KR100636649B1 - Small camera device for auto focus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전원이 인가되는 코일과 마그네트 간에 발생하는 구동력으로 렌즈모듈군을 움직임으로써, 카메라장치의 크기를 소형화시키고 더욱 정밀하게 오토포커싱을 실행하기 위한 오토포커스 기능이 있는 소형 카메라장치에 관한 것이다.The present invention relates to a compact camera apparatus having an autofocus function for miniaturizing the size of a camera apparatus and performing autofocusing more precisely by moving a lens module group with a driving force generated between a coil to which a power is applied and a magnet.
이러한 소형 카메라장치를 구현하기 위하여, 이미지센서가 형성하는 광축선상에 소정의 배율로 설정된 렌즈모듈군이 마그네트가 고정되어져 있는 경통에 초점거리를 조정하며 결합되어, 일련의 전류 여자방식에 따라 제어부로부터 인가되는 전류로 인해 코일이 생성하는 자기장의 영향으로 마그네트가 회전하며 고정된 경통에 발생하는 회전력은 직선운동으로 전환하는 기계적장치로 인해 렌즈모듈군을 이미지센서와 피사체가 이루는 광축선상으로 구동시킨다.In order to implement such a compact camera device, a lens module group set at a predetermined magnification on an optical axis formed by an image sensor is coupled to adjust a focal length to a barrel on which a magnet is fixed, and is controlled from a controller according to a series of current excitation methods. The magnet rotates under the influence of the magnetic field generated by the applied current, and the rotational force generated in the fixed barrel drives the lens module group on the optical axis formed by the image sensor and the subject due to a mechanical device that converts the linear motion.
따라서, 카메라장치를 소형화하여 광축선상으로 렌즈모듈군이 미동하면서 이미지센서에 촬상된 영상의 포커싱 에러를 보정하게 되어 촬상된 이미지의 선명도가 더욱 향상된다.Accordingly, the camera device can be miniaturized to correct the focusing error of the image captured by the image sensor while the lens module group is moved on the optical axis, thereby further improving the sharpness of the captured image.
정보통신기기, 카메라, 포커싱Telecommunication equipment, camera, focusing
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 구현되는 카메라장치를 도시한 분해사시도,1 is an exploded perspective view showing a camera device implemented according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1에 도시한 카메라장치의 결합사시도,2 is a perspective view of the combination of the camera device shown in FIG.
도 3은 도 2에 도시한 카메라장치가 원거리모드로 구동된 상태의 종단면도,3 is a longitudinal cross-sectional view of the camera apparatus shown in FIG. 2 driven in a remote mode;
도 4는 도 3에 도시한 구동부의 개략적인 부분사시도,4 is a schematic partial perspective view of the driving unit shown in FIG. 3;
도 5는 도 2에 도시한 카메라장치가 근거리모드로 구동된 상태의 종단면도,5 is a longitudinal cross-sectional view of a state in which the camera apparatus shown in FIG. 2 is driven in a near mode;
도 6은 도 5에 도시한 구동부의 개략적인 부분사시도이다.FIG. 6 is a schematic partial perspective view of the driving unit shown in FIG. 5.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 제 1 외부하우징 102 : 자성체100: first outer housing 102: magnetic material
104 : 제 1 요크 110 : 제 2 외부하우징104: first yoke 110: second outer housing
112 : 자성체 114 : 제 3 요크112: magnetic material 114: third yoke
116 : 자성체 120 : 제 2 요크 116: magnetic material 120: second yoke
122 : 자성체 124 : 자성체122: magnetic body 124: magnetic body
130 : 제 4 요크 132 : 자성체130: fourth yoke 132: magnetic material
200 : 이미지센서 300 : 렌즈모듈군200: image sensor 300: lens module group
310 : 제 1 결합부 400 : 제 1 경통310: first coupling portion 400: first barrel
410 : 착탈홈 420 : 제 2 결합부 410: removable groove 420: second coupling portion
430 : 중공부 500 : 마그네트430: hollow 500: magnet
600 : 제 2 경통 610 : 고정홈600: second barrel 610: fixing groove
620 : 요부 630 : 결합공620: main part 630: coupling hole
700 : 보빈 710 : 요부700 Bobbin 710
720 : 결합공 800 : 제 1 코일720: coupling hole 800: the first coil
810 : 제 2 코일 900 : 제어부810: second coil 900: control unit
910 : 제 2 플렉시블 피씨비 920 : 제 1 플렉시블 피씨비910: second flexible PCB 920: first flexible PCB
본 발명은 오토포커스 기능이 있는 소형 카메라장치에 관한 것으로, 특히 휴대폰과 같은 소형 정보통신기기에 정밀한 오토포커싱 기능을 갖는 카메라를 설치함으로써 더욱 선명하게 피사체의 이미지를 촬영할 수 있는 오토포커스 기능이 있는 소형 카메라장치에 관한 것이다.
최근에는 소형 카메라가 장착된 휴대폰이 일반적으로 보급되면서, 디지털 카메라를 소지하지 않아도 피사체의 영상을 편리하게 촬영할 수 있게 됨으로써, 사용자들은 디지털 카메라가 구현하는 성능에 버금가는 소형 카메라가 장착된 휴대폰을 소유하게 되었다.
하지만, 기존의 디지털 카메라가 가지는 성능을 휴대 단말기용 소형 카메라를 구현하기 위해서는 기술적인 제약이 따른다.
피사체의 영상을 촬영하여 촬상되는 영상의 질을 높이기 위해서는, 피사체의 영상이 영사되는 렌즈모듈과 이미지가 촬상되는 지점간의 초점거리가 정확히 맞아야 하는바, 카메라장치에 초기 세팅되어진 초점거리로 다양한 위치에 있는 피사체를 모두 선명한 화질로 이미지화 할 수는 없으므로 이미지가 촬상되는 지점과 렌즈모듈이 형성하는 초점거리가 유동적이어야 한다.
그렇지만, 기존의 일반 카메라나 디지털 카메라는 렌즈모듈이 결합된 경통을 복잡한 기어들로 구동시키는 방식의 카메라장치를 채용하고 있어서 그 부피가 크고 광축 방향의 길이가 길어지게 된다.
이러한 방식은 소형 정보통신기기에 그대로 적용하기에는 합당하지 않아, 촬상되는 영상의 질이 저하됨에도 불구하고 렌즈모듈이 고정되어 초점거리가 일정한 방식이 적용되었다.
그런데, 렌즈모듈이 고정되게 되면, 렌즈모듈이 초기에 설정된 특정의 거리의 피사체를 촬영할 때에는 초점이 맞으나, 다른 거리의 피사체를 촬영할 때에는 초점이 맞지 않아 촬영된 영상의 질이 저하되는 문제점이 발생되었다.The present invention relates to a small camera device having an autofocus function. In particular, a small camera having an autofocus function capable of capturing an image of a subject more clearly by installing a camera having a precise autofocusing function in a small information communication device such as a mobile phone. It relates to a camera device.
In recent years, as mobile phones equipped with small cameras have become more common, users can conveniently capture images of a subject without having a digital camera, so that users own a mobile phone equipped with a small camera comparable to that of a digital camera. Was done.
However, in order to implement the performance of the existing digital camera, a small camera for a portable terminal has technical limitations.
In order to improve the quality of the image captured by capturing the image of the subject, the focal length between the lens module where the image of the subject is projected and the point where the image is captured must be exactly matched. Since all the subjects cannot be imaged with clear image quality, the point where the image is captured and the focal length formed by the lens module should be flexible.
However, the conventional general camera or digital camera adopts a camera device of a method of driving the barrel in which the lens module is coupled with complicated gears, so that its volume is large and its length in the optical axis direction becomes long.
Such a method is not suitable to be applied to a small information communication device as it is, and despite the deterioration in the quality of the captured image, the lens module is fixed and a focal length is applied.
However, when the lens module is fixed, the lens module is initially focused when shooting a certain distance of the subject set, but when shooting a different distance of the subject is not in focus due to the problem that the quality of the recorded image is deteriorated. .
따라서, 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소형의 정보통신기기에 렌즈모듈이 유동하는 카메라를 결합함으로써, 촬상되는 이미지의 포커싱 에러에 따라 렌즈모듈이 미동하면서 초점거리를 변화시키는 오토포커싱 기능을 가지는 오토포커스 기능이 있는 소형 카메라장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, by combining a camera in which a lens module flows in a small information communication device, the lens module is changed in accordance with the focusing error of the captured image while changing the focal length The present invention provides a compact camera device having an autofocus function having an autofocusing function.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 외부하우징에 고정되는 이미지센서, 상기 이미지센서가 형성하는 광축선상에 배열되고, 다수의 렌즈로 이루어진 렌즈모듈군, 상기 렌즈모듈군이 결합되는 제 1 경통, 상기 제 1 경통과 나사방식으로 결합하여 상기 제 1 경통이 회전할 때 상기 제 1 경통을 상기 광축 방향으로 승강시키며, 상기 외부하우징에 고정되는 제 2 경통, 상기 제 1 경통을 회전시켜 상기 광축선상에서 유동하게 하는 구동부 및 상기 이미지센서로부터 촬상된 영상의 포커싱 에러가 감지되면 상기 구동부를 구동시켜 감지된 포커싱 에러를 보정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 렌즈모듈군은, 최적의 초기 위치를 설정하기 위하여 상기 제 1 경통에 나사체결 방식으로 결합되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 구동부는, 상기 제 1 경통의 둘레에 고정되어 방사방향으로 극성 분할된 마그네트, 상기 마그네트의 외측에서 상기 광축선을 중심으로 권선되어 상기 제 2 경통의 일측에 고정되는 제 1 코일, 상기 마그네트와 상기 제 1 코일 사이에 각각 동일한 형상을 하여 일정한 간격으로 배치되는 제 1 자성체군, 상기 광축선상에 배열되어 상기 외부하우징에 고정되는 보빈, 상기 보빈에 상기 제 1 코일과 같은 크기로 권선되어 고정되고, 상기 마그네트의 외측에 상기 제 1 코일과 함께 배치되는 제 2 코일 및 상기 마그네트와 상기 제 2 코일 사이에 상기 제 1 자성체군과 동일한 형상을 하여 상기 제 1 자성체군과 소정의 기계각을 이루는 제 2 자성체군을 포함하는 것을 특징으로 한다.
*상기 제 1 자성체군은, 상기 제 1 코일로 생성되는 자기장의 일극성으로 자화되어 상기 제 1 자성체군의 상단부에 자속을 전달하는 제 1 요크 및 상기 제 1 코일로 생성되는 자기장의 다른 극성으로 자화되어 상기 제 1 자성체군의 하단부에 자속을 전달하는 제 2 요크;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 자성체군은, 상기 제 2 코일로 생성되는 자기장의 일극성으로 자화되어 상기 제 2 자성체군의 하단부에 자속을 전달하는 제 3 요크 및 상기 제 2 코일로 생성되는 자기장의 다른 극성으로 자화되어 상기 제 2 자성체군의 상단부에 자속을 전달하는 제 4 요크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 외부하우징은, 상기 제 1 자성체군의 일측을 이루고 상기 제 2 요크가 결합되는 제 1 외부하우징 및 상기 마그네트를 회동시키기 위하여 상기 제 1 외부하우징과 소정의 기계각을 형성하며 상기 제 2 자성체군의 일측을 이루고 상기 제 4 요크가 결합되는 제 2 외부하우징으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 구동부는, 상기 이미지센서에 전원을 인가하기 위한 제 1 플렉시블 피씨비 및 상기 제어부로부터 제어된 구동전원을 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일에 공급하기 위한 제 2 플렉시블 피씨비를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 경통은, 외주면의 일측에 상기 제 1 코일이 결합되는 요부 및 상기 요부의 안측에 상기 제 1 요크의 자성체가 결합되기 위한 결합공를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보빈은, 외주면의 일측에 상기 제 2 코일이 결합되는 요부 및 상기 요부의 안측에 상기 제 3 요크의 자성체가 결합되기 위한 결합공을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마그네트는, 상기 제 1 자성체군 또는 상기 제 2 자성체군이 이루는 자성체의 개수에 비례하여 N극과 S극이 반복되면서 원통형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 정보통신기기용 카메라장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 카메라장치의 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 결합사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 소형 카메라장치는 외부하우징(100 및 110)에 고정되는 이미지센서(200), 이미지센서(200)가 형성하는 광축선상에 배열되고 다수의 렌즈(320)로 이루어진 렌즈모듈군(300), 렌즈모듈군(300)이 결합되는 제 1 경통(400), 제 1 경통(400)과 나사방식으로 결합하여 외부하우징(100 및 110)에 고정되는 제 2 경통(600), 제 1 경통(400)을 회전시켜 광축선상으로 유동하게 하는 구동부 및 이미지센서(200)에 촬상된 영상의 포커싱 에러를 감지하면 구동부에 소정의 여자방식으로 전류를 인가하여 감지된 포커싱 에러를 보정하는 제어부(900)를 포함한다.
이러한 구성을 갖춘 본 발명의 소형 카메라장치는 이미지센서(200)에 촬상되는 영상의 화질을 개선하기 위한 오토포커싱 기능을 구현하기 위하여, 구동부로 인가되는 전류을 제어함으로써 자기장을 변화시켜 구동부 내에 있는 회전자에 토크가 발생하면서 렌즈모듈군(300)이 결합된 제 1 경통(400)이 광축 방향으로 정밀하게 움직이게 된다.
외부하우징(100 및 110)은, 자화되기 쉬운 소재로 만들어져 카메라장치의 틀을 형성하는 제 1 외부하우징(100) 및 제 2 외부하우징(110)으로 구성되는 것이 바람직하다.
렌즈모듈군(300)은, 다수의 렌즈(320)로 이루어져 일정한 배율로 세팅되어져 있으며, 렌즈모듈군(300)의 제 1 결합부(310)는 나사형 홈이 형성되어져 있어서 제 1 경통(400)의 중공부(430)에 회전하여 삽입되어 고정되도록 구성된다.
제 1 경통(400)은, 렌즈모듈군(300)의 제 1 결합부(310)와 일체하여 결합하도록 금형 설계된 중공부(430)의 나사형 홈, 마그네트(500)가 부착되어 고정되는 제 2 결합부(420), 마그네트(500)가 회전하면서 발생하는 토크로 인해 광축선상으로 유동 안내하는 착탈홈(410)을 포함하여 이루어진다.
착탈홈(410)은 제 1 경통(400)의 회전력을 직선 운동으로 변환하기 위하여 나사형으로 제 1 경통(400)의 외주면에 홈을 형성한 기계적 장치이다.
제 2 경통(600)은, 제 1 외부하우징(100)에 고정되어 중공부(430)의 일측에 위치하여 착탈홈(410)과 맞물리는 고정홈(610), 제 1 코일(800)이 권선되거나 결합되는 요부(620), 제 1 외부하우징(100)의 제 1 요크(104)에 착자된 자성체(102)가 결합되기 위한 결합공(630)로 이루어진다.
고정홈(610)은 나사형으로 이루어져 제 1 경통(400)의 착탈홈(410)과 맞물려, 제 1 경통(400)의 토크로 인해 광축선상을 직선 운동하도록 유동 안내할 뿐만 아니라, 제 1 경통(400)이 광축 배열을 이탈하지 않도록 지지하는 역할을 한다.
또한, 구동부는, 제 1 경통(100)의 둘레에 고정되어 방사방향으로 극성 분할된 마그네트(500), 마그네트(500)의 외측에서 광축선을 중심으로 권선되어 제 2 경통(600)의 일측에 고정되는 제 1 코일(800), 마그네트(500)와 제 1 코일(800) 사이에 각각 동일한 형상을 하여 일정한 간격으로 배치되는 제 1 자성체군, 광축선상에 배열되어 제 2 외부하우징(110)에 고정되는 보빈(700), 보빈(700)에 제 1 코일(800)과 같은 크기로 권선되어 고정되고 마그네트(500)의 외측에 제 1 코일(800)과 함께 배치되는 제 2 코일(810), 마그네트(500)와 제 2 코일(810)사이에 제 1 자성체군과 동일한 형상을 하여 제 1 자성체군과 소정의 기계각을 이루는 제 2 자성체군을 포함한다.
본 발명의 마그네트(500)는, 제 1 자성체군 또는 제 2 자성체군이 이루는 자성체의 개수에 비례하여 N극과 S극이 반복되면서 원통형상을 하여, 제 1 자성체군과 제 2 자성체군이 각각 자화되어 변하는 자속에 따라 광축선상을 중심으로 하여 회전하게 된다.
제 1 자성체군은, 제 1 코일(800)로 생성되는 자기장으로 제 1 자성체군이 자화되기 위하여 제 1 외부하우징(100)의 일측에 있으면서 자기장의 일극성으로 자화되어 제 1 자성체군의 상단부에 자속을 전달하는 제 1 요크(104) 및 제 1 코일(800)로 생성되는 자기장의 다른 극성으로 자화되어 제 1 자성체군의 하단부에 자속을 전달하는 제 2 요크(120)가 더 포함한다.
광축 방향으로 극성이 배열되도록 권선된 제 1 코일(800)로 인하여, 전원이 인가되면 제 1 요크(104)가 N극으로 자화되고 제 2 요크(120)는 S극으로 자화된다. 마찬가지로, 제 1 코일(800)로 인가되는 전류의 방향이 바뀌면 제 1 요크(104)가 S극으로 자화되고 제 2 요크(120)가 N극으로 자화되도록 이루어져 각각의 요크(104 및 120)에 착자된 각 자성체(102 및 122)를 자화시키게 된다.
보빈(700)은, 제 2 외부하우징(110)의 제 3 요크(114)에 착자된 자성체(112)가 결합되기 위한 결합공(720), 제 2 코일(810)이 권선되어 결합되는 요부(710)로 구성되며, 보빈(700)의 중공부는 이미지센서(200)의 형상과 쌍을 이루어 결합되는 형상이다. 본 실시예의 이미지센서(200)가 사각의 형태를 하고 있는바, 이에 결합하는 보빈(700)의 중공부도 사각의 형상을 하고 있다.
또한, 제 2 자성체군은, 제 2 코일(810)로 생성되는 자기장으로 자화되기 위하여, 제 2 외부하우징(110)의 일측에 있으면서 자기장의 일극성으로 자화되어 제 2 자성체군의 하단부에 자속을 전달하는 제 3 요크(114) 및 제 2 코일(810)로 생성되는 자기장의 다른 극성으로 자화되어 제 2 자성체군의 상단부에 자속을 전달하는 제 4 요크(130)를 더 포함한다.
마찬가지로, 광축 방향으로 극성이 배열되도록 권선된 제 2코일(810)로 제 1 코일(800)과 같은 방향으로 전원이 인가되면 제 3 요크(114)가 S극으로 자화되고 제 4 요크(130)는 N극으로 자화되어, 제 2 자성체군의 하단부에 배치된 각 자성체(112)를 S극으로 자화시키고 제 2 자성체군의 상단부에 배치된 각 자성체(132)를 N극으로 자화시킨다.
2코일(810)로 인가되는 전류의 방향이 바뀌면 자기력선의 방향도 바뀌어 제 3 요크(114)가 N극으로 자화되고 제 4 요크(130)는 S극으로 자화되며, 각 요크(114 및 130)에 착자된 각각의 자성체(112 및 132)로 함께 자화된다.
도시된 바와 같이, 제 1 요크(104)에 5개의 자성체(102)가 착자되고, 5개의 자성체(122)가 착자된 제 2 요크(120)가 상기 제 1 요크(104)상에 있는 자성체(102) 사이로 일정하게 이격되어 제 1 외부하우징(100)의 일측에 고정된다.
또한, 제 3 요크(114)에 5개의 자성체(112)가 착자되고, 5개의 자성체(132)가 착자된 제 4 요크(130)가 상기 제 3 요크(114)상에 있는 자성체(112) 사이로 일정하게 이격되어 제 2 외부하우징(110)의 일측에 고정된다.
제 1 코일(800) 또는 제 2코일(810)로 인가되는 전류의 여자방식에 따라, 전원 인가된 제 1 코일(800)이 형성하는 자기장으로 제 1 요크(104)상의 5개 자성체(102)가 하나의 극성으로 자화되고, 제 2 요크(120)상의 5개의 자성체(122)는 다른 극성으로 자화되며, 순차적으로 전원 인가된 제 2 코일(810)도 자기장을 형성하여 제 3 요크(114)상의 5개 자성체가 하나의 극성으로 자화되고 제 4 요크(130)상의 5개의 자성체(132)는 다른 극성으로 자화되어, 원통형상에 10극으로 이루어진 마그네트(500)는 상기 자성체(102,112,122,132)가 이루는 자기장에 의한 인력 및 척력으로 회전력이 발생하도록 구성된다.
또한, 마그네트(500)에 원활한 토크가 발생되기 위하여 제 1 자성체군과 제 2 자성체군간에 소정의 기계각을 두어 배치함으로써, 제 1 코일(800)에 일정한 여자방식에 따른 전류가 인가되어 제 1 자성체군이 자화되고 마그네트(500)가 변화한 자속의 영향으로 회전한 후, 제 2 코일(810)에도 마찬가지로 일정한 여자방식의 전류가 인가되어 제 2 자성체군이 자화되면서 제 1 자성체군과 형성하고 있는 기계각만큼 마그네트(500)가 회전 가능하도록 설치된다.
여기서, 제 1 자성체군과 제 2 자성체군간에 일정한 기계각을 형성하지 않고 일렬로 동일하게 배치되면 소정의 전류 여자방식에 따라 제 1 코일(800)과 제 2 코일(810)로 인가되는 전류가 변하여도 마그네트(500)는 회전하지 않게 되므로, 상기 제 1 자성체군과 상기 제 2 자성체군은 소정의 기계각을 이루며 고정된다.
자성체의 개수와 이에 상응하는 마그네트(500)의 극수를 많게 하여 더욱 정밀하게 회전함으로써, 오토포커싱의 기능을 향상케 할 수 있는 것은 당업자의 관점에서 자명하여 상기의 실시예에 한정되지 않는다.
추가적으로, 구동부에는, 제어부(900)로부터 이미지센서(200)에 전원이 공급되고 촬상된 영상이미지에 대한 정보가 전송되기 위한 제 1 플렉시블 피씨비(920)가 구비되고, 제어부(900)로 전송되어진 영상이미지에 포커싱에러가 있는 것이 감지되면 제 1 코일(800)과 제 2 코일(810)에 설정되어진 전류 여자방식에 따라 구동전원이 공급되기 위한 제 2 플렉시블 피씨비(910)가 더 포함되는 것이 바람직하다.
제어부(900)는, 이미지센서(200)를 구동시키는 온오프 버튼, 촬영버튼을 포함한 키패드(미도시)로 이루어져 있으며, 세팅된 전류 여자방식에 따라 제 1 코일(800) 또는 제 2코일(810)에 전류가 인가됨으로써, 자성체(102,112,122,132)의 극성이 변화하며 마그네트(500)가 구동되는 것을 조절하게 된다.
이미지센서(200)에 촬상된 영상에 포커싱 에러가 있는 것을 제어부(900)가 감지하게 되면, 제 1 코일(800) 또는 제 2코일(810)에 보내는 전류를 스위칭 제어하여 마그네트(500)가 고정된 제 1 경통(400)을 구동시킴으로써, 제 1 경통(400)에 결합된 렌즈모듈군(300)과 이미지센서(200)간의 초점거리를 조절하여 선명한 화질이 구현되도록 한다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 카메라장치의 작용을 설명한다.
도 3은 본 실시예인 카메라장치로 포커싱을 원거리모드로 실행하는 것을 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 포커싱이 실행되기 위하여 카메라장치가 구동되는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 이미지센서(200)에 촬상된 영상의 초점이 맞지 않아 발생한 포커싱에러를 보정하기 위하여 제어부(900)로부터 인가된 전류에 의해 생성된 자기장의 영향으로 렌즈모듈군(300)이 결합된 제 1 경통(400)이 이미지센서(200)가 있는 방향으로 구동하는 경우이다.
도 4는 도 3에 도시된 바와 같이, 구동되는 원리를 더욱 상세하게 살펴보기 위해 도시된 도면으로써, 본 실시예의 제 1 코일(800)과 제 2코일(810)로 인가하는 전류의 여자 방식은 다양하지만 설명의 편의상 1상 여자방식으로 상술하겠다.
도시된 도면을 참조하여, 제 1 코일(800)에 반시계방향으로 전류가 인가되면 렌즈모듈군(300)이 배치된 방향인 제 1 코일(800)의 상단부가 N극이 되고 제 1 코일(800)의 하단부는 S극인 자기장이 형성된다. 이 자기장으로 인하여 제 1 요크(104)가 N극으로 자화되고 제 1 요크(104)에 착자된 자성체(102)도 N극성으로 자화되며, 제 2 요크(120)는 S극으로 자화되어 제 2 요크(120)에 착자된 자성체(122)를 S극으로 자화시킨다.
위와 같이 각각 자화된 자성체(102 및 122)가 내는 자기장과 회전자 역할을 하는 마그네트(500)의 자기장간에 발생하는 인력과 척력으로 인하여 마그네트(500)가 회전하게 되는데, 일정한 크기의 전류로 생성되는 각 자성체(102 및 122)의 자속도 동일하기 때문에 마그네트(500)는 가장 근접한 자성체의 영향을 받아 회전하게 된다.
일례로, 도 4에서 N극성인 제 1 요크(104)의 자성체(102)로 인해 회전한 마그네트(500)는, 마찬가지로 반시계방향으로 제 2코일(810)에 인가되는 전류의 영향으로 도시된 바와 같이 제 3 요크(114) 및 제 4 요크(130)에 착자된 자성체(112 및 132)가 자화됨과 동시에 가장 근접하여 자속의 세기가 큰 N극성인 제 4 요크(130)의 자성체(132)가 있는 위치로 회전 이동하게 된다.
상기의 위치로 이동한 마그네트(500)는, 제 1 코일(800)에 시계방향으로 인가되는 전류로 인해 제 1 요크(104)의 자성체(102)가 S극, 제 2 요크(120)의 자성체(124)는 N극으로 자화되어, 다시 제 2 요크(120)의 자성체(124)가 있는 위치로 회전 이동하게 된다.
이와 같이 순환하며 마그네트(500)에 토크가 발생하고 회전력을 직선운동으로 변환하는 기계적 장치로 인해, 마그네트(500)가 고정된 제 1 경통(400)이 이미지센서(200) 방향으로 구동하게 된다.
도 5은 본 실시예인 카메라장치로 포커싱을 근거리모드로 실행하는 것을 도시한 단면도이고, 도 6는 도 5의 포커싱이 실행되기 위하여 카메라장치가 구동되는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5은 이미지센서(200)에 촬상된 영상의 초점이 맞지 않아 발생한 포커싱에러를 보정하기 위하여 제어부(900)로부터 인가된 전류에 의해 생성된 자기장의 영향으로 렌즈모듈군(300)이 결합된 제 1 경통(400)이 피사체를 향한 방향으로 구동하는 경우이다.
아울러, 도 6은 도 4에 도시된 도면을 일례로 들어 설명한 것과 동일하게 작동하며 상기의 경우에 역순으로 전류를 각 코일에 인가하면 반대 방향인 시계방향으로 마그네트(500)가 회전하여 피사체가 있는 방향으로 제 1 경통(400)이 구동된다.
이와 같은 방식으로 렌즈모듈군(300)이 장착된 제 1 경통(400)이 유동하며 이미지센서(200)에 촬상된 영상의 포커싱 에러를 보정하고, 초점이 맞은 촬상된 영상은 메모리(미도시)에 저장하거나 표시화면(미도시)과 같은 출력수단으로 출력된다.
그리고, 제 1 경통(400)의 중공부(430) 내에 형성된 나사홈(미도시)에 결합되는 렌즈모듈군(300)을 수동으로 회전 이동하여 이미지센서(200)와 렌즈모듈군(300)간의 초점거리를 임의적으로 조절하는 것이 가능하여, 오토포커싱으로 구동 가능한 구동폭의 한계를 보완할 수가 있다.
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Technical means of the present invention for achieving the above object, the image sensor is fixed to the outer housing, arranged on the optical axis formed by the image sensor, the lens module group consisting of a plurality of lenses, the lens module group is combined The first barrel, and coupled to the first barrel in a threaded manner when the first barrel is rotated to raise and lower the first barrel in the optical axis direction, by rotating the second barrel, the first barrel fixed to the outer housing, And a controller configured to move on the optical axis and a controller configured to correct the detected focusing error by driving the driver when a focusing error of an image captured by the image sensor is detected.
The lens module group is characterized in that coupled to the first barrel to be fixed by screwing in order to set the optimum initial position.
The driving unit is fixed to the circumference of the first barrel and the radially polarized magnet, a first coil wound around the optical axis from the outside of the magnet is fixed to one side of the second barrel, the magnet and A first magnetic body group having the same shape between the first coils and arranged at regular intervals, a bobbin arranged on the optical axis and fixed to the external housing, and wound around the bobbin with the same size as the first coil, And a second coil disposed together with the first coil on the outside of the magnet, and having the same shape as the first magnetic group between the magnet and the second coil to form a predetermined mechanical angle with the first magnetic group. It is characterized by including 2 magnetic body groups.
The first magnetic body group has a first yoke that is magnetized to one polarity of the magnetic field generated by the first coil to transmit magnetic flux to an upper end of the first magnetic body group, and a different polarity of the magnetic field generated by the first coil. And a second yoke which is magnetized to transmit magnetic flux to the lower end of the first magnetic body group.
The second magnetic body group is magnetized to one polarity of the magnetic field generated by the second coil, and to a third yoke for transmitting magnetic flux to the lower end of the second magnetic body group, and to another polarity of the magnetic field generated by the second coil. And further include a fourth yoke for transmitting magnetic flux to an upper end of the second magnetic body group.
The external housing forms a side of the first magnetic body group, forms a predetermined mechanical angle with the first external housing to rotate the first external housing and the magnet to which the second yoke is coupled, and the second magnetic body group. Forming one side of the second yoke is characterized in that consisting of the second outer housing coupled.
The driving unit may further include a first flexible PCB for applying power to the image sensor and a second flexible PCB for supplying driving power controlled by the controller to the first coil and the second coil. do.
The second barrel may include a recess for coupling the first coil to one side of an outer circumferential surface and a coupling hole for coupling a magnetic body of the first yoke to an inner side of the recess.
The bobbin is characterized in that it comprises a recess for coupling the second coil to one side of the outer peripheral surface and the coupling hole for coupling the magnetic material of the third yoke to the inner side of the recess.
The magnet may be formed in a cylindrical shape while repeating the N pole and the S pole in proportion to the number of magnetic bodies formed by the first magnetic body group or the second magnetic body group.
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.
1 is an exploded perspective view of a camera apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a combined perspective view of FIG.
As shown, the compact camera device of the present embodiment is arranged on an optical axis formed by the
The compact camera apparatus of the present invention having such a configuration changes the magnetic field by controlling a current applied to the driving unit to implement an autofocusing function for improving the image quality of the image captured by the
The
The
The
The
The
The fixing
In addition, the driving unit is fixed to the circumference of the
The
The first magnetic body group is a magnetic field generated by the
Due to the
The
In addition, the second magnetic body group is magnetized to one polarity of the magnetic field while being located at one side of the second
Similarly, when power is applied in the same direction as the
When the direction of the current applied to the two
As shown, a magnetic body having five
In addition, five
Five
In addition, by arranging a predetermined mechanical angle between the first magnetic body group and the second magnetic body group in order to generate a smooth torque in the
Here, when the first magnetic body group and the second magnetic body group are arranged in the same line without forming a constant mechanical angle, the current applied to the
It is apparent from the viewpoint of those skilled in the art that the number of magnetic bodies and the corresponding number of
In addition, the driving unit includes a first
The
When the
Hereinafter, the operation of the camera device having the above configuration will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating focusing with the camera apparatus of the present embodiment in a remote mode, and FIG. 4 is a conceptual view illustrating a principle of driving the camera apparatus to execute the focusing of FIG. 3.
FIG. 3 illustrates a combination of the
FIG. 4 is a view illustrating the driving principle in more detail as shown in FIG. 3. The excitation method of the current applied to the
Referring to the drawing, when a current is applied to the
The
For example, the
In the
As a result of the mechanical device for circulating and generating torque in the
FIG. 5 is a cross-sectional view showing focusing performed in a near mode with the camera apparatus of the present embodiment, and FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a principle of driving the camera apparatus to execute the focusing of FIG. 5.
FIG. 5 illustrates an embodiment in which the
In addition, FIG. 6 operates in the same manner as described with reference to the drawing illustrated in FIG. 4. In this case, when the current is applied to each coil in the reverse order, the
In this manner, the
Then, by manually rotating the
While specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it will be apparent that the present invention may be embodied in various modifications by those skilled in the art. Such modified embodiments should not be understood individually from the technical spirit or the prospect of the present invention, but should fall within the claims appended to the present invention.
따라서, 본 발명에서는 소형의 정보통신기기에 렌즈모듈군이 유동하는 카메라를 결합함으로써, 촬상되는 이미지의 포커싱 에러에 따라 렌즈모듈군이 미동하면서 초점거리가 변화하여 오토포커싱이 수행되는 소형 카메라장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, in the present invention, by combining a camera in which a lens module group flows with a small information communication device, a small camera apparatus in which autofocusing is performed by changing the focal length while the lens module group moves in accordance with a focusing error of an image to be captured To provide.
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