JP2005141188A

JP2005141188A - 携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置

Info

Publication number: JP2005141188A
Application number: JP2004133332A
Authority: JP
Inventors: Hii Choi Douu; ヒーチョイドゥー
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2005-06-02
Also published as: KR20050042722A

Abstract

【課題】耐久性、安定性があり、構造が簡単で低廉な携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置を提供する。
【解決手段】第１レンズ１を支持して内部に永久磁石１１０を含む第１レンズホルダー１００と、第２レンズ２を支持して内部に前記第１レンズホルダーを収納し、前記第１レンズホルダーを上下突出部間でスライドできるように、第１スライド部２３０の形成された第２レンズホルダー２００と、第３レンズ３を固定したレンズ鏡筒３００の上下に形成された第１凹部、第２凹部間で前記第２レンズホルダーをスライドできるように、第２スライド部３３０を形成し、前記第１凹部及び第２凹部の外周に各々第１コイル及び第２コイルを設け、これらのコイルに外部から電源を印加することによって、前記永久磁石との間で引力又は斥力を作用するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置に係り、より詳しくは電磁石及び永久磁石の磁気力を用いてデジタルカメラのレンズの位置を移動させることにより、低電力消耗でレンズの焦点を変換可能にした携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置に関するものである。

携帯電話用デジタルカメラにおいて、画質の低下なしで撮影画面倍率を変換する光学ズーム機能を具現するためには、光軸上で、多数のレンズのうち、画角調整レンズの位置を移動させて画面内に撮影対象物を撮影するとき、レンズに入射する光線の角度である画角を変換しなければならない。

このような画角を調整する、つまり画面倍率を調整するレンズを移動させる従来の方式には、画角調整レンズのホルダーを手で直接操作して移動させる手動方式と、画角調整レンズのホルダーをモータ及びギヤの組合で駆動させるモータ駆動方式とがあった。

ところが、携帯電話という小型装置に焦点変換のための装置を搭載しなければならない特性上、搭載空間の制約、過度な電力消耗、耐久性及び安定性を確保することが困難だという問題点があった。

すなわち、手動方式は操作が不便で商品性が低いという問題点があり、モータ駆動方式は構造が複雑で体積が大きいという問題点と、電動モータの使用により過度な電力を消耗する問題点と、精密部品の使用により、耐久性及び安定性が低く、製造費用が高いという問題点とがあった。

したがって、本発明は前記のような問題点を解決するためになされたもので、レンズの焦点を変換させるために電磁石及び永久磁石の磁気力を用いることにより、構造が簡単で、耐久性及び安定性が保障され、製造費用も低廉である携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置を提供することにその目的がある。

前記目的を達成するため、本発明は、携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置において、第１レンズを支持し、前記第１レンズが撮像対象面である上部面とイメージセンサ面である下部面間で上下運動できるようにするため、内部に永久磁石を含む第１レンズホルダーと、第２レンズを支持するとともに、内部に収納された前記第１レンズホルダーの上方へのスライドを阻止するため、光軸方向に突出した上部突出部、内部に収納された前記第１レンズホルダーの下方へのスライドを阻止するため、光軸方向に突出した下部突出部、及び収納された前記第１レンズホルダーが前記上部突出部と下部突出部間でスライドができるようにする第１スライド部が形成された第２レンズホルダーと、上部内側面に第３レンズが固定され、端部付近に光軸方向に所定の深さ及び所定の幅を有する第１凹部及び第２凹部が形成され、内部に収納された前記第２レンズホルダーの上方及び下方へのスライドを阻止し、収納された前記第２レンズホルダーが前記第１凹部と第２凹部間でスライドできるようにする第２スライド部が形成されたレンズ鏡筒と、前記第１凹部及び第２凹部の外周にそれぞれ設けられ、前記第１レンズホルダーが近接すると、前記永久磁石と相互作用して前記第１レンズホルダーを上部突出部又は下部突出部の内側端部に固定させる上部固定部材及び下部固定部材と、所定の回数で巻線されたコイルであって、前記第１凹部及び第２凹部の外周にそれぞれ設けられ、前記第１レンズホルダーと前記上部固定部材及び下部固定部材間にそれぞれ設けられ、外部から電源が印加されると、電磁石となって、前記永久磁石との間で引力又は斥力が作用するようにする第１コイル及び第２コイルとを含んでなる携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置を提供する。

前記第１レンズは焦点を補正し、前記第２レンズは画角を調節し、前記第３レンズは画像の歪みを防止し得る。

前記上部固定部材及び下部固定部材は、鉄、ニッケル、コバルト及びこれらの合金のいずれか１種からなり得る。

前記上部固定部材及び下部固定部材は永久磁石であり得る。

以上のような本発明によると、レンズの焦点を変換させるために電磁石及び永久磁石の磁気力を用いることにより、構造が簡単であり、耐久性及び安定性が保障され、製造費用も低廉である携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置を提供することができる。

以下、添付素面に基づいて本発明を詳細に説明する。

本発明の一実施例による携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置について、図１に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施例による携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置の断面図である。

同図に示すように、本発明の一実施例による携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置は、第１レンズホルダー１００、第２レンズホルダー２００、レンズ鏡筒３００、第１コイル４１０、第２コイル４２０、上部固定部材５１０、及び下部固定部材５２０を含む。

前記第１レンズホルダー１００は光軸を基準に対称構造であって、第１レンズ１が焦点を補正する機能をするように、撮像対象面である上部面とイメージセンサ面である下部面間で上下運動するため、その内部に永久磁石１１０を含む。

また、前記第２レンズホルダー２００は光軸を基準に対称構造をなし、光軸方向に突出した上部突出部２１０及び下部突出部２２０を有し、前記上部突出部２１０と下部突出部２２０間には、前記第１レンズホルダー１００がスライドする所定の長さ（ｌ_１）の第１スライド部２３０が形成される。前記第１スライド部２３０内には前記第１レンズホルダー１００が収納されている。前記上部突出部２１０は、画角を調節する第２レンズ２を支持するばかりでなく、その内部に収納された前記第１レンズホルダー１００の上方へのスライドを阻止する機能をし、前記下部突出部２２０は、その内部に収納された前記第１レンズホルダー１００の下方へのスライドを阻止する機能をする。

また、前記レンズ鏡筒３００は光軸を基準に対称構造をなし、上部内側面には、画像の歪みを防止する第３レンズ３が固定され、端部の付近に、光軸方向に所定の深さ（ｄ）及び所定の幅（ｗ）を有する第１凹部３１０及び第２凹部３２０が形成される。前記第１凹部３１０及び第２凹部３２０は内部に収納された第２レンズホルダー２００の上方及び下方へのスライドを阻止する。また、レンズ鏡筒３００には、収納された前記第２レンズホルダー２００が前記第１凹部３１０と第２凹部３２０間でスライドできるようにする第２スライド部３３０が形成される。

前記第１コイル４１０及び第２コイル４２０は光軸を基準に対称構造に所定の回数で巻き取られたコイルであって、それぞれ前記第１凹部３１０と第２凹部３２０の外周面に設けられ、前記第１レンズホルダー１００と後述する上部固定部材５１０と下部固定部材５２０間にそれぞれ設けられる。前記第１コイル４１０及び第２コイル４２０は、外部から電源が印加されると、電磁石になって、前記永久磁石１１０間で引力又は斥力が作用するようにする機能をする。本実施例において、前記第１コイル４１０及び第２コイル４２０の巻線数は同一のものに設定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、相違するように設定することもできる。

そして、前記上部固定部材５１０及び下部固定部材５２０のそれぞれは光軸を基準に対称構造をなし、鉄などの常磁性体からなり、前記第１凹部３１０及び第２凹部３２０の外周にそれぞれ設けられ、前記第１レンズホルダー１００が近接すると、前記永久磁石１１０と相互作用して、前記第１レンズホルダー１００を上部突出部２１０又は下部突出部２２０の内側端部に固定させる機能をする。本実施例において、前記上部固定部材５１０及び下部固定部材５２０の材質は鉄に設定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ニッケル、コバルト、又はこれらの合金の如く常磁性体の材質だけでなく永久磁石に設定することもできる。

前述したような構成を有する本発明の一実施例による携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置の作動関係を図２及び図３に基づいて説明する。

図２は光角の基準画角状態にある本発明の一実施例による携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置の断面図である。より詳しく、図２は本発明の一実施例による携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置が光角の基準画角（通常６０°）を取る状態を示す図である。同図に示すように、別途の外部電源装置から第１コイル４１０に電流が供給されると、第１コイル４１０は上Ｎ極、下Ｓ極に磁化され、前記別途の外部電源装置から第２コイル４２０に電流が供給されると、前記第２コイル４２０は上Ｓ極、下Ｎ極に磁化される。

ところで、前記永久磁石１１０は上方にＳ極、下方にＮ極が位置するので、前記永久磁石１１０と第１コイル４１０間には斥力が作用し、前記永久磁石１１０と第２コイル４２０間には引力が作用する。

その結果、前記第１レンズホルダー１００は第１スライド部２３０に沿って第２レンズホルダー２００の下部突出部２２０まで下方にスライドする。

前記第１レンズホルダー１００が前記下部突出部２２０までスライドしても、前記第１コイル４１０、第２コイル４２０、及び永久磁石１１０間の磁気力は依然として作用しているので、第２レンズホルダー２００が第２スライド部３３０に沿ってレンズ鏡筒３００の第２凹部３２０までスライドして、前記永久磁石１１０の磁気力が常磁性体である下部固定部材５２０に影響を及ぼす。

この状態で、前記別途の外部電源から前記第１コイル４１０及び第２コイル４２０に電流が供給されないと、前記永久磁石１１０と前記下部固定部材５２０間の磁気力による引力により、前記第１レンズホルダー１００は前記第２凹部３２０付近に密着して固定されるので、本発明の一実施例による携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置は光角の基準画角を取る状態を維持する。

図３は望遠状態にある本発明の一実施例による携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置の断面図である。より詳しく、図３は本発明の一実施例による携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置が望遠の画角を取る状態を示す図である。

同図に示すように、別途の外部電源装置から、前述した光角状態とは反対極性の電流が第１コイル４１０及び第２コイル４２０に供給されると、第１コイル４１０は上Ｓ極、下Ｎ極に磁化され、前記第２コイル４２０は上Ｎ極、下Ｓ極に磁化される。

ところで、前記永久磁石１１０は、前述した光角状態と同様、上方にＳ極、下方にＮ極が位置するので、前記永久磁石１１０と第１コイル４１０間には引力が作用し、前記永久磁石１１０と第２コイル４２０間には斥力が作用する。

その結果、前記第１レンズホルダー１００は第１スライド部２３０に沿って第２レンズホルダー２００の上部突出部２１０まで下方にスライドする。

前記第１レンズホルダー１００が前記上部突出部２１０までスライドしても、前記第１コイル４１０、第２コイル４２０、及び永久磁石１１０間の磁気力は依然として作用しているので、第２レンズホルダー２００が第２スライド部３３０に沿ってレンズ鏡筒３００の第１凹部３１０までスライドして、前記永久磁石１１０の磁気力が常磁性体である上部固定部材５１０に影響を及ぼす。

この状態で、前記別途の外部電源から前記第１コイル４１０及び第２コイル４２０に電流が供給されないと、前記永久磁石１１０と前記上部固定部材５１０間の磁気力による引力により、前記第１レンズホルダー１００は前記第１凹部３１０付近に密着して固定されるので、本発明の一実施例による携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置は望遠の状態を維持する。

以上説明した本発明は、本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者により、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で多様に置換、変形及び変更できるもので、前述した実施例及び添付図面に限定されるものではない。

本発明の一実施例による携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置の断面図である。光角の基準画角状態にある本発明の一実施例による携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置の断面図である。望遠状態にある本発明の一実施例による携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置の断面図である。

符号の説明

１第１レンズ
２第２レンズ
３第３レンズ
１００第１レンズホルダー
１１０永久磁石
２００第２レンズホルダー
２１０上部突出部
２２０下部突出部
２３０第１スライド部
３００レンズ鏡筒
３１０第１凹部
３２０第２凹部
３３０第２スライド部
４１０第１コイル
４２０第２コイル
５１０上部固定部材
５２０下部固定部材

Claims

携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置において、
第１レンズ（１）を支持し、前記第１レンズ（１）が撮像対象面である上部面とイメージセンサ面である下部面間で上下運動できるようにするため、内部に永久磁石（１１０）を含む第１レンズホルダー（１００）と、
第２レンズ（２）を支持するとともに、内部に収納された前記第１レンズホルダーの上方へのスライドを阻止するため、光軸方向に突出した上部突出部（２１０）、内部に収納された前記第１レンズホルダーの下方へのスライドを阻止するため、光軸方向に突出した下部突出部（２２０）、及び収納された前記第１レンズホルダーが前記上部突出部と下部突出部間でスライド可能にする第１スライド部（２３０）が形成された第２レンズホルダー（２００）と、
上部内側面に第３レンズ（３）が固定され、端部付近に光軸方向に所定の深さ（ｄ）及び所定の幅（ｗ）を有する第１凹部（３１０）及び第２凹部（３２０）が形成され、内部に収納された前記第２レンズホルダーの上方及び下方へのスライドを阻止し、収納された前記第２レンズホルダーが前記第１凹部と第２凹部間でスライドできるようにする第２スライド部（３３０）が形成されたレンズ鏡筒（３００）と、
前記第１凹部及び第２凹部の外周にそれぞれ設けられ、前記第１レンズホルダーが近接すると、前記永久磁石と相互作用して前記第１レンズホルダーを上部突出部又は下部突出部の内側端部に固定させる上部固定部材（５１０）及び下部固定部材（５２０）と、
所定の回数で巻線されたコイルであって、前記第１凹部及び第２凹部の外周にそれぞれ設けられ、前記第１レンズホルダーと前記上部固定部材及び下部固定部材間にそれぞれ設けられ、外部から電源が印加されると、電磁石となって、前記永久磁石との間で引力又は斥力が作用するようにする第１コイル（４１０）及び第２コイル（４２０）とを含んでなることを特徴とする携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置。
前記第１レンズ（１）は焦点を補正し、
前記第２レンズ（２）は画角を調節し、
前記第３レンズ（３）は画像の歪みを防止することを特徴とする請求項１に記載の携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置。
前記上部固定部材（５１０）及び下部固定部材（５２０）は、鉄、ニッケル、コバルト及びこれらの合金の中のいずれか１つからなることを特徴とする請求項１に記載の携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置。
前記上部固定部材（５１０）及び下部固定部材（５２０）は永久磁石であることを特徴とする請求項１に記載の携帯電話用デジタルカメラの焦点変換装置。