KR100514533B1 - Small camera device for communication machine - Google Patents
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Abstract
정보통신기기용 소형 카메라장치가 개시된다. 개시된 카메라장치는, 베이스와, 피사체의 영상을 촬상하기 위한 이미지센서와, 피사체의 영상을 특정의 배율로 변환시켜 이미지센서에 전달하기 위한 렌즈 조립체와, 렌즈 조립체를 고정하기 위한 렌즈 홀더와, 렌즈 홀더를 광축방향으로의 위치를 조정할 수 있도록 지지하기 위한 렌즈 가이드와, 렌즈 가이드를 베이스상에서 광축방향으로 유동 가능하게 지지하기 위한 서스펜션수단과, 렌즈 가이드에 고정되는 권선된 코일과, 렌즈 홀더와 코일을 외부에서 보호하기 위한 커버와, 커버에 고정되는 마그네트와, 마그네트의 자속을 코일측으로 유도하기 위한 요크와, 이미지센서를 구동시켜 피사체의 영상을 촬영하며 코일에 전류를 인가하여 렌즈 조립체의 포커싱을 조정하기 위한 제어부를 갖는다. 이러한 소형 카메라장치는, 마그네트와 코일을 동력원으로 하여 렌즈 홀더의 포커싱을 조정함으로써, 카메라장치의 크기를 소형화시킬 수 있다.Disclosed is a small camera apparatus for an information communication device. The disclosed camera apparatus includes a base, an image sensor for capturing an image of a subject, a lens assembly for converting an image of the subject into a specific magnification and transferring the image to a image sensor, a lens holder for fixing the lens assembly, and a lens A lens guide for supporting the holder in such a way that the position in the optical axis can be adjusted, suspension means for supporting the lens guide in a flowable direction in the optical axis direction, a wound coil fixed to the lens guide, a lens holder and a coil To protect the lens from the outside, a magnet fixed to the cover, a yoke for guiding the magnetic flux of the magnet to the coil side, an image sensor to drive the image of the subject, and applying a current to the coil to focus the lens assembly. It has a control unit for adjustment. Such a compact camera apparatus can be made smaller in size by adjusting the focusing of the lens holder using magnets and coils as power sources.
Description
본 발명은 정보통신기기용 소형 카메라장치에 관한 것으로, 특히 카메라의 가동렌즈군을 구동시키는 구동부를 마그네트와 코일간에 발생하는 전자력을 이용하는 방식을 적용하여 구성함으로써, 카메라장치의 크기를 소형화시키면서도 신속하고 정밀한 오토포커싱이 이루어지도록 하기 위한 것이다.The present invention relates to a small camera device for an information and communication device, and in particular, by applying a method using the electromagnetic force generated between the magnet and the coil to drive the movable lens group of the camera, it is possible to reduce the size of the camera device quickly and This is to ensure precise autofocusing.
최근에는 휴대폰, PDA, 휴대용 PC 등 정보통신기기에 카메라장치를 설치하여 화상통신을 가능하게 하고 있다.Recently, a camera device is installed in an information and communication device such as a mobile phone, a PDA, and a portable PC to enable video communication.
그런데 이러한 정보통신기기들은 소형이므로 이에 설치되는 카메라장치 또한 소형화되어야 한다. 이러한 소형화에 따른 설계 제약 때문에 종래에 알려진 정보통신기기용 소형 카메라장치들은 구성이 간단한 고정렌즈 방식을 채택하게 되었다.However, since these information communication devices are small, the camera device installed therein should also be miniaturized. Due to the design constraints caused by such miniaturization, conventionally known small camera devices for information and communication devices adopt a fixed lens method with a simple configuration.
이러한 카메라장치로서, 종래의 한 예를 도 1에 도시한다.As such a camera apparatus, one conventional example is shown in FIG.
이 카메라장치는, 렌즈 조립체(10)와 이미지센서(30)로 이루어지고, 렌즈 조립체(10)는 이미지센서(30)의 상방에 특정한 간격을 두고 고정 설치된다. 즉, 이 카메라장치는 고정배율 및 고정초점 촬영만이 가능한 것이다.This camera device consists of a lens assembly 10 and an image sensor 30, and the lens assembly 10 is fixedly installed at a specific interval above the image sensor 30. In other words, this camera apparatus is capable of fixed magnification and fixed focus photographing only.
이미지센서(30)는 렌즈 조립체(10)를 통과한 피사체의 영상을 전기신호로 변환하여 플렉시블 피씨비(40)를 통하여 카메라장치가 설치되는 정보통신기기의 제어부에 전달하고 있다.The image sensor 30 converts an image of a subject passing through the lens assembly 10 into an electrical signal and transmits the converted image to an controller of an information communication device in which a camera device is installed through the flexible PC 40.
그런데 이러한 카메라장치로 다른 거리에 있는 피사체를 각각 촬영할 경우 초점이 맞지 않아서 촬영된 영상이 흐릿하게 보이게 된다. 이것을 해소하기 위해서는 렌즈 조립체(10)의 포커싱을 조절하여 화상을 선명하게 해야 한다.However, when photographing the subjects at different distances with such a camera device, the captured image is blurred because it is out of focus. In order to solve this problem, it is necessary to adjust the focusing of the lens assembly 10 to sharpen the image.
그러나, 종래의 카메라장치는 소형화시키기 위한 설계 제약 때문에 렌즈 조립체(10)와 이미지센서(30) 간의 간격을 고정한 방식으로 되어 있어서, 포커싱 조정이 불가능하므로 촬영된 영상의 선명도가 떨어지는 문제점이 있었다.However, the conventional camera device has a problem in that the distance between the lens assembly 10 and the image sensor 30 is fixed due to design constraints for miniaturization, and thus the focusing adjustment is impossible, thereby degrading the sharpness of the captured image.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 카메라의 가동렌즈군을 구동시키는 구동부를 마그네트와 코일간에 발생하는 전자력을 이용하는 방식을 적용하여 구성함으로써, 카메라장치의 크기를 소형화시키면서도 신속하고 정밀한 오토포커싱이 이루어지도록 하기 위한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to configure the driving unit for driving the movable lens group of the camera by applying a method using the electromagnetic force generated between the magnet and the coil, the size of the camera device It is intended to achieve fast and precise autofocusing while miniaturizing.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 베이스;상기 베이스에 고정되며, 피사체의 영상을 촬상하기 위한 이미지센서;상기 피사체의 영상을 특정의 배율로 변환시켜 상기 이미지센서에 전달하기 위한 다수의 렌즈들로 이루어진 렌즈 조립체;상기 렌즈 조립체를 고정하기 위한 렌즈 홀더;상기 렌즈 홀더를 광축방향으로의 위치를 조정할 수 있도록 지지하기 위한 렌즈 가이드;상기 렌즈 가이드를 상기 베이스상에서 광축방향으로 유동 가능하게 지지하기 위한 서스펜션수단;상기 광축과 직교되는 방향으로 수평한 영역을 갖도록 폐곡선 형태로 권선되며, 상기 렌즈 가이드에 고정되는 코일;상기 베이스에 고정되며, 상기 렌즈 홀더와 상기 코일을 외부에서 보호하기 위한 커버;상기 광축 방향상에서 상기 코일의 상부 또는 하부에 위치하고, 상기 커버에 고정되며, 상기 광축과 직교되는 방향으로 극성이 분리되는 마그네트;하나는 상기 마그네트의 하나의 극성측에 고정되어 상기 광축과 직교되는 방향을 기준으로 상기 코일의 수평한 부분의 내측으로 연장되고, 다른 하나는 상기 마그네트의 다른 극성측에 고정되어 상기 광축과 직교되는 방향을 기준으로 상기 코일의 수평한 부분의 외측으로 연장되어, 상기 마그네트의 자속이 상기 코일의 수평한 부분을 상기 광축과 직교되는 방향으로 관통하는 자기 폐쇄회로를 형성하기 위한 한쌍의 요크; 및상기 이미지센서를 구동시켜 피사체의 영상을 촬영하며, 상기 코일에 전류를 인가하여 플레밍의 왼손법칙에 의한 전자력을 발생시켜 상기 렌즈 조립체의 포커싱을 조정하기 위한 제어부를 포함하여 이루어지는 정보통신기기용 소형 카메라장치를 제공한다.상기 렌즈 홀더에는 수나사부가 형성되고, 상기 렌즈 가이드에는 상기 수나사부가 상기 광축 방향으로 이동하도록 나사 결합되는 암나사부가 형성되며, 상기 렌즈 홀더를 회전시킴으로써 상기 렌즈 조립체의 초기 위치를 조정한다.The present invention for achieving the above object, Base; Fixed to the base, Image sensor for capturing the image of the subject; A plurality of images for converting the image of the subject to a specific magnification to transfer to the image sensor A lens assembly for holding the lens assembly; A lens guide for supporting the lens holder to adjust the position in the optical axis direction; Supports the lens guide to be movable in the optical axis direction on the base Suspension means for; Winding in the form of a closed curve to have a horizontal area in the direction perpendicular to the optical axis, the coil is fixed to the lens guide; Fixed to the base, Cover for protecting the lens holder and the coil from the outside ; Located above or below the coil in the optical axis direction, A magnet which is fixed to the burr and whose polarity is separated in a direction orthogonal to the optical axis; one is fixed to one polarity side of the magnet and extends inside the horizontal portion of the coil based on a direction orthogonal to the optical axis The other is fixed to the other polar side of the magnet and extends outside of the horizontal portion of the coil with respect to the direction orthogonal to the optical axis, so that the magnetic flux of the magnet is perpendicular to the optical axis of the coil. A pair of yokes for forming a magnetic closure circuit penetrating in the direction; And a controller configured to drive the image sensor to capture an image of a subject, and apply a current to the coil to generate an electromagnetic force according to the Fleming's left hand law to adjust focusing of the lens assembly. A camera device is provided. A male screw portion is formed in the lens holder, and a female screw portion is formed in the lens guide so that the male screw portion moves in the optical axis direction, and the initial position of the lens assembly is adjusted by rotating the lens holder. do.
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상기 렌즈 홀더의 외주면에는 렌즈 홀더를 회전시키기 위한 공구를 결합시키기 위한 2이상의 조정용 돌기가 형성된다.Two or more adjustment protrusions are formed on an outer circumferential surface of the lens holder for engaging a tool for rotating the lens holder.
상기 서스펜션수단은, 상기 베이스 및 상기 커버에 지지되어 상기 렌즈 가이드에 상기 광축상의 양방향에서 탄성력을 가하여 균형을 유지하기 위한 다수의 탄성부재로 이루어진다.The suspension means is composed of a plurality of elastic members supported on the base and the cover to maintain balance by applying elastic force in both directions on the optical axis to the lens guide.
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상기 제어부는, 상기 이미지센서로부터 전달되는 출력신호로부터 상기 렌즈 조립체의 포커싱에러를 감지하고, 상기 코일을 제어하여 상기 렌즈 홀더를 구동시킴으로써 상기 렌즈 조립체를 통과하여 이미지센서에 촬상되는 피사체의 영상을 선명하게 하는 포커싱 보정 모드를 시행한다.The controller detects a focusing error of the lens assembly from an output signal transmitted from the image sensor, and controls the coil to drive the lens holder to sharpen an image of a subject captured by the image sensor through the lens assembly. Implement a focusing correction mode.
상기 정보통신기기용 소형 카메라장치는, 상기 렌즈 가이드를 광축방향으로 이동하도록 가이드하기 위한 가이드수단을 더 포함하여 이루어진다.The small camera device for the information communication device further comprises a guide means for guiding the lens guide to move in the optical axis direction.
상기 가이드수단은, 상기 베이스에 광축방향으로 고정된 1이상의 가이드축; 및 상기 렌즈 가이드에 형성되고, 상기 가이드축에 광축방향으로 슬라이드 가능하게 결합되는 축공을 갖는 축홀더를 포함하여 이루어진다.The guide means, at least one guide shaft fixed to the base in the optical axis direction; And a shaft holder formed in the lens guide and having a shaft hole slidably coupled to the guide shaft in an optical axis direction.
상기 베이스에는, 상기 제어부로부터 상기 이미지센서로 연결되는 플렉시블 피씨비가 고정되고, 상기 플렉시블 피씨비에는 상기 코일에 전원을 공급하기 위한 판스프링이 접속된다.A flexible PCB connected to the image sensor from the control unit is fixed to the base, and a leaf spring for supplying power to the coil is connected to the flexible PCB.
상기 판스프링은, 일단이 상기 플렉시블 피씨비에 접속되면서 베이스에 고정되고, 타단은 상기 코일에 접속되면서 상기 렌즈 가이드에 고정되며, 상기 렌즈 가이드를 광축 방향으로 탄지한다.The leaf spring is fixed to the base while one end is connected to the flexible PC, and the other end is fixed to the lens guide while being connected to the coil, and holds the lens guide in the optical axis direction.
이하에서는 본 발명에 따른 정보통신기기용 카메라장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a camera device for information communication apparatus according to the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명의 일실시예인 카메라장치의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 카메라장치의 결합상태 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시한 카메라장치의 종단면도이다. 그리고 도 6은 도 4의 다른 각도 종단면도이다.2 is an exploded perspective view of a camera device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view of a coupled state of the camera device shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view of the camera device shown in FIG. 3. And FIG. 6 is another angular longitudinal cross-sectional view of FIG. 4.
이 도면에 도시된 카메라장치는, 베이스(100); 베이스(100)에 고정되며, 피사체의 영상을 촬상하기 위한 이미지센서(110); 피사체의 영상을 특정의 배율로 변환시켜 이미지센서(110)에 전달하기 위한 다수의 렌즈들로 이루어진 렌즈 조립체(120); 렌즈 조립체(120)를 고정하기 위한 렌즈 홀더(130); 렌즈 홀더(130)를 광축방향으로의 위치를 조정할 수 있도록 지지하기 위한 렌즈 가이드(140); 렌즈 가이드(140)를 베이스(100)상에서 광축방향으로 유동 가능하게 지지하기 위한 서스펜션수단; 광축과 직교되는 방향으로 수평한 영역을 갖도록 폐곡선 형태로 권선되며, 렌즈 가이드(140)에 고정되는 코일(150); 베이스(100)에 고정되며, 렌즈 홀더(130)와 코일(150)을 외부에서 보호하기 위한 커버(180); 광축 방향상에서 코일(150)의 상부에 위치하고, 커버(180)에 고정되며, 광축과 직교되는 방향으로 극성이 분리되는 마그네트(160); 하나는 마그네트(160)의 하나의 극성측에 고정되어 광축과 직교되는 방향을 기준으로 코일(150)의 수평한 부분의 내측으로 연장되고, 다른 하나는 마그네트(160)의 다른 극성측에 고정되어 광축과 직교되는 방향을 기준으로 코일(150)의 수평한 부분의 외측으로 연장되어, 마그네트(160)의 자속이 코일(150)의 수평한 부분을 광축과 직교되는 방향으로 관통하는 자기 폐쇄회로를 형성하기 위한 한쌍의 요크(162); 및 이미지센서(110)를 구동시켜 피사체의 영상을 촬영하며, 코일(150)에 전류를 인가하여 플레밍의 왼손법칙에 의한 전자력을 발생시켜 렌즈 조립체(120)의 포커싱을 조정하기 위한 제어부로 이루어진다.The camera device shown in this figure includes a base 100; An image sensor 110 fixed to the base 100 and configured to capture an image of a subject; A lens assembly 120 composed of a plurality of lenses for converting an image of a subject into a specific magnification and transmitting the image to the image sensor 110; A lens holder 130 for fixing the lens assembly 120; A lens guide 140 for supporting the lens holder 130 so that the position in the optical axis direction can be adjusted; Suspension means for supporting the lens guide 140 so as to be movable on the base 100 in an optical axis direction; A coil 150 wound in a closed curve shape to have a horizontal area in a direction perpendicular to the optical axis and fixed to the lens guide 140; A cover 180 fixed to the base 100 to protect the lens holder 130 and the coil 150 from the outside; A magnet 160 positioned above the coil 150 in the optical axis direction, fixed to the cover 180, and having a polarity separated in a direction orthogonal to the optical axis; One is fixed to one polar side of the magnet 160 and extends to the inside of the horizontal portion of the coil 150 with respect to the direction orthogonal to the optical axis, and the other is fixed to the other polar side of the magnet 160 The magnetic closure circuit extends outside the horizontal portion of the coil 150 with respect to the direction orthogonal to the optical axis, so that the magnetic flux of the magnet 160 penetrates the horizontal portion of the coil 150 in the direction orthogonal to the optical axis. A pair of yokes 162 for forming; And a control unit for driving the image sensor 110 to capture an image of the subject, and applying an electric current to the coil 150 to generate an electromagnetic force according to the Fleming's left hand law to adjust the focusing of the lens assembly 120.
렌즈 홀더(130)에는 수나사부(134)가 형성되고, 렌즈 가이드(140)에는 수나사부(134)가 광축 방향으로 이동하도록 나사 결합되는 암나사부(146)가 형성되며, 렌즈 홀더(130)를 회전시킴으로써 렌즈 조립체(120)의 초기 위치를 조정한다.A male screw portion 134 is formed in the lens holder 130, and a female screw portion 146 is formed in the lens guide 140 so that the male screw portion 134 moves in the optical axis direction. By rotating, the initial position of the lens assembly 120 is adjusted.
렌즈 홀더(130)의 외주면에는 렌즈 홀더(130)를 회전시키기 위한 공구를 결합시키기 위한 2이상의 조정용 돌기(132)가 형성된다.On the outer circumferential surface of the lens holder 130, two or more adjustment protrusions 132 for engaging a tool for rotating the lens holder 130 are formed.
커버(180)에는 렌즈 조립체(120)로 빛을 통과시키기 위한 광통과공(182)이 형성된다.The cover 180 has a light passing hole 182 for passing light through the lens assembly 120.
렌즈 홀더(130)의 초기 위치를 조정할 때에는, 커버(180)의 광통과공(182)으로 공구를 통과시켜 조정용 돌기(132)에 결합시킨 후 회전시키면, 렌즈 홀더(130)가 광축 방향으로 유동하여 높이가 조정된다.When the initial position of the lens holder 130 is adjusted, the tool passes through the light passing hole 182 of the cover 180 to be coupled to the adjustment protrusion 132, and then rotates. Then, the lens holder 130 flows in the optical axis direction. Height is adjusted.
서스펜션수단은, 베이스(100) 및 커버(180)에 지지되어 렌즈 가이드(140)에 광축상의 양방향에서 탄성력을 가하여 균형을 유지하기 위한 다수의 탄성부재로 이루어진다. 탄성부재는 압축스프링(170)으로 이루어진다.The suspension means is supported by the base 100 and the cover 180 is composed of a plurality of elastic members for maintaining the balance by applying elastic force in both directions on the optical axis to the lens guide 140. The elastic member is composed of a compression spring (170).
코일(150)은 원형으로 권선되고, 요크(162)는 코일(150)의 내측에 위치하여 마그네트(160)의 자속이 코일(150)을 수평으로 지나도록 하여 전류가 코일(150)을 수평으로 지날 때 광축 방향으로 구동력이 발생되도록 한다. 또한 렌즈 가이드(140)에는 코일(150) 및 요크(162)가 삽입되는 링형의 제 1요홈부(148)가 형성된다.The coil 150 is wound in a circular shape, and the yoke 162 is positioned inside the coil 150 such that the magnetic flux of the magnet 160 passes horizontally through the coil 150 so that current flows horizontally in the coil 150. When passing, the driving force is generated in the optical axis direction. In addition, the lens guide 140 is formed with a ring-shaped first groove 148 into which the coil 150 and the yoke 162 are inserted.
마그네트(160)는 광축과 직교되는 방향으로 극성이 분리되고, 반원형을 갖는 두 개의 마그네트(160)가 원형상에 배치된다.The magnets 160 are polarized in a direction orthogonal to the optical axis, and two magnets 160 having a semicircular shape are disposed in a circle.
요크(162)의 일단은 마그네트(160)의 양측면에 각각 고정되며, 타단은 코일(150)에 근접하도록 설치되어 마그네트(160)의 자속이 코일(150)을 광축과 직교되는 방향으로 지나도록 한다. 각각의 요크(162)는 반원통형을 가지는 두 개의 자성체로 이루어지며, 각각의 마그네트(160)에 대응되도록 원형상으로 배치된다.One end of the yoke 162 is fixed to both sides of the magnet 160, and the other end is installed to be close to the coil 150 so that the magnetic flux of the magnet 160 passes through the coil 150 in a direction perpendicular to the optical axis. . Each yoke 162 is composed of two magnetic bodies having a semi-cylindrical shape, and is disposed in a circular shape so as to correspond to each magnet 160.
커버(180)에는 마그네트(160)와 요크(162)가 삽입되는 링형의 제 2요홈부(184)가 형성된다.The cover 180 is formed with a ring-shaped second groove portion 184 into which the magnet 160 and the yoke 162 are inserted.
제어부는, 이미지센서(110)로부터 전달되는 출력신호로부터 렌즈 조립체(120)의 포커싱에러를 감지하고, 코일(150)을 제어하여 렌즈 홀더(130)를 구동시킴으로써 렌즈 조립체(120)를 통과하여 이미지센서(110)에 촬상되는 피사체의 영상을 선명하게 하는 포커싱 보정 모드를 시행한다.The controller detects a focusing error of the lens assembly 120 from an output signal transmitted from the image sensor 110, controls the coil 150 to drive the lens holder 130, and passes the image through the lens assembly 120. A focusing correction mode for sharpening an image of a subject captured by the sensor 110 is performed.
정보통신기기용 소형 카메라장치는, 렌즈 가이드(140)를 광축방향으로 이동하도록 가이드하기 위한 가이드수단을 갖는다.The compact camera apparatus for information communication apparatuses has a guide means for guiding the lens guide 140 to move in the optical axis direction.
가이드수단은, 베이스(100)에 광축방향으로 고정된 4개의 가이드축(102); 및 렌즈 가이드(140)에 형성되고, 가이드축(102)에 광축방향으로 슬라이드 가능하게 결합되는 축공(144)을 갖는 축홀더(142)로 이루어진다. 2개의 가이드축(102)에는 압축스프링(170)이 결합된다.The guide means includes four guide shafts 102 fixed to the base 100 in the optical axis direction; And a shaft holder 142 formed on the lens guide 140 and having a shaft hole 144 slidably coupled to the guide shaft 102 in the optical axis direction. Compression springs 170 are coupled to the two guide shafts 102.
베이스(100)에는, 제어부로부터 이미지센서(110)로 연결되는 플렉시블 피씨비(112)가 고정되고, 플렉시블 피씨비(112)에는 코일(150)에 전원을 공급하기 위한 판스프링(190)이 접속된다.A flexible PC 112 connected to the image sensor 110 from the controller is fixed to the base 100, and a leaf spring 190 for supplying power to the coil 150 is connected to the flexible PC 112.
판스프링(190)은, 일단이 플렉시블 피씨비(112)에 접속되면서 베이스(100)에 고정되고, 타단은 코일(150)에 접속되면서 렌즈 가이드(140)에 고정되며, 렌즈 가이드(140)를 광축 방향으로 탄지한다.The leaf spring 190 is fixed to the base 100 while one end is connected to the flexible PC 112, the other end is fixed to the lens guide 140 while being connected to the coil 150, the optical axis of the lens guide 140 In the direction.
한편, 이미지센서(110)와 코일(150)을 제어하는 제어부는 정보통신기기의 본체내에 내장하고, 와이어나 플렉시블 피씨비(112)를 통하여 이미지센서(110)와 코일(150)에 접속한다. 그리고 정보통신기기의 키패드에는 이미지센서(110)를 구동시키는 촬영 버튼을 구비한다.On the other hand, the control unit for controlling the image sensor 110 and the coil 150 is embedded in the main body of the information communication device, and is connected to the image sensor 110 and the coil 150 through a wire or flexible PC 112. The keypad of the information communication device is provided with a photographing button for driving the image sensor 110.
이와 같이 본 실시예의 카메라장치는, 이미지센서(110)를 동작시키기 위한 촬영 버튼이 눌러지면, 제어부는 코일(150)에 전원을 인가하여 렌즈 가이드(140)를 구동시킴으로써, 렌즈 조립체(120)를 통과하여 이미지센서(110)에 촬상되는 피사체의 영상을 선명하게 하는 포커싱 작업을 수행한다.As described above, when the photographing button for operating the image sensor 110 is pressed, the camera apparatus of the present embodiment drives the lens assembly 120 by driving the lens guide 140 by applying power to the coil 150. Focusing is performed to sharpen an image of a subject photographed by the image sensor 110.
본 실시예의 카메라장치는, 복잡한 기어장치를 사용하여 포커싱을 실행하는 대형의 카메라장치와 달리, 마그네트(160)와 코일(150)간에 발생하는 자기 반발력으로 렌즈 가이드(140)를 구동시킨다. 따라서 본 실시예의 카메라장치의 크기를 소형화하는 것이 가능해져서 휴대폰 등의 소형 정보통신기기에 적용하는 것이 가능해진다.The camera device of this embodiment drives the lens guide 140 with a magnetic repulsion force generated between the magnet 160 and the coil 150, unlike a large camera device that performs focusing using a complicated gear device. Therefore, the size of the camera device of the present embodiment can be reduced in size and can be applied to small information communication devices such as mobile phones.
이러한 카메라장치를 휴대폰에 적용할 경우, 카메라장치를 본체나 폴더의 어느 곳이나 설치하는 것이 가능하고, 폴더를 본체로부터 회전시키기 위한 힌지통체내에 설치하는 것도 가능하다.When the camera device is applied to a cellular phone, the camera device can be installed anywhere in the main body or folder, and can also be installed in the hinge cylinder for rotating the folder from the main body.
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 카메라장치의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the camera device having the above configuration will be described.
도 4는 본 실시예인 카메라장치의 동작전의 상태를 나타낸 종단면도이고, 도 5는 동작후의 상태를 나타낸 종단면도이며, 도 6은 도 4의 다른 각도 종단면도이다.4 is a longitudinal cross-sectional view showing a state before operation of the camera apparatus of the present embodiment, FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view showing a state after operation, and FIG. 6 is another angle longitudinal cross-sectional view of FIG.
평상시의 압축스프링(170)은 소정의 탄성력으로 렌즈 가이드(140)를 광축선상의 상하방향에서 각각 가압하여 렌즈 가이드(140)를 광축방향으로 유동할 수 있는 상태로 부상시킨다. 판스프링(190)은 플렉시블 피씨비(112)로부터 코일(150)에 전류를 인가하는 한편, 렌즈 가이드(140)를 광축 방향으로 부상시키는 탄성력을 발생시킨다.The normal compression spring 170 presses the lens guide 140 in the vertical direction on the optical axis with a predetermined elastic force to float the lens guide 140 in a state capable of flowing in the optical axis direction. The leaf spring 190 applies an electric current to the coil 150 from the flexible PC 112, and generates an elastic force to float the lens guide 140 in the optical axis direction.
이때 정보통신기기에 설치된 키패드를 통하여 촬영 버튼을 누르면, 제어부는 먼저 이미지센서(110)를 구동시킨다.At this time, when the photographing button is pressed through the keypad installed in the information communication device, the controller first drives the image sensor 110.
렌즈 조립체(120)의 전방에 위치하는 피사체의 상은 렌즈 조립체(120)를 통과하여 이미지센서(110)에서 전기적인 시그널로 변환되어 플렉시블 피씨비(112)를 통하여 본체내의 제어부로 전송된다.The image of the subject positioned in front of the lens assembly 120 passes through the lens assembly 120, is converted into an electrical signal by the image sensor 110, and transmitted to the controller in the main body through the flexible PC 112.
제어부에서 이미지센서(110)로부터 전달되는 영상신호를 분석한 결과 피사체의 영상이 흐릿하면, 렌즈 조립체(120)에 포커싱 에러가 발생한 것으로 판단하고, 렌즈 가이드(140)를 구동시키기 위한 전원을 코일(150)에 인가한다.If the controller analyzes the image signal transmitted from the image sensor 110 and the image of the subject is blurred, it is determined that a focusing error has occurred in the lens assembly 120, and a power source for driving the lens guide 140 is coiled ( 150).
판스프링(190)을 통하여 코일(150)에 전원이 인가되면, 코일(150)을 광축과 직교되는 방향으로 지나는 자속의 영향으로 광축방향으로 구동력이 발생한다. 이 전자기력에 의해 코일(150)이 부착된 렌즈 가이드(140)가 광축방향으로 구동하게 된다.When power is applied to the coil 150 through the leaf spring 190, the driving force is generated in the optical axis direction under the influence of the magnetic flux passing through the coil 150 in the direction orthogonal to the optical axis. By this electromagnetic force, the lens guide 140 to which the coil 150 is attached is driven in the optical axis direction.
이 과정에서 요크(162)는 마그네트(160)의 자속을 코일(150)까지 유인하여 효율적인 구동력이 발생되도록 한다.In this process, the yoke 162 attracts the magnetic flux of the magnet 160 to the coil 150 so that an efficient driving force is generated.
이러한 구동력에 의해 렌즈 가이드(140)는 압축스프링(170)의 탄성력을 극복하고 광축방향으로 구동한다. 제어부는 전류의 방향을 변환시킴으로써, 렌즈 가이드(140)를 광축선상에서 상승시키거나 하강시켜 이미지센서(110)에 촬상되는 피사체의 영상을 선명하게 한다.By this driving force, the lens guide 140 overcomes the elastic force of the compression spring 170 and drives in the optical axis direction. The control unit sharpens the image of the subject captured by the image sensor 110 by raising or lowering the lens guide 140 on the optical axis by changing the direction of the current.
한편, 가이드축(102)은 렌즈 가이드(140)에 형성된 축홀더(142)의 축공(144)에 삽입되어 렌즈 가이드(140)가 정확히 광축방향으로 구동할 수 있도록 가이드 한다.On the other hand, the guide shaft 102 is inserted into the shaft hole 144 of the shaft holder 142 formed in the lens guide 140 to guide the lens guide 140 to accurately drive in the optical axis direction.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 카메라장치의 구동부를 마그네트와 코일을 이용하여 렌즈 조립체를 구동시키는 방식으로 함으로써, 카메라장치의 구성의 간소화와 크기의 소형화를 달성할 수 있다. 따라서 소형의 사이즈를 요하는 휴대폰과 같은 정보통신기기에 화질이 우수한 포커싱 기능을 가진 카메라장치를 공급할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the lens assembly is driven by using a magnet and a coil to drive the camera unit, so that the configuration of the camera apparatus can be simplified and the size can be reduced. Therefore, it is possible to supply a camera device having a focusing function with excellent image quality to an information communication device such as a mobile phone requiring a small size.
이상에서는 본 발명을 하나의 실시예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.In the above, the present invention has been described as an embodiment, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described claims, and has a general knowledge in the field of the present invention without departing from the gist of the present invention. Anyone who grows up will be able to make various variations.
도 1은 종래 정보통신기기용 카메라장치의 사시도,1 is a perspective view of a camera apparatus for a conventional information communication device,
도 2는 본 발명의 일실시예인 카메라장치의 분해 사시도,2 is an exploded perspective view of a camera device that is an embodiment of the present invention;
도 3은 도 2에 도시한 카메라장치의 결합상태 사시도,3 is a perspective view of the coupled state of the camera device shown in FIG.
도 4는 도 에 도시한 카메라장치의 종단면도,4 is a longitudinal sectional view of the camera apparatus shown in FIG.
도 5는 도 4에 도시한 카메라장치의 사용상태 종단면도,5 is a longitudinal cross-sectional view of a state of use of the camera apparatus shown in FIG. 4;
도 6은 도 4에 도시한 카메라장치의 다른 각도 종단면도이다.6 is another angular longitudinal cross-sectional view of the camera device shown in FIG. 4.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
100: 베이스 102: 가이드축100: base 102: guide shaft
110: 이미지센서 112: 플렉시블 피씨비110: image sensor 112: flexible PC
120: 렌즈 조립체 130: 렌즈 홀더120: lens assembly 130: lens holder
132: 조정용 돌기 134: 수나사부132: adjustment projection 134: male thread portion
140: 렌즈 가이드 142: 축홀더140: lens guide 142: shaft holder
144: 축공 146: 암나사부144: axial ball 146: female thread
148: 제 1요홈부 150: 코일148: first groove 150: coil
160: 마그네트 162: 요크160: magnet 162: York
170: 압축스프링 180: 커버170: compression spring 180: cover
182: 광통과공 184: 제 2요홈부182: light passing 184: second groove
190: 판스프링190: leaf spring
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