KR20090123546A - Photographic optical system having a movable optical path changing member and mobile communication apparatus employing the photographic optical system - Google Patents

Photographic optical system having a movable optical path changing member and mobile communication apparatus employing the photographic optical system Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An optical imaging system equipped with a mobile optical path switch and a mobile communication device applying the same are provided to attain miniaturization easily by sharing the most of optical systems with different camera modes. CONSTITUTION: A first optical system(100) includes a pickup unit. A second optical system(200) includes a first incident lens. The first incident lens irradiates light for representing an image of a first subject. A third optical system(300) includes a second incident lens. The second incident lens irradiates the light representing the image of a second subject. A mobile optical path switch(400) is selectively operated in a first or second mode.

Description

가동 광경로전환부를 구비하는 촬상 광학계 및 이를 채용한 이동 통신 기기{Photographic optical system having a movable optical path changing member and mobile communication apparatus employing the photographic optical system}TECHNICAL OPTICAL SYSTEM having a movable optical path changing member and mobile communication apparatus employing the photographic optical system

본 발명은 촬상 광학계에 관한 것이며, 보다 상세하게는 가동 광경로전환부를 구비하며 상기 가동 광경로전환부의 움직임에 따라 서로 다른 촬영 모드로 전환 가능한 촬상 광학계 및 이를 채용한 이동 통신 기기에 관한 것이다. The present invention relates to an imaging optical system, and more particularly, to an imaging optical system having a movable optical path switching unit and capable of switching to different shooting modes according to the movement of the movable optical path switching unit, and a mobile communication device employing the same.

휴대용 이동 통신 기기의 보급이 일반화됨에 따라, 기본 통신 기능뿐 아니라, 관련된 부가 기능에 대한 사용자의 요구가 다양해지고 있으며, 무선 인터넷 통신 기능이나 디지털 카메라 기능이 부가된 이동통신기기에 대한 수요가 증가하고 있다.As the spread of portable mobile communication devices becomes more common, user demands for basic communication functions as well as related additional functions are diversified, and demands for mobile communication devices with wireless internet communication functions or digital camera functions are increasing. have.

최근에는 무선 인터넷 통신 기능과 디지털카메라 기능을 결합 이용하여 영상 통화 및 사진 촬영이 가능한 이동통신기기가 등장하고 있다.Recently, a mobile communication device capable of video calling and taking pictures using a combination of a wireless Internet communication function and a digital camera function has emerged.

이러한 이동통신기기는 두 개의 카메라 모듈, 즉, 영상통화에 사용되는 카메라 모듈과 일반 사진 촬영에 사용하는 카메라 모듈을 구비하게 된다. 영상통화용 촬영 및 일반 사진촬영에 있어서, 각각의 경우에 피사체의 위치가 이동통신기기의 화면에 대해 반대에 위치하기 때문이다. 이와 같이 두 개의 카메라 모듈을 구성하려면 두 개의 광학계와 두 개의 CCD(charge coupled device)등이 필요하며, 또한 이들을 사용자의 요구에 부응하여 고화소, 고기능으로 구현하는데 있어서 그 제조비용이 증가하게 된다.The mobile communication device includes two camera modules, that is, a camera module used for video calling and a camera module used for general photography. This is because, in video call shooting and general photography, in each case, the position of the subject is opposite to the screen of the mobile communication device. Thus, two optical modules and two CCDs (charge coupled device) are required to configure the two camera modules, and the manufacturing cost is increased in realizing them with high pixel and high function in response to user's requirements.

한편, 한 개의 카메라 광학계를 구비하며 이를 회전 가능한 모듈로 구성하는 방법이 있다. 화소수가 작고 단초점의 광학계에서는 간단히 소형으로 제조하는 것이 가능하였지만 고화소수를 가지며 줌배율이 2배 이상인 광학계를 구성할 시에는 카메라 모듈이 커지기 때문에 이를 회전 가능한 모듈로 구성하여 휴대폰과 같은 소형 전자기기에 채용하기에는 불편함이 있다. On the other hand, there is a method comprising a camera optical system and configured as a rotatable module. It was possible to manufacture small size simply in the optical system with small number of pixels and short focus, but when constructing the optical system with high pixel number and the zoom magnification is more than 2 times, the camera module is enlarged. It is inconvenient to employ.

본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 한 개의 카메라 모듈로 반대 방향에 위치하는 피사체를 촬영할 수 있도록, 가동 광경로전환부를 구비하는 촬상 광학계 및 이를 채용한 이동통신기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an imaging optical system having a movable optical path switching unit and a mobile communication device employing the same, so that one camera module can photograph a subject located in an opposite direction. do.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 촬상 광학계는 촬상소자를 포함하는 제1광학계; 제1피사체의 상을 나타내는 광을 입사시키는 제1입사렌즈를 구비하는 제2광학계; 상기 제1광학계의 광축에 대해 상기 제1피사체와 반대쪽에 위치하는 제2피사체의 상을 나타내는 광을 입사시키는 제2입사렌즈를 구비하는 제3광학계; 상기 제2광학계로부터의 광이 상기 제1광학계로 입사하는 제1모드 또는 제3 광학계로부터의 광이 상기 제1광학계에 입사하는 제2모드로 선택적으로 가동되는 가동 광경로전환부를 포함한다.In order to achieve the above object, an imaging optical system according to the present invention includes a first optical system including an imaging device; A second optical system having a first incident lens for injecting light representing an image of the first subject; A third optical system including a second incident lens for injecting light representing an image of a second subject positioned opposite to the first subject with respect to the optical axis of the first optical system; And a movable optical path switching unit for selectively operating in a first mode in which light from the second optical system is incident to the first optical system or in a second mode in which light from the third optical system is incident to the first optical system.

상기 광경로전환부는 반사부재를 포함하며, 상기 반사부재는, 상기 제1모드에서는 제2광학계로부터의 광을 상기 제1광학계를 향하는 방향으로 반사시키는 위치에 있고, 상기 제2모드에서는 상기 제3광학계로부터의 광을 상기 제1광학계를 향하는 방향으로 반사시키는 위치에 있도록 구동된다The optical path changing unit includes a reflecting member, wherein the reflecting member is positioned at a position reflecting light from a second optical system in a direction toward the first optical system in the first mode, and in the second mode, the third reflecting member. Is driven to be in a position that reflects light from the optical system in a direction towards the first optical system

또한, 상기 제3광학계는, 상기 제1입사렌즈의 광축과 90°인 광축을 가지고, 이 광축을 따라 움직이며 줌배율을 조절하는 제1줌렌즈군; 상기 제1입사렌즈와 상기 제1줌렌즈군 사이에 배치되어 상기 제1입사렌즈로 입사된 광의 경로를 90°꺾는 경로전환부재;를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 광경로전환부는 반사부재를 포함하며, 상기 반사부재는, 상기 제1모드에서는 상기 제2광학계로부터의 광을 상기 제1광학계로 반사시키는 위치에 있고, 상기 제2모드에서는 상기 제3광학계로부터의 광이 상기 제1광학계를 향하는 광경로에서 벗어난 위치에 있도록 구동된다.The third optical system may further include: a first zoom lens group having an optical axis 90 ° with the optical axis of the first incident lens and moving along the optical axis to adjust a zoom ratio; And a path shifting member disposed between the first incident lens group and the first zoom lens group to bend a path of light incident to the first incident lens by 90 °. In this case, the optical path switching unit includes a reflecting member, and the reflecting member is in a position to reflect light from the second optical system to the first optical system in the first mode, and in the second mode, the second optical system. The light from the three optical systems is driven to be in a position off the optical path towards the first optical system.

또한, 본 발명에 따른 이동통신기기는 본 발명의 실시예에 의한 촬상 광학계;상기 제1모드 또는 제2모드 중 어느 하나를 선택하는 모드선택부; 상기 선택된 모드에 해당하는 위치로 광경로전환부를 가동하는 구동부; 상기 촬상소자로부터의 전기적 신호를 영상 신호로 연산하여 디스플레이 하는 영상처리부;를 포함한다. In addition, the mobile communication device according to the present invention includes an imaging optical system according to an embodiment of the present invention; a mode selection unit for selecting any one of the first mode or the second mode; A driving unit which moves an optical path switching unit to a position corresponding to the selected mode; And an image processor configured to display the electrical signal from the image pickup device as an image signal.

본 발명에 따른 촬상광학계는 서로 반대 방향에 위치한 피사체의 영상을 선택적으로 촬영할 수 있다.The imaging optical system according to the present invention can selectively photograph images of subjects located in opposite directions.

본 발명에 따른 촬상광학계를 채용한 이동통신기기는 한 개의 카메라 모듈로영상통화기능 및 사진촬영기능을 제공하며, 기타, 일반촬영모드나 셀프촬영모드로 용이하게 전환하여 사용될 수 있다. A mobile communication device employing an imaging optical system according to the present invention provides a video call function and a photographing function with one camera module, and can be easily switched to other general shooting mode or a self-shooting mode.

또한, 상기 서로 다른 촬영모드들은 촬상소자를 포함하여 대부분의 광학계를 공유하는 구조로서, 소형화나 제조비용의 감소 측면에서도 이점이 있다. In addition, the different image capturing modes share a structure of most optical systems, including an image pickup device, and thus have advantages in miniaturization and reduction in manufacturing cost.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size of each element in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 촬상 광학계의 제1모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 촬상 광학계의 제2모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing the optical configuration in the first mode of the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention at a wide-angle end, an intermediate end, and a telephoto end, respectively, and FIG. 2 is a first embodiment of the present invention. The optical configuration in the second mode of the imaging optical system according to the present invention is schematically illustrated at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end, respectively.

도면들을 참조하면, 촬상 광학계는 제1광학계(100), 제2광학계(200), 제3광학계(300) 및 가동 광경로전환부(400)를 포함한다. Referring to the drawings, the imaging optical system includes a first optical system 100, a second optical system 200, a third optical system 300, and a movable optical path switching unit 400.

제1광학계(100)는 촬상소자(110)를 구비하며, 광축을 따라 움직이며 줌배율을 조절하는 복수의 줌렌즈군(130,140)을 더 포함할 수 있다. 복수의 줌렌즈군(130,140) 각각의 렌즈 구성은 예시적인 것이며, 광학적 성능이나 수차 등을 고려하여 당업자가 적절히 렌즈 개수나 종류를 변경할 수 있다. 제1광학계(100)는 또한, 촬상소자(110)에 맺히는 상의 초점을 조절하는 포커싱렌즈(120)를 더 포함할 수 있으며, 도면에서는 단렌즈로 도시되었으나 복수개로 구성되는 것도 가능하다. 촬상소자(110)는 피사체의 영상을 나타내는 빛을 받아 각 픽셀별로 전기적인 신호로 변환하는 것으로, CCD(charge coupled device) 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor)를 채용할 수 있다.The first optical system 100 may further include a plurality of zoom lens groups 130 and 140 including an image pickup device 110 and moving along an optical axis and adjusting zoom ratios. The lens configuration of each of the plurality of zoom lens groups 130 and 140 is exemplary, and one of ordinary skill in the art can change the number or type of lenses as appropriate in consideration of optical performance or aberration. The first optical system 100 may further include a focusing lens 120 that adjusts the focus of the image formed on the image pickup device 110. In the drawing, the first optical system 100 may include a plurality of lenses. The imaging device 110 receives light representing an image of an object and converts the light into an electrical signal for each pixel, and may employ a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).

제2광학계(200)는 제1피사체(OBJ1)의 상을 나타내는 광을 입사시키는 제1입사렌즈(210)를 구비한다. 제1입사렌즈(210)로는 예를 들어 도시된 바와 같이 제1피사체(OBJ1) 쪽으로 볼록한 메니스커스 렌즈가 채용될 수 있다. The second optical system 200 includes a first incident lens 210 for injecting light representing an image of the first subject OBJ1. As the first incident lens 210, for example, a meniscus lens that is convex toward the first subject OBJ1 may be employed as shown.

제3광학계(300)는 제1광학계(100)의 광축에 대해 제1피사체(OBJ1)와 반대쪽에 위치하는 제2피사체(OBJ2)의 상을 나타내는 광을 입사시키는 제2입사렌즈(310)를 구비한다. 제2입사렌즈(310)로는 예를 들어 도시된 바와 같이 제3피사체(OBJ2) 쪽으로 볼록한 메니스커스 렌즈가 채용될 수 있다.The third optical system 300 receives the second incident lens 310 which injects light representing an image of the second subject OBJ2 positioned on the opposite side of the first subject OBJ1 to the optical axis of the first optical system 100. Equipped. As the second incident lens 310, for example, a meniscus lens that is convex toward the third subject OBJ2 may be employed as shown.

가동 광경로전환부(400)는 촬상 광학계가 제1모드 또는 제2모드로 동작하도록 선택적으로 가동되는 것이다. 제1모드(도 1)는 제2광학계(200)로부터의 광이 제1광학계(100)로 입사하는 광경로를 형성하며, 이에 따라 제1피사체(OBJ1)의 상이 촬상소자(110)에 맺히게 된다. 제2모드(도 2)는 제3광학계(300)로부터의 광이 제1광학계(100)에 입사하는 광경로를 형성하며, 이에 따라 제2피사체(OBJ2)의 상이 촬상소자(110)에 맺히게 된다. 제2피사체(OBJ2)는 제1광학계(100)의 광축에 대해 제1피사체(OBJ1)와 반대쪽에 위치하며, 이러한 위치 관계에 있는 두 피사체에 대해 선택적으로 어느 한 피사체의 상을 촬영하기 위해서, 본 발명에서는 촬상 광학계 전체를 움직이는 구성이 아니라 광경로전환부(400)만을 움직이는 구성을 채택한 것이 다. 본 실시예에서 가동 광경로전환부(400)는 제1모드에서는 제2광학계(200)로부터의 광을 제1광학계(100)를 향하는 방향으로 반사시키는 위치에 있고, 제2모드에서는 제3광학계(300)로부터의 광을 제1광학계(100)를 향하는 방향으로 반사시키는 위치에 있도록 구동되는 것으로, 내부 전반사에 의해 광경로를 굴절시키는 프리즘(410)으로 구성되어 있다. 즉, 프리즘(410)은 180°회전 구동되도록 제어되며, 프리즘(410)이 놓인 방향에 따라 제1피사체(OBJ1)의 상이 촬상소자(110)에 맺히는 제1모드 및 제2피사체(OBJ2)의 상이 촬상소자(100)에 맺히는 제2모드가 구현된다.The movable optical path switching unit 400 is selectively operated to operate the imaging optical system in the first mode or the second mode. The first mode (FIG. 1) forms an optical path through which light from the second optical system 200 is incident on the first optical system 100, and thus forms an image of the first subject OBJ1 on the image pickup device 110. do. In the second mode (FIG. 2), the optical path from which the light from the third optical system 300 is incident to the first optical system 100 is formed, and thus the image of the second subject OBJ2 is formed on the image pickup device 110. do. The second subject OBJ2 is positioned opposite to the first subject OBJ1 with respect to the optical axis of the first optical system 100. In order to selectively photograph an image of one subject with respect to two subjects having such a positional relationship, In the present invention, a configuration in which only the optical path changing unit 400 is moved, not a configuration in which the entire imaging optical system is moved. In the present embodiment, the movable optical path switching unit 400 is positioned at the position that reflects the light from the second optical system 200 in the direction toward the first optical system 100 in the first mode, and the third optical system in the second mode. It is driven so as to be in a position to reflect light from the 300 in the direction toward the first optical system 100, and is composed of a prism 410 that refracts the optical path by total internal reflection. That is, the prism 410 is controlled to be rotated 180 °, and according to the direction in which the prism 410 is placed, the first mode and the second subject OBJ2 in which the image of the first subject OBJ1 is formed on the imaging device 110. The second mode in which the image is formed on the imaging device 100 is implemented.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 의한 촬상 광학계의 제1모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 의한 촬상 광학계의 제2모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 3 is a view schematically showing the optical configuration in the first mode of the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention at a wide-angle end, an intermediate end, and a telephoto end, respectively, and FIG. 4 is a second embodiment of the present invention. The optical configuration in the second mode of the imaging optical system according to the present invention is schematically illustrated at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end, respectively.

본 실시예는 제1실시예와 가동 광경로전환부(400)의 구성에서만 차이가 있으며, 나머지 구성은 제1실시예와 실질적으로 동일하다. 가동 광경로전환부(400)는 미러(420)로 구성되어 있고 180°회전 구동되도록 제어된다. 미러(420)가 놓인 방향에 따라 제1피사체(OBJ1)의 상이 촬상소자(110)에 맺히는 제1모드 및 제2피사체(OBJ2)의 상이 촬상소자(100)에 맺히는 제2모드가 구현된다.This embodiment differs only in the configuration of the first embodiment and the movable optical path switching unit 400, and the rest of the configuration is substantially the same as the first embodiment. The movable light path switching unit 400 is composed of a mirror 420 and is controlled to be rotated 180 degrees. According to the direction in which the mirror 420 is placed, a first mode in which an image of the first subject OBJ1 is formed on the imaging device 110 and a second mode in which an image of the second subject OBJ2 are formed in the imaging device 100 are implemented.

제1실시예 및 제2실시예의 경우 제1모드를 이루는 광학계와 제2모드를 이루는 광학계가 동일한 줌 광학계를 형성하고 있음에 비해, 제3 내지 제5실시예들은 제1모드를 이루는 광학계는 단초점 광학계이고 제2모드를 이루는 광학계는 줌 광학계로 구성된 점에서 차이가 있으며, 이하 이러한 실시예들에 대해서 설명한다.In the case of the first and second embodiments, the optical system forming the first mode and the optical system forming the second mode form the same zoom optical system. The optical system that forms the second mode and the focusing optical system differs in that it is configured as a zoom optical system, and these embodiments will be described below.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 의한 촬상 광학계의 제2모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 제3실시예에 의한 촬상 광학계의 제1모드에서의 광학적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 5 is a view schematically showing the optical configuration in the second mode of the imaging optical system according to the third embodiment of the present invention at a wide-angle end, an intermediate end, and a telephoto end, respectively, and FIG. 6 is a third embodiment of the present invention. Is a diagram schematically showing the optical configuration in the first mode of the imaging optical system.

제3실시예의 촬상 광학계는 제1광학계(101), 제2광학계(201), 제3광학계(301) 및 가동 광경로전환부(400)를 포함한다. The imaging optical system of the third embodiment includes a first optical system 101, a second optical system 201, a third optical system 301, and a movable optical path switching unit 400.

제1광학계(101)는 촬상소자(110)를 구비하며, 광축을 따라 움직이며 줌배율을 조절하는 제1줌렌즈군(150)을 더 포함할 수 있다. 줌렌즈군(150)을 이루는 렌즈 구성은 예시적인 것이며, 광학적 성능이나 수차 등을 고려하여 당업자가 적절히 렌즈 개수나 종류를 변경할 수 있다. 제1광학계(101)는 또한, 촬상소자(110)에 맺히는 상의 초점을 조절하는 포커싱렌즈(120)를 더 포함할 수 있으며, 도면에서는 단렌즈로 도시되었으나 복수개로 구성되는 것도 가능하다. 촬상소자(110)는 피사체의 영상을 나타내는 빛을 받아 각 픽셀별로 전기적인 신호로 변환하는 것으로, CCD(charge coupled device) 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor)를 채용할 수 있다.The first optical system 101 may further include a first zoom lens group 150 including the imaging device 110 and moving along the optical axis to adjust the zoom magnification. The lens configuration constituting the zoom lens group 150 is exemplary, and those skilled in the art can appropriately change the number or type of lenses in consideration of optical performance or aberration. The first optical system 101 may further include a focusing lens 120 that adjusts the focus of the image formed on the image pickup device 110. In the drawing, the first optical system 101 may include a plurality of lenses. The imaging device 110 receives light representing an image of an object and converts the light into an electrical signal for each pixel, and may employ a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).

제2광학계(201)는 제1피사체(OBJ1)의 상을 나타내는 광을 입사시키는 제1입사렌즈(210)를 구비한다. 제1입사렌즈(210)로는 예를 들어 도시된 바와 같이 제1피사체(OBJ1) 쪽으로 볼록한 메니스커스 렌즈가 채용될 수 있다. The second optical system 201 includes a first incident lens 210 for injecting light representing an image of the first subject OBJ1. As the first incident lens 210, for example, a meniscus lens that is convex toward the first subject OBJ1 may be employed as shown.

제3광학계(301)는 제1광학계(101)의 광축에 대해 제1피사체(OBJ1)와 반대쪽에 위치하는 제2피사체(OBJ2)의 상을 나타내는 광을 입사시키는 제2입사렌즈(310) 를 구비한다. 제2입사렌즈(310)로는 예를 들어 도시된 바와 같이 제3피사체(OBJ2) 쪽으로 볼록한 메니스커스 렌즈가 채용될 수 있다. 제3광학계(301)는 또한 제1입사렌즈(210)의 광축과 90°인 광축을 가지고, 이 광축을 따라 움직이며 줌배율을 조절하는 제2줌렌즈군(320), 제2입사렌즈(310)와 상기 제1줌렌즈군(320) 사이에 배치되어 상기 제2입사렌즈(310)로 입사된 광의 경로를 90°꺾는 경로전환부재(330)를 포함한다. 경로전환부재(330)는 도면에는 프리즘으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 미러가 채용될 수도 있다.The third optical system 301 uses the second incident lens 310 to inject light representing an image of the second subject OBJ2 positioned opposite to the first subject OBJ1 with respect to the optical axis of the first optical system 101. Equipped. As the second incident lens 310, for example, a meniscus lens that is convex toward the third subject OBJ2 may be employed as shown. The third optical system 301 also has an optical axis 90 ° with the optical axis of the first incident lens 210, and moves along the optical axis to adjust the zoom ratio of the second zoom lens group 320 and the second incident lens 310. ) And a path switching member 330 disposed between the first zoom lens group 320 and bending a path of light incident to the second incident lens 310 by 90 °. The path switching member 330 is illustrated as a prism in the drawing, but is not limited thereto. For example, a mirror may be employed.

가동 광경로전환부(400)는 촬상 광학계가 제1모드 또는 제2모드로 동작하도록 선택적으로 가동되는 것이다. 제1모드(도 6)는 제2광학계(201)로부터의 광이 제1광학계(101)로 입사하는 광경로를 형성하며, 이에 따라 제1피사체(OBJ1)의 상이 촬상소자(110)에 맺히게 된다. 제2모드(도 5)는 제3광학계(301)로부터의 광이 제1광학계(101)에 입사하는 광경로를 형성하며, 이에 따라 제2피사체(OBJ2)의 상이 촬상소자(110)에 맺히게 된다. 제2피사체(OBJ2)는 제1광학계(101)의 광축에 대해 제1피사체(OBJ1)와 반대쪽에 위치하며, 이러한 위치 관계에 있는 두 피사체에 대해 선택적으로 어느 한 피사체의 상을 촬영하기 위해서, 본 발명에서는 촬상 광학계 전체를 움직이는 구성이 아니라 광경로전환부(400)만을 움직이는 구성을 채택하고 있다. 본 실시예에서 가동 광경로전환부(400)는 제1모드에서는 제2광학계(201)로부터의 광을 제1광학계(101)로 반사시키는 위치에 있고, 제2모드에서는 제3광학계(301)로부터의 광이 제1광학계(101)를 향하는 광경로에서 벗어난 위치에 있도록 구동되는 미러(430)로 구성되어 있다. 즉, 미러(430)는 제2모드에서 그 반사면이 제1광학 계(101)의 광축과 나란하고 45°회동되도록 제어되며, 미러(410)의 반사면이 놓인 위치에 따라 제1피사체(OBJ1)의 상이 촬상소자(110)에 맺히는 제1모드 및 제2피사체(OBJ2)의 상이 촬상소자(100)에 맺히는 제2모드가 구현된다.The movable optical path switching unit 400 is selectively operated to operate the imaging optical system in the first mode or the second mode. The first mode (FIG. 6) forms an optical path through which light from the second optical system 201 is incident on the first optical system 101, and thus forms an image of the first subject OBJ1 on the image pickup device 110. FIG. do. The second mode (FIG. 5) forms an optical path in which light from the third optical system 301 is incident on the first optical system 101, thereby allowing the image of the second subject OBJ2 to form on the image pickup device 110. FIG. do. The second subject OBJ2 is positioned opposite to the first subject OBJ1 with respect to the optical axis of the first optical system 101. In order to selectively photograph an image of one subject for two subjects having such a positional relationship, In the present invention, a configuration in which only the optical path switching unit 400 is moved, not the configuration in which the entire imaging optical system is moved is adopted. In the present embodiment, the movable optical path switching unit 400 is in a position where the light from the second optical system 201 is reflected to the first optical system 101 in the first mode, and the third optical system 301 in the second mode. It consists of a mirror 430 which is driven so that the light from it is in a position off the optical path toward the first optical system 101. That is, the mirror 430 is controlled to rotate 45 degrees in parallel with the optical axis of the first optical system 101 in the second mode, and according to the position where the reflective surface of the mirror 410 is placed, the first subject ( The first mode in which the image of the OBJ1 is formed on the imaging device 110 and the second mode in which the image of the second subject OBJ2 is formed in the imaging device 100 are implemented.

도 7은 본 발명의 제4실시예에 의한 촬상 광학계의 제2모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 제4실시예에 의한 촬상 광학계의 제1모드에서의 광학적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 7 is a view schematically showing the optical configuration in the second mode of the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention at a wide-angle end, an intermediate end, and a telephoto end, respectively, and FIG. 8 is a fourth embodiment of the present invention. Is a diagram schematically showing the optical configuration in the first mode of the imaging optical system.

본 실시예는 가동 광경로전환부(400)로 구성된 미러(430)의 위치에 있어서만 제3실시예와 차이가 있고 나머지 구성은 제3실시예와 실질적으로 동일하다. 즉, 미러(430)는 제1모드에서 그 반사면이 제1광학계(101)의 광축과 나란한 위치에 있으며, 또한, 제2광학계(201)로부터의 광이 제3광학계(301)와 제2광학계(201)가 이루는 광경로 쪽으로 입사하지 못하도록 차단하는 위치에 있다.This embodiment is different from the third embodiment only in the position of the mirror 430 composed of the movable light path switching unit 400, and the rest of the configuration is substantially the same as that of the third embodiment. That is, in the first mode, the mirror 430 has its reflection surface in parallel with the optical axis of the first optical system 101, and the light from the second optical system 201 is transmitted to the third optical system 301 and the second. The optical system 201 is in a position to block the incident to the optical path formed.

도 9는 본 발명의 제5실시예에 의한 촬상 광학계의 제2모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 제5실시예에 의한 촬상 광학계의 제1모드에서의 광학적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.9 is a view schematically showing the optical configuration in the second mode of the imaging optical system according to the fifth embodiment of the invention at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end, respectively, and FIG. 10 is a fifth embodiment of the present invention. Is a diagram schematically showing the optical configuration in the first mode of the imaging optical system.

본 실시예는 광경로전환부(400)의 구성에 있어서만 제3 및 제4실시예와 차이가 있다. 광경로전환부(400)는 제1모드에서는 제2광학계(201)로부터의 광을 제1광학계(101)로 반사시키는 위치에 있고, 제2모드에서는 제3광학계(301)로부터의 광이 제1광학계(101)를 향하는 광경로에서 벗어난 위치에 있도록 평행 이동 구동되는 프 리즘(450)으로 구성되어 있다. 프리즘(450)의 구동에 따라 제1피사체(OBJ1)의 상을 나타내는 광이 촬상소자(110)에 맺히는 제1모드와 제2피사체(OBJ2)의 상을 나타내는 광이 촬상소자(110)에 맺히는 제2모드가 구현된다.This embodiment differs from the third and fourth embodiments only in the configuration of the light path switching unit 400. The optical path switching unit 400 is in a position where the light from the second optical system 201 is reflected to the first optical system 101 in the first mode, and the light from the third optical system 301 is second in the second mode. It is composed of a prism 450 that is driven to move in parallel to the position away from the optical path toward the one optical system (101). The first mode in which light representing the image of the first subject OBJ1 is formed on the imaging device 110 and the light representing the image of the second subject OBJ2 are formed in the imaging device 110 according to the driving of the prism 450. The second mode is implemented.

이상 설명한 실시예들은 광경로전환부만이 소정 범위로 움직이도록 구성하여 서로 반대쪽에 위치하는 두 피사체에 대해 촬상 광학계를 전체적으로 움직이지 않고 선택적으로 촬영하는 것이 가능하다. In the above-described embodiments, only the optical path changing unit moves in a predetermined range, thereby selectively photographing the imaging optical system without moving the whole of the imaging optical system with respect to two subjects located opposite each other.

도 11은 본 발명의 실시예에 의한 이동통신기기(1000)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 11 is a diagram schematically showing the configuration of a mobile communication device 1000 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 의한 이동통신기기(1000)는 본 발명의 실시예들에 의한 촬상 광학계를 내장하고 있다. 또한, 이동통신기기(1000)는 촬상 광학계의 제1모드 또는 제2모드 중 어느 하나를 선택하는 모드선택부, 상기 선택된 모드에 해당하는 위치로 광경로전환부를 가동하는 구동부, 촬상소자로부터의 전기적 신호를 영상 신호로 연산하여 디스플레이 하는 영상처리부를 구비한다. 모드선택은 예를 들어 버튼부(1600)를 통한 입력으로 이루어질 수 있으며, 구동부는 촬상광학계와 함께 이동통신기기(1000)의 내부에 내장된다. 영상처리부에서 처리되어 디스플레이 된 영상은 화면(1400)을 통해 사용자가 볼 수 있도록 나타난다.The mobile communication device 1000 according to the embodiment of the present invention incorporates an imaging optical system according to the embodiments of the present invention. In addition, the mobile communication device 1000 may include a mode selection unit for selecting either the first mode or the second mode of the imaging optical system, a driver for driving the optical path switching unit to a position corresponding to the selected mode, and an electrical signal from the image pickup device. And an image processor for calculating and displaying the signal as an image signal. The mode selection may be made, for example, by input through the button unit 1600, and the driving unit is embedded in the mobile communication device 1000 together with the imaging optical system. The image processed and displayed by the image processor is displayed to be viewed by the user through the screen 1400.

이동통신기기(1000)의 안쪽면, 즉, 화면(1400)이 보이는 면에 커버글래스(1200)가 설치되어 있다. 도 1 내지 도 10에서 설명된 실시예들 중 어느 하나의 촬상 광학계가 이동통신기기(1000) 내부에 구비될 때, 커버글래스(1200)를 통해 피사체의 상을 나타내는 빛이 촬상 광학계로 입사된다. 또한, 도면에는 나타나 있지 않으나 이동통신기기(1000)의 겉면, 즉, 화면(1400)의 이면 쪽에도 후면 커버글래스가 마련되어 있다. 즉, 제1피사체(OBJ1)의 상을 나타내는 빛이 커버글래스(1200)를 통해 제1입사렌즈(도1 내지 도10의 210)로 입사되며, 제2피사체(OBJ2)의 상을 나타내는 빛이 후면 커버글래스(미도시)를 통해 제2입사렌즈(도1 내지 도10의 310)로 입사되도록, 촬상 광학계가 이동통신기기(1000)의 내부에 마련된다. 본 발명의 촬상 광학계는 촬상 광학계를 전체적으로 움직이지 않고서도 서로 반대 방향에 놓인 피사체 들 중 어느 한 피사체의 상을 선택적으로 촬영할 수 있으므로, 사용자는 화면(1400)에 대해 서로 반대쪽에 위치하는 제1피사체(OBJ1) 또는 제2피사체(OBJ2)의 상에 대해 화면(1400)을 보는 상태로 선택적으로 촬영하는 것이 가능하다. The cover glass 1200 is installed on the inner surface of the mobile communication device 1000, that is, the surface 1400 is visible. When the imaging optical system of any of the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 10 is provided inside the mobile communication device 1000, light representing the image of the subject is incident to the imaging optical system through the cover glass 1200. Although not shown in the drawing, a rear cover glass is provided on the outer surface of the mobile communication device 1000, that is, the rear surface of the screen 1400. That is, light representing the image of the first subject OBJ1 is incident on the first incident lens 210 of FIGS. 1 to 10 through the cover glass 1200, and light representing the image of the second subject OBJ2 is emitted. An imaging optical system is provided inside the mobile communication device 1000 to be incident on the second incident lens 310 (see FIGS. 1 to 10) through the rear cover glass (not shown). Since the imaging optical system of the present invention can selectively photograph an image of any one of subjects placed in opposite directions without moving the imaging optical system as a whole, the user may have a first subject positioned opposite to each other with respect to the screen 1400. It is possible to selectively take a picture while viewing the screen 1400 with respect to the image of the object OBJ1 or the second subject OBJ2.

이러한 본 발명의 이동통신기기(1000)는 예를 들어, 한 개의 카메라 모듈을 구비하면서도 영상통화 및 사진촬영이 가능한 이동통신기기로 응용될 수 있다. 즉, 영상통화모드에서는 제1모드를 선택하여 사용자가 화면(1400)을 통해 나타나는 상대방의 영상을 보는 위치에서 제1피사체(OBJ1)가 되는 사용자의 이미지가 촬영되어 상대방에게 전송될 수 있으며, 사진촬영모드에서는 사용자가 화면(1400)을 통해 나타나는 제2피사체(OBJ2)의 영상을 보면서 제2피사체(OBJ2)를 촬영할 수 있다.The mobile communication device 1000 of the present invention may be applied to, for example, a mobile communication device capable of making video calls and taking pictures while having one camera module. That is, in the video call mode, an image of the user who becomes the first subject OBJ1 may be photographed and transmitted to the other party at the position where the user views the other party's image displayed on the screen 1400 by selecting the first mode. In the photographing mode, the user may capture the second subject OBJ2 while viewing the image of the second subject OBJ2 displayed on the screen 1400.

또한, 본 발명의 이동통신기기(1000)는 예를 들어, 한 개의 카메라 모듈을 구비하면서도 사용자 자신의 모습을 찍는 셀프촬영과 다른 대상의 영상을 찍는 일반촬영이 모두 가능하도록 응용될 수 있다. 셀프촬영모드에서는 제1모드를 선택하여 사용자가 화면(1400)을 통해 나타나는 사용자 자신의 영상을 볼 수 있는 위치에서 제1피사체(OBJ1)인 사용자 자신을 촬영할 수 있으며, 일반촬영모드에서는 제2모 드를 선택하여 화면(1400)을 통해 제2피사체(OBJ2)의 영상을 보며 제2피사체(OBJ2)를 촬영할 수 있다. In addition, the mobile communication device 1000 of the present invention may be applied such that both a self-photographing taking a picture of a user and a general shooting taking an image of another object may be provided while having one camera module. In the self-shooting mode, the user selects the first mode so that the user can take a picture of the first subject (OBJ1) at a position where the user can see his / her own image displayed on the screen 1400. Select an image to view an image of the second subject OBJ2 through the screen 1400, and capture the second subject OBJ2.

이러한 본원 발명인 촬상 광학계 및 이를 채용한 이동통신기기는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Such an imaging optical system of the present invention and a mobile communication device employing the same have been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings for clarity of understanding, but these are merely exemplary and various modifications and changes may be made by those skilled in the art. It will be appreciated that other equivalent embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 촬상 광학계의 제1모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing the optical configuration in the first mode of the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end, respectively.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 촬상 광학계의 제2모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 2 is a view schematically showing the optical configuration in the second mode of the imaging optical system according to the first embodiment of the present invention at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end, respectively.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 의한 촬상 광학계의 제1모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a diagram schematically showing the optical configuration in the first mode of the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end, respectively.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 의한 촬상 광학계의 제2모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 4 is a view schematically showing the optical configuration in the second mode of the imaging optical system according to the second embodiment of the present invention at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end, respectively.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 의한 촬상 광학계의 제2모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram schematically showing the optical configuration in the second mode of the imaging optical system according to the third embodiment of the present invention at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end, respectively.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 의한 촬상 광학계의 제1모드에서의 광학적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.6 is a diagram schematically showing an optical configuration in a first mode of an imaging optical system according to a third embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제4실시예에 의한 촬상 광학계의 제2모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 7 is a view schematically showing the optical configuration in the second mode of the imaging optical system according to the fourth embodiment of the invention at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end, respectively.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 의한 촬상 광학계의 제1모드에서의 광학적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다8 is a diagram schematically showing the optical configuration in the first mode of the imaging optical system according to the fourth embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 제5실시예에 의한 촬상 광학계의 제2모드에서의 광학적 구성을 각각 광각단, 중간단, 망원단에서 개략적으로 도시한 도면이다.9 is a diagram schematically showing the optical configuration in the second mode of the imaging optical system according to the fifth embodiment of the invention at the wide-angle end, the intermediate end, and the telephoto end, respectively.

도 10은 본 발명의 제5실시예에 의한 촬상 광학계의 제1모드에서의 광학적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.10 is a diagram schematically showing an optical configuration in a first mode of the imaging optical system according to the fifth embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 실시예에 의한 이동통신기기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.11 is a diagram schematically showing a configuration of a mobile communication device according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100,101... 제1광학계 110... 촬상소자100,101 ... first optical system 110 ... imager

200,201... 제2광학계 210... 제1입사렌즈200,201 ... Second optical system 210 ... First incident lens

300,301... 제3광학계 310... 제2입사렌즈300,301 ... Third optical system 310 ... Secondary incident lens

400... 가동 광경로전환부400. Light path switching part

Claims (12)

촬상소자를 포함하는 제1광학계;A first optical system including an imaging device; 제1피사체의 상을 나타내는 광을 입사시키는 제1입사렌즈를 구비하는 제2광학계;A second optical system having a first incident lens for injecting light representing an image of the first subject; 상기 제1광학계의 광축에 대해 상기 제1피사체와 반대쪽에 위치하는 제2피사체의 상을 나타내는 광을 입사시키는 제2입사렌즈를 구비하는 제3광학계;A third optical system including a second incident lens for injecting light representing an image of a second subject positioned opposite to the first subject with respect to the optical axis of the first optical system; 상기 제2광학계로부터의 광이 상기 제1광학계로 입사하는 제1모드 또는 제3광학계로부터의 광이 상기 제1광학계에 입사하는 제2모드로 선택적으로 가동되는 가동 광경로전환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 광학계.And a movable optical path switching unit configured to selectively operate in a first mode in which light from the second optical system is incident to the first optical system or in a second mode in which light from the third optical system is incident to the first optical system. An imaging optical system, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1광학계는 광축을 따라 움직이며 줌배율을 조절하는 적어도 하나의 줌렌즈군을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 광학계.And the first optical system includes at least one zoom lens group moving along an optical axis and adjusting a zoom ratio. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 광경로전환부는 반사부재를 포함하며,The light path switching unit includes a reflection member, 상기 반사부재는,The reflective member, 상기 제1모드에서는 제2광학계로부터의 광을 상기 제1광학계를 향하는 방향으로 반사시키는 위치에 있고, 상기 제2모드에서는 상기 제3광학계로부터의 광을 상 기 제1광학계를 향하는 방향으로 반사시키는 위치에 있도록 구동되는 것을 특징으로 하는 촬상 광학계.In the first mode, the light is reflected from the second optical system in the direction toward the first optical system. In the second mode, the light from the third optical system is reflected in the direction toward the first optical system. Imaging optical system, characterized in that it is driven to be in position. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 반사부재는 180°범위로 회전 구동되는 프리즘 또는 미러인 것을 특징으로 하는 촬상 광학계.The reflecting member is an imaging optical system, characterized in that the prism or mirror that is rotationally driven in a 180 ° range. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제3광학계는,The third optical system, 상기 제2입사렌즈의 광축과 90°광축을 가지고, 이 광축을 따라 움직이며 줌배율을 조절하는 제2줌렌즈군;A second zoom lens group having a 90 ° optical axis and an optical axis of the second incident lens and moving along the optical axis and adjusting a zoom ratio; 상기 제2입사렌즈와 상기 제2줌렌즈군 사이에 배치되어 상기 제2입사렌즈로 입사된 광의 경로를 90°꺾는 경로전환부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 광학계.And a path shifting member disposed between the second incident lens group and the second zoom lens group, and configured to convert a path of light incident to the second incident lens by 90 °. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 경로전환부재는 프리즘 또는 미러인 것을 특징으로 하는 촬상 광학계.And the path switching member is a prism or a mirror. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 광경로전환부는 반사부재를 포함하며,The light path switching unit includes a reflection member, 상기 반사부재는,The reflective member, 상기 제1모드에서는 상기 제2광학계로부터의 광을 상기 제1광학계로 반사시키는 위치에 있고, 상기 제2모드에서는 상기 제3광학계로부터의 광이 상기 제1광학계를 향하는 광경로에서 벗어난 위치에 있도록 구동되는 것을 특징으로 하는 촬상 광학계.In the first mode, the light from the second optical system is reflected to the first optical system, and in the second mode, the light from the third optical system is located off the optical path toward the first optical system. Imaging optical system, characterized in that driven. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 반사부재는 상기 제2모드에서 상기 제1광학계의 광축과 나란한 반사면을 가지며 45°범위로 회전 구동되는 미러인 것을 특징으로 하는 촬상 광학계.And the reflecting member is a mirror which has a reflecting surface parallel to the optical axis of the first optical system and is rotationally driven in a 45 ° range in the second mode. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 반사부재는 상기 두 위치 사이에서 평행 이동 구동되는 프리즘인 것을 특징으로 하는 촬상 광학계.And the reflecting member is a prism driven to move in parallel between the two positions. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 촬상 광학계;The optical system of any one of claims 1 to 9; 상기 제1모드 또는 제2모드 중 어느 하나를 선택하는 모드선택부;A mode selection unit for selecting one of the first mode and the second mode; 상기 선택된 모드에 해당하는 위치로 광경로전환부를 움직이는 구동부;A driving unit moving the light path switching unit to a position corresponding to the selected mode; 상기 촬상소자로부터의 전기적 신호를 영상 신호로 연산하여 디스플레이 하는 영상처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신기기.And an image processor for calculating and displaying an electrical signal from the image pickup device as an image signal. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제1모드는 영상통화모드 상기 제2모드는 사진촬영모드로 사용되는 것을 특징으로 하는 이동통신기기.The first mode is a video call mode, The second mode is a mobile communication device, characterized in that used as a photographing mode. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제1모드는 셀프 촬영모드 상기 제2모드는 일반 촬영모드로 사용되는 것을 특징으로 하는 이동통신기기.The first mode is a self-photographing mode The second mode is a mobile communication device, characterized in that used as a normal shooting mode.
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