KR101438643B1 - 개인휴대통신장치 또는 전자장치 내장광학계용 외장광학계 복합렌즈 - Google Patents

개인휴대통신장치 또는 전자장치 내장광학계용 외장광학계 복합렌즈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 렌즈블럭; 및 상기 복수의 렌즈블럭이 체결되어 이동할 수 있는 이동부를 포함하고, 상기 이동부는, 상기 렌즈블럭이 상호 배치를 바꿔가면서 이동하기 위한 블랭크 구역 및 상기 렌즈블럭의 이동을 가이드하는 가이드부를 포함하는 외장광학계 복합렌즈부에 관한 것으로, 광학렌즈의 굴절률을 사용하여 카메라의 CCD또는 CMOS의 F값에 따라 수차보정상태를 양호하게 하고 화각을 조정하며, 광각, 접사, 어안, 망원렌즈의 기능을 할 수 있도록 하는 외장광학계 복합렌즈를 제공할 수 있다.

Description

개인휴대통신장치 또는 전자장치 내장광학계용 외장광학계 복합렌즈 {A composite lens of external optical system for internal optical system of mobile equipment or mobile phone}
본 발명은 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대기기에 기본적으로 장착된 CMOS, CCD카메라의 촬영기능을 보강하고 복합렌즈의 교환에 따라 SLR급의 고급촬영이 가능하도록 한 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 외장광학계 복합렌즈에 관한 것이다.
최근 DSLR 카메라의 발전과 수요확대로 사진촬영에 대한 대중적인 관심이 증가하고 있으며, 이와 함께 개인휴대통신장치 또는 기타 소형 전자장치에 장착된 카메라에 대한 사용자의 관심과 활용도가 늘어남에 따라, 상기 장치들에 장착된 카메라 렌즈의 기술 역시 발전하고 있다.
한편, 상기 개인휴대통신장치 또는 기타 소형 전자장치에 장착되는 카메라 렌즈의 단점으로 지적되던 이미지 화소 문제는 해당 기술이 발전함에 따라 기존 DSLR에 버금가는 800만, 1000만 화소까지 근접하게 되었으나, 기존 DSLR 카메라의 렌즈를 광각, 어안, 번들, 접사 렌즈 등으로 다양하게 교체함으로써 얻을 수 있는 다양한 촬영효과를 발휘하기에는 여전히 어려움이 있다.
DSLR 카메라는 렌즈 교환을 통해서 거리가 멀거나 가까움, 빛이 많고 적음 등 제한된 환경을 극복하고 다양한 사진촬영을 할 수 있다는 것이 특징으로, 상기 렌즈의 종류는 크게 초점거리에 따라서 단렌즈와 줌렌즈로 구분되고, 화각에 따라서 광각렌즈, 표준렌즈, 망원렌즈 등으로 구분된다.
이때, 초점거리는 카메라의 필름에 해당하는 CCD(CMOS)에서 렌즈의 거리를 나타내는 것으로, 초점거리가 짧은 렌즈는 화각이 넓어지고, CCD(CMOS)에서 렌즈가 길수록 화각은 좁아진다.
화각에 따른 렌즈의 종류를 초점거리로 나타내면, 어안렌즈(7~15mm), 광각렌즈(15~35mm), 표준렌즈(38~58mm), 망원렌즈(70~200mm), 초망원렌즈(200mm 이상) 등으로 분류할 수 있다.
먼저, 표준렌즈는 사람의 눈으로 보는 것과 거의 비슷한 렌즈로, 화각은 40~60도, 초점거리는 50mm를 기준으로 한다.
다음으로, 광각렌즈는 화각은 60도 이상, 초점거리가 50mm 이하로 표준렌즈에 비해 광각범위가 넓어 경치 촬영이나, 좁은 공간을 넓게 보이게 하는 실내 인테리어 촬영에 많이 사용된다.
다음으로, 망원렌즈는 화각이 40도 이하, 초점거리가 50mm 이상으로 멀리 있는 것을 가까이 당겨서 찍는 렌즈이다.
그 밖에도, 광각렌즈의 하나로 화각이 180도 이상 되는 어안렌즈, 접사용으로 사용하는 매크로렌즈, 오목거울의 원리를 이용한 반사망원렌즈, 반사망원렌즈, 연초점 렌즈, 시프트렌즈 등이 있다.
상기와 같은 렌즈들은, 포커스 배율이 다른 매크로렌즈, 표준렌즈, 광각렌즈, 망원렌즈 등을 포함하며 일반적으로 접사, 근거리, 중거리, 장거리에 적합한 렌즈가 하나의 군을 이루어 복합적으로 구성될 수 있다.
특히, 화각이 좁고 초첨거리가 멀어지는 망원렌즈로 갈수록 복합적으로 구성되는 렌즈의 수가 많아지므로 렌즈군을 포함하는 렌즈 경통의 길이 또한 길어지게 된다.
그런데, 종래의 개인휴대통신장치 또는 기타 소형 전자장치에 장착되는 카메라는 소형 휴대 장치에 장착되어야만 하는 특성상, 크기와 부피를 줄이기 위해 하나의 렌즈군 만을 포함하는 경우가 일반적이다.
따라서, 렌즈교체를 통한 다양한 화각 등의 촬영을 하지 못하는 문제점이 있으며, 특히 망원촬영을 위해서는 크기와 부피를 많이 차지하는 렌즈군이 구성되어야 하므로, 상기 휴대 장치에 탑재되는 렌즈의 기본성능이 저하되거나 기능이 제한될 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 휴대기기 전용 외장광학계가 개발되어 사용자는 이를 추가로 구매 장착하여 이용할 수 있게 되었으나, 현재 출시되고 있는 외장광학계는 렌즈자체의 크기가 크고, 거치대를 추가로 설치해야 하는 등 부피가 커져 사용자의 편의성과 휴대성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 휴대기기 자체의 내장광학계의 DSLR급 활용을 위해서는 실제 DSLR렌즈 또는 유사장치, 렌즈를 부착용 거치대 등 별도의 장치들을 구성해야 하는 불편함이 있다.
또한, 상기 개발된 DSLR렌즈 또는 유사장치, 렌즈를 부착용 거치대 등 별도의 장치들은 특정 모델의 휴대전화장치 전용으로만 제작되어 타 휴대기기나 구형 피처 폰에서는 사용하기 어려우므로 호환성이 떨어지고 비경제적이다.
뿐만 아니라 상기 렌즈들을 휴대장치에 장착함에 있어서도, 별도의 부착 또는 거치장치를 이용해야만 하는 불편함으로 휴대가 어렵고 활용도가 낮아지므로 이에 대한 개선책이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 상술된 개인휴대통신장치 및 기타 소형 전자장치 카메라용 내장광학계의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 휴대장치 내장광학계의 DSLR 활용을 위한 방법으로, 광학렌즈의 굴절률을 사용하여 카메라의 CCD 또는 CMOS의 F값에 따라 수차보정상태를 양호하게 하고 화각을 조정하며, 광각, 접사, 어안, 망원렌즈의 기능을 할 수 있도록 하는 외장광학장치 및 그 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 렌즈(접사, 어안, 망원렌즈)의 호환성 및 교체가 용이하고, 상기 렌즈를 휴대기기의 카메라 표면에 장착 또는 탈착을 용이하게 하여, 휴대기기의 광학렌즈 촬영 및 분해조립성을 개선하는 데에 그 목적이 있다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 퍼즐형 렌즈 교환기를 이용하여, 상기 퍼즐형 렌즈 교환기의 퍼즐 이동에 따라 광학렌즈의 교체가 용이한 퍼즐형 렌즈 교환기를 갖춘 카메라를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 지적된 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 복수의 렌즈블럭; 및 상기 복수의 렌즈블럭이 체결되어 이동할 수 있는 이동부를 포함하고, 상기 이동부는, 상기 렌즈블럭이 상호 배치를 바꿔가면서 이동하기 위한 블랭크 구역 및 상기 렌즈블럭의 이동을 가이드하는 가이드부를 포함하는 복합렌즈부를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 복합렌즈부는 퍼즐식으로, 상기 복수의 렌즈블럭은 수직방향 또는 수평방향으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 복합렌즈부를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 복수의 렌즈블럭은 제1렌즈블럭을 포함하고, 상기 제1렌즈블럭은 대상물측이 평면인 평오목(Plano-concave)렌즈 형으로 마이너스의 굴절력을 갖는 제1렌즈, 대상물측과 촬상면측 양쪽으로 오목한 양오목(Double-concave)렌즈 형으로 마이너스의 굴절력을 갖는 제2렌즈) 및 대상물측과 촬상면측 양쪽으로 볼록한 양볼록(Double-convex)렌즈 형으로 플러스의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함하는 복합렌즈부를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 복수의 렌즈블럭은 제2렌즈블럭을 포함하고, 상기 제2렌즈블럭은 대상물측이 볼록한 매니스커스형으로 플러스 굴절력을 갖는 제1렌즈 및 대상물측면보다 촬상면측면의 굴절각이 작고 마이너스 굴절력을 갖는 제2렌즈를 포함하는 복합렌즈부를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 복수의 렌즈블럭은 제3렌즈블럭을 포함하고, 상기 제3렌즈블럭은 대상물측이 평면인 평볼록(Plano-convex)렌즈 형으로 플러스의 굴절력을 갖는 제1렌즈 및 촬상면측이 평면인 평볼록(Plano-convex)렌즈 형으로 플러스의 굴절력을 갖는 제2렌즈를 포함하는 복합렌즈부를 제공한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 및 기타 소형 전자장치 내장광학계는, 휴대장치 내장광학계의 DSLR 활용을 가능하게 하여 광각, 접사, 어안, 망원렌즈의 기능을 할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 상기 렌즈(광각, 접사, 어안, 망원렌즈)의 호환성 및 교체가 용이하고, 상기 렌즈를 휴대기기의 카메라 표면에 장착 또는 탈착을 용이하게 하여 휴대기기의 광학렌즈 촬영 및 분해조립성을 개선하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 이동가능한 퍼즐형 렌즈 교환기를 이용하여, 상기 퍼즐식 렌즈의 이동에 따라 광학렌즈의 교체가 용이한 퍼즐형 렌즈 교환기를 갖춘 카메라를 제공하는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부를 도시한 평면도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제1렌즈블럭을 도시한 조립 단면도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제1렌즈블럭을 도시한 분해 단면도이며, 도 2c는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제1렌즈블럭을 도시한 분해 사시도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제2렌즈블럭을 도시한 조립 단면도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제2렌즈블럭을 도시한 분해 단면도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제3렌즈블럭을 도시한 조립 단면도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제3렌즈블럭을 도시한 분해 단면도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제4렌즈블럭을 도시한 조립 단면도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제4렌즈블럭을 도시한 분해 단면도이다.
도 6a는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제5렌즈블럭을 도시한 조립 단면도이고, 도 6b는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제5렌즈블럭을 도시한 분해 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 제1렌즈블럭 내지 제5렌즈블럭의 촬상시 입사되는 광선을 도시한 모식도이다.
도 8a는 본 발명에 따른 렌즈블럭을 사용하지 않은 표준상태의 촬영상태를 도시한 사진이고, 도 8b 내지 도 8d는 본 발명에 따른 각각 제2렌즈블럭 내지 제4렌즈블럭을 이용한 촬영상태를 도시한 사진이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부를 도시한 평면도이다. 이때, 도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 복합렌즈부가 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용에 부착된 상태를 도시한 것이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치(10)는 복합렌즈부(20)를 포함하며, 개인휴대통신장치 또는 전자장치(10)에 착탈될 수 있다. 이때, 상기 복합렌즈부(20)는 개인휴대통신장치 또는 전자장치(10)에 착탈될 수 있는 휴대폰 케이스일 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 복합렌즈부(20)는 퍼즐식 복합렌즈부일 수 있으며, 상기 퍼즐식이라 함은 퍼즐을 조립하는 방식에 의해 후술하는 렌즈블럭을 이동할 수 있음을 의미한다.
계속해서, 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 상기 복합렌즈부(20)는 렌즈블럭(100, 200, 300, 400, 500) 및 상기 렌즈블럭(100, 200, 300, 400, 500)이 체결되어 이동할 수 있는 이동부(30)를 포함하며, 상기 이동부(30)는 상기 렌즈블럭(100, 200, 300, 400, 500)의 가이드부(미도시)가 결합되어 이동을 가이드하는 가이드부(14)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 가이드 부(14)는 가이드 홈(미도시) 또는 가이드 라인(14) 형태일 수 있으며, 렌즈블럭의 측면에 위치하는 가이드 홈 및 가이드 라인은 각각 상기 이동부의 가이드 라인 및 가이드 홈에 결합될 수 있다.
한편, 상기 렌즈블럭은 제1렌즈블럭(100), 제2렌즈블럭(200), 제3렌즈블럭(300), 제4렌즈블럭(400) 및 제5렌즈블럭(500)을 포함할 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 렌즈블럭의 개수를 제한하는 것은 아니다.
또한, 상기 복합렌즈부(20)는 상기 렌즈블럭이 상호 배치를 바꿔가면서 이동하기 위한 경로로써, 적어도 1개의 블랭크(blank) 구역을 포함할 수 있다.
한편, 개인휴대통신장치 또는 전자장치(10)는 카메라(11)를 포함하며, 상술한 렌즈블럭(100, 200, 300, 400, 500)이 상기 카메라(11)의 상부에 위치함으로써, 접사, 어안, 망원렌즈 등의 기능을 수행할 수 있다.
즉, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 카메라(11)의 상부에 렌즈블럭(100, 200, 300, 400, 500)이 위치하지 않는 경우에는, 개인휴대통신장치 또는 전자장치(10)의 카메라의 고유특성에 따른 촬영이 가능하며, 도 1b에 도시된 바와 같이, 퍼즐식 복합렌즈부에 포함된 렌즈블럭(100, 200, 300, 400, 500)이 이동함에 따라, 렌즈블럭에 포함된 렌즈의 기능을 발현하면서 촬영이 가능하다.
이때, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈블럭은 수직방향(도 1b의 화살표방향)으로 이동이 가능할 뿐만 아니라, 수평방향으로도 이동이 가능할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 렌즈블럭에 대해 설명하기로 한다.
도 2a는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제1렌즈블럭을 도시한 조립 단면도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제1렌즈블럭을 도시한 분해 단면도이며, 도 2c는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제1렌즈블럭을 도시한 분해 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제1렌즈블럭(100)은 대상물측이 평면인 평오목(Plano-concave)렌즈 형으로 마이너스의 굴절력을 갖는 제1렌즈(120), 대상물측과 촬상면측 양쪽으로 오목한 양오목(Double-concave)렌즈 형으로 마이너스의 굴절력을 갖는 제2렌즈(130) 및 대상물측과 촬상면측 양쪽으로 볼록한 양볼록(Double-convex)렌즈 형으로 플러스의 굴절력을 갖는 제3렌즈(140)를 포함하고, 상기 제1렌즈, 제2렌즈 및 제3렌즈는 대상물측으로부터 촬상면 측으로 차례로 배열된다.
한편, 도 2a에서 도면번호 21은 개인휴대통신장치 또는 전자장치의 표면을 의미하며, 도면번호 22는 개인휴대통신장치 또는 전자장치의 카메라의 조리개가 위치하는 영역을 의미하며, 도면번호 23은 개인휴대통신장치 또는 전자장치의 카메라의 CCD를 의미하고, 거리 d는 카메라의 초점거리를 의미할 수 있다. 이하 동일하다.
이때, 상기 제1렌즈(120)는 제1면(121a) 및 제2면(121b)를 포함하고, 상기 제2렌즈(130)는 제1면(131a) 및 제2면(131b)를 포함하며, 상기 제3렌즈(140)는 제1면(141a) 및 제2면(141b)을 포함한다.
계속해서, 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제1렌즈블럭(100)은 상기 제1렌즈(120) 내지 제3렌즈(140)를 수용하기 위한 제1바렐(110)을 포함할 수 있으며, 이때, 상기 제1바렐은 상술한 바와 같이, 상기 복합렌즈부에서 상기 렌즈블럭이 상호 배치를 바꿔가면서 이동할 수 있도록, 후술하는 제2바렐 내지 제5바렐과 동일하게 외관이 규격화되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제1렌즈블럭(100)은 상기 제2렌즈(130)를 고정지지하기 위한 제2렌즈 지지체(132) 및 상기 제3렌즈(140)를 고정지지하기 위한 제3렌즈 지지체(142)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1렌즈 내지 제3렌즈가 상기 제1바렐(110)에 수용되는 것은, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 제2렌즈가 상기 제2렌즈 지지체에 고정지지되고, 상기 제3렌즈가 상기 제3렌즈 지지체에 고정지지된 후, 제1렌즈를 제1바렐(110)의 내부에 삽입하고, 이후, 제2렌즈 지지체 및 제3렌즈 지지체를 순차적으로 삽입함으로써, 상기 제1렌즈, 제2렌즈 및 제3렌즈를 대상물측으로부터 촬상면 측으로 차례로 배열시킬 수 있다.
한편, 상기 제1렌즈가 제1바렐(110)의 내부에 삽입됨에 있어서, 상기 제1바렐(110)의 상면의 일정영역에는 걸림턱(111)을 포함하고 있어, 상기 제1렌즈가 상기 제1바렐의 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1렌즈와 제2렌즈의 간격, 제2렌즈와 제3렌즈의 간격은 상기 제2렌즈 및 상기 제3렌즈가 각각 고정지지된 지지체를 통해, 간격을 간단히 유지시킬 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 렌즈블럭이 각각 접사, 어안, 망원렌즈 등의 기능을 수행하기 위해서는 제1렌즈 내지 제3렌즈의 간격을 정확하게 정렬시키는 것이 중요한데, 본 발명에서는 제1렌즈는 상기 제1바렐의 걸림턱을 통해 고정시킨 후, 제1렌즈와 제2렌즈의 간격은 제2렌즈 지지체를 통해 유지시키고, 제2렌즈와 제3렌즈의 간격은 제3렌즈 지지체를 통해 유지시킬 수 있다.
또한, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 제1바렐(110)의 측면 일정 영역에는 상술한 이동부의 가이드부(도 1a의 14)와 체결되어 이동하기 위한 가이드부(13, 15)를 포함할 수 있으며, 상기 가이드부는 가이드 라인(13) 및 가이드 홈(15)의 형태로 구성되어, 상술한 바와 같은 이동부의 가이드부와 결합될 수 있다.
한편, 제1렌즈블럭의 제1렌즈 내지 제3렌즈의 렌즈특성에 대해서는 후술하기로 한다.
도 3a는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제2렌즈블럭을 도시한 조립 단면도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제2렌즈블럭을 도시한 분해 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제2렌즈블럭(200)은 대상물측이 평면인 평오목(Plano-concave)렌즈 형으로 마이너스의 굴절력을 갖는 제1렌즈(220), 대상물측과 촬상면측 양쪽으로 오목한 양오목(Double-concave)렌즈 형으로 마이너스의 굴절력을 갖는 제2렌즈(230) 및 대상물측과 촬상면측 양쪽으로 볼록한 양볼록(Double-convex)렌즈 형으로 플러스의 굴절력을 갖는 제3렌즈(240)를 포함하고, 상기 제1렌즈, 제2렌즈 및 제3렌즈는 대상물측으로부터 촬상면 측으로 차례로 배열된다.
이때, 상기 제1렌즈(220)는 제1면(221a) 및 제2면(221b)를 포함하고, 상기 제2렌즈(230)는 제1면(231a) 및 제2면(231b)을 포함하며, 상기 제3렌즈(240)는 제1면(241a) 및 제2면(241b)을 포함한다.
계속해서, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제2렌즈블럭(200)은 상기 제1렌즈(220) 내지 제3렌즈(240)를 수용하기 위한 제2바렐(210)을 포함할 수 있으며, 이때, 상기 제2바렐은 상술한 바와 같이, 상기 외장광학계 복합렌즈부에서 상기 렌즈블럭이 상호 배치를 바꿔가면서 이동할 수 있도록, 나머지 바렐들과 동일하게 외관이 규격화되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제2렌즈블럭(200)은 상기 제2렌즈(230)를 고정지지하기 위한 제2렌즈 지지체(232) 및 상기 제3렌즈(240)를 고정지지하기 위한 제3렌즈 지지체(242)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1렌즈 내지 제3렌즈가 상기 제1바렐(210)에 수용되는 것은, 도 3a 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 제2렌즈가 상기 제2렌즈 지지체에 고정지지되고, 상기 제3렌즈가 상기 제3렌즈 지지체에 고정지지된 후, 제1렌즈를 제2바렐(210)의 내부에 삽입하고, 이후, 제2렌즈 지지체 및 제3렌즈 지지체를 순차적으로 삽입함으로써, 상기 제1렌즈, 제2렌즈 및 제3렌즈를 대상물측으로부터 촬상면 측으로 차례로 배열시킬 수 있다.
한편, 상기 제1렌즈가 제2바렐(210)의 내부에 삽입됨에 있어서, 상기 제2바렐(210)의 상면의 일정영역에는 걸림턱(211)을 포함하고 있어, 상기 제1렌즈가 상기 제2바렐의 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1렌즈와 제2렌즈의 간격, 제2렌즈와 제3렌즈의 간격은 상기 제2렌즈 및 상기 제3렌즈가 각각 고정지지된 지지체를 통해, 간격을 간단히 유지시킬 수 있다. 이는 상술한 바와 같으므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 제2렌즈블럭의 제1렌즈 내지 제3렌즈의 렌즈특성에 대해서는 후술하기로 한다.
도 4a는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 외장광학계 복합렌즈부의 제3렌즈블럭을 도시한 조립 단면도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 외장광학계 복합렌즈부의 제3렌즈블럭을 도시한 분해 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 외장광학계 복합렌즈부의 제3렌즈블럭(300)은 대상물측이 평면인 평오목(Plano-concave)렌즈 형으로 마이너스의 굴절력을 갖는 제1렌즈(320), 대상물측과 촬상면측 양쪽으로 오목한 양오목(Double-concave)렌즈 형으로 마이너스의 굴절력을 갖는 제2렌즈(330) 및 대상물측과 촬상면측 양쪽으로 볼록한 양볼록(Double-convex)렌즈 형으로 플러스의 굴절력을 갖는 제3렌즈(340)를 포함하고, 상기 제1렌즈, 제2렌즈 및 제3렌즈는 대상물측으로부터 촬상면 측으로 차례로 배열된다.
이때, 상기 제1렌즈(320)는 제1면(321a) 및 제2면(321b)를 포함하고, 상기 제2렌즈(330)는 제1면(331a) 및 제2면(331b)을 포함하며, 상기 제3렌즈(340)는 제1면(341a) 및 제2면(341b)을 포함한다.
계속해서, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 외장광학계 복합렌즈부의 제3렌즈블럭(300)은 상기 제1렌즈(320) 내지 제3렌즈(340)를 수용하기 위한 제3바렐(310)을 포함할 수 있으며, 이때, 상기 제3바렐은 상술한 바와 같이, 상기 복합렌즈부에서 상기 렌즈블럭이 상호 배치를 바꿔가면서 이동할 수 있도록, 나머지 바렐들과 동일하게 외관이 규격화되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 외장광학계 복합렌즈부의 제3렌즈블럭(300)은 상기 제2렌즈(330)를 고정지지하기 위한 제2렌즈 지지체(332) 및 상기 제3렌즈(340)를 고정지지하기 위한 제3렌즈 지지체(342)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1렌즈 내지 제3렌즈가 상기 제3바렐(310)에 수용되는 것은, 도 4a 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 제2렌즈가 상기 제2렌즈 지지체에 고정지지되고, 상기 제3렌즈가 상기 제3렌즈 지지체에 고정지지된 후, 제1렌즈를 제3바렐(310)의 내부에 삽입하고, 이후, 제2렌즈 지지체 및 제3렌즈 지지체를 순차적으로 삽입함으로써, 상기 제1렌즈, 제2렌즈 및 제3렌즈를 대상물측으로부터 촬상면 측으로 차례로 배열시킬 수 있다.
한편, 상기 제1렌즈가 제3바렐(310)의 내부에 삽입됨에 있어서, 상기 제3바렐(310)의 상면의 일정영역에는 걸림턱(311)을 포함하고 있어, 상기 제1렌즈가 상기 제3바렐의 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1렌즈와 제2렌즈의 간격, 제2렌즈와 제3렌즈의 간격은 상기 제2렌즈 및 상기 제3렌즈가 각각 고정지지된 지지체를 통해, 간격을 간단히 유지시킬 수 있다. 이는 상술한 바와 같으므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 제3렌즈블럭의 제1렌즈 내지 제3렌즈의 렌즈특성에 대해서는 후술하기로 한다.
도 5a는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제4렌즈블럭을 도시한 조립 단면도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 외장광학계 복합렌즈부의 제4렌즈블럭을 도시한 분해 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제4렌즈블럭(400)은 대상물측이 볼록한 매니스커스형으로 플러스 굴절력을 갖는 제1렌즈(420) 및 대상물측면보다 촬상면측면의 굴절각이 작고 마이너스 굴절력을 갖는 제2렌즈(430)를 포함하고, 상기 제1렌즈 및 제2렌즈는 대상물측으로부터 촬상면측으로 차례로 배열된다.
이때, 상기 제1렌즈(420)는 제1면(421a) 및 제2면(421b)를 포함하고, 상기 제2렌즈(430)는 제1면(431a) 및 제2면(431b)을 포함한다.
계속해서, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제4렌즈블럭(400)은 상기 제1렌즈(420) 및 제2렌즈(430)를 수용하기 위한 제4바렐(410)을 포함할 수 있으며, 이때, 상기 제4바렐은 상술한 바와 같이, 상기 외장광학계 복합렌즈부에서 상기 렌즈블럭이 상호 배치를 바꿔가면서 이동할 수 있도록, 나머지 바렐들과 동일하게 외관이 규격화되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 외장광학계 복합렌즈부의 제4렌즈블럭(400)은 상기 제1렌즈(420)를 고정지지하기 위한 제1렌즈 지지체(422) 및 상기 제2렌즈(430)를 고정지지하기 위한 제2렌즈 지지체(432)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1렌즈 및 제2렌즈가 상기 제4바렐(410)에 수용되는 것은, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 제1렌즈가 상기 제1렌즈 지지체에 고정지지되고, 상기 제2렌즈가 상기 제2렌즈 지지체에 고정지지된 후, 제1렌즈 지지체 및 제1렌즈 지지체를 순차적으로 삽입함으로써, 상기 제1렌즈 및 제2렌즈를 대상물측으로부터 촬상면 측으로 차례로 배열시킬 수 있다.
한편, 상기 제1렌즈가 제4바렐(410)의 내부에 삽입됨에 있어서, 상기 제4바렐(410)의 상면의 일정영역에는 걸림턱(411)을 포함하고 있어, 상기 제1렌즈가 상기 제4바렐의 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1렌즈와 제2렌즈의 간격은 상기 제1렌즈 및 상기 제2렌즈가 각각 고정지지된 지지체를 통해, 간격을 간단히 유지시킬 수 있다. 이는 상술한 바와 같으므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 제4렌즈블럭의 제1렌즈 내지 제3렌즈의 렌즈특성에 대해서는 후술하기로 한다.
도 6a는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 외장광학계 복합렌즈부의 제5렌즈블럭을 도시한 조립 단면도이고, 도 6b는 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 외장광학계 복합렌즈부의 제5렌즈블럭을 도시한 분해 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제5렌즈블럭(500)은 대상물측이 평면인 평볼록(Plano-convex)렌즈 형으로 플러스의 굴절력을 갖는 제1렌즈(520) 및 촬상면측이 평면인 평볼록(Plano-convex)렌즈 형으로 플러스의 굴절력을 갖는 제2렌즈(530)를 포함하고, 상기 제1렌즈 및 제2렌즈는 대상물측으로부터 촬상면측으로 차례로 배열된다.
이때, 상기 제1렌즈(520)는 제1면(521a) 및 제2면(521b)를 포함하고, 상기 제2렌즈(530)는 제1면(531a) 및 제2면(531b)을 포함한다.
계속해서, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 복합렌즈부의 제5렌즈블럭(500)은 상기 제1렌즈(520) 및 제2렌즈(530)를 수용하기 위한 제5바렐(510)을 포함할 수 있으며, 이때, 상기 제5바렐은 상술한 바와 같이, 상기 복합렌즈부에서 상기 렌즈블럭이 상호 배치를 바꿔가면서 이동할 수 있도록, 나머지 바렐들과 동일하게 외관이 규격화되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 외장광학계 복합렌즈부의 제5렌즈블럭(500)은 상기 제1렌즈(520)를 고정지지하기 위한 제1렌즈 지지체(522) 및 상기 제2렌즈(530)를 고정지지하기 위한 제2렌즈 지지체(532)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1렌즈 및 제2렌즈가 상기 제5바렐(510)에 수용되는 것은, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 제1렌즈가 상기 제1렌즈 지지체에 고정지지되고, 상기 제2렌즈가 상기 제2렌즈 지지체에 고정지지된 후, 제1렌즈 지지체 및 제1렌즈 지지체를 순차적으로 삽입함으로써, 상기 제1렌즈 및 제2렌즈를 대상물측으로부터 촬상면 측으로 차례로 배열시킬 수 있다.
한편, 상기 제1렌즈가 제5바렐(510)의 내부에 삽입됨에 있어서, 상기 제5바렐(510)의 상면의 일정영역에는 걸림턱(511)을 포함하고 있어, 상기 제1렌즈가 상기 제5바렐의 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1렌즈와 제2렌즈의 간격은 상기 제1렌즈 및 상기 제2렌즈가 각각 고정지지된 지지체를 통해, 간격을 간단히 유지시킬 수 있다. 이는 상술한 바와 같으므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 제5렌즈블럭의 제1렌즈 내지 제3렌즈의 렌즈특성에 대해서는 후술하기로 한다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 상기 제1렌즈블럭은 160도 어안 광학계, 상기 제2렌즈블럭은 160도 광학계, 상기 제3렌즈블럭은 120도 광학계, 상기 제4렌즈블럭은 48도 광학계, 상기 제5렌즈블럭은 확대경 광학계로 명명할 수 있다.
하기 표 1은 본 발명에 따른 제1렌즈블럭 내지 제3렌즈블럭의 렌즈의 형상 설계 데이터이다.
외장광학계 구분 렌즈부 렌즈면 번호 초점길이 직경
160도 어안광학계 제1렌즈 제1면(121a) 및 제2면(121b) -9.02 13.00
제2렌즈 제1면(131a) 및 제2면(131b) -8.53 7.62
제3렌즈 제1면(141a) 및 제2면(141b) 11.18 6.20
160도 광학계 제1렌즈 제1면(221a) 및 제2면(221b) -29.38 17.90
제2렌즈 제1면(231a) 및 제2면(231b) -14.92 12.68
제3렌즈 제1면(241a) 및 제2면(241b) 16.68 9.90
120도 광학계 제1렌즈 제1면(321a) 및 제2면(321b) -69.86 15.40
제2렌즈 제1면(331a) 및 제2면(331b) -10.30 12.32
제3렌즈 제1면(341a) 및 제2면(341b) 12.03 10.34
상기 표1 에서 굴절력은 초점길이의 역수이므로, 각 렌즈의 초점길이 설계를 통해 각각의 제1렌즈의 굴절력은 크게하고, 후방에 위치한 각각의 제2렌즈 및 제3렌즈의 합성된 굴절력은 작게함으로서 촬상렌즈의 전체길이를 짧게할 수 있고, 해상도를 높일 수 있다.
표 2는 본 발명에 따른 제1렌즈블럭 내지 제3렌즈블럭의 렌즈특성을 나타낸 데이터이다.
Figure 112013017332622-pat00001
상기 표 2에서 렌즈면은 외장 광학계의 구분에 따라 각 렌즈별 대상물측면과 촬상면측 면을 구분하여 나타내고 있다.
하기 표 3은 본 발명에 따른 제4렌즈블럭 및 제5렌즈블럭의 렌즈의 형상 설계 데이터이다.
외장광학계 구분 렌즈부 렌즈면번호 초점길이 직경
48도 광학계 제1렌즈 제1면(421a) 및 제2면(421b) 52.73 19.00
제2렌즈 제1면(431a) 및 제2면(431b) -37.88 14.52
확대경 광학계 제1렌즈 제1면(521a) 및 제2면(521b) 0.29 10.20
제2렌즈 제1면(531a) 및 제2면(531b) 12.92 9.40
표 4는 본 발명에 따른 제4렌즈블럭 및 제5렌즈블럭의 렌즈특성을 나타낸 데이터이다.
Figure 112013017332622-pat00002
상기 표 4에서 렌즈면은 외장 광학계의 구분에 따라 각 렌즈별 대상물측면과 촬상면측 면을 구분하여 나타내고 있다.
상기 표 1 내지 표 4와 같은 데이터에 의해 본 발명에 따른 외장광학계 촬상렌즈를 설계제조하여 구면수차, 비점수차, 왜곡수차를 시험한 결과 화각변환 촬상렌즈로서 양호한 특성을 가짐을 확인할 수 있었다.
도 7은 본 발명에 따른 제1렌즈블럭 내지 제5렌즈블럭의 촬상시 입사되는 광선을 도시한 모식도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 촬상시 광선이 입사되며, 이에 따라, 제1렌즈블럭(100)은 160도 어안 광학계, 제2렌즈블럭(200)은 160도 광학계, 제3렌즈블럭(300)은 120도 광학계, 제4렌즈블럭(400)은 48도 광학계, 제5렌즈블럭(500)은 확대경 광학계를 구현할 수 있다.
도 8a는 본 발명에 따른 렌즈블럭을 사용하지 않은 표준상태의 촬영상태를 도시한 사진이고, 도 8b 내지 도 8d는 본 발명에 따른 각각 제2렌즈블럭 내지 제4렌즈블럭을 이용한 촬영상태를 도시한 사진이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에서는 복합렌즈부를 개인휴대통신장치 또는 전자장치의 카메라 렌즈 상부에 부착하여 활용하거나, 보다구체적으로 휴대통신장치의 모델에 제약 없이 휴대폰 케이스에 장착되도록 제작함으로써, 휴대가 간편하고 소형화된 복합렌즈로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라용 외장광학계 복합렌즈는 개인휴대통신장치 또는 전자장치 카메라의 촬상소자에 맺히는 상을 다르게 하여 이에 따라 사용자가 원하는 SLR렌즈의 효과를 기대할 수 있으며, 기존 DSLR 카메라 못지않은 다양한 효과의 사진 및 동영상 촬영이 가능하다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10 : 개인휴대통신장치 또는 전자장치 20 : 복합렌즈부
100, 200, 300, 400, 500 : 렌즈블럭 14 : 가이드부
110, 210, 310, 410, 510 : 바렐
120, 130, 140, 220, 230, 240, 320, 330, 340, 420, 430, 520, 530 : 렌즈

Claims (8)

  1. 복수의 렌즈블럭; 및
    상기 복수의 렌즈블럭이 체결되어 이동할 수 있는 이동부를 포함하고,
    상기 이동부는,
    상기 렌즈블럭이 상호 배치를 바꿔가면서 이동하기 위한 블랭크 구역 및 상기 렌즈블럭의 이동을 가이드하는 가이드부를 포함하고,
    상기 복수의 렌즈블럭은 제1렌즈블럭을 포함하고,
    상기 제1렌즈블럭은 대상물측이 평면인 평오목(Plano-concave)렌즈 형으로 마이너스의 굴절력을 갖는 제1렌즈, 대상물측과 촬상면측 양쪽으로 오목한 양오목(Double-concave)렌즈 형으로 마이너스의 굴절력을 갖는 제2렌즈 및 대상물측과 촬상면측 양쪽으로 볼록한 양볼록(Double-convex)렌즈 형으로 플러스의 굴절력을 갖는 제3렌즈를 포함하는 복합렌즈부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복합렌즈부는 퍼즐식으로,
    상기 복수의 렌즈블럭은 수직방향 또는 수평방향으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 복합렌즈부.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1렌즈블럭은 상기 제1렌즈 내지 상기 제3렌즈를 수용하기 위한 제1바렐을 포함하고,
    상기 제1바렐의 내부에 수용되고, 상기 제2렌즈를 고정지지하는 제2렌즈 지지체 및 상기 제1바렐의 내부에 삽입되고, 상기 제3렌즈를 고정지지하는 제3렌즈 지지체를 포함하는 복합렌즈부.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1렌즈 내지 상기 제3렌즈가 상기 제1바렐에 수용되는 것은,
    상기 제1렌즈를 상기 제1바렐의 내부에 삽입하고, 상기 제2렌즈 지지체 및 상기 제3렌즈 지지체를 순차적으로 삽입함으로써, 상기 제1렌즈, 제2렌즈 및 제3렌즈를 대상물측으로부터 촬상면 측으로 차례로 배열시키는 것을 특징으로 하는 복합렌즈부.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1바렐의 상면의 일정영역에 위치하는 걸림턱을 포함하고,
    상기 걸림턱은 상기 제1렌즈가 상기 제1바렐의 외부로 이탈하는 것을 방지하는 복합렌즈부.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈블럭은 제2렌즈블럭을 포함하고,
    상기 제2렌즈블럭은 대상물측이 볼록한 매니스커스형으로 플러스 굴절력을 갖는 제1렌즈 및 대상물측면보다 촬상면측면의 굴절각이 작고 마이너스 굴절력을 갖는 제2렌즈를 포함하는 복합렌즈부.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 렌즈블럭은 제3렌즈블럭을 포함하고,
    상기 제3렌즈블럭은 대상물측이 평면인 평볼록(Plano-convex)렌즈 형으로 플러스의 굴절력을 갖는 제1렌즈 및 촬상면측이 평면인 평볼록(Plano-convex)렌즈 형으로 플러스의 굴절력을 갖는 제2렌즈를 포함하는 복합렌즈부.
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