abstract

개시된 촬상 장치는, 줌 렌즈 주위로 수동 조작에 의하여 회전될 수 있게 설치되는 줌 링과, 회전방향으로 서로 이격되게 배치되는 다수의 블레이드를 구비하고 줌 링과 연결되어 회전되는 슬릿부재와 슬릿부재의 회전을 검출하는 센서를 포함하는 회전 검출부와, 센서의 검출 신호에 근거하여 줌 렌즈부를 구동하여 줌 배율을 조절하는 렌즈 제어부를 포함한다. 줌 링과 슬릿 부재의 회전비는 1보다 크다.

Description

촬상 장치{photographing apparatus}
수동 조작에 의하여 줌 배율을 조절할 수 있는 촬상 장치가 개시된다.
촬상 장치는 렌즈유닛을 통해 들어오는 빛 데이터를 전기적 신호로 전환 시키는 씨씨디(CCD: charge-coupled device) 또는 씨모스(CMOS: complementary metal-oxide semiconductor)와 같은 촬상 소자를 이용하여 피사체의 모습을 기록하는 장치로서, 디지털 카메라, 디지털 캠코더 등을 포함한다.
렌즈 유닛은 초점 거리가 고정된 단초점 렌즈 유닛과, 초점 거리의 조절이 가능한 줌 렌즈부으로 구별될 수 있다. 줌 렌즈부은 그 내부에 장착된 다수의 렌즈들 중 일부를 광축 방향으로 이동시키는 줌 조작이 가능한 구조를 갖고 있다. 예를 들어 줌 렌즈부은 렌즈를 지지하고 광축 방향으로 이동가능한 하나 이상의 이동 경통을 구비한다. 사용자의 줌-링 조작에 의하여 이동 경통이 광축 방향으로 이동됨으로써 광각 촬영과 망원 촬영이 가능하다.
사용자의 줌 링 조작을 정밀하게 검출할 수 있는 촬상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에 따른 촬상 장치는, 영상광을 촬상부에 결상시키는 줌 렌즈부; 상기 줌 렌즈 주위로 수동 조작에 의하여 회전될 수 있게 설치되는 줌 링; 회전방향으로 서로 이격되게 배치되는 다수의 블레이드를 구비하고 상기 줌 링과 연결되어 회전되는 슬릿부재와, 상기 슬릿 부재의 회전을 검출하는 센서를 포함하는 회전 검출부; 상기 센서의 검출 신호에 근거하여 상기 줌 렌즈부를 구동하여 줌 배율을 조절하는 렌즈 제어부;를 포함하며, 상기 줌 링과 상기 슬릿 부재의 회전비는 1보다 크다.
상기 장치는, 상기 슬릿 부재와 상기 줌 링 사이에 위치되며, 상기 줌 링과 연결되는 제1연결부와 상기 슬릿 부재와 연결되는 제2연결부를 구비하는 회전부재;를 더 구비할 수 있다.
상기 제1연결부는 상기 줌 링의 내주면에 마찰 접촉되어 회전되는 마찰부;를 포함하며, 상기 내주면의 직경은 상기 마찰부의 직경보다 클 수 있다.
상기 줌 링의 내주면에는 링 기어가 마련되며, 상기 제1연결부는 상기 링 기어에 맞물리는 기어를 포함하며, 상기 기어의 잇수는 상기 링 기어의 잇수보다 작을 수 있다.
상기 장치는, 상기 제2연결부와 상기 슬릿 부재를 연결하는 기어 연결 구조에 의하여 연결하는 회전 연결부;를 더 구비할 수 있다.
상기 센서는 제1, 제2센서를 포함하며, 상기 제1, 제2센서는 그 검출 신호가 위상 차이가 나도록 배치될 수 있다.
상기 센서는 상기 블레이드를 사이에 두고 서로 대향되게 배치되는 발광부와 수광부를 구비하는 포토인터럽터 센서를 포함할 수 있다.
상기 장치는, 상기 줌 렌즈부가 지지되는 본체;를 더 구비하며, 상기 줌 링은 상기 본체의 전면부에 배치될 수 있다.
상기 줌 링의 회전축은 상기 줌 렌즈부의 광축과 일치될 수 있다.
일 측면에 따른 촬상 장치는, 영상광을 촬상부에 결상시키는 줌 렌즈부; 상기 줌 렌즈부가 지지되는 본체; 수동 조작에 의하여 회전될 수 있게 상기 본체의 전면부에 설치되는 줌 링; 상기 줌 링의 회전각도를 확대하여 검출하는 회전 검출부; 상기 회전 검출부의 검출 신호에 근거하여 상기 줌 렌즈부를 구동하여 줌 배율을 조절하는 제어부;를 포함한다.
상기 회전 검출부는, 상기 줌 링과 연결되어 회전되며 상기 줌 링에 대하여 1보다 큰 회전비를 갖는 슬릿부재; 상기 슬릿 부재의 회전을 검출하는 포토인터럽터 방식의 센서;를 포함할 수 있다.
상기 센서는 서로 위상차이가 나도록 배치되는 제1, 제2센서를 포함할 수 있다.
상기 장치는, 상기 줌 링과 상기 슬릿 부재를 연결하는 것으로서, 상기 줌 링과 마찰 접촉 구조에 의하여 연결되어 회전되는 회전부재;를 더 구비할 수 있다.
상기 회전부재는 상기 줌 링의 내주면에 접촉되는 고무 링을 포함할 수 있다.
상기 장치는, 상기 회전 부재와 상기 슬릿 부재를 기어 연결 구조에 의하여 연결하는 회전 연결부;를 더 구비할 수 있다.
상술한 촬상 장치의 실시예들에 따르면, 줌 링의 회전을 1보다 큰 회전비로 검출하므로, 줌 링의 회전 검출 감도를 향상시킬 수 있으며, 줌 링의 회전량을 적게 하면서 광각에서 망원 사이의 줌 배율을 선택할 수 있으며, 줌 링이 고속으로 회전되는 경우에도 안정적으로 줌 링의 회전을 검출할 수 있다.
센서로서 포토인터럽터 방식의 센서를 채용함으로써 반사형 광센서를 채용하는 경우에 비하여 높은 정밀도로 줌 링의 회전량을 검출할 수 있다.
도 1은 촬상 장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 2는 촬상 장치의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 줌 링을 상세하게 도시한 부분 단면 사시도이다.
도 4는 줌 링의 회전을 검출하는 회전 검출부의 일 실시예의 사시도이다.
도 5는 회전부재와 줌 링과의 연결구조의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 6은 회전부재와 줌 링과의 연결구조의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 7은 회전부재와 슬릿부재의 연결구조의 일 실시예의 사시도이다.
도 8은 제1, 제2센서의 배치 상태를 보여주는 도면이다.
도 9a는 줌 링이 시계방향으로 회전될 때의 제1, 제2센서로부터의 검출신호(S1)(S2)를 도시한 도면이다.
도 9b는 줌 링이 반시계방향으로 회전될 때의 제1, 제2센서로부터의 검출신호(S1)(S2)를 도시한 도면이다.
도 10은 줌 링에 대한 슬릿부재의 회전비의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 11은 줌 링에 대한 슬릿부재의 회전비를 조절하는 일 예를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 촬상 장치의 실시예들을 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 촬상 장치의 일 실시예의 정면 사시도이다. 도 2는 촬상 장치의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다. 본 실시예의 촬상 장치는 정지영상을 촬영하는 디지털 스틸 카메라나 동영상을 촬영하는 디지털 비디오 카메라 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 촬상 장치는 본체(10), 줌 렌즈부(100), 촬상부(120), 및 제어부(140)를 포함할 수 있다. 본체(10)은 촬상장치의 외관을 형성한다. 줌 렌즈부(100)는 광이 입사되는 입사창(101)이 본체(10)의 전면부(11)로 노출되도록 본체(100)에 지지된다. 줌 렌즈부(100)는 줌 배율 조절을 위하여 도 1에 실선 및 점선으로 도시된 바와 같이 경통(도 2: 114)이 광축(도 2: 1) 방향으로 진퇴될 수 있다.
줌 렌즈부(100)는 영상광을 촬상부(120)의 촬상면에 결상시키기 위한 복수의 렌즈(115)와, 이들을 지지하는 경통(113)(114)을 구비한다. 렌즈들(115)은 서로의 간격이 변동 가능하게 배치된다. 렌즈들(115)의 간격이 변동되면 줌 배율이나 초점 등이 조절될 수 있다. 렌즈들(115)은 줌 모터(160)를 포함하는 구동수단에 의하여 구동됨으로써 서로에 대한 위치가 변동될 수 있다. 렌즈들(115)은 피사체의 크기를 확대하거나 축소시키는 줌렌즈와, 피사체의 초점을 조절하는 포커스 렌즈 등을 포함할 수 있다.
줌 렌즈부(100)는 광각 및 망원 촬영이 가능한 어떠한 구조라도 무방하다. 예를 들어, 도 2에 간략하게 도시된 바와 같이, 줌 렌즈부(100)는 제1렌즈군(111)이 지지된 제1경통(113)과, 제2렌즈군(112)이 지지된 제2경통(114)을 포함할 수 있다. 제2경통(114)은 예를 들어 줌 모터(160)에 의하여 광축(1) 방향으로 이동될 수 있다. 이에 의하여 광각 촬영과 망원 촬영이 가능하다. 제어부(140)의 렌즈 제어부(142)는 줌 배율 조절, 초점 조절을 위하여 렌즈들(115)의 위치를 제어한다. 줌 렌즈부(100)는 본체(10)에 고정될 수 있으며, 렌즈 교환식인 경우 줌 렌즈부(100)는 본체(10)에 착탈될 수 있다. 줌 렌즈부(100)는 도 2에 도시된 예에 한정되지 않으며, 줌 배율 등에 따라 다양한 구조를 가질 수 있다.
일 예로서, 제어부(140)는 화상 변환부(141)와, 렌즈 제어부(142)와, 메모리 제어부(143)와, 표시 제어부(144)와, 화상 압축부(145)와, 촬영 제어부(145)와, 입력 수신부(148) 등을 구비할 수 있다.
촬상부(120)는 영상광을 받아서 이를 전기적 신호로 변환하며, 촬상소자(미도시)를 포함한다. 촬상소자는 씨씨디(CCD; charge coupled device) 또는 씨모스(CMOS; complementary metal oxide semiconductor)와 같은 광전 변환 소자를 포함하여, 렌즈들(115)을 통과하여 입사된 영상광을 전기적 신호로 변환한다. 촬상부(120)는 촬영 제어부(145)로부터 인가되는 제어 신호에 의해 구동된다. 촬상부(120)에 의해 생성된 전기적 신호는 화상 변환부(141)에 의해 화상 데이터로 변환된다. 제어부(140)의 촬영 제어부(145)는 촬상부(120)를 제어함으로써 촬영 동작을 실행한다.
예를 들어, 화상 변환부(141)는 촬상부(120)의 전기적 신호를 RGB 데이터로 변환한 후, RGB 데이터를 휘도(Y) 신호 및 색차(UV) 신호를 포함하는 YUV 신호와 같은 형태의 원시 데이터(raw data)로 변환할 수 있다. 화상 변환부(141)에 의한 변환 과정은, 예를 들어 상관 이중 샘플링 회로(CDS 회로)를 이용하여 전기적 신호에 포함된 촬상부(120)의 구동 노이즈를 감소시키는 단계와, 자동이득제어회로(AGC회로)에 의해 노이즈 저감 후의 신호의 게인을 조정하는 단계와, A/D 변환기를 이용해 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계와, 디지털 신호에 대한 픽셀 결함 보정, 게인 보정, 화이트 밸런스 보정, 감마 보정 등의 신호 처리와 같은 세부 단계들을 포함할 수 있다.
메모리 제어부(143)는 메모리(130)에 대한 데이터 기록과, 기록된 데이터나 설정 정보 등의 독출을 제어한다. 메모리(130)는 휘발성 내장 메모리일 수 있으며, 예를 들면, SDRAM(synchronous DRAM) 등의 반도체 기억 소자를 포함할 수 있다. 메모리(130)는 화상 변환부(141)에 의해 생성된 화상 데이터를 임시적으로 저장하는 버퍼 메모리 기능 및 데이터 처리 작업을 위해 사용되는 작업 메모리 기능을 수행할 수 있다. 또한 메모리(130)는 비휘발성 외장 메모리일 수 있으며, 예를 들어 메모리 스틱, SD/MMC 와 같은 플래시 메모리나, HDD 와 같은 저장 장치나 DVD 또는 CD 와 같은 광 저장 장치일 수 있다. 이 경우 메모리(130)에는 화상 압축부(149)에 의해 JPEG 파일, TIF 파일, GIF 파일, PCX 파일 등과 같은 형태로 압축 변환된 화상 데이터가 저장될 수 있다.
표시부(150)는, 예를 들어 본체(10)의 후면부(12)에 배치될 수 있으며, 액정 표시 장치(LCD; liquid crystal display)나 유기전계 발광장치(OLED) 등의 표시 장치에 의하여 구현될 수 있다. 또한 표시부(150)의 표면에는 표면의 터치를 감지하여 감지된 위치에 대응하는 신호를 발생시키는 터치 패널이 배치될 수도 있다.
사용자 입력부(170)는 도 1에 도시된 바와 같이 다양한 형태의 버튼, 회전식 노브 등에 의하여 구현될 수 있다. 사용자는 사용자 입력부(170)를 통하여 촬영 조작, 촬영된 화상을 확인하기 위한 조작, 등을 할 수 있다.
표시부(150)는 촬영된 화상, 메모리(130)에 저장된 화상 등을 표시할 수 있다. 또한, 표시부(150)는 사용자에게 촬영의 대상이 되는 피사체의 구도와 촬영 조건을 확인할 수 있도록 보조하는 촬영보조 영상을 제공할 수 있다. 촬영보조 영상은, 피사체를 촬영하기 전에 줌 렌즈부(100)을 통하여 촬상부(120)에 결상된 화상을 예를 들어 조리개값, 셔터 속도, 초점 위치, 등의 촬영보조 정보와 함께 표시함으로써 제공될 수 있다.
제어부(140)는 촬상부(120), 줌 렌즈부(100), 표시부(150), 사용자 입력부(150), 메모리(130) 등과 전기적으로 연결되며, 각각의 구성 요소의 작동을 제어하기 위해 이들 구성 요소와 제어 신호를 주고받거나, 데이터를 처리하는 등의 기능을 수행한다. 제어부(140)는 마이크로 칩이나, 마이크로 칩을 구비하는 회로보드로 구현될 수 있으며, 제어부(140)에 포함되는 각 구성 요소들은 제어부(140)에 내장되는 소프트웨어나 회로들에 의해 구현될 수 있다.
사용자는 촬상 과정에서 줌 렌즈부(100)의 줌 배율을 선택할 수 있다. 본 실시예의 촬상 장치에 따르면, 줌 배율의 선택은 줌 링(200)의 조작에 의하여 구현된다. 본체(10)의 전면부(11)에는 줌 링(200)이 회전될 수 있게 설치된다. 줌 링(100)의 회전은 회전 검출부(300)에 의하여 검출된다. 본 실시예의 회전 검출부(300)는 줌 링(200)의 회전 각도를 1보다 큰 증폭비로 증폭하여 검출한다. 회전 검출부(300)에 의하여 검출된 회전 검출 신호는 제어부(140)로 전달된다. 제어부(140)는 회전 검출 신호에 근거하여 줌 링(200)의 회전량과 회전 방향을 산출하고, 산출된 회전량과 회전 방향에 근거하여 줌 렌즈부(100)을 구동한다. 예를 들어, 제어부(140)는 줌 링(200)의 회전량과 회전 방향으로부터 줌 배율을 산출하고, 줌 배율에 대응되는 렌즈들(115)의 구동량을 결정한다. 그런 다음, 렌즈 제어부(142)를 통하여 줌 모터(160)를 제어함으로써, 줌 렌즈부(100)가 줌 링(200)의 조작량에 대응되는 줌 배율을 갖도록 한다.
도 3은 줌 링(200)을 상세하게 도시한 부분 단면 사시도이다. 도 1과 도 3을 참조하면, 줌 링(200)은 본체(10)의 전면부(11)에 회전될 수 있게 설치된다. 줌 링(200)은 줌 렌즈부(100)을 에워싸는 형태를 가질 수 있으며, 줌 링(200)의 회전축은 광축(도 2: 1)과 일치될 수 있다. 사용자는 촬상장치를 파지한 상태에서 한 손으로 전면부(10)에 설치된 줌 링(100)을 회전시킬 수 있다.
일 실시예로서, 본체(10)의 전면부(11)에는 홀더(230)가 설치된다. 홀더(230)에는 광축(1) 방향으로 돌출된 환형의 리브(231)가 마련된다. 줌 링(200)은 홀더(230)에 광축(1) 방향으로 삽입되어 리브(231)에 지지될 수 있다. 줌 링(200)에는 리브(231)의 외측면(231a)과 상면(231b)에 각각 지지되는 제1지지부(201)와 제2지지부(202)가 마련된다. 링 형상의 렌즈 가이드(240)는 줌 렌즈부(100)가 통과되는 중공부(241)를 구비하는 링 형상의 부재로서, 줌 링(200)의 반경 방향의 내측에 위치되며, 홀더(220)에 광축(1) 방향으로 삽입되어 결합된다. 렌즈 가이드(240)는 줌 링(200)이 광축(1) 방향으로 홀더(230)로부터 이탈되지 않도록 줌 링(200)을 지지한다. 예를 들어, 줌 링(200)에는 반경 방향으로 내측으로 돌출된 제3지지부(203)가 마련되며, 렌즈 가이드(240)에는 그 외주로부터 반경방향의 외측으로 돌출되어, 제3지지부(203)의 광축(1) 방향의 외측에 위치되는 외측 지지부(242)가 마련될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 줌 링(200)은 광축(1) 방향 및 반경 방향으로 유동되지 않도록 홀더(230)와 렌즈 가이드(240) 사이에 위치되며, 홀더(230) 및 렌즈 가이드(240)에 대하여 회전될 수 있다. 홀더(230)와 줌 링(200) 사이에는 오-링(O-ring)(250)이 개재될 수 있다. 일 예로서, 오-링(250)은 리브(231)의 외측면(231a)과 상면(231b)으로부터 몰입된 오목부(232)에 설치될 수 있다. 오-링(250)은 고무 등의 탄성을 가진 재료로 형성될 수 있다. 줌 링(200)이 홀더(230)에 결합되면, 오-링(250)은 줌 링(200)의 제1, 제2지지부(201)(202)에 의하여 탄력적으로 눌리며, 줌 링(200)에 회전 저항을 부여한다.
도 4는 줌 링(200)의 회전을 검출하는 회전 검출부(300)의 일 실시예의 사시도이다. 도 4를 참조하면, 회전 검출부(300)는 줌 링(200)과 연결되어 회전되는 슬릿부재(310)와, 슬릿부재(310)의 회전을 검출하는 센서(320)를 포함한다. 슬릿부재(310)는 서로 간격을 두고 회전방향으로 배열된 다수의 블레이드(311)를 구비한다.
줌 링(200)의 회전은 회전부재(300)를 거쳐 슬릿부재(310)에 전달될 수 있다. 회전부재(330)는 줌 링(200)과 연결되는 제1연결부(331)와, 슬릿부재(310)와 연결되는 제2연결부(332)를 구비한다. 제2연결부(332)와 슬릿부재(310) 사이에는 회전 연결부(350)가 개재될 수 있다.
회전부재(330)와 줌 링(200)은 다양한 연결구조에 의하여 연결될 수 있다. 도 5는 회전부재(330)와 줌 링(200)과의 연결구조의 일 실시예를 도시한 단면도이다. 도 5를 참조하면, 회전부재(330)와 줌 링(200)은 마찰 접촉 방식에 의하여 연결된다. 제1연결부(331)는 줌 링(200)의 내주면(206)과 마찰접촉된다. 이 경우, 제1연결부(331)는 예를 들어 원통형의 마찰부(331a)에 의하여 구현될 수 있다. 마찰부(331a)는 예를 들어 고무 링일 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여 줌 링(200)에 특별한 동력 연결 기구를 마련하지 않고 줌 링(200)와 슬릿부재(310)를 연결할 수 있다. 마찰부(331a)의 직경은 줌 링(200)의 내주면(206)의 직경보다 작다. 이에 의하여, 줌 링(200)에 대한 슬릿 부재(310)와의 회전비를 1보다 크게 할 수 있다.
도 6은 회전부재(330)와 줌 링(200)과의 연결구조의 다른 실시예를 도시한 단면도이다. 도 6을 참조하면, 회전부재(330)는 줌 링(200)과 기어 연결구조에 의하여 연결될 수 있다. 줌 링(200)의 내주면(206)에 링 기어(207)가 마련되고, 제1연결부(331)는 링 기어(207)에 맞물리는 기어(331b)에 의하여 구현될 수 있다. 기어(331b)의 잇수는 링 기어(207)의 잇수보다 적다. 이에 의하여, 줌 링(200)에 대한 슬릿 부재(310)와의 회전비를 1보다 크게 할 수 있다.
전술한 제1연결부(331)와 줌 링(200)과의 연결을 위한 공간은 홀더(230)의 일부와 리브(231)의 일부가 생략됨으로써 확보될 수 있다.
회전 연결부(350)는 기어 연결구조, 벨트 연결구조 등 회전부재(330)의 회전력을 슬릿부재(310)로 전달할 수 있는 다양한 회전전달구조에 의하여 구현될 수 있다. 일 예로서, 회전부재(330)와 슬릿부재(310)와의 연결구조로서는 기어 연결구조가 채용될 수 있다. 이 경우, 제2연결부(332)는 도 5에 도시된 바와 같이 기어(332a)에 의하여 구현된다. 슬릿부재(310)에는 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 블레이드(311)와 동축을 이루며 그로부터 축방향으로 이격된 기어(312)가 마련될 수 있다. 기어(332a)와 기어(312)는 직접 맞물릴 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 기어(332a)와 기어(312) 사이에 하나 이상의 연결기어(340)가 개재될 수도 있다.
회전부재(330)와 슬릿부재(310)는 벨트, 와이어 등의 동력연결수단에 의하여 서로 연결될 수도 있다. 도 7은 회전부재(330)와 슬릿부재(310)의 연결구조의 일 실시예의 사시도이다. 도 7을 참조하면, 제2연결부(332)는 벨트(또는 와이어)(340a)가 지지되는 구동풀리(332b)에 의하여 구현될 수 있으며, 슬릿부재(310)에는 기어(도 4: 312) 대신에 구동풀리(332b)와 짝을 이루는 종동 풀리(312a)가 마련될 수 있다.
줌 링(200)의 회전량과 회전 방향을 검출하기 위하여, 센서(320)는 제1, 제2센서(320a)(320b)를 포함할 수 있다. 제1, 제2센서(320a)(320b)는 예를 들어 포토인터럽터방식의 센서(PI(photo-interrupter)센서)일 수 있다. 제1, 제2센서(320a)(320b)는 블레이드(311)를 사이에 두고 배치되는 발광부(321)와 수광부(322)를 구비할 수 있다. 블레이드(311)의 위치에 따라 수광부(322)에서의 광의 검출 여부를 카운트함으로써 줌 링(200)의 회전량을 검출할 수 있다. 도 8은 제1, 제2센서(320a)(320b)의 배치 상태를 보여주는 도면이다. 제1, 제2센서(320a)(320b)는 블레이드(311)를 검출하는 경우 그 검출 신호(S1)(S2)가 위상 차이가 나도록 배치된다. 즉, 제1, 제2센서(320a)(320b)는 검출신호(S1)(S2)가 완전히 겹쳐지지 않도록 배치된다. 일 예로서, 도 8에서 검출 신호(S1)(S2)가 90도 위상 차이가 나도록 제1, 제2센서(320a)(320b)가 배치된 예가 도시되어 있으나, 위상 차이는 이에 한하지 않는다. 검출신호(S1)(S2)의 위상 차이는 검출신호(S1)의 라이징 에지(rising edge)(또는 폴링 에지(fallign edgs))가 검출신호(S2)의 라이징 에지(rising edge) 또는 폴링 에지(fallign edgs)와 일치되지 않도록 결정될 수 있다.
도 9a는 줌 링(200)이 시계방향(CW)으로 회전될 때의 검출신호(S1)(S2)를 도시한 도면이며, 도 9b는 줌 링(200)이 반시계방향(CCW)으로 회전될 때의 검출신호(S1)(S2)를 도시한 도면이다. 도 9a 및 도 9b에서 '1'은 블레이드(311)가 검출된 상태, '0'은 블레이드(311)가 검출되지 않는 상태를 의미한다. 임의의 시간에서 검출신호(S1)(S2)의 조합은 (1,0), (1,1), (0,1), (0,0)의 네 가지 상태 중 하나이다. 도 9a를 참조하면, 줌 링(200)이 시계 방향으로 회전될 때에, 검출신호(S1)(S2)의 조합은 (1,0)-(1,1)-(0,1)-(0,0)이 연결된 순환 고리 상태로 변한다. 도 9b를 참조하면, 줌 링(200)이 반시계 방향으로 회전될 때에, 검출신호(S1)(S2)의 조합은 (0,0)-(0,1)-(1,1)-(1,0)이 연결된 순환 고리 상태로 변한다. 그러므로, 검출신호(S1)(S2)의 조합이 변하는 상태를 알면 줌 링(200)의 회전 방향을 알 수 있다.
다시 설명하면, 검출신호(S1)(S2)의 조합에서 '1'을 H(high), '0'을 L(low)라 하면, 검출신호(S1)(S2)의 조합은 아래 표 1과 같이 정리될 수 있다.
상태 S1 S2
A1 L L
A2 H L
A3 H H
A4 L H
위의 표에서 줌 링(200)이 시계 방향으로 회전되는 경우에는 검출신호(S1)(S2)의 조합은 A1-A2-A3-A4-A1-A2...의 형태로 변하며, 줌 링(200)이 반시계 방향으로 회전되는 경우에는 검출신호(S1)(S2)의 조합은 A4-A3-A2-A1-A4-A3...의 형태로 변한다. 그러므로, 예를 들어 검출신호(S1)(S2)의 조합이 'A4'인 상태에서 'A3'인 상태로 변한다면 줌 링(200)은 반시계 방향으로 회전되는 것이며, 'A1'인 상태로 변하면 줌 링(200)은 시계 방향으로 회전되는 것이다.
줌 링(200)의 회전량은 제1, 제2센서(320a)(320b)의 검출신호(S1)(S2) 중 어느 하나의 'H' 또는 'L' 상태를 카운트하고, 여기에 검출신호(S1)(S2)의 주기에 대응되는 슬릿부재(310)의 회전각도와 줌 링(200)과 슬릿부재(310)의 회전비를 곱하여 산출될 수 있다.
고무 링(331a)의 직경 또는 기어(331b)의 잇수는 줌 링(200)의 내주면(206)의 직경 또는 내주면(206)에 마련된 기어(207)의 잇수보다 매우 작다. 그러므로, 줌 링(200)에 대한 슬릿부재(310)의 회전비는 '1' 이상이다. 따라서, 줌 링(200)의 회전량은 증폭되어 슬릿부재(310)로 전달된다. 이와 같이 줌 링(200)과 슬릿부재(310)의 회전비를 '1'이상으로 함으로써, 줌 링(200)의 회전량을 센서(320)에 의하여 매우 높은 감도로 검출할 수 있으며, 줌 링(200)의 약간의 회전으로도 정밀하게 줌 배율을 조절할 수 있다.
예를 들어, 도 10은 줌 링(200)에 대한 슬릿부재(310)의 회전비의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 10을 참조하면, 줌 링(200)의 내주면(206)의 직경이 57mm이며, 내주면(206)에 마찰접촉되는 제1연결부(331)의 직경이 3mm이다. 또한, 제2연결부(332)의 기어(332a)의 잇수는 10개이며, 슬릿부재(310)의 기어(312)의 잇수는 19개이다. 연결기어(340)는 1단 기어이므로 연결기어(340)의 잇수는 회전비에 영향을 미치지 않는다.
이와 같은 구성에 의하면,
Figure pat00001
가 된다.
줌 링(200)과 회전부재(330)가 기어 연결구조에 의하여 연결된 경우에는 줌 링(200)의 내주면(206)에 마련된 기어(207)의 잇수를 190개로, 제1연결부(331)의 기어(332a)의 잇수를 10개로 하면 회전비가 10이 되도록 할 수 있다.
도 10에 도시된 예에 따르면, 줌 링(200)이 1도 회전될 때에 슬릿부재(310)는 10도 회전된다. 그러므로, 줌 링(200)의 회전량을 매우 높은 감도로 검출할 수 있다. 일 예로서, 줌 링(200)의 회전 범위가 45도일 경우 슬릿부재(310)는 450도 회전되며, 줌 링(200)을 45도 범위로 회전시킴으로써 광각과 망원 사이에서 줌 배율 조절이 가능하다. 인접한 블레이드들(311) 사이의 간격을 예를 들어 10도로 설정함으로써 광각과 망원 사이의 줌 배율을 45단계로 분할하여 줌 배율을 조절할 수 있다. 또한, 줌 링(200)의 고속 회전에 대비하여 블레이드들(311) 사이의 간격을 적절히 선정함으로써 회전 검출 에러없이 안정적으로 줌 링(200)의 회전을 검출할 수 있다.
회전비는 고무 링(331a)의 직경, 기어(332a) 및 기어(312)의 잇수, 구동 풀리(332b)와 종동 풀리(312a)의 직경에 의하여 결정될 수 있으며, 이들 인자(parameter)들을 조절함으로서 소망하는 회전량 검출 감도를 얻을 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이 연결기어(340)로서 2단 기어를 채용함으로서 회전비를 조절할 수도 있다. 예를 들어, 연결기어(340b)는 기어(332a)에 맞물리는 기어(341)와, 기어(312)에 맞물리는 기어(342)를 구비한다. 기어(341)의 잇수는 기어(342)의 잇수보다 작다. 이와 같은 구성에 의하면, 회전비를 더 크게 할 수 있다. 반대로, 기어(341)의 잇수를 기어(342)의 잇수보다 크게 함으로써 회전비를 줄일 수도 있다.
종래에는 줌 링(200)의 내주면(206)에 흑색(black)과 백색(white)이 반복 배열된 패턴을 형성하고, 이 패턴을 반사형 광센서를 이용하여 검출하는 방식이 사용되었으나, 이 방식에 따르면, 흑색과 백색 패턴의 간격을 줄이는 데에 한계가 있어서 줌 링(200)의 회전량의 검출 감도를 향상시키는 데에 한계가 있었다. 또한, 줌 링(200)의 회전을 증폭없이 그대로 검출하므로, 줌 링(200)을 고속으로 회전시키는 경우에는 검출 에러가 발생될 가능성이 있다.
본 실시예의 촬상 장치에 따르면, 줌 링(200)과 슬릿부재(310)의 회전비가 '1' 보다 크므로 보다 높은 감도로 줌 링(200)의 회전량을 검출할 수 있다. 또한, 상대적으로 줌 링(200)의 회전량을 적게 하면서 광각에서 망원 사이의 줌 배율을 선택할 수 있으며, 줌 링(200)이 고속으로 회전되는 경우에도 안정적으로 줌 링(200)의 회전을 검출할 수 있다.
센서(320)로서 PI센서를 채용함으로써 반사형 광센서에 비하여 높은 정밀도로 줌 링(200)의 회전량을 검출할 수 있다.
이상, 촬상 장치의 실시예들을 설명하였으나, 상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
10...본체 11...본체의 전면부
100...줌 렌즈부 200...줌 링
300...회전 검출부 310...슬릿부재
320...센서 330...회전부재
340...연결기어 350...회전 연결부

Claims (15)

  1. 영상광을 촬상부에 결상시키는 줌 렌즈부;
    상기 줌 렌즈 주위로 수동 조작에 의하여 회전될 수 있게 설치되는 줌 링;
    회전방향으로 서로 이격되게 배치되는 다수의 블레이드를 구비하고 상기 줌 링과 연결되어 회전되는 슬릿부재와, 상기 슬릿 부재의 회전을 검출하는 센서를 포함하는 회전 검출부;
    상기 센서의 검출 신호에 근거하여 상기 줌 렌즈부를 구동하여 줌 배율을 조절하는 렌즈 제어부;를 포함하며,
    상기 줌 링과 상기 슬릿 부재의 회전비는 1보다 큰 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬릿 부재와 상기 줌 링 사이에 위치되며, 상기 줌 링과 연결되는 제1연결부와 상기 슬릿 부재와 연결되는 제2연결부를 구비하는 회전부재;를 더 구비하는 촬상 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1연결부는 상기 줌 링의 내주면에 마찰 접촉되어 회전되는 마찰부;를 포함하며,
    상기 내주면의 직경은 상기 마찰부의 직경보다 큰 촬상 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 줌 링의 내주면에는 링 기어가 마련되며,
    상기 제1연결부는 상기 링 기어에 맞물리는 기어를 포함하며,
    상기 기어의 잇수는 상기 링 기어의 잇수보다 작은 촬상 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2연결부와 상기 슬릿 부재를 연결하는 기어 연결 구조에 의하여 연결하는 회전 연결부;를 더 구비하는 촬상 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서는 제1, 제2센서를 포함하며,
    상기 제1, 제2센서는 그 검출 신호가 위상 차이가 나도록 배치되는 촬상 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 블레이드를 사이에 두고 서로 대향되게 배치되는 발광부와 수광부를 구비하는 포토인터럽터 센서를 포함하는 촬상 장치.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 줌 렌즈부가 지지되는 본체;를 더 구비하며,
    상기 줌 링은 상기 본체의 전면부에 배치되는 촬상 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 줌 링의 회전축은 상기 줌 렌즈부의 광축과 일치되는 촬상 장치.
  10. 영상광을 촬상부에 결상시키는 줌 렌즈부;
    상기 줌 렌즈부가 지지되는 본체;
    수동 조작에 의하여 회전될 수 있게 상기 본체의 전면부에 설치되는 줌 링;
    상기 줌 링의 회전각도를 확대하여 검출하는 회전 검출부;
    상기 회전 검출부의 검출 신호에 근거하여 상기 줌 렌즈부를 구동하여 줌 배율을 조절하는 제어부;를 포함하는 촬상 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 회전 검출부는,
    상기 줌 링과 연결되어 회전되며 상기 줌 링에 대하여 1보다 큰 회전비를 갖는 슬릿부재;
    상기 슬릿 부재의 회전을 검출하는 포토인터럽터 방식의 센서;를 포함하는 촬상 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센서는 서로 위상차이가 나도록 배치되는 제1, 제2센서를 포함하는 촬상 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 줌 링과 상기 슬릿 부재를 연결하는 것으로서, 상기 줌 링과 마찰 접촉 구조에 의하여 연결되어 회전되는 회전부재;를 더 구비하는 촬상 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 회전부재는 상기 줌 링의 내주면에 접촉되는 고무 링을 포함하는 촬상 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 회전 부재와 상기 슬릿 부재를 기어 연결 구조에 의하여 연결하는 회전 연결부;를 더 구비하는 촬상 장치.
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