KR20070104558A

KR20070104558A - 촬상 장치 및 상기 촬상 장치를 구비한 휴대 단말

Info

Publication number: KR20070104558A
Application number: KR1020077016454A
Authority: KR
Inventors: 히로아끼 가가야
Original assignee: 코니카 미놀타 옵토 인코포레이티드
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2007-10-26
Also published as: JPWO2006080184A1; WO2006080184A1

Abstract

본 발명은, 보다 박형화된 휴대 단말에 내장하는 데 적절한 매크로 촬영 가능한 촬상 장치를 제공하는 것이다. 피사체 광을 광전 변환하는 촬상 소자와, 촬상 소자에 피사체 광을 유도하는 촬상 광학계와, 촬상 광학계를 보유 지지하는 제1 렌즈 프레임과, 제1 렌즈 프레임과의 광축 방향의 상대 위치 관계를 변경 가능하게 결합된 제2 렌즈 프레임과, 회전하는 것에 의해 제2 렌즈 프레임의 광축 방향의 위치를 변화시키는 회전 부재와, 제2 렌즈 프레임을 회전 부재에 접촉하는 방향으로 압박하는 압박 부재를 갖고, 압박 부재를, 제2 렌즈 프레임의 주위면이고 또한 촬상 광학계의 가장 피사체측의 면보다 촬상 소자측에 배치한다.

촬상 소자, 제1 렌즈 프레임, 제2 렌즈 프레임, 회전 부재, 압박 부재

Description

촬상 장치 및 상기 촬상 장치를 구비한 휴대 단말{IMAGING DEVICE AND PORTABLE TERMINAL WITH THE IMAGING DEVICE}

본 발명은 촬상 장치, 특히 휴대 전화 등의 휴대 단말에 내장되는 소형이고 박형인 매크로 촬영 가능한 촬상 장치에 관한 것이다.

종래부터 소형이고 박형인 촬상 장치가, 휴대 전화기나 PDA(Personal Digital Assistant) 등의 소형, 박형의 전자 기기인 휴대 단말에 탑재되도록 되고, 이것에 의해 원격지로 음성 정보뿐만 아니라 화상 정보도 상호 전송하는 것이 가능하게 되어 있다.

이들의 촬상 장치에 사용되는 촬상 소자로서는, CCD(Charge Coupled Device)형 이미지 센서나 CM0S(Complementary Metal-0xide Semiconductor)형 이미지 센서 등의 고체 촬상 소자가 사용되고 있다.

최근, 이들의 촬상 장치는, 보다 기능의 충실을 목표로 하고, 촬상 광학계를 고정하여 깊은 피사계 심도를 이용한 팬 포커스 촬영뿐만 아니라, 촬상 광학계를 이동시켜 매크로 촬영을 가능하게 한 것도 시판되도록 되어 왔다.

이 매크로 촬영을 가능하게 한 촬상 장치로서, 고정 경동(鏡胴)과 렌즈 프레임에 각각 볼록부를 갖고, 그 양방의 볼록부에 결합하는 양단부에 캠부를 갖는 환 형의 캠 부재를 구비하고, 렌즈 프레임을 압박 부재로 압박한 촬상 장치가 개시되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평10-170809호 공보

최근, 촬상 장치를 내장한 휴대 단말도 극도의 박형화가 도모되고 있고, 이것에 내장하는 촬상 장치로서는, 가일층의 박형화가 요구되고 있다.

상기한 특허 문헌 1에 기재된 촬상 장치에서는, 렌즈 프레임을 압박하는 압축 코일 스프링이 압박 커버와 함께, 렌즈 프레임의 전방에 배치되어 있고, 이러한 구성에서는 촬상 장치의 광축 방향의 전체 길이가 길어져, 휴대 단말에 내장하는 데에는 부적합하다. 또한, 렌즈 프레임을 압박하는 압축 코일 스프링의 유지가 안정되지 않아, 압축 코일 스프링이 경동 선단부와 압박 커버에 끼워 넣어지거나, 촬영 광속을 차단하는 위치로 되어 버리는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기 문제에 비추어, 압축 코일 스프링의 유지를 안정시켜, 보다 박형화된 휴대 단말에 내장하는 데 적절한, 매크로 촬영 가능한 촬상 장치를 얻는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기한 목적은, 이하의 구성으로 달성된다.

본 발명의 촬상 장치는, 피사체 광을 광전 변환하는 촬상 소자와, 상기 촬상 소자에 피사체 광을 유도하는 촬상 광학계와, 상기 촬상 광학계를 보유 지지하는 제1 렌즈 프레임과, 상기 제1 렌즈 프레임과의 광축 방향의 상대 위치 관계를 변경 가능하게 결합된 제2 렌즈 프레임과, 회전하는 것에 의해 상기 제2 렌즈 프레임의 광축 방향의 위치를 변화시키는 회전 부재와, 상기 제2 렌즈 프레임을 상기 회전 부재에 접촉하는 방향으로 압박하는 압박 부재를 갖고, 상기 압박 부재를, 상기 제2 렌즈 프레임의 주위면이고 또한 상기 촬상 광학계의 가장 피사체측의 면보다 촬상 소자측에 배치한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 박형이면서 매크로 촬영도 가능하게 한 촬상 장치를 얻을 수 있다.

도1은 본 실시 형태에 관한 촬상 장치를 구비한 휴대 단말의 일례인 휴대 전화기의 외관도이다.

도2는 본 실시 형태에 관한 촬상 장치의 내부 구조를 도시하는 개략의 단면도이다.

도3은 본 실시 형태에 관한 촬상 장치의 구성을 도시하는 분해 사시도이다.

도4는 베이스 부재에 형성된 직진 가이드부와 제2 렌즈 프레임에 형성된 키부의 관계를 나타내는 모식도이다.

[부호의 설명]

1 : 제1 렌즈

2 : 제2 렌즈

6 : 제1 렌즈 프레임

7 : 제2 렌즈 프레임

8 : 촬상 소자

10 : 베이스 부재

11 : 회전 부재

13 : 압축 코일 스프링(압박 부재)

14 : 적외광 커트 필터

20 : 렌즈 유닛

100 : 촬상 장치

T : 휴대 전화기

이하, 실시 형태에 의해 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

도1은, 본 실시 형태에 관한 촬상 장치를 구비한 휴대 단말의 일례인 휴대 전화기(T)의 외관도이다.

도1에 도시하는 휴대 전화기(T)는, 표시 화면(D)을 구비한 케이스로서의 상부 하우징(71)과, 조작 버튼(P)을 구비한 하부 하우징(72)이 힌지(73)를 통해 연결되어 있다. 촬상 장치(S)는, 상부 하우징(71) 내의 표시 화면(D)의 하방에 내장되어 있고, 상부 하우징(71)의 외표면측으로부터 피사체 광을 도입할 수 있도록 배치되어 있다. 또한, 상부 하우징(71) 내의 표시 화면(D)의 하방에는 수동 조작 부재(75)가 배치되어 있다.

또한, 이 촬상 장치(S)의 위치는 상부 하우징(71) 내의 표시 화면(D)의 상방에 배치해도 좋다. 또한 휴대 전화기는 절첩식으로 한정되는 것은 아니다.

이하, 도2 내지 도4를 이용하여 본 실시 형태에 관한 촬상 장치에 대해 설명한다.

도2는 본 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)의 내부 구조를 도시하는 개략의 단면도이다. 도3은 본 실시 형태에 관한 촬상 장치(100)의 구성을 도시하는 분해 사시도이다. 이 촬상 장치(100)가 도1에 도시하는 촬상 장치(S)의 위치에 내장되는 것이다. 이하의 도면에 있어서는, 설명의 중복을 피하기 위해, 동일한 기능 부품에는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

도2에 있어서, 촬상 장치(100)의 내부는, 제1 렌즈(1), 제2 렌즈(2), 제1 렌즈(1)와 제2 렌즈(2)의 사이에 배치된 조리개(4), 스페이서(5)로 구성된 촬상 광학계와, 이 촬상 광학계를 보유 지지하는 제1 렌즈 프레임(6), 이 제1 렌즈 프레임(6)과 나사로 결합하여 제1 렌즈 프레임(6)을 보유 지지하는 제2 렌즈 프레임(7)이 일체적으로 조립되어 있다. 또한, O는 촬상 광학계의 광축이다. 이 제2 렌즈 프레임(7)에 상기한 부재가 조립 부착된 상태를 렌즈 유닛(20)이라 칭한다.

제1 렌즈 프레임(6)과 제2 렌즈 프레임(7)은, 나사로의 결합에 의해 결합되어 있기 때문에 제2 렌즈 프레임(7)에 대해, 제1 렌즈 프레임(6)을 회전시킴으로써 제2 렌즈 프레임과의 광축 방향의 상대 위치 관계를 변경할 수 있도록 되어 있다.

도2 및 도3에 있어서, 부호 8은 촬상 소자이고, 촬상 소자(8)는 프린트 기판(9)에 실장되고, 프린트 기판(9)에는 휴대 단말의 다른 기판에 접속하기 위한, 플렉시블 프린트 기판(15)이 접속되어 있다. 프린트 기판(9) 상에는 베이스 부재(10)가 조립 부착되고, 접착제(B)에 의해 접착되어 있다. 이 베이스 부재(10) 는, 촬상 소자(8)와 촬상 광학계의 사이에 적외광 커트 필터(14)를 보유 지지하고 있다. 이 위치에 배치함으로써, 촬상 광학계의 전체 길이를 단축할 수 있다.

베이스 부재(10)에는 원통부(10n)가 형성되어 있고, 원통부(10n)의 외주면에 회전 부재(11)가 조립되어 있다. 회전 부재(11)에는 조작부(11s)가 형성되어 있고, 또한 캠면(11c)이 대략 120°간격으로 3군데에 형성되어 있다. 조작부(11s)는, 도1에 도시하는 휴대 단말의 수동 조작부(75)와 기계적으로 연동하도록 되어 있다.

또한, 베이스 부재(10)의 원통부(10n)에는, 절결형으로 형성된 직진 가이드부(10k)가 대략 90°간격으로 4군데에 형성되어 있다(도3 참조). 이 직진 가이드부(10k)에는 제2 렌즈 프레임(7)에 형성된 키부(7k)가 끼워 맞추어진다(도2 참조).

렌즈 유닛(20)의 제2 렌즈 프레임(7)에는, 회전 부재(11)의 캠면(11c)에 대응하는 위치에, 대략 120°간격으로 캠면(11c)에 접촉하는 돌기부(7t)가 형성되어 있다(도3 참조). 또한, 렌즈 유닛(20)의 제2 렌즈 프레임(7)과 외부 프레임 부재(12)의 사이에는, 압박 부재인 압축 코일 스프링(13)이, 제2 렌즈 프레임(7)을 회전 부재(11)에 접촉하는 방향으로 압박하도록 배치되어 있다. 외부 프레임 부재(12)는, 4군데에 형성된 구멍부(12h)와 베이스 부재(10)의 4군데에 형성된 보스(10b)로 압입 혹은 접착에 의해 고착되어 있다.

이것에 의해, 회전 부재(11)를 회전시키면 캠면(11c)이 회전하고, 돌기부(7t)에서 접촉하고 있는 렌즈 유닛(20)은, 키부(7k)와 직진 가이드부(10k)의 끼워 맞춤에 의해 안내되고, 광축(O) 방향으로 이동할 수 있다.

촬상 장치(100)는, 회전 부재(11)의 캠면(11c)의 낮은 면과 제2 렌즈 프레임(7)의 돌기부(7t)를 접촉시킨 상태에서, 제2 렌즈 프레임(7)에 대해 나사부를 이용하여 제1 렌즈 프레임(6)을 회전시키고, 예를 들어 무한 혹은 과초점 위치의 핀트 조정을 행한 후, 접착제(B)에 의해 제1 렌즈 프레임(6)과 제2 렌즈 프레임(7)을 고착한다. 이 상태에서, 회전 부재(11)를 회전시켜, 캠면(11c)의 낮은 면으로부터 경사면을 거쳐 캠면(11c)의 높은 면과 제2 렌즈 프레임(7)의 돌기부(7t)를 접촉시킴으로써, 렌즈 유닛을 피사체 방향으로 이동시켜 매크로 촬영을 가능하게 하고 있다.

도2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 압박 부재인 압축 코일 스프링(13)은, 제2 렌즈 프레임(7)의 주위이고 또한 촬상 광학계의 가장 피사체측의 면, 즉 제1 렌즈(1)의 제1 면보다 촬상 소자(8)측에 배치되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 보다 박형화된 휴대 단말에도 내장 가능한, 박형이면서 매크로 촬영을 가능하게 한 촬상 장치(100)를 얻을 수 있다.

또한, 외부 프레임 부재(12)의 압축 코일 스프링을 받치는 받침부(12t)는, 도시하는 바와 같이, 오목부로 형성되어 있다. 이와 같이 받침부(12t)를 오목부로 형성함으로써, 압축 코일 스프링(13)을 사이에 두고 외부 프레임 부재(12)를 조립할 때에, 압축 코일 스프링(13)이 오목부에서 보유 지지되기 때문에, 압축 코일 스프링(13)의 조립 상태를 개체 차이 없이 안정된 상태로 할 수 있다. 또한, 압축 코일 스프링(13)의 다른 쪽의 받침 부재인, 제2 렌즈 프레임의 받침부도 도시하는 바와 같이 오목부로 형성함으로써, 압축 코일 스프링(13)의 조립 상태를 더욱 안정 된 것으로 할 수 있다.

이하에, 도4를 이용하여, 본 실시 형태의 촬상 장치(100)의 각 부품을 그 상태로 사용하여, 조작부(11s)의 작동 위치를 변경하는 고객 대응에 대해 설명한다.

도4는, 베이스 부재(10)에 형성된 직진 가이드부(10k)와 제2 렌즈 프레임(7)에 형성된 키부(7k)의 관계를 나타내는 모식도이다. 도4는 직진 가이드부(10k)를 포함하는 광축(O)에 수직인 단면을 도시한 모식도이다.

도4에 도시하는 바와 같이, 베이스 부재(10)에 형성된 원통부(10n)에는, 대략 90°간격으로 직진 가이드부(10k)가 형성되어 있다. 도시에서는, 제2 렌즈 프레임(7)의 키부(7k)는, 도4 우측에 위치하는 직진 가이드부(10k)에 끼워 맞추어져 있다. 부호 7t는 제2 렌즈 프레임(7)에 형성된 돌기부이고, 도시하고 있지 않은 회전 부재(11)의 캠면(11c)과 접촉하고 있는 것이다. 또한, 회전 부재(11)의 조작부(11s)는, 이 상태일 때, 도시 A의 영역에서 회전하는 것으로 한다.

예를 들어, 도시 B의 영역에 조작부(11s)를 배치하고자 하는 고객이 있다고 한다. 이 고객에 대해서는, 회전 부재(11) 및 제2 렌즈 프레임(7)의 원주 방향의 위상을 그대로 유지한 상태로, 회전 부재(11) 및 제2 렌즈 프레임(7)을 시계 방향 방향으로 90°회전하여, 키부(7k)를 도4 하측의 직진 가이드부(10k)에 끼워 맞추어 조립한다. 이와 같이 해도 각 부의 관계는 변화되지 않기 때문에, 조작부(11s)만의 위치가 변경된 매크로 촬영 가능한 촬상 장치로 된다.

마찬가지로, 도시 C의 영역에 조작부(11s)를 배치하고자 하는 경우에는, 회전 부재(11) 및 제2 렌즈 프레임(7)의 원주 방향의 위상을 그대로 유지한 상태로, 회전 부재(11) 및 제2 렌즈 프레임(7)을 180°회전하여, 키부(7k)를 도4 좌측의 직진 가이드부(10k)에 끼워 맞추어 조립하면 좋다.

마찬가지로, 도시 D의 영역에 조작부(11s)를 배치하고자 하는 경우에는, 회전 부재(11) 및 제2 렌즈 프레임(7)의 원주 방향의 위상을 그대로 유지한 상태로, 회전 부재(11) 및 제2 렌즈 프레임(7)을, 반 시계 방향 방향으로 90°회전하여, 키부(7k)를 도4 상측의 직진 가이드부(10k)에 끼워 맞추어 조립하면 좋다.

이와 같이, 직진 가이드부를 복수 부위에 형성하고, 상기 제2 렌즈 프레임을 상기 베이스 부재에 대해 복수의 위치에서 조립 가능하게 함으로써, 새로운 부품을 제작하는 일없이, 조작부의 위치가 다른 촬상 장치를 용이하게 얻을 수 있고, 비용 상승 없이 고객의 요망에 대응 가능한 매크로 촬영할 수 있는 촬상 장치를 얻는 것이 가능하게 된다.

또한, 직진 가이드부를 90°간격으로 형성함으로써, 조작부의 촬상 장치에 대한 위치 관계를 촬상 장치의 주위의 4방향에 배치할 수 있도록 되고, 고객의 요망에 대해서는 충분히 대응할 수 있는 촬상 장치를 얻을 수 있다.

또한, 상기한 실시 형태에 있어서는, 직진 가이드부를 90°간격으로 4군데에 형성한 예에서 설명했지만, 180°간격, 72°간격, 60°간격 등으로 형성해도 좋고, 직진 가이드부를 원통부의 전체 둘레에 배치하지 않고, 원통부의 일부에 복수 부위 형성해도 좋은 것은 물론이다.

또한, 상기한 실시 형태에 있어서는, 수동으로 캠 부재를 회전시켜 렌즈 유닛을 이동시키는 촬상 장치를 예로 들어 설명했지만, 캠 부재를 회전시키는 액츄에 이터를 설치하고, 소위 촬상면(AF)의 결과를 기초로 하여 최적의 위치에 렌즈 유닛을 이동시키도록 구성한 것이라도 좋고, 또한 캠 부재의 경사면에 정지시킴으로써, 렌즈 유닛의 광축 방향의 정지 위치를 3군데 이상 설정 가능하게 구성해도 좋은 것은 물론이다.

Claims

피사체 광을 광전 변환하는 촬상 소자와, 상기 촬상 소자에 피사체 광을 유도하는 촬상 광학계와, 상기 촬상 광학계를 보유 지지하는 제1 렌즈 프레임과, 상기 제1 렌즈 프레임과의 광축 방향의 상대 위치 관계를 변경 가능하게 결합된 제2 렌즈 프레임과, 회전하는 것에 의해 상기 제2 렌즈 프레임의 광축 방향의 위치를 변화시키는 회전 부재와, 상기 제2 렌즈 프레임을 상기 회전 부재에 접촉하는 방향으로 압박하는 압박 부재를 갖고, 상기 압박 부재를, 상기 제2 렌즈 프레임의 주위면이고 또한 상기 촬상 광학계의 가장 피사체측의 면보다 촬상 소자측에 배치한 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항에 있어서, 상기 압박 부재는 압축 코일 스프링이고, 상기 압축 코일 스프링을 받치는 받침부 중 적어도 한쪽의 받침부를 오목부로 형성한 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 촬상 장치는 적외광 커트 필터를 갖고, 상기 적외광 커트 필터는 상기 촬상 광학계와 상기 촬상 소자의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 렌즈 프레임에 형성된 키부가 끼워 맞추어져 상기 제2 렌즈 프레임을 광축 방향으로 직진 안내하는 직진 가이드부가 형성된 베이스 부재를 갖고, 상기 직진 가이드부를 복수 부위에 형성하고, 상기 제2 렌즈 프레임을 상기 베이스 부재에 대해 복수의 위치에서 조립 가능하게 한 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제4항에 있어서, 상기 직진 가이드부는 90 ℃ 간격으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 촬상 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 휴대 단말.