KR102504818B1 - 휴대용 거리 측정 장치 - Google Patents

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최명원
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Abstract

레이저를 이용하여 대상물까지의 거리를 측정하는 휴대용 거리 측정 장치가 개시된다. 상기 휴대용 거리 측정 장치는 하우징과, 하우징 내에서 가상의 제1 축을 따라 순차적으로 배치된 대물 렌즈 모듈, OIS(optical image stabilization) 렌즈 모듈, 한 쌍의 프리즘 및 아이 피스 렌즈 모듈과, 하우징 내에서 상기 가상의 제1 축에 평행하게 배치된 가상의 제2 축을 따라 순차적으로 배치된 레이저 수신 렌즈 모듈 및 미러와, 제1 프리즘에 레이저를 조사하는 레이저 발생기와, 미러를 통해 레이저를 수신하는 레이저 수신 센서를 포함하며, OIS 렌즈 모듈은, 렌즈부와, 렌즈부를 제1 방향과 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 이동시키는 OIS 구동부와, 렌즈부를 제1 방향 및 제2 방향으로 이동 가능하게 지지하는 힌지 부재를 포함할 수 있다.

Description

휴대용 거리 측정 장치{POTABLE DISTANCE MEASURING APPARATUS}
본 개시는 레이저를 이용하여 거리를 측정하는 거리 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 OIS 렌즈 모듈을 구비한 휴대용 거리 측정 장치에 관한 것이다.
골프장에서 타점 위치와 목표 지점(예를 들면, 그린에 위치한 홀 또는 홀에 꽂힌 깃대)까지의 거리를 측정하기 위해 휴대용 거리 측정 장치를 이용하고 있다.
종래의 거리 측정 장치는 레이저를 이용하여 타점 위치에서 홀에 꽂혀 있는 깃대를 향해 레이저를 발사하고 깃대에 반사된 레이저를 수신하여 타점 위치에서부터 깃대까지의 거리를 측정하였다.
그런데 종래의 휴대용 거리 측정 장치를 사용자가 직접 손에 들고 거리를 측정해야 하므로 손 떨림으로 인해 거리 측정 장치에서 발사되는 레이저가 타점 위치에서부터 수백 미터 거리에 있는 깃대까지 정확하게 맞지 않는 경우가 많았다.
이에 따라, 종래의 휴대용 거리 측정기는 목표 지점까지의 거리를 정확하게 산출하는데 어려움이 있었다.
본 개시는 손 떨림을 보정하여 정확한 거리 측정이 가능한 휴대용 거리 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 개시는, 레이저를 이용하여 대상물까지의 거리를 측정하는 휴대용 거리 측정 장치에 있어서, 하우징; 및 상기 하우징 내에서 가상의 제1 축을 따라 순차적으로 배치된 대물 렌즈 모듈, OIS(optical image stabilization) 렌즈 모듈, 한 쌍의 프리즘 및 아이 피스 렌즈 모듈과, 상기 하우징 내에서 상기 가상의 제1 축에 평행하게 배치된 가상의 제2 축을 따라 순차적으로 배치된 레이저 수신 렌즈 모듈 및 미러와, 상기 한 쌍의 프리즘에 레이저를 조사하는 레이저 발생기와, 상기 미러를 통해 레이저를 수신하는 레이저 수신 센서를 포함하며, 상기 OIS 렌즈 모듈은, 렌즈부; 상기 렌즈부를 제1 방향과 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 이동시키는 OIS 구동부; 및 상기 렌즈부를 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 이동 가능하게 지지하는 힌지 부재;를 포함하는 휴대용 거리 측정 장치를 제공한다.
상기 OIS 렌즈 모듈은, 상기 렌즈부가 삽입되는 베이스; 및 상기 베이스 상부에 결합되는 상부 커버;를 더 포함하고, 상기 힌지 부재는 일 부분이 상기 상부 커버에 고정되며 나머지 부분이 상기 렌즈부와 함께 상기 베이스 내측에서 요동 가능하게 배치될 수 있다.
상기 힌지 부재는, 중앙에 광통과구멍이 형성되고 상기 렌즈부가 안착되는 지지부; 상기 지지부의 광통과구멍을 사이에 두고 상기 지지부에 대칭으로 배치되는 한 쌍의 제1 힌지와 한 쌍의 제2 힌지; 상기 한 쌍의 제1 힌지 및 상기 한 쌍의 제2 힌지의 상단부와 연결되는 제1 연결부와 제2 연결부; 상기 지지부의 광통과구멍을 사이에 두고 상기 지지부에 서로 대칭으로 배치되는 한 쌍의 제3 힌지와 한 쌍의 제4 힌지; 및 상기 한 쌍의 제3 힌지 및 상기 한 쌍의 제4 힌지의 상단부와 연결되는 제3 연결부와 제4 연결부;를 포함하고, 상기 한 쌍의 제1 힌지, 상기 한 쌍의 제2 힌지, 상기 한 쌍의 제3 힌지 및 상기 한 쌍의 제4 힌지는 각각 하단부가 상기 지지부의 일면에 연결될 수 있다.
상기 한 쌍의 제1 힌지와 상기 한 쌍의 제2 힌지는 제1 길이로 형성되고, 상기 한 쌍의 제3 힌지와 상기 한 쌍의 제4 힌지는 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이로 형성되고, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부는 상기 상부 커버에 고정되고, 상기 제3 연결부와 상기 제4 연결부는 상기 렌즈부에 고정될 수 있다.
상기 한 쌍의 제1 힌지, 상기 한 쌍의 제2 힌지, 상기 한 쌍의 제3 힌지 및 상기 한 쌍의 제4 힌지의 각 하단과 상기 지지부 사이에는 제1 절곡부가 마련되고, 상기 한 쌍의 제1 힌지의 상단과 상기 제1 연결부 사이, 상기 한 쌍의 제2 힌지의 상단과 상기 제2 연결부 사이, 상기 한 쌍의 제3 힌지의 상단과 상기 제3 연결부 사이, 및 상기 한 쌍의 제4 힌지의 상단과 상기 제4 연결부 사이에는 각각 제2 절곡부가 마련될 수 있다.
상기 한 쌍의 제1 힌지, 상기 한 쌍의 제2 힌지, 상기 한 쌍의 제3 힌지 및 상기 한 쌍의 제4 힌지는 각각, 중앙부에서 상단으로 갈수록 점차 폭이 좁아지고, 중앙부에서 하단으로 갈수록 점차 폭이 좁아지게 형성될 수 있다.
상기 제1 절곡부 및 상기 제2 절곡부의 폭은 각 힌지의 중앙부의 폭보다 좁을 수 있다.
상기 한 쌍의 제1 힌지 및 상기 한 쌍의 제2 힌지는 상기 렌즈부를 상기 제1 방향으로 이동 가능하도록 지지하고, 상기 한 쌍의 제3 힌지 및 상기 한 쌍의 제3 힌지는 상기 렌즈부를 상기 제2 방향으로 이동 가능하도록 지지할 수 있다.
상기 힌지 부재는 단일물로 사출 성형 될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치의 OIS(optical image stabilization) 렌즈 모듈을 나타낸 조립 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치의 OIS 렌즈 모듈을 나타낸 분해 사시도들이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치의 OIS 렌즈 모듈에 구비된 마그네트와 코일의 배치를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치의 OIS 렌즈 모듈에 구비된 힌지 부재를 나타낸 측면도이다.
도 8 및 도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치의 OIS 렌즈 모듈의 렌즈부가 힌지 부재에 의해 X축 방향과 Y축 방향을 따라 요동하는 구조를 보여주는 도면들이다.
이하에서 설명되는 실시 예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게, 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시의 이해를 돕기 위하여 실제 축척 대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시 될 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.
본 개시의 설명에 있어서 각 단계의 순서는 선행 단계가 논리적 및 시간적으로 반드시 후행 단계에 앞서서 수행되어야 하는 경우가 아니라면 각 단계의 순서는 비제한적으로 이해되어야 한다. 즉, 위와 같은 예외적인 경우를 제외하고는 후행 단계로 설명된 과정이 선행 단계로 설명된 과정보다 앞서서 수행되더라도 개시의 본질에는 영향이 없으며 권리범위 역시 단계의 순서에 관계없이 정의되어야 한다.
본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한, 본 개시에서 사용한 '정면', '배면', '상면', '하면', '측면', '좌측', '우측', '상부', '하부' 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의해 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
그리고, 본 명세서에서는 본 개시의 각 실시 예의 설명에 필요한 구성요소를 설명한 것이므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 일부 구성요소는 변경 또는 생략될 수도 있으며, 다른 구성요소가 추가될 수도 있다. 또한, 서로 다른 독립적인 장치에 분산되어 배치될 수도 있다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 개시가 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치를 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치를 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치(10)는 하우징(20)과, 레이저 발생기(71)와, 레이저 수신 센서(81)와, 전원을 공급하기 위한 배터리와 제어 회로를 포함하는 제어부를 포함할 수 있다.
하우징(20)의 내부에는 가상의 제1 축을 따라 대물 렌즈 모듈(40), OIS 렌즈 모듈(100) 및 아이 피스(eye piece) 렌즈 모듈(30)이 배치될 수 있다.
OIS 렌즈 모듈(100)과 아이 피스 렌즈 모듈(30) 사이에는 레이저 및 외광을 반사/투과 시키는 제1 프리즘(73)과 제2 프리즘(75)이 배치될 수 있다.
또한, 하우징(20)의 내부에는 가상의 제1 축에 평행하게 배치되는 가사의 제2 축을 따라 레이저 수신 렌즈 모듈(60) 및 미러(83)이 배치될 수 있다.
거리 측정을 위해, 레이저 발생기(71)를 온 시키면 레이저 발생기에서 레이저가 생성된다. 레이저는 제1 프리즘(73)에 반사되고 제2 프리즘(75)을 투과한 후 OIS 렌즈 모듈(100)과 대물 렌즈 모듈(40)을 투과하여 거리 측정 대상물에 조사될 수 있다.
거리 측정 대상물에 반사된 레이저는 레이저 수신 렌즈 모듈(60)을 투과하여 미러(83)에 반사된 후 레이저 수신 센서(81)에 수신된다.
제어부는 레이저 수신 센서(81)로부터 수신된 신호를 기초로 미리 설정된 프로그램에 의해 휴대용 거리 측정 장치(10)로부터 거리 측정 대상물까지의 거리를 산출할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치의 OIS(optical image stabilization) 렌즈 모듈의 구성을 설명한다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치의 OIS 렌즈 모듈을 나타낸 조립 사시도이고, 도 4 및 도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치의 OIS 렌즈 모듈을 나타낸 분해 사시도들이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, OIS 렌즈 모듈(100)은 베이스(110)와, 인쇄회로기판(120)과, 복수의 코일과 복수의 마그네트를 포함하는 OIS 구동부와, 렌즈부(170)와, 렌즈부(170)를 서로 직교하는 방향으로 요동 가능하게 지지하는 힌지 부재(150)와, 하부 커버(130) 및 상부 커버(190)를 포함할 수 있다.
베이스(110)는 Z축 방향을 따라 광통과구멍(111)이 형성되고, 측면에는 X축 방향으로 서로 마주하도록 형성된 제1 개구(113a) 및 제2 개구(113b)와 Y축 방향으로 서로 마주하도록 형성된 제3 개구(113c) 및 제4 개구(113d)가 각각 형성될 수 있다. 제1 내지 제4 개구(113a, 113b, 113c, 113d)에는 각각 제1 내지 제4 코일(131, 132, 133, 134)이 배치될 수 있다.
베이스(110)는 하부에 하부 커버(130)가 배치되고, 상부에 상부 커버(190)가 배치될 수 있다. 이 경우, 하부 커버(130)와 상부 커버(190)는 Z축 방향을 따라 간격을 두고 베이스(110)에 결합될 수 있다.
인쇄회로기판(120)은 베이스(110)를 둘러싸도록 베이스(110)의 외측에 배치될 수 있다. 이 경우, 인쇄회로기판(120)은 베이스(110)의 제1 내지 제4 개구(113a, 113b, 113c, 113d)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 이는 제1 내지 제4 코일(131, 132, 133, 134)이 각각 제1 내지 제4 개구(113a, 113b, 113c, 113d)에 삽입되도록 고려한 것이다.
인쇄회로기판(120)은 쉽게 휘어질 수 있는 FPCB(flexible printed circuit board)일 수 있다. 이에 따라, 베이스(110)의 외측을 따라 밀착되게 배치될 수 있다.
하부 커버(130)는 중앙에 광통과구멍(131)이 형성된 링 형상으로 이루어질 수 있다.
하부 커버(130)는 복수의 체결 나사(132)를 통해 베이스(100)의 하부에 분리 가능하게 체결될 수 있다. 체결 나사(132)는 하부 커버(130)에 형성된 복수의 제1 체결 구멍(133)을 관통하여 베이스(100)의 하부에 형성된 복수의 제2 체결 구멍(115)에 각각 체결될 수 있다.
하부 커버(130)는 상면에 제1 커넥터(135)가 배치되고 하면에 제2 커넥터(137)가 배치될 수 있다. 하부 커버(130)는 제1 및 제2 커넥터(135, 137)가 각각 전기적으로 연결되는 회로가 형성된 인쇄회로기판일 수 있다.
제1 커넥터(135)는 인쇄회로기판(120)에 마련된 접속 단자(121)가 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 커넥터(137)는 휴대용 거리 측정 장치(10)의 제어부 및 전원부와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제어부 및 전원부로부터 제2 커넥터(137)를 통해 각각 인가되는 제어 신호 및 작동 전류는 제1 커넥터(135)를 통해 인쇄회로기판(120)으로 전달될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치의 OIS 렌즈 모듈에 구비된 마그네트와 코일의 배치를 나타낸 평면도이다.
도 6을 참조하면, OIS 구동부는 제1 내지 제4 코일(131, 132, 133, 134)과 이에 각각 대응하는 제1 내지 제4 마그네트(141, 142, 143, 144)를 포함할 수 있다.
제1 코일(131)과 제1 마그네트(141) 그리고 제2 코일(132)과 제2 마그네트(142)는 손떨림 보정을 위해 렌즈부(170)를 X축 방향으로 이동시키는 제1 OIS 구동부를 이룬다. 제1 OIS 구동부는 제1 코일(131)과 제2 코일(132)에 인가되는 전류의 방향에 따라 제1 마그네트(141)와 제2 마그네트(142)의 상호 작용을 통해 렌즈부(170)를 +X축 방향 또는 -X축 방향으로 이동시킨다.
제1 코일(131)과 제2 코일(132)은 렌즈부(170)를 사이에 두고 동일한 축(예를 들면, X축) 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 코일(131)은 제1 마그네트(141)와 소정 간격을 두고 대응하도록 배치되고, 제2 코일(132)은 제2 마그네트(142)와 소정 간격을 두고 대응하도록 배치될 수 있다.
인쇄회로기판(120)은 복수의 홀센서가 실장될 수 있다. 복수의 홀센서 중 제1 홀센서는 폐곡선 형상의 제1 코일(131) 내측에 위치하여 제1 마그네트(141)의 이동을 감지하고, 제2 홀센서는 폐곡선 형상의 제2 코일(132) 내측에 위치하여 제2 마그네트(142)의 이동을 감지할 수 있다. 휴대용 거리 측정 장치(10)의 제어부는 제1 및 제2 홀센서에 의해 감지된 신호에 기초하여 렌즈부(170)의 X축 방향 제어를 수행할 수 있다.
제3 코일(133)과 제3 마그네트(143) 그리고 제4 코일(134)과 제4 마그네트(144)는 손떨림 보정을 위해 렌즈부(170)를 Y축 방향으로 이동시키는 제2 OIS 구동부를 이룬다. 제2 OIS 구동부는 제3 코일(133)과 제4 코일(134)에 인가되는 전류의 방향에 따라 제3 마그네트(143)와 제4 마그네트(144)의 상호 작용을 통해 렌즈부(170)를 +Y축 방향 또는 -Y축 방향으로 이동시킨다.
제3 코일(133)과 제4 코일(134)은 렌즈부(170)를 사이에 두고 동일한 축(예를 들면, Y축) 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 제3 코일(133)은 제3 마그네트(143)와 소정 간격을 두고 대응하도록 배치되고, 제4 코일(134)은 제4 마그네트(144)와 소정 간격을 두고 대응하도록 배치될 수 있다.
인쇄회로기판(120)에 실장된 복수의 홀센서 중 제3 홀센서는 폐곡선 형상의 제3 코일(133) 내측에 위치하여 제3 마그네트(143)의 이동을 감지하고, 제4 홀센서는 폐곡선 형상의 제4 코일(134) 내측에 위치하여 제4 마그네트(144)의 이동을 감지할 수 있다. 휴대용 거리 측정 장치(10)의 제어부는 제3 및 제4 홀센서에 의해 감지된 신호에 기초하여 렌즈부(170)의 Y축 방향 제어를 수행할 수 있다.
도 4를 참조하면, 힌지 부재(150)는 베이스(110) 내측에 배치되어 렌즈부(170)를 X축 및 Y축 방향으로 요동 가능하게 지지할 수 있다. 예를 들면, 힌지 부재(150)는 OIS 구동부에 인가되는 전류의 방향에 따라 X축 및 Y축 방향으로 렌즈부(170)의 위치를 변경시킬 수 있다.
힌지 부재(150)는 지지부(152)와, 제1 내지 제4 힌지(153a, 153b, 155a, 155b)와, 제1 내지 제4 연결부(154a, 154b, 156a, 156b)를 포함할 수 있다. 힌지 부재(150)는 사출 성형됨에 따라 힌지 부재(150)를 이루는 구성들이 일체로 형성될 수 있다.
지지부(152)는 중앙에 광통과구멍(151)이 형성되고 렌즈부(170)가 안착될 수 있다. 이 경우, 렌즈부(170)는 하부가 지지부(152)에 본딩될 수 있다. 광통과구멍(151)은 렌즈부(170)이 렌즈(172)의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다.
한 쌍의 제1 힌지(153a)는 고정부(152)의 제1 측변 양측 코너부에 하단이 각각 연결될 수 있다. 한 쌍의 제1 힌지(153a)는 동일한 제1 길이를 가지며 Z축 방향으로 평행하게 배치될 수 있다.
한 쌍의 제1 힌지(153a)는 상단이 각각 제1 연결부(154a)에 연결될 수 있다. 제1 연결부(154a)는 베이스(110) 상부에 결합되는 상부 커버(190)에 고정될 수 있다. 예를 들면, 제1 연결부(154a)는 접착제에 의해 상부 커버(190)의 저면에 본딩될 수 있다.
한 쌍의 제2 힌지(153b)는 고정부(152)의 제1 측변과 마주하는 제2 측변의 양측 코너부에 하단이 각각 연결될 수 있다. 한 쌍의 제2 힌지(153b)는 한 쌍의 제1 힌지(153a)와 동일한 제1 길이를 가지며 Z축 방향으로 평행하게 배치될 수 있다.
한 쌍의 제2 힌지(153b)는 상단이 각각 제2 연결부(154b)에 연결될 수 있다. 제2 연결부(154b)는 제1 연결부(154a)와 마찬가지로 접착제에 의해 상부 커버(190)의 저면에 본딩될 수 있다.
한 쌍의 제1 힌지(153a)와 한 쌍의 제2 힌지(153b)는 광통과구멍(151)을 중심으로 하여 서로 대칭으로 배치될 수 있다. 한 쌍의 제1 힌지(153a)와 한 쌍의 제2 힌지(153b)는 렌즈부(170)가 X축 방향을 따라 요동하도록 하단과 상단이 각각 휘어질 수 있다.
한 쌍의 제3 힌지(155a)는 고정부(152)의 제3 측변 양측 코너부에 하단이 각각 연결될 수 있다. 고정부(152)의 제3 측변은 고정부(152)의 제1 측면 및 제2 측변의 서로 마주하는 일단부를 잇는다. 한 쌍의 제3 힌지(155a)는 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이를 가지며 Z축 방향으로 평행하게 배치될 수 있다.
한 쌍의 제3 힌지(155a)는 상단이 각각 제3 연결부(156a)에 연결될 수 있다. 제3 연결부(156a)는 렌즈부(170)의 제1 연장부(173)에 고정될 수 있다. 예를 들면, 제3 연결부(156a)는 접착제에 의해 렌즈부(170)의 제1 연장부(173)의 저면에 본딩될 수 있다.
한 쌍의 제4 힌지(155b)는 고정부(152)의 제3 측변과 마주하는 제4 측변의 양측 코너부에 하단이 각각 연결될 수 있다. 고정부(152)의 제4 측변은 고정부(152)의 제1 측면 및 제2 측변의 서로 마주하는 타단부를 잇는다. 한 쌍의 제4 힌지(155b)는 한 쌍의 제3 힌지(155a)와 동일한 제2 길이를 가지며 Z축 방향으로 평행하게 배치될 수 있다.
한 쌍의 제4 힌지(155b)는 상단이 각각 제4 연결부(156b)에 연결될 수 있다. 제3 연결부(156b)는 렌즈부(170)의 제2 연장부(175)에 고정될 수 있다. 예를 들면, 제3 연결부(156b)는 접착제에 의해 렌즈부(170)의 제2 연장부(175)의 저면에 본딩될 수 있다. 이 경우, 렌즈부(170)의 제1 및 제2 연장부(173, 175)는 서로 렌즈부(170)의 렌즈(172)를 사이에 두고 반대편에 배치될 수 있다.
한 쌍의 제3 힌지(155a)와 한 쌍의 제4 힌지(155b)는 광통과구멍(151)을 중심으로 하여 서로 대칭으로 배치될 수 있다. 한 쌍의 제3 힌지(155a)와 한 쌍의 제4 힌지(155b)는 렌즈부(170)가 Y축 방향을 따라 요동하도록 하단과 상단이 각각 휘어질 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 제1 힌지(153a)의 구조를 상세하게 설명한다. 제2 내지 제4 힌지(153b, 153c, 153d)의 구조는 제1 힌지(153a)의 구조와 실질적으로 동일하므로 설명을 생략한다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치의 OIS 렌즈 모듈에 구비된 힌지 부재를 나타낸 측면도이다.
도 7을 참조하면, 제1 힌지(153a)는 제1 부분(B)과 제1 부분(B)의 하측 및 상측에 각각 연장 형성된 제2 부분(A) 및 제3 부분(C)을 포함할 수 있다.
제1 부분(B)은 제1 폭(W1)을 가지며 대략 직사각형 단면을 가질 수 있다. 제2 부분(A)은 제1 부분(B)에서 고정부(152) 측에 인접하는 방향으로 갈수록 점차 폭이 좁아지며 대략 역삼각형의 단면을 가질 수 있다. 제3 부분(C)은 제1 부분(B)에서 제1 연결부(154a) 측에 인접하는 방향으로 갈수록 점차 폭이 좁아지며 대략 삼각형의 단면을 가질 수 있다.
제2 부분(B)과 고정부(152) 사이에는 힌지점인 제1 절곡부(H1)가 배치되고, 제3 부분(C)과 제1 연결부(154a) 사이에는 다른 힌지점인 제2 절곡부(H2)가 배치될 수 있다.
제1 절곡부(H1)의 제2 폭(W2)은 중앙부(A)의 제1 폭(W2)보다 좁게 형성됨에 따라, 쉽게 절곡될 수 있다. 제2 절곡부(H2)의 폭은 중앙부(A)의 제1 폭(W2)보다 좁게 형성될 수 있으며 실질적으로 제1 절곡부(H1)의 제1 폭(H1)과 동일하게 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 절곡부(H1) 및 제2 절곡부(H2)는 제1 힌지(153a)의 중심선(Z축 방향을 따르는 가상의 선) 상에 위치하도록 서로 대칭 배치될 수 있다.
제1 힌지(153a)는 제1 절곡부(H1)를 중심으로 선회할 수 있고, 제2 절곡부(H2)를 중심으로 선회할 수 있다. 이와 같은 제1 힌지(153a)의 선회 동작에 의해 렌즈부(170)가 +X축 방향 및 -X축 방향으로 이동하도록 렌즈부(170)를 지지할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 OIS 구동부의 구동에 따라 렌즈부(170)가 힌지 부재(150)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 지지되는 동작을 설명한다.
도 8 및 도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 휴대용 거리 측정 장치의 OIS 렌즈 모듈의 렌즈부가 힌지 부재에 의해 X축 방향과 Y축 방향을 따라 요동하는 구조를 보여주는 도면들이다.
도 8을 참조하면, 제1 코일(131)에 전류가 제1 방향으로 인가되고 제2 코일(132)에 전류가 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 인가될 수 있다. 이 경우, 제1 코일(131)과 제1 마그네트(141) 사이에 인력이 작용하고 제2 코일(132)과 제2 마그네트(142) 사이에 척력이 작용할 수 있다. 이에 따라, 렌즈부(170)를 +X축 방향(도 8에서 좌측 방향)으로 이동하려는 힘이 렌즈부(170)에 제공된다.
이때, 한 쌍의 제1 힌지(153a)와 한 쌍의 제2 힌지(153b)는 각각 제1 및 제2 절곡부(H1, H2)가 절곡된다. 이와 동시에 렌즈부(170)는 한 쌍의 제1 힌지(153a)와 한 쌍의 제2 힌지(153b)에 의해 지지되면서 +X축 방향으로 소정 거리 이동할 수 있다. 이 경우, 힌지 부재(150)의 제1 및 제2 연결부(154a, 154b)는 상부 커버(190)에 고정되고, 힌지 부재(150)의 지지부(152)가 렌즈부(170)와 함께 +X축 방향으로 이동한다.
반대로, 제1 코일(131)에 전류가 제2 방향으로 인가되고 제2 코일(132)에 전류가 제1 방향으로 인가될 수 있다. 이 경우, 제1 코일(131)과 제1 마그네트(141) 사이에 척력이 작용하고 제2 코일(132)과 제2 마그네트(142) 사이에 인력이 작용할 수 있다. 이에 따라, 렌즈부(170)를 -X축 방향(도 8에서 우측 방향)으로 이동하려는 힘이 렌즈부(170)에 제공된다.
이때, 한 쌍의 제1 힌지(153a)와 한 쌍의 제2 힌지(153b)는 각각 제1 및 제2 절곡부(H1, H2)가 절곡된다. 이와 동시에 렌즈부(170)는 한 쌍의 제1 힌지(153a)와 한 쌍의 제2 힌지(153b)에 의해 지지되면서 -X축 방향으로 소정 거리 이동할 수 있다. 이 경우, 힌지 부재(150)의 제1 및 제2 연결부(154a, 154b)는 상부 커버(190)에 고정되고, 힌지 부재(150)의 지지부(152)가 렌즈부(170)와 함께 -X축 방향으로 이동한다.
한 쌍의 제1 힌지(153a)와 한 쌍의 제2 힌지(153b)는 평면에서 볼 때 사각형의 각 꼭지점에 위치함에 따라, 렌즈부(170)는 X축 방향을 따라 이동 시 뒤틀림 없이 직선으로 X축 방향을 따라 이동할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제3 코일(133)에 전류가 제1 방향으로 인가되고 제4 코일(134)에 전류가 제2 방향으로 인가될 수 있다. 이 경우, 제3 코일(133)과 제3 마그네트(143) 사이에 인력이 작용하고 제4 코일(134)과 제4 마그네트(144) 사이에 척력이 작용할 수 있다. 이에 따라, 렌즈부(170)를 +Y축 방향(도 9에서 좌측 방향)으로 이동하려는 힘이 렌즈부(170)에 제공된다.
이때, 한 쌍의 제3 힌지(155a)와 한 쌍의 제4 힌지(155b)는 각각 제1 및 제2 절곡부(H1, H2)가 절곡된다. 이와 동시에 렌즈부(170)는 한 쌍의 제3 힌지(155a)와 한 쌍의 제4 힌지(155b)에 의해 지지되면서 +Y축 방향으로 소정 거리 이동할 수 있다. 이 경우, 힌지 부재(150)의 제3 및 제4 연결부(156a, 156b)는 렌즈부(170)의 제1 및 제2 연장부(173, 175)에 고정되고, 힌지 부재(150)의 지지부(152)가 렌즈부(170)와 함께 +Y축 방향으로 이동한다.
반대로, 제3 코일(133)에 전류가 제2 방향으로 인가되고 제4 코일(134)에 전류가 제1 방향으로 인가될 수 있다. 이 경우, 제3 코일(133)과 제3 마그네트(143) 사이에 척력이 작용하고 제4 코일(134)과 제4 마그네트(144) 사이에 인력이 작용할 수 있다. 이에 따라, 렌즈부(170)를 -Y축 방향(도 9에서 우측 방향)으로 이동하려는 힘이 렌즈부(170)에 제공된다.
이때, 한 쌍의 제3 힌지(155a)와 한 쌍의 제4 힌지(155b)는 각각 제1 및 제2 절곡부(H1, H2)가 절곡된다. 이와 동시에 렌즈부(170)는 한 쌍의 제3 힌지(155a)와 한 쌍의 제4 힌지(155b)에 의해 지지되면서 -Y축 방향으로 소정 거리 이동할 수 있다. 이 경우, 힌지 부재(150)의 제3 및 제4 연결부(156a, 156b)는 렌즈부(170)의 제1 및 제2 연장부(173, 175)에 고정되고, 힌지 부재(150)의 지지부(152)가 렌즈부(170)와 함께 -Y축 방향으로 이동한다.
한 쌍의 제3 힌지(155a)와 한 쌍의 제4 힌지(155b)는 평면에서 볼 때 사각형의 각 꼭지점에 위치함에 따라, 렌즈부(170)는 Y축 방향을 따라 이동 시 뒤틀림 없이 직선으로 Y축 방향을 따라 이동할 수 있다.
이와 같이, 본 개시에서는, 렌즈부(170)는 OIS 구동부의 동작 시 힌지 부재(150)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 요동 가능하게 지지됨에 따라 손떨림 보정이 가능하다.
다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 렌즈부(170)는 제1 내지 제4 마그네트(141, 142, 143, 144)가 각각 4방에 고정될 수 있다.
렌즈부(170)는 힌지 부재(150)의 제1 내지 제4 힌지(153a, 153b, 155a, 155b)에 의 둘러싸인 상태로 힌지 부재(150)와 함께 베이스(110) 내측에 요동 가능하게 배치될 수 있다.
상부 커버(190)는 중앙에 광통과구멍(191)이 형성되고, 양측에 각각 걸림구멍(193, 195)이 형성될 수 있다.
한 쌍의 걸림구멍(193, 195)은 각각 베이스(110)의 외측에 형성된 한 쌍이 걸림돌기(115, 117)가 스냅 핏(snap fit) 방식으로 분리 가능하게 결합될 수 있다.
상부 커버(190)는 저면 양측 부분(197a, 197b)에 각각 힌지 부재(150)의 제1 및 제2 연결부(154a, 154b)가 접착제에 의해 본딩될 수 있다. 이에 따라, 힌지 부재(150)를 이루는 구성들 중에서 제1 및 제2 연결부(154a, 154b)를 제외한 나머지 구성들은 렌즈부(170)와 함께 X축 및 Y축 방향으로 요동할 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안될 것이다.
10: 휴대용 거리 측정 장치
100: OIS 렌즈 모듈
110: 베이스
120: 인쇄회로기판
130: 하부 커버
150: 힌지 부재
170: 렌즈부
190: 상부 커버

Claims (9)

  1. 레이저를 이용하여 대상물까지의 거리를 측정하는 거리 측정 장치에 있어서,
    하우징; 및
    상기 하우징 내에서 가상의 제1 축을 따라 순차적으로 배치된 대물 렌즈 모듈, OIS(optical image stabilization) 렌즈 모듈, 한 쌍의 프리즘 및 아이 피스 렌즈 모듈과,
    상기 하우징 내에서 상기 가상의 제1 축에 평행하게 배치된 가상의 제2 축을 따라 순차적으로 배치된 레이저 수신 렌즈 모듈 및 미러와,
    상기 한 쌍의 프리즘에 레이저를 조사하는 레이저 발생기와,
    상기 미러를 통해 레이저를 수신하는 레이저 수신 센서를 포함하며,
    상기 OIS 렌즈 모듈은,
    렌즈부;
    상기 렌즈부를 제1 방향과 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 이동시키는 OIS 구동부;
    상기 렌즈부를 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 이동 가능하게 지지하는 힌지 부재;
    상기 렌즈부가 삽입되는 베이스; 및
    상기 베이스 상부에 결합되는 상부 커버;를 포함하고,
    상기 힌지 부재는 일 부분이 상기 상부 커버에 고정되며 나머지 부분이 상기 렌즈부와 함께 상기 베이스 내측에서 요동 가능하게 배치되고,
    상기 힌지 부재는,
    중앙에 광통과구멍이 형성되고 상기 렌즈부가 안착되는 지지부;
    상기 지지부의 광통과구멍을 사이에 두고 상기 지지부에 대칭으로 배치되는 한 쌍의 제1 힌지와 한 쌍의 제2 힌지;
    상기 한 쌍의 제1 힌지 및 상기 한 쌍의 제2 힌지의 상단부와 연결되는 제1 연결부와 제2 연결부;
    상기 지지부의 광통과 구멍을 사이에 두고 상기 지지부에 서로 대칭으로 배치되는 한 쌍의 제3 힌지와 한 쌍의 제4 힌지; 및
    상기 한 쌍의 제3 힌지 및 상기 한 쌍의 제4 힌지의 상단부와 연결되는 제3 연결부와 제4 연결부;를 포함하고,
    상기 한 쌍의 제1 힌지, 상기 한 쌍의 제2 힌지, 상기 한 쌍의 제3 힌지 및 상기 한 쌍의 제4 힌지는 각각 하단부가 상기 지지부의 일면에 연결되고,
    상기 한 쌍의 제1 힌지 및 상기 한 쌍의 제2 힌지는 상기 렌즈부를 상기 제1 방향으로 이동 가능하도록 절곡되고, 상기 한 쌍의 제3 힌지 및 상기 한 쌍의 제3 힌지는 상기 렌즈부를 상기 제2 방향으로 이동 가능하도록 절곡되는, 거리 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제1 힌지와 상기 한 쌍의 제2 힌지는 제1 길이로 형성되고,
    상기 한 쌍의 제3 힌지와 상기 한 쌍의 제4 힌지는 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이로 형성되고,
    상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부는 상기 상부 커버에 고정되고,
    상기 제3 연결부와 상기 제4 연결부는 상기 렌즈부에 고정되는, 거리 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제1 힌지, 상기 한 쌍의 제2 힌지, 상기 한 쌍의 제3 힌지 및 상기 한 쌍의 제4 힌지의 각 하단과 상기 지지부 사이에는 제1 절곡부가 마련되고,
    상기 한 쌍의 제1 힌지의 상단과 상기 제1 연결부 사이, 상기 한 쌍의 제2 힌지의 상단과 상기 제2 연결부 사이, 상기 한 쌍의 제3 힌지의 상단과 상기 제3 연결부 사이, 및 상기 한 쌍의 제4 힌지의 상단과 상기 제4 연결부 사이에는 각각 제2 절곡부가 마련되는, 거리 측정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제1 힌지, 상기 한 쌍의 제2 힌지, 상기 한 쌍의 제3 힌지 및 상기 한 쌍의 제4 힌지는 각각,
    중앙부에서 상단으로 갈수록 점차 폭이 좁아지고, 중앙부에서 하단으로 갈수록 점차 폭이 좁아지는, 거리 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 절곡부 및 상기 제2 절곡부의 폭은 각 힌지의 중앙부의 폭보다 작은, 거리 측정 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 힌지 부재는 단일물로 사출 성형된, 거리 측정 장치.
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