KR101826839B1 - 휴대용 단말기용 플래시 렌즈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 단말기의 플래시에 포함된 광원으로부터 발광된 광의 광 손실을 최소화하여 외부에 전달할 수 있는 플래시 렌즈에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 플래시 렌즈는 기판에 결합된 광원에서 발광된 광을 투과시킴으로써 외부로 전달하는 렌즈 바디; 및 렌즈 바디의 측면 외주부에 결합되고, 광원으로부터 방출되어 기판과 기판에 이격하게 배치된 케이스 사이의 공간으로 방출되는 광을 렌즈 바디로 반사시키는 리플렉터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 단말기용 플래시 렌즈{FLASH LENS FOR MOBILE DEVICE}

본 발명은 플래시 렌즈에 관한 것이고, 보다 상세하게 휴대용 단말기의 플래시에 포함된 광원으로부터 발광된 광의 광 손실을 최소화하여 외부에 전달할 수 있는 플래시 렌즈에 관한 것이다.

근래 들어 휴대용 단말기의 사용이 증가하고 사용자의 요구가 다양해지면서 휴대용 단말기 기술은 다양한 기능을 탑재하면서도 그 크기를 소형화하는 방향으로 발전해가고 있는 추세이다.

특히, 휴대용 단말기에 탑재되는 기능 중 카메라 기능은 이제는 부가 기능이 아닌 필수적인 기능으로 자리잡고 있다. 최근의 카메라 기술의 비약적인 발전에 힘입어 카메라 모듈이 점차 소형화됨에 따라 사용자의 요구에 적절히 부응할 수 있게 되었다.

휴대용 단말기에 탑재되는 카메라 모듈의 경우, 휴대전화 또는 PDA 등 휴대용 단말기의 일면에 렌즈모듈과 촬상소자를 포함하는 카메라 모듈이 장착된다. 카메라 모듈의 주변에는 영상 촬영시 전방으로 빛을 조사하는 플래시 모듈이 배치된다.

따라서, 야간 또는 어두운 실내에서의 촬영시 플래시 모듈을 이용하여 보다 선명하고 우수한 품질의 촬영 이미지를 얻을 수 있으며, 야간에 조명으로도 사용할 수 있어 사용자에게 편리성을 제공할 수 있었다. 이러한 플래시 모듈의 경우, 광원(예를 들어, LED)으로부터 발생된 광을 사물체에 비추는데 있어서, 중심 고도값 및 주변 조도에 대한 균일성, 조도 편차, 상관 색온도(CCT) 편차 등 다양한 목표 사양이 존재한다. 이러한 목표 사양을 충족하기 위해, 일반적으로 도 6에 도시된 바와 같이, 플래시 모듈(30)에서 발생된 광을 투과시키는 렌즈(13)를 별도로 설계하여 적용하고 있다.

여기서, 플래시 모듈(30)에 포함되는 광원은 LED 단품 및 LED 모듈 등이 적용될 수 있다. 다만, 이러한 플래시 모듈(30)로부터 발생되는 광의 경우, 도 6에서 화살표로 표시된 바와 같이, 광이 렌즈(13)로 전달되지 않고, 케이스(12)의 표면으로 향하는 경우가 존재한다. 이 경우, 플래시 모듈(30)로부터 발생된 광이 케이스(12)로 향하게 되어, 케이스(12)로 발광된 광들은 모두 외부로 전달되지 못하게 되고, 이는 광 손실을 증가시키는 문제점이 존재한다.

따라서, 상술한 광 손실의 최소화시킬 수 있는 새로운 렌즈 구조에 대한 요구가 증가하고 있다.

한국등록특허 제2010-0082606호(명칭: 카메라 플래쉬 렌즈 및 이를 포함하는 휴대용 기기)

본 발명은 플래시 모듈의 광원으로부터 발광된 광의 광 손실을 최소화시킬 수 있는 플래시 렌즈를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 플래시 렌즈는 기판에 결합된 광원에서 발광된 광을 투과시킴으로써 외부로 전달하는 렌즈 바디; 및 렌즈 바디의 측면 외주부에 결합되고, 광원으로부터 방출되어 기판과 기판에 이격하게 배치된 케이스 사이의 공간으로 방출되는 광을 렌즈 바디로 반사시키는 리플렉터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 렌즈 바디는 케이스에 형성된 관통홀에 결합되어 고정될 수 있고, 관통홀의 하부는 관통홀의 상부보다 폭이 넓도록 단차가 형성될 수 있다.

또한, 렌즈 바디의 상부의 폭은 렌즈 바디의 하부의 폭보다 좁고, 렌즈 바디의 상부는 관통홀의 상부 내측면에 접촉할 수 있다.

또한, 리플렉터부의 상부 외측면은 상기 관통홀의 하부 내측면에 접촉할 수 있다.

또한, 렌즈 바디가 관통홀에 결합될 때, 렌즈 바디의 상면과 케이스의 상면은 평면을 이룰 수 있다.

또한, 리플렉터부는 이중 사출을 통해 상기 렌즈 바디의 측면 외주부에 결합될 수 있다.

또한, 렌즈 바디의 하면에서 내측으로 들어가 형성된 프레넬 패턴부를 더 포함하고, 리플렉터부를 통해 반사된 광은 상기 프레넬 패턴부로 반사될 수 있다.

또한, 리플렉터부의 하부는 기판 방향으로 연장되되, 리플렉터부의 하부는 기판의 상부에 이격되거나, 기판의 상부에 접촉할 수 있다.

본 발명의 플래시 렌즈에 따르면, 휴대용 단말기에서 플래시 기능을 사용할 때, 광원으로부터 발생된 광이 리플렉터부를 통해 렌즈 바디로 전달되어, 광 손실을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 플래시 렌즈에 따르면, 이중 사출을 통해 렌즈 바디에 리플렉터부가 고정되므로, 렌즈 바디와 리플렉터부의 고정을 위한 별도의 고정 부재가 요구되지 않고, 이에 따라 플래시 렌즈의 부피를 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 플래시 렌즈에 따르면, 플래시 렌즈의 상면과 케이스의 상면이 평면을 이룸으로써, 플래시 렌즈의 상부가 외부에 돌출되지 않고, 이에 따라 외부의 충격에 의해 플래시 렌즈가 영향을 받는 상황을 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈가 적용된 휴대용 단말기의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈에 대한 사시 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈를 케이스에 결합하는 예시를 설명하기 위한 개념도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈가 케이스에 결합된 예시를 설명하기 위한 개념도.
도 6은 종래 기술에 따른 플래시 모듈의 개념도.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)에 대하여 설명하도록 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 카메라(11)와 플래시 모듈을 포함하는 휴대용 단말기(10)에 적용될 수 있다. 또한, 아래에서 설명되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 케이스(12)에 결합되어 설치될 수 있고, 플래시 모듈에서 방출된 광을 외부로 전달하는 기능을 한다. 이에 따라, 야간 등과 같이 어두운 환경에서도 우수한 품질의 촬영 영상이 획득될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)에 대한 구조는 도 2에 도시된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)에 대한 사시 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)를 케이스(12)에 결합하는 예시를 설명하기 위한 개념도이다.

도 2에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 렌즈 바디(110), 리플렉터부(130) 및 렌즈 바디(110)의 하면에 형성된 프레넬 패턴부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

렌즈 바디(110)는 케이스(12)의 관통홀(14)에 설치되고, 기판에 결합된 광원(미도시)에서 발광된 광을 집광하며, 집광된 광을 투과시킴으로써 외부로 전달하는 기능을 한다. 이를 위해, 렌즈 바디(110)는 폴리카보네이트 또는 PMMA(Poly Methyl Methacrylate) 등의 합성수지로 이루어질 수 있고, 투명 또는 반투명 재질로 이루어질 수 있다.

여기서, 렌즈 바디(110)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상부(120)가 돌출된 형상을 갖고, 이에 따라, 렌즈 바디(110)의 상부(120)의 상면과, 렌즈 바디(110)의 하부의 상면 사이에는 단차(140)가 형성된다. 구체적으로, 렌즈 바디(110)의 상부(120)는 렌즈 바디(110)에 대해 돌출된 형상을 가질 수 있고, 렌즈 바디(110)의 상부(120)의 폭은 하부의 폭보다 좁게 형성될 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 것처럼, 케이스(12)의 관통홀(14)에도, 하부가 상부보다 넓도록 단차(14b)가 형성될 수 있다. 여기서, 관통홀(14)의 상부의 폭과 렌즈 바디(110)의 상부의 폭은 동일하거나 또는 거의 유사하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 렌즈 바디(110)는 도 3에 도시된 것처럼 하방향에서 상방향으로 렌즈 바디(110)의 상부를 관통홀(14)의 상부에 끼움으로써 케이스(12)에 고정될 수 있다.

여기서, 렌즈 바디(110)는 케이스(12)의 결합홀(14)에 결합시, 렌즈 바디(110)의 상면이 케이스(12)의 상면과 평면을 이루는 것을 특징으로 한다. 여기서, 렌즈 바디(110)의 상면과 케이스(12)의 상면이 평면을 이루도록 설계한 이유는 결합 시 렌즈 바디(110)의 상부가 케이스(12)의 상에 돌출될 경우, 미관상으로도 좋지 않을 뿐만 아니라, 실사용시 렌즈 바디(110)의 상면에 기스 등 손상 위험성이 높기 때문이다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 이러한 상술한 단점들을 고려하여 렌즈 바디(110)가 케이스(12) 외부로 돌출되지 않도록 설계될 수 있다.

리플렉터부(130)는 렌즈 바디(110)의 측면 외주부에 결합되어 형성될 수 있다. 여기서, 리플렉터부(130)는 광원으로부터 방출되어 케이스(12)로 향하는, 즉, 케이스(12)와 기판 사이의 공간으로 방출되는 광을 렌즈 바디(110)로 반사시키는 기능을 한다. 이를 위해, 리플렉터부(130)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 렌즈 바디(110)의 측면 외주부에 결합되며, 기판 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 리플렉터부(130) 상술한 반사 기능을 수행하기 위해 고반사 소재로 이루어질 수 있다.

종래의 기술에 따른 플래시 렌즈의 경우, 도 6을 참조로 설명한 바와 같이 광원으로부터 발생된 광이 케이스(12)와 기판(20) 사이에 방출되어, 광손실이 큰 문제점이 존재하였다. 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 리플렉터부(130)를 통해 이러한 광 손실을 최소화시키고, 광원의 방출 범위 모두를 커버하도록 리플렉터부(130)를 형성함으로써 광 손실이 0에 가까워지게 할 수 있다.

또한, 리플렉터부(130)와 기판은 서로 접촉하거나, 또는 서로 이격되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 리플렉터부(130)의 하면이 기판의 상면에 접촉할 경우, 리플렉터부(130)가 케이스(12)와 기판 사이의 지지대 역할을 수행할 수 있어서, 렌즈 바디(110)의 안정적인 고정이 가능하다.

반대로, 케이스(12)이 플라스틱 등과 같이 강도가 낮은 재질로 이루어진 경우, 실사용 시 휴대용 단말기에 눌림 등이 발생할 수 있다. 예를 들어, 리플렉터부(130)의 하면이 기판의 상면에 접촉한 구조에서, 외력에 의해 휴대용 단말기에 눌림 등이 발생할 경우, 외력으로 인해 리플렉터부(130)가 파손되는 상황이 야기될 수 있다. 이에 따라, 리플렉터부(130)의 하면과 기판의 상면은 기설정된 간격만큼 이격되는 방식도 고려될 수 있다. 단, 리플렉터부(130)의 하면과 기판의 상면 간 간격이 너무 멀어지게 되면, 광원으로부터 방출되는 광의 반사율이 낮아질 수 있으므로, 광원으로부터 발생되는 광의 방출 범위와, 외력으로 인한 케이스의 눌림 정도를 모두 고려함으로써 간격을 설정하는 것이 바람직하다. 따라서, 리플렉터부(130)와 기판 간 간격은 케이스의 재질을 고려하여 즉, 외력에 의한 케이스의 눌림 정도를 고려하여, 리플렉터부(130)와 기판이 접촉하거나 또는 이격되도록 설계하는 것이 바람직하다.

또한, 플래시 렌즈(100)가 케이스(12)에 결합될 때, 리플렉터부(130)는 상부 외측면이 관통홀(14)의 하부 내측면에 접촉하고, 이에 따라 플래시 렌즈(100)를 케이스(12)에 더 고정시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 렌즈 바디(110)의 상부뿐만 아니라, 리플렉터부(130)도 리플렉터부(130)의 내측면에 끼움 결합되므로 케이스(12)에 고정될 수 있다. 상술한 고정 기능을 위해 케이스(12)의 하부 폭은 렌즈 바디(110)의 하부 폭과 리플렉터부(130)의 폭의 2배의 합과 동일하게 형성될 수 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 이중 사출을 통해 렌즈 바디(110)와 리플렉터부(120)를 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 투명 재질의 소재와 고반사 소재를 동시 사출함으로써 렌즈 바디(110)와 리플렉터부(120)가 결합된 상태로 제조될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 렌즈 바디(110)와 리플렉터부(120)의 고정을 위한 별도의 구성 예를 들어, 추가적인 접착층 또는 결합 부재를 요구하지 않는 장점이 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 이중 사출을 통해 결합을 위한 추가 구성을 요구하지 않기에, 최근 소형화 추세에 있는 휴대용 단말기에 적용 시, 플래시 렌즈로 인한 부피 증가를 야기하지 않는 장점이 있다. 물론, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 렌즈 바디(110)와 리플렉터부(130)를 각각 사출하고, 이들을 접착시키는 방식으로도 제조되는 것도 가능하나, 상술한 소형화 장점과, 별도의 사출 이후 접착을 별도로 하는 방식에 비해 내구성이 우수한 점에 기인하여 이중 사출하는 것이 더 바람직하다.

렌즈 바디(110)의 하면에는 내측으로 들어가 형성된 프레넬 패턴부(150)가 형성될 수 있다. 따라서, 광원으로부터 발생된 광은 프레넬 패턴부(150)를 거쳐 외부로 집광되어 전달될 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 리플렉터부(130)를 통해 케이스(12)로 광이 방출되지 않게 한다. 다시 말해, 케이스(12)와 기판 사이의 공간에 방출되는 광은 리플렉터부(130)를 통해 반사되어, 상술한 프레넬 패턴부(150)를 거쳐 외부에 전달될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 광 손실을 최소화할 수 있는 장점을 갖는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)가 휴대용 단말기에 적용된 예시는 도 4 및 도 5에 도시된다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 렌즈 바디(110)의 상부(120) 및 리플렉터부(130)의 외측 상부면이 케이스(12)의 결합홀에 끼워짐으로써 고정될 수 있다. 또한, 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 렌즈 바디(110)의 프레넬 패턴부(150)와 플래시 모듈(30)은 서로 대향하도록 배치될 수 있고, 플래시 모듈(30)의 광원으로부터 발생된 광은 프레넬 패턴부(150)를 통해 집광되고, 렌즈 바디(110)를 통해 외부로 방출될 수 있다. 도 4의 예시에서 리플렉터부(130)의 하부와 기판(20)의 상부는 접촉한 것으로 도시되었으나, 이는 예시일 뿐이고 도 5에 도시된 바와 같이, 리플렉터부(130)의 하부와 기판(20)의 상부가 이격된 것도 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)에 따르면, 도 4 및 도 5에서 화살표로 도시한 것처럼, 플래시 모듈(30)에서 발광된 광이 직접적으로 프레넬 패턴부(150)로 향하거나, 또는 렌즈 바디(110)에 결합된 리플렉터부(130)로부터 반사되어 프레넬 패턴부(150)로 전달된다. 이는, 종래 기술에서 광이 기판(20)을 향해 방출되는 것과는 대조적이며, 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)는 종래 기술에 비해 광 손실을 크게 줄일 수 있는 장점이 있다. 이렇게 본 발명의 일 실시예에 따른 플래시 렌즈(100)에 따르면, 광 손실이 크게 줄어들어, 종래 기술에 비해 높은 조도 및 균일도로 광을 외부로 방출할 수 있다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 플래시 렌즈 110 : 렌즈 바디
130 : 리플렉터부 150 : 프레넬 패턴

Claims (10)

1. 기판에 결합된 광원에서 발광된 광을 투과시킴으로써 외부로 전달하는 렌즈 바디; 및
   상기 광원으로부터 방출되어 상기 기판과 상기 기판에 이격하게 배치된 케이스 사이의 공간으로 방출되는 광을 상기 렌즈 바디로 반사시키는 리플렉터부를 포함하며,
   상기 리플렉터부는,
   상기 렌즈 바디와 함께 이중 사출을 통해 한 몸으로 형성되어, 상기 렌즈 바디의 외주면과 접하면서 상기 기판 방향으로 연장 형성되고,
   상기 케이스에 형성된 관통홀의 하부 내측면에 상부 외측면이 접촉되도록 설치되어, 상기 렌즈 바디를 상기 관통홀에 고정하는 것을 특징으로 하는 플래시 렌즈,
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 관통홀의 하부는 상기 관통홀의 상부보다 폭이 넓도록 단차가 형성되는 것을 특징으로 하는 플래시 렌즈.
4. 제3항에 있어서,
   상기 렌즈 바디의 상부의 폭은 상기 렌즈 바디의 하부의 폭보다 좁고, 상기 렌즈 바디의 상부는 상기 관통홀의 상부 내측면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 플래시 렌즈.
5. 삭제
6. 제4항에 있어서,
   상기 렌즈 바디가 상기 관통홀에 결합될 때, 상기 렌즈 바디의 상면과 상기 케이스의 상면은 평면을 이루는 것을 특징으로 하는 플래시 렌즈.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제3항에 있어서,
    상기 리플렉터부의 하부는 상기 기판 방향으로 연장되되, 상기 리플렉터부의 하부와 상기 기판의 상부는 이격된 것을 특징으로 하는 플래시 렌즈.

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