WO2017183749A1 - 카메라가 장착된 휴대 단말기에 외장하는 확대용 외장 광학모듈과 그 모듈을 구비한 확대촬영장치 - Google Patents

카메라가 장착된 휴대 단말기에 외장하는 확대용 외장 광학모듈과 그 모듈을 구비한 확대촬영장치 Download PDF

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incident
hole
external optical
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백영현
신요식
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Definitions

  • the present invention relates to a magnified external optical module using a camera and an LED embedded in a portable terminal such as a smartphone, and a magnified photographing apparatus having the module.
  • portable terminals such as smartphones and tablets are widely used to expose cameras and LEDs for photographing external subjects.
  • the user takes a picture without lighting, or controls the LED to be turned on when lighting is required, and then takes a picture. Therefore, the camera and the LED are disposed close to one surface of the portable terminal.
  • cameras for smartphones offer resolutions comparable to other professional digital cameras. Accordingly, various devices using a camera of a smartphone have emerged, and a microscope is one of them, in which a lens is additionally mounted on a camera of the smartphone to capture an image of an enlarged object.
  • a general microscope is designed to have an alternative lens and an objective lens at both ends of one barrel.
  • the objective lens facing the subject is a lens having an extremely short focal length and an enlarged image of an object, and the eyepiece that the user's eyes contact is a magnifying glass to see it.
  • the magnification of the microscope can be obtained by multiplying the magnification of the objective lens by the magnification of the eyepiece.
  • a camera built into a smartphone usually has an auto focus (AF) function, which changes the focal length by changing the distance between the built-in lens and the image sensor.
  • AF auto focus
  • the 'minimum focal length' is set for each camera embedded in the smartphone, and the 'shortest shooting distance' is set according to the minimum focal length. If the subject is located within the shortest shooting distance, it may not be able to shoot or may be out of focus, resulting in an unclear image. Therefore, in order to use as a microscope or a magnifying glass using a camera of the smartphone, it is necessary to add a separate objective lens and eyepiece to the outside of the camera to change the focal length and enlarge it at a constant ratio.
  • Microscope type is equipped with both an objective lens and an eyepiece in the barrel, like a real microscope, the camera of the smartphone is used to create a digital image by mounting on the eyepiece.
  • These products are much larger than smartphones, so it's more accurate that a smartphone is built into these products, and that's hard to carry around. The larger the magnification, the longer the barrel.
  • Republic of Korea Patent No. 1591902 or Patent No. 1550682 relates to a cradle for mounting a smartphone on a microscope, and is similar to this kind.
  • the loupe type macro lens has a smaller volume than the microscope type but does not have a high magnification, and is affected by the amount of ambient light because it uses external light. For example, in a backlighting state in which the back of the subject is illuminated, too much light is incident on the camera, and thus the image of the subject may not be properly formed, and when the surroundings are too dark, it may be impossible to shoot due to lack of illumination.
  • loupe type it is also necessary to adjust the lens magnification to focus on an object located at a close distance, but to obtain a clear image, it is necessary to illuminate the object with sufficient light while the external light is blocked.
  • the problem is that such a fundamental solution is difficult to solve for reasons such as affecting the pricing of the product, the conventional loupe lens has to give up a clear image, instead of using the external light to secure the amount of light.
  • those conventionally mounted on a smartphone to serve as a microscope or a magnifying glass are very large in size and are inconvenient to carry, or have many forms in which their performance is not stable due to external light.
  • the invention relates to a holder for attaching a smartphone to a microscope, which is a kind of invention different from the object of the present invention.
  • An object of the present invention is to provide a high magnification external optical module having a high magnification and a magnification photographing apparatus having the module by using a camera and an LED embedded in a portable terminal such as a smartphone.
  • Another object of the present invention is to provide a high magnification external optical module having a high magnification and a magnification photographing apparatus having the module by using a camera and an LED embedded in a portable terminal such as a smartphone.
  • Another object of the present invention is to provide an external optical module having a light guide implemented to sufficiently illuminate a subject with LEDs relatively far from the designed focal length.
  • Another object of the present invention is to provide an enlarged external optical module that can be universally applied to portable terminals having different intervals between a camera unit and an LED strabismus.
  • Still another object of the present invention is to provide an enlarged external optical module having a thin thickness while being universally applicable to portable terminals having different focal lengths of a camera unit having a function of adjusting a focal length.
  • Still another object of the present invention is to provide an external optical module for enlargement of a thin thickness by not using an eyepiece and not using a barrel to enable a high magnification of the product while reducing the thickness of the entire product.
  • the external optical module of the present invention is mounted on a portable terminal having a camera unit and an LED, and an enlarged image of a subject is imaged to the camera unit using the light of the LED.
  • the external optical module includes a housing, a light guide and a compound lens unit.
  • the upper surface of the housing is formed with a first through hole contacting the subject, and a second through hole and a third through hole facing the LED and the camera are respectively formed on the lower surface of the housing, and the remaining portion is sealed.
  • the light guide is a panel of transparent material accommodated in the housing and has an entrance surface exposed to the second through hole and an exit surface provided toward the first through hole, and the light emitted from the LED is passed through the entrance surface. The object is input and transported and exits through the exit surface to illuminate a subject in contact with the first through hole.
  • the compound lens unit includes a plurality of lenses and is disposed between the first through hole and the third through hole in the housing to magnify an image reflected and incident from the subject. By imaging an image on the camera unit through the third through hole, the camera unit generates a digital image (or image).
  • the external optical module may further include a fixing ring provided on an upper surface of the exit surface of the light guide in a ring shape having a hole formed in the center thereof.
  • the fixing ring is a surface facing the exit surface is implemented as an inclined surface to reflect the light emitted through the exit surface to the subject so that the fixing ring is sufficiently illuminated.
  • the fixing ring is preferably mounted to the first through-hole of the housing so as to be transportable in the vertical direction, so that the position of the optical image of the subject in contact with the hole can be adjusted.
  • at least one protrusion formed in the first through hole is formed, and at least one spiral groove fitted into the protrusion is formed on an outer surface of the fixing ring in contact with the first through hole.
  • the first through hole may be screwed.
  • the light guide is provided on (1) the upper portion of the LED, the incidence surface is provided on the outer surface of the flat illumination transparent light-incident portion formed on the lower surface, and (2) the composite lens portion And a transparent illumination light-emitting unit having a flat shape emitting light transferred from the illumination light-incident unit through the emission surface formed on an upper surface thereof, and (3) covering the outer surface of the light guide except for the incident surface and the emission surface.
  • -Incident part and the illumination light-It can be provided with a reflector which prevents the light inside the exit part from flowing out.
  • the illumination light-incident part and the illumination light-emitting part are integrally formed.
  • the illumination light-incident part is formed such that an upper surface of the illumination light-incident part facing the incident surface is inclined toward the illumination light-emitting part, thereby effectively directing the light incident through the incident surface toward the illumination light-emitting part. Can be transported
  • the incident surface of the light guide may be configured to be a plurality of times larger than the area where the light emitted from the LED is incident upon mounting on the portable terminal.
  • the incident surface of the light guide is preferably formed long along the longitudinal direction toward the illumination light-emitting part, it is preferable to be designed to be used universally for portable terminals having a different distance between the camera unit and the LED.
  • the incident surface of the light guide may have a shape in which at least one inclined surface that refracts incident light in the direction of the illumination light-emitting part is formed side by side in the direction of the illumination light-emitting part.
  • the incidence surface may be provided in a concave-convex shape to reduce the rate at which the light emitted from the LED is reflected to the outside, and may be refracted into the illumination light-incident portion.
  • the emission surface of the illumination light-emitting unit may be formed as a concave-convex surface so that the emitted light is emitted to the outside without being reflected back into the light guide.
  • the external optical module may further include a diffuser plate attached to the emission surface to even the light emitted from the emission surface.
  • the external optical module may further include a pinhole lens provided between the compound lens unit and the third through hole to deeply adjust the depth of focus of the compound lens unit.
  • the present invention also extends to an enlarged photographing apparatus including the portable terminal and an external optical module mounted on an outer surface of the portable terminal.
  • the portable terminal may include an image processor configured to control the LED to be turned on in the enlarged photographing mode, and then control the camera unit to generate an image incident from the external optical module as a digital image.
  • the external optical module of the present invention can take a high magnification image without a separate light source by using a camera and an LED embedded in a mobile terminal such as a smartphone.
  • the external optical module of the present invention has a very short focal length by implementing a very thin thickness.
  • the external optical module is implemented to sufficiently illuminate the subject even with LEDs that are relatively far apart. No need to use
  • the external optical module of the present invention can be universally applied to portable terminals having different intervals between the camera unit and the LED strabismus. Applicable
  • the external optical module of the present invention while being able to expand at high magnification, eliminated the eyepiece and the long barrel so as to reduce the thickness of the entire product.
  • FIG. 1 is a view showing an example of an enlarged photographing apparatus equipped with an external optical module in a portable terminal according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the external optical module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram of an external optical module mounted in a portable terminal for explaining the operation of the external optical module of the present invention
  • FIG. 4 is a perspective view and a cross-sectional view of the fixing ring of FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view of a light guide according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of an external optical module for describing an operation of an external optical module.
  • the enlarged photographing apparatus 100 of the present invention includes a portable terminal 20 and an external optical module 110.
  • the external optical module 110 is a device mounted on the surface 20-a on which the camera unit 21 and the LED 27 of the portable terminal 20 are exposed.
  • the external optical module 110 is disposed between the portable terminal 20 and the subject 10. While providing an optical path, it is possible to enlarge the photographing at a predetermined magnification while adjusting the shortest photographing distance of the portable terminal 20.
  • the portable terminal 20 may be any type of terminal as long as the camera unit 21 and the LED lighting 27 are exposed on the same surface 20-a and have a control unit 29.
  • a smart phone e.g., a tablet computer, a personal digital assistant (PDA), and the like.
  • the portable terminal 20 may of course further comprise a configuration relating to its main function (eg, mobile phone function) or other functions.
  • main function e.g, mobile phone function
  • such a configuration or function is not essential to the present invention and does not contribute to the description of the present invention, and thus, the description thereof is omitted in the drawings.
  • the camera unit 21 and the LED lighting 27 are disposed on the same surface 20-a of the portable terminal 20 and, when the external optical module 110 is mounted, the third through hole 270e and the second through hole. And 270d respectively.
  • the camera unit 21 includes at least one internal lens 23 and an image sensor 25, and has a minimum focal length and a shortest photographing distance designed according to its structure and operating mechanism.
  • the camera unit 21 and the LED lighting 27 are controlled by the control unit 29 of the portable terminal 20.
  • the controller 29 controls the overall operation of the portable terminal 20 and includes an image processor 31 for the characteristic operation of the present invention.
  • the image processor 31 controls the LED 27 and the camera unit 21 while the external optical module 110 is mounted to control an enlarged photographing process of the subject 10.
  • the control unit 29 may be interpreted as a configuration specially installed for the present invention, but may also be a basic configuration installed to perform a main function or another function of the mobile terminal 20 itself.
  • the controller 29 when the controller 29 is a basic configuration installed to perform the main function or other functions of the portable terminal 20, the controller 29 may include a processor chip, which is hardware basically possessed by the portable terminal 20.
  • the configuration may be functionally instructed by an operating system program and / or an application that is software processed by the chip.
  • the application is software written in a program language that can be interpreted by a computer and can process the specified series of instructions.
  • the image processor 31 may be a program or a plurality of program aggregates, which are specially installed for the implementation of the present invention as a kind of such an application and executed by a processor chip.
  • the image processing unit 31 controls the LED 27 to light up to emit light for capturing the subject 10 in the enlarged photographing mode, and then causes the camera unit 21 to operate the external optical module 110.
  • the digital image (or moving image) is generated by capturing an image incident through the image, and is controlled to be displayed through a display unit (not shown) if necessary.
  • One of the points that the image processing unit 31 of the present invention differs from a normal camera photographing application is that the LED 27 is turned on even when the camera unit 21 does not capture the actual image. The operation of the image processor 31 will be described again below.
  • the external optical module 110 is mounted on the portable terminal 20 on the camera unit 21 and the LED lighting 27.
  • the external optical module 110 of the present invention makes it possible to focus on a subject located within the shortest shooting distance of the camera unit 21 and to shoot at a constant magnification.
  • the external optical module 110 needs to secure an enlarged magnification by shortening the focal length sufficiently, and the thickness is also very thin as the focal length is short, and the thinned thickness enhances the portability of the external optical module 110. do.
  • the external optical module 110 is configured to display the object 10 from the LED 27 so that the object 10 can be sufficiently illuminated even with the LED 27 spaced relatively far in contrast to the thinned thickness of the external optical module 110.
  • a sealed optical path leading to the camera unit 21 ensures that the sharpness of the image taken by the external light is not impaired.
  • the external optical module 110 of the present invention includes a compound lens unit 201, a light guide 210, a fixing ring 230 and a pinhole lens 250, The housing 270 which accommodates these is provided.
  • the housing 270 which accommodates these is provided.
  • the internal components of the external optical module 110 and their operation will be described based on the state in which the external optical module 110 is mounted on the portable terminal 20. .
  • the housing 270 accommodates the composite lens unit 201, the light guide 210, the fixing ring 230, and the pinhole lens 250 in a sealed inner space.
  • the housing 270 provides a sealed light path from the LED 27 to the subject 10 and a sealed light path from the subject 10 to the camera portion 21, thereby providing external illumination on the light path. The image is prevented from being blurred by light interference or the like by preventing the incident.
  • the housing 270 provides a structure that can be attached and detached to the outer surface 20-a of the portable terminal 20.
  • the present invention blocks the external lighting (for example, natural light, indoor lighting, etc.) to provide a sealed state through the external optical module 110.
  • the external lighting for example, natural light, indoor lighting, etc.
  • the inner surface of the housing 270 is coated with a black paint so that light is not reflected from the inner surface of the housing 270, so that only light reflected directly from the object 10 is incident on the composite lens unit 201.
  • the housing 270 is provided in a thin panel shape.
  • a first through hole 270b is formed in the upper surface 270a of the housing 270, and the lower surface 270c of the housing 270 faces the LED 27 of the mobile terminal 20.
  • the third through hole 270e is formed to face the second through hole 270d and the camera unit 21.
  • the first through hole 270b and the third through hole 270e are formed such that the center axis x of the compound lens unit 201 vertically passes through the center thereof.
  • the external optical module 110 is mounted on the portable terminal 20 such that the center axis x of the compound lens unit 201 coincides with the optical axis of the camera unit 21, thereby extending from the subject 10 to the camera unit 21. An optical path is formed.
  • the second through hole 270d has a size that can cover the LED 27
  • the third through hole 270e has a size that can cover the camera portion 21, and the second through hole 270d.
  • the third through hole 270e contact the outer surface 20-a of the portable terminal 20, such that the camera unit 21 and the LED 27 meet the optical system of the external optical module 110.
  • one through hole covering the camera unit 21 and the LED 27 at the same time may be formed in the housing 270. It may be provided on the lower surface 270c.
  • the external optical module 110 of the present invention includes a fixing ring 230 so that the subject 10 and the compound lens unit 201 may be separated from each other. It is implemented to accurately focus by adjusting the distance within a certain range.
  • the external optical module 110 of the present invention is set to have a fixed magnification and focal length based on the height of the fixing ring 230, and guides the subject 10 to contact the outer surface of the fixing ring 230. .
  • the height of the fixing ring 230 should be determined.
  • the height of the fixing ring 230 means the distance between the subject 10 and the compound lens unit 201, and the magnification is also determined accordingly. For example, as the position of the subject 10 approaches the compound lens unit 201, the image of the subject 10 is enlarged. As the external optical module 110 is mounted on the portable terminal 20, the camera unit 21 and the external optical module 110 have a newly adjusted shortest shooting distance, a 'synthetic shortest shooting distance'. The shorter the size of the image, the closer the subject 10 is to the camera 21. On the other hand, in order to focus on the subject 10, the height of the fixing ring 230 should be equal to or higher than the 'synthetic shortest shooting distance'.
  • the subject 10 may be matched with the magnification of the image to be acquired through the external optical module 110.
  • a distance, that is, a reference height of the fixing ring 230 should be set from the compound lens unit 201.
  • the problem is that the focal length applied to the camera unit 21 is different for each type and manufacturer of the portable terminal 20. Therefore, it is necessary to adjust the distance between the subject 10 and the camera unit 21 within a certain range. For these reasons, it is preferable that the fixing ring 230 is adjusted in height within a predetermined range by the user based on the reference height.
  • the fixing ring 230 may be screwed into the housing 270.
  • At least one helical screw groove 231 is formed on the outer surface of the fixing ring 230 to be fitted to the protrusion (not shown) provided in the housing 270, and the center shaft (not shown) is rotated along the protrusion (not shown).
  • In the embodiment of Figure 4 is provided with three screw grooves 231 on the outer surface, three adjustment grooves 233 on the upper surface of the fixing ring 230 to rotate the fixing ring 230 using an external force It is provided.
  • the fixing ring 230 When the fixing ring 230 is rotated in the clockwise direction based on FIG. 4, the fixing ring 230 is moved downward to reduce the height, and when the fixing ring 230 is rotated counterclockwise, the fixing ring 230 is upward. Conveyed in the direction of the height increases.
  • the present invention does not suggest that the object 10 is in contact with the fixing ring 230 in an essential configuration or method, the user photographs the object 10 while being spaced apart from the external optical module 110. It is okay.
  • the depth of focal depth is set by the pinhole lens 250 to be described below, so that the positional difference is more or less in focus.
  • the fixing ring 230 is a circular ring shape having a hole 230a penetrating itself in the center portion thereof, and the housing (as described above) is exposed to the outside of the upper surface of the edge of the fixing ring 230. It is screwed to the first through hole 270b of 270. The subject 10 contacts the hole 230a of the fixing ring 230.
  • the fixing ring 230 is aligned such that the center axis x of the compound lens unit 201 vertically passes through the center of the hole 230a,
  • the composite lens unit 201 in a state of being fitted into the lens hole 215 is mounted in the form of being inserted into the hole 230a through the lower surface of the fixing ring 230.
  • the fixing ring 230 is spaced apart from the light guide 210 or the composite lens unit 201.
  • the inclination angle of the inclined surface 230b is an obtuse angle of 90 degrees or more from the lower portion toward the upper portion.
  • the inclined surface 230b of the fixing ring 230 is positioned above the emission surface 213a of the light guide 210 and is formed of a reflective surface that reflects light, and thus, the first surface is formed at the emission surface 213a of the light guide 210.
  • the light emitted toward the through hole 270b is reflected toward the subject 10 from the inclined surface 230b to illuminate the subject 10.
  • the compound lens unit 201 is disposed between the first through hole 270b and the third through hole 270e in a state of being inserted into the lens hole 215 of the light guide 210, and is reflected from the subject 10.
  • the incident image is imaged with the camera unit 21. Therefore, when the external optical module 110 is mounted on the portable terminal 20, the center axis x of the compound lens unit 201 must be aligned with the virtual optical axis passing vertically through the center of the camera unit 21. do.
  • the compound lens unit 201 itself is provided in a form inserted into a separate barrel 201a, and the light emitted from the exit surface 213a of the guide light 110 or the light reflected from the inclined surface 230b of the fixing ring 230. It is preferable to prevent the direct incident on the compound lens unit 201.
  • the composite lens unit 201 may reduce the shortest shooting distance of the camera unit 21 to reduce the 'shortest shooting distance' of the composite lens unit 201 and the camera unit 21, while also providing an external optical system.
  • the thickness In order to improve portability of the module 110, the thickness must be thin.
  • the composite lens unit 201 may use a plurality of aspherical lenses to remove distortions generated at a short magnification and high magnification. Accordingly, the present invention did not use the eyepiece basically required for a magnifying glass or a microscope, and thus could remove the barrel connecting the objective lens and the eyepiece.
  • the light guide 210 is made of a transparent material capable of transferring light and is disposed above the LED 27 and the camera unit 21, thereby presenting a light path between the LED 27 and the subject 10 to display the subject. Illuminate 10.
  • the light guide 210 includes an illumination light-incident part 211 and an illumination light-emitting part 213, and is a reflecting plate attached to an outer surface of the light guide 210 except for the incident surface 211a and the exit surface 213a. (Not shown).
  • the illumination light-incident unit 211 and the illumination light-emitting unit 213 are respectively an LED 27 and a camera unit 21 of the portable terminal 20. It must be arranged to face.
  • the illumination light-incident part 211 is formed of a substantially flat plate-shaped material on the upper part of the LED 27, and the incident surface 211a receiving the light emitted from the LED 27 receives the second through hole 270d. Exposed to the outside and received in the housing 270.
  • the illumination light-emitting portion 213 has a ring shape in which a lens hole 215 into which the compound lens unit 201 is inserted is formed in the center thereof, and an emission surface 213a through which light is emitted on an upper surface of the illumination light-emitting portion 213 forms an outer peripheral portion of the lens hole 215. Formed accordingly.
  • the illumination light-emitting unit 213 emits the light transferred from the illumination light-incident unit 211 to the inclined surface 230b of the fixing ring 230 through the emission surface 213a, and thus the hole 230a of the fixing ring 230. ) Illuminates the subject 10 in contact with.
  • a reflecting plate (not shown) is attached to the outer surface of the light guide 210 except for the incident surface 211a and the exit surface 213a, light incident through the incident surface 211a is reflected by the reflecting plate (not shown). It can be proceeded to the outside only through the exit surface (213a).
  • the reflecting plate (not shown) may be attached to the reflective surface facing the light guide 210, or may be a type of applying a reflective material.
  • the reflective plate may be attached to the inner surface of the housing 270 without attaching the reflective plate to the outer surface of the light guide 210.
  • such a method may be difficult to efficiently illuminate the subject 10, or may be discharged again through the incident surface 213a to sufficiently illuminate the subject 10.
  • the illumination light-incident part 211 and the illumination light-emitter part 213 may be formed separately and disposed to be spaced apart from each other, but it is preferable that the illumination light-incident part 211 is integrally formed as shown in FIGS. 2, 3, 5, and 6. .
  • the light guide 210 has an illumination light-incident part 211 and an illumination light-emitter part 213 integrally to have a single transparent flat plate shape. As described below, a lens hole 215 penetrating the light guide 210 is provided at the center of the illumination light-emitting part 213 to arrange the compound lens unit 201.
  • a reflecting plate (not shown) is attached to the outer surface except for the incident surface 211a and the emission surface 213a, so that the light guide 210 becomes a light transporting means.
  • the illumination light-incident part 211 can be basically a flat plate shape, but in order to transfer the light input from the LED 27 through the incident surface 211a to the illumination light-emitting part 213, the following (1) to It is preferable to provide at least one of (3).
  • the area of the incident surface 211a is larger than the area where the light emitted from the LED 27 reaches the incident surface 211a when attached to the portable terminal 20 (e.g., a plurality of times larger in size). It is desirable to implement.
  • the incident surface 211a is disposed long enough in the direction toward the illumination light-emitting section 213. It is desirable to be able to cope with the interval between the camera unit 21 and the LED 27 which are different for each portable terminal.
  • the incident surface 211a is preferably formed as an inclined surface that refracts incident light in the direction of the illumination light-emitting portion 213.
  • the incident surface 211a When the incident surface 211a is disposed long in the longitudinal direction toward the illumination light-emitting portion 213, the incident surface 211a is arranged side by side in a direction in which a plurality of inclined surfaces face the illumination light-emitting portion 213, As shown in FIG. 2, it is preferable that the cross section of the incident surface 211a has a sawtooth shape. 3 and 6, even when the positions of the LEDs 27a and 27b at different positions are different from each other, the incident surface 211a may refract the incident light toward the illumination light-emitting portion 213.
  • the incident surface 211a may be simply formed into an uneven shape.
  • the uneven incidence surface reduces the rate at which light emitted from the LED 27 is totally reflected (or reflected) from the incidence surface 211a to the outside and is refracted into the illumination light-incident portion 211.
  • the light passing through the other shaved incident surface 211a of the illumination light-incident portion 211 except for the incident surface 211a is preferably formed as an inclined surface so as to be refracted in the direction of the illumination light-emitting portion 213. .
  • the illumination light-emitting unit 213 emits the light transferred from the illumination light-incident unit 211 through the entire emission surface 213a provided along the outer circumference of the compound lens unit 201. Accordingly, a reflecting plate is attached to the outer surface of the illumination light-emitting portion 213 except for the emission surface 213a.
  • the emission surface 213a illustrated in FIG. 5 is provided in the entire outer circumference of the lens hole 215 on which the compound lens unit 201 is mounted, but may be provided only in a portion of the outer circumference of the lens hole 215.
  • the exit surface 213a is preferably formed with a constant level of concave-convex surface so that the light in the illumination light-emitting section 213 is emitted back to the outside without being reflected back from the exit surface 213a.
  • the unevenness of the surface 213a is very fine as compared with the unevenness of the incident surface 211a.
  • sanding, polishing, or the like may be performed on the exit surface 213a.
  • a diffusion plate (not shown) may be attached to the emission surface 213a which is an uneven surface in order to even the light emitted from the emission surface 213a.
  • the pinhole lens 250 is intended to deepen the depth of focus and is a simple microhole (pinhole), and the image is input to the camera unit 21 only through the pinhole.
  • the pinhole lens 250 is disposed on the lower surface of the light guide 210, except that the center axis x of the compound lens unit 201 vertically passes through the center of the pinhole lens 250.
  • the pinhole lens 250 is not an essential configuration of the present invention, the pinhole disposed between the compound lens unit 201 and the camera unit 21 in response to a phenomenon in which the depth of focus decreases as the compound lens unit 201 is increased in magnification.
  • the lens 250 may be focused well by increasing the depth of focus.
  • the user mounts the external optical module 110 to the portable terminal 20.
  • the center of the third through-hole 270e of the external optical module () should be mounted so as to coincide with the center of the camera unit 21 and the LED 27 to face the incident surface 211a. Even if the distance between the camera unit 21 and the LED 27 is slightly different for each of the portable terminals 20, the incident surface 211a is arranged in the longitudinal direction so that the portable terminal 20 can be applied to all of the portable terminals 20 at various intervals. have.
  • the subject 10 to be photographed with the enlarged image is brought into close contact with the hole 230a of the fixing ring 230.
  • the image processor 31 controls the LED 27 to be turned on for close-up photography of the subject 10 under the control of the user, and controls the camera 21 to generate a digital image.
  • the light emitted from the LED 27 enters the light guide 210 through the incident surface 211a, and then is reflected or refracted in the light guide 210 and is emitted from the light-emitting portion 213. After being emitted through the light reflected from the inclined surface 230b of the fixing ring 230 illuminates the subject 10. Since the subject 10 is in contact with the hole 230a of the fixing ring 230, the light reflected from the inclined surface 230b illuminates the subject 10, and thus the light reflected from the subject 10 (image) This is incident again to the composite lens unit 201.
  • the enlarged image passing through the compound lens unit 201 passes through the pinhole lens 250 to be incident on the camera unit 21 and is imaged on the image sensor 25. An image formed on the image sensor 25 is displayed through a display unit (not shown).
  • the fixing ring 230 is rotated clockwise or counterclockwise by using the adjusting groove 233 of the fixing ring 230. Adjust the height so that a clear image is displayed.
  • the external optical module 110 Since the external optical module 110 is hermetically sealed, no external natural light or room light is incident on the external optical module 110, so that an image incident from the subject 10 to the composite lens unit 201 flows. Do not interfere. Furthermore, since the compound lens unit 201 is also located in a separate barrel 201a, the light emitted from the exit surface 213a is not directly incident to the compound lens unit 201, so that the compound lens unit 201 is incident. Do not blur or interfere with the picture.

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Abstract

카메라가 장착된 휴대 단말기에 외장하는 확대용 외장 광학모듈과 그 모듈을 구비한 확대촬영장치가 개시된다. 본 발명의 외장 광학모듈은 스마트폰과 같은 휴대 단말기에 내장된 카메라와 엘이디을 이용함으로써 별도의 광원이 없이도 고배율의 확대 영상을 촬영할 수 있다. 나아가, 본 발명의 외장 광학모듈은 두께를 매우 얇게 구현함에 따라 초점거리도 매우 짧게 설계하였으며, 얇아진 두께와 대비하여 상대적으로 멀리 이격된 엘이디으로도 피사체를 충분히 조명할 수 있게 구현되어 별도의 광원을 사용할 필요가 없다.

Description

카메라가 장착된 휴대 단말기에 외장하는 확대용 외장 광학모듈과 그 모듈을 구비한 확대촬영장치
본 발명은 스마트폰과 같은 휴대 단말기에 내장된 카메라와 엘이디을 이용한 확대용 외장 광학모듈과 그 모듈을 구비한 확대촬영장치에 관한 것이다.
최근에 널리 사용되는 스마트폰, 태블릿 등의 휴대 단말기는 외부의 피사체를 촬영하기 위한 카메라와 엘이디을 노출 내장하고 있다. 사용자는 조명 없이 촬영을 하거나, 조명이 필요한 경우에 엘이디가 점등되도록 제어한 다음에 촬영하게 된다. 따라서 카메라와 엘이디은 휴대 단말기의 일면에 근접하여 배치된다.
최근 스마트폰용 카메라는 웬만한 전문가용 디지털 카메라와 비슷한 수준의 해상도를 제공하고 있다. 이에 따라, 스마트폰의 카메라를 이용한 다양한 장치들이 등장하고 있으며, 현미경은 그 중 하나로서 스마트폰의 카메라에 렌즈를 부가적으로 장착하여 물체를 확대한 영상을 촬영하는 것이다.
일반적인 현미경은 하나의 경통의 양단에 대안렌즈와 대물렌즈를 구비한 구조로 설계된다. 피사체와 대면하는 대물렌즈는 초점거리가 극히 짧은 렌즈이며 물체가 확대된 실상을 만들고, 사용자의 눈이 접하는 접안렌즈는 그것을 보는 확대경이다. 현미경의 배율은 대물렌즈의 배율과 접안렌즈의 배율을 곱하여 구할 수 있다.
기본적으로 스마트폰에 내장된 카메라는 일반적으로 자동 초점 조절(AF: Auto Focus) 기능을 구비하여, 내장 렌즈와 이미지 센서 사이의 거리를 미세하게 변경하는 방법으로 초점거리를 변경한다. 이때 스마트폰에 내장된 카메라마다 '최소 초점거리(Minimum Focal Length)'가 설정되고, 최소 초점거리에 따라 '최단 촬영거리'가 설정된다. 만약 피사체가 최단 촬영거리 이내에 위치할 경우에는 촬영할 수 없거나 초점이 맞지 않아 선명하지 않은 영상이 될 수 있다. 따라서 스마트폰의 카메라를 이용하여 현미경이나 확대경으로 사용하기 위해서는 카메라의 외부에 별도의 대물렌즈와 접안렌즈를 부가하여 초점거리를 변경하고 일정한 비율로 확대하는 등의 조치가 필요하다.
이러한 목적으로, 스마트폰의 내장 카메라에 장착하는 형태의 광학기기에 대한 연구 개발이 종래에도 있었다. 예를 들어, 루페(Lupe, 확대경)형 접사렌즈와 현미경 형태가 그것이다.
현미경 형태는 실제 현미경처럼 경통에 대물렌즈와 접안렌즈를 모두 구비한 것으로서, 스마트폰의 카메라는 접안 렌즈에 장착하여 디지털 이미지를 생성하는 용도로 사용된다. 이런 제품들은 스마트폰보다 훨씬 커서, 스마트폰이 이러한 제품에 장착된다는 것이 더 정확한 표현이고, 그만큼 휴대가 어렵다. 배율을 키울수록 경통의 길이는 더 길어진다. 예를 들면, 대한민국 등록특허 제1591902호나 등록특허 제1550682호는 현미경에 스마트폰을 장착하기 위한 거치대에 관한 발명으로서, 이런 종류에 유사한 발명이다.
루페형 접사렌즈는 현미경 형태에 비해 부피는 작지만 확대 배율이 높지 않으며, 외부 광을 사용하는 방식이어서 주변 광량에 영향을 많이 받는다. 예를 들어, 피사체 후면에 조명이 있는 역광 상태에서는 카메라로 너무 많은 광이 입사되기 때문에 피사체에 대한 영상이 제대로 결상되지 않을 수 있고, 주변이 너무 어두운 경우에는 조명이 부족하여 촬영이 불가능할 수도 있다.
루페형의 경우에, 가까운 거리에 위치한 물체에 촛점이 맞도록 렌즈 배율을 조정하는 것도 필요하지만, 선명한 이미지를 얻기 위해서는 외부 광이 차단된 상태에서 충분한 광을 물체에 비추어야 한다. 문제는 이러한 근본적인 해결책이 제품의 가격 결정에 영향을 미치는 이유 등으로 해결하기 어려운 면이 있어서, 종래의 루페형 렌즈는 외부 광을 그대로 이용하여 광량을 확보하는 대신에, 선명한 이미지를 포기할 수밖에 없었다.
이처럼, 종래에 스마트폰에 장착되어 현미경 또는 확대경의 역할을 하도록 제시된 것들은 그 크기가 매우 커서 휴대가 불편한 것이거나, 휴대가 용이하더라도 외부 광에 의해 그 성능이 안정적이지 못한 형태가 많았다.
[관련 기술 문헌]
1. 현미경 연결용 스마트폰 거치대 (대한민국 등록특허 제1591902호)
현미경에 스마트폰을 장착하기 위한 거치대에 관한 발명으로서, 본 발명이 목적으로 하는 것과는 다른 종류의 발명이다.
본 발명의 목적은, 스마트폰과 같은 휴대 단말기에 내장된 카메라와 엘이디을 이용함으로써 별도의 광원이 필요없는 고배율의 확대용 외장 광학모듈과 그 모듈을 구비한 확대촬영장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 스마트폰과 같은 휴대 단말기에 내장된 카메라와 엘이디을 이용함으로써 별도의 광원이 필요없는 고배율의 확대용 외장 광학모듈과 그 모듈을 구비한 확대촬영장치를 제공함에 있다.
나아가, 본 발명의 또 다른 목적은 매우 짧게 설계된 초점거리에 대해 상대적으로 멀리 이격된 엘이디으로 피사체를 충분히 조명할 수 있도록 구현한 라이트 가이드를 구비한 외장 광학모듈을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 카메라부와 엘이디 사시의 간격이 서로 다른 휴대 단말기에 범용으로 적용 가능한 확대용 외장 광학모듈을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 초점 거리를 조정할 수 있는 기능을 구비하여 카메라부의 초점 거리가 서로 다른 휴대 단말기에 범용으로 적용 가능하면서도 두께를 얇게 구현한 확대용 외장 광학모듈을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 고배율의 확대를 가능하게 하면서도 전체 제품의 두께를 얇게 하기 위해 접안렌즈를 사용하지 않고 경통을 사용하지 않음으로써 얇은 두께의 확대용 외장 광학모듈을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 외장 광학모듈은 카메라부와 엘이디을 구비하는 휴대 단말기에 장착되어, 상기 엘이디의 광을 이용하여 피사체에 대한 확대된 영상을 상기 카메라부로 결상시킨다.
외장 광학모듈은 하우징과, 라이트 가이드(Light Guide)와 복합렌즈부를 포함한다. 하우징은 상면에 상기 피사체가 접촉하는 제1 관통홀이 형성되고, 하면에 상기 엘이디 및 카메라부와 각각 대향하는 제2 관통홀 및 제3 관통홀이 형성되며, 나머지 부분은 밀폐된다. 라이트 가이드는 상기 하우징 내부에 수용된 투명 소재의 패널로서 상기 제2 관통홀에 노출된 입사면과 상기 제1 관통홀을 향해 마련된 출사면을 구비하며, 상기 엘이디에서 출사되는 광을 상기 입사면을 통해 입력받아 이송하여 상기 출사면을 통해 출사하여 상기 제1 관통홀에 접촉한 피사체를 조명한다. 복합렌즈부는 복수 개의 렌즈를 구비하고, 상기 하우징 내부의 상기 제1 관통홀과 제3 관통홀 사이에 배치되어 상기 피사체에서 반사되어 입사되는 영상을 확대하며, 상기 휴대 단말기에 장착시에 상기 확대된 영상을 상기 제3 관통홀을 통해 상기 카메라부에 결상함으로써, 상기 카메라부가 디지털 영상(또는 이미지)로 생성하도록 한다.
실시 예에 따라, 외장 광학모듈은 가운데에 홀이 형성된 링 형상으로 상기 라이트 가이드의 출사면의 상부에 마련되는 고정링을 더 포함한다. 고정링은 상기 출사면과 대향하는 면이 경사면으로 구현되어 상기 출사면을 통해 출사되는 광을 상기 피사체로 반사시켜 고정링이 충분히 조명되도록 한다.
여기서, 상기 고정링은, 상기 하우징의 제1 관통홀에 상하 방향으로 이송가능하게 장착되어, 상기 홀에 접촉한 피사체의 광학상 위치를 조정할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제1 관통홀에 형성된 적어도 하나의 돌기가 형성되고, 상기 제1 관통홀과 접하는 고정링의 외측면에는 상기 돌기에 끼워지는 적어도 하나의 나선형 홈이 형성되어, 상기 고정링과 상기 제1 관통홀이 나사 결합할 수 있다. 고정링의 회전하면, 상기 고정링의 상하 높이가 조정되는 것이다.
다른 실시 예에 따라, 상기 라이트 가이드는, (1) 상기 엘이디의 상부에 마련되고, 상기 입사면이 하면에 형성된 평판 형상의 투명한 조명광-입사부와, (2) 상기 복합렌즈부의 외주에 마련되고, 상기 조명광-입사부로부터 이송된 광을 상면에 형성된 상기 출사면을 통해 출사하는 평판 형상의 투명한 조명광-출사부와 (3) 상기 입사면과 출사면을 제외한 상기 라이트 가이드의 외면을 덮어 상기 조명광-입사부와 조명광-출사부 내부의 광이 외부로 유출되지 않도록 하는 반사판를 구비할 수 있다. 상기 조명광-입사부와 조명광-출사부는 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
실시 예에 따라, 상기 조명광-입사부는, 상기 입사면에 마주하는 상기 조명광-입사부의 상면이 상기 조명광-출사부를 향해 경사지게 형성됨으로써, 상기 입사면을 통해 입사된 광을 효과적으로 상기 조명광-출사부 쪽으로 이송할 수 있다.
다른 실시 예에 의하면, 상기 라이트 가이드의 입사면은, 상기 휴대 단말기에 장착시에 상기 엘이디에서 출사되는 광이 입사되는 면적보다 복수 배 크게 구성할 수 있다. 이때, 상기 라이트 가이드의 입사면은 상기 조명광-출사부를 향하는 길이방향을 따라 길게 형성하여, 상기 카메라부와 엘이디 사이의 간격이 서로 다른 휴대 단말기에 범용으로 사용하도록 설계하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 라이트 가이드의 입사면은 입사되는 광을 상기 조명광-출사부 방향으로 굴절시키는 적어도 하나의 경사면이 상기 조명광-출사부 방향으로 나란하게 형성된 형태일 수 있다. 다른 방법으로, 상기 입사면은 요철 형상으로 마련되어, 상기 엘이디에서 출사되는 광이 외부로 반사되는 비율을 줄이고 상기 조명광-입사부 내부로 굴절시킬 수도 있다.
또 다른 실시 예에 따라, 상기 조명광-출사부의 출사면은 출사되는 광이 상기 라이트 가이드 내부로 다시 반사되지 않고 외부로 출사되도록 하기 위하여 요철면으로 형성할 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 외장 광학모듈은 상기 출사면에 부착되어 상기 출사면에서 출사되는 광을 고르게 하는 확산판을 더 구비할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따라, 외장 광학모듈은 상기 복합렌즈부와 제3 관통홀 사이에 마련되어 상기 복합렌즈부의 초점 심도를 깊게 조절하는 핀홀 렌즈를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 휴대 단말기와 상기 휴대 단말기의 외면에 장착되는 외장 광학 모듈을 구비하는 확대촬영장치에도 미친다. 이때, 상기 휴대 단말기는 확대 촬영 모드시에 상기 엘이디를 점등하도록 제어한 다음, 상기 카메라부로 하여금 상기 외장 광학모듈로부터 입사되는 영상을 디지털 이미지로 생성하도록 제어하는 영상처리부를 포함할 수 있다.
본 발명의 외장 광학모듈은 스마트폰과 같은 휴대 단말기에 내장된 카메라와 엘이디을 이용함으로써 별도의 광원이 없이도 고배율의 확대 영상을 촬영할 수 있다.
나아가, 본 발명의 외장 광학모듈은 두께를 매우 얇게 구현함에 따라 초점거리도 매우 짧게 설계하였으며, 얇아진 두께와 대비하여 상대적으로 멀리 이격된 엘이디으로도 피사체를 충분히 조명할 수 있게 구현되어 별도의 광원을 사용할 필요가 없다.
본 발명의 외장 광학모듈은, 카메라부와 엘이디 사시의 간격이 서로 다른 휴대 단말기에 범용으로 적용할 수 있고, 초점 거리를 조정할 수 있는 기능을 구비하여 카메라부의 초점 거리가 서로 다른 휴대 단말기에 범용으로 적용할 수 있다.
본 발명의 외장 광학모듈은, 고배율로 확대할 수 있으면서도 접안렌즈와 긴 경통을 제거하여 전체 제품의 두께를 얇게 하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 휴대 단말기에 외장 광학모듈이 장착된 확대촬영장치의 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 외장 광학모듈의 단면도,
도 3은 본 발명의 외장 광학모듈의 동작 설명을 위해 휴대 단말기에 장착된 상태의 외장 광학모듈의 개념도,
도 4는 도 2의 고정링의 사시도와 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 라이트 가이드의 사시도, 그리고
도 6은 외장 광학모듈의 동작 설명을 위한 외장 광학모듈의 개념도이다.
<부호의 간단한 설명>
20; 휴대 단말기
21: 카메라부
27: 엘이디
110: 외장 광학모듈
201: 복합렌즈부
201a: 복합렌즈부의 경통
210; 라이트 가이드
211: 조명광-입사부
211a: 입사면
213; 조명광-출사부
213a; 출사면
215; 렌즈홀
230: 고정링
230a: 홀
230b: 경사면
231: 나사홈
233: 조정홈
250: 핀홀 렌즈
270: 하우징
270a: 하우징 상면
270b: 제1 관통홀
270c: 하우징 하면
270d: 제2 관통홀
270e: 제3 관통홀
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 확대촬영장치(100)는 휴대 단말기(20)와 외장 광학모듈(110)을 포함한다. 외장 광학모듈(110)은 휴대 단말기(20)의 카메라부(21)와 엘이디(27)가 노출된 면(20-a)에 장착되는 장치로서, 휴대 단말기(20)와 피사체(10) 사이의 광 경로를 제공함과 동시에 휴대 단말기(20)의 최단 촬영거리를 조정하면서 소정 배율의 확대 촬영을 가능하게 한다.
앞서 설명한 것처럼, 휴대 단말기(20)는 카메라부(21)와 엘이디조명(27)가 동일한 면(20-a)에 노출되어 있고 제어부(29)를 구비한 단말기이면 어떤 형태의 단말기여도 무방하며, 스마트폰(Smart Phone), 태블릿 컴퓨터(Tablet Computer), 피디에이(PDA: Personal Digital Assistant) 등이 그 예이다. 휴대 단말기(20)는 당연히 자신의 주된 기능(예를 들어, 이동전화 기능) 또는 다른 기능과 관련된 구성을 더 포함할 수 있다. 그러나 이러한 구성 또는 기능은 본 발명에 필수적인 것이 아닐 뿐만 아니라 본 발명의 설명에 기여하지도 않으므로, 도면에 도시하지 않고 그 설명도 생략한다.
카메라부(21)와 엘이디조명(27)은 휴대 단말기(20)의 동일한 면(20-a)에 배치되며, 외장 광학모듈(110)이 장착되면 제3 관통홀(270e) 및 제2 관통홀(270d)과 각각 대향하게 된다. 카메라부(21)는 적어도 하나의 내장 렌즈(23)와 이미지 센서(25)를 구비하고 있으며, 그 구조와 작동 메커니즘에 따라 설계된 최소 초점거리와 최단 촬영거리가 있다.
카메라부(21)와 엘이디조명(27)은 휴대 단말기(20)의 제어부(29)에 의해 제어된다. 제어부(29)는 휴대 단말기(20)의 전반적인 동작을 제어하며, 본 발명의 특징적인 동작을 위해 영상처리부(31)를 포함한다. 영상처리부(31)는 외장 광학모듈(110)이 장착된 상태에서 엘이디(27)와 카메라부(21)를 제어하여 피사체(10)에 대한 확대 촬영 과정을 제어한다.
제어부(29)는 본 발명을 위해 특별히 설치된 구성으로 해석될 수도 있으나, 휴대 단말기(20) 자신의 주된 기능 또는 다른 기능을 수행하기 위해 설치된 기본 구성일 수도 있다. 이처럼 제어부(29)가 휴대 단말기(20)의 주된 기능 또는 다른 기능을 수행하기 위해 설치된 기본 구성일 경우, 제어부(29)는 휴대 단말기(20)가 기본적으로 보유한 하드웨어인 프로세서 칩(Processor Chip)과, 그 칩에 의해 처리되는 소프트웨어인 운영체제 프로그램 및/또는 어플리케이션(Application)으로 구현되는 구성을 기능적으로 지시한 것일 수 있다. 여기서, 어플리케이션은 컴퓨터에 의해 해석되어 그 지정된 일련의 명령들을 처리할 수 있는 프로그램 언어로 기록된 소프트웨어이다.
이 경우, 영상처리부(31)는 그러한 어플리케이션의 한 종류로서 본 발명의 구현을 위해 특별히 설치되어 프로세서 칩에 의해 수행되는 프로그램 또는 복수 개의 프로그램 집합체일 수 있다.
구체적으로 영상처리부(31)는 확대촬영 모드시에 엘이디(27)를 점등하여 피사체(10)를 촬영하기 위한 광을 출사하도록 제어한 다음, 카메라부(21)로 하여금 외장 광학모듈(110)을 통해 입사되는 영상을 촬상하여 디지털 이미지(또는 동영상)를 생성하고, 필요하면 표시부(미도시)를 통해 표시되도록 제어한다. 본 발명의 영상처리부(31)가 통상의 카메라 촬영 어플리케이션과 다른 점들 중에서 하나는, 카메라부(21)가 실제 영상을 캡쳐하는 순간이 아니더라도 엘이디(27)를 점등시킨다는 점이다. 영상처리부(31)의 동작은 아래에서 다시 설명한다.
도 2를 참조하면, 외장 광학모듈(110)은 휴대 단말기(20)에 카메라부(21)와 엘이디조명(27)의 상부에 장착된다. 본 발명의 외장 광학모듈(110)은 카메라부(21)의 최단 촬영거리 이내에 위치한 피사체에 초점을 맞추어 촬영할 수 있게 함과 동시에 일정한 확대 배율로 촬영할 수 있게 한다.
이 경우, 외장 광학모듈(110)은 초점거리를 충분히 짧게 하여 확대배율을 확보하는 것이 필요하며, 초점거리가 짧은 만큼 두께도 매우 얇아지고, 얇아진 두께는 외장 광학모듈(110)의 휴대성을 강화한다. 이처럼, 외장 광학모듈(110)의 얇아진 두께와 대비하여 상대적으로 멀리 이격된 엘이디(27)로도 피사체(10)를 충분히 조명할 수 있도록, 외장 광학모듈(110)은 엘이디(27)로부터 피사체(10) 그리고 카메라부(21)로 이어지는 밀폐된 광 경로를 제공한다. 밀폐된 광 경로는 외부 광에 의해 촬영된 이미지의 선명도가 손상되지 않도록 한다.
이를 위해, 본 발명의 외장 광학모듈(110)은, 복합렌즈부(201), 라이트 가이드(Light Guide)(210), 고정링(Fixing Ring)(230) 및 핀홀 렌즈(250)를 구비하고, 이들을 수용하는 하우징(270)을 구비한다. 이하에서는 설명의 편리를 위해, 다른 특별한 설명이 없는 한, 외장 광학모듈(110)이 휴대 단말기(20)에 장착된 상태를 기준으로 외장 광학모듈(110)의 내부 구성 요소와 그 동작을 설명한다.
하우징(270)은 밀폐된 내부 공간에 복합렌즈부(201), 라이트 가이드(210), 고정링(230) 및 핀홀 렌즈(250)를 수용한다. 또한, 하우징(270)은 엘이디(27)로부터 피사체(10)로 이어지는 밀폐된 광 경로와, 피사체(10)로부터 카메라부(21)로 이어지는 밀폐된 광 경로를 제공하여, 광 경로 상에 외부 조명이 입사되지 않도록 하여 광 간섭 등에 의해 영상이 흐려지는 것을 방지한다. 또한, 하우징(270)은 휴대 단말기(20)의 외면(20-a)에 장착 및 탈착 가능한 구조를 제공한다.
피사체(10)에 대한 선명한 영상을 얻기 위하여, 다양한 방법이 있을 수 있으나, 본 발명은 외부 조명(예컨대, 자연광, 실내 조명등)을 차단하여, 외장 광학모듈(110)을 통해 밀폐된 상태로 제공하는 엘이디(27)의 조명으로만 피사체(10)를 촬영함으로써, 외부 조명에 의한 간섭을 없앤다.
또한 하우징(270)의 내면은 검은색 도료가 도포되어 하우징(270) 내면에서 광이 반사되지 않도록 함으로써, 피사체(10)에서 직접 반사된 광만 복합렌즈부(201)로 입사되도록 한다.
하우징(270)은 얇은 패널 형상으로 마련된다. 하우징(270)의 상면(270a)에는 피사체(10)와 접하는 제1 관통홀(270b)이 형성되고, 하우징(270)의 하면(270c)에는 휴대 단말기(20)의 엘이디(27)와 대향하는 제2 관통홀(270d)과 카메라부(21)와 대향하는 제3 관통홀(270e)이 형성된다.
제1 관통홀(270b)과 제3 관통홀(270e)은 각각의 중심을 복합렌즈부(201)의 중심 축(x)이 수직으로 지나도록 형성된다. 외장 광학모듈(110)은 복합렌즈부(201)의 중심 축(x)이 카메라부(21)의 광축과 일치하도록 휴대 단말기(20)에 장착됨으로써 피사체(10)로부터 카메라부(21)로 이어지는 광 경로가 형성된다.
제2 관통홀(270d)은 엘이디(27)를 커버할 수 있는 크기를 가지고, 제3 관통홀(270e)은 카메라부(21)를 커버할 수 있는 크기를 가지며, 제2 관통홀(270d)과 제3 관통홀(270e)이 휴대 단말기(20)의 외면(20-a)에 접함으로써, 카메라부(21)와 엘이디(27)가 외장 광학모듈(110)의 광학계와 만나게 된다.
한편, 실시 예에 따라, 제2 관통홀(270d)과 제3 관통홀(270e)을 대신하여, 카메라부(21)와 엘이디(27)를 동시에 커버하는 하나의 관통홀이 하우징(270)의 하면(270c)에 구비될 수도 있다.
피사체(10)에 대한 선명한 영상을 얻기 위하여 외부 조명을 차단하는 것에 더하여, 본 발명의 외장 광학모듈(110)은 고정링(230)을 포함함으로써 피사체(10)와 복합렌즈부(201) 사이의 거리를 일정한 범위 내에서 조정함으로써 초점을 정확하게 맞출 수 있도록 구현되었다.
이처럼 작은 장치는 초점 거리의 조정이나 배율 조정을 위한 수단을 구비하기가 어렵다. 따라서 본 발명의 외장 광학모듈(110)은 고정링(230)의 높이를 기준으로 고정된 배율과 초점 거리를 가지도록 설정하고, 피사체(10)를 고정링(230)의 외면에 접촉하도록 안내한다. 이러한 초점거리와 배율의 관점에서 고정링(230)의 높이가 결정되어야 한다.
우선, 고정링(230)의 높이는 피사체(10)와 복합렌즈부(201) 사이의 거리를 의미하며, 그에 따라 배율도 함께 결정된다. 예를 들어, 피사체(10)의 위치가 복합렌즈부(201)에 가까워질수록 피사체(10)에 대한 영상은 확대된다. 외장 광학모듈(110)이 휴대 단말기(20)에 장착됨에 따라, 카메라부(21)와 외장 광학모듈(110)은 새롭게 조정된 최단 촬영거리인 '합성 최단 촬영거리'를 가지게 되는데, 최단 촬영거리가 짧아진 만큼 피사체(10)를 카메라부(21)에 가깝게 배치하여 영상을 확대시킬 수 있다. 한편, 피사체(10)의 초점을 맞추기 위하여, 고정링(230)의 높이는 '합성 최단 촬영거리'와 같거나 높아야 한다.
따라서 복합렌즈부(201)에 의해 추가적으로 제공되는 광학 줌(Zoom)에 따른 확대 배율과 최단 촬영거리를 고려하여, 외장 광학모듈(110)을 통해 획득할 영상의 확대 배율에 맞게 피사체(10)와의 거리, 즉 복합렌즈부(201)로부터 고정링(230)의 기준 높이를 설정해야 한다.
문제는 휴대 단말기(20)의 종류와 제조사마다, 카메라부(21)에 적용된 초점거리가 다르다는 점이다. 따라서 피사체(10)와 카메라부(21) 사이의 거리를 일정한 범위 내에서 조정할 필요가 있다. 이러한 이유들 때문에, 고정링(230)은 기준 높이를 기준으로 사용자에 의해 일정한 범위 내에서 높이 조정이 되는 것이 바람직하다.
고정링(230)의 높이를 조정하는 방법으로, 예를 들어, 도 4에서처럼, 고정링(230)을 하우징(270)에 나사결합할 수 있다. 고정링(230)의 외측면에는 하우징(270)에 마련된 돌기(미도시)에 끼워지는 적어도 하나의 나선형 나사홈(231)이 형성되어, 돌기(미도시)를 따라 회전할 경우에 중심 축(x)을 따라 일정범위 내에서 상하로 위치 조정할 수 있다. 도 4의 실시 예는 외측면에 3개의 나사홈(231)이 마련되고, 고정링(230)을 외력을 이용하여 회전시킬 수 있도록 고정링(230)의 상면에 3개의 조정홈(233)이 구비된 것이다. 도 4를 기준으로 고정링(230)을 시계방향으로 회전시키면 고정링(230)이 아래 방향으로 이송되어 높이가 줄어들고, 고정링(230)을 반시계방향으로 회전시키면 고정링(230)이 윗 방향으로 이송되어 높이가 커진다.
한편, 본 발명이 피사체(10)를 고정링(230)에 접촉하는 것을 필수적인 구성 내지 방법으로 제시하는 것은 아니므로, 사용자가 피사체(10)를 외장 광학모듈(110)로부터 이격시킨 상태에서 촬영하여도 무방하다. 아래에서 설명하는 핀홀 렌즈(250)에 의해 초점 심도를 깊게 함으로써 다소간의 위치 차이에도 초점이 맞도록 설정된다.
한편 고정링(230)은 가운데 부분에 자신을 관통하는 홀(230a)이 형성된 원형의 링(Ring) 형상으로서, 고정링(230)의 테두리의 상면이 외부에 노출된 상태로 앞서 설명한 것처럼 하우징(270)의 제1 관통홀(270b)에 나사결합되어 있다. 피사체(10)는 고정링(230)의 홀(230a)에 접촉한다.
고정링(230)의 배치와 관련하여, 고정링(230)은 복합렌즈부(201)의 중심 축(x)이 홀(230a)의 중심을 수직으로 지나도록 정렬되고, 라이트 가이드(210)의 렌즈홀(215)에 끼워진 상태의 복합렌즈부(201)가 고정링(230)의 하면을 통해 홀(230a)에 삽입되는 형태로 장착된다. 다만, 고정링(230)은 라이트 가이드(210)나 복합렌즈부(201)와 이격되어 있다.
고정링(230)의 홀(230a)은 상부에서 하부로 가면서 점점 넓어짐에 따라, 홀(230a)을 형성하는 고정링(230)의 내측면은 경사면(230b)이 된다. 경사면(230b)의 경사각은 아랫 부분에서 윗부분을 향하여 90°이상인 둔각이다.
고정링(230)의 경사면(230b)은 라이트 가이드(210)의 출사면(213a)의 위쪽에 위치하고 빛을 반사시키는 반사면으로 구성되어, 라이트 가이드(210)의 출사면(213a)에서 제1 관통홀(270b)을 향해 출사되는 광은 경사면(230b)에서 피사체(10)쪽으로 반사되면서 피사체(10)를 조명한다.
복합렌즈부(201)는 라이트 가이드(210)의 렌즈홀(215)에 삽입된 상태로 제1 관통홀(270b)과 제3 관통홀(270e) 사이에 배치되어, 피사체(10)에서 반사되어 입사되는 영상을 카메라부(21)로 결상하는 역할을 수행한다. 따라서 외장 광학모듈(110)을 휴대 단말기(20)에 장착할 때, 복합렌즈부(201)의 중심 축(x)이 카메라부(21)의 중심을 수직으로 지나는 가상의 광축과 일치하도록 정렬해야 한다.
복합렌즈부(201) 자체는 별도의 경통(201a)에 삽입된 형태로 마련되어 가이드 라이트(110)의 출사면(213a)에서 출사된 광이나 고정링(230)의 경사면(230b)에서 반사된 광이 직접 복합렌즈부(201)로 입사되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
또한, 복합렌즈부(201)는 카메라부(21)가 가지는 최단 촬영거리를 줄임으로써 복합렌즈부(201)와 카메라부(21)의 '합성 최단 촬영거리'를 줄이는 기능을 수행하면서도, 외장 광학모듈(110)의 휴대성을 좋게 하기 위하여 두께가 얇아야 한다.
이를 위해, 복합렌즈부(201)는 초점거리가 짧고 고 배율시 생기는 왜곡을 제거할 수 있도록 복수 개의 비구면렌즈를 사용할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 확대경이나 현미경에 기본적으로 필요한 접안렌즈를 사용하지 않았고, 따라서 대물렌즈와 접안렌즈 사이를 연결하는 경통을 제거할 수 있었다.
라이트 가이드(210)는 광을 이송할 수 있는 투명 소재로 제작되고 엘이디(27)와 카메라부(21)의 상부에 배치됨으로써, 엘이디(27)와 피사체(10) 사이의 광 경로를 제시하여 피사체(10)를 조명한다.
라이트 가이드(210)는, 조명광-입사부(211)와 조명광-출사부(213)를 구비하며, 입사면(211a)과 출사면(213a)을 제외한 라이트 가이드(210)의 외면에 부착된 반사판(미도시)를 구비한다. 외장 광학모듈(110)이 휴대 단말기(20)에 장착될 때, 조명광-입사부(211)와 조명광-출사부(213)는 각각 휴대 단말기(20)의 엘이디(27) 및 카메라부(21)와 마주하도록 배치되어야 한다.
조명광-입사부(211)는 엘이디(27)의 상부에 대체로 평판 형상의 투명한 소재로 마련되며, 엘이디(27)에서 출사되는 광을 입력받는 입사면(211a)이 제2 관통홀(270d)을 통해 외부에 노출되고 나머지 부분은 하우징(270) 내에 수용된다.
조명광-출사부(213)는 복합렌즈부(201)가 삽입되는 렌즈홀(215)이 가운데에 형성된 링 형상으로서, 상면에 광이 출사되는 출사면(213a)이 렌즈홀(215)의 외주를 따라 형성된다. 조명광-출사부(213)는 조명광-입사부(211)로부터 이송된 광을 출사면(213a)을 통해 고정링(230)의 경사면(230b)으로 출사하여, 고정링(230)의 홀(230a)에 접촉한 피사체(10)를 조명한다.
입사면(211a)과 출사면(213a)을 제외한 라이트 가이드(210)의 외면에 반사판(미도시)이 부착되어 있기 때문에, 입사면(211a)을 통해 입사된 광은 반사판(미도시)에서 반사되면서 진행하여 출사면(213a)을 통해서만 외부로 출사될 수 있다. 반사판(미도시)은 반사면이 라이트 가이드(210)를 향하도록 부착하는 형태이어도 되고, 반사물질을 도포하는 형식이어도 무방하다.
한편, 다른 실시 예에 따라, 라이트 가이드(210)의 외면에 반사판을 부착하지 않고, 하우징(270)의 내면에 반사판을 부착할 수도 있다. 다만, 이러한 방식은 피사체(10)를 효율적으로 조명하기 힘들거나, 입사면(213a)을 통해 다시 배출되어 피사체(10)를 충분하게 조명하지 못할 수 있다.
조명광-입사부(211)와 조명광-출사부(213)는 개별로 형성되어 서로 이격된 상태로 배치될 수도 있지만, 도 2, 3, 5, 6에 도시된 예처럼 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
도 5에 도시된, 라이트 가이드(210)는 조명광-입사부(211)와 조명광-출사부(213)가 일체로 마련되어 하나의 투명한 평판 형상을 가진다. 아래에서 설명하는 것처럼, 조명광-출사부(213)의 중앙에는 복합렌즈부(201)를 배치하기 위하여 라이트 가이드(210)를 관통하는 렌즈홀(215)이 마련된다. 입사면(211a)과 출사면(213a)을 제외한 외면에는 반사판(미도시)이 부착됨으로써, 라이트 가이드(210)는 광 이송수단이 된다.
조명광-입사부(211)는 기본적으로 평판 형상이면 가능하지만, 입사면(211a)을 통해 엘이디(27)로부터 입력받은 광을 조명광-출사부(213)로 이송하기 위하여, 아래의 (1) 내지 (3) 중 적어도 하나를 구비하는 것이 바람직하다.
(1) 입사면(211a)의 면적은, 휴대 단말기(20)에 장착시에 엘이디(27)에서 출사되는 광이 입사면(211a)에 도달하는 면적보다 크게(예를 들어, 복수 배 크기로) 구현하는 것이 바람직하다.
나아가, 카메라부(21)와 엘이디(27) 사이의 간격이 휴대 단말기(20)마다 모두 다른 점을 고려하여, 입사면(211a)은 조명광-출사부(213)를 향하는 방향으로 충분히 길게 배치되어, 휴대 단말기마다 다른 카메라부(21)와 엘이디(27) 사이의 간격에 대응할 수 있는 것이 바람직하다.
(2) 입사면(211a)은 입사되는 광을 조명광-출사부(213) 방향으로 굴절시키는 경사면으로 형성되는 것이 바람직하다.
입사면(211a)은 조명광-출사부(213)를 향하는 길이방향으로 길게 배치된 경우에, 입사면(211a)은 복수 개의 경사면이 조명광-출사부(213)를 향하는 방향으로 나란하게 배치되어, 도 2처럼 입사면(211a)의 단면이 톱니형상을 가지는 것이 바람직하다. 도 3과 도 6을 참조하면, 서로 다른 위치의 엘이디(27a, 27b)의 위치가 다른 경우에도, 입사면(211a)은 입사되는 광을 조명광-출사부(213) 방향으로 굴절시킬 수 있다.
다른 형태로, 입사면(211a)을 단순히 요철 형상으로 성형하여도 좋다. 요철 형상의 입사면은 엘이디(27)에서 출사되는 광이 입사면(211a)에서 외부로 전반사(또는 반사)되는 비율을 줄이고, 조명광-입사부(211) 내부로 굴절되도록 한다.
(3) 입사면(211a)을 제외한 조명광-입사부(211)의 다른 면도 입사면(211a)을 통과한 광을 조명광-출사부(213) 방향으로 굴절시킬 수 있도록 경사면으로 형성되는 것이 바람직하다.
조명광-출사부(213)는 조명광-입사부(211)로부터 이송되어 오는 광을 복합렌즈부(201)의 외주를 따라 마련된 출사면(213a) 전체를 통해 출사되도록 한다. 따라서 출사면(213a)을 제외한 조명광-출사부(213)의 외면은 반사판이 부착되어 있다. 도 5에 도시된 출사면(213a)은 복합렌즈부(201)가 장착되는 렌즈홀(215)의 외주 전체에 마련되어 있지만, 렌즈홀(215)의 외주 일부에만 마련될 수도 있다.
출사면(213a)은 조명광-출사부(213) 내에서의 광이 출사면(213a)에서 다시 내부로 반사되지 않고 외부로 출사되도록 하기 위하여 일정한 수준의 요철면으로 형성하는 것이 바람직하며, 당연히 출사면(213a)의 요철은 입사면(211a)의 요철과 대비하여 매우 미세하다. 예를 들어 출사면(213a)에 대해 샌딩(Sanding), 폴리싱(Polishing) 등의 처리를 할 수 있다. 추가적으로, 출사면(213a)에서 출사되는 광을 고르게 하기 위하여, 요철면인 출사면(213a)에 확산판(미도시)을 부착할 수도 있다.
핀홀 렌즈(250)는 초점의 심도를 깊게 만들기 위한 것으로서 단순한 미세 구멍(핀홀)이며, 영상은 핀홀을 통해서만 카메라부(21)로 입력된다. 핀홀 렌즈(250)는 라이트 가이드(210)의 아랫면에 배치되며, 다만 복합렌즈부(201)의 중심 축(x)이 핀홀 렌즈(250)의 중심을 수직으로 통과하도록 정렬된다. 핀홀 렌즈(250)가 본 발명의 필수적인 구성은 아니지만, 복합렌즈부(201)를 고 배율로 할수록 초점 심도가 줄어드는 현상에 대응하여 복합렌즈부(201)와 카메라부(21) 사이에 배치된 핀홀 렌즈(250)가 초점 심도를 크게 함으로써 초점이 잘 맞도록 할 수 있다.
<휴대 단말기와 외장 광학모듈을 결합한 확대촬영장치 및 그 동작>
사용자는 외장 광학모듈(110)을 휴대 단말기(20)에 장착한다. 이때, 외장 광학모듈()의 제3 관통홀(270e)의 중심이 카메라부(21)의 중심과 일치하고 엘이디(27)가 입사면(211a)과 대향하도록 장착해야 한다. 휴대 단말기(20)마다 카메라부(21)와 엘이디(27) 사이의 간격이 조금씩 다르더라도, 입사면(211a)이 길이방향으로 길게 배치됨에 따라 다양한 간격의 휴대 단말기(20)에 모두 적용할 수 있다.
확대 영상을 촬영하고자 하는 피사체(10)를 고정링(230)의 홀(230a)에 밀착시킨다.
영상처리부(31)는 사용자의 제어에 따라 피사체(10)에 대한 근접 촬영을 위하여 엘이디(27)가 점등되도록 제어하고, 카메라부(21)로 하여금 디지털 영상을 생성하도록 제어한다.
엘이디(27)에서 출사된 광은 입사면(211a)을 통해 라이트 가이드(210)로 입사된 후, 라이트 가이드(210) 내부에서 반사 또는 굴절되면서 조명광-출사부(213)의 출사면(213a)을 통해 출사된 후에 고정링(230)의 경사면(230b)에서 반사되어 피사체(10)를 조명한다. 피사체(10)는 고정링(230)의 홀(230a)에 접촉된 상태이므로 경사면(230b)에서 반사된 광은 피사체(10)를 조명하고, 그에 따라 피사체(10)에서 반사된 광(영상)이 다시 복합렌즈부(201)로 입사된다. 복합렌즈부(201)를 통과하면서 확대된 영상은 핀홀 렌즈(250)를 통과하여 카메라부(21)로 입사되고 이미지 센서(25)에 결상된다. 이미지 센서(25)에 결상된 영상은 표시부(미도시)를 통해 표시된다.
표시부(미도시)에 표시된 영상이 다소 초점이 맞지 않는 경우에는 고정링(230)의 조정홈(233)을 이용하여 고정링(230)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면서 고정링(230)의 높이를 조정하여 선명한 영상이 표시되도록 조정한다.
외장 광학모듈(110)이 밀폐된 구조이므로, 외부의 자연광이나 실내 조명 등이 외장 광학모듈(110) 내부로 입사되지 않아서, 피사체(10)에서 복합렌즈부(201)로 입사된 영상을 흐르게 하거나 간섭하지 않는다. 나아가, 복합렌즈부(201)도 별도의 경통(201a) 내에 위치하므로 출사면(213a)에서 출사된 광이 복합렌즈부(201)로 직접 입사되지 않게 되어, 복합렌즈부(201)로 입사되는 영상을 흐리게 하거나 간섭하지 않는다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (14)

  1. 동일한 외면에 엘이디와 카메라부를 구비한 휴대 단말기의 상기 외면에 장착되는 외장 광학모듈로서 상기 엘이디의 광을 이용하여 피사체에 대한 확대된 영상을 상기 카메라부로 결상시키되,
    상면에 상기 피사체가 접촉하는 제1 관통홀이 형성되고, 하면에 상기 엘이디 및 카메라부와 각각 대향하는 제2 관통홀 및 제3 관통홀이 형성되며, 나머지 부분은 밀폐된 하우징;
    상기 하우징 내부에 수용된 투명 소재의 패널로서 상기 제2 관통홀에 노출된 입사면과 상기 제1 관통홀을 향해 마련된 출사면을 구비하며, 상기 엘이디에서 출사되는 광을 상기 입사면을 통해 입력받아 이송하여 상기 출사면을 통해 출사하여 상기 제1 관통홀에 접촉한 피사체를 조명하는 라이트 가이드(Light Guide); 및
    복수 개의 렌즈를 구비하고, 상기 하우징 내부의 상기 제1 관통홀과 제3 관통홀 사이에 배치되어 상기 피사체에서 반사되어 입사되는 영상을 확대하며, 상기 휴대 단말기에 장착시에 상기 확대된 영상을 상기 제3 관통홀을 통해 상기 카메라부에 결상하는 복합렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 광학모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    가운데에 홀이 형성된 링 형상으로 상기 라이트 가이드의 출사면의 상부에 마련되며, 상기 출사면과 대향하는 면이 경사면으로 구현되어 상기 출사면을 통해 출사되는 광을 상기 피사체로 반사시키는 고정링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 광학모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정링은,
    상기 하우징의 제1 관통홀에 상하 방향으로 이송가능하게 장착되어, 상기 홀에 접촉한 피사체의 광학상 위치를 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 외장 광학모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정링에는 상기 제1 관통홀과 접하는 외측면에 상기 제1 관통홀에 형성된 적어도 하나의 돌기에 끼워지는 적어도 하나의 나선형 홈이 형성되어, 상기 고정링과 상기 제1 관통홀이 나사 결합되며, 상기 고정링의 회전에 따라 상기 고정링의 상하 높이가 조정되는 것을 특징으로 하는 외장 광학모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 라이트 가이드는,
    상기 엘이디의 상부에 마련되고, 상기 입사면이 하면에 형성된 평판 형상의 투명한 조명광-입사부;
    상기 복합렌즈부의 외주에 마련되고, 상기 조명광-입사부로부터 이송된 광을 상면에 형성된 상기 출사면을 통해 출사하는 평판 형상의 투명한 조명광-출사부; 및
    상기 입사면과 출사면을 제외한 상기 라이트 가이드의 외면을 덮어 상기 조명광-입사부와 조명광-출사부 내부의 광이 외부로 유출되지 않도록 하는 반사판를 구비하는 것을 특징으로 하는 외장 광학모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 조명광-입사부와 조명광-출사부가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 외장 광학모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 조명광-입사부는,
    상기 입사면에 마주하는 상기 조명광-입사부의 상면이 상기 조명광-출사부를 향해 경사지게 형성됨으로써, 상기 입사면을 통해 입사된 광을 상기 조명광-출사부 쪽으로 이송하는 것을 특징으로 하는 외장 광학모듈.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 라이트 가이드의 입사면은, 상기 휴대 단말기에 장착시에 상기 엘이디에서 출사되는 광이 입사되는 면적보다 복수 배 크게 구성하되, 상기 조명광-출사부를 향하는 길이방향을 따라 길게 형성되어, 상기 카메라부와 엘이디 사이의 간격이 서로 다른 휴대 단말기에 범용으로 적용되는 것을 특징으로 하는 외장 광학모듈.
  9. 제5항 또는 제8항에 있어서,
    상기 라이트 가이드의 입사면은 입사되는 광을 상기 조명광-출사부 방향으로 굴절시키는 적어도 하나의 경사면이 상기 조명광-출사부 방향으로 나란하게 형성되는 것을 특징으로 하는 외장 광학모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 입사면은 요철 형상으로 마련되어, 상기 엘이디에서 출사되는 광이 외부로 반사되는 비율을 줄이고 상기 조명광-입사부 내부로 굴절시키기 것을 특징으로 하는 외장 광학모듈.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 조명광-출사부의 출사면은 출사되는 광이 상기 라이트 가이드 내부로 다시 반사되지 않고 외부로 출사되도록 하기 위하여 요철면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 외장 광학모듈.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 출사면에 부착되어 상기 출사면에서 출사되는 광을 고르게 하는 확산판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외장 광학모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복합렌즈부와 제3 관통홀 사이에 마련되어 상기 복합렌즈부의 초점 심도를 깊게 조절하는 핀홀 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외장 광학모듈.
  14. 동일한 외면에 카메라부와 엘이디을 구비하는 휴대 단말기와, 상기 휴대 단말기의 외면에 장착되는 상기 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 외장 광학모듈을 포함하며,
    상기 휴대 단말기는 확대 촬영 모드시에 상기 엘이디를 점등하도록 제어한 다음, 상기 카메라부로 하여금 상기 외장 광학모듈로부터 입사되는 영상을 디지털 이미지로 생성하도록 제어하는 영상처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 확대촬영장치.
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