KR100573576B1 - 매크로 기능이 구비된 휴대 단말기용 렌즈 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매크로 기능이 구비된 휴대 단말기용 렌즈 조립체에 관한 것으로서, 렌즈가 설치되는 경통과; 상기 경통의 하단을 수용하는 지지부와; 상기 경통의 외주에 체결되어 상기 경통을 회전시키며 그 상단의 주연을 따라 경사진 가이드 경사면이 형성된 매크로 구동부와; 상기 지지부와 매크로 구동부 사이에 개재되고 상기 매크로 구동부를 외측에서 탄성 지지하는 탄성 수단과; 상기 지지부의 상단에 이격하여 고정되며 상기 매크로 구동부의 가이드 경사면을 하방으로 압박하는 가이드 돌기가 형성된 커버를 포함한다. 이 때, 상기 탄성 수단은 상기 지지부에 수용되는 경통의 외부를 따라 일체로 연결된 판 스프링일 수 있다. 본 발명에 따르면, 조립 편의성이 향상됨과 아울러, 매크로 구동부를 경통의 외부에 마련함으로써 매크로 구동에 의하더라도 이물이 경통 내부에 발생하지 않으며, 렌즈의 동심도 및 초점 조절이 양호하다.

휴대 단말기, 카메라, 렌즈, 매크로, 접사, 판 스프링

Description

매크로 기능이 구비된 휴대 단말기용 렌즈 조립체{LENS ASSEMBLY FOR A MOBILE PHONE EQUIPPED WITH MACRO FUNCTION}

도 1은 종래 기술에 따른 렌즈 조립체의 예시도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대 단말기용 렌즈 조립체의 사시도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대 단말기용 렌즈 조립체의 분해도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 커버 110a : 개구부

110b : 가이드 돌기 110c : 레그

110d : 끼움공 120 : 경통

120a, 130a : 나사선 130 : 매크로 구동부

130b : 가이드 경사면 130c : 조작 레버

140 : 판 스프링 150 : 지지부(Holder)

150a : 관통공 150b : 격벽

150c : 끼움돌기

본 발명은 휴대 단말기용 카메라 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 매크로 기능이 구비된 휴대 단말기용 렌즈 조립체에 관한 것이다.

최근 들어 휴대 단말기는 고유의 음성 통화 기능 외에도 무선 인터넷, 멀티미디어 재생 등의 다양한 부가 기능을 제공하고 있다. 또한, 정지 영상 또는 동영상 촬영이 가능하도록 소형의 카메라 모듈이 장착된 모델이 다수 시판되고 있으며, 이를 통상 카메라 폰이라 칭한다.

그런데, 이러한 휴대 단말기, 즉 카메라 폰에 탑재되는 종래의 렌즈 조립체는 설치 공간의 제약 등으로 인하여 줌 기능, 매크로(접사) 기능 등을 완벽하게 구현할 수 없다. 이에 따라, 통상적으로는 무한대에 위치한 피사체의 상이 렌즈를 통과하여 이미지 센서, 예컨대, CCD, CIS(CMOS Image Sensor)에 결상되도록 설정되며(이를 "무한대 초점"이라 함), 렌즈와 촬영 소자 간의 이격 거리를 제한된 범위에서 조절하여 매크로 기능을 구현한다.

이러한 종래 기술의 일례로서, 도 1은 한국 특허공개공보 제2005-7680호 "이동통신 단말기에 구비된 카메라의 광학적인 줌 구조"(2005. 1. 21 공개)에 개시된 렌즈 조립체를 도시한 것이다.

도 1을 참조하여 동작을 설명하면, 레버(30)를 우측으로 회전할 때 레버(30)의 내주면에 형성된 암나사(32)가 우측으로 회전하고, 암나사(32)와 스크류 결합된 줌렌즈하우징(42)이 후방으로 이동한다. 이로 인하여, 상기 줌렌즈하우징 (42)에 구비된 줌렌즈(44)는 렌즈(20)와 밀착된다. 반대로, 레버(30)를 좌측으로 회전시키면 레버(30)의 내주면에 형성된 암나사(32)가 좌측으로 회전되고, 이에 따라 줌렌즈하우징(42)이 전방으로 이동하여 줌렌즈(44)가 렌즈(20)와 소정간격 이격된다.

이와 같이, 도 1의 렌즈 조립체는 줌렌즈(40)와 스크류 결합되는 레버(34)에 의해 줌렌즈를 전,후방 이동시킴으로써 렌즈의 이격 거리를 조절하여 원거리 촬영이나 매크로 촬영이 가능하도록 구성되어 있다.

살펴보건대, 이러한 휴대 단말기용 렌즈 조립체는 레버가 1 회전하더라도 줌렌즈의 작동거리가 겨우 나사선의 1 피치(pitch)에 불과하기 때문에, 레버의 회전량에 비하여 줌렌즈의 작동거리가 미미하고, 이로 인하여 매크로 촬영을 위한 초점거리를 제대로 확보할 수 없는 문제점이 있다.

종래 기술의 또 다른 예로서, 한국 특허공개공보 제2005-663호 "소형 휴대단말기용 카메라장치"(2005. 1. 6 공개)에 따르면, 렌즈군의 외경을 따라 돌출된 핀이 제2 경통의 외주면 경사홈을 따라 슬라이드 가능하게 삽입되고, 제2 경통의 경사홈을 통해 연장된 상기 핀을 다시 제1 경통의 수직 슬라이드 홈에 결합함으로써, 제2 경통의 회전에 의하여 렌즈군이 제1 경통의 슬라이드 홈을 따라 광축 방향으로 수직 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

그런데, 이러한 구성에 따르면, 제1 경통의 외주면에 경사홈이 형성되기 때문에, 렌즈군으로부터 돌출된 핀을 제1 경통의 경사홈에 결합하기가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 렌즈군을 수직으로 정렬하는 제1 경통과 매크로 기능을 수행하는 제2 경통이 별도로 제작되기 때문에, 렌즈군의 동심도 및 위치 정렬이 어렵고, 조립 후 렌즈의 초점을 조절하기가 매우 곤란하다. 더욱이, 초점 조절을 위해 회전하는 제1 경통이 렌즈군과 바로 인접하기 때문에, 제1 경통의 경사홈과 렌즈군의 돌출 핀 사이에서 마찰로 인하여 이물이 발생하여 경통 내부 또는 렌즈면을 오염시킬 수 있는 문제점이 있다.

이와 같이, 종래의 휴대 단말기용 렌즈 조립체는 매크로 기능을 위한 초점 거리를 제대로 확보할 수 없었으며, 이를 해결하기 위해 제안된 조립체의 경우에는 그 구조가 매우 복잡하여 조립이 불편하고 렌즈의 동심도 및 초점을 조절하기가 용이하지 않았다.

전술한 문제점을 해결하고자, 본 발명은 조립 편의성을 향상함과 아울러, 매크로 구동에 의하여 발생할 수 있는 이물이 렌즈 부위에 접근할 수 없도록 매크로 구동부를 경통의 외부에 마련하며, 렌즈의 동심도 및 초점 조절이 양호한 휴대 단말기용 렌즈 조립체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따르면, 매크로 기능이 구비된 휴대 단말기용 렌즈 조립체가 제공되며, 렌즈가 설치되는 경통과; 상기 경통의 하단을 수용하는 지지부와; 상기 경통의 외주에 체결되어 상기 경통을 회전시키며 그 상단의 주연을 따라 경사진 가이드 경사면이 형성된 매크로 구동부와; 상기 지지부와 매크로 구동부 사이에 개재되고 상기 매크로 구동부를 외측에서 탄성 지지하는 탄성 수단과; 상기 매크로 구동부의 상방에 위치하며 상기 매크로 구 동부의 가이드 경사면을 하방으로 압박하는 가이드 돌기가 형성된 커버를 포함한다.

이 때, 상기 탄성 수단은 상기 지지부에 수용되는 경통의 외부를 따라 일체로 연결된 판 스프링인 것이 바람직하며, 상기 매크로 구동부의 내주 및 상기 경통의 외주에는 상기 매크로 구동부를 상기 경통에 체결하기 위한 나사선이 각각 형성될 수 있다.

또한, 상기 매크로 구동부는 그 상단에 주연을 따라 경사진 가이드 경사면이 복수개 형성되며, 상기 커버는 상기 경사면의 개수에 대응하는 복수개의 가이드 돌기가 형성되는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는, 상기 매크로 구동부의 내주 및 상기 경통의 외주에 상기 매크로 구동부를 상기 경통에 체결하기 위한 나사선이 각각 형성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명토록 하며, 도면 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일하거나 유사한 구성 요소를 지칭하고 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대 단말기용 렌즈 조립체의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대 단말기용 렌즈 조립체의 분해도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대 단말기용 렌즈 조립체는 상단에서부터 커버(110), 경통(120), 매크로 구동부(130), 판 스프링(140) 및 지지부(Holder)(150)로 이루어져 있다.

정방형의 커버(110)는 매크로 구동부(130)의 상방에 위치하며, 피사체로부터 입사하는 상이 경통 내부로 진행할 수 있도록 중앙에 경통(120)의 상면이 노출된 개구부(110a)가 형성되어 있다. 개구부(110a)의 둘레에는 매크로 구동부(130)를 하방으로 압박하는 4개의 가이드 돌기(110b)가 일정 간격으로 돌출되어 있다.

커버(110)의 각 모서리에는 지지부(150)를 향하여 측면으로 연장된 레그(leg)(110c)가 형성되어 있고, 그 레그의 말단에는 후크(hook) 체결을 위한 끼움공(110d)이 각각 마련되어 있다.

경통(120)은 내부에 하나 이상의 렌즈가 설치되며, 그 외측벽에는 매크로 구동부(130)를 체결할 수 있도록 나사선(120a)이 형성되어 있다.

매크로 구동부(130)는 내측벽에 나사선(130a)이 형성되어 있어서, 스크류 결합에 의하여 경통(120)의 외측벽 상단에 고정 체결된다. 매크로 구동부(130)의 돌출된 상단에는 주연을 따라 경사진 가이드 경사면(130b)이 4개 형성되어 있어서, 커버(110)의 가이드 돌기(110b)가 가이드 경사면(130b)에 위치한다. 가이드 경사면(130b)의 양단은 수직 방향의 고저차가 있는 단차를 형성하며, 그 양단의 경계가 완만한 경사를 이루어 가이드 돌기가 경사면 상에서 원활하게 슬라이드될 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 매크로 구동부(130)의 구조에 따르면, 가이드 경사면(130b)의 폭 및/또는 경사도를 조절함으로써 조작 레버(130c)의 스트로크 범위를 자유자재로 정할 수 있다.

한편, 매크로 구동부(130)는 그 상단에서 외측으로 연장된 조작 레버(130c)가 지지부(110)의 레그 사이로 돌출되어 있어서, 사용자가 조작 레버(130c)를 조작 하여 매크로 구동부를 회전시킬 수 있도록 구성되어 있다.

판 스프링(140)은 매크로 구동부(130)와 지지부(150) 사이에 개재되며, 매크로 구동부의 외측을 따라 그 상단에 접촉하여 매크로 구동부를 상방으로 탄성 지지한다. 판 스프링(140)은 도시된 바와 같이 웨이브 형태로 일체로 연결된 단일 부재로 제작할 수 있으며, 이에 따라 조립시에는 지지부(150)의 상부에 판 스프링(140)을 배치하고, 경통(120)이 결합된 매크로 구동부(130)를 판 스프링(140)의 내측에 삽입한다.

이러한 판 스프링은 두께 대비 면적이 넓기 때문에, 통상의 코일 스프링에 비하여 보다 큰 장력을 발휘할 수 있으며, 지지부와 매크로 구동부의 이격이 짧더라도 매크로 구동부를 효과적으로 탄성 지지할 수 있다. 또한, 판 스프링은 종래의 코일 스프링에 비하여 두께가 얇기 때문에, 기구 크기에 대한 제약을 줄일 수 있는 추가적 장점이 있다.

정방형인 지지부(150)는 경통(120)의 하단을 수용하는 관통공(150a)이 형성되어 있고, 지지부(150)의 하단에는 관통공(150a)을 통해 입사하는 피사체의 상을 촬영할 수 있도록 카메라 모듈의 이미지 센서가 부착된다. 한편, 관통공(150a)의 주위에는, 경통의 전후 작동 범위에 따라 경통 하단의 외벽 또는 매크로 구동부의 외벽에 맞물리는 원형의 격벽(150b)을 상방으로 연장 형성함으로써, 관통공(150a) 내에 이물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

지지부(150)의 모서리 상단에는 전술한 커버의 끼움공(110d)에 대응하여 경사진 끼움돌기(150c)가 형성되어 있어서, 지지부(150)의 상부에 판 스프링(140)과, 경통(120)이 결합된 매크로 구동부(130)를 올려 놓은 상태에서 커버(110)를 끼우면 조립이 완료된다.

다음으로, 전술한 휴대 단말기용 렌즈 조립체의 동작을 설명한다.

일반 촬영(Normal Mode)의 경우에는, 매크로 구동부(130)의 상단에 마련된 가이드 경사면(130b)의 고점에 커버(110)의 가이드 돌기(110b)가 위치하도록 조작 레버(130c)를 시계 방향으로 회전한다. 이 때, 커버의 가이드 돌기(110b)는 가이드 경사면(130b)의 고점을 압박 지지하고, 매크로 구동부가 판 스프링에 의하여 상방으로 탄성 지지된다. 이 상태에서, 렌즈의 초점 거리 및 동심도를 확인하여 조절할 수 있다. 예컨대, 조립이 완료된 상태에서, 조작 레버(130c)를 일반 촬영으로 설정하고 초점 거리를 측정한 후, 나사선을 따라 매크로 구동부(130)에 체결된 경통(120)의 위치를 회전 조절하여 초점 거리를 조정할 수 있으며, 체결 부위를 본딩함으로써 이를 완전히 고정시킬 수 있다.

매크로 촬영(Macro Mode)의 경우에는, 전술한 가이드 경사면(130b)의 저점에 커버(110)의 가이드 돌기(110b)가 위치하도록 조작 레버(130c)를 반시계 방향으로 회전한다. 이 때, 매크로 구동부가 판 스프링에 의하여 상방으로 탄성 지지되기 때문에, 가이드 경사면(130b)의 저점과 고점간의 단차에 대응하는 거리만큼 경통(110)이 상방으로 전진하며, 이로써 매크로 촬영시에 렌즈와 이미지 센서 사이에 필요한 초점 거리를 확보할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 여타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 이하의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 지지부의 상부에 판 스프링과, 경통이 결합된 매크로 구동부를 얹은 상태에서 커버를 끼우면 조립이 완료되기 때문에, 조립이 매우 편리하며, 이에 따라 조립에 소요되는 시간 및 비용을 상당히 절감할 수 있다.

또한, 조립이 완료된 상태에서, 초점 거리를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 렌즈가 하나의 경통에 설치되고, 경통과 매크로 구동부가 일체로 체결되기 때문에 동심 및 위치 정렬에 매우 유리하다. 더욱이, 매크로 구동부가 경통의 외부에 장착됨으로써, 매크로 구동으로 인하여 경통 내부에 이물이 발생하는 것을 근원적으로 차단할 수 있다.

Claims (7)

1. 매크로 기능이 구비된 휴대 단말기용 렌즈 조립체로서,

   렌즈가 설치되는 경통과,

   상기 경통의 하단을 수용하는 지지부와,

   상기 경통의 외주에 체결되어 상기 경통을 회전시키며, 그 상단에 주연을 따라 경사진 가이드 경사면이 형성된 매크로 구동부와,

   상기 지지부와 매크로 구동부 사이에 개재되고, 상기 매크로 구동부를 그 외측에서 탄성 지지하는 탄성 수단과,

   상기 매크로 구동부의 상방에 위치하며, 상기 매크로 구동부의 가이드 경사면을 하방으로 압박하는 가이드 돌기가 형성된 커버

   를 포함하는 휴대 단말기용 렌즈 조립체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 탄성 수단은 상기 지지부에 수용되는 경통의 외부를 따라 일체로 연결된 판 스프링인 휴대 단말기용 렌즈 조립체.
3. 제2항에 있어서,

   상기 매크로 구동부는 그 상단에 주연을 따라 경사진 가이드 경사면이 복수개 형성되며, 상기 커버는 상기 경사면의 개수에 대응하는 복수개의 가이드 돌기가 형성되는 것인 휴대 단말기용 렌즈 조립체.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 매크로 구동부의 내주 및 상기 경통의 외주에는 상기 매크로 구동부를 상기 경통에 체결하기 위한 나사선이 각각 형성되는 것인 휴대 단말기용 렌즈 조립체.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 매크로 구동부는 조작 레버가 외측으로 돌출 형성되는 것인 휴대 단말기용 렌즈 조립체.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 지지부는 상기 경통의 하단을 수용하는 관통공이 형성되며, 그 하단에 이미지 센서가 부착되는 것인 휴대 단말기용 렌즈 조립체.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 커버는 상기 지지부를 향하여 측면으로 연장된 레그를 구비하고, 그 레그가 상기 지지부에 후크(hook) 결합되는 것인 휴대 단말기용 렌즈 조립체.

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