KR100674828B1 - 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기 및 이에사용되는 회전형 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전형 카메라 모듈을 자동/수동으로 작동시킬 수 있는 통신단말기 및 이에 사용되는 회전형 카메라 모듈에 관한 것이다.

상기 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기는 통신을 위한 각종 부품이 실장된 적어도 하나의 본체; 상기 본체에 소정의 각도 범위내에서 회전가능하도록 장착되며, 카메라 렌즈 및 상기 카메라 렌즈를 수용하는 하우징을 구비하는 카메라 유닛; 상기 본체에 고정되며 상기 카메라 유닛의 회전에 필요한 구동력을 제공하는 구동수단; 및 상기 구동수단의 구동축에 고정되며 구동축 방향으로 일정두께의 측면을 갖는 힌지샤프트 및 상기 카메라 유닛의 하우징의 일측에 고정되고 상기 힌지샤프트를 수용하며 상기 힌지샤프트의 측면에 형성된 일부 면과 형합(刑合)하는 형상을 갖는 탄성체가 적어도 둘 이상 일정 각도마다 설치된 가이드 캠을 구비하며, 상기 탄성체의 변형여부에 따라 선택적으로 동력을 전달하는 동력전달부;를 포함하여, 자동 및 수동으로 상기 카메라유닛을 회전시킬 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면 자동으로 카메라 유닛을 구동할 수 있을 뿐 아니라 부드러운 느낌의 수동 동작이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.

카메라 모듈, 동력전달부, 탄성체, 힌지샤프트, 카메라 유닛, 기어드 모터

Description

회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기 및 이에 사용되는 회전형 카메라 모듈{Communication Termainal Having a Rotatable Camera Module And Rotatable Camera Module Used for it}

도 1은 종래의 카메라 모듈을 구비한 통신단말기를 도시한 것으로,

(a)는 전체 사시도이고,

(b)는 (a)의 A부분을 확대한 부분절개도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예로서 회전형 카메라 모듈이 통신단말기에 장착된 상태를 나타내는 부분절개도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 회전형 카메라 모듈의 주요부품의 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 회전형 카메라 모듈의 동력전달부의 구조 및 작동원리를 나타내는 측면도로서,

(a)는 힌지샤프트에 대해 가이드 캠이 0도인 안정한 상태,

(b)는 힌지샤프트에 대해 가이드 캠이 90도 회전한 상태,

(c)는 힌지샤프트에 대해 가이드 캠이 180도 회전하여 안정한 상태를 각각 나타낸다.

도 5는 도 2의 "B"부의 확대도로서,

(a)는 힌지샤프트에 대해 가이드 캠이 0도인 안정한 상태,

(b)는 힌지샤프트에 대해 가이드 캠이 90도 회전한 상태를 각각 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 의한 회전형 카메라 모듈이 구비된 통신단말기의 장착된 상태를 나타내는 부분 절개 단면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 동력전달부의 구조를 나타내는 측면도이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 동력전달부의 구조를 나타내는 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100...제1 본체 200...제2 본체

300...카메라 유닛 310...하우징

330...회전휠 400...구동수단

410...구동축 500...동력전달부

510,510a,510b...가이드 캠 520,520a,520b...탄성체

530,530a,530b...힌지샤프트 600...센서부

610...정류하우징 620...브러쉬

본 발명은 회전형 카메라 모듈을 자동/수동으로 작동시킬 수 있는 통신단말기 및 이에 사용되는 회전형 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동력전달부에 구비된 탄성체의 변형여부에 따라 카메라 유닛과 구동부 사이에 선택적으로 동력이 전달되게 함으로써 자동 및 수동으로 카메라 유닛을 회동시킬 수 있는 회전형 카메라 모듈이 구비된 통신단말기 및 이에 사용되는 회전형 카메라 모듈에 관한 것이다.

대표적인 휴대 이동통신 단말기인 휴대폰은 최근 그 기능이 점차 다양화 되어감에 따라 휴대폰 본래의 기능인 통화기능 이외에 카메라를 구비하여 사진이나 동영상을 촬영할 수 있는 기능을 추가적으로 구현하고 있다.

종래에는 휴대폰에 카메라가 고정되어 있었으나, 이러한 경우에는 카메라 렌즈가 고정된 방향과 다른 방향에 대해 사진이나 동영상 촬영시 사용자가 휴대폰 본체를 회전하여 카메라 렌즈의 방향을 수정하여야 하는 불편이 있으며, 특히 휴대폰 본체를 회전시키는 경우에는 사용자가 액정화면에 나타난 이미지를 즉시 확인할 수 없다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 휴대폰에 장착되는 카메라는 사진이나 동 영상의 촬영시 사용자의 사용상 편의를 도모하기 위해 휴대폰에 회전가능한 구조로 장착되는 것이 일반적이다.

이와 같이 회전가능하게 장착된 카메라를 회전시키는 방법에는 수동과 자동이 있으나, 수동의 경우에는 사용자가 카메라를 수동으로 회전시켜야만 한다는 점에서 불편하다. 특히, 슬라이드폰에서 슬라이드되는 측에 카메라가 장착되어 슬라이딩이 이루어진 경우에는 카메라의 위치가 상대적으로 멀어지기 때문에 한 손으로는 카메라를 회전시키는 것이 극히 곤란하다는 문제점이 있다.

도 1a에는 이러한 종래의 수동 회전형 카메라가 장착된 휴대폰의 문제점을 해결하기 위해 자동으로 카메라를 구동할 수 있는 폴더형 휴대폰이 도시되어 있다.

즉, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 폴더형 휴대폰은 디스플레이수단(13)이 설치된 제1 본체(10)와, 휴대폰의 각종 기능을 구현하기 위한 제어모듈(미도시)이 내장되고 다수개의 조작버튼(22)을 구비하고 있는 제2 본체(20)로 이루어진다.

한편, 상기 제1 본체(10)와 제2 본체(20)는 힌지부를 통해 회전하도록 연결되어 제1 본체(10)가 회전함에 따라 제2 본체(20)를 개폐할 수 있도록 구성된다. 이때, 상기 힌지부에는 카메라가 내장되는데, 상기 카메라는 경우에 따라 제1 본체 또는 제2 본체의 일부분에 회전가능하게 장착될 수 있다.

도 1b는 도 1a의 힌지부인 "A"부분을 확대하여 도시한 부분 절개도로서, 제1 본체(10)에 형성된 힌지부(11) 내에 카메라가 장착된 것을 도시한 것이다.

즉, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 힌지부(11)에는 하우징(31) 및 상기 하 우징(31)내에 설치된 적어도 하나 이상의 렌즈(32)로 구성되는 카메라(30)와, 상기 하우징(31)에 축이 고정된 기어드모터(40)가 장착된다.

따라서, 상기 카메라(30)는 상기 기어드모터(40)가 구동되어 그 축이 회전됨에 따라 상기 힌지부(11)내에서 회전하도록 구성된다.

한편, 상기 카메라(30)는 디스플레이부(13) 및 상기 제2 본체(20)에 내장된 제어모듈(미도시) 등과 연성인쇄회로(34)를 통해 전기적으로 연결되어 신호가 전달되도록 구성되며, 상기 제어모듈(미도시)은 상기 기어드모터(40)와도 전기적으로 연결되어 상기 기어드모터(40)에 전원을 인가함으로써 기어드모터(40)의 선택적인 구동이 가능하도록 구성된다.

이때, 상기 카메라(30)와 기어드모터(40)의 작동은 상기 제2 본체(20)에 형성된 조작버튼(22)들을 통해 상기 제어모듈(미도시)에 의해 이루어지며, 카메라(30)의 회전 안내 및/또는 과도회전 방지 역할을 위해 가이드(12)가 장착된다.

그러나, 상술한 종래의 회전형 카메라가 장착된 폴더형 휴대폰은 상기 카메라 하우징(30)이 상기 기어드모터(40)의 축과 직결되는 구조이므로 카메라(30)를 회전시키기 위해서는 기어드모터(40)의 구동이 필수적이었다.

따라서, 카메라(30)가 상기 기어드모터(40)에 의해서만 회전되도록 구성되어 있으므로 전류가 과다하게 소모되어 휴대폰 배터리의 사용시간이 과다하게 단축된다는 문제점이 있었다.

특히, 자동동작 중 외력이 가해지는 경우에는 회전동작이 완료되지 않아 외력 제거 전에는 상기 기어드 모터(40)에 지속적으로 전류가 공급되어 전류소비가 많다는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 구조의 카메라(30)는 카메라(30)를 수동으로 회전시키기 위한 수단을 구비하고 있지 않으므로 카메라(30)의 수동회전이 불가능하여 사용자의 사용상의 편의를 저해한다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 상기 기어드 모터(40)의 감속비를 작게 하여 수동으로도 카메라(30)를 회전시키는 경우도 있으나, 이러한 경우에는 기어드모터(40)에 직결된 하우징(31) 및 기어드 모터(40)가 파손될 우려가 있고, 그 회전이 원활하지 못하며 회전감도 좋지 못하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 최소한의 공간 내에서 카메라를 자동 뿐만 아니라 수동으로도 회전시킬 수 있으며, 자동동작 중에 외력이 작용하더라도 안정적으로 동작을 완료할 수 있는 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기 및 이에 사용되는 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 수동 동작시 그 느낌이 부드럽고, 카메라를 일정각도만 회전시켜도 수동 회전 동작이 완료되는 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기 및 이에 사용되는 카메라 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일측면으로서 본 발명은,

통신을 위한 각종 부품이 실장된 적어도 하나의 본체;

상기 본체에 소정의 각도 범위내에서 회전가능하도록 장착되며, 카메라 렌즈 및 상기 카메라 렌즈를 수용하는 하우징을 구비하는 카메라 유닛;

상기 본체에 고정되며 상기 카메라 유닛의 회전에 필요한 구동력을 제공하는 구동수단; 및

상기 구동수단의 구동축에 고정되며 구동축 방향으로 일정두께의 측면을 갖는 힌지샤프트 및 상기 카메라 유닛의 하우징의 일측에 고정되고 상기 힌지샤프트를 수용하며 상기 힌지샤프트의 측면에 형성된 일부 면과 형합(刑合)하는 형상을 갖는 탄성체가 적어도 둘 이상 일정 각도마다 설치된 가이드 캠을 구비하며, 상기 탄성체의 변형여부에 따라 선택적으로 동력을 전달하는 동력전달부; 를 포함하며, 수동 동작의 경우 상기 카메라 유닛을 회전시키려는 외력에 의해 상기 탄성체가 변형되어 상기 카메라 유닛이 회전하게 되고, 자동 동작의 경우 상기 탄성체의 변형없이 상기 구동수단의 구동력이 상기 힌지샤프트를 통하여 상기 가이드 캠에 전달되어 상기 카메라 유닛이 회전하게 되는 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기를 제공한다.

바람직하게는, 상기 탄성체의 탄성력은 외력에 의해 상기 탄성체와 상기 힌지샤프트 사이에서 작용하는 힘보다는 작고 상기 구동수단의 구동력에 의해 상기 탄성체와 상기 힌지샤프트 사이에서 작용하는 힘보다는 크며, 상기 동력전달부는 수동 동작의 경우 상기 카메라 유닛을 일정각도 회전시킬 때마다 상기 탄성체가 상기 힌지샤프트와 접촉함으로써 압축 및 원상 복귀됨으로써 외력에 의해 상기 구동수단이 회전하는 것을 방지한다.

이때, 상기 탄성체는 상기 힌지샤프트의 측면과 접촉하여 상기 힌지샤프트와 상기 가이드 캠의 상대회전시 상기 힌지샤프트를 회전축에 수직한 방향으로 가압하며, 상기 힌지샤프트 및 상기 탄성체는 상기 탄성체의 탄성 가압력에 의해 일정각도마다 탄성 가압력이 0인 안정된 상태를 유지하도록 할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 상기 탄성체는 예압되어 회전축 측으로 볼록한 호형으로 설치되고, 상기 힌지샤프트는 상기 탄성체의 호형 형상에 대응하여 함몰형성된 단반경부 및 상기 단반경부보다 돌출되어 형성된 장반경부로 이루어진다.

이 경우, 상기 탄성체 및 상기 힌지샤프트는 상기 탄성체와 상기 단반경부가 접촉하는 경우에 안정된 상태를 이루고, 상기 탄성체와 상기 장반경부가 접촉하는 경우에는 안정된 상태에 위치하도록 탄성가압력이 작용하게 된다.

바람직하게는, 상기 가이드 캠은 일측이 개방된 중공원형 형상이고, 그 내주면에 상기 탄성체의 양 끝단을 고정하기 위한 요홈이 형성되며, 상기 하우징과 일체로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 탄성체는 상기 힌지샤프트의 측면과 접촉하는 판 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 상기 카메라 유닛의 회전 동작의 완료를 제어하기 위하여 상기 구동수단에 대해 상기 힌지샤프트가 일정각도를 회전하는 것을 감지하는 센서부; 를 더 포함할 수 있다.

또한, 다른 측면으로서의 본 발명은,

통신단말기의 본체에 소정의 각도 범위내에서 회전가능하도록 장착되며, 카메라 렌즈 및 상기 카메라 렌즈를 수용하는 하우징을 구비하는 카메라 유닛;

상기 본체에 고정되며 상기 카메라 유닛의 회전에 필요한 구동력을 제공하는 구동수단;

상기 구동수단의 구동축에 고정되며 구동축 방향으로 일정두께의 측면을 갖는 힌지샤프트 및 상기 카메라 유닛의 하우징의 일측에 고정되고 상기 힌지샤프트를 수용하며 상기 힌지샤프트의 측면에 형성된 일부 면과 형합(刑合)하는 형상을 갖는 탄성체가 적어도 둘 이상 일정 각도마다 설치된 가이드 캠을 구비하며, 상기 탄성체의 변형여부에 따라 선택적으로 동력을 전달하는 동력전달부; 를 포함하며, 수동 동작의 경우 상기 카메라 유닛을 회전시키려는 외력에 의해 상기 탄성체가 변형되어 상기 카메라 유닛이 회전하게 되고, 자동 동작의 경우 상기 탄성체의 변형없이 상기 구동수단의 구동력이 상기 힌지샤프트를 통하여 상기 가이드 캠에 전달되어 상기 카메라 유닛이 회전하게 되는 회전형 카메라 모듈을 제공한다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 통신단말기는 휴대폰, PDA 등 각종 통신단말기에 적용될 수 있으며, 특히 휴대폰의 경우 바(bar)형, 폴더형, 슬라이드형 휴대폰에 모두 적용될 수 있으나, 설명의 편의를 위해 도 2에 도시된 폴더형 휴대폰에 관하여 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예로서 회전형 카메라 모듈이 통신단말기에 장착된 상태를 나타내는 부분절개도이며, 도 5는 도 2의 "B"부의 확대도이다.

도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 회전형 카메라 모듈이 구비된 통신단말기는 통신을 위한 각종 부품이 실장된 적어도 하나의 본체(100,200), 상기 본체(100,200)에 소정의 각도 범위내에서 회전가능하도록 장착되는 카메라 유닛(300), 상기 본체(100,200)에 고정되며 상기 카메라 유닛(300)의 회전에 필요한 구동력을 제공하는 구동수단(400) 및 동력전달부(500)를 포함한다.

또한, 본 발명에 의한 카메라 모듈(1)은 상기 카메라 유닛(300), 상기 구동수단(400) 및 상기 동력전달부(500)를 포함하여 구성된다.

먼저 도 2 및 도 5를 참조하여 본체 부분에 대해 살펴본다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 통신단말기는 디스플레이수단(112)이 설치된 제1 본체(100)와, 휴대폰의 각종 기능을 구현하기 위한 제어모듈(미도시)이 내장되고 다수개의 조작버튼(220)을 구비하고 있는 제2 본체(200)를 포함한다.

한편, 상기 제1 본체(10)와 제2 본체(20)는 힌지부(111)를 통해 회전하도록 연결되어 제1 본체(100)가 회전함에 따라 제2 본체(200)를 개폐할 수 있도록 구성 된다.

이때, 상기 카메라 유닛(300)은 도 2에서와 같이 상기 힌지부(111)에 장착될 수 있으나, 사용자의 편의를 위해 제1 본체(100) 또는 제2 본체(200)의 임의의 장소에 장착될 수 있다.

한편, 상기 카메라 유닛(300)는 디스플레이부(112) 및 상기 제2 본체(200)에 내장된 제어모듈(미도시) 등과 연성인쇄회로(340)를 통해 전기적으로 연결되어 신호가 전달되도록 구성되며, 상기 제어모듈(미도시)은 상기 구동수단(400)과도 전기적으로 연결되어 상기 구동수단(400)에 전원을 인가함으로서 구동수단(400)의 선택적인 구동이 가능하도록 구성된다.

이때, 상기 카메라 유닛(300)와 구동수단(400)의 작동은 상기 제2 본체(200)에 형성된 조작버튼(220)들을 통해 상기 제어모듈(미도시)에 의해 이루어지며, 상기 구동수단(400)은 상기 본체(100,200) 내에 고정되어 상기 카메라 유닛(300)의 회동에 필요한 구동력을 제공한다.

또한, 도 5의 가이드(120)는 상기 카메라 유닛(300)의 회전을 안내하는 역할을 수행하며, 상기 카메라 유닛(300)이 과도하게 회전하여 상기 연성인쇄회로(340)가 손상되는 것을 방지하기 위하여 도 3의 카메라 유닛(300)의 하우징에 돌출형성된 스토퍼(350)와 접촉하여 과도 회전을 막도록 형성될 수 있다.

도 3은 본 발명에 의한 회전형 카메라 모듈(1)의 주요 부품의 분해 사시도이고, 도 4는 동력전달부(500)의 구조 및 작동원리를 나타내는 측면도이다.

도 3에서와 같이 상기 카메라 유닛(300)은 카메라 렌즈(320), 상기 카메라 렌즈(320)를 수용하는 하우징(310) 및 카메라 렌즈(320)와 제어모듈(미도시) 등을 전기적으로 연결하는 연성인쇄회로(340) 등을 구비하며, 상기 본체(100,200)의 일부분에 소정의 각도 범위내에서 회전가능하도록 장착된다.

즉, 상기 카메라 유닛(300)는 상기 구동수단(400)이 구동되어 구동축(410)이 회전됨에 따라 상기 힌지부(111)내에서 회전하도록 구성된다.

이때, 전술한 바와 같이 상기 카메라 유닛(300)은 도 2에서와 같이 상기 힌지부(111)에 장착될 수 있으나, 사용자의 편의를 위해 제1 본체(100) 또는 제2 본체(200)의 임의의 장소에 장착될 수 있으며, 이와 같이 본체(100,200)의 일부분에 장착되는 경우에는 상기 카메라 유닛(300)이 회전가능하도록 안내하는 가이드(120)가 형성되는 것이 바람직할 것이다.

이때, 상기 가이드(120)는 상기 카메라 유닛(300)이 과도하게 회전하여 상기 연성인쇄회로(340)가 손상되는 것을 방지하기 위하여 도 3의 카메라 유닛(300)의 하우징에 돌출형성된 스토퍼(350)와 접촉함으로써 과도 회전을 막도록 형성될 수도 있다.

바람직하게는, 상기 카메라 유닛(300)은 수동 동작의 구현을 용이하게 하기 위하여 상기 하우징(310)의 외측에는 돌출형성된 회전휠(330)을 더 포함할 수 있으나, 상기 회전휠(330)은 후술하는 가이드 캠(도 3의 510)의 외주면에 형성될 수도 있다.

다음으로, 구동수단(400)에 대해 살펴본다.

도 2 내지 도 5의 상기 구동수단(400)은 상기 카메라 유닛(300)의 자동 회전동작에 필요한 구동력을 공급한다.

바람직하게는, 상기 구동수단(400)는 모터로 이루어지며며, 상기 모터는 출력측에 기어 박스를 구비하는 기어드 모터가 사용될 수 있다. 상기 기어박스는 구동토크가 증폭되도록 대략 200 : 1 이상의 일정한 감속비를 갖는 유성기어형 감속기가 구비될 수 있고, 감속기능과 역전방지의 역할을 동시에 수행하게 된다.

다음으로, 도 2 내지 도 7을 참조하여 동력전달부(500)에 대해 살펴본다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 동력전달부의 구조를 나타내는 측면도이며, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 동력전달부의 구조를 나타내는 측면도이다.

도 3에서와 같이 상기 동력전달부(500)는 크게 힌지샤프트(530), 가이드 캠(510) 및 탄성체(520)로 구성되며, 상기 탄성체(520)의 변형여부에 따라 선택적으로 동력을 전달한다.

상기 힌지샤프트(530)는 중심부에 형성된 개구(531)를 통하여 상기 구동수단(400)의 구동축(410)에 고정된다.

이때, 상기 힌지샤프트(530)는 일정각도마다 대칭인 단면을 갖고 구동축 방향으로 연장된 일정두께의 측면(533,534)이 형성된다.

상기 탄성체(520)는 상기 힌지샤프트(530)의 측면(534)과 대응하는 형상을 갖는다. 이때, 상기 탄성체(520)는 상기 힌지샤프트(530)의 측면(534)과 넓은 면적을 통하여 접촉하도록 판 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 가이드 캠(510)은 상기 카메라 유닛(300)의 하우징(310)의 일측에 고정되고, 일측이 개방된 형상으로서 개방된 부분에 상기 힌지샤프트(530)를 수용하며, 도 3에서는 중공원통형상이나 힌지샤프트(530)를 수용하는 구조라면 형상의 제한은 없을 것이다.

도 4에서와 같이, 상기 가이드 캠(510)은 그 내주면(511)에 상기 탄성체(520)의 양 끝단을 고정하기 위한 다수의 요홈(512)이 형성되며, 상기 요홈(512)에는 탄성체(520)가 적어도 2 이상 일정각도마다 형성된다.

이때, 상기 가이드 캠(510)은 하우징(310)과 별도로 형성되어 상기 하우징(310)에 고정될 수도 있으나, 제작의 편의상 상기 하우징(310)과 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 탄성체(520)의 탄성력은 외력에 의해 상기 탄성체(520)와 상기 힌지샤프트(530) 사이에서 작용하는 힘보다는 작고 상기 구동수단(400)의 구동력에 의해 상기 탄성체(520)와 상기 힌지샤프트(530) 사이에서 작용하는 힘보다는 커야 한다.

이에 의하여, 상기 동력전달부(500)는 수동 동작의 경우 상기 카메라 유닛(300)을 일정각도 회전시킬 때마다 상기 탄성체(520)가 상기 힌지샤프트(530)와 접촉함으로써 압축 및 원상 복귀됨으로써 외력에 의해 상기 구동수단(400)이 회전하는 것을 방지하여 상기 구동수단(400)의 파손을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 탄성체(520)는 상기 힌지샤프트(530)의 측면(534,534)과 접촉하여 상기 힌지샤프트(530)와 상기 가이드 캠(510)의 상대회전시 상기 힌지샤프트(530)를 회전축에 수직한 방향으로 가압한다.

이러한 탄성 가압력에 의하여 상기 힌지샤프트(530) 및 상기 탄성체(520)는 '안정된 상태'를 유지하려고 하며, 여기서, '안정된 상태'라 함은 상기 탄성체(520)와 상기 힌지샤프트(530) 사이에서 작용하는 탄성체(520)의 탄성 가압력이 0인 상태를 의미한다.

도 4a에서와 같이, 상기 탄성체(520)는 예압되어 회전축 측으로 볼록한 호형으로 설치되고, 상기 힌지샤프트(530)는 상기 탄성체(520)의 호형 형상에 대응하여 함몰형성된 단반경부(534) 및 상기 단반경부(534)보다 돌출되어 형성된 장반경부(533)로 이루어진다.

이때, 도 4a, 도4b 및 도 5a에서와 같이 상기 탄성체(520) 및 상기 힌지샤프트(530)는 상기 탄성체(520)와 상기 단반경부(534)가 접촉하는 경우에 안정된 상태를 이루고, 도 4b 및 도 5b에서와 같이 상기 탄성체(520)와 상기 장반경부(533)가 접촉하는 경우에는 안정된 상태에 위치하도록 탄성가압력이 작용하게 된다.

또한 도 4에서와 같이, 카메라 유닛(300)의 회전각도가 180도 정도인 점을 감안하여, 180도마다 안정된 상태를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 힌지샤프트(530)는 180도 대칭인 형상으로 이루어지게 되고, 상기 탄성체(520)는 상기 힌지샤프트(530)의 측면(534)에 대응하여 상기 가이드 캠(510)에 2개 설치된다

이와는 달리, 도 6과 같이 120도마다 안정된 상태를 유지할 수 있는 힌지샤프트(530a)과 탄성체(520a)를 구성할 수 있으며, 도 7에서와 같이 90도마다 안정된 상태를 유지할 수 있는 힌지샤프트(530b)과 탄성체(520b)를 구성할 수도 있다.

이외에도 다양한 각도마다 안정된 상태를 유지할 수 있도록 다양한 형상의 힌지샤프트(530)과 탄성체(520)를 구성할 수도 있다.

바람직하게는, 본 발명은 상기 카메라 유닛(300)의 회전 동작의 완료를 제어하기 위하여 상기 구동수단(400)에 대해 상기 힌지샤프트(530)가 일정각도를 회전하는 것을 감지하는 센서부(600)를 더 포함한다.

도 5에서와 같이, 상기 센서부(600)는 브러쉬(620)가 돌출되어 형성된 브러쉬 하우징(미도시) 및 상기 브러쉬(620)에 대한 전기적 접촉을 통해 일정각도마다 통전되도록 제1 패턴 및 제2 패턴이 이격되어 형성된 정류 하우징(610)으로 이루어진다.

즉, 상기 구동수단(400)의 회전으로 상기 브러쉬 하우징(미도시)과 상기 정류 하우징(610)이 상대 회전함에 따라, 상기 브러쉬 하우징의 브러쉬(620)에 의해 상기 정류 하우징(610)의 제1 패턴 및 제2 패턴이 일정각도마다 전기적으로 연결되어 통전될 때 구동제어부(미도시)에 구동멈춤신호를 인가하게 된다.

이때, 도 5에서와 같이 상기 브러쉬 하우징 및 브러쉬(620)가 힌지샤프트(530)에 설치되고, 구동수단(400)의 측면에 정류하우징(620)이 설치될 수 있으나, 이와는 반대로 설치되는 것도 가능하다.

바람직하게는, 카메라 유닛(300)이 180도 정도 회전하도록 설계된 경우, 상기 브러쉬 하우징의 브러쉬에 의해 상기 정류 하우징의 제1패턴 및 제2패턴이 180도마다 전기적으로 연결되어 통전될 때 구동제어부에 구동멈춤신호를 인가하게 할 수 있다.

한편, 이러한 제1 패턴과 제2 패턴의 형상 및 브러쉬(620)의 개수는 공지된 바와 같이 원하는 각도마다 통전되도록 다양하게 형성될 수 있다. 즉, 제1 패턴과 제2패턴이 360도의 위상에서 브러쉬(620)에 의해 통전되는 경우라면, 2개의 브러쉬(620)를 사용하여 180도마다 통전되도록 할 수 있다.

한편, 본 발명은 카메라 유닛(300)의 정역방향의 회전을 제어하기 위한 제어수단(미도시)을 추가로 포함할 수 있다.

이러한 제어수단은 상기 카메라 유닛(300)의 하우징(310)의 외주면에 위치감지타겟(미도시)을 설치하고, 상기 하우징(310)의 외주면에 대응하는 본체(100,200) 부분에 둘 이상의 위치감지수단(미도시)을 설치할 수 있다.

즉, 상기 위치감지수단은 상기 카메라 유닛(300)의 회전이 시작되는 부분과 끝나는 부분에 해당하는 본체(100,200)부분에 상기 위치감지타겟과 대응하도록 설치하면 된다.

이러한 위치감지타겟 및 위치감지수단을 통하여 상기 카메라 유닛(300)의 정역방향의 회전을 제어하는 것이 가능하게 된다.

여기서, 위치감지수단을 비접촉식 센서로 구성할 경우, 위치감지수단은 자기 장이 검출되면 스위칭되는 감지센서로 구성하고, 위치감지용 타겟은 자기장을 발산하는 마그네트로 구성하여야 한다. 이때, 상기 감지센서는 Hall IC로 구성된 홀센서, 자기저항효과소자(MR소자)를 사용한 센서 등 여러 종류의 것이 가능하게 된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예의 작용에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 살펴본다.

여기서, 도 4 중 (a)는 힌지샤프트에 대해 가이드 캠이 0도인 안정한 상태, (b)는 힌지샤프트에 대해 가이드 캠이 90도 회전한 상태, (c)는 힌지샤프트에 대해 가이드 캠이 180도 회전하여 안정한 상태를 각각 나타내며, 도 5 중 (a)는 힌지샤프트에 대해 가이드 캠이 0도인 안정한 상태, (b)는 힌지샤프트에 대해 가이드 캠이 90도 회전한 상태를 각각 나타낸다.

본 발명에 의한 회전형 카메라 모듈(1)은 자동, 수동 동작 뿐만 아니라 안전 동작의 기능을 갖고 있으며, 최초 설정된 카메라 유닛(300)의 회전각도에 따라 힌지샤프트(530), 탄성체(520), 센서부(500)의 배치나 형상이 달라질 수 있으나 기본적인 원리는 동일하다.

이하에서는 카메라 유닛(300)이 180도 범위 내에서 회전하는 경우에 대해 주로 설명한다.

먼저, 자동 동작은 다음과 같이 이루어진다.

구동수단(400)에 구동신호에 인가되면 구동수단(400)은 위치감지수단 및 위 치감지타겟에 의해 현재의 카메라 유닛(300)의 위치를 판단하고 상기 구동수단(400)의 구동방향을 결정하게 된다.

상기 구동수단(400)이 회전하게 되면 구동축(410)에 의해 힌지샤프트(530)에 구동력이 전달되고, 이러한 구동력에 의해 탄성체(520)에 가해지는 힘은 상기 탄성체(520)의 탄성력보다 작기 때문에 탄성체(520)는 변형되지 않은 채로(도 4a 및 도 5a의 상태) 가이드 캠(510) 및 카메라 유닛(300)이 회전하게 된다.

이때, 상기 힌지샤프트(530)이 상기 구동수단(400)에 대해 180도를 회전하게 되면 상기 구동수단(400)에 구동멈춤신호가 인가(전원이 끊김)되고 상기 구동수단(400)의 구동 및 상기 카메라 유닛(300)의 회전이 완료되게 된다.

만약, 설계상 카메라 유닛(300)의 회전 각도가 180도 이내로 설정되어 있는 경우라면, 예를 들어 150도로 설정된 경우에는 상기 카메라 유닛(300)은 15도에서 165도의 범위 내에서 동작하며, 하우징에 돌출형성되 스토퍼(350)가 본체에 형성된 가이드(120) 일단에 의해 회전이 방지되므로, 15도와 165도의 상태를 유지할 수 있게 된다. 이 경우에는 상기 탄성체(520)와 상기 힌지샤프트(530) 사이에 약간의 탄성력이 잔존하여 작용하므로 극히 작은 외력에 민감하게 반응하지 않게 된다는 이점이 있다. 또한, 이러한 경우에도 상기 힌지샤프트(530)의 180도 회전이 완료된 후에야 구동수단(400)에 구동멈춤신호가 인가되지만, 상기 카메라 유닛(300)은 스토퍼(350)에 의해 회전이 방지되므로 전술한 바와 같이 15도와 165도의 상태를 유지할 수 있게 된다.

다음으로 수동 동작에 대해 살펴본다.

사용자가 카메라 유닛(300)을 회전시키기 위해 외력을 가하는 경우에, 구동수단(400) 및 힌지샤프트(530)는 고정된 상태이므로 외력에 의해 탄성체(520)가 변형된다.

즉, 도 4a의 0도의 상태에서 도 4b의 90도의 상태로 바뀌면서 탄성체(520)의 변형이 이루어진다.

만약, 사용자가 도 4b 및 도 5b의 상태(90도) 이전에 외력을 제거한다면 가이드 캠(510)이 도 4a 및 도 5a의 상태로 복귀하게 되어 카메라 유닛(300)이 원래의 위치로 복귀하지만, 도 4b 및 도 5b의 상태(90도) 이후에 외력을 제거한다면 추가적인 외력이 없더라도 도 4c의 상태(180도)가 되어 카메라 유닛(300)의 회전이 완료된다.

또한, 자동 동작 중에 카메라 유닛(300)에 외력이 가해지는 경우에는 안전동작이 가능하다.

즉, 구동수단(400)에 의해 카메라 유닛(300)이 회전하는 동안 구동력보다 큰 외력이 작용하는 경우라면 수동 동작의 경우와 같이 탄성체(520)가 변형되면서 힌지샤프트(530)의 회전이 계속 이루어지게 된다.

따라서, 힌지샤프트(530)가 180도 회전을 한 후에 구동수단(400)에 구동멈춤신호가 인가되고, 이때, 탄성체(520)와 힌지샤프트(530)의 상태가 90도 이전이라면 원래의 상태로 90도 이후라면 회전이 완료되는 방향으로 탄성체(520)의 탄성력이 작용하여 항상 0도와 180도의 안정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

이러한 안전 동작을 통하여 구동수단(400)의 전류소모를 막을 수 있다는 이점이 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 카메라 유닛과 구동수단 사이에 동력전달부를 설치함으로써 구동수단에 의한 카메라 유닛의 자동회전 뿐만 아니라 동력전달부의 탄성체의 변형에 의해 부드러운 느낌의 수동회전이 가능하다는 효과가 있다.

또한, 카메라 유닛을 일정각도만 회전시켜도 수동 회전 동작이 완료되므로 손쉽게 수동동작을 구현할 수 있다는 효과가 있게 된다.

더욱이, 상기 동력전달부는 그 길이가 짧아 장착공간이 극히 작게 소요되므로 자동 및 수동이 동시에 안정적으로 구현되면서도 소형화가 가능하며, 자동동작 중 외력이 가해지는 경우라도 불필요한 전류소비를 막을 수 있다는 유리한 효과가 있게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (17)

1. 통신을 위한 각종 부품이 실장된 적어도 하나의 본체;

   상기 본체에 소정의 각도 범위내에서 회전가능하도록 장착되며, 카메라 렌즈 및 상기 카메라 렌즈를 수용하는 하우징을 구비하는 카메라 유닛;

   상기 본체에 고정되며 상기 카메라 유닛의 회전에 필요한 구동력을 제공하는 구동수단; 및

   상기 구동수단의 구동축에 고정되며 구동축 방향으로 일정두께의 측면을 갖는 힌지샤프트, 및 상기 카메라 유닛의 하우징의 일측에 고정되어 상기 힌지샤프트를 수용하며 상기 힌지샤프트의 측면에 형성된 일부 면과 형합(刑合)하는 형상을 갖는 탄성체가 적어도 둘 이상 일정 각도마다 설치된 가이드 캠을 구비하며, 상기 탄성체의 변형여부에 따라 선택적으로 동력을 전달하는 동력전달부;

   를 포함하며,

   상기 탄성체는 상기 힌지샤프트의 측면과 접촉하여 상기 힌지샤프트와 상기 가이드 캠의 상대회전시 상기 힌지샤프트를 회전축에 수직한 방향으로 가압하고,

   상기 힌지샤프트 및 상기 탄성체는 상기 탄성체의 탄성 가압력에 의해 일정각도마다 안정된 상태를 유지하며,

   수동 동작의 경우 상기 카메라 유닛을 회전시키려는 외력에 의해 상기 탄성체가 변형되어 상기 카메라 유닛이 회전하게 되고,

   자동 동작의 경우 상기 탄성체의 변형없이 상기 구동수단의 구동력이 상기 힌지샤프트를 통하여 상기 가이드 캠에 전달되어 상기 카메라 유닛이 회전하게 되며,

   상기 탄성체는 예압되어 회전축 측으로 볼록한 호형으로 설치되고,

   상기 힌지샤프트는 상기 탄성체의 호형 형상에 대응하여 함몰형성된 단반경부 및 상기 단반경부보다 돌출되어 형성된 장반경부로 이루어지며,

   상기 탄성체 및 상기 힌지샤프트는 상기 탄성체와 상기 단반경부가 접촉하는 경우에 안정된 상태를 이루고, 상기 탄성체와 상기 장반경부가 접촉하는 경우에는 안정된 상태에 위치하도록 탄성가압력이 작용하는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 탄성체의 탄성력은 외력에 의해 상기 탄성체와 상기 힌지샤프트 사이에서 작용하는 힘보다는 작고 상기 구동수단의 구동력에 의해 상기 탄성체와 상기 힌지샤프트 사이에서 작용하는 힘보다는 크며,

   상기 동력전달부는 수동 동작의 경우 상기 카메라 유닛을 일정각도 회전시킬 때마다 상기 탄성체가 상기 힌지샤프트와 접촉함으로써 압축 및 원상 복귀됨으로써 외력에 의해 상기 구동수단이 회전하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 힌지샤프트 및 상기 탄성체는 상기 탄성체의 탄성 가압력에 의해 일정각도마다 탄성 가압력이 0인 안정된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 힌지샤프트는 180도 대칭인 형상으로서 상기 탄성체의 탄성력에 의해 180도마다 안정된 상태를 유지하며,

   상기 탄성체는 상기 가이드 캠에 180도 대칭되게 2개 설치되는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기.
6. 제1항에 있어서,

   상기 가이드 캠은 일측이 개방된 중공원통 형상이고, 그 내주면에 상기 탄성체의 양 끝단을 고정하기 위한 요홈이 형성되며,

   상기 탄성체는 상기 힌지샤프트의 측면과 접촉하는 판 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기.
7. 제1항 또는 제6항에 있어서,

   상기 가이드 캠은 상기 하우징과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기.
8. 제1항에 있어서,

   상기 구동수단은 구동 토크를 증폭시키기 위하여 기어박스를 구비하는 기어드 모터로 이루어짐을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기.
9. 제1항에 있어서,

   상기 카메라 유닛의 회전 동작의 완료를 제어하기 위하여 상기 구동수단에 대해 상기 힌지샤프트가 일정각도를 회전하는 것을 감지하는 센서부;

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기.
10. 제9항에 있어서,

    상기 센서부는, 브러쉬가 돌출되어 형성된 브러쉬 하우징; 및 상기 브러쉬에 대한 전기적 접촉을 통해 일정각도마다 통전되도록 제1 패턴 및 제2 패턴이 이격되어 형성된 정류 하우징; 으로 이루어지며,

    상기 구동수단의 회전으로 상기 브러쉬 하우징과 상기 정류 하우징이 상대 회전함에 따라, 상기 브러쉬 하우징의 브러쉬에 의해 상기 정류 하우징의 제1 패턴 및 제2 패턴이 일정각도마다 전기적으로 연결되어 통전될 때 구동제어부에 구동멈춤신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈을 구비한 통신단말기.
11. 통신단말기의 본체에 소정의 각도 범위내에서 회전가능하도록 장착되며, 카메라 렌즈 및 상기 카메라 렌즈를 수용하는 하우징을 구비하는 카메라 유닛;

    상기 본체에 고정되며 상기 카메라 유닛의 회전에 필요한 구동력을 제공하는 구동수단;

    상기 구동수단의 구동축에 고정되며 구동축 방향으로 일정두께의 측면을 갖는 힌지샤프트, 및 상기 카메라 유닛의 하우징의 일측에 고정되어 상기 힌지샤프트를 수용하며 상기 힌지샤프트의 측면에 형성된 일부 면과 형합(刑合)하는 형상을 갖는 탄성체가 적어도 둘 이상 일정 각도마다 설치된 가이드 캠을 구비하며, 상기 탄성체의 변형여부에 따라 선택적으로 동력을 전달하는 동력전달부;

    를 포함하며,

    상기 탄성체는 상기 힌지샤프트의 측면과 접촉하여 상기 힌지샤프트와 상기 가이드 캠의 상대회전시 상기 힌지샤프트를 회전축에 수직한 방향으로 가압하고,

    상기 힌지샤프트 및 상기 탄성체는 상기 탄성체의 탄성 가압력에 의해 일정각도마다 안정된 상태를 유지하며,

    수동 동작의 경우 상기 카메라 유닛을 회전시키려는 외력에 의해 상기 탄성체가 변형되어 상기 카메라 유닛이 회전하게 되고,

    자동 동작의 경우 상기 탄성체의 변형없이 상기 구동수단의 구동력이 상기 힌지샤프트를 통하여 상기 가이드 캠에 전달되어 상기 카메라 유닛이 회전하게 되며,

    상기 탄성체는 예압되어 회전축 측으로 볼록한 호형으로 설치되고,

    상기 힌지샤프트는 상기 탄성체의 호형 형상에 대응하여 함몰형성된 단반경부 및 상기 단반경부보다 돌출되어 형성된 장반경부로 이루어지며,

    상기 탄성체 및 상기 힌지샤프트는 상기 탄성체와 상기 단반경부가 접촉하는 경우에 안정된 상태를 이루고, 상기 탄성체와 상기 장반경부가 접촉하는 경우에는 안정된 상태에 위치하도록 탄성가압력이 작용하는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈.
12. 제11항에 있어서,

    상기 탄성체의 탄성력은 외력에 의해 상기 탄성체와 상기 힌지샤프트 사이에서 작용하는 힘보다는 작고 상기 구동수단의 구동력에 의해 상기 탄성체와 상기 힌지샤프트 사이에서 작용하는 힘보다는 크며,

    상기 동력전달부는 수동 동작의 경우 상기 카메라 유닛을 일정각도 회전시킬 때마다 상기 탄성체가 상기 힌지샤프트와 접촉함으로써 압축 및 원상 복귀됨으로써 외력에 의해 상기 구동수단이 회전하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈.
13. 제11항에 있어서,

    상기 힌지샤프트 및 상기 탄성체는 상기 탄성체의 탄성 가압력에 의해 일정각도마다 탄성 가압력이 0인 안정된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈.
14. 삭제
15. 제11항에 있어서,

    상기 힌지샤프트는 180도 대칭인 형상으로서 상기 탄성체의 탄성력에 의해 180도마다 안정된 상태를 유지하며,

    상기 탄성체는 상기 가이드 캠에 180도 대칭되게 2개 설치되는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈.
16. 제11항에 있어서,

    상기 가이드 캠은 일측이 개방된 중공원통 형상으로서, 그 내주면에 상기 탄성체의 양 끝단을 고정하기 위한 요홈이 형성되며,

    상기 탄성체는 상기 힌지샤프트의 측면과 접촉하는 판 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈.
17. 제11항 또는 제16항에 있어서,

    상기 가이드 캠은 상기 하우징과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전형 카메라 모듈.

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