KR20180033700A - 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴 및 이를 구비한 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전방 렌즈와 후방 렌즈 사이에 조리개를 손쉽게 결합할 수 있으며, 또한 렌즈 조립 역시 편리하게 수행할 수 있는 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 관통구가 형성되는 내경부를 포함하는 몸체; 상기 몸체 측면에 몸체를 관통하여 형성되는 결합홀; 상기 몸체 내부에 위치하는 분리단; 상기 몸체 전방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 전방 렌즈군; 상기 몸체 후방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 후방 렌즈군; 및 상기 결합홀을 통하여 삽입되어 입사광의 구경을 조절하는 조리개;를 포함한다.

Description

조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴 및 이를 구비한 카메라 모듈{Camera lens barrel with iris and camera module having the same}

본 발명은 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴 및 이를 구비한 카메라 모듈에 관한 것이다.

이하에서 기술되는 내용은 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 기재한 것은 아니다.

각종 휴대단말기의 보급이 널리 일반화되고 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라 휴대단말기와 관련된 소비자들의 요구도 다양화되고 있어 다양한 종류의 부가장치들이 휴대단말기에 장착되고 있다.

그 중에서 대표적인 것으로 피사체를 사진이나 동영상으로 촬영하는 카메라 모듈이 있다. 한편, 최근의 카메라 모듈에는 피사체의 거리에 따라 초점을 자동으로 조절하는 오토 포커스(AF, Auto Focus) 기능이 적용되고 있다. 또한, 촬영자의 손떨림에 의해 영상이 흔들리는 현상을 방지하는 손떨림 보정 기능(OIS, Opticial Image Stabilization) 기능이 적용되고 있다.

또한, 카메라 모듈은 추가적인 기능 구현을 위하여 조리개 장치를 포함하는 구성들이 제안되고 있다.

조리개는 별도의 액추에이터에 의하여 렌즈의 개방 정도를 조절하는 것으로 통상 카메라 모듈의 렌즈군 중, 전방 렌즈와 후방 렌즈 사이에 위치하여야 하므로, 조립 시에 많은 어려움이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 전방 렌즈와 후방 렌즈 사이에 조리개를 손쉽게 결합할 수 있으며, 또한 렌즈 조립 역시 편리하게 수행할 수 있는 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 관통구가 형성되는 내경부를 포함하는 몸체; 상기 몸체 측면에 몸체를 관통하여 형성되는 결합홀; 상기 몸체 내부에 위치하는 분리단; 상기 몸체 전방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 전방 렌즈군; 상기 몸체 후방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 후방 렌즈군; 및 상기 결합홀을 통하여 삽입되어 입사광의 구경을 조절하는 조리개;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 분리단은 몸체 내부 대향되는 면에 대칭적인 형태로 위치하는 2개의 부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 분리단은 원호부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 몸체는 상단부와 하단부로 구분되고, 상단부에 랜즈캡이 결합하는 캡고정부와 상기 캡고정부에 결합하는 렌즈캡을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 캡고정부는 중앙에 형성되는 렌즈홀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 조리개는 상기 결합홀에 삽입되며, 몸체 내부에서는 상기 분리단 사이의 공간에 위치하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 후방 렌즈군의 직경이 다른 복수의 렌즈를 포함하며, 상기 몸체는 내경부에 위치하는 상기 렌즈의 직경에 대응되는 복수의 단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 본체의 일측에 배치된 렌즈 배럴; 상기 본체의 타측에 배치된 인쇄회로기판; 상기 렌즈 배럴의 광축과 정렬되어 상기 인쇄회로기판에 실장되는 이미지센서; 및 상기 렌즈 배럴과 상기 이미지센서의 사이에 배치되는 적외선 차단 필터를 포함하며, 상기 렌즈 배럴은, 관통구가 형성되는 내경부를 포함하는 몸체; 상기 몸체 측면에 몸체를 관통하여 형성되는 결합홀; 상기 몸체 내부에 위치하는 분리단; 상기 몸체 전방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 전방 렌즈군; 상기 몸체 후방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 후방 렌즈군; 및 상기 결합홀을 통하여 삽입되어 입사관의 구경을 조절하는 조리개;를 포함한다.

본 발명에 따른 조리개를 포함하는 카메라 렌즈 배럴은 배럴 측면에 결합홀을 형성하고, 전방 렌즈군은 배럴 전면을 통하여 결합하고, 후방 렌즈군은 배럴 후방을 통하여 결합하고, 조리개는 배럴 측면에 형성된 결합홀을 통하여 결합하는 것으로 전체 렌즈 배럴을 조립할 수 있으므로, 렌즈 배럴 제조가 매우 편리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴의 전체 구성을 나타내는 조립도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴에 포함된 몸체의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴에 포함된 분리단의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴에 포함된 결합홀의 구성도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하에서 사용되는 "광축 방향"은 렌즈 구동 장치에 결합된 상태의 렌즈 모듈의 광축 방향으로 정의한다. 한편, "광축 방향"은 "상하 방향", "z축 방향" 등과 혼용될 수 있다.

이하에서 사용되는 "오토 포커스 기능"는 이미지 센서에 피사체의 선명한 영상이 얻어질 수 있도록 피사체의 거리에 따라 렌즈 모듈을 광축 방향으로 이동시켜 이미지 센서와의 거리를 조절함으로써 피사체에 대한 초점을 자동으로 맞추는 기능으로 정의한다. 한편, "오토 포커스"는 "AF(Auto Focus)"와 혼용될 수 있다.

이하에서 사용되는 "손떨림 보정 기능"은, 외력에 의해 이미지 센서에 발생되는 진동(움직임)을 상쇄하도록 렌즈 모듈을 광축 방향과 수직한 방향으로 이동시키거나 틸트시키는 기능으로 정의한다. 한편, "손떨림 보정"은 "OIS(Optical Image Stabilization)"과 혼용될 수 있다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 조리개 장치를 포함하는 카메라 렌즈 배럴(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형의 몸체(10), 몸체(10) 전방에 삽입되는 렌즈캡(20), 몸체(10) 전방에 형성되는 캡고정부(30), 몸체(10) 측면에 형성되는 결합홀(40), 몸체(10) 내면에 형성되는 분리단(50)을 포함하며, 몸체(10) 전방을 통하여 삽입되는 전방 렌즈군(1), 몸체(10) 후방을 통하여 삽입되는 후방 렌즈군(2) 및 결합홀(40)을 통하여 결합하는 조리개(60)를 포함하여 구성된다.

먼저, 몸체(10)는 내부에 관통구 형태의 내경부가 위치하여 다른 부재들을 수용할 수 있다.

여기서 상기 몸체(10)는 원통형상으로 개시하였으나, 필요에 따라 다른 형상으로 구현 가능하며, 몸체(10) 내부에 형성되는 내경부 역시 원통형상이나 필요한 경우 다른 형상으로 구현 가능하다.

이때 삽입되는 전방 렌즈군(1) 및 후방 렌즈군(2)은 몸체(10) 내경부의 형상과 일치하도록 그 형상이 구현된다.

상기 몸체(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 상단부(11)와 하단부(12)로 구분되며, 상기 상단부(11)의 직경은 상기 하단부(12)에 비하여 작은 크기로 구성되는 것이 바람직하며, 내경부의 직경은 결합하는 전방 렌즈군(1) 및 후방 렌즈군(2)의 직경에 따라 달리 구성한다.

특히 하단부(12) 내경부에는 각각 직경이 다른 다수의 렌즈로 구성되는 후방 렌즈군(2)의 안착을 위하여 직경이 다른 다수의 단이 형성되어 있으며, 이때 삽입되는 렌즈는 직경이 작은 것부터 순차적으로 삽입된다.

또한 몸체(10)는 내경부에 위치하는 분리단(50)을 포함하며, 상기 분리단(50)은 상단부(11) 내부에 위치하며, 일면이 하단부(12)와 상단부(11)의 경계면에 위치한다.

한편, 분리단(50)은 도 3에 도시된 바와 같이 몸체(10) 내경부에 측면 방향으로 서로 대향되게 배치되는 동일한 형상의 부재 2개로 구성된다.

또한 분리단(50)의 중앙부에는 몸체(10) 내경부의 중앙부를 원점으로 하는 원호부(51)가 각각 형성되어 있다.

상기 분리단(50)은 몸체(10)와 동일한 재질로 구성될 수 있으며, 필요한 경우 몸체(10)와 일체형으로 구성될 수 있다.

합성수지 재질의 경우 사출 방식을 통하여 몸체(10)와 분리단(50)이 단일 재질로 성형되도록 구성하는 것이 제조적으로 유리하나, 다른 재질로 구성하여 별도의 부착공정에 의하여 결합하는 방식으로도 제조 가능하다.

한편, 몸체(10) 전방으로는 전방 렌즈군(1)이 삽입되며, 삽입되는 전방 렌즈군(1)은 분리단(50)에 의하여 하방향 이동이 제한되며, 전방은 렌즈캡(20)에 의하여 고정된다.

이때 렌즈캡(20)은 몸체(10) 상단부(11)에 형성되는 캡고정부(30)에 결합하며, 필요한 경우, 본딩 등의 방법에 의하여 상호 고정된다.

따라서, 전방 렌즈군(1)은 분리단(50) 및 렌즈캡(20)에 의하여 몸체(10) 내부에 고정된다.

이때 렌즈캡(20)의 중앙에는 별도의 렌즈홀(21)이 형성될 수 있으며, 상기 렌즈홀(21)에 전방 렌즈군(1)의 렌즈 중 상단에 위치하는 렌즈의 돌출부가 삽입되도록 구현될 수 있다.

여기서 전방 렌즈군(1)은 2개의 렌즈, 후방 렌즈군(2)은 4개의 렌즈로 개시하였으나, 각 렌즈의 수는 필요에 따라 변경 가능하다.

그리고 상기 전방 렌즈군(1)의 광축과 후방 렌즈군(2)의 광축은 몸체(10)의 중심 축과 일치하도록 위치하는 것이 바람직하다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체(10) 측면 중 내부에 형성된 분리단(50)이 형성된 곳에 서로 대향되는 방향으로 2개의 결합홀(40)이 위치한다.

상기 결합홀(40)은 몸체(10)의 개방부 역할을 하는 것으로, 두개의 결합홀(40)의 연결하는 공간은 분리단(50)의 개방된 공간과 동일하다.

또한 필요한 경우 상기 결합홀(40)은 몸체(10)의 일측면만 형성되도록 구성할 수 있다.

한편, 결합홀(40)이 형성된 몸체(10)에는 일부개 절개된 외부단(41)이 형성되며, 상기 외부단(41)은 광축과 직각으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 결합홀(40)에는 조리개(60)가 삽입되며, 이때 상기 외부단(41) 광축과 직각으로 형성되어 있으므로, 조리개(60)의 조립의 편리성을 제공하며, 특히 조리개(60)의 일단이 위치하는 부분을 외부단(41)에 마킹하는 경우 또는 스토퍼를 형성하는 경우, 조리개(60)의 결합 위치를 정확하게 설정할 수 있는 장점이 있다.

한편, 단일 결합홀(40)을 형성하는 경우에는 조리개(60) 중 몸체(10) 내부에 삽입되는 끝단을 몸체(10)의 내경직경과 동일한 곡률의 원호로 구성하는 경우 몸체(10) 내부에 정확하게 결합하는 장점이 있다.

한편, 상기 조리개(60)는 개방 면적을 조절할 수 있는 조리개부와 상기 조리개부의 개방 정도를 조절하는 액추에이터와 상기 액추에이터의 동작을 제어하기 위한 제어라인 그리고 조리개부의 개방 정도를 인식하는 센서부를 포함하여 구성되어, 별도의 제어부에 의하여 상기 조리개부의 개방 정도를 조절하는 통상의 조리개 구성을 포함하여 구성된다.

한편, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 배럴(100)은 휴대용 단말기용 소형 카메라 모듈에 적용될 수 있으며, 이때 렌즈 구동 장치 중 보빈에 결합하여 구성되며, 필요한 경우 오토 포커싱, 손떨림 보정 장치 등이 추가되며, 상기 렌즈 배럴(100)에 장착된 광학 렌즈를 이미지로 변화하는 이미지 센서를 포함하는 인쇄회로기판, 적외선 차단 필터 등을 포함하는 형태로 구현될 수 있다.

예를 들면, 카메라 모듈의 전체 구조를 형성하는 본체의 일측에 상기 렌즈 배럴(100)이 배치된다.

그리고 렌즈 배럴(100)이 배치된 본체 타측에 인쇄회로기판이 배치되고, 렌즈 배럴(100)의 광축과 정렬되어 상기 기판에 실장되는 이미지센서가 배치된다.

또한, 렌즈 배럴(100)과 이미지센서 사이에는 적외선 차단 필터를 배치하여 최종 카메라 모듈로 구성할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 전방 렌즈군 2: 후방 렌즈군
10: 몸체 11: 상단부
12: 하단부 20: 렌즈캡
21: 렌즈홀 30: 캡고정부
40: 결합홀 41: 외부단
50: 분리단 51: 원호부
60: 조리개 100: 렌즈 배럴

Claims (8)

1. 관통구가 형성되는 내경부를 포함하는 몸체;
   상기 몸체 측면에 몸체를 관통하여 형성되는 결합홀;
   상기 몸체 내부에 위치하는 분리단;
   상기 몸체 전방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 전방 렌즈군;
   상기 몸체 후방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 후방 렌즈군; 및
   상기 결합홀을 통하여 삽입되어 입사광의 구경을 조절하는 조리개;를 포함하는 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 분리단은 몸체 내부 대향되는 면에 대칭적인 형태로 위치하는 2개의 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 분리단은 원호부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 몸체는 상단부와 하단부로 구분되고, 상단부에 렌즈캡이 결합하는 캡고정부와 상기 캡고정부에 결합하는 렌즈캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴.
   
5. 청구항 4에 있어서, 상기 캡고정부는 중앙에 형성되는 렌즈홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 조리개는 상기 결합홀에 삽입되며, 몸체 내부에서는 상기 분리단 사이의 공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴.
   
7. 청구항 1에 있어서, 상기 후방 렌즈군은 직경이 다른 복수의 렌즈를 포함하며, 상기 몸체는 내경부에 위치하는 상기 렌즈의 직경에 대응되는 복수의 단을 포함하는 것을 특징으로 하는 조리개 장치를 구비한 카메라 렌즈 배럴.
   
8. 본체의 일측에 배치된 렌즈 배럴;
   상기 본체의 타측에 배치된 인쇄회로기판;
   상기 렌즈 배럴의 광축과 정렬되어 상기 인쇄회로기판에 실장되는 이미지센서; 및
   상기 렌즈 배럴과 상기 이미지센서의 사이에 배치되는 적외선 차단 필터를 포함하며,
   상기 렌즈 배럴은,
   관통구가 형성되는 내경부를 포함하는 몸체;
   상기 몸체 측면에 몸체를 관통하여 형성되는 결합홀;
   상기 몸체 내부에 위치하는 분리단;
   상기 몸체 전방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 전방 렌즈군;
   상기 몸체 후방에서 삽입되어 몸체 내부에 고정되는 후방 렌즈군; 및
   상기 결합홀을 통하여 삽입되어 입사광의 구경을 조절하는 조리개;를 포함하는 조리개 장치를 구비한 카메라 모듈.
   

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