KR101505440B1 - 렌즈 이동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 렌즈가 장착되며 적어도 하나의 가이드 돌기가 형성된 렌즈 장착 부재와, 상기 렌즈 장착 부재를 이동시키는 구동 수단과, 상기 가이드 돌기가 끼워지는 가이드 슬롯이 형성되며 상기 렌즈 장착 부재를 수용하는 프레임을 포함하는 렌즈 이동 장치를 개시한다.
렌즈 이동 장치

Description

렌즈 이동 장치{Device for transferring lens}
본 발명은 렌즈 이동 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카메라, 캠코더와 같은 촬상 장치에 사용될 수 있는 렌즈 이동 장치에 관한 것이다.
카메라, 캠코더 등와 같은 촬상 장치에는 포커싱(focusing) 또는 줌(zoom) 작용이 수행되는 경우가 있는데, 그러한 작용을 위해서는 경우에 따라 렌즈의 이동이 필요하게 된다. 그 경우에는 렌즈를 광축 방향으로 이동시키는 장치가 필요하게 된다.
종래의 렌즈 이동 장치는 일반적으로, 렌즈를 광축 방향으로 이동시키기 위해, 렌즈가 끼워지는 렌즈 틀과, 렌즈 틀의 이동을 가이드하는 가이드 수단과, 렌즈 틀을 광축 방향으로 이동시키기 위한 이송 수단을 포함하는데, 렌즈 이동 장치가 장착되는 촬상 장치의 구조 및 종류에 따라 다양한 렌즈 이동 장치가 개발되어 왔다.
특히, 최근에는 디지털 카메라와 같은 소형의 이동 촬상 장치가 대중화됨에 따라, 이동 촬상 장치의 내부의 공간을 적게 차지하고, 안정적인 작동을 수행할 수 있는 렌즈 이동 장치가 개발되고 있다.
본 발명은, 간단한 구조를 가지면서도 렌즈의 이동을 안정적으로 수행할 수 있는 렌즈 이동 장치를 제공하는 것을 주된 과제로 한다.
본 발명은, 적어도 하나의 렌즈가 장착되며, 적어도 하나의 가이드 돌기가 형성된 렌즈 장착 부재;와, 상기 렌즈 장착 부재를 이동시키는 구동 수단;과, 상기 가이드 돌기가 끼워지는 가이드 슬롯이 형성되며, 상기 렌즈 장착 부재를 수용하는 프레임;을 포함하는 렌즈 이동 장치를 개시한다.
여기서, 상기 렌즈 장착 부재에는 적어도 하나의 가이드 구멍이 형성되고, 상기 프레임에는 상기 가이드 구멍에 끼워져 상기 렌즈 장착 부재의 움직임을 가이드하는 가이드 바(bar)가 설치될 수 있다.
여기서, 상기 구동 수단은 리드 스크류와 상기 리드 스크류를 회전시키는 구동 모터를 포함하며, 상기 렌즈 장착 부재는 상기 리드 스크류의 나사에 접촉하는 나사부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 렌즈 이동 장치에 의하면, 간단한 구조를 가지므로 제조 및 조립이 용이한 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설 명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 이동 장치의 사시도이다. 또한, 도 2는 도 1의 렌즈 이동 장치의 정면도이고, 도 3은 도 1의 렌즈 이동 장치의 우측면도이고, 도 4는 도 1의 렌즈 장착 부재를 분리하여 도시한 사시도이며, 도 5는 도 1의 렌즈 장착 부재의 나사부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 1, 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 이동 장치(100)는, 카메라의 내부에 장착되며, 렌즈 장착 부재(110), 구동 수단(120), 프레임(130)을 포함한다.
본 실시예에 따른 렌즈 이동 장치(100)는 카메라의 내부에 장착되나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 렌즈 이동 장치(100)는, 캠 코더, 프로젝터, 영사기, 휴대전화의 내장형 카메라 등 이동이 가능한 렌즈가 필요한 장치라면 제한 없이 적용될 수 있다.
렌즈 장착 부재(110)는 렌즈 장착부(111), 가이드 돌기(112), 나사부(113)를 포함한다.
렌즈 장착부(111)에는 렌즈(111a)가 장착된다.
렌즈(111a)는 영상광을 통과시키는데, 렌즈(111a)를 관통하는 중심축을 광축으로 정의한다.
본 실시예에 따르면, 렌즈(111a)가 단일의 개수로 구성되어 있는데, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 렌즈 장착부에 장착되는 렌즈의 개수에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 렌즈 장착부에는 2개 이상의 렌즈가 장착 될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 렌즈(111a)는 렌즈 장착부(111)에 접착제로 고정되어 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 렌즈(111a)는 렌즈 장착부(111)에 렌즈를 고정시키기 위한 고정 마스크로 장착될 수도 있다.
가이드 돌기(112)는 렌즈 장착 부재(110)의 일측에 배치되어, 렌즈 장착 부재(110)의 이동을 가이드하는 기능을 수행하게 된다.
가이드 돌기(112)는 프레임(130)의 가이드 슬롯(131)에 끼워져 슬라이딩 운동을 하게 되므로, 가이드 돌기(112)의 직경은 가이드 슬롯(131)의 폭의 크기보다 작도록 형성된다.
본 실시예에 따르면, 단일의 가이드 돌기(112)가 렌즈 장착 부재(110)에 배치되나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, 복수개의 가이드 돌기가 렌즈 장착 부재(110)에 배치될 수도 있다. 그 경우에는 프레임(130)에 형성되는 가이드 슬롯(131)의 수도 가이드 돌기의 수에 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다.
나사부(113)는 렌즈 장착 부재(110)의 타측에 배치되어, 렌즈 장착 부재(110)의 이동을 직접 수행한다. 나사부(113)는 힌지핀(113a)과 탄성부재(113b)에 의해 렌즈 장착 부재(110)에 회전 가능하게 설치된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 나사부(113)에는 나사면(113c)이 형성되어 있는데, 그 나사면(113c)과 구동 수단(120)의 리드 스크류(121)의 나사가 서로 접촉한 상태에서 리드 스크류(121)가 회전하게 되면, 나사부(113) 및 렌즈 장착 부재(110)가 이동하게 된다.
여기서, 렌즈 장착 부재(110)가 이동 중이나 정지할 때도 리드 스크류(121)의 나사와 나사부(113)의 나사면(113c)이 항상 서로 접촉할 수 있도록, 탄성부재(113b)가 리드 스크류(121)를 향하는 방향으로 나사부(113)에 소정의 탄성력을 가하도록 설치된다. 여기서, 탄성부재(113b)는 비틀림 코일 스프링이 사용될 수 있다. 탄성부재(113b)는 힌지핀(113a)의 외측에 결합되며(도 2 참조), 탄성부재(113b)의 일단은 렌즈 장착 부재(110)에 연결되고 탄성부재(113b)의 타단은 나사부(113)에 연결됨으로써 탄성부재(113b)가 나사부(113)를 리드 스크류(121)를 향하여 탄성적으로 가압할 수 있다.
한편, 렌즈 장착 부재(110)에는 가이드 구멍(114)이 형성된다. 가이드 구멍(114)은 렌즈 장착 부재(110)의 움직임을 가이드 하는 기능을 수행한다.
즉, 가이드 구멍(114)은 프레임(130)의 가이드 바(132)에 끼워져 슬라이딩 운동을 하게 되므로, 렌즈 장착 부재(110)의 움직임도 가이드 바(132)를 따라 움직이게 된다.
가이드 구멍(114)의 형상은 원형으로 형성되며, 가이드 구멍(114)의 내경의 크기는 가이드 바(132)의 직경의 크기보다 크도록 형성된다.
가이드 구멍(114)의 형성 위치는 가이드 돌기(112)의 형성 위치와 대칭되는 부분, 즉, 나사부(113)의 근처에 형성됨으로써, 렌즈 장착 부재(110)의 움직임을 균형적으로 가이드하게 된다.
본 실시예에 따른 가이드 구멍(114)은 원형의 형상을 가지도록 구성되나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 가이드 구멍의 형상에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 가이드 구멍의 형상은 사각형, 다각형 등의 형상으로 형성될 수도 있고, 그 경우에는 가이드 바(132)의 단면의 형상도 그에 적합하도록 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 구동 수단(120)은 렌즈 장착 부재(110)를 이동시키는 기능을 수행하는데, 리드 스크류(121)와 구동 모터(122)를 포함한다.
리드 스크류(121)는 나사부(113)의 나사면(113c)이 접촉하도록 구성되는데, 전술한 바와 같이 리드 스크류(121)가 회전하게 되면 나사부(113)가 이동하게 됨으로써, 렌즈 장착 부재(110)도 이동하게 된다.
구동 모터(122)는 프레임(130)에 장착되며, 리드 스크류(121)를 회전시키도록 동력을 공급하는 구동원의 기능을 수행하는데, 구동 모터(122)의 축에 리드 스크류(121)가 장착되게 된다. 리드 스크류(121)는 프레임(130)에 대해 회전 가능하도록 프레임(130)에 설치된다.
본 실시예에 따르면 구동 모터(122)의 축과 리드 스크류(121) 사이에 감속 수단이 배치되어 있지 않으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, 구동 모터(122)의 축과 리드 스크류(121) 사이에 감속 수단이 별도로 배치되어 리드 스크류(121)의 회전 속도를 조절할 수도 있다.
구동 모터(122)는, 렌즈 이동 장치(100)의 외부에 배치된 모터 드라이브 및 제어부에 의해 그 구동이 제어되게 되는데, 모터 드라이브 및 제어부는 종래의 공지된 구성을 이용해도 되므로 여기서 설명은 생략한다.
한편, 프레임(130)은 렌즈 장착 부재(110)를 둘러싸는 직육면체의 상자 형상을 가지며 렌즈 장착 부재(110)를 수용하도록 구성되는데, 렌즈 이동 장치(100)의 전체적인 지지대의 역할을 수행하며, 경통의 기능도 수행하게 된다.
프레임(130)의 측면에는 가이드 슬롯(131)이 형성되어 있고, 내부에는 가이드 바(bar)(132)가 배치되어 있으며, 상면에는 영상광이 투과되는 개구부(133)가 형성되어 있다.
가이드 슬롯(131)은 장공의 형상으로써, 렌즈 장착 부재(110)의 이동 방향을 따라 형성되어 있으며, 렌즈 장착 부재(110)가 이동해야 하는 거리만큼 형성된다.
가이드 슬롯(131)에는 가이드 돌기(112)가 끼워져 슬라이딩 운동을 하도록 구성되므로, 가이드 슬롯(131)은 렌즈 장착 부재(110)의 이동을 가이드하는 기능을 수행하게 된다.
가이드 바(132)는 원형의 단면을 가지는 봉의 형상으로 구성되어, 양단이 프레임(130)에 고정된다.
가이드 바(132)에는 가이드 구멍(114)이 끼워지도록 배치됨으로써, 렌즈 장착 부재(110)가 가이드 바(132)를 따라 슬라이딩 운동을 할 수 있게 되어, 가이드 바(132)도 렌즈 장착 부재(110)의 이동을 가이드하는 기능을 가지게 된다.
본 실시예에서의 가이드 바(132)의 단면은 원형을 가지도록 형성되나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 가이드 바의 단면의 형상에는 특별한 제한이 없다. 즉, 가이드 바의 단면의 형상은 그에 끼워지는 가이드 구멍(114)의 형상에 맞도록 형성되면 된다. 예를 들어, 가이드 구멍의 형상이 사각형이라면, 가이드 바의 단면의 형상도 사각형인 것이 바람직하다. 마찬가지로 가이드 바의 단면의 형상은 가이드 구멍의 형상에 맞추어 다각형, 타원형 등도 적용될 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여, 본 실시예에 따른 렌즈 이동 장치(100)의 동작 과정을 살펴본다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 이동 장치의 작동 모습을 보여주는 개략적인 작동 사시도이다.
사용자가 제어부(141) 및 모터 드라이브(142)를 이용하여, 구동 모터(122)를 구동하면, 구동 모터(122)는 리드 스크류(121)를 회전시키게 된다.
리드 스크류(121)가 회전하게 되면, 리드 스크류(121)의 나사에 접촉하고 있는 나사부(113)가 리드 스크류(121)를 따라 움직이게 되고, 그렇게 되면 렌즈 장착 부재(110)도 전방 또는 후방으로 움직이게 된다.
렌즈 장착 부재(110)가 움직이게 되면, 가이드 슬롯(131)에 끼워진 가이드 돌기(112)는 슬라이딩 운동을 하게 됨으로써, 렌즈 장착 부재(110)의 이동 방향을 가이드하게 된다. 또한, 가이드 바(132)에 끼워진 가이드 구멍(114)도 가이드 바(132)를 따라 슬라이딩 운동을 하게 됨으로써, 렌즈 장착 부재(110)의 이동 방향을 가이드하게 된다. 이상과 같이 두개의 가이드 작용을 통하여, 렌즈 장착 부재(110)의 이동이 안정적으로 이루어지게 된다.
본 실시예에 따른 가이드 돌기(112)가 가이드 슬롯(131)에 끼워지는 가이드 구성은, 가이드 구멍(114) 및 가이드 바(132)를 이용한 가이드 구성에 비하여 간단하므로, 부품 수 및 조립 공수를 줄일 수 있는 장점이 있게 된다. 또한, 그러한 구성은, 그 설치에 작은 공간만이 필요하므로, 프레임(130)의 내부 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있게 된다.
이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 렌즈 장착 부재(110)의 이동을 가이드하기 위해 가이드 돌기(112)와 가이드 슬롯(131)을 포함한 구성을 이용함으로써, 간 단한 구성으로도 렌즈 장착 부재(100)의 안정적인 이동이 가능하다는 장점이 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 이동 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 렌즈 이동 장치의 정면도이다.
도 3은 도 1의 렌즈 이동 장치의 우측면도이다.
도 4는 도 1의 렌즈 장착 부재를 분리하여 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1의 렌즈 장착 부재의 나사부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 이동 장치의 작동 모습을 보여주는 개략적인 작동 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 렌즈 이동 장치 110: 렌즈 장착 부재
111: 렌즈 장착부 111a: 렌즈
112: 가이드 돌기 113: 나사부
113a: 힌지핀 113b: 탄성부재
113c: 나사면 114: 가이드 구멍
120: 구동 수단 121: 리드 스크류
122: 구동 모터 130: 프레임
131: 가이드 슬롯 132: 가이드 바
133: 개구부 141: 제어부
142: 모터 드라이브

Claims (7)

  1. 적어도 하나의 렌즈가 장착되며, 적어도 하나의 가이드 구멍과 적어도 하나의 가이드 돌기가 형성된 렌즈 장착 부재;
    상기 가이드 돌기가 끼워지는 가이드 슬롯이 형성되며, 상기 렌즈 장착 부재를 수용하는 프레임;
    리드 스크류와 상기 리드 스크류를 회전시키는 구동 모터를 포함하여 상기 프레임에 설치되어 상기 렌즈 장착 부재를 이동시키는 구동 수단;
    상기 프레임에 설치되어 상기 가이드 구멍에 끼워져 상기 렌즈 장착 부재의 움직임을 가이드하는 가이드 바;
    상기 리드 스크류의 나사에 접촉하는 나사면을 가지며 상기 렌즈 장착 부재에 회전 가능하게 설치되는 나사부; 및
    상기 나사부의 상기 나사면이 상기 리드 스크류의 나사에 접촉하도록 상기 나사부를 상기 리드 스크류를 향해 탄성적으로 가압하는 탄성부재;를 포함하는 렌즈 이동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 구멍과 상기 가이드 돌기의 각각은 상기 렌즈 장착 부재에서 상기 렌즈를 중심으로 대칭이 되는 위치에 형성되는, 렌즈 이동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동 모터는 상기 프레임에 설치되고, 상기 리드 스크류는 상기 구동 모터에 연결되어 상기 프레임에 대하여 회전 가능하도록 상기 프레임에 설치되는, 렌즈 이동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 나사부는 힌지핀에 의해 상기 렌즈 장착 부재에 회전 가능하게 설치되는, 렌즈 이동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탄성부재는 비틀림 코일 스프링이며, 상기 탄성부재는 상기 힌지핀에 결합되고 상기 탄성부재의 일단은 상기 렌즈 장착 부재에 연결되고 상기 탄성부재의 타단은 상기 나사부에 연결되는, 렌즈 이동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 렌즈 장착 부재를 둘러싸는 직육면체의 상자 형상을 갖는, 렌즈 이동 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 렌즈를 향하여 광을 통과시키는 개구부를 포함하는, 렌즈 이동 장치.
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