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KR200462084Y1 - Ｃｃｔｖ 카메라의 필터전환 조립체 - Google Patents

Ｃｃｔｖ 카메라의 필터전환 조립체 Download PDF

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KR200462084Y1
KR200462084Y1 KR2020100008229U KR20100008229U KR200462084Y1 KR 200462084 Y1 KR200462084 Y1 KR 200462084Y1 KR 2020100008229 U KR2020100008229 U KR 2020100008229U KR 20100008229 U KR20100008229 U KR 20100008229U KR 200462084 Y1 KR200462084 Y1 KR 200462084Y1
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Abstract

CCD 전면에 복수의 필터가 마련되어 선택된 필터를 통해 렌즈로 입사된 상을 필터링하는 ＣＣＤ 카메라의 필터전환 조립체를 개시한다. 복수의 필터가 마련되어 선택된 필터를 통해 렌즈로 입사된 광을 필터링하도록 이미지 센서와 렌즈 사이에 설치되는 CCD 카메라의 필터전환 조립체로서, PCB 기판의 상부에 결합되고 내부에 상기 이미지 센서가 내부에 위치하는 케이싱부; 상기 케이싱부의 내측에 직선으로 활주 가능하게 설치되고, 일측면에 랙 기어가 형성된 필터 홀더부; 상기 필터 홀더부의 내측에 장착되고 주간용 필터와 야간용 필터로 구분되는 필터부; 상기 케이싱부 내부에 장착되고, 상기 필터 홀더부의 상기 랙 기어와 맞물림되는 평기어가 구동축에 형성된 구동부; 및 상기 필터 홀더부와 상기 구동부가 케이싱부 내에 밀폐되도록 상기 케이싱부의 상부 측으로 체결되는 상부 덮개부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

ＣＣＴＶ 카메라의 필터전환 조립체{FILTER CHANGE ASSEMBLY FOR CLOSED CIRCUIT TELEVISION CAMERA}
본 고안은 CCTV 카메라의 필터전환 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CCD 또는 CMOS 이미지 센서(이하 이미지 센서라 한다)의 전면에 복수의 필터가 마련되어 선택된 필터를 통해 렌즈로 입사된 상을 필터링하는 CCTV 카메라의 필터전환 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 감시용 CCTV 카메라는 피사체 주변의 가시광의 조도가 충분한 경우에는 밝고 선명한 컬러 영상을 제공하지만, 주변이 어두운 야간에는 CCTV 카메라의 영상에서 피사체를 구분할 수 없을 정도로 영상이 어두워 감시의 기능을 상실하게 된다.
한편, 감시용 CCTV 카메라에 사용되는 이미지센서는 가시광선뿐만 아니라 적외선에도 반응하여 영상을 생성할 수 있어서, 주간인 경우 가시광선과 적외선 파장대의 영상이 동시에 촬상되어 인간의 눈에 인식된 색채와 상이한 색채로 촬상된다.
따라서, 감시용 컬러 CCTV 카메라에서는 가시광선을 이미지센서가 촬상할 수 있도록 이미지센서의 전면에 적외선 차단용 광학필터를 삽입한다. 이에 따라 인간의 눈에 인식되는 색채와 동일한 색채를 재현할 수 있다. 그러나 이러한 적외선 차단용 광학필터의 사용으로 인해 광 투과 손실이 발생한다. 따라서 이미지센서의 광 이용 효율이 저하되어 일반적인 감시용 컬러 CCTV 카메라에서의 저조도 성능(피사체의 조도가 낮은 상태에서 생성된 영상 밝기에 대한 성능)은 적외선 차단용 광학필터가 없는 흑백 CCTV 카메라에 비해 약 1/10 수준이다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 감시용 컬러 CCTV 카메라의 저조도 성능의 개선 방법으로는 이미지센서의 전면에 위치한 적외선 차단용 광학 필터를 주간과 야간에 따라 물리적 구동장치(소형 모터)를 이용하여 적절히 삽입/제거하는 장치가 이용되고 있다. 이 장치에는 적외선 차단필터를 제거했을 때, 렌즈와 이미지센서 사이의 광 전달 매질의 변화에 의해 발생하는 상의 초점 변화를 보정하기 위해 적외선 차단기능이 없는 더미필터(dummy filter)가 구비되어 있다.
한편, 이러한 장치의 일예로서 특허공개 제2002-52155호 발명의 명칭: 카메라 모듈용 필터 체인지 어셈블리; 이하 필터 체인지 어셈블리라 한다)가 있다.
상기한 종래의 필터 체인지 어셈블리는 지지체(110)에 형성된 가이드홈(115)으로 랙 기어부(236)가 노출되어 피동기어(340)를 통해 상기 랙 기어부(236)에 연결된 필터(미도시)를 직선방향으로 이동시키도록 구성된다. 여기서 미설명부호 420: 렌즈홀더, 412: 나사산, 410: 렌즈, 510: 결합부재, 116: 제2결합돌출부, 344: 제 2기어 310: 모터, 320: 원동기어, 342: 제1 기어, 및 520: PCB이다.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 필터 체인지 어셈블리는 지지체(110)에 형성된 가이드홈(115)을 통해 외부의 먼지 등이 쉽게 유입될 수 있다. 따라서 지지체(110) 내부의 이미지센서가 쉽게 오염되어 촬상된 영상에 이물질의 상이 나타나는 문제점이 있었다.
또한 종래의 필터 체인지 어셈블리는 원동기어(320)와 피동기어(340)와 랙 기어부(236)가 기어에 의해 맞물림 되는 구조로 되어 있다. 한편 이들 기어들이 지지체(110)의 외부에 노출되어 있어 외부의 물리적 힘으로부터 보호되지 못할 뿐만 아니라, 이물질이 기어 사이에 쉽게 유입될 수 있고, 특히 복잡한 연결 구조로 형성되어 있어서 각 기어 간에 정밀한 조립에도 불구하고 각 부품의 공차 등에 의해 불량 발생률이 높다. 또한, CCTV 카메라를 온도변화가 큰 실외의 열악한 환경에 설치하는 경우에 미세한 기어결합부의 변형이 쉽게 발생할 수 있어 오작동이 빈번히 발생 되며, 장치수명도 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해소하고자 본 고안은, 필터 교환용 조립체 내에 설치되는 필터 이송수단의 설치공간을 최소화할 수 있어 장치를 소형화시킬 수 있고, 필터 이송수단을 케이스 내부에 위치시킴으로 외부의 물리력이나 오염원으로부터 보호할 수 있으며, 기어 간의 결합 구조를 단순화하여 오작동의 원인을 해소하고 장치의 수명이 획기적으로 개선하는 CCTV 카메라의 필터전환 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 복수의 필터가 마련되어 선택된 필터를 통해 렌즈로 입사된 광을 필터링하도록 이미지 센서와 렌즈 사이에 설치되는 CCTV 카메라의 필터전환 조립체로서, PCB 기판의 상부에 결합되고 내부에 상기 이미지 센서가 내부에 위치하는 케이싱부; 상기 케이싱부의 내측에 직선으로 활주 가능하게 설치되고, 일측면에 랙 기어가 형성된 필터 홀더부; 상기 필터 홀더부의 내측에 장착되고 주간용 필터와 야간용 필터로 구분되는 필터부; 상기 케이싱부 내부에 장착되고, 상기 필터 홀더부의 상기 랙 기어와 맞물림되는 평기어가 구동축에 형성된 구동부; 및 상기 필터 홀더부와 상기 구동부가 케이싱부 내에 밀폐되도록 상기 케이싱부의 상부 측으로 체결되는 상부 덮개부를 포함하여 이루어진 CCTV 카메라의 필터전환 조립체를 제공한다.
상기 케이싱 내부에는 양측에 격벽이 형성되고, 상기 격벽에는 길이방향으로 돌출된 돌기가 레일을 형성하며, 상기 필터 홀더부의 측면에는 상기 레일과 결합되는 홈이 형성되어 상기 필터 홀더부가 상부 덮개부 쪽으로 이탈되지 않도록 하고 상기 케이싱 내부에서 활주되는 것이 바람직하다.
상기 케이싱부의 내부에는 양측에 격벽이 형성되고, 상기 격벽 중 어느 하나에는 돌출된 격벽 레일이 형성되며, 상기 필터 홀더부의 일 측면에는 상기 격벽 레일과 결합되는 홈이 형성되어,
상기 필터 홀더부의 상기 홈은 상기 격벽 레일에 안착되어 활주되며, 상기 필터 홀더부의 타 측면의 상기 랙 기어와 상기 구동부의 상기 평기어가 직결되도록 상기 케이싱부의 내부에는 상기 구동부가 장착되는 구동부 삽입홈이 형성되고, 상기 상부 덮개부는 상기 필터 홀더부와 상기 구동부가 케이싱부의 전방으로 이탈되지 않도록 상기 필터 홀더부와 상기 상부 덮개부에 접하도록 구성될 수 있다.
상기 케이싱부는 내부에 상기 이미지센서가 위치하는 관통홈이 형성되고, 가장자리에 일정높이의 측벽이 형성되며, 상기 케이싱부의 내부에는 상기 구동부가 장착되는 삽입홈이 형성되어, 상기 삽입홈에 상기 구동부가 삽입되도록 이루어질 수 있다.
상기 구동부와 필터 홀더부가 평기어와 랙 기어의 직결 방식과 같은 단순결합으로 연결됨으로써, 다수개의 기어 결합에 의해 구동력 전달이 저하된 것을 개선할 수 있으며, 구동 동작의 정확성과 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 고안에 따르면, 첫째, 구동부와 필터 홀더부가 케이싱부 내부에 밀폐된 상태로 설치됨으로써 외부에서 오염원이 유입되어 이미지센서에 부착되는 것을 방지하고, 외부의 물리적 힘으로부터 구동계를 보호할 수 있다.
둘째, 본 고안은 구동부와 필터 홀더부가 평기어와 랙 기어의 직결 방식과 같은 단순결합으로 연결됨으로써, 종래의 방식에서 문제점으로 나타났던 다수개의 기어 결합에 의한 조립 정밀도의 부족에 기인한 높은 불량률이나 장기간 구동에 의한 변형에 기인한 불량 발생률을 획기적으로 개선할 수 있다.
셋째, 본 고안은 구동부 전체가 케이싱부 내에 컴팩트하게 설치될 수 있어 카메라 모듈의 소형화를 도모할 수 있다.
도 1은 종래의 카메라 모듈용 필터 체인지 어셈블리를 나타내는 사시도,
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 CCTV 카메라의 필터전환 조립체를 나타내는 분해 사시도,
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 CCTV 카메라의 필터전환 조립체를 나타내는 결합 사시도,
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 CCTV 카메라의 필터전환 조립체의 측단면도,
도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 CCTV 카메라의 필터전환 조립체의 조립상태에서 상부 덮개부를 제거한 상태를 보여주는 사시도, 및
도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 CCTV 카메라의 필터전환 조립체의 내부 구성을 보여주는 상태도이다.
이하, 본 고안의 최적의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 CCTV 카메라의 필터전환 조립체를 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 CCTV 카메라의 필터전환 조립체를 나타내는 결합 사시도이며, 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 CCTV 카메라의 필터전환 조립체의 측단면도이다.
도 2 내지 도 4와 같이 본 고안의 필터전환 조립체는 케이싱부(10)와 상부 덮개부(20), PCB 기판(30), 필터 홀더부(40), 및 구동부(50)로 구성된다.
상기 케이싱부(10)는 가장자리를 둘러싸도록 측벽(13)이 일정높이로 형성되며 구동부(50)가 장착되기 위한 구동부 삽입홈(11)이 일부에 형성되어 있다. 또한 내측에는 서로 대향 되도록 한 쌍의 격벽(16,17)이 형성되고, 이중 하나의 측벽(16)에는 격벽 레일(15)이 형성되고, 내측 바닥면에는 길이방향으로 레일홈(18; 도 5 및 도 6)이 형성된다. 이때, 격벽(16,17) 사이에는 관통홈(12)이 일정면적(바람직하게 필터면적에 대응되는 크기)으로 형성된다.
상기 상부 덮개부(20)는 케이싱부(10)에 결합하기 위한 결합공(22)을 구비하며 상부로는 렌즈(미도시)가 장착되는 렌즈 장착단(21)을 구비할 수 있다. 이때 결합공(22)에 장착되는 다수의 볼트(A)를 통해 상부 덮개부(20)와 케이싱부(10)는 서로 결합되어 케이싱부(10)의 내부가 밀폐된 상태를 이루게 한다.
상기 PCB 기판(30)은 중앙에 이미지센서(32)가 형성되는데, 이 이미지센서(32)로는 CCD 또는 CMOS와 같은 이미지 센서가 채용될 수 있다. 또한 PCB 기판(30)에는 볼트 체결공이 다수 개 형성되어 볼트(B)를 통해 케이싱부(10)를 PCB 기판(30)에 고정할 수 있다.
상기 필터 홀더부(40)는 일측면에 랙 기어(43)가 길이방향으로 형성되고, 이와 대향되는 타측면에 길이방향으로 홈(44)이 형성된다. 또한 저면에는 케이싱부(10)의 레일홈(18)에 삽입되는 안내 돌기(49; 도 4)가 길이방향으로 형성되고, 내측에는 장착홈(45)이 형성되어 이 장착홈(45)에 필터(41,42)가 결합 될 수 있다. 이때 필터(41,42)는 주간용인 적외선 차단필터(41)와 야간용인 더미 필터(42; 유리 필터)로 구분될 수 있다. 이와 같이 구성된 필터 홀더부(40)는 이종의 필터(41,42)가 장착된 상태로 케이싱부(10) 내부의 격벽 레일(15) 및 레일 홈(18; 도 5 및 도 6)을 따라 직선 활주가 가능하다.
상기 구동부(50)는 구동력을 제공하기 위한 모터(52)와 이의 구동축에 연결된 평기어(51)로 구성되어, 구동부(50)의 평기어(51)가 필터 홀더부(40)의 랙 기어(43)에 맞물리도록 설치된다. 이에 따라 모터(52)의 구동력으로 평기어(51)를 구동시키고 이와 맞물린 필터 홀더부(40)를 케이싱부(10) 내에서 이동시킬 수 있다.
또한 모터(52)가 구동부 삽입홈(11)에 삽입되면 홀더부(40)의 랙 기어(43)와 구동부(50)의 평기어(51)가 서로 맞물린 상태를 이루며, 이 상태에서 랙 기어(43)와 평기어(51)는 상부 덮개부(20)에 의해 외부로 이탈되지 않는다.
이와 같이 주간용 필터(41)와 야간용 필터(42)가 구동부(50)의 구동력에 의해 이동되어 케이싱부(10)의 관통홈(12)을 통해 이미지센서의 광학중심에 일치하도록 전환될 수 있다.
이하, 본 고안의 CCTV 카메라의 필터전환 조립체의 사용 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 CCTV 카메라의 필터전환 조립체의 조립상태에서 상부 덮개부를 제거한 상태를 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 CCTV 카메라의 필터전환 조립체의 내부 구성을 보여주는 상태도이다.
도 5 및 도 6과 같이, 케이싱부(10) 내에는 구동부(50)와 필터 홀더부(40)가 장착되어 있다. 이 상태에서 상부 덮개부(20)가 케이싱부(10)의 전방으로 체결되면 구동부(50)와 필터 홀더부(40)는 밀폐된 상태로 케이싱부(10)의 내부에 위치하게 된다. 물론 이 경우는 상부 덮개부(20)에 렌즈(미도시)가 장착될 수 있도록 렌즈 장착단(21)이 구비될 수 있다. 이와 같이 케이싱부(10)의 내부가 밀폐된 상태를 이루게 됨으로써 외부로부터의 오염원(예컨대, 분진이나 습기 등)이 필터나 구동부(50)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 구동부(52)의 평기어(51)와 필터 홀더부(40)의 랙 기어(43)가 직결된 방식의 단순결합으로 연결됨으로써, 종래의 방식에서 문제점으로 나타났던 다수개의 기어 결합에 의한 조립 정밀도의 부족에 기인한 높은 불량률이나 장기간 구동에 의한 변형에 기인한 불량 발생률을 획기적으로 개선할 수 있다.
이상에서는 본 고안을 특정의 최적의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 고안은 상술한 실시예만 한정되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
10: 케이싱부 11: 구동부 삽입홈
13: 측벽 15: 격벽 레일
16: 격벽 17: 격벽
20: 상부 덮개부 21: 렌즈 장착단
22: 결합공 30: PCB 기판
32: 이미지센서 40: 필터 홀더부
43: 랙 기어 45: 장착홈
50: 구동부 51: 평기어
52: 모터

Claims (4)

  1. 복수의 필터가 마련되어 선택된 필터를 통해 렌즈로 입사된 광을 필터링하도록 이미지센서와 렌즈 사이에 설치되는 CCTV 카메라의 필터전환 조립체로서,
    PCB 기판의 상부에 결합되고 상기 이미지센서가 내부에 위치하는 케이싱부;
    상기 케이싱부의 내측에 직선으로 활주 가능하게 설치되고 일측면에 랙 기어가 형성된 필터 홀더부;
    상기 필터 홀더부의 내측에 장착되고 주간용 필터와 야간용 필터로 구분되는 필터부;
    상기 케이싱부 내부에 장착되고 상기 필터 홀더부의 상기 랙 기어와 맞물림되는 기어가 구동축에 형성된 구동부; 및
    상기 필터 홀더부와 상기 구동부가 케이싱부 내에 밀폐되도록 상기 케이싱부의 상부 측으로 체결되는 상부 덮개부를 포함하며,
    상기 케이싱부의 내부에는 양측에 격벽이 형성되고, 상기 격벽에는 길이방향으로 돌출된 격벽 레일이 형성되며, 상기 필터 홀더부의 측면에는 상기 격벽 레일과 결합되는 홈이 형성되어 상기 필터 홀더부가 상기 케이싱 내부에서 활주되는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 필터전환 조립체.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터 홀더부의 타 측면의 상기 랙 기어와 상기 구동부의 상기 기어가 직결되도록 상기 케이싱부의 내부에는 상기 구동부가 장착되는 구동부 삽입홈이 형성되고,
    상기 상부 덮개부는 상기 필터 홀더부와 상기 구동부가 케이싱부의 전방으로 이탈되지 않도록 상기 필터 홀더부와 상기 상부 덮개부에 접하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 필터전환 조립체.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 필터 홀더부에는 상기 필터 홀더부의 상기 홈에 대향되는 위치에 길이방향으로 안내 돌기가 형성되고,
    상기 안내 돌기가 삽입되도록 상기 케이싱부의 내부에는 레일홈이 형성된 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라의 필터전환 조립체.
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