KR200208699Y1 - 원칩타입 초소형카메라 - Google Patents

Abstract

본 고안은 이미지센서(71)가 실장된 촬상소자(70)를 원칩구조화시키고 결상렌즈(20)도 단일구성으로 하여 렌즈캡(30)을 회전조작하는 정도로 초점거리를 조절시킬 수 있도록 함으로서 카메라의 구성부품은 물론 크기 및 무게를 획기적으로 줄일 수 있고 그 결합작업도 용이하게 할 수 있는 원칩형태 초소형카메라에 관한 것으로, 렌즈캡(30)의 상단부위 중앙으로 요홈형성된 렌즈삽입홈(35)과 조리개삽입홈(31) 안으로 단일개의 결상렌즈(20)가 삽입되면서 그 위에 조리개(10)가 억지끼움되어 설치고정되고, 렌즈홀더(30)의 상단부위인 캡체결구(62) 중앙에 요홈형성된 필터삽입홈(61)과 조절링삽입홈(67) 안으로 적외선차단필터(50)가 삽입되면서 그 위에 간격조절링(40)이 삽입설치되며, 아울러 나선(63)이 형성된 상기 렌즈홀더(60)의 캡체결구(62)에 나선이 형성된 상기 렌즈캡(30) 하단부위의 홀더체결홈(33)이 회전체결되어 결합고정되고, 이미지센서(71)가 실장된 원칩형태의 촬상소자(70)에 센서위치홈(65)이 요홈형성된 상기 렌즈홀더(60) 하단부위의 소자결합구(64)를 안착시켜 별도의 지그로 초점거리를 설정해서 이들 접면부위가 접착제(80)로 본딩결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

원칩타입 초소형카메라{A super small size camera of one chip}

본 고안은 이미지센서가 원칩형태로 구성되면서 단순화된 렌즈캡 및 렌즈홀더의 결합구조에 따라 카메라의 크기를 소형화시킨 원칩타입 초소형카메라에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이미지센서가 실장된 촬상소자를 원칩구조화시키고 결상렌즈도 단일구성으로 하여 렌즈캡을 회전조작하는 정도로 초점거리를 조절시킬 수 있도록 함으로서 카메라의 구성부품은 물론 크기 및 무게를 획기적으로 줄일 수 있고 그 결합작업도 용이하게 할 수 있는 원칩형태 초소형카메라에 관한 것이다.

일반적으로 다양한 사진 및 동영상의 연출이 가능한 화상용카메라는 필름 없이 촬영한 피사체 데이터를 디지털화 하여 저장함으로서 여러가지 다양한 목적으로 활용할 수 있는 장점을 가지고 있는 차세대 영상기록매체로 멀티미디어시대에 없어서는 안될 핵심 주변기기로서 빠르게 자리잡고 있는 추세이다.

이러한 화상용카메라는 필름이 필요 없는 디지털카메라형태가 주로 사용되며, 컴퓨터에 연결하면 바로 편집할 수 있으면서 다양한 편집효과로 앨범CD도 만들 수 있고, 프린터를 연결하면 바로 사진을 얻을 수 있으면서 저장매체를 통해 대용량 저장이 가능하다.

아울러, 화상용카메라의 기본적인 구도는 렌즈와 조리개를 거친 피사체의 상(광신호)을 이미지센서인 고체촬상소자(CCD : Charged-Coupled Device)가 받아들이고, 이를 신호변환기가 디지털신호로 바꿔 메모리카드에 저장하는 과정을 거치게 되므로 카메라의 성능은 고체촬상소자와 메모리카드의 용량에 전적으로 의존하게 된다.

또한, 기존의 일반적인 아날로그카메라의 경우 필름에 피사체 상을 결상시켰으나 고체촬상 디지털카메라의 경우에는 고체촬상소자로 대체하게 되며, 이러한 고체촬상소자를 통해 피사체 빛이 필름 대신 이 고체촬상소자에 전달되어 디지털이미지가 탄생하게 된다.

결국, 고체촬상소자는 디지털해상도를 결정하는 것으로 카메라의 정밀도를 좌우하게 되며, 렌즈에 들어온 피사체의 상을 소형의 고체촬상소자에 집결해야 하기 때문에 대형화를 중심으로 하는 기술개발이 한창 진행중에 있다.

한편, 보드타입 카메라의 분리상태 외부구조를 도시한 도 6 및 보드타입 카메라의 렌즈홀더를 촬상소자가 실장된 회로기판에 나사결합시킨 도 7에서 보는 바와같이, 지금까지의 보드타입 화상용카메라는 상하 양쪽에 일정간격을 두고 복수개의 결상렌즈(150)(151)가 설치된 렌즈캡(120)을 렌즈홀더(130)의 상단부위에 삽입고정시키고, 센서위치홈(110)이 관통형성된 상기 렌즈홀더(130)의 하단부위에 촬상소자(170)가 실장된 회로기판(180)을 별도의 체결나사(190)로써 결합고정시켰다.

아울러, 상기 렌즈캡(120)이 삽입설치된 렌즈홀더(130) 위로 렌즈후드(140)가 돌출확장된 홀더하우징(160)을 삽입시켜 별도의 체결나사로써 회로기판(180)에 위치고정시켰다.

즉, 상기 렌즈캡(120)에 삽입설치된 복수개의 결상렌즈(150)(151)를 통해 카메라의 초점거리를 조절할 수 있도록 하고, 최종적인 제품 조립전에 렌즈홀더(130) 내에 삽입된 양쪽의 상기 결상렌즈(150)(151)간의 거리를 조절한 후에 홀더하우징(160)을 상기 렌즈홀더(130) 위로 삽입시키는 한편, 특히 상기 렌즈홀더(130)의 센서위치홈(110) 안에 촬상소자(170)가 삽입위치되도록 하여 상기 렌즈홀더(130)를 상기 촬상소자(170)가 실장된 회로기판(180)에 결합고정시킴으로서 제품에 장착될 수 있는 보드형태 화상용카메라가 완성될 수 있었다.

따라서, 초점거리 조절수단으로 복수개의 결상렌즈(120)(150)가 구성됨에 따라 렌즈캡(120)과 렌즈홀더(130)의 길이가 길어지어지는 것은 물론, 특히 상기 렌즈홀더(130)와 함께 회로기판(180)에 나사결합되는 홀더하우징(160)이 상기 렌즈홀더(130) 위로 삽입되면서 촬상소자(170)가 실장된 별도의 상기 회로기판(180)에 나사고정되는 관계로 상기 회로기판(180)에 맞게 상기 홀더하우징(160)이 커질 수밖에 없으며, 아울러 전체적인 카메라의 구성요소가 복잡하면서 그 크기 및 무게도 무겁고 상대적으로 조립작업도 힘들다는 등의 단점이 있었다.

이에 본 고안은 기존의 보드타입 화상용카메라가 갖는 구조적인 제반 단점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 이미지센서가 실장된 촬상소자를 원칩구조화시키고 결상렌즈도 단일구성으로 하여 렌즈캡을 회전조작하는 정도로 피사체와의 초점거리를 조절시켜 제품 완성할 수 있도록 함으로서 카메라의 전체적인 구성부품은 물론 크기 및 무게를 획기적으로 줄일 수 있고 그 결합작업도 용이하게 할 수 있는 원칩형태 초소형카메라를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 원칩타입 초소형카메라 결합상태 사시도.

도 2는 본 고안의 원칩타입 초소형카메라 분리상태 사시도.

도 3은 본 고안의 원칩타입 초소형카메라 결합상태 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 원칩타입 초소형카메라의 렌즈캡 단면도.

도 5는 본 고안에 따른 원칩타입 초소형카메라의 렌즈홀더 단면도.

도 6은 종래기술에 의한 보드타입 카메라의 분리상태 사시도.

도 7은 종래기술에 의한 보드타입 카메라의 렌즈홀더를 촬상소자가 실장된 회로기판에 나사결합시킨 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 조리개 20 : 결상렌즈 30 : 렌즈캡

31 : 조리개삽입홈 32 : 파지돌기 33 : 홀더체결홈

34 : 렌즈안착단 35 : 렌즈삽입홈 40 : 간격조절링

50 : 적외선차단필터 60 : 렌즈홀더 61 : 필터삽입홈

62 : 캡체결구 63 : 나선 64 : 소자결합구

65 : 센서위치홈 66 : 필터안착단 67 : 조절링삽입홈

70 : 촬상소자 71 : 이미지센서 72 : 고정구

73 : 접속홈 80 : 접착제

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 원칩형태 초소형카메라는, 렌즈캡의 상단부위 중앙으로 요홈형성된 렌즈삽입홈과 조리개삽입홈 안으로 단일개의 결상렌즈가 삽입되면서 그 위에 조리개가 억지끼움되어 설치고정되고, 렌즈홀더의 상단부위인 캡체결구 중앙에 요홈형성된 필터삽입홈과 조절링삽입홈 안으로 적외선차단필터가 삽입되면서 그 위에 간격조절링이 삽입설치되며, 아울러 나선이 형성된 상기 렌즈홀더의 캡체결구에 나선이 형성된 상기 렌즈캡 하단부위의 홀더체결홈이 회전체결되어 결합고정되고, 이미지센서가 실장된 원칩형태의 촬상소자에 센서위치홈이 요홈형성된 상기 렌즈홀더 하단부위의 소자결합구를 안착시켜 별도의 지그로 초점거리를 설정해서 이들 접면부위가 접착제로 본딩결합되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 촬상소자는 테두리부분에 일정간격으로 접속홈이 형성되면서 그 사측 아래쪽으로 고정구가 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 원칩타입 초소형카메라 결합상태 외부구조를 도시한 것이고, 도 2는 본 고안의 원칩타입 초소형카메라 분리상태 외부구조를 도시한 것이며, 도 3은 본 고안의 원칩타입 초소형카메라 결합상태 내부구조를 단면도시한 것이고, 아울러 도 4와 도 5는 본 고안에 따른 원칩타입 초소형카메라의 렌즈캡(30)과 렌즈홀더(60)의 내부구조를 각각 단면도시한 것이다.

도면에서 보는 바와같이, 결상렌즈(20)를 단일구성하면서 이미지센서(71)를 촬상소자(70)에 원칩형태를 실장시켜 카메라의 전체적인 크기를 축소화하고 그 조립작업도 단순화시킬 수 있는 본 고안의 원칩형태 초소형카메라는, 렌즈캡(30)의 회전동작으로 피사체의 결상수단인 단일개의 결상렌즈(20)와 감지수단인 이미지센서(71)간의 초점거리를 보다 편리하게 조절설정할 수 있으면서, 동시에 초점거리 조절동작에 따른 렌즈캡(30)과 렌즈홀더(60)간의 유격발생은 간격조절링(40)를 통해 간격보상될 수 있고, 특히 원칩형태의 촬상소자(70)에 맞게 렌즈캡(30)과 렌즈홀더(60)가 상대적으로 크기 축소된 초소형카메라를 구성하게 된다.

즉, 복수개의 렌즈(도 6의 150,151)를 간격조절함으로서 피사체와의 초점거리를 조절할 수 있는 기존의 보드형태 화상용카메라와는 달리, 본 고안의 원칩형태 초소형카메라는 렌즈캡(30)의 회전동작에 의해 간격조절되는 단일개의 결상렌즈(20)만으도 피사체와의 초점거리를 구조적으로 정밀하게 조절할 수 있고, 특히 상기 결상렌즈(20)를 통한 결상 이미지가 감지되는 촬상소자(70)가 원칩형태로 구조개선됨으로서 상대적으로 크기 및 무게가 축소된 상기 렌즈캡(30)과 렌즈홀더(60)를 상기 촬상소자(70)에 간단하게 결합고정시킬 수 있도록 구성된다.

상기 렌즈커버(30)는 단일개의 결상렌즈(20)로 들어오는 광량을 자동조절하게 되는 광량조절수단인 조리개(10)와 함께 상기 결상렌즈(20)를 삽입시켜 안착고정시킬 수 있도록 중앙에 높이방향으로 상기 조리개(10)와 결상렌즈(20)의 해당 외경에 맞게 조리개삽입홈(31)과 렌즈삽입홈(35)이 관통형성되며, 특히 상기 조리개삽입홈(31)은 상기 조리개(10)가 억지끼움되어 위치고정될 수 있도록 형성되고, 상기 렌즈삽입홈(35)의 하단부위는 상기 결상렌즈(20)의 하단부위가 끼움안착될 수 있도록 렌즈안착단(34)이 돌출형성된다.

또한, 상기 렌즈캡(30)은 촬상소자(70) 위에 별도의 접착제(80)로 본딩고정되는 렌즈홀더(60)와 나사체결되어 회전동작될 수 있도록 요홈된 하단부위의 홀더체결홈(33)에 나선이 형성되고, 그 바깥쪽 외측부위에는 파지동작시에 마찰저항을 구조적으로 높힐 수 있도록 다수의 파지돌기(32)가 일정간격 높이방향으로 돌출형성되며, 특히 이들 파지돌기(32)는 위쪽에서 아래쪽으로 넓게 확장된 상협하광의 형태로서 파지동작을 보다 용이하게 할 수 있도록 형성됨이 바람직하다.

아울러, 상기 렌즈캡(30)이 나선을 따라 회전체결되면서 나사결합되는 렌즈홀더(60)는 열적작용이 강하면서 산란율이 작은 적외선차단필터(50)와 함께 초점거리 유격보상수단인 간격조절링(40)가 삽입고정될 수 있도록 상단부위인 캡체결구(62) 중앙에 높이방향으로 필터삽입홈(61)과 조절링삽입홈(67)이 단턱지게 관통형성되고, 특히 아래쪽의 상기 필터삽입홈(61)의 저부에는 상기 적외선차단필터(50)가 이탈되지 않고 안착고정될 수 있도록 필터안착단(66)이 단턱지게 형성되며, 이들 필터삽입홈(61)과 조절링삽입홈(67)은 상기 적외선차단필터(50)와 간격조절링(40)의 해당 외경에 맞게 요홈형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 렌즈홀더(60)는 필터삽입홈(61) 바깥쪽인 커버체결구(62) 외측에 렌즈캡(30)의 홀더체결홈(33)과 회전체결되어 나사결합될 수 있도록 나선(63)이 형성되며, 상기 커버체결구(62)보다 넓게 확장형성된 아래쪽의 일체구조인 소자결합구(64) 내측으로는 촬상소자(70)의 이미지센서(71)가 접촉되지 않고 안전하게 삽입위치될 수 있도록 센서위치홈(65)이 요홈형성된다.

아울러, 상기 렌즈홀더(60)의 소저결합구(64)와 본딩고정되는 촬상소자(70)는 결상렌즈(20)를 통해 촬상되는 피사체의 이미지를 감지하게 되는 이미지센서(71)가 그 중앙에 실장처리되어 원칩형태로 구성되며, 상기 이미지센서(71)를 중심으로 바깥쪽 테두리부분에는 일정간격으로 제품과 연결되는 접속단자(도면도시 생략)들이 통과될 수 있도록 접속홈(73)이 형성되고, 그 사측 아래쪽으로는 해당 제품에 카메라를 안착고정시킬 수 있도록 고정구(72)가 일체로 돌출형성된다.

이와같이 구성되는 본 고안의 원칩형태 초소형카메라는 도 2 및 도 3에서 보는 바와같이, 렌즈캡(30)의 상단부위 중앙으로 요홈형성된 렌즈삽입홈(35)과 조리개삽입홈(31) 안으로 먼저 단일개의 결상렌즈(20)를 삽입시켜 상기 렌즈삽입홈(35)에 안착시킨 다음, 상기 결상렌즈(20) 위로 조리개(10)를 삽입시켜 상기 조리개삽입홈(31)에 상기 조리개(10)가 억지끼움되면서 안착고정될 수 있도록 한다.

아울러, 렌즈홀더(30)의 상단부위인 캡체결구(62) 중앙에 요홈형성된 필터삽입홈(61)과 조절링삽입홈(67) 안으로 먼저 적외선차단필터(50)를 삽입시켜 상기 필터삽입홈(61)에 안착시킨 다음, 상기 적외선차단필터(50) 위로 간격조절링(40)을 삽입시켜 상기 조절링삽입홈(67)에 상기 간격조절링(40)이 안착고정될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 간격조절링(40)과 적외선차단필터(50)가 삽입설치된 렌즈홀더(60)의 캡체결구(62)에 결상렌즈(20)와 조리개(10)가 삽입설치된 렌즈캡의 홀더체결홈(33)을 삽입하여 서로 나선(63)을 따라 회전체결시킨 다음, 상기 렌즈캡(30)이 체결고정된 상기 렌즈홀더(60)를 이미지센서(71)가 실장된 원칩형태의 촬상소자(70)에 안착시켜 별도의 지그(도면도시 생략)로써 카메라의 초점거리를 조절하게 되며, 이때 상기 렌즈캡(30)을 회전동작시켜 결상렌즈(20)가 단일개로 이루어진 카메라의 초점거리를 용이하게 조절할 수 있다.

그리고, 카메라의 초점거리가 설정된 렌즈홀더 하단부위인 소자결합구와 촬상소자와의 접면부위를 별도의 접착제로 본딩결합시킴으로서 원칩형태의 초소형카메라가 완성되며, PC나 노트북 또는 휴대폰과 같은 작은 제품 및 협소한 공간에 블록형태로 설치고정하고 회로연결시켜 편리하게 사용할 수 있게 된다.

한편, 상술한 실시예는 본원고안에 의한 원칩형태 초소형카메라의 작동구조 설명이해를 용이하게 하기위한 바람직한 일 실시예로서 본 고안의 구조원리에서 벗어남이 없이 여러가지로 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것으로, 특히 결상렌즈(20)를 단일개로 구성하면서 촬상소자(70)를 원칩형태로 구조개선함에 따라 카메라의 전체적인 크기 및 무게를 줄일 수 있는 본 고안의 구조원리에서 벗어남이 없이 실시가능한 모든 실시예와 실시예의 수정도 본 고안의 권리범위에 포함됨은 이해되어야 한다.

상술한 바와 같은 본 고안의 원칩형태 초소형카메라에 의하면, 이미지센서가 실장된 촬상소자를 원칩구조화시키고 결상렌즈도 단일구성으로 하여 렌즈캡을 회전조작하는 정도로 피사체와의 초점거리를 조절시켜 제품 완성할 수 있도록 함으로서, 카메라의 전체적인 구성부품은 물론 크기 및 무게를 줄일 수 있고 그 결합작업도 용이하게 할 수 있는 것은 물론 조립공수를 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 제공된다.

이는 결과적으로, 원칩형태의 촬상소자에 따라 렌즈캡 및 렌즈홀더 등의 구성부품을 상대적으로 크기 축소화시켜 조립 완성시킬 수 있어 소형카메라가 요구되는 제품 및 공간에 다양하게 설치 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (2)

1. 렌즈캡(30)의 상단부위 중앙으로 요홈형성된 렌즈삽입홈(35)과 조리개삽입홈(31) 안으로 단일개의 결상렌즈(20)가 삽입되면서 그 위에 조리개(10)가 억지끼움되어 설치고정되고, 렌즈홀더(30)의 상단부위인 캡체결구(62) 중앙에 요홈형성된 필터삽입홈(61)과 조절링삽입홈(67) 안으로 적외선차단필터(50)가 삽입되면서 그 위에 간격조절링(40)이 삽입설치되며, 아울러 나선(63)이 형성된 상기 렌즈홀더(60)의 캡체결구(62)에 나선이 형성된 상기 렌즈캡(30) 하단부위의 홀더체결홈(33)이 회전체결되어 결합고정되고, 이미지센서(71)가 실장된 원칩형태의 촬상소자(70)에 센서위치홈(65)이 요홈형성된 상기 렌즈홀더(60) 하단부위의 소자결합구(64)를 안착시켜 별도의 지그로 초점거리를 설정해서 이들 접면부위가 접착제(80)로 본딩결합되는 것을 특징으로 하는 원칩형태 초소형카메라.
2. 제 1항에 있어서, 상기 촬상소자(70)는 테두리부분에 일정간격으로 접속홈(73)이 형성되면서 그 사측 아래쪽으로 고정구(72)가 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 원칩형태 초소형카메라.