KR20170045777A - 적외선 카메라용 셔터장치 - Google Patents

Abstract

적외선 카메라용 셔터장치가 개시된다. 개시된 적외선 카메라용 셔터장치는 모터와, 셔터 블레이드와, 상기 모터와 상기 셔터 블레이드를 연결하여 상기 모터의 회전을 상기 셔터 블레이드에 전달시키는 베벨피니언기어와 베벨링기어로 이루어진 베벨기어를 포함하는 적외선 카메라용 셔터장치에 있어서, 상기 베벨피니언기어와 상기 모터 사이에 설치되어, 상기 모터의 회전속도를 감속하여 상기 베벨피니언기어에 전달하는 유성기어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

적외선 카메라용 셔터장치{SHUTTER DEVICE FOR THERMAL CAMERA}

본 발명은 적외선 카메라용 셔터장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 등의 이동체에 설치되어 외부의 충격이나 진동에도 견딜 수 있는 탁월한 내구성을 갖는 적외선 카메라용 셔터장치에 관한 것이다.

일반적으로 적외선 카메라(또는 "열상 카메라"라고도 함)는 피사체의 적외선 영상을 촬영하는 장치로서, 피사체에서 방사되는 적외선 에너지가 적외선렌즈를 통과하여 적외선 디텍터(detector)에 검출되는 구조을 갖는다. 적외선 디텍터는 초점면배열(FPA: Focal Plane Array) 구조를 가지고 있으며, 이러한 적외선 디텍터는 적외선을 검출하여 전기신호로 변환하고, 디텍터 후단의 데이터 처리부에서 이 전기 신호를 온도데이터로 변환하고 디스플레이 함으로써 사용자가 피사체의 온도분포를 화면으로 볼 수 있다.

한편, 적외선 카메라는 일반 실상 카메라의 셔터가 카메라 외부로부터 빛의 유입을 차단하는 것과 유사하게 적외선 렌즈를 통해 적외선 디텍터로 입사하는 적외선을 차단해주어 적외선 디텍터의 온도데이터의 불균일 보정(NUC)을 하기 위한 셔터를 구비한다.

종래의 적외선 카메라용 셔터장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 모터(10)의 회전이 베벨피니언기어(20)와 베벨링기어(30)로 구성된 베벨기어부를 통해 셔터 블레이드(40)에 전달되도록 구성되어, 제어부에서 모터(10)를 제어함으로써, 셔터 블레이드(40)가 회동운동하면서 적외선 카메라의 적외선 렌즈를 통해 적외선 디텍터로 입사하는 전외선을 선택적으로 차단해준다.

이러한 종래의 적외선 카메라용 셔터장치는 외부의 진동이나 충격에 의해 잘 견딜 수 있는 내구성이 필요하다. 특히, 자동차의 나이트 비전과 같이 적외선 카메라가 자동차 등의 이동체에 설치된 경우, 자동차의 주행에 따른 엔진 진동이나 주행충격을 견디는 내구성이 더욱더 필요하게 된다.

하지만, 종래의 적외선 카메라용 셔터장치는 모터(10)의 회전을 베벨기어부(20,30)만을 통해 감속해주어 셔터 블레이드(40)를 회동시키는 구성으로, 베벨피니언기어(20)와 베벨피니언기어(30)의 기어비를 통해서만 모터(10) 회전속도의 감소비가 정해지기 때문에, 베벨링기어(30)의 톱니수가 제한된 원주공간상에 많이 형성되어 있어야 하고, 이에 따라 베벨링기어(30)의 치폭이 매우 작아질 수 밖에 없는 구조를 갖는다.

구체적으로, 적외선 카메라용 셔터장치에 사용되는 모터(10)는 15000~20000rpm의 회전속도를 가지며, 이러한 모터(10)의 회전속도는 일정회전속도로 감속하여 셔터 블레이드(40)에 전달되도록 한다. 일반적인 예로, 모터(10)의 회전속도를 베벨기어(20,30)를 통해 10:1로 감속하여 셔터 블레이드(40)에 전달하기 위해서는 베벨피니언기어(20)과 베벨링기어(30)의 톱니수의 비가 1:10으로 이루어져야 하며 베벨피니언기어(20)의 톱니가 10개 형성된 경우, 베벨링기어(30)의 톱니는 100개가 형성되어 있어야 하기 때문에, 한정된 베벨링기어(30)의 원주상에 100개의 톱니를 형성할 경우, 베벨링기어(30)의 치폭이 수 밀리미터(mm)에 불과할 정도로 매우 작아질 수 밖에 없다.

이와 같이 셔터장치의 베벨링기어(30)의 치폭이 매우 작을 경우, 기어톱니 하나가 받을 수 있는 압력토크가 작아지게 되어, 셔터 블레이드(40)의 회동중 외부에서 가해지는 충격이나 진동에 의해 베벨링기어(30)의 톱니 일부가 깨져 버림으로써 모터(10)의 회전력이 정상적으로 셔터 블레이드(40)에 전달되지 않는 문제가 발생하고 이로 인해 NUC 과정이 정상적으로 이루어지지 않아 적외선 카메라의 전체적인 고장의 원인이 되었다.

또한, 종래의 적외선 카메라용 셔터장치는 지속적인 사용에 의해 베벨피니언기어(20)와 베벨링기어(30)의 톱니들이 마모되어, 베벨피니언기어(20)와 베벨링기어(30)의 맞닿는 톱니들간의 간격이 벌어져 백래쉬 현상이 발생하여 정상적인 셔터장치의 동작이 이루어지지 않는 문제가 있었다.

또한, 종래의 적외선 카메라용 셔터장치는 셔터 블레이드(40)가 베벨링기어(30)에 접하도록 결합되도록 구성되어, 외부의 진동이나 충격에 의해 셔터 블레이드(40)와 베벨링기어(30) 사이의 충격이 흡수되지 않아, 셔터 블레이드(40)의 손상 또는 셔터 블레이드(40)와 베벨링기어(30)의 결합상태에 약해져서 결국 셔터장치의 고장으로 이어지는 문제를 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고 창안된 것으로서, 종래에 비해 내구성이 월등히 향상되도록 구조가 개선된 형태의 적외선 카메라용 셔터장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 베벨피니언기어와 베벨링기어의 치합상태가 지속적으로 양호한 상태를 유지하도록 하여, 모터의 회전이 셔터 블레이드에 잘 전달되게 함으로써 셔터장치의 수명을 연장시킬 수 있도록 개선된 구조를 갖는 적외선 카메라용 셔터장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 외부의 충격이나 진동에 의해 셔터 블레이드와 베벨기어 사이의 충격을 방지하여 셔터 블레이드의 손상에 따른 고장을 방지할 수 있도록 개선된 구조를 갖는 적외선 카메라용 셔터장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 적외선 카메라용 셔터장치는 모터와, 셔터 블레이드와, 상기 모터와 상기 셔터 블레이드를 연결하여 상기 모터의 회전을 상기 셔터 블레이드에 전달시키는 베벨피니언기어와 베벨링기어로 이루어진 베벨기어를 포함하는 적외선 카메라용 셔터장치에 있어서, 상기 베벨피니언기어와 상기 모터 사이에 설치되어, 상기 모터의 회전속도를 감속하여 상기 베벨피니언기어에 전달하는 유성기어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 베벨피니언기어와 상기 유성기어부 사이에 설치되어 상기 베벨피니언기어를 상기 베벨링기어 측으로 밀어주는 가압텐션부재;를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 가압텐션 부재는 일측으로 볼록한 돔형상의 원판형으로 이루어지며, 상기 가압텐션 부재는 중심에 상기 유성기어부의 출력축이 통과하는 중공홀과, 상기 중공홀을 기준으로 방사상으로 형성되는 복수의 절개홈과, 상기 복수의 절개홈 사이에 형성되어 상기 베벨피니언기어를 상기 베벨링기어측으로 탄성가압하는 탄성 날개편을 구비하도록 구성할 수 있다.

상기 베벨링기어와 상기 셔터 블레이드 사이에 설치되어 충격을 흡수하는 탄성부재;를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 베벨링기어와 상기 셔터 블레이드는 이격되게 설치되도록 구성할 수 있다.

상기 탄성부재는 복수개로 이루어지며, 상기 베벨링기어의 중심을 기준으로 방사상으로 균등간격으로 설치되도록 구성할 수 있다.

상기 탄성부재는 코일스프링으로 이루어지도록 구성할 수 있다.

상기 베벨링기어와 상기 셔터 블레이드의 마주하는 한 쌍의 면에는 상기 탄성부재의 양측부가 삽입되는 제1안착홈 및 제2안착홈이 형성되도록 구성할 수 있다.

상기 셔터 블레이드는 적외선 카메라의 디텍터와 렌즈 사이에 배치되며, 상기 셔터 블레이드의 양면 중 상기 디텍터와 대향되는 면에 설치되며, 전기인가에 따라 상기 셔터 블레이드를 가열시키는 히터부재; 상기 셔터 블레이드가 제1 온도로 가열되도록 상기 히터부재를 제어하며, 상기 디텍터에서 검출된 제2온도와 상기 제1 온도를 통해 상기 디텍터를 보정하는 제어부;를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 셔터 블레이드는 적외선 카메라의 디텍터와 렌즈 사이에 배치되며, 상기 셔터 블레이드의 양면 중 상기 디텍터와 대향되는 면에 설치되며, 전기인가에 따라 상기 셔터 블레이드를 가열시키는 히터부재; 상기 셔터 블레이드의 온도를 측정하는 온도센서; 및, 상기 셔터 블레이드가 상기 히터부재에 의해 가열된 상태에서, 상기 온도센서로부터 검출된 제1검출온도와 상기 디텍터에서 검출된 제2검출온도를 통해 상기 디텍터를 보정하는 제어부;를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

상기한 바에 따르면, 본 발명의 셔터장치는 모터와 베벨기어 사이에 유성기어부를 설치하여, 모터의 회전을 유성기어부에서 감속하여 베벨기어에 전달해주는 구조이므로, 베벨기어의 베벨링기어의 톱니크기를 크게 형성할 수 있고, 이에 따라 베벨링기어가 받는 부하를 줄일 수 있어 내구성이 월등히 향상되며 셔터장치의 수명이 길어질 수 있다.

또한, 유성기어부와 베벨피니언기어 사이에 가압텐션 부재가 설치되어, 베벨피니언기어가 베벨링기어측으로 탄성가압되는 구조이므로, 베벨피니언기와 베벨링기어의 치합된 톱니들이 마모되더라도 톱니들이 밀접하게 되는 양호한 치합상태를 지속적으로 유지하여 정확한 동력전달이 이루어질 수 있어 내구성이 좋아지고 셔터장치의 수명이 연장되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 셔터 블레이드와 베벨링기어 사이에 탄성부재가 설치되어 있어, 외부의 충격이나 진동에 의해 셔터 블레이드와 베벨기어 사이의 충격을 방지하여 셔터 블레이드의 손상에 따른 고장을 방지할 수 있어, 내구성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 셔터 블레이드를 인위적으로 가열하도록 히터부재가 설치되어 적외선 카메라의 적외선 디텍터의 NUC 보정이 사용중인 제품에서도 보다 용이하게 정밀하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래의 적외선 카메라용 셔터장치를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 카메라용 셔터장치를 나타낸 사시도이고,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 카메라용 셔터장치를 나타낸 분해 사시도이고,
도4는 도3의 일부 구성들을 타 방향으로 바라본 상태를 나타낸 도면이고,
도5는 도3의 가압텐션 부재의 정면도(a)와 측면도(b)를 나타낸 도면이고,
도6은 도2에서 베벨기어, 가압텐션 부재, 유성기어부가 결합된 상태를 나타낸 측면도이고,
도7은 도2에서 셔터 블레이드와 베벨링기어의 결합상태를 나타낸 도면이고,
도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 카메라용 셔터장치에서 셔터 블레이드에 설치된 히터부재를 나타낸 도면이고,
도9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 카메라용 셔터장치에서 셔터 블레이드가 적외선 카메라의 적외선렌즈와 적외선 디텍터 사이에 배치된 상태를 나타낸 도면이고,
도10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 카메라용 셔터장치의 제어블록도를 나타낸 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.

본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 도2 내지 도7을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 카메라용 셔터장치(100)에 대해 설명한다.

본 발명의 셔터장치가 적용된 적외선 카메라는 자동차, 기차, 선박 등의 이동체에 적용되어 사용될 수 있다. 대안적 실시예에서, 본 발명의 적외선 카메라는 소정 위치에 고정 설치되어 사용될 수도 있다.

본 발명의 적외선 카메라용 셔터장치는 모터(110), 유성기어부(120), 베벨기어(130), 셔터 블레이드(140), 가압텐션 부재(150), 탄성부재(160), 리턴 스프링(170)을 포함한다.

도2에 도시된 셔터장치는 셔터본체 케이싱(미도시)의 구성이 삭제된 상태를 나타낸 것으로서, 셔터본체 케이싱(미도시) 내에 모터(110), 유성기어부(120), 셔터 블레이드(140), 가압텐션 부재(150), 탄성부재(160), 리턴 스프링(170)의 구성에 내장되며, 셔터 블레이드(140)의 자유단은 셔터본체 케이싱(미도시)에서 노출되어 회동운동하도록 구성된다.

모터(110), 유성기어부(120), 셔터 블레이드(140), 가압텐션 부재(150), 탄성부재(160), 리턴 스프링(170)의 구성은 적외선 카메라의 본체 내에 형성될 수도 있다.

모터(110)의 회전축(113)은 유성기어부(120)의 입력축(122)에 결합된다. 일 실시예에서 모터(110)는 dc모터로 이루어지며, 15000~20000rpm으로 회전속도를 가질 수 있다. 그러나 대안적 실시예에서 모터(110)가 dc 모터 이외의 다른 구동방식에 따른 모터로 구현될 수도 있고 상기 회전속도가 아닌 다른 회전속도를 가질 수도 있다.

유성기어부(120)는 선기어, 위성기어, 링기어로 이루어진 통상의 유성기어와 동일 또는 유사한 구조로 이루어지며, 입력축(122)과 출력축(124)이 동일축 상에 대향되게 배치된다.

유성기어부(120)는 모터(110)의 회전축(113)과 베벨기어(130)의 베벨피니언기어(131)를 연결하여, 모터(110)의 회전속도를 감속하여 베벨피니언기어(131)에 전달하도록 구성된다. 일 예시적인 실시예에서, 유성기어부(120)의 감속비는 8:1에서 10:1로 구성될 수 있다.

유성기어부(120)의 입력축(122)에 모터(110)의 회전축(113)이 삽입되어 축결합되고, 유성기어부(120)의 출력축(124)이 베벨피니언기어(131)의 축결합공(133)에 삽입되어 축결합 되도록 구성된다.

도2, 도3 및 도6을 참조하면, 베벨기어(130)는 두 축이 소정각을 두고 동력을 전달하고자 할 때 사용되는 것으로 베벨피니언기어(131)와 베벨링기어(134)로 구성된다.

베벨피니언기어(131)는 베벨링기어(134)와 치합되는 제1 톱니(132)들이 원주상에 형성되며, 후방에 축결합공(133)이 형성되어 유성기어부(120)의 출력축(124)과 축결합 된다.

베벨링기어(134)는 베벨피니언기어(131)의 제1 톱니(132)와 치합되는 제2 톱니(135)들이 원호형태로 형성된다. 일 실시예에서 셔터 블레이드(140)는 소정각도로만 회동되도록 구성되므로, 베벨링기어(134)의 제2 톱니(135)들은 소정각도를 이루는 원호상에만 형성되도록 구성될 수 있다. 예컨대 셔터 블레이드(140)가 90도 각도로 회동되는 구성이라면, 베벨링기어(134)의 제2 톱니들(135)들은 90도의 원호상에만 형성되면 된다.

베벨링기어(134)의 하방에는 연장축(134a)이 구비되며, 이 연장축(134a)은 본체 케이싱(미도시)의 일측에 회전가능하게 지지되도록 설치될 수 있다. 베벨링기어(134)의 상면 중심에는 끼움부(136)가 돌출형성되고, 그 끼움부(136)의 둘레에는 방사상으로 3개의 제1 안착홈(138)이 균등간격으로 형성된다. 이 3개의 제1 안착홈(138) 각각에는 저면에 볼트체결홈(139, 도7 참조)이 각각 형성된다.

아울러, 베벨링기어(134)의 상단부 일측은 측방으로 돌출된 형태로 형성되며, 그 돌출된 부분에 스프링 고정홀(h)이 형성된다.

셔터 블레이드(140)는 소정각도로 꺽인 플레이트 형태로 형성되며, 후단측에는 관통홀(142)이 형성되고, 관통홀(142)의 주변에는 3개의 볼트통과공(144)이 균등간격으로 형성된다. 또한, 셔터 블레이드(140)의 후단측 하면에는 관통홀(142)과 동일한 중심을 갖는 제2 안착홈(145)이 형성된다.

본 발명의 셔터 블레이드(140)는 다양한 재질로 이루어질 수 있으나 일 실시예에서 스테인레스 재질로 구성될 수 있다.

도3 및 도7을 참조하면, 셔터 블레이드(140)는 베벨링기어(134)의 상부에 볼트(B)를 통해 결합되어, 베벨링기어(134)의 회전에 따라 회동하도록 구성된다.

셔터 블레이드(140)의 관통홀(142)에 베벨링기어(134)의 끼움부(136)가 삽입된 상태에서, 각각의 볼트(B)가 볼트 통과공(144)에 통과되어 베벨링기어(134)의 볼트 체결공(139)에 체결됨으로써, 셔터 블레이드(140)가 베벨링기어(134)의 상부에 설치된다. 이때, 셔터 블레이드(140)와 베벨링기어(134)는 소정간격 이격되게 형성되며, 그 사이에는 완충역할을 하는 탄성부재(160)가 개재되도록 구성된다. 탄성부재(160)의 구체적인 구성 및 역할에 대해서는 후술하도록 한다.

상기한 구성과 같이 본 발명은 모터(110)의 회전속도를 유성기어부(120)를 통해 감속하여, 베벨기어(131,134)를 통해 셔터 블레이드(140)에 전달되게 하는 구조로서, 베벨피니언기어(131)와 베벨링기어(134)에 의한 감속비 즉, 기어비를 줄이는 것이 가능하게 됨으로써, 베벨링기어(134)의 제2 톱니(135)를 크게 형성시킬 수 있으며, 베벨링기어(134)의 제2 톱니(135)를 크게 형성함으로 인해 베벨피니언기어(131)로부터 동력전달에 따른 부하를 덜 받게 되어, 제2 톱니(135)가 손상되어 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

즉, 기존의 셔터장치는 베벨기어를 통해서만 모터의 회전을 셔터 블레이드에 전달하는 구조이므로, 고속회전의 모터를 일정비율로 감속하기 위해서는 베벨피니언기어와 베벨링기어 사이의 기어비를 크게 해야 하기 때문에 베벨링기어의 톱니크기가 매우 작아지고 치폭이 매우 좁아짐으로써 동력전달에 따른 부하가 커서 베벨링기어의 톱니들이 쉽게 손상되어 정상적인 셔터동작이 이루어지지 않게 되는 고장의 원인이 되었으나, 본 발명은 모터(110)와 베벨기어(131,134) 사이에 유성기어부(120)가 설치된 구조로서, 유성기어부(120)에 의해 모터(110)의 회전속도를 미리 감속시키고, 베벨기어(131,134)에서는 유성기어부(120)의 출력축(124)의 회전속도에 대해 감속이 없거나 아주 적은 감속만이 이루어지도록 감속비를 1:1 또는 1:1.2로 하고, 베벨피니언기어(131)에 대한 베벨링기어(134)의 동력축의 각도만 전환시켜 주는 역할을 할 수 있도록 구성할 수 있어, 베벨링기어(134)의 제2 톱니(135)의 크기를 형성시킬 수 있으므로, 제2 톱니(135)의 손상을 방지하며, 안정된 동력전달이 지속적으로 이루어지게 할 수 있다.

가압텐션 부재(150)는 베벨피니언기어(131)와 유성기어부(120) 사이에 설치되며, 베벨피니언기어(131)를 베벨링기어(134) 측으로 밀어주는 역할을 한다.

도5를 참조하면, 가압텐션 부재(150)는 콘텍트 렌즈와 같이 일측으로 볼록한 돔형상의 원판형으로 이루어지며, 중심에는 유성기어부(120)의 출력축(124)이 통과하는 중공홀(152)이 형성되고, 이 중공홀(152)의 원주상에는 방사상으로 복수의 절개홈(154)이 균등간격으로 절개되어 형성되며, 복수의 절개홈(154)들 사이에는 탄성가압 날개편(156)이 형성되게 된다.

도6을 참조하면, 가압텐션 부재(150)의 후단은 유성기어부(120)의 전단에 지지된 상태에서, 복수의 탄성가압 날개편(156)들이 베벨피니언기어(131)를 베벨링기어(134)측으로 탄성가압 하도록 구성된다. 따라서, 사용기간이 경과함에 따라 베벨피니언기어(131)와 베벨링기어(134)의 제1 톱니(132)와 제2 톱니(135)들이 마모되더라도 가압텐션 부재(150)에 의해 베벨피니언기어(131)가 베벨링기어(134)측으로 이동하면서 제1 톱니(132)들과 제2 톱니(135)의 치합상태가 밀접한 상태를 유지하게 하여 백래쉬 현상을 방지해줄 수 있다.

탄성부재(160)는 베벨링기어(134)와 셔터 블레이드(140)가 외부의 충격에 의해 서로 심하게 부딪히지 않도록 충격을 흡수하기 위한 것으로서, 코일스프링으로 이루어진다.

도2 및 도7을 참조하면, 탄성부재(160)는 3개로 구성되며, 각각은 셔터 블레이드(140)의 후단측 하면과 베벨링기어(134)의 상면을 연결하도록 형성되며, 볼트(B)가 삽입되도록 구성된다.

이때, 탄성부재(160)의 하단은 베벨링기어(134)의 상면에 형성된 제1 안착홈(138)에 삽입되어 안착되고, 탄성부재(160)의 상단은 셔터 블레이드(140)의 후단측 하면에 형성된 제2안착홈(145)에 삽입되어 안착되도록 구성된다.

상기한 구성으로, 셔터 블레이드(140)를 하방으로 누르면 탄성부재(160)가 압축되고, 셔터 블레이드(140)에 가했던 외력을 제거하면 탄성부재(160)가 원상태로 상승할 수 있다. 즉, 본 발명은 셔터 블레이드(140)와 베벨링기어(134) 사이에 탄성부재(160)를 개재하여, 셔터 블레이드(140)가 베벨링기어(134)에 대해 멀어지는 방향으로 탄성력이 작용하도록 구성되어 있어, 셔터 블레이드(140)가 회동동작하는 상태에서 외부의 진동이나 충격에 의해 셔터 블레이드(140)가 회동방향과는 다른 방향의 충격을 받았을 때, 탄성부재(160)에 의해 충격이 완화되어 셔터 블레이드(140)의 손상을 방지할 수 있게 된다.

구체적으로 설명하면, 기존의 셔터장치에서는 셔터 블레이드가 베벨기어의 상면에 접촉된 상태로 볼트로 결합되어 있기 때문에, 외부의 진동이나 충격이 셔터장치에 가해질 경우, 셔터 블레이드(140)에 가해진 충격이 완충되지 않아 셔터 블레이드(140)의 손상을 유발하게 되나, 본 발명은 셔터 블레이드(140)에 가해진 충격이 탄성부재(160)에 흡수되어 완충되기 때문에, 셔터 블레이드(140)가 베벨링기어(134)에 부딪혀서 손상을 입는 것을 방지할 수 있어 셔터 블레이드(140)와 베벨링기어(134)의 수명을 연장시켜 줄 수 있다.

한편, 본 발명은 제어부(미도시)에 의해 모터(110)를 일방향 또는 타방향으로 회전시켜, 셔터 블레이드(140)를 시계방향 또는 반시계 반향으로 회동되게 하도록 구성할 수 있다.

다만, 본 발명은 리턴 스프링(170)을 설치함으로써, 제어부(미도시)는 모터(110)를 일방향으로만 회전되도록 구동시키고, 셔터 블레이드(140)의 원위치로의 복귀는 리턴 스프링(170)의 탄성력에 의해 이루어지도록 구성할 수 있다.

리턴 스프링(170)의 일단은 도 2와 같이 베벨링기어(134)의 상부 일측에 형성된 스프링 고정홀(h)에 끼워져 고정결합될 수 있으며, 타단은 본체 케이싱(미도시)에 일측에 고정설치되도록 구성할 수 있다.

상기한 구성에 따라, 제어부(미도시)는 모터(110)를 일방향으로 회전하도록 제어하여, 셔터 블레이드(140)가 시계반대방향으로 소정각도 회동되게 할 수 있으며, 이후 제어부(미도시)가 모터(170)의 구동을 오프시키면 리턴 스프링(170)의 탄성력에 의해 베벨링기어(134)가 시계방향으로 회전하면서 원상태로 복귀하고, 이 베벨링기어(134)의 회전과 연동하여 셔터 블레이드(140)도 시계방향으로 회전하여 원상태로 복귀하게 된다.

이처럼, 본 발명은 복잡하게 제어부(미도시)를 통해 모터(110)의 회전방향으로 양방향으로 제어할 필요없이, 제어부(미도시)는 모터(110)를 일방향으로 간단하게 제어하고, 셔터 블레이드(140)의 원상태로의 복귀는 리턴 스프링(170)에 의해 이루어지게 함으로써 제어가 복잡하게 구성되지 않고 간단하게 이루어질 수 있다.

이하, 도8 내지 도10을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 카메라용 셔터장치에 대해 설명한다.

제2 실시예에 따른 셔터장치는 제1 실시예에 비해, 셔터 블레이드(140)에 히터부재(180)가 설치되고, 셔터 블레이드(140)를 인위적으로 가열하고 온도센서(183)를 통해 셔터 블레이드(140)의 온도를 측정하여 불균일보정(NUC: Non-Uniformity Correction)을 위한 NUC용 테이블을 업데이트하는 점에서 차이가 있고 나머지는 제1 실시예와 동일 또는 유사하다. 따라서, 이하의 설명에서는 제1 실시예에 비해 차이가 있는 구성에 대해서만 설명하도록 한다.

히터부재(180)는 면상발열체로 이루어져 전기의 인가에 따라 가열되며, 셔터 블레이드(140)의 일면에 접촉되도록 형성된다.

히터부재(180)가 설치된 셔터 블레이드(140)는 적외선 디텍터(D)와 적외선 렌즈(L) 사이에 배치되도록 설치되며, 이때 히터부재(180)는 셔터 블레이드(140)의 양면 중 적외선 디텍터(D)와 대향되는 면에 설치되게 된다.

온도센서(183)는 셔터 블레이드(140)의 온도를 측정할 수 있도록 구성된다. 접촉식 온도센서일 경우, 셔터 블레이드(140)의 일측에 접촉되도록 설치될 수 있으며, 비접촉식 온도센서일 경우 본체 케이싱(미도시)의 일측에 형성될 수도 있다.

제어부(190)는 히터부재(180)에 전원을 인가하여 가열함으로써 셔터 블레이드(140)가 가열되어 소정온도로 승온할 수 있도록 하며, 이때, 제어부(190)는 온도센서(183)에서 측정되는 제1 온도를 수신하면서 히터부재(180)를 제어하여 셔터 블레이드(140)를 제1 온도로 가열할 수 있다.

제어부(190)는 온도센서(183)에서 측정된 셔터 블레이드(140)의 제1 온도와 적외선 디텍터(D)에서 검출된 제2 온도를 이용하여 NUC용 테이블을 업데이트한다.

예를 들어, 제어부(190)는 히터부재(180)에 제어하여 셔터 블레이드(140)를 40도가 되도록 제어한 다음, 온도센서(183)에서 측정된 셔터 블레이드(140)의 제1 온도와 적외선 디텍터(D)에서 측정된 셔터 블레이드(140)의 제2 온도를 수신하여, 제1 온도가 40도이고 제2 온도가 42도일 경우, -2도 만큼의 오프셋(offset)을 제거하기 위해 NUC용 테이블의 오프셋 값을 업데이트할 수 있다.

한편 보다 정확한 NUC 보정을 위해서는 NUC용 테이블의 오프셋 뿐만 아니라 게인(gain)도 함께 업데이트하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 일 실시예에 따르면, 예컨대 셔터 블레이드(140)의 온도가 40도와 80도가 각각 되도록 제어부(190)가 히터부재(180)를 제어한다. 셔터 블레이드(140)가 40도가 되었을 때 온도센서(183)가 측정한 셔터 블레이드(140)의 제1 온도와 적외선 디텍터(D)가 측정한 제2 온도를 수신하고, 그 후 셔터 블레이트(140)가 80도가 되었을 때 온도센서(183)가 측정한 셔터 블레이드(140)의 제1 온도와 적외선 디텍터(D)가 측정한 제2 온도를 수신한다. 이에 따라, 2개의 온도 지점에서의 온도 측정값을 알게 되었으므로 온도에 따른 기울기(게인)를 산출하여 NUC용 테이블의 게인 값을 업데이트할 수 있다.

이처럼 본 발명의 일 실시예에 따르면 셔터 블레이드(140)를 소정 온도로 가열하고 온도센서(183)에 의한 셔터 블레이드(140)이 제1 온도값과 적외선 디텍터(D)에서 획득된 셔터 블레이드(140)의 제2 온도값의 편차를 이용해 보다 용이하게 NUC용 테이블을 업데이트할 수 있다. 즉 기존에는 히터부재(180)의 수단없이 온도센서를 통한 셔터 블레이드(140)의 하나의 제1 온도값과 적외선 디텍터(D)를 통한 하나의 제2 온도값만으로 보정이 이루어지기 때문에, 오프셋 값만 업데이트할 수 있었고 게인 값을 획득하지 못하여 정밀한 보정이 이루어지지 않았으나, 본 발명은 히터부재(180)를 통해 셔터 블레이드(140)의 온도를 여러 온도값을 가변시키고, 이러한 상태에서 온도센서(183)를 통한 두 지점의 제1 온도값과 적외선 디텍터(D)를 통한 두 지점의 제2 온도값을 통해 오차기울기를 산출함으로써 게인 값을 획득할 수 있으므로 정밀한 NUC가 이루어질 수 있다.

이상과 같이 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

110...모터
120...유성기어부
130...베벨기어
131...베벨피니언기어
134...베벨링기어
140...셔터 블레이드
150...가압텐션 부재
160...탄성부재
170...리턴 스프링
180...히터부재
183...온도센서
190...제어부

Claims (10)

1. 적외선 카메라용 셔터장치에 있어서,
   모터;
   셔터 블레이드;
   상기 모터와 상기 셔터 블레이드를 연결하여 상기 모터의 회전을 상기 셔터 블레이드에 전달시키는 베벨피니언기어와 베벨링기어로 이루어진 베벨기어;를 포함하며,
   상기 베벨피니언기어와 상기 모터 사이에 설치되어, 상기 모터의 회전속도를 감속하여 상기 베벨피니언기어에 전달하는 유성기어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 셔터장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 베벨피니언기어와 상기 유성기어부 사이에 설치되어 상기 베벨피니언기어를 상기 베벨링기어 측으로 밀어주는 가압텐션 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 셔터장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 가압텐션 부재는 일측으로 볼록한 돔형상의 원판형으로 이루어지며,
   상기 가압텐션 부재는, 중심에 상기 유성기어부의 출력축이 통과하는 중공홀과, 상기 중공홀을 기준으로 방사상으로 형성되는 복수의 절개홈과, 상기 복수의 절개홈 사이에 형성되어 상기 베벨피니언기어를 상기 베벨링기어측으로 탄성가압하는 탄성날개편을 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 셔터장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 베벨링기어와 상기 셔터 블레이드 사이에 설치되어 충격을 흡수하는 탄성부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 셔터장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 베벨링기어와 상기 셔터 블레이드는 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 셔터장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 탄성부재는 복수개로 이루어지며, 상기 베벨링기어의 중심을 기준으로 방사상으로 균등간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 셔터장치.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 탄성부재는 코일스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 셔터장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 베벨링기어와 상기 셔터 블레이드의 마주하는 한 쌍의 면에는 상기 탄성부재의 양측부가 삽입되는 제1 안착홈 및 제2 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 셔터장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 셔터 블레이드는 적외선 카메라의 디텍터와 렌즈 사이에 배치되며,
   상기 셔터 블레이드의 양면 중 상기 디텍터와 대향되는 면에 설치되며, 전기인가에 따라 상기 셔터 블레이드를 가열시키는 히터부재;
   상기 셔터 블레이드가 제1 온도로 가열되도록 상기 히터부재를 제어하며, 상기 디텍터에서 검출된 제2 온도와 상기 제1 온도를 통해 불균일보정(NUC)용 테이블을 업데이트하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 셔터장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔터 블레이드는 적외선 카메라의 디텍터와 렌즈 사이에 배치되며,
    상기 셔터 블레이드의 양면 중 상기 디텍터와 대향되는 면에 설치되며, 전기인가에 따라 상기 셔터 블레이드를 가열시키는 히터부재;
    상기 셔터 블레이드의 온도를 측정하는 온도센서; 및,
    상기 셔터 블레이드가 상기 히터부재에 의해 가열된 상태에서, 상기 온도센서로부터 검출된 제1 검출온도와 상기 디텍터에서 검출된 제2 검출온도를 통해 불균일보정(NUC)용 테이블을 업데이트하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 카메라용 셔터장치.
    

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