KR102208491B1 - Diaphragm device - Google Patents

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Abstract

조리개 장치는 광이 입사되는 구경의 크기를 조절하는 조리개와, 상기 조리개의 개구에 포개짐으로써 상기 조리개에 의해 조절된 구경으로 입사되는 광량을 감소시키는 ND 필터과, 상기 ND 필터가 상기 조리개와 독립적으로 이동 가능하도록 제어하는 필터 전환 장치를 구비한다.The diaphragm device includes a diaphragm for adjusting a size of an aperture through which light is incident, an ND filter for reducing an amount of light incident to an aperture controlled by the aperture by being superimposed on the aperture of the aperture, and the ND filter independently of the aperture. And a filter switching device that is controlled to be movable.

Description

조리개 장치{Diaphragm device}Aperture device {Diaphragm device}

본 발명의 실시예들은 조리개 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전파장 대역에 걸쳐 균일하게 입사 광량을 감소시키는 ND(Neutral Density) 필터를 필요한 경우에만 적용하도록 하는 필터 전환 장치를 구비한 조리개 장치에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to an aperture device, and more particularly, to an aperture device having a filter switching device that applies a Neutral Density (ND) filter that uniformly reduces the amount of incident light over a radio wave field band only when necessary. About.

카메라나 비디오 등의 촬상계에는 외부에서 입사하는 광량을 조절하는 조리개 장치가 포함되어 있다. 여기서 조리개는 입사광의 광로 상에 존재하는 개구의 크기를 변경함으로써 입사 광량을 조절하게 되는데, 피사체 휘도가 너무 높은 경우에는 조리개의 구경을 아무리 최소로 하여도 소정량 이상의 광량이 입사해 버릴 수 있다. 따라서 이러한 한계를 극복하기 위하여 촬상계의 일부에 ND 필터를 장착하여 입사 광량을 규제하는 기술이 널리 이용되고 있다. An imaging system such as a camera or video includes a diaphragm device that adjusts the amount of light incident from the outside. Here, the aperture adjusts the amount of incident light by changing the size of the aperture in the optical path of the incident light. When the subject luminance is too high, the amount of light of a predetermined amount or more may be incident no matter how the aperture of the aperture is minimized. Therefore, in order to overcome this limitation, a technique for regulating the amount of incident light by mounting an ND filter on a part of the image pickup system is widely used.

그런데 종래의 구성에 의하면, ND 필터가 조리개 날개에 접착되거나 체결되어 조리개 날개와 함께 움직이도록 설치되어 있다. 이러한 경우 렌즈의 구경 변화 즉, 조리개의 개방 정도와 관계없이 광경로의 일정 부분은 항상 ND 필터에 의해 가려지게 된다. 실제로 이와 같은 구조는 광학계 설계가 점점 복잡해짐에 따라 ND 필터로 인한 회절 한계나 빛 번짐이라는 부작용을 낳고 있다. 즉, 조리개의 개구가 다 닫히지 않는 경우에도 ND 필터가 특히 저휘도에서의 입사 광량을 현저히 감소시켜 해상력을 저하시키는 문제점이 있다.However, according to the conventional configuration, the ND filter is attached to or fastened to the diaphragm blade, and is installed to move together with the diaphragm blade. In this case, a certain portion of the optical path is always covered by the ND filter regardless of the change in the aperture of the lens, that is, the degree of opening of the aperture. In fact, such a structure has side effects such as diffraction limitation or light bleeding due to the ND filter as the optical system design becomes increasingly complex. That is, even when the aperture of the diaphragm is not completely closed, there is a problem in that the ND filter significantly reduces the amount of incident light, especially at low luminance, thereby reducing the resolution.

본 발명의 실시예들은 ND 필터를 필요한 영상에서만 제한적으로 사용할 수 있게 함으로써 회절 한계나 빛 번짐의 부작용은 없애고, 밝은 영상에서의 해상도를 확보하는 ND 필터의 장점만을 취할 수 있도록 하는 조리개 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are intended to provide an aperture device that allows only the ND filter to be used only in a required image, thereby eliminating side effects of diffraction limitation or light bleeding, and taking only the advantages of an ND filter that secures resolution in a bright image. do.

본 발명의 일 측면은, 광이 입사되는 구경의 크기를 조절하는 조리개와, 상기 조리개의 개구에 포개짐으로써, 상기 조리개에 의해 조절된 구경으로 입사되는 광량을 감소시키는 ND 필터와, 상기 ND 필터가 상기 조리개와 독립적으로 이동 가능하도록 제어하는 필터 전환 장치를 구비하는 조리개 장치를 제공할 수 있다. An aspect of the present invention includes an aperture for adjusting the size of an aperture through which light is incident, an ND filter for reducing an amount of light incident on the aperture adjusted by the aperture by overlapping the aperture of the aperture, and the ND filter It is possible to provide a diaphragm device including a filter switching device that controls to move independently of the diaphragm.

또한, 상기 필터 전환 장치는 상기 조리개에 의해 조절된 광량을 추가로 감소시키는 명령이 입력되면 상기 조리개의 개구에 부분적으로 포개지도록 상기 ND 필터를 소정의 위치로 회전 이송시킬 수 있다.In addition, when a command for further reducing the amount of light adjusted by the aperture is input, the filter switching device may rotate and transfer the ND filter to a predetermined position so as to partially overlap the aperture of the aperture.

또한, 상기 ND 필터에 반사를 방지하거나 특정 파장의 광을 차단하는 층이 형성되어 있을 수 있다. In addition, a layer for preventing reflection or blocking light of a specific wavelength may be formed on the ND filter.

본 발명의 실시예들은 조리개에 대하여 ND 필터를 독립적으로 구동시킬 수 있는 조리개 장치를 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention may provide an aperture device capable of independently driving an ND filter with respect to the aperture.

또한, ND 필터를 필요한 영상에서 제한적으로 사용할 수 있게 하여 ND 필터로 인한 회절 한계나 빛 번짐의 부작용을 방지할 수 있다.In addition, by allowing the ND filter to be limitedly used in a required image, side effects of diffraction limitation or light bleeding due to the ND filter can be prevented.

뿐만 아니라, 밝은 영상에는 ND 필터를 적용하여 고휘도에서도 우수한 해상력을 확보함으로써 ND 필터의 장점을 유지할 수 있다.In addition, by applying the ND filter to a bright image, the advantages of the ND filter can be maintained by securing excellent resolution even at high luminance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2a 및 도 2b 각각은 도 1의 조리개 장치에 적용되는 ND 필터를 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도이다.1 is a perspective view schematically showing an aperture device according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are plan and cross-sectional views schematically illustrating an ND filter applied to the aperture device of FIG. 1.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 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 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms different from each other, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have it, and the invention is only defined by the scope of the claims. Meanwhile, terms used in the present specification are for explaining embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, actions and/or elements, and/or elements, steps, actions and/or elements mentioned. Or does not exclude additions. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by terms. The terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another component.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing an aperture device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타난 실시예에 관한 조리개 장치(100)는 조리개(110)와, 조리개(110)의 구경으로의 입사 광량을 감소시키는 ND 필터(130)와, ND 필터(130)가 조리개(110)와 독립적으로 이동 가능하도록 제어하는 필터 전환 장치를 구비한다. 조리개 장치(100)는 렌즈경통(미도시) 내에 설치되어 입사광의 입사방향에 교차하는 방향으로 이동하면서 렌즈 경통(미도시) 내로 입사된 광량을 조절하게 된다.The aperture device 100 according to the embodiment shown in FIG. 1 includes an aperture stop 110, an ND filter 130 for reducing the amount of incident light to the aperture of the aperture 110, and the ND filter 130. And a filter switching device that is controlled to be movable independently of the The aperture device 100 is installed in the lens barrel (not shown) and moves in a direction crossing the incident direction of the incident light and adjusts the amount of light incident into the lens barrel (not shown).

조리개 장치(100)의 조리개(110)는 광이 입사되는 구경의 크기를 조절하는데, 이를 위하여 복수의 날개를 구비할 수 있다. 이때 조리개(110)의 날개는 조리개판(112)에 형성되어 있는 개구(111)에 부착되어 그 개구(111)의 중심에 대하여 닫히거나 열림으로써 광이 입사되는 구경의 크기를 조절할 수 있다. 조리개(110)의 날개는 방사형으로 배치되어 개구(111)의 반경방향으로 개구(111)를 개폐하는 형태일 수도 있고, 상하부로 나뉘어 서로 역방향으로 직선 이동함으로써 개구(111)를 개폐하는 형태일 수도 있다.The aperture 110 of the aperture device 100 adjusts the size of the aperture through which light is incident, and for this purpose, a plurality of wings may be provided. At this time, the blades of the diaphragm 110 are attached to the aperture 111 formed in the diaphragm plate 112 and close or open with respect to the center of the aperture 111 to adjust the size of the aperture through which light is incident. The blades of the diaphragm 110 may be radially arranged to open and close the opening 111 in the radial direction of the opening 111, or may be divided into upper and lower portions and open and close the opening 111 by moving linearly in opposite directions. have.

또한, 상기와 같은 조리개(110)의 날개는 조리개 구동부(120)에 의하여 개폐 동작을 수행하게 된다. 여기서의 조리개 구동부(120)는 모터일 수 있고, 이는 조리개판(112)의 일측 단부 부근에 장착되어 조리개(110)의 날개와 기구적으로 연결될 수 있다. In addition, the wings of the aperture 110 as described above are opened and closed by the aperture driver 120. Here, the aperture driving unit 120 may be a motor, which is mounted near one end of the aperture plate 112 to be mechanically connected to the blades of the aperture stop 110.

조리개 장치(100)는 조리개(110)의 개구에 포개짐으로써 조리개에 의해 조절된 구경으로 입사되는 광량을 감소시키는 ND 필터(130)를 구비할 수 있다. 이때, ND 필터(130)는 자외선 영역, 가시광선 영역 및 적외선 영역의 각 영역의 빛을 거의 균일한 투과율로 감소시키는 특성을 갖는바, 이를 위하여 플라스틱 필름 베이스의 ND 필터(130)가 사용될 수 있다. The diaphragm device 100 may include an ND filter 130 that is superimposed on the aperture of the diaphragm 110 to reduce the amount of light incident on the aperture adjusted by the diaphragm. At this time, the ND filter 130 has a characteristic of reducing light in each region of the ultraviolet region, the visible ray region, and the infrared region to a substantially uniform transmittance. For this purpose, the ND filter 130 based on a plastic film may be used. .

또한, ND 필터(130)의 투과율은 조절될 수 있는데, 서로 투과율이 다른 복수의 ND 필터를 구비하거나, 필터 상에서 영역별로 투과율이 변화하는 ND 필터(130)를 구비할 수 있다. Further, the transmittance of the ND filter 130 may be adjusted, and a plurality of ND filters having different transmittances may be provided, or an ND filter 130 having a transmittance of each region on the filter may be provided.

조리개 장치(100)는 ND 필터(130)가 조리개(110)와 독립적으로 이동 가능하도록 제어하는 필터 전환 장치를 구비할 수 있다. 이로써 광량 조절과 ND 필터(130)의 적용이 독립적으로 수행되는 조리개 장치(100)를 제공할 수 있다. The aperture device 100 may include a filter switching device that controls the ND filter 130 to move independently from the aperture 110. Accordingly, it is possible to provide the aperture device 100 in which the amount of light is adjusted and the ND filter 130 is applied independently.

또한, 필터 전환 장치는 조리개(110)에 의해 조절된 광량을 추가로 감소시키는 명령이 입력되면 ND 필터(130)를 조리개(110)의 개구(111)에 포개지도록 소정의 위치로 회전 이송시킬 수 있다. In addition, the filter switching device can rotate and transfer the ND filter 130 to a predetermined position so as to be superimposed on the aperture 111 of the aperture 110 when a command to further reduce the amount of light adjusted by the aperture 110 is input. have.

이하에서는 상기와 같은 필터 전환 장치에 대하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the filter switching device as described above will be described in more detail.

필터 전환 장치는 크게 세 부분을 포함할 수 있다. 즉 광량을 감지하는 감지부(미도시)와, 감지된 광량에 따라 ND 필터(130)의 적용 여부를 결정하는 제어부(미도시) 및 ND 필터(130)를 조리개(110)의 개구(111) 쪽으로 이송시키는 필터 구동부(140)를 포함할 수 있다. The filter switching device may largely include three parts. That is, a sensing unit (not shown) for detecting the amount of light, a control unit (not shown) for determining whether to apply the ND filter 130 according to the detected amount of light, and the ND filter 130 are provided at the aperture 111 of the aperture 110 It may include a filter driving unit 140 to be transferred to the side.

감지부는 조리개(110)에 의해 조절된 구경으로 입사되는 광량을 감지하는 센서에 해당할 수 있다. The sensing unit may correspond to a sensor that detects the amount of light incident through the aperture adjusted by the aperture 110.

제어부는 감지부에서 감지된 광량이 조리개에 의해 조절된 소구경의 한계치에 해당되는 경우 광량을 추가로 감소시키도록 필터 구동부(140)에 ND 필터(130)의 이송에 대한 명령을 내리게 된다. When the amount of light detected by the sensing unit falls within the threshold value of the small diameter adjusted by the aperture, the control unit commands the filter driver 140 to transfer the ND filter 130 so as to further reduce the amount of light.

필터 구동부(140)는 모터 및 일측 단부에 ND 필터(130)가 부착되어 있는 이송부재(141)를 구비할 수 있다. 즉 제어부로부터 이송 명령이 입력되면 ND 필터(130)가 부착되어 있는 이송부재(141)가 모터 축을 중심으로 회전함으로써 ND 필터(130)를 조리개(110)의 개구(111)에 포개지도록 소정의 위치로 이송시킬 수 있다. The filter driver 140 may include a motor and a transfer member 141 to which an ND filter 130 is attached to one end. That is, when a transfer command is input from the control unit, the transfer member 141 to which the ND filter 130 is attached rotates around the motor axis, so that the ND filter 130 is superimposed on the opening 111 of the diaphragm 110. Can be transferred to.

도 2a 및 도 2b 각각은 도 1의 조리개 장치에 적용되는 ND 필터를 개략적으로 도시한 평면도 및 단면도이다.2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view schematically illustrating an ND filter applied to the aperture device of FIG. 1.

도 2a 및 도 2b를 참고하면, ND 필터(130)는 투명 기판(132) 상에 기능층(131)을 형성할 수 있다. 여기서의 기능층(131)은 반사를 방지하거나 특정 파장의 광을 차단하는 역할을 할 수 있다. 이하에서는 기능층(131)에 대하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.2A and 2B, the ND filter 130 may form a functional layer 131 on the transparent substrate 132. Here, the functional layer 131 may prevent reflection or block light of a specific wavelength. Hereinafter, the functional layer 131 will be described in more detail.

기능층(131)은 단층 또는 복층일 수 있다. 이때, 기능층(131) 자체가 ND 필터(130)층에 해당할 수도 있고, 또는 기능층(131) 상에 별도의 ND 필터층이 형성될 수도 있다. The functional layer 131 may be a single layer or a multilayer. In this case, the functional layer 131 itself may correspond to the ND filter 130 layer, or a separate ND filter layer may be formed on the functional layer 131.

특히 상기와 같은 기능층(131)을 형성함에 있어서 투명 기판(132) 상에 복수의 광흡수막 및 유전체막을 소정의 막두께 및 소정의 순서로 적층할 수도 있는데, 이로써 ND 필터(130)에 반사 방지 기능 및 특정 파장의 광 차단 기능을 부여할 수 있다. 이때, 광흡수막으로는 금속이 사용될 수 있는데, Ti, Cr, Ni 등 이외에, 이들의 합금일 수 있고, 유전체막으로는 SiO2 또는 Al2O3이 사용될 수 있다. 한편, 투명 기판(132)으로는 PET 등의 폴리에스테르 필름이나 폴리카보네이트 필름이 바람직하나, 그 외에도 유리나 플라스틱을 적절히 사용할 수 있다.In particular, in forming the functional layer 131 as described above, a plurality of light absorbing films and dielectric films may be stacked on the transparent substrate 132 in a predetermined film thickness and in a predetermined order, thereby being reflected by the ND filter 130. Prevention function and light blocking function of a specific wavelength can be given. In this case, a metal may be used as the light absorbing film, and in addition to Ti, Cr, Ni, etc., an alloy thereof may be used, and SiO2 or Al2O3 may be used as the dielectric film. On the other hand, as the transparent substrate 132, a polyester film such as PET or a polycarbonate film is preferable. In addition, glass or plastic may be appropriately used.

그러므로, 상기와 같은 조리개 장치는 조리개에 대하여 ND 필터를 독립적으로 구동시킬 수 있다.Therefore, the aperture device as described above can independently drive the ND filter with respect to the aperture.

또한, ND 필터를 필요한 영상에서 제한적으로 사용할 수 있게 하여 ND 필터로 인한 회절 한계나 빛 번짐의 부작용을 방지할 수 있다.In addition, by allowing the ND filter to be limitedly used in a required image, side effects of diffraction limitation or light bleeding due to the ND filter can be prevented.

뿐만 아니라, 밝은 영상에는 ND 필터를 적용하여 고휘도에서도 우수한 해상력을 확보함으로써 ND 필터의 장점을 유지할 수 있다.In addition, by applying the ND filter to a bright image, the advantages of the ND filter can be maintained by securing excellent resolution even at high luminance.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the appended claims will include such modifications or variations as long as they fall within the gist of the present invention.

100 : 조리개 장치 130 : ND 필터
110 : 조리개 131 : 기능층
111 : 개구 132 : 투명 기판
112 : 조리개판 140 : 필터 구동부
120 : 조리개 구동부 141 : 이송부재 100: aperture device 130: ND filter
110: aperture 131: functional layer
111: opening 132: transparent substrate
112: aperture plate 140: filter driver
120: aperture drive unit 141: transfer member

Claims (3)

광이 입사되는 구경의 크기를 조절하는 조리개;
상기 조리개의 개구에 포개짐으로써 상기 조리개에 의해 조절된 구경으로 입사되는 광량을 감소시키는 ND 필터; 및
상기 ND 필터가 상기 조리개와 독립적으로 이동 가능하도록 제어하는 필터 전환 장치를 구비하며,
상기 필터 전환 장치는,
광량을 감지하는 감지부;
상기 감지부에서 감지된 광량에 따라 상기 ND 필터의 적용 여부를 결정하는 제어부; 및
상기 ND 필터를 상기 조리개의 개구 쪽으로 이송시키며, 상기 ND 필터에 부착된 이송부재를 구비하는 필터 구동부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 감지부에서 감지된 광량이 상기 조리개에 의해 조절된 소구경의 한계치에 해당되는 경우 광량을 추가로 감소시키도록 상기 필터 구동부에 상기 ND 필터의 이송 명령을 입력하고,
상기 필터 구동부는, 상기 제어부로부터 상기 이송 명령이 입력되면 상기 이송부재를 회전시켜 상기 ND 필터를 상기 조리개의 개구에 포개지도록 하는, 조리개 장치.An aperture for adjusting the size of the aperture through which light is incident;
An ND filter that is superimposed on the aperture of the aperture to reduce an amount of light incident on the aperture adjusted by the aperture; And
A filter switching device for controlling the ND filter to move independently of the aperture is provided,
The filter switching device,
A sensing unit that detects the amount of light;
A controller configured to determine whether to apply the ND filter according to the amount of light detected by the sensing unit; And
And a filter driving unit that transfers the ND filter toward the aperture of the aperture and has a transfer member attached to the ND filter,
The control unit inputs a transfer command of the ND filter to the filter driving unit to further reduce the amount of light when the amount of light detected by the sensing unit falls within the threshold value of the small diameter adjusted by the aperture,
The filter driver, when the transfer command is input from the control unit, rotates the transfer member so that the ND filter is superimposed on the aperture of the diaphragm. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 ND 필터에 반사를 방지하거나 특정 파장의 광을 차단하는 층이 형성되어 있는 조리개 장치. The method of claim 1,
An aperture device in which a layer for preventing reflection or blocking light of a specific wavelength is formed on the ND filter.
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