KR20180043287A - 렌즈 유닛, 카메라 및 전자기기 - Google Patents
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Abstract
렌즈 유닛(103)은, 렌즈 경통(11)과, 한 쌍의 지판(12)과, 조리개 날개(13)와, 날개 구동부(14)를 구비한다. 렌즈 경통(11)은, 복수의 렌즈(104)를 유지하며, 원주방향으로 연장되는 제1 슬릿(17A)을 갖는다. 한 쌍의 지판(12)은, 각각 개구부(22)를 갖고, 겹쳐져 사이에 날개실(23)을 구성하고, 일부가 제1 슬릿(17A)으로부터 돌출되며, 개구부(22)가 렌즈(104)의 사이에 위치하도록 배치된다. 조리개 날개(13)는 날개실(23)에 배치된다. 날개 구동부(14)는, 한 쌍의 지판(12)의 일부에 고정되고, 조리개 날개(13)를 구동하여, 조리개 날개(13)로 하여금 개구부(22)를 개폐하게 한다.
Description
본 발명은, 렌즈 유닛, 카메라 및 전자기기에 관한 것이다.
스마트폰 등의 전자기기 중에는 카메라를 구비하고 있는 것이 있다. 특허문헌 1에는, 스마트폰에 탑재되는 카메라(촬상 장치)가 개시되어 있다. 이 촬상 장치는, 촬상 소자와, 렌즈(광학 부재)로 구성되며, 렌즈의 피사체측에 투과되는 광을 차폐하는 셔터를 구비하고 있다.
특허문헌 1의 카메라에 한정되지 않으며, 스마트폰에 구비되는 카메라는, 스마트폰의 두께에 들어가도록, 광축 방향의 길이가 스마트폰의 두께보다 짧게 설계되어 있다. 또, 용이하게 휴대할 수 있도록 하는 등의 요구로부터, 보다 박형의 스마트폰이 요구되고 있다. 이 때문에, 광축 방향의 길이가 보다 짧은 카메라가 요구되고 있다. 또, 촬상한 화상의 질을 향상시키는 것도 요구되고 있다. 이 때문에, 카메라가, 렌즈를 투과하는 광량 및 피사계 심도를 조정하는 조리개 날개 등을 구비하는 것도 요구되고 있다.
특허문헌 1의 카메라의 셔터 날개를 조리개 날개로 치환하여, 조리개 날개를 카메라에 설치하는 것도 생각할 수 있다. 카메라에 조리개 날개를 부가하는 경우, 조리개 날개는 렌즈 사이에 설치될 필요가 있다. 이 때문에, 렌즈의 앞에 셔터 날개가 배치되어 있는 특허문헌 1의 카메라의 셔터 날개를 조리개 날개로 치환하는 것은 곤란하다는 문제가 있다.
또, 조리개 날개 등의 날개를 구비하고, 광축 방향의 길이가 짧은 카메라를 얻기 위해, 이 카메라를 구성하는 렌즈 유닛도, 렌즈 사이에서 날개를 진퇴시킬 수 있으며, 광축 방향의 길이가 짧은 것이 요구되고 있다.
본 발명은, 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 렌즈 사이에 진퇴하는 날개를 구비하고, 광축 방향의 길이가 짧은 렌즈 유닛, 카메라 및 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 관점에 따른 렌즈 유닛은, 복수의 렌즈를 유지하며, 원주방향으로 연장되는 제1 슬릿을 갖는 렌즈 경통과, 각각 개구부를 갖고, 겹쳐져 사이에 날개실을 구성하고, 일부가 상기 제1 슬릿으로부터 돌출되며, 상기 개구부가 상기 렌즈의 사이에 위치하도록 배치되는 한 쌍의 지판(地板)과, 상기 날개실에 배치된 날개와, 상기 한 쌍의 지판의 상기 일부에 고정되고, 상기 날개를 구동하여, 상기 날개로 하여금 상기 개구부를 개폐하게 하는 날개 구동부를 구비한다.
이와 같이 함으로써, 렌즈 유닛은, 날개가 배치되는 날개실을 구성하는 한 쌍의 지판을 렌즈 사이에 가지며, 렌즈 사이에서 진퇴하는 날개를 구비할 수 있다. 이 때문에, 렌즈간의 간격이 좁아도, 지판이 배치되므로, 지판이 배치되는 렌즈간의 간격을 좁게 설계하는 것이 가능해진다. 이 결과, 광축 방향의 길이가 짧은 렌즈 유닛을 얻을 수 있다.
또, 상기 복수의 렌즈의 광축 방향으로 상기 렌즈 경통을 이동시키는 경통 구동부를 구비해도 된다.
이와 같이 함으로써, 렌즈 유닛은, 렌즈 경통을 광축 방향으로 이동시키는 경통 구동부를 가짐으로써, 자동 초점 기능을 구비한다.
또, 상기 광축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 렌즈 경통을 유지하는 외측 프레임을 구비하고, 상기 외측 프레임에 설치된 전극과 상기 날개 구동부에 설치된 전자 액추에이터의 코일이 판스프링으로 전기적으로 접속되어도 된다.
이와 같이 함으로써, 렌즈 경통이 광축 방향으로 이동되어질 때의 부하를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 렌즈 경통이 매끄럽게 이동되어져, 초점을 신속하게 맞출 수 있다. 또, 전기적으로 접속되는 부분에 걸리는 힘을 작게 할 수 있으므로 광축이 기울어지는 것을 방지할 수 있다.
또 상기 렌즈 경통이, 상기 제1 슬릿에 광축을 사이에 두고 대향하는 제2 슬릿을 구비하고, 상기 한 쌍의 지판이, 상기 제1 슬릿 및 상기 제2 슬릿을 삽입 통과하여 배치되어도 된다.
이와 같이 함으로써, 한 쌍의 지판이 소정 위치로부터 어긋나기 어려워진다. 또, 한 쌍의 지판이 렌즈에 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
또 상기 날개 구동부가, 전자 액추에이터가 배치된 구동부 베이스와, 상기 전자 액추에이터를 덮는 구동부 커버로 구성되며, 상기 구동부 베이스와 상기 구동부 커버가, 상기 한 쌍의 지판 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두의 상기 일부를 끼워 지지해도 된다.
이와 같이 함으로써, 한 쌍의 지판이 날개 구동부에 안정적으로 고정된다. 또, 한 쌍의 지판과 날개 구동부가 용이하게 조립된다.
또 상기 날개는, 조리개 날개, 차광 날개, 또는 광학 필터를 갖는 날개로 구성되어도 된다.
이와 같이 함으로써, 렌즈 유닛이 조리개 기능, 셔터 기능, 또는 광학 ND(Neutral Density) 필터 등의 필터의 기능을 구비할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제2 관점에 따른 카메라는, 상기 렌즈 유닛과, 상기 렌즈 경통에 설치된 상기 렌즈에 의해 촬상면에 피사체상이 결상되는 촬상부를 구비한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제3 관점에 따른 전자기기는, 상기 카메라를 구비한다.
본 발명에 의하면, 렌즈 사이에 진퇴하는 날개를 구비하고, 광축 방향의 길이가 보다 짧은 렌즈 유닛, 카메라 및 전자기기를 제공하는 것이 가능해진다.
도 1a는, 실시형태에 따른 카메라를 도시하는 도면이다.
도 1b는, 실시형태에 따른 카메라를 도시하는 정면도이다.
도 2는, 도 1b의 A-A 단면도이다.
도 3은, 실시형태에 따른 렌즈 유닛을 도시하는 분해도이다.
도 4a는, 실시형태에 따른 렌즈 경통의 상면도이다.
도 4b는, 실시형태에 따른 렌즈 경통의 정면도이다.
도 4c는, 실시형태에 따른 렌즈 경통의 저면도이다.
도 4d는, 도 4b의 B-B 단면도이다.
도 5는, 실시형태에 따른 날개 구동부, 지판 및 조리개 날개를 도시하는 분해도이다.
도 6은, 실시형태에 따른 렌즈 경통 및 날개 구동부를 도시하는 도면이다.
도 7은, 실시형태에 따른 카메라를 구비하는 스마트폰의 블록도이다.
도 8은, 실시형태에 따른 조리개 날개의 동작을 도시하는 도면이다.
도 9는, 실시형태에 따른 조리개 날개의 동작을 도시하는 도면이다.
도 10a는, 실시형태에 따른 렌즈 경통과 외측 프레임의 전기적 결합의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 10b는, 실시형태에 따른 렌즈 경통과 외측 프레임의 전기적 결합의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 10c는, 실시형태에 따른 렌즈 경통과 외측 프레임의 전기적 결합의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 1b는, 실시형태에 따른 카메라를 도시하는 정면도이다.
도 2는, 도 1b의 A-A 단면도이다.
도 3은, 실시형태에 따른 렌즈 유닛을 도시하는 분해도이다.
도 4a는, 실시형태에 따른 렌즈 경통의 상면도이다.
도 4b는, 실시형태에 따른 렌즈 경통의 정면도이다.
도 4c는, 실시형태에 따른 렌즈 경통의 저면도이다.
도 4d는, 도 4b의 B-B 단면도이다.
도 5는, 실시형태에 따른 날개 구동부, 지판 및 조리개 날개를 도시하는 분해도이다.
도 6은, 실시형태에 따른 렌즈 경통 및 날개 구동부를 도시하는 도면이다.
도 7은, 실시형태에 따른 카메라를 구비하는 스마트폰의 블록도이다.
도 8은, 실시형태에 따른 조리개 날개의 동작을 도시하는 도면이다.
도 9는, 실시형태에 따른 조리개 날개의 동작을 도시하는 도면이다.
도 10a는, 실시형태에 따른 렌즈 경통과 외측 프레임의 전기적 결합의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 10b는, 실시형태에 따른 렌즈 경통과 외측 프레임의 전기적 결합의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 10c는, 실시형태에 따른 렌즈 경통과 외측 프레임의 전기적 결합의 변형예를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 따른 렌즈 유닛을, 카메라에 사용되는 렌즈 유닛을 예로 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시형태에 따른 카메라(101)는, 도 1a, 도 1b 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 촬상부(102)(도 2만 도시)와, 렌즈 유닛(103)을 구비한다. 카메라(101)는, 스마트폰 등의 전자기기에 내장되는 것이다.
촬상부(102)는, 렌즈(104)에 의해 촬상면에 결상된 피사체상을 전기 신호로 변환하는 것이다. 촬상부(102)는, CCD(Charge-Coupled Device)형 이미지 센서, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)형 이미지 센서 등의 촬상 소자로 구성된다.
렌즈 유닛(103)은, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 렌즈(104)를 유지하는 렌즈 경통(11)과, 지판(12)(12A, 12B)과, 조리개 날개(13)와, 날개 구동부(14)와, 외측 프레임(15)과, 경통 구동부(16)와, 판스프링(18)(18A, 18B)을 구비한다. 또한, 지판(12)과, 조리개 날개(13)와, 날개 구동부(14)는 조리개 유닛(20)을 구성한다.
렌즈 경통(11)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 복수의 렌즈(104)를 유지하는 경통이다. 렌즈 경통(11)은, 도 4a~도 4d에 나타내는 바와 같이, 원주방향으로 연장되는 제1 슬릿(17A)과, 제1 슬릿(17A)과 광축을 사이에 두고 대향하는 제2 슬릿(17B)과, 결합부(19A)를 갖는다. 제1 슬릿(17A)은, 지판(12)을 렌즈 경통(11) 내로부터 렌즈 경통(11) 바깥으로 삽입 통과시키기 위한 것이다. 제2 슬릿(17B)에는, 지판(12)의 선단(21C, 21D)이 삽입 통과된다. 결합부(19A)는, 날개 구동부(14)를 렌즈 경통(11)에 결합시키는 것이다.
지판(12)(12A, 12B)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 광비투과성의 수지 부재로 구성되며, 원형의 개구부(22)(22A, 22B)를 구비한다. 개구부(22A, 22B)가 겹치도록, 지판(12A, 12B)이 겹쳐진다. 이때 지판(12A)과 지판(12B)의 사이에 날개실(23)이 구성된다. 또, 날개실(23)에 공간이 생기도록, 지판(12)(12A, 12B)은 가장자리에 스페이서(24)를 갖고 있다. 도 2로 되돌아와, 지판(12)은, 개구부(22)(22A, 22B)가 렌즈(104)의 사이에 위치하도록 렌즈 경통(11)에 배치된다. 지판(12)(12A, 12B)의 일부(21A, 21B)는, 각각 제1 슬릿(17A)으로부터 렌즈 경통(11) 바깥으로 돌출되어 있다. 또 지판(12)의 선단(21C, 21D)은, 각각 제2 슬릿(17B)에 삽입 통과되어 있다.
조리개 날개(13)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 날개실(23)에 배치되고, 왕복 동작되어져 개구부(22)에 진퇴하는 날개이며, 광비투과성의 시트형 부재로 구성되어 있다. 또 조리개 날개(13)는, 조리개용 개구부(25)와, 밑동부에 형성된 구멍(26)과, 구멍(26)의 근방에 형성된 구멍(27)을 구비한다. 구멍(26)에는, 후술하는 구동부 베이스(31)에 수직으로 설치된 지지점 핀(38)이 삽입 통과된다. 이에 따라, 조리개 날개(13)는, 지지점 핀(38)을 지지점으로 하여 왕복 동작 가능하게 축고정된다. 구멍(27)에는, 후술하는 구동 핀(36)이 삽입 통과된다.
날개 구동부(14)는, 지판(12)(12A, 12B)의 일부(21A, 21B)에 고정되고, 조리개 날개(13)를 구동하여, 조리개 날개(13)로 하여금 개구부(22)를 개폐하게 하는 것이며, 구동부 베이스(31)와, 구동부 커버(32)와, 코일(33)과, 요크(34)와, 회전자(35)를 구비한다. 또한, 코일(33), 요크(34) 및 회전자(35)는 전자 액추에이터를 구성한다. 구동부 베이스(31)에는, 코일(33), 요크(34), 회전자(35) 등이 소정 위치에 배치된다. 구동부 베이스(31)는 관통구멍이 형성된 보빈부를 구비한다. 이 보빈부에 코일(33)이 감겨져 있다. 요크(34)는 2개의 다리부를 갖는다. 다리부의 선단은 자극부를 구성한다. 그리고, 요크(34)의 한쪽의 다리부는, 보빈부에 형성된 관통구멍에 삽입 통과된다. 회전자(35)는 원통형상을 갖고, 경방향으로 2극에 착자된 자석으로 구성되어 있다. 또 회전자(35)는, 요크(34)의 다리부에 끼워진 위치에 배치되며, 구동부 베이스(31)에 수직으로 설치된 회전 핀(37)에 축고정되어 있다. 이에 따라 회전자(35)는, 요크(34)가 발생한 자계에 의해 회전한다. 구동 핀(36)은, 회전자(35)에 설치된 아암의 선단에 부착되며, 상술한 조리개 날개(13)의 구멍(27)에 삽입 통과된다. 이에 따라 구동 핀(36)은, 회전자(35)의 회전 운동을 조리개 날개(13)에 전달한다. 또 구동부 베이스(31)에는, 상술한 조리개 날개(13)의 구멍(26)에 삽입 통과되는 지지점 핀(38)이 수직으로 설치되어 있다. 또 구동부 베이스(31)는, 렌즈 경통(11)에 결합시키기 위한 결합부(19B)를 구비한다, 또, 구동부 베이스(31)와 구동부 커버(32)는, 지판(12A, 12B)의 일부(21A, 21B)를 끼워 지지한다. 또한, 조리개 유닛(20)의 조립은, 이하와 같이 실시된다. 우선, 코일(33)과, 요크(34)와, 회전자(35)를 배치한 구동부 베이스(31) 상에 지판(12A)을 배치한다. 그 위에 구동 핀(36)이 구멍(27)에 삽입 통과하고, 지지점 핀(38)이 구멍(26)에 삽입 통과하도록 조리개 날개(13)를 배치한다. 그 위에 지판(12B)을 배치한다. 그 위에 구동부 커버(32)가 지판(12A, 12B)의 일부(21A, 21B)를 끼워 지지하도록, 볼록부(39A)를 구멍(39B)에 끼워 넣어 고정하면, 조리개 유닛(20)이 조립된다. 조립된 조리개 유닛(20)의 지판(12)이 도 4c에 나타내는 제1 슬릿(17A)으로부터 삽입되어, 결합부(19B)가 도 6에 나타내는 바와 같이 결합부(19A)에 결합되면, 조리개 유닛(20)은 렌즈 경통(11)에 고정된다.
도 3으로 되돌아가, 외측 프레임(15)은, 렌즈 경통(11)을 복수의 렌즈(104)의 광축 방향으로 슬라이딩 가능하도록 유지하는 부재이다. 외측 프레임(15)은, 직육면체 형상을 갖고, 배면(촬상부(102)측의 면)에는 광을 이끌기 위한 원형의 구멍이 형성되며, 정면은 개방되어 있다. 또 상면은, 경통 구동부(16)가 배치되는 부분이며, 개방되어 있다. 또, 렌즈 경통(11)이 광축 방향으로 슬라이딩하도록, 렌즈 경통(11)에 슬라이딩부(61)가 설치되고, 외측 프레임(15)에 슬라이딩부(62)가 설치되어 있다. 슬라이딩부(61)와 슬라이딩부(62)의 사이에는, 베어링(63)이 배치되어 있다. 또 외측 프레임(15)의 바깥에는, 개방된 면을 덮기 위한 커버(64)와 케이스(65)가 설치되어 있다.
경통 구동부(16)는, 외측 프레임(15)에 대해 렌즈 경통(11)를 광축 방향으로 이동시키는 것이다. 경통 구동부(16)는, 마그넷(51)과, 구동 코일(52)과, 홀 센서(53)로 구성된다. 마그넷(51)은 렌즈 경통(11)에 고정되어 있다. 마그넷(51)과 렌즈 경통(11)의 사이에는, 자장의 누설을 방지하는 부재인 방자(防磁) 부재(54)가 배치되어 있다. 구동 코일(52)은, 마그넷(51)을 이동시키는 자계를 발생시키는 것이며, 외측 프레임(15)에 고정되어 있다. 구동 코일(52)에 전류가 흐르면 자계가 발생한다. 자계가 발생하면, 마그넷(51)이 이동하고, 이에 따라 렌즈 경통(11)이 광축 방향으로 이동한다. 홀 센서(53)는, 렌즈 경통(11)이 이동한 거리를 검지하는 센서이며, 구동 코일(52) 상에 배치되어 있다. 방자 부재(55)는, 자장의 누설을 방지하는 부재이며, 홀 센서(53) 상에 배치되어 있다.
판스프링(18A, 18B)은, 외측 프레임(15)에 설치된 전극으로부터 날개 구동부(14)의 코일(33)에 급전하기 위한 도전부이며, 갈지자 형상을 갖고 있다. 판스프링(18A, 18B)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 구동부 커버(32) 상에 배치되어 있다. 전극(41A, 41B)은, 외측 프레임(15)에 설치된 전극에 접속되는 부분이다. 또, 판스프링(18A)은, 전극(42A), 고정부(45)의 부분에서 구동부 커버(32)에 고정되며, 전극(41A)과 고정부(45)의 사이는 유연하게 휘어지도록 되어 있다. 또 판스프링(18B)은, 전극(42B)의 부분에서 구동부 커버(32)에 고정되며, 전극(41B)과 전극(42B)의 사이는 유연하게 휘어지도록 되어 있다. 또 전극(42A, 42B)은, 구멍(43A, 43B)에 삽입 통과된 도전성의 리드부(44A, 44B)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한 리드부(44A, 44B)는, 코일(33)로부터 연장되어 나온 리드선에 전기적으로 접속되어 있다.
다음으로, 본 발명의 실시형태에 따른 카메라(101)의 동작을, 도 7에 나타내는 바와 같이, 카메라(101)가 스마트폰(105)에 구비된 경우에 대해 설명한다. 또한 스마트폰(105)은, 카메라(101)에 더하여, 조작부(106)와, 제어부(107)를 구비한다.
촬영 모드를 선택하는 조작을 조작부(106)가 접수하면, 카메라(101)는, 촬영의 대기 상태가 된다. 카메라(101)는, 렌즈(104)를 투과하여 촬상부(102)에 결상된 피사체상의 라이브뷰 화상을 촬상하고, 스마트폰(105)은, 라이브뷰 화상을 디스플레이에 표시한다.
제어부(107)는, 촬상하고 있는 라이브뷰 화상에 의거하여, 경통 구동부(16)의 구동 코일(52)에 전류를 공급하여 렌즈 경통(11)을 광축 방향으로 이동시키면서 초점을 맞춘다. 구체적으로는 카메라(101)는, 「핀트가 맞다=콘트라스트가 가장 높다」라는 원리에 의거한 콘트라스트 검출법에 의해, 라이브뷰 화상을 해석하고, 렌즈 경통(11)을 움직이면서 라이브뷰 화상의 콘트라스트가 가장 높아지는 렌즈 경통(11)의 위치를 찾아, 초점을 맞춘다.
또 제어부(107)는, 라이브뷰 화상의 휘도가 미리 설정한 휘도 이상인지의 여부에 의거하여, 또는 조작부(106)가 접수한 조작에 응답하여, 조리개 날개(13)로 하여금 개구부(22)를 개폐하게 한다. 조리개 날개(13)는, 초기 상태에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이 퇴피되어져 있다. 제어부(107)는, 조리개를 좁힌 상태로 하는 경우, 코일(33)에 순방향의 전류를 공급한다. 코일(33)에 순방향의 전류가 공급되면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 회전자(35)가 시계 방향으로 회전한다. 회전자(35)가 시계 방향으로 회전하면, 조리개 날개(13)는, 구동 핀(36)에 의해 반시계 방향으로 회전되어져, 조리개용 개구부(25)가 개구부(22)의 위치로 이동한다. 이에 반해, 조리개를 좁힌 상태로부터 퇴피시킨 상태로 하는 경우, 제어부(107)는, 코일(33)에 역방향의 전류를 공급한다. 코일(33)에 역방향의 전류가 공급되면, 회전자(35)는 반시계 방향으로 회전한다. 회전자(35)가 반시계 방향으로 회전하면, 조리개 날개(13)는, 구동 핀(36)에 의해 시계 방향으로 회전되어져, 도 8에 나타내는 퇴피한 위치로 되돌아간다.
또 제어부(107)는, 라이브뷰 화상을 디스플레이에 표시한 상태로 초점을 맞추어, 조리개 날개(13)를 동작시킨다. 이 상태에서, 릴리스 버튼이 눌러지는 조작을 조작부(106)가 접수하면, 제어부(107)는 촬상 소자에 리셋 신호를 보낸다. 리셋 신호가 보내지면, 축적되어 있었던 전하가 방전되고, 촬상 소자가 새로운 전하의 축적을 개시함으로써 촬상을 개시한다. 그 후, 소정의 노광 시간이 경과하면, 촬상 소자에 축적된 전하가 촬상 정보로서 스마트폰(105)의 기억 장치로 전송된다. 그 후, 촬상의 대기 상태로 되돌아와, 라이브뷰 화상을 촬상하고, 제어부(107)는, 이 라이브뷰 화상을 스마트폰(105)의 디스플레이에 표시한다.
이상과 같이, 본 실시형태의 카메라(101)에 의하면, 지판(12)(12A, 12B)이 렌즈(104) 사이에 배치되고, 조리개 날개(13)가 지판(12)(12A, 12B) 사이의 날개실(23)에 설치된다. 이 구성에 의해, 렌즈(104) 사이에서 진퇴하는 날개를 구비할 수 있다. 또 렌즈(104) 사이의 간격이, 지판(12)(12A, 12B) 및 날개실(23)의 두께만큼 있으면, 지판(12)(12A, 12B)을 렌즈(104) 사이에 배치할 수 있다. 이 때문에, 카메라(101)의 광축 방향의 길이를 단축할 수 있다. 또, 렌즈 경통(11)이 외측 프레임(15)에 광축 방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 렌즈 경통(11)을 광축 방향으로 이동시키는 경통 구동부(16)를 구비한다. 이 구성에 의해, 카메라(101)는, 자동 초점 기능을 구비할 수 있다. 또, 외측 프레임(15)의 전극과 날개 구동부(14)의 코일(33)이 판스프링(18)으로 전기적으로 접속된다. 이 때문에, 외측 프레임(15)의 전극으로부터 날개 구동부(14)의 코일(33)에 전력을 공급할 수 있으며, 렌즈 경통(11)이 광축 방향으로 슬라이딩할 때의 부하를 작게 할 수 있다. 이 결과, 렌즈 경통(11)이 매끄럽게 슬라이딩하여, 초점을 신속하게 맞출 수 있다. 또, 판스프링(18)은 유연하게 휘어지도록 되어 있으므로, 렌즈 경통(11)의 광축이 기울어지는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 렌즈(104)의 광축이 기울어지는 것에 의한 화질의 열화를 방지할 수 있다.
(변형예)
상술한 실시형태의 카메라(101)에서는, 렌즈 경통(11)과 외측 프레임(15)이, 판스프링(18)으로 전기적으로 결합되는 경우에 대해 설명하였다. 본 실시형태의 카메라(101)에서는, 렌즈 경통(11)과 외측 프레임(15)을 전기적으로 접속하는 부재는, 전기적으로 접속할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 10a에 나타내는 바와 같이, 선형(와이어형)의 금속의 스프링인 서스펜션 와이어(71)여도 된다. 이 경우, 좁은 공간에 전기적으로 접속하는 부재를 배치할 수 있다. 또 도 10b에 나타내는 바와 같이, 와이어를 원기둥형의 나선으로 감은 코일 스프링(72)이어도 된다. 이 경우, 스프링 상수를 보다 작게 할 수 있다. 또, 도 10c에 나타내는 바와 같이, 평판형의 도체를 절연체로 피복한 FFC(Flexible Flat Cable) 등의 FPC(Flexible Printed Circuits)(73)여도 된다. 이 경우, 스프링을 이용한 경우에 비해 절연을 높일 수 있다.
상술한 실시형태의 카메라(101)에서는, 구동부 베이스(31)와 구동부 커버(32)가, 지판(12A, 12B)의 일부(21A, 21B)의 양쪽 모두를 끼워 지지하는 경우에 대해 설명하였지만, 구동부 베이스(31)와 구동부 커버(32)는, 지판(12A)의 일부(21A), 또는 지판(12B)의 일부(21B)를 끼워 지지해도 된다. 이와 같이 함으로써, 지판(12A, 12B)의 양쪽 모두를 끼워 지지하는 경우에 비해, 경통 구동부(16)를 작게 설계할 수 있다.
상술한 실시형태의 카메라(101)에서는, 조리개용 개구부(25)를 갖는 조리개 날개(13)를 구비하는 예에 대해 설명하였지만, 카메라(101)는, 광의 투과를 차단하는 차광 날개(셔터 날개)를 구비해도 된다. 이 경우, 스마트폰(105)의 제어부(107)는, 촬영의 대기 상태에서는, 셔터 날개를 퇴피시켜, 피사체상의 라이브뷰 화상을 촬상하여, 라이브뷰 화상을 스마트폰(105)의 디스플레이에 표시시킨다. 촬영 시에 릴리스 버튼이 눌러지면, 촬상 소자에 리셋 신호를 보내어, 축적되어 있었던 전하가 방전되고, 새로운 전하의 축적을 개시함으로써 촬영을 개시한다. 그 후, 소정의 노광 시간이 경과하면, 셔터 날개가 닫혀지고, 촬상 소자에 축적된 전하가 촬상 정보로서 스마트폰(105)의 기억 장치에 전송된다. 그 후, 제어부(107)는, 셔터 날개를 퇴피시켜, 촬영의 대기 상태로 되돌아간다. 카메라(101)는, 셔터 날개를 구비함으로써, 셔터 날개를 닫은 상태로, 촬상 소자에 축적된 전하를 기억 장치에 전송할 수 있으므로, 화상의 노이즈를 저감할 수 있다.
또 조리개 날개(13)는, 예를 들면, ND 필터, IR(InfraRed) 투과 필터, IR 컷필터 등의 광학 필터로 치환되어도 된다. ND 필터를 이용한 경우, 피사체가 너무 밝은 경우에 광량을 삭감할 수 있다. IR 투과 필터를 이용한 경우, 적외선의 사진을 촬상할 수 있다. IR 컷필터를 이용한 경우에는, 적외선을 제거한 사진을 촬상할 수 있다.
상술한 실시형태에서는, 카메라(101)가, 스마트폰에 구비된 경우에 대해 설명하였지만, 카메라(101)는, 스마트폰 이외의 전자기기(예를 들면, 태블릿 PC 등의 휴대단말, 노트북이나 데스크톱 PC 등의 퍼스널 컴퓨터, 손목시계형 단말 등의 웨어러블 단말, 휴대형 게임기기)에 구비되어도 된다.
또 상술한 실시형태에서는, 카메라(101)가, 1장의 조리개 날개(13)를 구비하는 경우에 대해 설명하였지만, 카메라(101)는, 2장 이상의 조리개 날개(13)를 구비해도 되며, 또, 조리개 날개(13)에 더하여 셔터 날개, 광학 필터를 구비해도 된다. 이와 같이 함으로써, 카메라(101)로 촬상하는 화상의 질이 더욱 향상된다.
또 상술한 실시형태에서는, 경통 구동부(16)가, 광축 방향에서 볼 때, 날개 구동부(14)로부터 광축으로의 수직선과, 경통 구동부(16)로부터 광축으로의 수직선이 이루는 각이 180°가 되도록 배치되어 있지만, 날개 구동부(14)로부터 광축으로의 수직선과, 경통 구동부(16)로부터 광축으로의 수직선이 이루는 끼인각은, 90° 이상 180° 미만이어도 된다. 이와 같이 함으로써, 렌즈 유닛(103)의 외형에 맞춘 설계가 가능해진다.
본 발명은, 본 발명의 넓은 의미의 정신과 범위를 벗어나지 않으며, 여러 가지 실시형태 및 변형이 가능해지는 것이다. 또 상술한 실시형태는, 본 발명을 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 범위는, 실시형태가 아니라, 특허청구범위에 의해 나타내어진다. 그리고, 특허청구범위 내 및 그와 동등한 발명의 의의의 범위 내에서 실시되는 다양한 변형이, 이 발명의 범위 내로 간주된다.
본 출원은, 2015년 8월 20일에 출원된, 일본국 특허출원 특원 2015-162985호에 의거한다. 본 명세서 중에 일본국 특허출원 특원2015-162985호의 명세서, 특허청구범위, 도면 전체를 참조로서 편입하는 것으로 한다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명은, 전자기기(예를 들면, 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 휴대단말, 노트북이나 데스크톱 PC 등의 퍼스널 컴퓨터)의 카메라에 구비되는 렌즈 유닛으로서 적합하게 이용될 수 있다.
11 : 렌즈 경통
12, 12A, 12B : 지판
13 : 조리개 날개
14 : 날개 구동부
15 : 외측 프레임
16 : 경통 구동부
17A : 제1 슬릿
17B : 제2 슬릿
18, 18A, 18B : 판스프링
19A, 19B :결합부
20 : 조리개 유닛
21A, 21B : 일부
21C, 21D : 선단
22, 22A, 22B : 개구부
23 : 날개실
24 : 스페이서
25 : 조리개용 개구부
26, 27 : 구멍
31 : 구동부 베이스
32 : 구동부 커버
33 : 코일
34 : 요크
35 : 회전자
36 : 구동 핀
37 : 회전 핀
38 : 지지점 핀
39A : 볼록부
39B : 구멍
41A, 41B, 42A, 42B : 전극
43A, 43B : 구멍
44A, 44B : 리드부
45 : 고정부
51 : 마그넷
52 : 구동 코일
53 : 홀 센서
54, 55 : 방자 부재
61, 62 : 슬라이딩부
63 : 베어링
64 : 커버
65 : 케이스
71 : 서스펜션 와이어
72 : 코일 스프링
73 : FPC
101 : 카메라
102 : 촬상부
103 : 렌즈 유닛
104 : 렌즈
105 : 스마트폰
106 : 조작부
107 : 제어부
12, 12A, 12B : 지판
13 : 조리개 날개
14 : 날개 구동부
15 : 외측 프레임
16 : 경통 구동부
17A : 제1 슬릿
17B : 제2 슬릿
18, 18A, 18B : 판스프링
19A, 19B :결합부
20 : 조리개 유닛
21A, 21B : 일부
21C, 21D : 선단
22, 22A, 22B : 개구부
23 : 날개실
24 : 스페이서
25 : 조리개용 개구부
26, 27 : 구멍
31 : 구동부 베이스
32 : 구동부 커버
33 : 코일
34 : 요크
35 : 회전자
36 : 구동 핀
37 : 회전 핀
38 : 지지점 핀
39A : 볼록부
39B : 구멍
41A, 41B, 42A, 42B : 전극
43A, 43B : 구멍
44A, 44B : 리드부
45 : 고정부
51 : 마그넷
52 : 구동 코일
53 : 홀 센서
54, 55 : 방자 부재
61, 62 : 슬라이딩부
63 : 베어링
64 : 커버
65 : 케이스
71 : 서스펜션 와이어
72 : 코일 스프링
73 : FPC
101 : 카메라
102 : 촬상부
103 : 렌즈 유닛
104 : 렌즈
105 : 스마트폰
106 : 조작부
107 : 제어부
Claims (8)
- 복수의 렌즈를 유지하며, 원주방향으로 연장되는 제1 슬릿을 갖는 렌즈 경통과,
각각 개구부를 갖고, 겹쳐져 사이에 날개실을 구성하고, 일부가 상기 제1 슬릿으로부터 돌출되며, 상기 개구부가 상기 렌즈의 사이에 위치하도록 배치되는 한 쌍의 지판(地板)과,
상기 날개실에 배치된 날개와,
상기 한 쌍의 지판의 상기 일부에 고정되고, 상기 날개를 구동하여, 상기 날개로 하여금 상기 개구부를 개폐하게 하는 날개 구동부를 구비하는, 렌즈 유닛. - 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 렌즈의 광축 방향으로 상기 렌즈 경통을 이동시키는 경통 구동부를 구비하는, 렌즈 유닛. - 청구항 2에 있어서,
상기 광축 방향으로 슬라이딩 가능하게 상기 렌즈 경통을 유지하는 외측 프레임을 구비하고,
상기 외측 프레임에 설치된 전극과 상기 날개 구동부에 설치된 전자 액추에이터의 코일이 판스프링으로 전기적으로 접속되는, 렌즈 유닛. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 렌즈 경통이, 상기 제1 슬릿에 광축을 사이에 두고 대향하는 제2 슬릿을 구비하고,
상기 한 쌍의 지판이, 상기 제1 슬릿 및 상기 제2 슬릿을 삽입 통과하여 배치되는, 렌즈 유닛. - 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 날개 구동부가, 전자 액추에이터가 배치된 구동부 베이스와, 상기 전자 액추에이터를 덮는 구동부 커버로 구성되며,
상기 구동부 베이스와 상기 구동부 커버가, 상기 한 쌍의 지판 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두의 상기 일부를 끼워 지지하는, 렌즈 유닛. - 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 날개는, 조리개 날개, 차광 날개, 또는 광학 필터를 갖는 날개로 구성되는, 렌즈 유닛. - 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 렌즈 유닛과,
상기 렌즈 경통에 설치된 상기 렌즈에 의해 촬상면에 피사체상이 결상되는 촬상부를 구비하는, 카메라. - 청구항 7에 기재된 카메라를 구비하는, 전자기기.
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