KR101149925B1 - 스마트 폰용 카메라 렌즈 모듈 - Google Patents

스마트 폰용 카메라 렌즈 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트 폰에 장착된 카메라에 하나의 렌즈를 서로 다른 방향으로 간편하게 체결함으로써, 방향에 따라 광각 또는 망원 모드로 촬영할 수 있는 스마트 폰용 카메라 렌즈 모듈에 관한 것으로, 피사체 촬영용 렌즈를 구비하여, 휴대용 단말기에 장착된 카메라 장치의 전방에 배치되는 렌즈부; 및 상기 렌즈부를 상기 단말기에 고정하기 위한 고정부;를 포함하며, 상기 고정부는 스마트 폰의 표면에 직접 부착되는 부착판, 스마트 폰의 상부에 체결되는 캡 또는 스마트 폰을 보호하기 위한 케이스로 구성될 수 있다.

Description

스마트 폰용 카메라 렌즈 모듈{Camera Lens Module for Mobile Phone}
본 발명은 스마트 폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트 폰에 장착된 카메라에 하나의 렌즈를 서로 다른 방향으로 간편하게 체결함으로써, 방향에 따라 광각 또는 망원 모드로 촬영할 수 있는 스마트 폰용 카메라 렌즈 모듈에 관한 것이다.
최근 스마트 폰, 태블릿 PC와 같은 휴대용 단말기는 단순한 전화, 음악, 동영상 디스플레이 기능 외에도 인터넷을 이용한 웹 서핑, 사진이나 동영상을 촬영하고, 저장 및 재생하는 등의 다양한 기능을 제공하고 있다.
특히, 스마트 폰에 탑재된 카메라 장치는 높은 화소를 나타내어 일반 디지털 카메라에 못지 않게 선명한 화질의 영상을 제공하고, 소정 배율의 줌 기능까지 내장된다. 스마트 폰을 이용한 카메라 장치는 디지털 카메라에 비하여 휴대가 간편하고, 언제 어디서 든지 즉시 사용 및 조작할 수 있는 장점이 있어, 일반적인 영상 촬영용으로 디지털 카메라를 대체하여 많이 사용되고 있다. 그러나, 스마트 폰은 크기와 두께에 있어 슬림화를 지향하고 있기 때문에, 이에 탑재된 카메라 장치의 기능에도 설계상 한계를 가지게 된다.
한편, 일반적인 카메라 장치는 영상의 형태나 촬영 목적에 따라 다양한 종류의 렌즈가 부착될 수 있도록 구성된다. 즉, 피사체에 따라 근접 촬영, 망원 촬영, 광각 촬영 등의 기법으로 촬영이 이루어지며, 각 촬영 기법에 따라 그에 적당한 렌즈를 교체하여 촬영할 수 있도록 카메라 본체와 다수의 렌즈 모듈이 함께 제공된다. 그러나, 스마트 폰은 휴대성이 중요시되므로, 스마트 폰에 채용된 카메라 장치에도 특정의 렌즈만이 채용되어 있으며, 다른 기능의 렌즈가 추가 또는 교환될 수 없는 구조이다. 이러한 특성으로 인하여 스마트 폰의 카메라 장치는 영상에 대한 일반적인 촬영만 이루어지고, 근접 촬영, 망원 촬영, 광각 촬영 등과 같은 다양한 기법에 의한 촬영이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내등록실용신안 제20-0359423호에는 '다양한 모양을 낼 수 있는 휴대폰 카메라용 렌즈'에 대한 고안이 개시되어 있다. 상기 문헌의 고안은 휴대폰의 카메라 전방에 별도의 필터 기능 렌즈를 부착하여 사용자가 원하는 모양의 영상을 연출할 수 있는 렌즈에 관한 것이다. 그러나, 상기 고안은 특정 렌즈에 대하여 특정 모양의 영상만을 연출할 수 있는 한계를 나타내며, 휴대폰 등에 탈부착하기 위한 수단이 매우 복잡한 구조를 이루고 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 스마트 폰, 태블릿 PC 등에 탑재된 카메라 장치에 광각 촬영이나 망원 촬영 등이 가능한 렌즈를 부가적으로 장착함으로써, 다양한 기법으로 촬영할 수 있는 스마트 폰용 카메라 렌즈 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 하나의 렌즈로 부착 방향에 따라 광각 촬영 및 망원 촬영이 가능하며, 각 촬영 목적에 따라 편리하게 부착할 수 있는 광각 및 망원 일체형 렌즈 및 이를 구비하는 스마트 폰용 카메라 렌즈 모듈을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 렌즈 모듈은, 피사체 투과용 렌즈를 구비하여, 휴대용 단말기에 장착된 카메라 렌즈의 전방에 배치되는 렌즈부; 상기 렌즈부를 상기 단말기에 고정하기 위한 고정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고정부는 상기 렌즈부의 적어도 일 측면 가장자리를 따라 마련되어, 진공 또는 자력을 이용하여 상기 렌즈부를 상기 단말기 표면에 부착시키는 부착판으로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 고정부는 상기 카메라 렌즈의 배치 위치에 대응하는 전면 또는 배면의 적어도 일 면에 상기 렌즈부를 수납하기 위한 수납부를 구비하고, 상기 단말기의 상측에서 체결되는 캡(cap) 부재로 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 캡 부재는 단말기를 보호하기 위하여 사용되는 보호 케이스가 이용될 수 있으며, 내 측면에 상기 단말기에 형성된 홀에 대응하는 형상의 고정 돌기를 구비하고, 외 측면에 삼각대가 체결되기 위한 체결 홀을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 렌즈는 광각 렌즈 또는 망원 렌즈로 구성되거나, 투시 방향에 따라 광각 렌즈 및 망원 렌즈로 기능하는 복합 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 촬영하고자 하는 목적에 따라 적절한 렌즈를 카메라 장치의 전방에 추가 부착함으로써, 스마트 폰을 이용하여 다양한 기법으로 피사체를 촬영할 수 있는 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명의 렌즈 모듈은 스마트 폰에 적합한 구조를 이루어, 휴대 및 보관이 간편하고, 탈부착이 용이하여 누구나 장소나 환경에 구애받지 않고 신속하게 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 렌즈는 광각 기능과 망원 기능이 동시에 구비됨으로써, 하나의 렌즈를 이용하여 광각 촬영과 망원 촬영이 가능한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 렌즈 모듈을 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 실시예에 따른 렌즈 모듈을 나타낸 종단면도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈 모듈을 나타낸 전면 사시도,
도 4는 도 3의 렌즈 모듈의 전면을 나타낸 배면 사시도,
도 5는 도 3의 렌즈 모듈을 나타낸 평면도,
도 6은 도 3의 주요부인 고정부를 상세히 나타낸 종단면도,
도 7은 도 3의 주요부인 렌즈부를 상세히 나타낸 종단면도,
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 렌즈 모듈을 나타낸 배면, 및
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 모듈을 이용하여 각 모드별로 촬영된 영상을 나타낸 도면이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 렌즈 모듈은 스마트 폰이나 태블릿 PC와 같이 카메라 장치가 장착된 다양한 종류의 휴대용 단말기에 적용될 수 있으며, 이하에서는 스마트 폰을 일 예로 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 렌즈 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 실시예에 따른 렌즈 모듈을 나타낸 종단면도이다. 이들 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트 폰 부착용 카메라 렌즈 모듈(10)은 스마트 폰(20)에 직접 부착되는 구조를 이룬다.
구체적으로 살펴보면, 렌즈 모듈(10)은 피사체의 영상을 투과시키는 렌즈부(100)와 렌즈부(100)를 스마트 폰(20)에 고정시키기 위한 부착판(200)으로 구성된다.
여기서, 렌즈부(100)는 스마트 폰(20)에 장착된 카메라 렌즈의 전방에 부가적으로 배치되어, 촬영 목적에 따라 광각이나 망원 등의 기법으로 촬영이 가능하도록 한다. 이러한 렌즈부(100)는 원형의 렌즈(110)와 렌즈(110)의 가장자리를 둘러싸는 금속 또는 보호 프레임(120,130)으로 구성된다. 또한, 렌즈(110)는 오목 또는 볼록 렌즈와 같이 다양한 형상을 이룰 수 있으며, 광각 렌즈, 망원 렌즈 등 촬영 기법에 따른 다양한 종류의 렌즈가 이용될 수 있다. 특히 본 발명에서는 하나의 렌즈가 방향에 따라 광각 또는 망원 촬영이 가능한 다기능의 복합렌즈로 구성되며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다. 금속 프레임(120)은 렌즈(110)의 파손을 방지하고, 측면을 통한 외부로부터 빛의 유입을 차단하며, 알루미늄과 같은 재질의 프레임이 이용될 수 있다. 특히, 본 발명에서의 렌즈부(100)는 스마트 폰(20)에 적용될 수 있도록 초소형 사이즈로 구성되는 것이 바람직하다.
부착판(200)은 렌즈부(100)를 스마트 폰(20)에 고정시키기 위한 구성으로, 렌즈부(100)의 가장자리를 따라 형성된다. 고정 수단으로는 도시된 바과 같이 진공 흡착판이 이용될 수 있다. 이때, 흡착판은 외부로부터의 빛을 차단하기 위한 흑색 또는 이와 유사한 유색의 실리콘 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 도시되지는 않았지만, 고정 수단으로는 자력을 이용한 부착판(200)이 이용될 수 있으며, 렌즈부(100)의 측면 가장자리를 따라 자석 부재가 마련되어, 스마트 폰의 표면에 부착되도록 구성된다. 자력을 이용한 부착판(200)은 스마트 폰(20)의 외부 하우징이 금속재로 이루어진 경우에 유리하게 적용될 수 있다.
한편, 부착판(200)은 도 2에 도시된 바와 같이, 렌즈부(100)의 양 측면에 모두 형성될 수 있다. 렌즈부(100)에 채용되는 렌즈(110)가 오목 또는 볼록의 단일 렌즈로 구성되는 경우 부착판(200)이 렌즈부(100)의 일 측면에만 형성되어도 무난하다. 그러나, 오목 또는 볼록 렌즈가 일체로 형성된 복합 렌즈로 구성되는 경우 렌즈(110)의 부착 방향에 따라 촬영 모드가 달라질 수 있으므로 렌즈부(100)의 양 측면에 부착판(200)이 형성되어 렌즈 부착 방향을 자유로이 선택할 수 있도록 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈 모듈을 나타낸 분해 사시도로서 각각 전면과 배면을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 3의 렌즈 모듈을 나타낸 평면도이며, 도 6 및 도 7은 도 3의 주요부인 고정부와 렌즈부를 상세히 나타낸 종단면도이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 렌즈 모듈(10)은 렌즈부(100)가 스마트 폰(20)에 체결되는 캡(300)을 매개로 스마트 폰(20)에 고정되는 구조를 이룬다.
즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 렌즈 모듈(10)은 피사체의 영상을 투과시키는 렌즈부(100)와 렌즈부(100)를 스마트 폰(20)에 고정시키기 위한 캡(300)으로 구성된다.
여기서, 렌즈부(100)는 광각 또는 망원의 단일 렌즈가 채용되거나 광각과 망원 렌즈가 일체로 형성된 복합 렌즈가 채용되어, 피사체를 광각 또는 망원 모드로 촬영할 수 있도록 한다. 특히, 본 발명에서는 광각과 망원 렌즈가 일체로 형성된 복합 렌즈로 구성되는 것이 바람직하며, 하나의 렌즈를 이용하여 광각 촬영과 망원 촬영이 가능하도록 한다.
캡(300)은 스마트 폰(20)의 헤드부에 체결되어 렌즈부(100)를 소정의 위치에 고정시킨다. 이러한 캡(300)은 일 측에 개구부가 형성된 육면체 형상으로, 개구부를 통하여 스마트 폰(20)의 헤드부에 체결된다. 특히, 본 발명에서는 전면 또는 배면의 일 측 또는 양 측에 렌즈부(100)를 수용하는 수용부(310)가 형성된다. 수용부(310)는 렌즈부(100)가 스마트 폰(20)의 카메라 렌즈(21) 전방에서 정 위치될 수 있도록 하는 위치에 형성된다. 일반적으로 스마트 폰(20)에는 전면 카메라 렌즈와 배면 카메라 렌즈가 구비되는데, 수용부(310)는 도 3및 도 4에 도시된 바와 같이 카메라 렌즈(21)의 위치에 대응하는 위치에서의 캡(300) 전면과 배면에 형성된다. 이러한 수용부(310)는 그 형상과 위치가 도면과 같이 한정되는 것이 아니고, 스마트 폰(20)에 장착된 카메라 렌즈의 위치에 대응하여 변형 가능하며, 전면과 배면의 어느 일 측에만 형성될 수도 있다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 수용부(310)는 피사체의 영상이 렌즈로 투사될 수 있도록 전방이 개구되며, 수용부(310)의 상측에서 렌즈부(100)가 삽입되면서 체결된다. 이때, 수용부(310)의 양 측 내벽에는 렌즈부(100)의 가장자리가 끼우지면서 슬라이딩되도록 하는 가이드 홈 또는 레일이 형성될 수 있고, 이에 대응하여 렌즈부()의 가장자리에는 가이드 레일 또는 홈이 형성될 수 있다. 또한, 수용부(310)를 형성하는 플랜지의 양 측벽의 단부에는 렌즈부(100)의 이탈을 방지하기 위한 내향 돌기가 형성되고, 상측의 양 단부는 렌즈부(100)가 쉽게 빠지지 않도록 내측으로 절곡되는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 의하여 렌즈부(100)는 착탈 가능하도록 캡(300)에 체결됨과 동시에 체결될 상태에서는 스마트 폰(20)의 카메라 렌즈(21) 전방에 정위치됨으로써, 렌즈(110)의 형상에 따라 피사체가 광각 또는 망원 모드로 카메라 렌즈(21) 내부로 투영될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 캡(300)에는 도 6에 도시된 바와 같이, 내외부에 고정 돌기(320)와 체결 홀(330)이 각각 형성된다.
여기서 고정 돌기(320)는 스마트 폰(20)에 체결되는 캡(300)이 스마트 폰(20)에 고정될 수 있도록 하는 구성으로, 도시된 바와 같이 캡(300)의 내 측면에서 소정의 길이로 돌출되어 형성된다. 통상적으로 스마트 폰(20)의 상단부에는 이어폰을 연결하기 위한 이어폰 연결 홀(22)이 마련되는데, 고정 돌기(320)는 스마트 폰(20)의 연결 홀(22)에 삽입되도록 형성된다. 즉, 고정 돌기(320)는 캡(300)의 내 측면에서 스마트 폰(20)의 연결 홀(22)에 대응하는 위치에 형성되며, 그 형상은 이어폰의 연결 잭과 동일한 형상을 이루는 것이 바람직하다. 이러한 고정 돌기(320)는 캡(300)이 스마트 폰(20)에 체결됨과 동시에 연결 홀(22)에 억지 끼움으로 삽입됨으로써, 캡(300)의 이탈을 방지하고 안정적인 체결력이 유지되도록 한다.
체결 홀(330)은 스마트 폰(20)을 삼각대에 안정적으로 고정시키기 위한 구성으로, 도시된 바와 같이 캡(300)의 상단 외 측면에 형성된다. 일반적으로 카메라를 이용한 영상 촬영시 정밀 촬영을 요하거나 떨림 방지가 필요한 경우 카메라 본체를 고정시키는 삼각 지지대를 사용하게 된다. 지지대와의 체결을 위하여 카메라 본체에는 체결 홀이 마련되는데, 본 발명에서는 캡(300)에 형성되는 체결 홀(330)에 스마트 폰(20) 본체를 고정시킴으로써, 스마트 폰(20)을 이용하여 일반 카메라와 동일한 정밀 촬영이나 떨림 방지를 도모할 수 있는 효과를 나타낸다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈부(100)는 체결되는 방향에 따라 광각 또는 망원 모드로 촬영 가능한 복합 렌즈로 구성된다. 즉, 렌즈부(100)는 도 7에 도시된 바와 같이, 렌즈(110)가 오목 형상의 광각 렌즈에 연접하여 볼록 형상의 망원 렌즈가 일체로 형성되어, 전체적으로 일 측면은 오목한 형상을 이루고 타 측면은 볼록한 형상을 이루게 된다. 이러한 렌즈 구조에 의하여 하나의 렌즈부(100)를 서로 방향을 달리하여 캡(300)의 수용부(310)에 체결함으로써, 간단한 방향 전환으로 (a)와 같이 광각 렌즈로 사용하거나 (b)와 같이 망원 렌즈로 사용할 수 있게 된다.
또한, 렌즈(110)의 가장자리를 따라 금속 프레임(120)이 형성되는데, 금속 프레임(120)은 렌즈(110)의 가장자리 측면을 통한 빛의 유입을 차단하여 피사체에 대한 영상 파괴를 방지한다. 이를 위한 금속 프레임(120)은 흑색 또는 이와 유사한 계열의 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 일 예로 알루미늄 프레임으로 구성될 수 있다. 그리고, 금속 프레임(120)의 외측을 따라서는 금속 프레임(120)을 보호하고 렌즈부(100)를 쉽게 캡(300)에 탈부착할 수 있도록 하는 보호 프레임(130)이 더 마련될 수 있다. 보호 프레임(130)은 플라스틱 재질로 구성될 수 있으며, 일 측에는 파지가 용이하도록 하는 돌기 형상의 손잡이(140)가 형성된다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 렌즈 모듈을 나타낸 사시도이다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 렌즈 모듈은 통상적으로 스마트 폰(20)에 구비되는 케이스(400)와 함께 구성된다. 즉, 렌즈부(100)는 제2실시예와 동일하게 구성되며, 캡(300)은 스마트 폰(20)을 보호하기 위하여 배면 전체를 커버링하는 케이스(400)로 구성된다. 이때, 렌즈부(100)를 수납하기 위한 수용부(310)는 케이스(400)의 배면과 함께 전면에도 마련될 수 있는데, 이를 위하여 케이스(400)의 전면은 캡 형상을 이루면서 카메라 렌즈 위치에서 수용부(310)가 마련된다. 제3실시예에서와 같이 렌즈부(100)를 고정시키기 위한 고정 부재로 종래의 케이스(400)를 이용함으로써, 사용이나 보관이 효율적으로 이루어질 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 모듈을 이용하여 각 모드별로 촬영된 영상을 나타낸 도면으로, (a)는 렌즈 모듈을 부착하지 않은 표준 모드에서 촬영된 영상이고, (b)는 광각 모드 방향(도 7의 (a) 참조)으로 부착하여 촬영된 영상이며, (c)는 망원 모드 방향(도 7의 (b) 참조)으로 부착하여 촬영된 영상이다.
이들 도면을 비교하면, 광각 모드(b)에서는 표준 모드(a)에서와 달리 넓은 피사체가 넓은 범위로 촬영됨을 알 수 있으며, 광각 모드에서 발생할 수 있는 영상의 주변부에서의 비네팅(vignetting) 현상도 완벽하게 제거되어 선명한 영상으로 촬영됨을 확인할 수 있다. 또한, 망원 모드(c)에서도 표준 모드(a)에서와 달리 피사체에 근접하여 선명한 영상으로 촬영됨을 알 수 있다.
살펴본 바와 같이, 본 발명은 특정의 기능을 가지는 렌즈를 스마트 폰에 장착된 카메라에 부가함으로써, 스마트 폰을 이용하여 일반적인 카메라와 동일한 수준으로 다양한 모드로 촬영할 수 있는 효과를 나타낸다. 이와 동시에 렌즈부는 스마트 폰에 최적화된 형상을 이룸으로써, 휴대, 보관 및 사용이 간편한 장점을 나타내고, 상황에 따라 적절한 렌즈를 선택하여 촬영할 수 있다. 또한, 렌즈부는 광각과 망원 기능을 동시에 나타내는 복합렌즈로 구성됨으로써, 렌즈의 방향 변경으로 모드로 촬영이 이루어질 수 있다.
이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10 : 렌즈 모듈 20 : 스마트 폰
100 : 렌즈부 110 : 렌즈
120,130 : 프레임 140 : 손잡이
200 : 부착판
300 : 캡 310 : 수용부
320 : 고정 돌기 330 : 체결 홀
400 : 케이스

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 볼록렌즈와 오목렌즈가 연접된 일체형의 복합 렌즈, 상기 복합 렌즈의 가장자리를 따라 형성되는 원형의 프레임 및 상기 프레임의 일 측에 형성되는 바(bar) 형상의 손잡이를 구비하는 렌즈부; 및
    스마트 폰에 장착된 카메라 렌즈의 배치 위치에 대응하도록 전면과 배면이 개구되어 상기 렌즈부가 착탈가능하도록 체결되는 수납부와 스마트 폰의 이어폰 홀에 억지끼움되도록 내측으로 형성되는 고정돌기를 구비하여, 상기 스마트 폰의 상단부에 체결되는 캡(cap) 부재;를 포함하여,
    피사체를 향한 상기 렌즈부의 체결 방향에 따라 광각 또는 망원 모드로 촬영 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 폰용 카메라 렌즈 모듈.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서, 상기 캡 부재는,
    외 측면에 삼각대가 체결되기 위한 체결 홀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스마트 폰용 카메라 렌즈 모듈.
  7. 삭제
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