KR102207281B1 - 조리개모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조리개모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것으로서, 일 실시예의 조리개모듈은, 베이스; 상기 베이스의 상부에 순차적으로 겹치게 구비되고 각각 개별 회전축을 기준으로 회전하여 상호 조합에 의해 서로 다른 크기의 복수의 입사공을 형성하는 복수의 블레이드; 및 마그네트부를 구비하는 구동부;를 포함하고, 상기 복수의 블레이드 중 어느 하나는 상기 마그네트부에 직접 연동되는 구동 블레이드이고, 상기 구동 블레이드를 제외한 나머지 블레이드는 상기 구동 블레이드에 직접 또는 간접적으로 연동되어 구동될 수 있다.

Description

조리개모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈 {IRIS MODULE AND CAMERA MODULE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 조리개모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈에 관한 것이다.
최근에는 스마트 폰을 비롯하여 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 전자기기에 카메라 모듈이 기본적으로 채용되고 있다. 일반적인 디지털 카메라의 경우 촬영 환경에 따라 광의 입사량을 변화시키도록 기계식 조리개를 구비하고 있으나, 휴대용 전자기기와 같이 소형 제품에 이용되는 카메라 모듈의 경우에는 구조적인 특징 및 공간의 한계로 조리개를 별도로 구비하기 어렵다.
일 예로, 조리개를 구동시키기 위한 여러 부품들로 인하여 카메라 모듈의 무게가 무거워져 자동 초점(Auto Focus) 또는 손떨림 보정(Opticla Image Stabilization) 기능이 저하될 수 있다. 또한, 조리개 자체에 조리개 구동을 위한 코일 등 전원 연결부가 구비되는 경우에는 자동 초점 조정 시에 렌즈의 상하 이동에 따라 전원 연결부가 걸리는 등의 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 작은 공간에 다양한 구경을 갖는 조리개모듈을 설치해야 하므로, 공간적인 제약으로 정확한 구경을 구현하지 못할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 조리개모듈의 채용에 따른 무게 증가를 최소화하고, 다양한 구경을 정확하게 구현할 수 있는 조리개모듈 및 이를 포함하는 카메라 모듈을 제공하는 것이다.
일 실시예의 조리개모듈은, 베이스; 상기 베이스의 상부에 순차적으로 겹치게 구비되고 각각 개별 회전축을 기준으로 회전하여 상호 조합에 의해 서로 다른 크기의 복수의 입사공을 형성하는 복수의 블레이드; 및 마그네트부를 구비하는 구동부;를 포함하고, 상기 복수의 블레이드 중 어느 하나는 상기 마그네트부에 직접 연동되는 구동 블레이드이고, 상기 구동 블레이드를 제외한 나머지 블레이드는 상기 구동 블레이드에 직접 또는 간접적으로 연동되어 구동될 수 있다.
또한, 일 실시예의 조리개모듈은, 베이스; 및 상기 베이스의 상부에 순차적으로 겹치게 구비되고 각각 개별 회전축을 기준으로 회전하여 상호 조합에 의해 서로 다른 크기의 복수의 입사공을 형성하는 복수의 블레이드;를 포함하고, 상기 복수의 블레이드는 각각 적어도 일부가 정N각형(N: 자연수)의 일부인 개구를 구비하고, 상기 복수의 블레이드 중 어느 하나의 회전축에서 광축의 반대 방향으로 회전축과 광축 사이의 거리(L)만큼 이격된 위치를 중심으로 하고, 상기 중심과 광축 사이의 거리(2L)를 반지름으로 하는 원과 적어도 일부가 정N각형인 상기 개구의 꼭지점 중 어느 하나와 만나도록 상기 개구의 위치가 형성될 수 있다.
또한, 일 실시예의 카메라 모듈은, 하우징에 수용되는 렌즈모듈; 및 복수의 블레이드에 의해 다양한 크기의 입사공을 연속적으로 형성하는 조리개모듈;을 포함하고, 상기 조리개모듈은, 상기 복수의 블레이드와 연동되어 구동력을 제공하는 마그네트부;와 상기 마그네트부와 대향하게 상기 렌즈모듈에 구비되는 코일;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 조리개모듈을 장착하더라도 구동부의 무게 증가를 최소화하여 자동 초점 및 손떨림 보정 기능의 성능을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조리개모듈은 다양한 구경을 정확하게 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조리개모듈은 다단 구조의 조리개 구경 변경 뿐만 아니라 연속적인 구경 변경도 정확하게 구현 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이고,
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 일부 사시도이고,
도 3b는 도 3a의 측면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개모듈의 분해 사시도이고,
도 5a 내지 도 5c는 입사공의 직경 변화를 위해 조리개모듈이 구동되는 모습을 도시한 평면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개모듈에 구비되는 블레이드들의 분해사시도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개모듈의 블레이드들에 구비되는 입사공(개구)의 구비 위치를 특정하는 메커니즘을 설명하기 위한 참고도이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조리개모듈의 분해 사시도이고,
도 9a 내지 도 9c는 도 8의 조리개모듈의 입사공 직경 변화를 위해 조리개모듈이 구동되는 모습을 도시한 평면도이고,
도 10은 도 8에 도시된 조리개모듈에 구비되는 블레이드들의 분해사시도이고,
도 11은 도 8에 도시된 조리개모듈의 블레이드들에 구비되는 입사공(개구)의 구비 위치를 특정하는 메커니즘을 설명하기 위한 참고도이고,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조리개모듈의 분해 사시도이고,
도 13a 내지 도 13c는 도 12의 조리개모듈의 입사공 직경 변화를 위해 조리개모듈이 구동되는 모습을 도시한 평면도이고,
도 14는 도 12에 도시된 조리개모듈에 구비되는 블레이드들의 분해사시도이고,
도 15는 도 12에 도시된 조리개모듈의 블레이드들에 구비되는 입사공(개구)의 구비 위치를 특정하는 메커니즘을 설명하기 위한 참고도이고,
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조리개모듈의 분해 사시도이고,
도 17a 내지 도 17c는 도 16의 조리개모듈의 입사공 직경 변화를 위해 조리개모듈이 구동되는 모습을 도시한 평면도이고,
도 18는 도 16에 도시된 조리개모듈에 구비되는 블레이드들의 분해사시도이고,
도 19는 도 16에 도시된 조리개모듈의 블레이드들에 구비되는 입사공(개구)의 구비 위치를 특정하는 메커니즘을 설명하기 위한 참고도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니한다.
예를 들어, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 구성요소의 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은 이동 통신 단말기, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 휴대가능한 전자기기에 장착될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다. 또한, 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 일부를 도시한 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 측면도이다.
도 1 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈(1000)은 렌즈모듈(200), 캐리어(300), 가이드부(400), 조리개모듈(500, 600, 700, 800), 하우징(110) 및 케이스(120)를 포함한다.
렌즈모듈(200)은 피사체를 촬영하는 복수의 렌즈를 구비하는 렌즈배럴(210) 및 렌즈배럴(210)을 수용하는 홀더(220)를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 광축을 따라 렌즈배럴(210)의 내부에 배치된다. 렌즈모듈(200)은 캐리어(300)에 수용된다.
렌즈모듈(200)은 초점 조정을 위해 광축 방향으로 이동할 수 있다. 일 예로, 초점 조정부에 의해 렌즈모듈(200)은 캐리어(300)와 함께 광축 방향으로 이동될 수 있다.
초점 조정부는 광축 방향으로 구동력을 발생시키는 마그네트(710)와 코일(730)을 포함한다. 아울러, 렌즈모듈(200), 즉, 캐리어(300)의 광축 방향 위치를 센싱하기 위해 위치센서(750), 가령, 홀 센서를 구비할 수 있다.
마그네트(710)는 캐리어(300)에 장착된다. 일 예로, 마그네트(710)는 캐리어(300)의 일면에 장착될 수 있다.
코일(730)과 위치센서(750)는 하우징(110)에 장착된다. 일 예로, 코일(730)과 위치센서(750)는 마그네트(710)와 마주보도록 하우징(110)에 고정될 수 있다. 코일(730)과 위치센서(750)는 기판(900)에 구비될 수 있으며, 기판(900)은 하우징(110)에 장착될 수 있다.
마그네트(710)는 캐리어(300)에 장착되어 캐리어(300)와 함께 광축 방향으로 이동하는 이동부재이고, 코일(730)과 위치센서(750)는 하우징(110)에 고정된 고정부재이다.
코일(730)에 전원이 인가되면, 마그네트(710)와 코일(730) 사이의 전자기적 영향력에 의하여 캐리어(300)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다. 그리고, 위치센서(750)는 캐리어(300)의 광축 방향 위치를 센싱할 수 있다.
캐리어(300)에는 렌즈모듈(200)이 수용되므로, 캐리어(300)의 이동에 의해 렌즈모듈(200)도 캐리어(300)와 함께 광축 방향으로 이동된다.
캐리어(300)가 이동될 때, 캐리어(300)와 하우징(110) 사이의 마찰을 저감하도록 캐리어(300)와 하우징(110) 사이에 구름부재(B)가 배치된다. 구름부재(B)는 볼 형태일 수 있다.
구름부재(B)는 마그네트(710)(또는 코일(730))의 양측에 배치된다.
기판(900)에는 요크가 장착될 수 있다. 일 예로, 요크는 코일(730)을 사이에 두고 마그네트(710)와 마주보도록 배치되게 구비될 수 있다.
요크와 마그네트(710) 사이에는 광축 방향에 수직한 방향으로 인력이 작용한다.
따라서, 요크와 마그네트(710) 사이의 인력에 의해 구름부재(B)는 캐리어(300) 및 하우징(110)과 접촉 상태를 유지할 수 있다.
또한, 요크는 마그네트(710)의 자기력이 집속되도록 하는 기능도 한다. 이에 따라, 누설 자속이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일 예로, 요크와 마그네트(710)는 자기 회로(Magnetic circuit)를 형성한다.
한편, 사용자의 손떨림 등의 요인에 의한 이미지의 흔들림을 보정하기 위하여, 렌즈모듈(200)은 광축(Z축)에 수직한 제1 방향(X축)과, 광축 및 제1 방향에 수직하는 제2 방향(Y축)으로 이동될 수 있다.
예를 들어, 흔들림 보정부는 사용자의 손떨림 등에 의해 영상 촬영 시 흔들림이 발생할 때, 흔들림에 대응하는 상대변위를 렌즈모듈(200)에 부여함으로써 흔들림을 보상한다.
캐리어(300)에는 가이드부(400)가 광축방향 상부에 올려지도록 수용된다. 그리고, 가이드부(400)의 상부에는 홀더(220)가 올려진다. 그리고, 캐리어(300)와 가이드부(400)의 광축 방향 사이 및 가이드부(400)와 홀더(220)의 광축 방향 사이에는 구름 베어링 역할을 하는 볼 부재(C)가 구비될 수 있다.
렌즈모듈(200)이 광축에 수직한 제1 방향 및 제2 방향으로 이동될 때, 가이드부(400)가 렌즈모듈(200)을 가이드하도록 구성된다.
일 예로, 렌즈모듈(200)은 가이드부(400)에 대하여 제1 방향으로 상대이동하고, 가이드부(400)와 렌즈모듈(200)은 캐리어(300) 내에서 제2 방향으로 함께 이동되도록 구성될 수 있다.
흔들림 보정부는 흔들림 보정을 위한 구동력을 발생시키는 복수의 마그네트(810a, 830a)와 복수의 코일(810b, 830b)을 포함한다. 그리고, 렌즈모듈(200)의 제1 방향 및 제2 방향의 위치를 센싱하도록 복수의 위치센서(810c, 830c), 가령, 홀 센서를 구비할 수 있다.
복수의 마그네트(810a, 830a)와 복수의 코일(810b, 830b) 중에서, 일부의 마그네트(810a)와 일부의 코일(810b)은 제1 방향으로 마주보도록 배치되어 제1 방향으로의 구동력을 발생시키고, 나머지 마그네트(830a)와 나머지 코일(830b)은 제2 방향으로 마주보도록 배치되어 제2 방향으로의 구동력을 발생시킨다.
복수의 마그네트(810a, 830a)는 렌즈모듈(200)에 장착되고, 복수의 마그네트(810a, 830a)와 마주보는 복수의 코일(810b, 830b) 및 복수의 위치센서(810c, 830c)는 하우징(110)에 고정된다. 일 예로, 복수의 코일(810b, 830b) 및 복수의 위치센서(810c, 830c)는 기판(900)에 구비되며, 기판(900)은 하우징(110)에 장착된다.
복수의 마그네트(810a, 830a)는 렌즈모듈(200)과 함께 제1 방향 및 제2 방향으로 이동되는 이동부재이고, 복수의 코일(810b, 830b) 및 복수의 위치센서(810c, 830c)는 하우징(110)에 고정된 고정부재이다.
한편, 본 발명에는 가이드부(400) 및 렌즈모듈(200)을 지지하는 볼 부재(c)가 제공된다. 볼 부재(c)는 흔들림 보정 과정에서 가이드부(400) 및 렌즈모듈(200)을 가이드하는 기능을 한다.
볼 부재(c)는 캐리어(300)와 가이드부(400) 사이, 캐리어(300)와 렌즈모듈(200) 사이 및 가이드부(400)와 렌즈모듈(200) 사이에 구비될 수 있다.
제1 방향으로의 구동력이 발생한 경우에, 캐리어(300)와 가이드부(400) 사이 및, 캐리어(300)와 렌즈모듈(200) 사이에 배치된 볼 부재(c)가 제1 방향으로 구름운동한다. 이에 따라, 볼 부재(c)는 가이드부(400)와 렌즈모듈(200)의 제1 방향으로의 이동을 가이드한다.
또한, 제2 방향으로의 구동력이 발생한 경우에, 가이드부(400)와 렌즈모듈(200) 사이 및, 캐리어(300)와 렌즈모듈(200) 사이에 배치된 볼 부재(c)가 제2 방향으로 구름운동한다. 이에 따라, 볼 부재(c)는 렌즈모듈(200)의 제2 방향으로의 이동을 가이드한다.
렌즈모듈(200)과 캐리어(300)는 하우징(110)에 수용된다. 일 예로, 하우징(110)은 상부와 하부가 개방된 형상이며, 하우징(110)의 내부 공간에 렌즈모듈(200)과 캐리어(300)가 수용된다.
하우징(110)의 하부에는 이미지 센서가 탑재된 인쇄회로기판이 배치될 수 있다.
케이스(120)는 하우징(110)의 외부면을 감싸도록 하우징(110)과 결합하며, 카메라 모듈의 내부 구성부품을 보호하는 기능을 한다. 또한, 케이스(120)는 전자파를 차폐하는 기능을 할 수 있다.
일 예로, 카메라 모듈에서 발생된 전자파가 휴대가능한 전자기기 내의 다른 전자부품에 영향을 미치지 않도록 케이스(120)가 전자파를 차폐할 수 있다.
또한, 휴대가능한 전자기기에는 카메라 모듈 이외에 여러 전자부품이 장착되므로, 이러한 전자부품에서 발생된 전자파가 카메라 모듈에 영향을 미치지 않도록 케이스(120)가 전자파를 차폐할 수 있다.
케이스(120)는 금속재질로 제공되어 인쇄회로기판에 구비되는 접지패드에 접지될 수 있으며, 이에 따라 전자파를 차폐할 수 있다.
조리개모듈(500, 600, 700, 800)은 렌즈모듈(200)에 입사되는 광의 입사량을 선택적으로 변경하도록 구성된 장치이다.
일 예로, 조리개모듈(500, 600, 700, 800)에는 서로 다른 사이즈의 입사공(590-591, 592, 593, 690-691, 692, 693, 790-791, 792, 793, 890-891, 892, 893)을 구현할 수 있는 복수의 블레이드가 구비된다. 촬영 환경에 따라 복수의 블레이드를 이용하여 복수의 사이즈의 입사공 중 어느 하나의 사이즈를 구현하여 빛이 입사되는 양을 조절할 수 있다.
조리개모듈(500, 600, 700, 800)은 렌즈모듈(200)과 결합하며, 렌즈모듈(200)에 입사되는 광의 입사량을 선택적으로 변경할 수 있도록 구성된다.
고조도 환경에서는 상대적으로 적은 양의 빛이 렌즈모듈(200)에 입사되도록 할 수 있고, 저조도 환경에서는 상대적으로 많은 양의 빛이 렌즈모듈(200)에 입사되도록 할 수 있으므로, 다양한 조도 조건에서도 이미지의 품질을 일정하게 유지할 수 있다.
조리개모듈(500, 600, 700, 800)은 렌즈모듈(200)과 결합하여 렌즈모듈(200)과 함께 광축 방향(Z축 방향), 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Y축 방향)으로 이동 가능하도록 구성된다. 즉, 초점 조정 및 흔들림 보정 시에 렌즈모듈(200)과 조리개모듈(500, 600, 700, 800)이 함께 움직이도록 함으로써 이들 사이의 거리가 변하지 않게 된다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조리개모듈(500)을 설명하는 도면이며, 이들을 참고하여 일 실시예에 따른 조리개모듈(500)을 상술한다.
도 4를 참조하면, 조리개모듈(500)은 베이스(510), 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580) 및 조리개 구동부(마그네트부(520) 및 카메라 모듈(1000)의 하우징(110)에 구비되는 코일(521b) 포함)를 포함한다. 또한, 베이스(510), 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)를 커버하고 광이 입사하는 개구(531)을 구비하는 커버(530)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 실시예 설명을 위해 3매의 블레이드(540, 560, 580)를 구비하고, 블레이드(540, 560, 580)는 원형 또는 정다각형(정N각형, N은 자연수)의 개구를 갖거나, 원형과 정다각형이 서로 합쳐진 형상의 개구를 갖거나, 서로 다른 크기의 원이 상호 연결된 형상의 개구를 갖을 수 있다.
마그네트부(520)는 하우징(110)에 구비되는 코일(521b)과 상호작용하여 광축(Z축)에 수직하는 방향으로 왕복이동할 수 있다. 도면의 도시에서는 마그네트부(520)가 제1 방향(X축 방향)으로 이동할 수 있다.
도면을 참고하면, 가령, 마그네트부(520)는 X축 방향으로 왕복 이동할 수 있고, 마그네트부(520)와 연동되어 각각 회전축(514, 516, 518)을 기준으로 회전하게 구비되는 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)가 회전하면서 입사공(590-591, 592, 593)의 사이즈를 변경할 수 있다.
조리개 구동부는 광축에 수직하는 일 축(도면에서 X축)을 따라 이동 가능하도록 베이스(510)에 배치된 마그네트부(520) 및 마그네트부(520)와 대향하도록 하우징(110)에 고정된 코일(521b)를 포함한다.
코일(521b)은 기판(900)에 구비되며, 기판(900)은 하우징(110)에 고정된다. 기판(900)은 카메라 모듈(1000)의 바닥에 부착되는 인쇄회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 실시예는 마그네트부(520)를 직선운동시킬 때, 마그네트부(520)의 위치를 감지하여 피드백하는 폐루프(Closed) 제어 방식을 사용할 수 있다. 따라서, 폐루프 제어를 위하여 위치센서(521c)가 구비될 수 있다. 위치센서(521c)는 마그네트(521a)와 대향하게 코일(521b)의 중심 또는 측면에 인접하여 설치될 수 있다. 위치센서(521c)는 기판(900)에 설치될 수 있다.
마그네트부(520)는 베이스(510)와 함께 광축 방향, 제1 방향 및 제2 방향으로 이동하는 이동부재이고, 코일(521b)은 하우징(110)에 고정된 고정부재이다.
조리개모듈(500)에 구동력을 제공하는 코일(521b)이 조리개모듈(500)의 외측, 즉 카메라 모듈의 하우징(110)에 배치되므로, 조리개모듈(500)의 무게를 줄일 수 있다.
다시 말해, 조리개모듈(500)에 구동력을 제공하는 코일(521b)이 고정부재로 제공되므로, 자동 초점 조정 또는 손떨림 보정 구동 시에 코일(521b)은 움직이지 않게 되고, 이에 따라 조리개모듈(500)의 채용에 따른 렌즈모듈(200)의 무게 증가를 최소화할 수 있다.
또한, 조리개모듈(500)에 구동력을 제공하는 코일(521b)이 고정부재인 하우징(110)에 배치되어 인쇄회로기판(600)과 전기적으로 연결되므로, 자동 초점 조정 및 흔들림 보정 시에 렌즈모듈(200)과 조리개모듈(500)이 움직이더라도 조리개 구동부의 코일(521b)에 영향을 미치지 않게 된다.
따라서, 자동 초점 조정 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
베이스(510)에는 마그네트부(520)가 배치되는 이동가이드부(512)가 구비된다. 이동가이드부(512)는 베이스(510)로부터 광축 방향으로 연장되어 렌즈모듈(200)과 대향하게 구비될 수 있다.
마그네트부(520)는 코일(521b)과 마주보게 배치된 마그네트(521a) 및 마그네트(521a)가 부착된 마그네트 홀더(522)를 포함한다. 마그네트(521a)는 코일(521b)과 광축 방향에 수직한 방향으로 대향하도록 구비된다.
마그네트부(520)는 베이스(510)의 이동가이드부(512)와 결합된다. 그리고, 렌즈모듈(200)의 홀더(220)에는 마그네트부(520)에 대향하는 위치에 요크(225)가 구비될 수 있다. 요크(225)와 마그네트(521a) 사이의 인력에 의해 마그네트부(520)가 이동가이드부(512)에 밀착된 상태를 유지하면서 미끄럼 이동할 수 있다. 요크(미도시)는 베이스(510)에 구비될 수도 있다. 가령, 베이스(510) 또는 베이스(510)에서 돌출 구비되는 이동가이드부(512)에서 마그네트부(520)와 대향하게 요크(미도시)가 구비되고, 마그네트부(520)에 구비되는 마그네트(521a)와 요크(미도시)와의 인력에 의해 마그네트부(520)가 이동가이드부(512)에 밀착되게 지지될 수 있다. 본 실시예는 렌즈모듈(200) 또는 베이스(510)에 요크가 구비될 수 있으며, 상세 도시는 생략하지만 본 출원과 동일한 출원인인 삼성전기(주)에 의해 출원된 대한민국 출원특허 제10-2018-0074710호에 개시된 다양한 구조의 요크(도면 번호 225, 226, 227+519, 515, 518) 등이 적용될 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 마그네트부(520)는 광축 방향에 수직한 방향으로 이동할 수 있으며, 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)의 회전에 의해 이들에 구비되는 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)의 겹치는 위치가 변경되면서 입사공의 사이즈를 변경시킬 수 있다. 이에, 마그네트부(520)가 광축 방향에 수직하는 방향으로 이동가이드부(512)의 일측 단부로 이동하면 입사공의 사이즈가 크거나 작은 것으로 변경될 수 있다.
베이스(510)의 상부에는 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)가 광축 방향으로 순차적으로 겹치게 적층되며 - 물체 측에서 이미지 측으로 순서대로 제1 블레이드(540), 제2 블레이드(560) 및 제3 블레이드(580)가 적층됨 - , 베이스(510)의 상면에는 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)의 제1 내지 제3 구멍(543, 563, 583)이 각각 끼움되는 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)가 구비될 수 있다. 그리고, 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)는 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)를 중심으로 회전할 수 있고, 이에 따라 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)의 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)의 겹치는 위치가 변경되면서 입사공의 사이즈가 변경될 수 있다.
마그네트부(520)는 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)와 연동되어 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)가 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)를 중심으로 회전할 수 있는 구동력을 제공한다.
마그네트부(520)의 마그네트 홀더(522)에는 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580) 중 어느 하나에 일방향으로 길게 구비되는 가이드홀에 끼움되는 제1 구동돌기(523)가 구비된다. 그리고, 제1 구동돌기(523)와 직접적으로 연결되지 않은 나머지 블레이드들은 제1 구동돌기(523)와 직접적으로 연동된 블레이드와 직접 또는 간접적으로 연동되어 마그네트부(520)의 운동에 따라 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)가 연동 회전할 수 있다.
일 예로, 본 실시예에서는 3개의 블레이드 중 광축 방향으로 중간에 위치하는 제2 블레이드(560)의 제1 가이드홀(565)에 제1 구동돌기(523)가 끼움되어 마그네트부(520)의 이동에 따라 제2 블레이드(560)가 제2 축돌기(516)를 중심축으로 하여 회전할 수 있다. 그리고, 제2 블레이드(560)의 제2 가이드홀(567)에 제3 블레이드(580)에 구비되는 제2 구동돌기(589)가 끼움됨으로써 제2 블레이드(560)가 회전하면 제3 블레이드(580)도 제3 축돌기(518)를 중심축으로 하여 회전할 수 있다. 나아가, 제3 블레이드(580)의 제2 구동돌기(589)는 제1 블레이드의 제3 가이드홀(547)에도 끼움됨으로써 제1 블레이드(540)는 제1 축돌기(514)를 중심축으로 하여 회전할 수 있다. 결국, 3개의 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)는 각각 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)를 중심축으로 하여 회전할 수 있다. 물론, 이는 예시이며, 마그네트부(520)의 제1 구동돌기(523)와 직접 연결되는 가이드홀은 제1 또는 제2 블레이드에 구비될 수 있고, 또한, 제2 구동돌기도 제1 또는 제2 블레이드에 구비될 수 있는 등 다양한 설계 변경이 가능하다.
여기서, 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)와 이들이 삽입되는 제1 내지 제3 구멍(543, 563, 683)은 단면이 둥근 형상일 수 있고, 돌기가 구멍에 삽입된 후에는 블레이드의 회전만이 가능하도록 돌기와 구멍의 공차를 최소화하는 것이 바람직하다.
그리고, 제1 또는 제2 구동돌기(523, 589)가 끼워지는 제1 내지 제3 가이드홀(565, 567, 547)은 제1 또는 제2 구동돌기(523, 589)의 이동에 따라 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)가 회전할 수 있도록 해야 하므로 일방향으로 길게 구비될 수 있다. 또한, 제1 가이드홀(565)는 마그네트부(520)의 이동에 따라 회전이 이루어져야 하므로 마그네트부(520) - 즉, 제1 구동돌기(523) - 의 이동방향에 경사진 방향으로 길게 구비될 수 있다. 아울러, 제2 가이드홀(567) 및 제3 가이드홀(547)은 제2 구동돌기(589)가 끼움되어 회전운동하므로 제2 가이드홀(567) 및 제3 가이드홀(547)은 제2 구동돌기(589)의 이동 방향에 경사진 방향으로 길게 구비될 수 있다.
제1 내지 제3 가이드홀(565, 567, 547)은 일방향으로 길게 직선 또는 곡선으로 구비될 수 있다. 그리고, 제1 내지 제3 가이드홀(565, 567, 547)이 일방향으로 길게 곡선으로 구비되는 경우에는 이들은 소정 원의 호와 동일한 곡률을 갖을 수 있다.
제1 가이드홀(565)은 일 방향(X축 방향)으로 왕복 운동하는 마그네트부(520)와 직접 연결되며, 마그네트부(520)의 제1 구동돌기(523)가 직선운동하므로 제1 가이드홀(565)이 일방향으로 길게 곡선으로 구비되는 경우에는 마그네트부(520)의 이동량에 제2 블레이드(560)의 회전량(회전각도)이 거의 비례할 수 있다(제1 가이드홀(565)이 직선인 경우에는 제1 가이드홀(565)의 위치에 따라 진입각도 - 진입각도는 구동돌기가 이동하면서 가이드홀의 내벽을 밀어줄 때, 가이드홀의 내벽과 구동돌기의 진행 방향이 형성하는 각도를 의미함 - 가 수시로 변경되므로 마그네트부(520)의 이동량에 제2 블레이드(560)의 회전량(회전각도)이 비례할 수 없다). 이에 따라 제1 가이드홀(565)이 곡선형인 경우에는 구동부의 제어가 더욱 간편할 수 있다.
또한, 제2 및 제3 가이드홀(567, 547)에는 제3 축돌기(518)를 회전축으로 하여 회전하는 제3 블레이드(580)가 끼워지므로, 제3 블레이드(580)는 제2 블레이드(560)의 회전에 따라 회전하고, 제1 블레이드(540)는 제3 블레이드(580)의 회전에 연동하여 회전된다.
제2 및 제3 가이드홀(567, 547)이 곡선형으로 구비되는 경우에는, 회전운동하는 제2 구동돌기(589)와 곡선형의 제2 및 제3 가이드홀(567, 547)의 내벽이 상호 밀어주게 되므로 진입각도가 항상 일정하게 유지되게 설계가 가능하다 - 특히 제2 및 제3 가이드홀(567, 547)이 소정 원의 호 형상인 경우 -. 이에 따라 제2 구동돌기(589)가 일방향 또는 일방향의 반대 방향인 타방향으로 회전하는 경우에 소요되는 힘이 거의 동일할 수 있다. 이에 따라 제2 및 제3 가이드홀(547, 567)이 곡선형인 경우에는 구동부의 제어가 더욱 간편할 수 있다.
제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)에는 각각 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)가 구비된다. 그리고, 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)는 상호 접촉된 상태로 미끄럼 이동하게 되므로 마찰전기가 발생하지 않도록 대전방지 처리가 되어 있을 수 있다.
제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)의 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)가 형성하는 입사공의 중심은 광축과 일치할 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)는 각각 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)를 중심축으로 하여 회전 구동되며, 이들의 회전 구동에 따라 이들에 구비되는 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)가 겹쳐져 형성하는 입사공의 중심이 광축과 대략 일치하도록 베이스(510)에 결합될 수 있다.
여기서, 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)는 정삼각형의 꼭지점에 해당하도록 각각 위치할 수 있다. 이에 따라 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)가 형성하는 삼각형의 중심은 광축과 대략 일치할 수 있다.
제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)의 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)는 정육각형 형상일 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)의 회전에 따라 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)가 겹쳐서 형성하는 입사공은 육각형 또는 정육각형일 수 있다.
여기서, 복수의 블레이드가 상호 겹쳐서 형성하는 입사공은 정N각형일 수 있다. 이 경우, 첫 번째 실시예로, 복수의 블레이드는 N개 또는 N/2개로 구비될 수 있고, 블레이드는 개구가 없는 부메랑 형상으로 내측에 직선부가 적어도 1개 또는 2개 구비될 수 있다. 그리고, 두 번째 실시예로, 복수의 블레이드는 N개 또는 N/2개로 구비될 수 있고, 복수의 블레이드에 구비되는 복수의 개구가 모두 크기가 같은 정N각형일 수 있다.
제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)는 광축 방향으로 적어도 일 부분이 서로 중첩되도록 베이스(510)에 결합되며, 조리개 구동부에 의해 각각 이동 가능하게 구성된다. 일 예로, 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)는 마그네트부(520)의 일 방향 이동에 따라 동일한 방향으로 회전 이동 가능하게 구성될 수 있다. 이에 따라 마그네트부(520)가 일방향으로 이동할 때 입사공의 사이즈가 커진다면, 일방향의 반대인 타방향으로 이동할 때 입사공의 사이즈가 작아질 수 있다.
또한, 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)의 일부는 광축 방향으로 서로 중첩되도록 구성될 수 있다. 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)의 일부가 광축 방향으로 서로 중첩되어 빛이 통과하는 입사공을 형성할 수 있다.
제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)는 적어도 일부가 중첩되어 서로 다른 직경을 갖는 복수의 입사공을 형성할 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)의 전체가 중첩되어 상대적으로 직경이 큰 입사공을 형성할 수 있고, 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)의 일부가 중첩되어 상대적으로 직경이 작은 입사공을 형성할 수 있다. 입사공은 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)의 형상에 따라 둥근 형상 또는 다각 형상을 이룰 수 있다.
따라서, 촬영 환경에 따라 복수의 입사공 중 어느 하나를 통해 빛이 입사되도록 할 수 있다.
(도 5a 내지 도 5c에서, 제1 내지 제3 블레이드를 상호 구별하기 위해, 제1 블레이드(540)는 실선, 제2 블레이드(560)는 1점 쇄선, 제3 블레이드(580)는 점선으로 표기한다.)
도 5a를 참조하면, 마그네트부(520)가 일측 끝단부에 위치하는 경우로, 조리개 구동부에 의해 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)의 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)가 정확하게 전부 중첩되어 직경이 가장 큰 입사공(590-591)을 형성할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 마그네트부(520)가 일측과 타측 끝단부의 사이에 위치하는 경우로, 조리개 구동부에 의해 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)가 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)를 축으로 하여 회전 이동되며, 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)가 일부 중첩되어 직경이 대략 중간 정도인 입사공(590-592)을 형성할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 마그네트부(520)가 일측의 반대쪽인 타측 끝단부에 위치하는 경우로, 조리개 구동부에 의해 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)가 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)를 축으로 하여 회전 이동되며, 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)가 일부 중첩되어 직경이 가장 작은 입사공(590-593)을 형성할 수 있다.
그리고, 도시는 생략하지만, 마그네트부(520)는 도 5a, 도 5b, 도 5c에 도시된 위치 이외의 위치로도 이동할 수 있으며, 이에 따라 본 실시예에 따른 조리개모듈(500)은 다양한 사이즈의 입사공을 연속적으로(continuous) 구현할 수 있다.
또한, 도 5a 내지 도 5c의 도시에서는, 마그네트부(520)가 일측 끝단부에서 타측 끝단부로 갈수록 입사공의 크기가 작아지거나 커지도록 구성했으나, 입사공의 사이즈 변경은 다른 방식으로 구현하는 것도 가능하다. 가령, 마그네트부(520)가 대략 중간 부분에 있을 때 입사공의 크기가 가장 크고, 마그네트부(520)가 일측 끝단부로 이동하면 가장 작은 크기의 입사공을 구현하고, 마그네트부(520)가 타측 끝단부로 이동하면 중간 크기의 입사공을 구현하도록 설계할 수 있다.
도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 조리개모듈(500)은 다양한 사이즈의 입사공을 연속적으로(continuous) 구현하면서도 입사공의 형상이 모든 크기에서 정확하게 정방형을 이루도록 할 수 있다. 가령, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)를 정육각형으로 구비하고 이들이 형성하는 모든 크기의 입사공도 정육각형으로 구현할 수 있다.
마그네트부(520)가 일측 끝단부에 위치하도록 하여 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580)가 모두 겹친 상태에서 형성하는 입사공의 크기가 가장 큰 경우를 상정하고 - 도 5a의 경우 - , 제1 내지 제3 블레이드(540, 560, 580) 중 어느 하나의 회전축인 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)에서 광축(OX)의 반대 방향으로 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)와 광축 사이의 거리(L) 만큼 이격된 위치를 중심(O)으로 하고 중심(O)과 광축 사이의 거리(2L)를 반지름으로 하는 원(OL)과 정육각형인 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)의 1개의 꼭지점이 만나도록 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)의 위치를 설계하면(물론, 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)인 정육각형의 중심은 항상 광축(OX)과 일치함) 제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)가 겹쳐서 형성하는 모든 크기의 입사공이 정육각형으로 구현될 수 있다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조리개모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 8 내지 도 11에 따른 다른 실시예의 조리개모듈(600)은 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한 일 실시예(500)와 다른 구성은 모두 동일하고, 제1 내지 제3 블레이드들에 구비되는 제1 내지 제3 개구의 형상만 상이하므로 제1 내지 제3 블레이드들 이외의 다른 구성은 동일한 도면 번호를 사용하고, 다른 구성의 설명은 도 4 내지 도 7에 설명된 것으로 갈음하며, 제1 내지 제3 블레이드들에 대해서만 설명한다.
제1 내지 제3 블레이드(640, 660, 680)는 광축 방향으로 적어도 일 부분이 서로 중첩되도록 베이스(510)에 결합되며, 조리개 구동부에 의해 각각 이동 가능하게 구성된다. 일 예로, 제1 내지 제3 블레이드(640, 660, 680)는 마그네트부(520)의 일 방향 이동에 따라 동일한 방향으로 회전 이동 가능하게 구성될 수 있다. 이에 따라 마그네트부(520)가 일방향으로 이동할 때 입사공의 사이즈가 커진다면, 일방향의 반대인 타방향으로 이동할 때 입사공의 사이즈가 작아질 수 있다.
또한, 제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)의 적어도 일부는 광축 방향으로 서로 중첩되도록 구성될 수 있다. 제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)의 일부가 광축 방향으로 서로 중첩되어 빛이 통과하는 입사공을 형성할 수 있다.
제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)는 적어도 일부가 중첩되어 서로 다른 직경을 갖는 복수의 입사공을 형성할 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)의 전체가 중첩되어 상대적으로 직경이 큰 입사공을 형성할 수 있고, 제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)의 일부가 중첩되어 상대적으로 직경이 작은 입사공을 형성할 수 있다. 입사공은 제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)의 형상에 따라 둥근 형상 또는 다각 형상을 이룰 수 있다.
따라서, 촬영 환경에 따라 복수의 입사공 중 어느 하나를 통해 빛이 입사되도록 할 수 있다.
도 9a를 참조하면, 마그네트부(520)가 일측 끝단부에 위치하는 경우로, 조리개 구동부에 의해 제1 내지 제3 블레이드(640, 660, 680)의 제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)가 정확하게 전부 중첩되어 직경이 가장 큰 입사공(690-691)을 형성할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 마그네트부(520)가 일측과 타측 끝단부의 사이에 위치하는 경우로, 조리개 구동부에 의해 제1 내지 제3 블레이드(640, 660, 680)가 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)를 축으로 하여 회전 이동되며, 제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)가 일부 중첩되어 직경이 대략 중간 정도인 입사공(690-692)을 형성할 수 있다.
도 9c를 참조하면, 마그네트부(520)가 일측의 반대쪽인 타측 끝단부에 위치하는 경우로, 조리개 구동부에 의해 제1 내지 제3 블레이드(640, 660, 680)가 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)를 축으로 하여 회전 이동되며, 제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)가 일부 중첩되어 직경이 가장 작은 입사공(690-693)을 형성할 수 있다.
그리고, 도시는 생략하지만, 마그네트부(520)는 도 9a, 도 9b, 도 9c에 도시된 위치 이외의 위치로도 이동할 수 있으며, 이에 따라 본 실시예에 따른 조리개모듈(600)은 입사공의 크기를 3단으로 변경하거나, 또는 다양한 사이즈의 입사공을 연속적으로(continuous) 구현할 수 있다.
또한, 도 9a 내지 도 9c의 도시에서는, 마그네트부(520)가 일측 끝단부에서 타측 끝단부로 갈수록 입사공의 크기가 작아지거나 커지도록 구성했으나, 입사공의 사이즈 변경은 다른 방식으로 구현하는 것도 가능하다. 가령, 마그네트부(520)가 대략 중간 부분에 있을 때 입사공의 크기가 가장 크고, 마그네트부(520)가 일측 끝단부로 이동하면 가장 작은 크기의 입사공을 구현하고, 마그네트부(520)가 타측 끝단부로 이동하면 중간 크기의 입사공을 구현하도록 설계할 수 있다.
한편, 본 실시예의 조리개모듈(600)에서 제1 내지 제3 구멍(643, 663, 683), 제1 내지 제3 가이드홀(665, 667, 647)은 도 4 내지 도 7의 일 실시예의 조리개모듈(500)의 제1 내지 제3 구멍(543, 563, 583), 제1 내지 제3 가이드홀(565, 567, 547)과 형상과 기능 등이 모두 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 11을 참고하면, 본 실시예에 따른 조리개모듈(600)은 다양한 사이즈의 입사공을 연속적으로(continuous) 구현하면서도 특정 위치에서의 입사공의 형상이 정방형을 이루도록 할 수 있다. 가령, 도 9a 내지 도 9c에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)를 거의 원형으로 구비하고 이들이 형성하는 가장 작거나 가장 큰 사이즈의 입사공은 원형으로 구현할 수 있다.
먼저, 마그네트부(520)가 일측 끝단부에 위치하도록 하여 제1 내지 제3 블레이드(640, 660, 680)가 모두 겹친 상태에서 형성하는 입사공의 크기가 가장 큰 경우를 상정하여 제1 내지 제3 블레이드(640, 660, 680)에 동일한 크기의 원형 개구의 사이즈(반지름 'R'인 원이며, 이하, '대구경'으로 지칭함)를 결정한다. 여기서, 대구경 원의 중심은 광축(OX)과 일치한다.
그리고, 제1 내지 제3 블레이드(640, 660, 680) 중 어느 하나의 회전축인 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)에서 광축(OX)의 반대 방향으로 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)와 광축 사이의 거리(L) 만큼 이격된 위치를 중심(O)으로 하고 중심(O)과 광축 사이의 거리(2L)를 반지름으로 하는 원(OL)과 원형인 제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)가 만나는 합점(MP)을 확인한다.
다음으로, 제1 내지 제3 블레이드(640, 660, 680)가 모두 겹친 상태에서 형성하는 입사공의 크기가 가장 작은 경우의 반지름(r)을 확인하고, 광축(OX)과 합점(MP)을 연결하는 선 상에 중심(O')이 있고 반지름이 'r'인 원(이하, '소구경'이라 지칭함)을 그려주면 대구경의 외측으로 소구경이 약간 돌출된 형상으로 연장된 제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)가 구비될 수 있으며, 제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)가 형성하는 가장 큰 사이즈(반지름 R인 입사공)와 가장 작은 사이즈(반지름 r인 입사공)의 입사공이 원형으로 구현될 수 있다.
여기서, 대구경의 외측으로 돌출되는 부분은 소구경의 원주의 1/3에 해당할 수 있다. 이에 따라 제1 내지 제3 블레이드(840, 860, 880)가 소정 위치에서 겹치게 되면 중심이 광축(OX)인 소구경 원형의 입사공을 정확하게 형성할 수 있다.
도 12 내지 도 15은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조리개모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 12 내지 도 15에 따른 다른 실시예의 조리개모듈(700)은 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한 일 실시예(500)와 다른 구성은 모두 동일하고, 제1 내지 제3 블레이드들에 구비되는 제1 내지 제3 개구의 형상만 상이하므로 제1 내지 제3 블레이드들 이외의 다른 구성은 동일한 도면 번호를 사용하고, 다른 구성의 설명은 도 4 내지 도 7에 설명된 것으로 갈음하며, 제1 내지 제3 블레이드들에 대해서만 설명한다.
제1 내지 제3 블레이드(740, 760, 780)는 광축 방향으로 적어도 일 부분이 서로 중첩되도록 베이스(510)에 결합되며, 조리개 구동부에 의해 각각 이동 가능하게 구성된다. 일 예로, 제1 내지 제3 블레이드(740, 760, 780)는 마그네트부(520)의 일 방향 이동에 따라 동일한 방향으로 회전 이동 가능하게 구성될 수 있다. 이에 따라 마그네트부(520)가 일방향으로 이동할 때 입사공의 사이즈가 커진다면, 일방향의 반대인 타방향으로 이동할 때 입사공의 사이즈가 작아질 수 있다.
또한, 제1 내지 제3 개구(741, 761, 781)의 적어도 일부는 광축 방향으로 서로 중첩되도록 구성될 수 있다. 제1 내지 제3 개구(741, 761, 781)의 일부가 광축 방향으로 서로 중첩되어 빛이 통과하는 입사공을 형성할 수 있다.
제1 내지 제3 개구(741, 761, 781)는 적어도 일부가 중첩되어 서로 다른 직경을 갖는 복수의 입사공을 형성할 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제3 개구(741, 761, 681)의 전체가 중첩되어 상대적으로 직경이 큰 입사공을 형성할 수 있고, 제1 내지 제3 개구(741, 761, 781)의 일부가 중첩되어 상대적으로 직경이 작은 입사공을 형성할 수 있다. 입사공은 제1 내지 제3 개구(741, 761, 781)의 형상에 따라 둥근 형상 또는 다각 형상을 이룰 수 있다.
따라서, 촬영 환경에 따라 복수의 입사공 중 어느 하나를 통해 빛이 입사되도록 할 수 있다.
도 13a를 참조하면, 마그네트부(520)가 일측 끝단부에 위치하는 경우로, 조리개 구동부에 의해 제1 내지 제3 블레이드(740, 760, 780)의 제1 내지 제3 개구(741, 761, 781)가 전부 중첩되어 직경이 가장 큰 원형의 입사공(790-791)을 형성할 수 있다.
도 13b를 참조하면, 마그네트부(520)가 일측과 타측 끝단부의 사이에 위치하는 경우로, 조리개 구동부에 의해 제1 내지 제3 블레이드(740, 760, 780)가 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)를 축으로 하여 회전 이동되며, 제1 내지 제3 개구(741, 761, 781)가 일부 중첩되어 직경이 대략 중간 정도인 육각형 또는 정육각형 형상의 입사공(790-792)을 형성할 수 있다.
도 13c를 참조하면, 마그네트부(520)가 일측의 반대쪽인 타측 끝단부에 위치하는 경우로, 조리개 구동부에 의해 제1 내지 제3 블레이드(740, 760, 780)가 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)를 축으로 하여 회전 이동되며, 제1 내지 제3 개구(741, 761, 781)가 일부 중첩되어 직경이 가장 작은 육면체 또는 정육각형 형상의 입사공(790-793)을 형성할 수 있다.
그리고, 도시는 생략하지만, 마그네트부(520)는 도 13a, 도 13b, 도 13c에 도시된 위치 이외의 위치로도 이동할 수 있으며, 이에 따라 본 실시예에 따른 조리개모듈(700)은 입사공의 크기를 3단으로 변경하거나, 또는 다양한 사이즈의 입사공을 연속적으로(continuous) 구현할 수 있다.
또한, 도 13a 내지 도 13c의 도시에서는, 마그네트부(520)가 일측 끝단부에서 타측 끝단부로 갈수록 입사공의 크기가 작아지거나 커지도록 구성했으나, 입사공의 사이즈 변경은 다른 방식으로 구현하는 것도 가능하다. 가령, 마그네트부(520)가 대략 중간 부분에 있을 때 입사공의 크기가 가장 크고, 마그네트부(520)가 일측 끝단부로 이동하면 가장 작은 크기의 입사공을 구현하고, 마그네트부(520)가 타측 끝단부로 이동하면 중간 크기의 입사공을 구현하도록 설계할 수 있다.
한편, 본 실시예의 조리개모듈(700)에서 제1 내지 제3 구멍(743, 763, 783), 제1 내지 제3 가이드홀(765, 767, 747)은 도 4 내지 도 7의 일 실시예의 조리개모듈(500)의 제1 내지 제3 구멍(543, 563, 583), 제1 내지 제3 가이드홀(565, 567, 547)과 형상과 기능 등이 모두 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 15를 참고하면, 본 실시예에 따른 조리개모듈(700)은 다양한 사이즈의 입사공을 연속적으로(continuous) 구현하면서도 대부분 위치에서의 입사공의 형상이 정방형을 이루도록 할 수 있다. 가령, 도 13a 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 개구(741, 761, 781)를 일부는 원의 호(반지름 R)로 구비하고 나머지는 정육각형으로 구비하여 이들이 형성하는 가장 큰 사이즈의 입사공은 원형으로 구현하고 소정 사이즈 이하의 입사공은 정육각형로 구현하며 그 사이의 입사공은 원형과 정육각형이 혼합된 형상으로 구현할 수 있다.
이의 구현 방법은 도 7을 참고하여 설명한 '제1 내지 제3 개구(541, 561, 581)를 정육각형으로 구비하고 이들이 형성하는 모든 크기의 입사공도 정육각형으로 구현'하기 위한 설계 방법과 거의 동일하며, 다만, 제1 내지 제3 개구(741, 761, 781)를 일부는 원의 호로 구비하고 나머지는 정육각형의 일부로 구비하는 것에만 차이가 있으므로 상세 설명은 생략한다.
한편, 도 15에서 제1 내지 제3 개구(741, 761, 781)의 일부를 형성하는 코너부(CP)는 정육각형의 일부 형상을 그대로 유지하거나 다소 둥근 형상으로 변형시킬 수 있다.
도 16 내지 도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조리개모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 16 내지 도 19에 따른 다른 실시예의 조리개모듈(800)은 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한 일 실시예(500)와 다른 구성은 모두 동일하고, 마그네트부(520)에 구비되는 제1 구동돌기(523')의 위치가 반대쪽으로 이동되어 제1 구동돌기(523')가 삽입되는 제2 블레이드(860)의 제1 가이드홀(865)의 위치가 변경되고, 이에 수반하여 제1 및 제2 블레이드(840, 860)에 구비되는 제2 및 제3 가이드홀(867, 847)의 구비 위치 및 형상이 다소 변경된 것과, 제1 내지 제3 블레이드들에 구비되는 제1 내지 제3 개구의 형상이 상이한 것이므로, 제1 내지 제3 블레이드들 이외의 다른 구성은 동일한 도면 번호를 사용하고, 다른 구성의 설명은 도 4 내지 도 7에 설명된 것으로 갈음하며, 제1 내지 제3 블레이드들에 대해서만 설명한다.
제1 내지 제3 블레이드(840, 860, 880)는 광축 방향으로 적어도 일 부분이 서로 중첩되도록 베이스(510)에 결합되며, 조리개 구동부에 의해 각각 이동 가능하게 구성된다. 일 예로, 제1 내지 제3 블레이드(840, 860, 880)는 마그네트부(520)의 일 방향 이동에 따라 동일한 방향으로 회전 이동 가능하게 구성될 수 있다. 이에 따라, 도 4 내지 도 15를 참고하여 상술한 3개의 실시예(500, 600, 700)와 같이 마그네트부(520)가 일방향으로 이동할 때 입사공의 사이즈가 커진다면, 일방향의 반대인 타방향으로 이동할 때 입사공의 사이즈가 작아질 수 있다.
다만, 이러한 구동 구조에 한정하는 것은 아니며, 본 발명은 마그네트부(520)가 액추에이터의 이동 구간에서 대략 중간에 있을 때 입사공의 사이즈가 가장 크게 형성되도록 구현한다면, 마그네트부(520)가 일측 끝단부로 이동할 때 입사공의 사이즈를 대략 중간 정도로 구현하고, 마그네트부(520)가 일측의 반대측인 타측 끝단부로 이동할 때 입사공의 사이즈를 가장 작은 것으로 구현할 수도 있으며, 이 경우에는 마그네트부(520)가 일 방향으로 이동하더라도 입사공의 사이즈가 커졌다가 작아질 수 있다.
이와 같이, 마그네트부(520)의 일방향 이동에 따라 입사공의 크기를 순차적으로 크거나 작아지도록 변경하거나, 입사공의 사이즈가 커졌다 작아지거나 작아졌다 커지도록 하는 것은 설계 구조에 따라 다양하게 선택할 수 있으며, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예(800)로 마그네트부(520)의 일방향 이동 - 일측 단부에서 타측 단부 방향 또는 타측 단부에서 일측 단부 방향으로 이동 - 에 따라 입사공의 사이즈가 커졌다 작아지는 구조를 설명한다.
또한, 제1 내지 제3 개구(841, 861, 881)의 적어도 일부는 광축 방향으로 서로 중첩되도록 구성될 수 있다. 제1 내지 제3 개구(841, 861, 881)의 일부가 광축 방향으로 서로 중첩되어 빛이 통과하는 입사공을 형성할 수 있다.
제1 내지 제3 개구(841, 861, 881)는 적어도 일부가 중첩되어 서로 다른 직경을 갖는 복수의 입사공을 형성할 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제3 개구(841, 861, 881)의 전체가 중첩되어 상대적으로 직경이 큰 입사공을 형성할 수 있고, 제1 내지 제3 개구(841, 861, 881)의 일부가 중첩되어 상대적으로 직경이 작은 입사공을 형성할 수 있다. 입사공은 제1 내지 제3 개구(841, 861, 881)의 형상에 따라 둥근 형상 또는 다각 형상을 이룰 수 있다.
따라서, 촬영 환경에 따라 복수의 입사공 중 어느 하나를 통해 빛이 입사되도록 할 수 있다.
도 17a를 참조하면, 마그네트부(520)가 구동부의 구동 경로의 대략 중간에 위치하는 경우로, 조리개 구동부에 의해 제1 내지 제3 블레이드(840, 860, 880)의 제1 내지 제3 개구(841, 861, 881)가 거의 전부 중첩되어 직경이 가장 큰 입사공(890-891)을 형성할 수 있다.
도 17b를 참조하면, 마그네트부(520)가 일측 끝단부에 위치하는 경우로, 조리개 구동부에 의해 제1 내지 제3 블레이드(840, 860, 880)가 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)를 축으로 하여 회전 이동되며, 제1 내지 제3 개구(641, 661, 681)가 일부 중첩되어 직경이 대략 중간 정도인 입사공(890-892)을 형성할 수 있다.
도 17c를 참조하면, 마그네트부(520)가 일측의 반대쪽인 타측 끝단부에 위치하는 경우로, 조리개 구동부에 의해 제1 내지 제3 블레이드(840, 860, 880)가 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)를 축으로 하여 회전 이동되며, 제1 내지 제3 개구(841, 861, 881)가 일부 중첩되어 직경이 가장 작은 입사공(890-893)을 형성할 수 있다.
그리고, 도시는 생략하지만, 마그네트부(520)는 도 17a, 도 17b, 도 17c에 도시된 위치 이외의 위치로도 이동할 수 있으며, 이에 따라 본 실시예에 따른 조리개모듈(800)은 입사공의 크기를 3단으로 변경하거나, 또는 다양한 사이즈의 입사공을 연속적으로(continuous) 구현할 수 있다.
또한, 도 17a 내지 도 17c의 도시에서는, 마그네트부(520)가 대략 중간 부분에 있을 때 입사공의 크기가 가장 크고, 마그네트부(520)가 일측 끝단부로 이동하면 가장 작은 크기의 입사공을 구현하고, 마그네트부(520)가 타측 끝단부로 이동하면 중간 크기의 입사공을 구현하도록 설계한 것이나, 입사공의 사이즈 변경은 다른 방식으로 구현하는 것도 가능하다. 가령, 마그네트부(520)가 일측 끝단부에서 타측 끝단부로 갈수록 입사공의 크기가 작아지거나 커지도록 구성할 수 있다.
한편, 본 실시예의 조리개모듈(800)에서 제1 내지 제3 구멍(843, 863, 883)은 도 4 내지 도 7의 일 실시예의 조리개모듈(500)의 제1 내지 제3 구멍(543, 563, 583)과 형상과 기능 등이 모두 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예의 조리개모듈(800)에서 제1 내지 제3 가이드홀(865, 867, 847)은 도 4 내지 도 7의 일 실시예의 조리개모듈(500)의 제1 내지 제3 가이드홀(565, 567, 547)과 형상과 구비 위치가 다소 차이가 있으나, 기능은 모두 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 19를 참고하면, 본 실시예에 따른 조리개모듈(800)은 다양한 사이즈의 입사공을 연속적으로(continuous) 구현하면서도 특정 위치에서의 입사공의 형상이 정방형을 이루도록 할 수 있다. 가령, 도 18a 내지 도 18c에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 개구(841, 861, 881)를 거의 원형으로 구비하고 이들이 형성하는 가장 작은 사이즈, 중간 사이즈 및 가장 큰 사이즈의 입사공은 원형으로 구현할 수 있다. 이에 따라 3단 구경 변형 구조의 조리개인 경우에는 모든 구경의 조리개를 원형으로 구현할 수 있다.
먼저, 마그네트부(520)가 대략 중간에 위치하도록 하여 제1 내지 제3 블레이드(840, 860, 880)가 모두 겹친 상태에서 형성하는 입사공의 크기가 가장 큰 경우를 상정하여 제1 내지 제3 블레이드(840, 860, 880)에 동일한 크기의 원형 개구의 사이즈(반지름 'R'인 원이며, 이하, '대구경'으로 지칭함)를 결정한다. 여기서, 대구경 원의 중심은 광축(OX)과 일치한다.
그리고, 제1 내지 제3 블레이드(840, 860, 880) 중 어느 하나의 회전축인 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)에서 광축(OX)의 반대 방향으로 제1 내지 제3 축돌기(514, 516, 518)와 광축 사이의 거리(L) 만큼 이격된 위치를 중심(O)으로 하고 중심(O)과 광축 사이의 거리(2L)를 반지름으로 하는 원(OL, 이하, '가상원'이라 지칭함)과 원형인 제1 내지 제3 개구(841, 861, 881)가 만나는 합점(MP)을 확인한다.
다음으로, 제1 내지 제3 블레이드(840, 860, 880)가 모두 겹친 상태에서 형성하는 입사공의 크기가 가장 작은 경우의 반지름(r)을 확인하고, 광축(OX)과 합점(MP)을 연결하는 선 상에 제1중심(O1)이 있고 반지름이 'r'인 원(이하, '소구경'이라 지칭함)을 그려주면 대구경의 외측으로 소구경이 약간 돌출된 형상이 구현될 수 있다. 이 경우, 대구경의 외측으로 돌출되는 부분은 소구경의 원주의 1/3에 해당할 수 있다. 이에 따라 제1 내지 제3 블레이드(840, 860, 880)가 소정 위치에서 겹치게 되면 중심이 광축(OX)인 소구경 원형의 입사공을 정확하게 형성할 수 있다.
그리고, 추가로 제1 내지 제3 블레이드(840, 860, 880)가 겹쳐서 형성하는 입사공의 크기가 중간인 경우의 반지름(r2)을 확인하고, 반지름이 2L인 가상원의 원호 위에 중심이 위치하고 반지름이 'r2'인 원(이하, '중구경'이라 지칭함)을 그려주면 대구경의 외측으로 중구경이 약간 돌출된 형상이 구현될 수 있다. 이 경우, 대구경의 외측으로 돌출되는 부분은 중구경의 원주의 1/3에 해당할 수 있다. 이에 따라 제1 내지 제3 블레이드(840, 860, 880)가 소정 위치에서 겹치게 되면 중심이 광축(OX)인 중구경 원형의 입사공을 정확하게 형성할 수 있다.
이에 따라, 대구경의 외측으로 소구경과 중구경이 각각 약간씩 돌출된 형상으로 연장된 제1 내지 제3 개구(841, 861, 881)가 구비될 수 있으며, 제1 내지 제3 개구(841, 861, 881)가 형성하는 가장 큰 사이즈, 중간 사이즈 및 가장 작은 사이즈의 입사공이 원형으로 구현될 수 있다.
이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈은, 조리개모듈을 통해 광의 입사량을 선택적으로 변경할 수 있고, 조리개모듈을 장착하더라도 자동 초점 조정 기능의 성능이 저하되지 않도록 할 수 있으며, 조리개모듈의 채용에 따른 무게 증가를 최소화할 수 있다. 또한, 3단 또는 연속적으로 조래개모듈의 입사공 크기를 변경하면서도 대부분의 경우에 입사공이 정방형(정다각형 또는 원형)을 이루도록 구현할 수 있다.
아울러, 본 발명의 설명을 위해, 육각형(정육각형) 또는 원형의 개구를 갖는 3매의 블레이드에 의해 구현되는 입사공을 중심으로 설명했으나, 이에 한정되는 것은 아니며 개구의 형상은 다각형(삼각형, 오각형, 팔각형 등)일 수 있으며, 블레이드의 매수도 3매 이상일 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 본 발명의 범위에 속함을 밝혀둔다.
110: 하우징
120: 케이스
200: 렌즈모듈
300: 캐리어
400: 가이드부
500, 600, 700, 800: 조리개모듈
1000: 카메라 모듈

Claims (17)

  1. 베이스;
    상기 베이스의 상부에 순차적으로 겹치게 구비되고 각각 개별 회전축을 기준으로 회전하여 상호 조합에 의해 서로 다른 크기의 복수의 입사공을 형성하는 복수의 블레이드; 및
    마그네트부를 구비하는 구동부;를 포함하고,
    상기 복수의 블레이드 중 어느 하나는 상기 마그네트부에 직접 연동되는 구동 블레이드이고, 상기 구동 블레이드를 제외한 나머지 블레이드는 상기 구동 블레이드에 직접 또는 간접적으로 연동되어 구동되는 조리개모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드의 개별 회전축을 상호 연결하면 정다각형 형상인 조리개모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 블레이의 개별 회전축의 연결에 의해 형성되는 정다각형의 무게중심은 광축과 일치하는 조리개모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드의 회전각도는 동일한 조리개모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드는 동일한 크기 및 형상의 복수의 개구를 각각 구비하고,
    상기 복수의 개구가 상호 조합되어 서로 다른 크기의 상기 복수의 입사공이 형성되는 조리개모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드에 구비되는 상기 개구는 적어도 일부가 정N각형(N: 자연수)의 일부인 조리개모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드 중 어느 하나의 회전축에서 광축의 반대 방향으로 회전축과 광축 사이의 거리(L)만큼 이격된 위치를 중심으로 하고, 상기 중심과 광축 사이의 거리(2L)를 반지름으로 하는 원과 적어도 일부가 정N각형인 상기 개구의 꼭지점 중 어느 하나와 만나도록 상기 개구의 위치가 형성되는 조리개모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드에 구비되는 상기 개구는 정N각형(N: 자연수)인 조리개모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드에 구비되는 상기 개구는 일부는 원의 호이고 나머지는 정N각형(N: 자연수)의 일부인 조리개모듈.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드는 3매인 조리개모듈.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드가 겹쳐서 형성하는 복수의 입사공은 모두 원형 또는 정N각형인 조리개모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마그네트부의 위치를 감지하도록 상기 마그네트부의 마그네트와 대향하게 구비되는 위치센서를 포함하는 조리개모듈.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드에 구비되는 상기 개구는 서로 다른 크기의 원형 구멍이 적어도 2개 상호 연결된 형상인 조리개모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 원형 구멍은 대구경과 반지름이 상기 대구경보다 작은 적어도 하나의 소구경을 포함하고,
    대구경은, 상기 복수의 블레이드가 겹쳐서 형성하는 상기 입사공의 크기가 가장 큰 경우의 상기 입사공 크기와 동일한 크기이고,
    적어도 하나의 상기 소구경은, 합점과 광축을 연결하는 직선 상에 중심이 있고 반지름이 'r'인 원인 조리개모듈.
    (합점: 복수의 블레이드 중 어느 하나의 회전축에서 광축의 반대 방향으로 상기 회전축과 광축 사이의 거리(L) 만큼 이격된 위치를 중심으로 하고 상기 중심과 광축 사이의 거리(2L)를 반지름으로 하는 원과 상기 개구가 만나는 점)
  15. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트부는 광축 방향에 수직한 방향으로 직선 운동하는 조리개모듈.
  16. 베이스; 및
    상기 베이스의 상부에 순차적으로 겹치게 구비되고 각각 개별 회전축을 기준으로 회전하여 상호 조합에 의해 서로 다른 크기의 복수의 입사공을 형성하는 복수의 블레이드;를 포함하고,
    상기 복수의 블레이드는 각각 적어도 일부가 정N각형(N: 자연수)의 일부인 개구를 구비하고,
    상기 복수의 블레이드 중 어느 하나의 회전축에서 광축의 반대 방향으로 회전축과 광축 사이의 거리(L)만큼 이격된 위치를 중심으로 하고, 상기 중심과 광축 사이의 거리(2L)를 반지름으로 하는 원과 적어도 일부가 정N각형인 상기 개구의 꼭지점 중 어느 하나와 만나도록 상기 개구의 위치가 형성되는 조리개모듈.
  17. 하우징에 수용되는 렌즈모듈; 및
    복수의 블레이드에 의해 다양한 크기의 입사공을 연속적으로 형성하는 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 조리개모듈;을 포함하고,
    상기 조리개모듈은,
    상기 복수의 블레이드와 연동되어 구동력을 제공하는 마그네트부;와 상기 마그네트부와 대향하게 상기 렌즈모듈에 구비되는 코일;을 포함하는 카메라 모듈.
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