KR102285027B1

KR102285027B1 - 카메라 플래시 장치

Info

Publication number: KR102285027B1
Application number: KR1020140011592A
Authority: KR
Inventors: 한경하
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2021-08-03
Also published as: KR20150090681A

Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 카메라용 플래시 장치는 바닥면과 측면으로 이루어지는 오목부를 포함하는 몸체, 상기 바닥면과 측면에 형성되는 반사면, 상기 바닥면 상에 탑재되는 발광 소자, 상기 발광 소자와 이격되어 배치되며, 상기 발광 소자로부터 출력된 광을 집광한 후 산란하여 피사체로 발산하는 렌즈부, 그리고 상기 발광 소자와 상기 렌즈 사이에 충진되는 형광체를 포함한다.

Description

카메라 플래시 장치{CAMERA FLASH APPARATUS}

본 발명은 카메라에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카메라 플래시 장치에 관한 것이다.

휴대 단말에는 카메라 모듈이 내장되며, 카메라 모듈의 옆에는 어두운 장소에서도 촬영을 할 수 있도록 플래시 장치가 배치될 수 있다.

플래시 장치는 발광 소자, 반사면 및 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)를 포함할 수 있다. 발광 소자로부터 출력된 빛은 프레넬 렌즈를 통과하여 확산되며, 피사체로 발산될 수 있다. 이와 같이, 빛이 프레넬 렌즈를 통과하면, 빛이 확산되어 보다 넓은 영역으로 퍼질 수 있다. 그러나, 빛이 프레넬 렌즈를 통과하더라도 빛의 직진 특성은 여전히 남아 있다. 이에 따라, 플래시의 사용으로 인하여 정면에 위치하는 피사체가 하얗게 찍히는 문제가 있다.

한편, 휴대 단말은 점차 소형화, 슬림화되는 추세이다. 이에 따라, 공간 상의 제약으로 인하여 카메라 모듈과 플래시 장치 간의 간격은 소정 수준 이하로 유지되어야 한다. 따라서, 휴대 단말에 내장된 플래시를 사용할 경우, 플래시로 인한 백화 현상은 더욱 심각하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 카메라 플래시 장치를 제공하는 데 있다.

상기 렌즈부는 불투명 회절 광학 소자(Diffractive Optical Element, DOE)를 포함할 수 있다.

상기 불투명 회절 광학 소자는 내부에 분산된 비드(bead)를 포함할 수 있다.

상기 불투명 회절 광학 소자는 회절 광학 소자 및 상기 회절 광학 소자의 적어도 한 면에 형성된 불투명 필름을 포함할 수 있다.

상기 렌즈부는 불투명 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Elements, HOE)를 포함할 수 있다.

상기 불투명 홀로그래픽 광학 소자는 내부에 분산된 비드(bead)를 포함할 수 있다.

상기 불투명 홀로그래픽 광학 소자는 홀로그래픽 광학 소자 및 상기 홀로그래픽 광학 소자의 적어도 한 면에 형성된 불투명 필름을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 플래시의 사용으로 인하여 이미지가 하얗게 찍히는 현상을 줄일 수 있다. 이에 따라, 휴대 단말에 내장된 카메라 모듈 및 플래시 장치를 이용하여 촬영된 이미지의 질을 높일 수 있다. 또한, 카메라 모듈이 내장된 휴대 단말을 더욱 소형으로 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 카메라 모듈과 플래시를 포함하는 카메라 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 플래시 장치의 단면도이다.
도 3 내지 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈부의 단면이다.
도 5 내지 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈부의 단면이다.
도 7은 프레넬 렌즈를 포함하는 플래시를 이용하여 촬영한 이미지를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따라 불투명 필름이 형성된 프레넬 렌즈를 포함하는 플래시를 이용하여 촬영한 이미지를 나타낸다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 카메라 모듈과 플래시를 포함하는 카메라 장치를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 카메라 장치(10)는 카메라 모듈(100) 및 플래시(flash) 장치(200)를 포함한다. 플래시 장치(200)는 카메라 모듈(100)의 옆에 배치될 수 있다. 카메라 장치(10)는 휴대 단말에 내장될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

카메라 모듈(100)은 예를 들면, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB), PCB 상에 배치되며 PCB와 전기적으로 연결되는 이미지 센서, 이미지 센서 상에 배치되며 근적외선을 차단하는 IR 필터, IR 필터 상에 배치되며 물체측(Object Side)으로부터 상측(Image Side)으로 순차적으로 배열되는 복수 매의 렌즈를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 플립칩 본딩 또는 와이어 본딩에 의하여 PCB와 연결될 수 있다. 이미지 센서는, 예를 들면 CCD(Charge-Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 센서일 수 있다. 이미지 센서는 복수 매의 렌즈를 통하여 입사되는 광을 수광하여 영상 신호를 생성할 수 있다. 이미지 센서에 의하여 생성된 영상 신호는 PCB 상에 형성된 회로 패턴을 통하여 유선 또는 무선으로 연결되는 장치에 송출되어 이미지로 디스플레이될 수 있다.

플래시 장치(200)는 조도가 낮은 환경에서 보조 광원의 역할을 한다. 플래시 장치(200)는 카메라 모듈(100)로부터 소정 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 플래시 장치(200)와 카메라 모듈(100) 간의 거리는 카메라 장치(10)가 내장되는 휴대 단말의 사이즈, 디자인 등에 따라 달라질 수 있다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 플래시 장치(200)의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 플래시 장치(200)는 몸체(210), 반사면(220), 발광 소자(230), 렌즈부(240) 및 발광 소자(230)와 렌즈부(240) 사이에 충진되는 형광체(250)를 포함한다.

몸체(210)는 열경화성 수지 조성물을 포함하는 경화물로 이루어질 수 있다. 몸체(210)는 바닥면과 측면으로 이루어지는 오목부를 포함할 수 있다.

반사면(220)은 몸체(210)의 바닥면(B)과 측면(S)에 형성될 수 있다. 여기서, 측면과 바닥면은 소정의 경사각(θ)을 이루도록 설정될 수 있다. 여기서, 측면과 바닥면 간의 경사각(θ)은 30° 이상이고 60°이하일 수 있다. 측면과 바닥면 간의 경사각(θ)이 30° 미만이면 발광 소자(230)로부터 출력되는 빛이 측면으로 너무 넓게 퍼지므로, 광효율이 낮아질 수 있다. 그리고, 측면과 바닥면 간의 경사각(θ)이 60°를 초과하면 발광 소자(230)로부터 출력되는 빛이 거의 퍼지지 않아 광효율이 낮아질 수 있다.

발광 소자(230)는 몸체(210)의 바닥면 상에 탑재될 수 있다. 발광 소자(230)는, 예를 들면 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 포함할 수 있다. 발광 소자(230)는, 예를 들면 크세논(Xenon), 스트로보(Strobo) 등의 일렉트로닉 플래시(electronic flash)를 포함할 수도 있다.

렌즈부(240)는 발광 소자(230)와 이격되어 배치되며, 발광 소자(230)로부터 출력된 광 또는 발광 소자(230)로부터 출력된 후 반사면(220)으로부터 반사된 광을 집광한 후 산란하여 피사체로 발산한다. 렌즈부(240)는 집광용 볼록 렌즈를 포함할 수 있다. 렌즈부(240)가 빛을 산란하여 피사체로 발산하면, 빛의 직진 특성 및 방향성이 줄어들 수 있다. 이에 따라, 빛이 피사체의 전면을 비출 수 있어, 피사체의 특정 영역이 하얗게 찍히는 현상을 줄일 수 있다.

렌즈부(240)는, 예를 들면 프레넬 렌즈 및 프레넬 렌즈의 적어도 일면에 형성된 불투명 필름을 포함할 수 있다. 프레넬 렌즈는 여러 개의 층상 형태를 가지는 렌즈로, 볼록 렌즈의 기능을 수행할 수 있다. 빛은 프레넬 렌즈에 의하여 직진 특성을 가지며 확산될 수 있다. 그리고, 빛은 불투명 필름에 의하여 여러 방향으로 산란될 수 있다. 이때, 불투명 필름은 내부에 포함된 불투명 소재, 예를 들면 비드(bead)에 의하여 형성될 수 있다. 불투명 필름은 표면 또는 내부에 형성된 스크래치(scratch)에 의하여 형성될 수도 있다. 렌즈부(240)의 다양한 실시예에 대하여 아래에서 상세하게 설명한다.

도 3 내지 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈부의 단면이다.

도 3 내지 4를 참조하면, 렌즈부(240)는 불투명 회절 광학 소자(Diffractive Optical Element, DOE)를 포함할 수 있다. 회절 광학 소자는 표면에 DOE 패턴이 형성된 렌즈를 의미하며, 빛을 회절시킬 수 있다.

불투명 회절 광학 소자는, 도 3과 같이 렌즈 내부에 분산된 불투명 소재를 포함할 수 있다. 불투명 소재는, 예를 들면 비드(bead)를 포함할 수 있다.

불투명 회절 광학 소자는, 도 4와 같이 회절 광학 소자(242) 및 회절 광학 소자(242)의 적어도 한 면에 형성된 불투명 필름(244)을 포함할 수 있다. 불투명 필름(244)은 내부에 분산된 불투명 소재, 예를 들면 비드를 포함할 수 있다. 불투명 필름(244)은 표면 또는 내부의 미세한 스크래치에 의하여 형성될 수도 있다.

이와 같이, 렌즈부(240)가 불투명 회절 광학 소자를 포함하면, 렌즈부(240)를 통과한 빛은 방향성을 잃고 산란되어 피사체의 전면을 비출 수 있다.

도 5 내지 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈부의 단면이다.

도 5 내지 6을 참조하면, 렌즈부(240)는 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Element, HOE)를 포함할 수 있다. 홀로그래픽 광학 소자는 표면에 홀로그래픽 패턴이 형성된 렌즈를 의미하며, 빛을 산란시킬 수 있다.

예를 들어, 홀로그래픽 광학 소자는 불투명 소자일 수 있다. 즉, 홀로그래픽 광학 소자는, 도 5와 같이 렌즈 내부에 분산된 불투명 소재를 포함할 수 있다. 불투명 소재는, 예를 들면 비드를 포함할 수 있다.

홀로그래픽 광학 소자는, 도 6과 같이 홀로그래픽 광학 소자(242) 및 홀로그래픽 광학 소자(242)의 적어도 한 면에 형성된 불투명 필름(244)을 포함할 수 있다. 불투명 필름(244)은 내부에 분산된 불투명 소재, 예를 들면 비드를 포함할 수 있다. 불투명 필름(244)은 표면 또는 내부의 미세한 스크래치에 의하여 형성될 수도 있다.

이와 같이, 렌즈부(240)가 홀로그래픽 광학 소자, 특히 불투명 홀로그래픽 광학 소자를 포함하면, 렌즈부(240)를 통과한 빛은 방향성을 잃고 산란되어 피사체의 전면을 비출 수 있다.

도 7은 프레넬 렌즈를 포함하는 플래시를 이용하여 촬영한 이미지를 나타내고, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따라 불투명 필름이 형성된 프레넬 렌즈를 포함하는 플래시를 이용하여 촬영한 이미지를 나타낸다.

도 7 내지 8과 같이, 불투명 필름이 형성된 프레넬 렌즈는 빛을 여러 방향으로 산란시키므로, 이미지의 일부분이 하얗게 되는 현상을 현저히 줄일 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

200: 플래시 장치
210: 몸체
220: 반사면
230: 발광 소자
240: 렌즈부
250: 형광체

Claims

바닥면과 측면으로 이루어지는 오목부를 포함하는 몸체,
상기 바닥면과 측면에 형성되는 반사면,
상기 바닥면 상에 탑재되는 발광 소자,
상기 발광 소자와 이격되어 배치되며, 상기 발광 소자로부터 출력된 광을 집광한 후 산란하여 피사체로 발산하는 렌즈부, 그리고
상기 발광 소자와 상기 렌즈부 사이에 충진되는 형광체
를 포함하고,
상기 측면과 상기 바닥면 간의 경사각은 30°이상이고 60°이하이며,
상기 렌즈부는 상기 발광 소자를 향하도록 배치된 제1 면 및 상기 제1 면의 반대 면인 제2 면을 포함하고,
상기 제1 면은 상기 발광 소자를 향하여 볼록하고,
상기 제2 면에는 회절 광학 패턴이 형성되며,
상기 제1 면에는 불투명 필름일 배치되며,
상기 불투명 필름은 내부에 분산된 불투명 소재를 포함하거나, 표면 또는 내부에 스크래치가 형성된 카메라용 플래시 장치.
제1항에 있어서,
상기 렌즈부는 불투명 회절 광학 소자(Diffractive Optical Element, DOE)를 포함하는 카메라용 플래시 장치.
제2항에 있어서,
상기 불투명 회절 광학 소자는 내부에 분산된 비드(bead)를 포함하는 카메라용 플래시 장치.
삭제
카메라 모듈, 그리고
상기 카메라 모듈의 측면에 배치된 플래시 장치를 포함하고,
상기 플래시 장치는,
바닥면과 측면으로 이루어지는 오목부를 포함하는 몸체,
상기 바닥면과 측면에 형성되는 반사면,
상기 바닥면 상에 탑재되는 발광 소자,
상기 발광 소자와 이격되어 배치되며, 상기 발광 소자로부터 출력된 광을 집광한 후 산란하여 피사체로 발산하는 렌즈부, 그리고
상기 발광 소자와 상기 렌즈부 사이에 충진되는 형광체
를 포함하고,
상기 측면과 상기 바닥면 간의 경사각은 30°이상이고 60°이하이며,
상기 렌즈부는 상기 발광 소자를 향하도록 배치된 제1 면 및 상기 제1 면의 반대 면인 제2 면을 포함하고,
상기 제1 면은 상기 발광 소자를 향하여 볼록하고,
상기 제2 면에는 회절 광학 패턴이 형성되며,
상기 제1 면에는 불투명 필름일 배치되며,
상기 불투명 필름은 내부에 분산된 불투명 소재를 포함하거나, 표면 또는 내부에 스크래치가 형성된
카메라 장치.
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