KR20060084131A - 정보통신기기용 소형 카메라장치 - Google Patents

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KR20060084131A
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Abstract

본 발명은 카메라의 크기를 소형화시키고 줌과 오토포커싱 기능을 구현한 정보통신기기용 소형 카메라장치에 관한 것이다.
본 발명은 케이싱에 고정되는 이미지센서,이미지센서와 일정하게 이격되어 상기 케이싱에 고정되는 고정렌즈부, 고정렌즈부와 이미지센서의 사이에서 광축 방향으로 유동하는 제 1 가동렌즈부, 고정렌즈부 및 제 1 가동렌즈부와 함께 피사체의 영상을 접하여 광축 방향으로 유동하는 제 2 가동렌즈부, 케이싱에 고정되어 제 1 가동렌즈부 및 제 2 가동렌즈부를 광축 방향으로 유동하도록 안내하는 가이드수단, 고정렌즈부 또는 케이스에 고정되고, 광축에 수직한 방향으로 극성이 분할된 마그네트, 제 1 가동렌즈부에 고정되고 전류가 인가되면 마그네트에서 발생하는 자속에 의해 광축 방향으로 구동되도록 권선된 제 1 코일, 제 2 가동렌즈부에 고정되고 전류가 인가되면 마그네트에서 발생하는 자속에 의해 광축 방향으로 구동되도록 권선된 제 2 코일 및 제 1 코일 및 제 2 코일에 인가되는 전류의 양과 방향을 조절하며 이미지센서를 제어하는 제어부를 갖는다. 따라서, 크기의 소형화뿐만 아니라, 우수한 오토포커싱 기능으로 선명도가 향상되고 줌 기능이 실현된다.
정보통신기기, 카메라, 줌

Description

정보통신기기용 소형 카메라장치{Small camera device for communication machine}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 구현되는 카메라 장치를 도시한 분해사시도,
도 2는 도 1에 도시한 카메라 장치의 결합사시도,
도 3은 도 1에 도시한 카메라장치가 구동되는 원리를 설명하기 위한 개략도,
도 4는 도 2에 도시한 카메라 장치의 단면도,
도 5는 도 2에 도시한 카메라장치가 구동되는 것을 도시한 단면도,
도 5는 도 2에 도시한 카메라장치가 구동되는 것을 도시한 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 케이싱 200 : 이미지센서
300 : 고정렌즈부 310 : 렌즈모듈군
320 : 렌즈가이드 330 : 가이드공
340 : 고정돌기 400 : 제 1 가동렌즈부
410 : 렌즈모듈군 420 : 렌즈가이드
430 : 가이드공 500 : 제 2 가동렌즈부
510 : 렌즈모듈군 520 : 렌즈가이드
530 : 가이드공 600 : 가이드축
700 : 마그네트 800 : 제 1 코일
810 : 제 2 코일 900 : 제어부
910 : 압축스프링 920 : 제 1 요크
921 : 제 2 요크 930 : 판넬형스프링
940 : 노이즈패드
본 발명은 정보통신기기용 소형 카메라장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원이 인가되는 코일과 마그네트 간에 발생하는 자기력을 활용하여 렌즈모듈군을 유동케 함으로써, 카메라 크기를 소형화시키면서 줌과 오토포커싱 기능을 갖는 정보통신기기용 소형 카메라장치에 관한 것이다.
최근에 들어, 소형 카메라가 장착된 휴대폰이 일반적으로 보급되면서 일상에서 어렵지 않게 다양한 모습들을 이미지화 할 수 있게 되었고, 사용자들은 더욱 고화질로 현상된 사진과 고성능의 소형 카메라를 소유하고자 하는 욕구가 발생되고 있다.
또한, 상기 휴대폰 뿐만 아니라, 디지털 카메라, PDA, 컴퓨터 등과 같은 다양한 정보통신기기에 소형 카메라가 장착되어 소기의 기능을 실현하고 있으며, 상기 정보통신기기는 대부분이 축소 지향적으로 제작되는바, 이에 결합되는 카메라도 마찬가지로 소형화하여야 하는 기술적인 문제로 기존에는 렌즈를 고정하는 방식이 채용되어 왔다.
따라서, 사용자는 임의로 초점거리를 조정할 수가 없으므로 소형 카메라 제작 시에 설정된 고정배율에 의하여 일정한 촬영거리 이내에서만 피사체의 촬영이 가능하고, 설정된 촬영거리를 벗어나서 촬영하는 경우에는 급격히 출력 이미지의 선명도가 떨어지는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 보완하기 위해 펌웨어적인 방식으로 이미지센서에 포착된 영상을 디지털화하여 확대하는 것도 가능하지만 사용자의 욕구를 충족할 만큼의 화질을 개선하기 어려운 점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전원 인가시의 코일과 마그네트간에서 생성되는 자기력으로 렌즈모듈군을 유동케 하여 카메라장치를 소형화 시키면서, 원거리 촬영이 가능한 광학 줌 기능과 미세하게 초점을 조절하여 선명도를 향상하는 오토포커싱 기능을 가지는 정보통신기기용 소형 카메라장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 케이싱에 고정되어 피사체의 영상이 촬상되는 이미지센서, 상기 이미지센서와 일정하게 이격되어 상기 케이싱에 고정되는 고정렌즈부, 상기 고정렌즈부와 상기 이미지센서의 사이에서 광축 방향으로 유동하는 제 1 가동렌즈부, 상기 고정렌즈부 와 상기 피사체의 사이에 서 광축 방향으로 유동하는 제 2 가동렌즈부, 상기 케이싱에 고정되어 상기 제 1 가동렌즈부 및 제 2 가동렌즈부를 광축 방향으로 유동하도록 안내하는 가이드수단, 상기 고정렌즈부 또는 케이스에 고정되고, 광축에 수직한 방향으로 극성이 분할된 마그네트, 상기 제 1 가동렌즈부에 고정되고, 전류가 인가되면 상기 마그네트에서 발생하는 자속에 의해 광축 방향으로 구동되도록 권선된 제 1 코일, 상기 제 2 가동렌즈부에 고정되고, 전류가 인가되면 상기 마그네트에서 발생하는 자속에 의해 광축 방향으로 구동되도록 권선된 제 2 코일 및 상기 제 1 코일 및 제 2 코일에 인가되는 전류의 양과 방향을 조절하며, 상기 이미지센서를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 마그네트에서 발생되는 자속을 상기 제 1 코일 및 제 2 코일로 유도하고 상기 코일을 통과한 자속을 다시 상기 마그네트로 복귀시키기 위한 요크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 케이싱의 광축면에 고정되고 상기 제 1 가동렌즈부 및 제 2 가동렌즈부의 일측에 전원 도통되도록 연결되어, 상기 이미지센서가 형성하는 광축 배열을 이탈하지 않도록 탄성 지지하면서, 제 1 코일 및 제 2 코일에 전원 공급하는 패널형 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 가동렌즈부 및 제 2 가동렌즈부를 초기 위치로 이동시키도록 소정의 힘을 가하는 복원수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 복원수단은 고정렌즈부 또는 케이스에 지지되어 상기 제 1 가동렌즈부에 탄성력을 가하는 압축스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 고정렌즈부는, 광축으로 배열된 다수의 렌즈로 이루어진 렌즈모듈군 및 상기 렌즈모듈군과 결합하여 상기 케이싱에 고정되는 렌즈가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 렌즈가이드에 상기 마그네트가 부착되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 마그네트가, 서로 광축선을 향하여 마주보는 면의 극성이 동일하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 가동렌즈부는, 광축으로 배열된 다수의 렌즈로 이루어진 렌즈모듈군 및 상기 렌즈모듈군과 결합하여 상기 가이드수단을 따라 유동하는 렌즈가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 가동렌즈부는, 광축으로 배열된 다수의 렌즈로 이루어진 렌즈모듈군 및 상기 렌즈모듈군과 결합하여 상기 가이드수단을 따라 유동하는 렌즈가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드수단은, 상기 고정렌즈부와 상기 제 1 가동렌즈부 및 제 2 가동렌즈부의 소정의 위치에 마련된 가이드공과 결합하여 광축 방향으로 유동 안내하는 가이드축으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 제 1 코일 및 제 2 코일 중에 하나 이상을 구동하기 위해 전류를 제 각각 인가하여 구동폭을 조절함으로써, 상기 이미지센서에 촬상되는 영상의 광학 줌을 조정하며, 상기 제 1 코일 및 제 2 코일 중에 하나 이상을 구동하기 위해 전류를 제 각각 인가하여 구동폭을 미세하게 조절함으로써, 상기 이미지 센서에 촬상되는 영상을 선명하게 조정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 제 1 코일에 약한 전류를 인가하여 상기 제 1 가동렌즈부를 미세하게 이동시켜 동일 광축선상의 고정렌즈부와 제 2 가동렌즈부를 통과하여 상기 이미지센서에 촬상되는 영상의 초점을 선명하게 조정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 제 2 코일에 강한 전류를 인가하여 상기 제 2 가동렌즈부를 큰 폭으로 이동시켜 동일 광축선상의 고정렌즈부와 제 1 가동렌즈부를 통과하여 상기 이미지센서에 촬상되는 영상에 대한 광학 줌을 실행하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 정보통신기기용 카메라장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 카메라장치의 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 결합사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 소형 카메라장치는 케이싱(100)에 고정되는 이미지센서(200)와 이미지센서(200)와 일정한 간격으로 이격되어 케이싱(100)에 고정되는 고정렌즈부(300)와, 고정렌즈부(300)와 이미지센서(200)의 사이에서 광축 방향으로 유동하는 제 1 가동렌즈부(400)와 고정렌즈부(300)보다 먼저 피사체의 영상을 접하여 광축 방향으로 유동하는 제 2 가동렌즈부(500)와, 상기 제 1 가동렌즈부(400) 및 제 2 가동렌즈부(500)를 유동 안내하는 가이드수단과 고정렌즈부(300)에 고정되고 광축에 수직한 방향으로 극성이 분할된 마그네트(700)와, 제 1 가동렌즈부(400)에 고정되고 전류가 인가되면 마그네트(700)에서 발생하는 자속의 영향으 로 광축 방향으로 구동되도록 권선된 제 1 코일(800)과 제 2 가동렌즈부(500)에 고정되고 전류가 인가되면 마그네트(700)에서 발생하는 자속의 영향으로 광축 방향으로 구동되도록 권선된 제 2 코일(810)과, 제 1 코일(800) 및 제 2 코일(810)에 인가되는 전류의 양과 방향을 조절하는 제어부(900)로 이루어진다.
본 발명의 구성에 추가하여, 마그네트(700)에서 발생되는 자속을 제 1 코일(800) 및 제 2 코일(810)로 집중시키기 위한 요크(920 및 921)가 더 구비되며, 케이싱(100)과 제 1 가동렌즈부(400) 및 제 2 가동렌즈부(500)에 연결되어 탄성 복원되고, 제 1 코일(800) 및 제 2 코일(810)에 전원 공급하는 패널형 스프링(930)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 본 발명에 의한 소형 카메라는 줌과 오토포커싱 기능을 구현하기 위해 마그네트(700)와 유동렌즈부(400 및 500) 간에 발생하는 자기력을 이용하여 다양한 부품들이 요구되는 기계적 구조의 한계를 극복하고 카메라를 소형화하였으며, 핸드폰이나 PDA, 디지털 카메라, 화상컴퓨터 등의 정보통신기기에 활용 가능하다.
고정렌즈부(300)는, 광축으로 배열된 다수의 렌즈로 이루어진 렌즈모듈군(310), 렌즈모듈군(310)에 결합되어 케이싱(100)에 고정되는 렌즈가이드(320)로 이루어진다.
렌즈가이드(320)에는, 가이드수단에 삽입되기 위한 가이드공(330)이 마련되어 있으며, 케이싱(100)에 금형설계된 고정홈과 결합하여 고정되는 고정돌기(340)가 형성되는 것이 바람직하다.
제 1 가동렌즈부(400)는 이미지센서(200)와 고정렌즈부(300)와 함께 광축이 정렬되는 다수의 렌즈로 이루어진 렌즈모듈군(410), 렌즈모듈군(410)과 결합하여 가이드수단을 따라 유동하는 렌즈가이드(420)로 이루어진다.
제 1 가동렌즈부(400)의 렌즈가이드(420)는, 광축 방향으로 유동하기 위한 가이드공(440)이 형성되어 가이드수단에 삽입되고, 이미지센서(200)와 고정렌즈부(300)가 구축하는 광축 배열을 이탈하지 않는다.
마그네트(700)는 도시된 바와 같이, 광축선에 수직하게 극성이 분할되어 내부가 N극이고 외부가 S극으로 이루어져 일련의 자기장을 형성한다.
또한, 광축선에 수직하게 내부가 S극이고 외부가 N극으로 구성되어져 자기력선의 방향이 상기와 다른 일련의 자기장을 형성하는 것도 가능하다.
제 1 코일(800)은 제 1 가동렌즈부(400)에 삽입 고정되어 제어전류가 인가되면 마그네트(700)에서 발생하는 자속으로 인해 광축 방향으로 구동되도록 권선되어져 있다.
이렇게, 마그네트(700)와 제 1 코일(800)을 이용한 구동력은 제 1 코일(800)로 인가되는 전류를 미세하게 조정함으로써, 구동폭을 섬세하게 이동시켜 이미지센서(200)에 영사된 영상을 포커싱하여 더욱 더 선명한 영상을 구현할 수 있게 된다.
제 2 가동렌즈부(500)는 이미지센서(200)와 고정렌즈부(300)와 제 1 가동렌즈부(400)와 함께 광축이 정열되는 다수의 렌즈로 이루어져 원거리 촬영도 가능한 렌즈모듈군(510), 렌즈모듈군(510)과 결합하여 가이드수단을 따라 유동하는 렌즈가이드(520)로 이루어진다.
제 2 가동렌즈부(500)의 렌즈가이드(420)는, 광축 방향으로 유동하기 위한 가이드공(440)이 형성되어 가이드수단에 삽입되고, 이미지센서(200)와 고정렌즈부(300)가 구축하는 광축 배열을 이탈하지 않는다.
제 2 코일(810)은 제 2 가동렌즈부(500)에 삽입 고정되어 제어전류가 인가되면 마그네트(700)에서 발생하는 자속으로 인해 광축 방향으로 구동되도록 권선되어져 있다.
아울러, 제 2 가동렌즈부(500)는 렌즈모듈군(510)이 원거리 촬영도 가능한 배율로 설정되어 있으며, 제 2 코일(810)로 인가되는 전류의 양도 큰 폭으로 조절되어 구동되는 커져 이미지센서(200)에 영사되는 영상에 대한 광학 줌을 하게 된다.
가이드수단은, 고정렌즈부(300)와 제 1 가동렌즈부(400) 및 제 2 가동렌즈부(500)의 소정의 위치에 마련된 가이드공(330,440,540)과 결합하여 광축 방향으로 유동 안내하는 가이드축(600)으로 이루어져 있다.
가이드축(600)은 줌과 포커싱 기능을 구현하기 위해 가동렌즈부(400 및 500)를 유동 안내하는 하나의 실시예에 불과하며, 이에 상응하는 다양한 가이드수단의 착안은 당업자의 관점에서 자명한 일이다.
제어부(900)는, 이미지센서(200)와 제 1 가동렌즈부(400) 및 제 2 가동렌즈부(500)의 코일(800 및 810)로 인가되는 전류의 양과 방향을 것으로써, 케이싱(100)에 내장되거나 유선 및 무선으로 케이싱(100)과 별도로 구비된다.
제어부(900)의 하우징에는 이미지센서(200)를 구동시키는 온 및 오프 버튼, 광학 줌을 실행하기 위해 제 2 가동렌즈부(500) 내의 코일(810)로 인가되는 전류를 제어하게 되는 저배율 촬영버튼 및 고배율 촬영버튼을 포함하여 이루어진다.
상기와 같이, 광학 줌을 실행하고 이미지센서(200)에 영사된 영상이미지에 포커싱 에러가 있는 것을 제어부(900)에서 감지하면, 제 1 가동렌즈부(400) 내의 코일로 미세한 제어 전류가 인가되어 상기 발생한 포커싱 에러를 보정하게 된다.
본 실시예에서는, 오토포커싱 기능을 구현하기 위하여 제 1 가동렌즈부(400)의 제 1 코일(800)이 유동하고, 줌 기능을 위해 제 2 가동렌즈부(500)의 제 2 코일(810)이 유동하는 것으로 구분하여 카메라장치를 구현하고 있다. 그러나, 제 1 가동렌즈부(400)의 렌즈배율이나 구동폭을 원거리 촬영에 적합하게 하고 제 2 가동렌즈부(500)를 미세하게 구동하여 포커싱 기능을 하도록 구성하는 것도 가능하다.
또한, 고정렌즈부(300)와 제 1 가동렌즈부(400) 및 제 2 가동렌즈부(500)의 렌즈모듈을 상호 조합하여 원거리 촬영이 가능하도록 설정하고, 제 1 가동렌즈부(400)와 제 2 가동렌즈부(500)의 각 코일(800 및 810)이 줌 기능을 하는 구동폭으로 움직일 뿐만 아니라, 미세하게도 움직이면서 포커싱 기능도 함께 하도록 구성하는 것도 가능하다.
요크(920 및 921)는 마그네트(700)에서 발생하는 자속을 제 1 코일(800) 및 제 2 코일(810)로 집중시켜 순환시키고, 제 1 코일(800) 및 제 2 코일(810)로 인가된 제어전류로 인해 생성되는 자기장도 마그네트(700)와 연계되어 집중시키기 위해 구비되며, 최대효율의 구동력이 발생되는 형상으로 이루어진다.
본 발명에서 요크(920 및 921)의 형상은 마그네트(700)와 제 1 코일(800) 및 제 2 코일(810)의 내경을 둘러싸는 요크(920)와 마그네트(700)와 제 1 코일(800) 및 제 2 코일(810)의 외주면을 감싸는 요크(921)로 이루어져, 마그네트(700)의 자속이 제 1 코일(800) 및 제 2코일(810)에 집중되게 된다.
패널형 스프링(930)은 케이싱(100)의 광축면과 제 1 가동렌즈부(400) 및 제 2 가동렌즈부(500)에 전원이 도통되도록 제 각각 연결되어, 제 1 코일(800) 및 제 2 코일(810)의 유동으로 인하여 제 1 가동렌즈부(400) 및 제 2 가동렌즈부(500)가 구동되는 것을 지원하는 구조로 이루어진다.
패널형 스피링(930)을 통하여 카메라장치에 제어 전원이 인가되도록 구성하는 것은, 제 1 코일(800) 및 제 2 코일(810)에 직접 와이어나 플렉시블 피씨비가 연결되게 되면 제 1 코일(800) 및 제 2 코일(810)의 움직임으로 인해 와이어나 플렉시블 피씨비가 잦은 유동으로 인하여 전원이 단락될 소지가 있다.
또한, 카메라장치의 특성상 미세하게 움직여 초점을 조절해야 하는바, 구동하는 제 1 코일(800) 및 제 2 코일(810)에 직접 와이어나 플렉스블 피씨비를 연결하는 것은 구동력에 장애요소로 작용한다.
제 1 가동렌즈부(400) 및 제 2 가동렌즈부(500)는 제 1 코일(800) 및 제 2 코일(810)과 마그네트(700)에서 생성되는 구동력으로 유동되고, 다시 일반촬영 위치로 이동시키기 위한 소정의 복원수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.
복원수단은 고정렌즈부(300)의 렌즈가이드(320)에 지지되고, 제 1 가동렌즈부(400) 및 제 2 가동렌즈부(500)에 탄성력을 가하는 압축스프링(550)으로 이루어지며 압축스프링(550)이 고정되지 않아 움직이면서 발생하는 소음을 제거하기 위하여 노이즈패드(560)가 고정렌즈부(300)의 가이드공 외주에 부착되어 압축스프링 (550)이 덧 씌워진다.
본 실시예의 카메라장치는, 복잡한 기어장치를 사용하여 배율 조정을 실행하는 대형의 줌 카메라장치와 달리, 마그네트(700)와 코일(800 및 810)간에 발생하는 전자기력으로 가동렌즈부(400 및 500)를 이동시켜 배율을 조정한다. 따라서, 본 실시예의 카메라장치의 코기를 소형화하는 것이 가능해져서 휴대폰 등의 소형 정보통신기기에 적용하는 것이 가능해진다.
이하, 상기와 같은 구성으로 이루어진 카메라장치의 작용을 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로 카메라장치가 구동되는 원리를 설명하기 위한 개략도이다.
도시된 바와 같이, 마그네트(700)는 광축선을 향하여 N극으로 마주보며 대칭적으로 배치되어 있으며, N극에서 시작되어 요크(920 및 921)의 안내를 받아 제 1 코일(800) 및 제 2 코일(810)을 관통하여 S극으로 복귀하는 자기장이 형성된다.
본 실시예에서 광축선을 향하는 마그네트(700)의 극성이 N극이므로, 코일의 내부에서 외부로 자속이 관통하고 제 1 코일(800) 제 2 코일(810)로 인가되는 전류의 방향에 따라 발생하는 전자기력은 마그네트(700)쪽으로 구동하거나 마그네트(700)에서 멀어 지는 방향으로 움직이게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예로 마그네트(700)가 도시되어진 단면도이고, 도 5 및 도 6는 본 발명에 의한 카메라장치가 동작하는 것을 도시한 단면도이다.
도 5의 점선 부분에 도시된 바와 같이, 마그네트(700)는 광축에 수직하게 N극 과 S극으로 분할되어, N극에서 S극으로 향하는 자속은 주로 제 1 코일(800)의 광축 유동방향에 수직하게 인가하여 관통하고, 제 1 코일(800)의 상방이 N극이 되도록 전류가 인가되면 플레밍 왼손법칙에 따라 마그네트(700)와 가까워지는 방향으로 제 1 코일(800)이 고정된 제 1 가동렌즈부(400)가 유동된다.
또한, 마그네트(700)의 자속이 제 2 코일(810)의 광축 유동방향에 수직하게 인가하여 관통하고, 제 2 코일(810)의 상방이 N극이 되도록 전류가 인가되면 플레밍 왼손법칙에 따라 마그네트(700)와 멀어지는 방향으로 제 2 코일(810)이 고정된 제 2 가동렌즈부(500)가 유동하게 된다.
마찬가지로, 도 6의 점선 부분에 도시된 바와 같이, 자속이 제 1 코일(800)의 광축 유동방향에 수직하게 인가하여 관통하고, 제 1 코일(800)의 하방이 N극이 되도록 전류가 인가되면 플레밍 왼손법칙에 따라 마그네트(700)와 멀어지는 방향으로 제 1 코일(800)이 고정된 제 1 가동렌즈부(400)가 유동하게 된다.
또한, 고정렌즈부(300)에 고정된 마그네트(700)의 자속이 제 2 코일(810)의 광축 유도방향에 수직하게 인가하여 관통하고, 제 2 코일(810)의 하방이 N극이 되도록 전류가 인가되면 플레밍의 왼손법칙에 따라 마그네트(700)와 가까워지는 방향으로 제 2 코일(810)이 고정된 제 2 가동렌즈부(500)가 유동하도록 구성된다.
이와 같은 방식으로, 제 1 가동렌즈부(400)가 미세하게 제어되는 전류에 의해 포커싱 에러를 제어부가 감지하여 보정하게 되며, 상기 제 1 가동렌즈부(400)가 유동하는 방식과 동일하지만 제 2 가동렌즈부(500)의 제 2 코일(810)로 인가되는 전압의 강도를 크게 하여 이동되는 폭을 크게 함으로써 광학 줌을 실행하게 된다.
그리고, 본 발명에 의한 카메라장치는 기존의 고정배율 카메라장치와 마찬가 지로 사용자가 통상적으로 많이 사용하는 저배율로 일반 촬영하도록 설정되어져 있다.
따라서, 사용자는 제어부(900)의 키패드(미도시)를 조작하여 피사체의 영상을 광축 배열된 제 1 가동렌즈부(400), 고정렌즈부(300), 제 2 가동렌즈부(500)를 거쳐 이미지센서(200)에 영사된 정보가 제어부(900)로 전송되어 메모리(미도시)에 저장되거나 표시화면(미도시) 등으로 출력되게 된다.
또한, 사용자가 원거리에 있는 피사체를 고배율로 촬영하고자 한다면, 제어부(900)에 있는 고배율 촬영버튼을 이용하여 제 2 가동렌즈부(500)를 구동시켜 이미지센서(200)와 이격되는 광축 방향으로 유동되면서 사용자가 원하는 정도의 배율로 광학줌 조정된 영상이 이미지센서(200)에 영사된다.
이와 같이 영사된 이미지는 제어부(900)로 와이어나 플렉시블 피씨비를 통해 전송되어 메모리(미도시)에 저장되거나 표시화면(미도시)등으로 출력되게 된다.
그리고, 광학줌 조정을 하여 영사된 영상이미지를 전송받은 제어부(900)가 초점이 맞지 않아 선명도가 떨어지는 포커싱 에러를 감지를 감지하면, 자동으로 제 1 가동렌즈부(400) 내의 코일에 미세한 전류를 인가하여 포커싱 에러를 보정하도록 설정되어 있으며, 사용자가 임의로 제어부(900)의 키패드(미도시)를 조작하여 포커싱 에러를 수동으로 조정할 수도 있다.
고배율 촬영시에는 제 1 가동렌즈부(400) 및 제 2 가동렌즈부(500)에 인가되는 전류가 지속적으로 공급되어 설정한 배율이 유지된다.
따라서, 사용자가 촬영을 마치고 전원을 오프하게 되면 제 1 가동렌즈부 (400) 및 제 2 가동렌즈부(500)의 코일(800 및 810)로 인가되는 전류가 차단되어 코일(800 및 810)과 마그네트(700)가 이루는 자기력이 소멸되기 때문에 압축스피링(910)과 같이 탄성력을 가지는 복원수단으로 인해 자동으로 저배율의 일반촬영 위치로 이동된다.
그리고, 제어부(900)의 고배율 촬영버튼과 저배율 촬영버튼을 혼용하여 사용할 때에도 마찬가지로 가동렌즈부(400 및 500)에 제어전원이 인가되어 배율이 설정되고 제어전원이 차단되면 탄성력에 의한 복원수단으로 인해 저배율로 설정되는 상기의 과정이 반복되게 된다.
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
따라서, 본 발명에서는 전원 인가시의 코일과 마그네트간에서 생성되는 전자기력으로 렌즈모듈군을 유동케 하여 카메라장치를 소형화하면서, 원거리 촬영이 가능한 광학 줌 기능과 미세하게 초점을 조절하여 선명도를 키우는 오토포커싱 기능이 우수하게 구현될 수 있는 이점이 있다.

Claims (14)

  1. 케이싱에 고정되어 피사체의 영상이 촬상되는 이미지센서;
    상기 이미지센서와 일정하게 이격되어 상기 케이싱에 고정되는 고정렌즈부;
    상기 고정렌즈부와 상기 이미지센서의 사이에서 광축 방향으로 유동하는 제 1 가동렌즈부;
    상기 고정렌즈부 와 상기 피사체의 사이에서 광축 방향으로 유동하는 제 2 가동렌즈부;
    상기 케이싱에 고정되어 상기 제 1 가동렌즈부 및 제 2 가동렌즈부를 광축 방향으로 유동하도록 안내하는 가이드수단;
    상기 고정렌즈부 또는 케이스에 고정되고, 광축에 수직한 방향으로 극성이 분할된 마그네트;
    상기 제 1 가동렌즈부에 고정되고, 전류가 인가되면 상기 마그네트에서 발생하는 자속에 의해 광축 방향으로 구동되도록 권선된 제 1 코일;
    상기 제 2 가동렌즈부에 고정되고, 전류가 인가되면 상기 마그네트에서 발생하는 자속에 의해 광축 방향으로 구동되도록 권선된 제 2 코일; 및
    상기 제 1 코일 및 제 2 코일에 인가되는 전류의 양과 방향을 조절하며, 상기 이미지센서를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 마그네트에서 발생되는 자속을 상기 제 1 코일 및 제 2 코일로 유도하고 상기 코일을 통과한 자속을 다시 상기 마그네트로 복귀시키기 위한 요크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 케이싱의 광축면에 고정되고 상기 제 1 가동렌즈부 및 제 2 가동렌즈부의 일측에 전원 도통되도록 연결되어, 상기 이미지센서가 형성하는 광축 배열을 이탈하지 않도록 탄성 지지하면서, 제 1 코일 및 제 2 코일에 전원 공급하는 패널형 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 가동렌즈부 및 제 2 가동렌즈부를 초기 위치로 이동시키도록 소정의 힘을 가하는 복원수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복원수단은 고정렌즈부 또는 케이스에 지지되어 상기 제 1 가동렌즈부에 탄성력을 가하는 압축스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정렌즈부는, 광축으로 배열된 다수의 렌즈로 이루어진 렌즈모듈군; 및 상기 렌즈모듈군과 결합하여 상기 케이싱에 고정되는 렌즈가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 렌즈가이드에 상기 마그네트가 부착되어 고정되는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 마그네트가, 서로 광축선을 향하여 마주보는 면의 극성이 동일하게 배치되는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 가동렌즈부는, 광축으로 배열된 다수의 렌즈로 이루어진 렌즈모듈군; 및
    상기 렌즈모듈군과 결합하여 상기 가이드수단을 따라 유동하는 렌즈가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 가동렌즈부는, 광축으로 배열된 다수의 렌즈로 이루어진 렌즈모듈군; 및
    상기 렌즈모듈군과 결합하여 상기 가이드수단을 따라 유동하는 렌즈가이드; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드수단은, 상기 고정렌즈부와 상기 제 1 가동렌즈부 및 제 2 가동렌즈부의 소정의 위치에 마련된 가이드공과 결합하여 광축 방향으로 유동 안내하는 가이드축으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 1 코일 및 제 2 코일 중에 하나 이상을 구동하기 위해 전류를 제 각각 인가하여 구동폭을 조절함으로써, 상기 이미지센서에 촬상되는 영상의 광학 줌을 조정하며, 상기 제 1 코일 및 제 2 코일 중에 하나 이상을 구동하기 위해 전류를 제 각각 인가하여 구동폭을 미세하게 조절함으로써, 상기 이미지 센서에 촬상되는 영상을 선명하게 조정하는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
  13. 청구항 1 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 1 코일에 약한 전류를 인가하여 상기 제 1 가동렌즈부를 미세하게 이동시켜 동일 광축선상의 고정렌즈부와 제 2 가동렌즈부를 통과하여 상기 이미지센서에 촬상되는 영상의 초점을 선명하게 조정하는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
  14. 청구항 1 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 2 코일에 강한 전류를 인가하여 상기 제 2 가동렌즈부를 큰 폭으로 이동시켜 동일 광축선상의 고정렌즈부와 제 1 가동렌즈부를 통과하여 상기 이미지센서에 촬상되는 영상에 대한 광학 줌을 실행하는 것을 특징으로 하는 정보통신기기용 소형 카메라장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100836133B1 (ko) * 2007-02-05 2008-06-09 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR200455061Y1 (ko) * 2009-02-24 2011-08-12 이-핀 옵티칼 인더스트리 컴퍼니 리미티드 보이스 코일 구동 자동초점 렌즈 모듈
WO2014092363A1 (ko) * 2012-12-14 2014-06-19 엘지이노텍 주식회사 렌즈구동 액추에이터
CN115297236A (zh) * 2022-07-28 2022-11-04 维沃移动通信有限公司 摄像头、摄像头驱动方法、装置及设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101061249B1 (ko) 2009-11-30 2011-09-01 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR101806888B1 (ko) * 2016-09-09 2017-12-12 (주)알비케이이엠디 (Rbk Emd Co.,Ltd.) 듀얼 카메라 모듈

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100313360B1 (ko) * 1998-12-30 2002-03-21 이형도 카메라의포커싱장치
KR100865776B1 (ko) 2002-05-24 2008-10-28 삼성테크윈 주식회사 줌 렌즈 장치
KR100519632B1 (ko) 2003-06-27 2005-10-10 주식회사 엠투시스 통신기기용 카메라장치
KR100562721B1 (ko) * 2004-04-06 2006-03-20 주식회사 포엠 통신기기용 소형 카메라장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100836133B1 (ko) * 2007-02-05 2008-06-09 삼성전기주식회사 카메라 모듈
KR200455061Y1 (ko) * 2009-02-24 2011-08-12 이-핀 옵티칼 인더스트리 컴퍼니 리미티드 보이스 코일 구동 자동초점 렌즈 모듈
WO2014092363A1 (ko) * 2012-12-14 2014-06-19 엘지이노텍 주식회사 렌즈구동 액추에이터
US9554023B2 (en) 2012-12-14 2017-01-24 Lg Innotek Co., Ltd Lens driving actuator for auto-focus function and handshake compensation function
US10116849B2 (en) 2012-12-14 2018-10-30 Lg Innotek Co., Ltd. Lens driving actuator
CN115297236A (zh) * 2022-07-28 2022-11-04 维沃移动通信有限公司 摄像头、摄像头驱动方法、装置及设备

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