KR200359260Y1 - 광학계 구조를 갖는 휴대용 단말기용 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 촬영을 위한 광학계 구조를 갖는 휴대용 단말기에 관한 것으로서 보다 상세하게는 저배율 (실사) 촬영하여 이용하면서 고배율 (확대) 촬영을 겸용 가능하게 할 수 있도록 소형화 된 배율조절기능 광학 구조를 갖는 휴대용 단말기의 카메라 모듈에 관한 것이다.

본 고안은 휴대용 단말기에 일반 저배율 촬영 및 고배율 촬영이 가능하도록 이루어 사물의 정확한 촬영 및 풍경 또는 인물 등의 촬영 겸용 광학 구조를 갖는 휴대용 단말기용 카메라 모듈을 제공하고, 휴대용 단말기와 같은 소형 기기에 내장이 가능하도록 하나의 CCD 소자와 두개의 광학적인 경로를 구비하여 특정 광학적 경로를 선택적으로 촬영하도록 이루어 소형화를 이루고 제조 원가를 절감하며, 선명한 영상을 얻을 수 있도록 이루어진 저배율 촬영 및 고배율 촬영 겸용 광학구조를 갖는 휴대용 단말기를 제공하고자, "L"자 형태의 경통(10)을 형성하고, 경통의 일측에 볼록 렌즈(30,35), 중간에는 광각을 위한 프리즘(20)를 형성하며, 자외선 차단필터(60), 삽입 및 제거가능한 편광필터(61), 나머지 일측에 CCD 소자(40)를 형성하는 것을 특징으로 한다. 만일 경통 내부에 자외선 차단 및 편광기능을 갖춘 필터가 장착되면 반사되어 나오는 유리창안의 사물이나 차창밖의 사물까지 반사 없이 정확한 촬영이 가능하게 된다.

Description

광학계 구조를 갖는 휴대용 단말기용 카메라 모듈{Optical zoom and polarization lens camera module}

본 고안은 촬영을 위한 광학계 구조를 갖는 휴대용 단말기에 관한 것으로서 보다 상세하게는 원거리 영상을 고배율로 촬영하여 정보에 이용하면서 일반 저배율 촬영을 겸용하여 가능하게 할 수 있도록 소형화 된 근접 촬영 및 일반 촬영 겸용광학구조를 갖는 휴대용 단말기에 관한 것이다.

전자 부품의 발전에 따라서 휴대용 기기들은 매우 다양한 기능을 실현하고 있으며, 본 고안의 대상인 휴대용 단말기(핸드폰, PDA 등)의 경우에도 기본적인 휴대 통신 기기 이외에 매우 다양한 기능을 구현하고 있다.

공지된 휴대용 단말기의 고유 기능 이외에 추가된 기능을 살펴보면, 모바일 인터넷 접속이 가능하여 정보 검색이 가능하며, 간단한 정보의 기억과 검색이 가능하여 여러 유형의 개인 정보가 저장되어 사용되고 있고, 근자에는 전자 상거래의 결재 수단으로 사용되고 있기도 하며, 일반 사진을 촬영하는 카메라까지 내장하여 알려져 있다.

그러나, 상기와 같이 휴대용 단말기의 용도가 점차 널리 사용됨으로서 영상을 취득하고 저장하거나 통신할 때 그 형상을 정확히 하기 위하여 근접 촬영과 일반 촬영을 취사 선택하여 사용하는 것이 불가능하여 이용에 불편한 단점이있다. 여기서 언급하는 원거리의 고배율 촬영은 피사체와의 거리가 매우 먼(약 4~5 m 이상) 거리를 말하는 것으로서 근자 단말기의 일종으로 핸드폰들은 그 해상도가 날로 높아지고 있기는 하나 디지털 확대를 이용하면 선명한 배율의 증가는 렌즈의 경량 구조상 구현이 어려우며 따라서 무한대 촛점을 갖는 단순한 것이어서 촛점거리에 큰 비중을 두지 못하고 있는 실정인 것이다.

이러한 종래 휴대용 단말기의 카메라를 이용하여 원거리 촬영 정보를 영상으로 픽 업하여 이용할 경우 이미지 주제의 크기가 작고 디지털 줌(확대)를 할 경우 이미지의 선명도가 현저하게 떨어지는 단점이 있다.

또한, 휴대용 단말기에 원거리 정보 영상을 픽업할 수 있는 광학줌용 렌즈를 별도로 구비하는 경우에는 휴대용 단말기의 크기에 비해 소형화가 어려운 단점을 갖기도 한다. 이 경우에는 줌인,아웃이 가능한 카메라를 구비하여야 하므로 현실적으로 불가함을 알 수 있다.

따라서, 광학 배율의 촬영과 일반 영상 촬영을 모두 가능하게 하며, 소형화와 제조 원가 상의 경제성을 모두 충족하기 위해서는 하나의 프리즘 형태의 광각 구조를 갖추었다.

그리고 경통 각 부분에 있는 볼록렌즈는 경통 안으로 들어온 가시광선을 더 확대 또는 초점을 맞추는 것에 사용된다.

또한, CCD 소자에 광학적 입사 경로를 마련하여 사용하는 것이 요된다.

본 고안은 전술한 휴대용 단말기의 여러 제한점과 종래 기술의 단점을 해소하고자 안출된 것으로서 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 고안은 휴대용 단말기에 일반 촬영 및 광학 고배율 확대 촬영이 가능하도록 유동적인 광 경로와 1개의 CCD소자로서 상이한 광학 촛점을 모두 조절하여 무한대 촛점의 일반 촬영과 특정 초첨의 고배율 광학 확대 촬영을 가능하게하여 일반 영상 및 접사 영상 이미지 촬영이 가능한 고배율 광학 확대 촬영 및 일반 촬영 겸용 광학 구조를 갖는 휴대용 단말기를 제공하는 것이다.

본 고안은 휴대용 단말기와 같은 소형 기기에 내장이 가능하도록 유동적인 광학 촬영 경로를 마련하여 소형화를 이루고 제조 원가를 절감하며, 선명한 영상을얻을 수 있도록 이루어진 고배율 광학 확대 촬영 및 일반 촬영 겸용 광학 구조를갖는 휴대용 단말기를 제공하는 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위하여 이루어지는 본 고안은 대략적으로 "L"자 형태의 경통을 형성하고, 경통의 일측에 광학 고배율 확대 촬영용 렌즈, 타측에는 일반 촬영용 렌즈를 형성하며, 나머지 일측에 CCD 소자를 형성하되, CCD 소자를 향하는 광 경로에는 상기 모든 측의 광학적 경로를 형성하고, 고배율 광학 확대 촬영과 일반 촬영중 다중의 광학적 경로를 선택하도록 렌즈 이동을 위한 모터를 장착하는 것을 이른다.

도 1은 본 고안의 기본 구성을 도시한 구성도

＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＞

10 : 경통

20 : 빛의 방향전환을 위한 프리즘

30: 카메라 모듈의 최초 렌즈

40: CCD 소자

50: 렌즈의 이동을 위한 모터 및 기타 장치

60: 자외선 차단 필터

61: 삽입 및 제거가능한 편광필터

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 기술 구성에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

본 고안은 도 1에 도시한 바와 같이 프리즘을 이용하여 두 개의 광학적 경로를 90°변형하여 CCD 소자에 입사되도록 이루어지는 공지된 광학계를 이용하여 "L"자 형태의 경통(10)을 형성하고, 상기 경통에 일반 촬영용 렌즈형태를 형성하며, 모터를 동작하여 렌즈를 이동할 경우에는 고배율 광학 확대 촬영용 렌즈형태(30)를 형성하며 상기 두 개소의 광학적 초점 위치에 CCD 소자(40)를 구성한다.

또한 각 입사광이 상기 CCD 소자(40)에 촬상 되도록 이루되, 일반 촬영용 렌즈의 광학적 입사 경로에는 적외선 차단 필터, 고배율 광학 확대 촬영용 렌즈(30)의 광학적 입사 경로에는 적외선 차단필터를 형성하여 이루어진다.

상기 필터는 후단에 적외선 차단필터(60)를 마련하고, 고배율 광학 확대 촬영용 렌즈(30) 후단에 적외선 차단필터(60)를 마련하여 이루어질 수 있고, 또는 프리즘(20)의 표면에 적외선은 반사하고 가시광선은 투과시키는 코팅을 이루거나, 상기 렌즈(35)와 렌즈(30)의 표면에는 적외선 차단코팅을 이루어 별도의 필터 구성을 생략할 수도 있다.

지금부터는 편광필터(61) 에대한 전반적인 구성을 살펴보도록 한다.

편광필터의 작용은 일반 카메라를 예로 설명 할 수 있다. 편광필터를 사용하지 않은 상태에서의 유리물질을 투과하여 보이는 물체를 촬영하게 될 때는 특정 각도에서는 빛의 반사가 소량, 또는 다량으로 발생하여 물체를 가리어 뒤편에 비치는 사물이 촬영될 수 있다.

그러나 편광필터를 장착하게 되면 빛이 반사되는 것을 변광필터로 고정해 주기 때문에 물체의 이미지를 유리물질을 투과하여 반사없이 선명한 화질로 촬영 할 수 있게된다.

같은 원리를 카메라 모듈에 적용할 경우에도 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 고안은 핸드폰 등에 장착는 카메라 모듈을 구조적으로 ' 일반적인 광학줌이 불가능하여 디지털 내부에서 자체적으로 화소를 확대하는 디지털 줌으로 대체하고 있다. 하지만 이런 디지털 줌은 일반 이미지에 비해 구형되는 화질이 저하되고 이미지저장속도가 현저하게 떨어진다.

이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 고안은 휴대 기기인 휴대용 단말기에 카메라를 부가하되, 원거리의 물체를 고배율 광학 확대 촬영하여 근접 이미지를얻을 수 있는 카메라 렌즈를 부가하여 하나의 CCD 소자를 이용하여 고배율 광학 확대와 일반 촬영을 가능하도록 이룸으로서 촬영을 이용한 정보의 사용에 유익하며, 배경, 인물의 특정 부위, 정확하게 촬영할 수 있고, 고배율의 광학 확대를 위해 별도의 카메라를 휴대하지 아니하여도 가까운 영상을 취득할 수 있고, 편광필터를 사용하여 빛이 반사되어 유리물질을 투과하여 물체를 촬영하게 되는 컴퓨터모니터, 창밖의 사물이나, 수족관 안의 물고기, 창안의 물체등을 선명하게 촬영하는 등의 여러 실용적인 효과를 갖는 고안인 것이다.

Claims (3)

1. 영상 촬영용 CCD 소자와 렌즈를 갖는 휴대용 단말기에 있어서,

   "L"자 형태의 경통(10)을 형성하고, 상기 경통에 일반 촬영용 렌즈형태를 형성하며, 다른 형태에는 고배율 광학 확대 촬영용 렌즈(30)를 형성하며 프리즘(20)을 사용하여 L형태의 경통을 사용하여 경통의 마지막에 광학적 초점 위치에 CCD 소자(40)를 구성하고, 입사광이 상기 CCD 소자(40)에 촬상되도록 경통 조립체를 이루고, 상기 경통(10) 조립체는 휴대용 단말기의 일부로 이루어지는 곳에 내장할 수 있는 카메라 모듈
2. 청구항 1에 있어서, 상기 프리즘(20)의 표면에 일정 방향대의 광선을 반사하나 투과하는 필터코팅 또는 필터 막이 이루어지는 것을 특징으로 하는 고배율 광학 확대 촬영 및 일반 촬영 겸용 광학 구조를 갖는 휴대용 단말기.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 렌즈(30, 35)의 후단에 적외선 차단 필터(60)과 편광필터(61)를 부가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고배율 광학 확대 촬영 및 일반 촬영 겸용 광학 구조를 갖는 휴대용 단말기.