KR20030037412A - 렌즈 포커싱 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 카메라는 노브를 구비하여 회전운동에 의해 포커싱이 수행되는 제1 렌즈군과; 상기 제1 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열된 것으로서 위치가 고정된 제2 렌즈군과; 상기 제1 렌즈군을 내부에 포함하는 제1 하우징과; 상기 제2 렌즈군을 내부에 포함하는 제2 하우징과; 상기 제1 하우징의 외측 및 제2 하우징의 외측 사이에 위치하여 광량을 조절하는 어퍼쳐 및 그 구동원과; 상기 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열된 이미지센서를 포함하는 렌즈 포커싱 구조를 특징으로 하는 것으로서, 렌즈군 중 하나의 렌즈군의 회전운동만으로 포커싱을 수행함으로써, 제품의 구성이 단순해지며 소형화가 가능한 카메라의 렌즈부 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다.
Description
본 발명은 디지털 카메라에서의 어퍼쳐(Aperture) 기능을 채택한 제품의 구성 메카니즘에 관한 것으로서, 특히 어퍼쳐를 포함한 렌즈군에서 포커싱(Focusing)을 위해 렌즈군을 두 개로 분리하여 일측의 렌즈군은 고정시키고, 타측의 렌즈군만을 조절하여 포커싱하는 방식에 관한 것이다.
일반적으로 어퍼쳐의 구성 및 구동은 소형 솔레노이드(solenoid)를 이용하는 방식이 대부분이며, 제품의 특성에 따라 포커싱이 필요한 경우 모터에 의해 구동하게 되며, 기구적인 방법으로 캠곡선을 이용한 렌즈 데이터를 이용하여 전체적인 렌즈(Lens)군을 구동시키기도 한다.
도 1은 종래의 일반적인 카메라의 렌즈부의 구성을 나타낸 도면이며, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 렌즈군(101. 102) 및 어퍼쳐(104)의 구동방식은 렌즈모듈(103)내에 어퍼쳐(104)를 설치하고 상기 어퍼쳐를 기준으로 좌우에 렌즈군을 조합하여 상기 어퍼쳐 및 좌우 렌즈군의 3개 부분으로 구성된 렌즈모듈(103)이 동일한 방향 및 변위를 갖도록 구성을 하게 된다.
즉 상기 어퍼쳐 및 좌우 렌즈군의 3개 부분으로 구성된 렌즈모듈(103)이 완전히 고정된 상태로 동일한 구동원인 감속기어체(109)와 모터(110)에 의해 동일한 방향 및 변위를 이동하게 된다. 따라서, 상기 어퍼쳐(104)의 크기가 커질 경우 이로 인해 간섭이 불가피 하며, 결국 어퍼쳐(104)의 기구적인 사양에 의해 전체적인 크기가 결정되어지기 때문에, 상기 어퍼쳐의 크기가 큰 경우에는 제품의 슬림화 및소형화가 어렵게 된다.
상기 종래의 구성에 의한 동작을 살펴보면 다음과 같다.
우선 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 어퍼쳐(104)의 좌우측에 위치한 제1 렌즈군(101) 및 제 2 렌즈군(102)과 함께 상기 어퍼쳐(104)가 모터(110) 및 감속기어체(109)에 의해 가이드 레일(106a, 106b)상을 전후 방향으로 직선 왕복하는 이동을 하게 된다.
또한 상기 어퍼쳐(104)는 별도의 구동원인 스톱 위치상의 어퍼쳐 구동원(105)에 의해 상기 가이드 레일(106a, 106b)상의 전후 방향에 수직한 방향으로 직선 이동하여 상기 제1 렌즈군(101), 제2 렌즈군(102) 및 어퍼쳐(104)는 포커싱 및 광량 조절을 수행하게 된다.
그런데 이 때 상기 어퍼쳐(104)의 이동방향 및 이동변위는 자신의 어퍼쳐 구동원(105)에 의한 이동변위는 물론이고 상기 렌즈모듈(103)과 함께 이동되는 모터(110) 및 감속기어체(109)에 의한 이동 변위까지 고려하여야 하므로 결국 이를 위해서는 주위에 충분한 공간을 필요로 하게 된다. 만약 이를 충분히 확보하지 못하게 되면 간섭이 일어나 구동이 불가능하게 된다.
따라서 상기 종래 구조의 경우 전체적인 크기가 일정한 범위 내로 제약을 받게 되며 결국 상기 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군에 의한 렌즈모듈은 회전운동의 제약을 받게 되고, 결국 가이드 레일상을 따라 왕복하는 이동만을 하게 되는데 이 때 모터나 이중 캠 곡선을 이용한 기구학적인 메카니즘을 이용하는 구동방식이 채택되고 있다.
그러나 이러한 구동방식은 구성을 복잡하게 하는 것은 물론이고 제품의 소형화 및 슬림화를 저해하며 전체적인 가격 상승의 문제점을 가지게 된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 렌즈군들과 어퍼쳐를 분리하여 설치함으로써, 회전운동만으로 포커싱을 수행하게 하며, 필요에 따라 자동 및 수동으로 조절이 가능하며 특히 디지털 스틸 카메라에서 선택적으로 어퍼쳐를 제어할 수 있는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래 기술에 의한 카메라의 렌즈부의 구성을 나타낸 도면이며,
도 2는 본 발명에 일 실시예에 의한 분리형 하우징 구조를 갖는 카메라 렌즈 포커싱의 구조을 나타낸 도면이며,
도 3은 본 발명에 다른 실시예에 의한 일체형 하우징 구조를 갖는 카메라 렌즈 포커싱 구조를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 11, 101 : 제1 렌즈군 1a, 11a: 포커싱 노브
2, 12, 102 : 제2 렌즈군 3 : 제1 하우징
4 : 제2 하우징 5, 15, 104 : 어퍼쳐
6, 16, 105 : 어퍼쳐 구동원 7, 17, 108 : 이미지 센서
18 : 일체형 하우징 103 : 렌즈 모듈
106a, 106b : 가이드 레일 107a, 107b, 107c, 107d: 가이드레일 고정축
109 : 감속기어체 110 : 모터
111a, 111b : 가이드 보스 S : 포커싱 스트로크
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 어퍼쳐 및 렌즈군들을 좌우로 분할하여 이들 중 일측의 렌즈군을 고정하고 타측의 렌즈군은 회전운동만으로 포커싱하기 위하여 노브를 설치한 구조로서, 상기 렌즈군은 하우징 내에 직접 인접하도록 설치된다.
즉, 상기 렌즈군들 중 일측의 렌즈군은 상기 하우징 내에 고정 설치되고 타측의 렌즈군은 상기 하우징 내에서 회전운동이 가능하도록 포커싱 노브와 함께 설치되며, 또한 함께 설치되는 어퍼쳐 기구는 종래의 구성에서와 같이 구동에 의해 직선으로 이동하게 되는 특징을 갖게 된다.
상기 하우징은 필요에 따라 분리형 및 일체형으로 실시가능하며 본 발명에서는 바람직한 실시를 위하여 각각 하우징 분리형 및 하우징 일체형의 구성을 개시하고 있다.
우선 본 발명에 의한 일 실시예인 하우징 분리형 구조의 구성은 다음과 같다.
본 발명에 의한 카메라는 노브를 구비하여 회전운동에 의해 포커싱이 수행되는 제1 렌즈군과; 상기 제1 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열된 것으로써 위치가 고정된 제2 렌즈군과; 상기 제1 렌즈군을 내부에 포함하는 제1 하우징과; 상기 제2 렌즈군을 내부에 포함하는 제2 하우징과; 상기 제1 하우징의 외측 및 제2 하우징의 외측 사이에 위치하여 광량을 조절하는 어퍼쳐 및 그 구동원과; 상기 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열된 이미지센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 일 실시예인 하우징 분리형 구조를 나타낸 도면으로서 이하 첨부도면에 의하여 그 동작을 설명하고자 한다.
우선 도 2에 도시된 제1 렌즈군(1)들 중 하나의 렌즈(미도시)를 선택하고 또한 제2 렌즈군들 중 하나의 렌즈(미도시)를 선택한다. 상기 선택된 렌즈의 배율에 의해 포커싱을 하기 위하여 상기 제1 렌즈군에 함께 설치된 노브(1a)를 돌려 회전운동만으로 제1 렌즈군의 포커싱 스트로크(s)를 제1 하우징 내에서 조절하게 된다. 또한 상기 제1 하우징의 외부에 연하여 설치되는 어퍼쳐(5)에 의하여 광량을 조절하게 되는데 이 때 상기 어퍼쳐는 어퍼쳐 구동원(6)에 의해 상기 렌즈 광축과 수직한 방향으로 직선 이동하도록 구동된다.
반면 제2 하우징 내에 설치된 제2 렌즈군은 고정된다.
이 때 상기 제1 렌즈군의 어느 하나의 렌즈 및 상기 제2 렌즈군(2)들 중 어느 하나의 렌즈의 광축은 그 중심선이 일치하도록 순차 배열되며 또한 촬상되는 화상을 전기적인 신호로 변환하는 이미지센서(7)도 동일한 축 상에 순차 배열된다.
전술한 바와 같이 구성된 카메라에서 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈군들에 의한 포커싱은 상기 노브(1a)의 회전운동만으로 가능하기 때문에 종래의 구성에서 나타나는 것과 같이 가이드 레일을 따라 직선 왕복 운동하던 것을 회전운동으로 변환시키기 위하여 모터 및 2중 캠 기구 등의 기구학적인 메카니즘을 설치할 필요가 없으며, 따라서 그 구성이 보다 단순해지게 된다.
또한 이로 인해 전체적인 소형화가 가능해져 제품의 경박단소화 추세에 적합한 구성이 가능하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예인 하우징 일체형 구조를 나타낸 도면으로서 그 구성은 다음과 같다.
노브를 구비하여 회전운동에 의해 포커싱이 수행되는 제1 렌즈군과; 상기 제1 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열되며 위치가 고정된 제2 렌즈군과; 상기 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군 사이에 위치하여 광량을 조절하는 어퍼쳐와 ; 상기 제1 렌즈군, 제2 렌즈군 및 상기 어퍼쳐를 내부에 포함하는 일체형 하우징과; 상기 어퍼쳐를 구동하는 구동원과; 상기 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열된 이미지센서를 포함하는 카메라를 특징으로 한다.
이하 첨부도면을 통하여 그 동작을 설명하고자 한다.
우선 도 3에 도시된 제1 렌즈군(11)들 중 하나의 렌즈(미도시)를 선택하며또한 제2 렌즈군(12)들 중 하나의 렌즈(미도시)를 선택한다. 상기 선택된 렌즈의 배율에 의해 포커싱을 하기 위하여 상기 제1 렌즈군에 함께 설치된 노브(11a)를 돌려 회전운동만으로 제1 렌즈군의 포커싱 스트로크(s)를 일체형 하우징(18) 내에서 조절하게 된다. 또한 상기 하우징의 내부에 포함되어 설치되는 어퍼쳐에 의하여 광량을 조절하게 되는데 이 때 상기 어퍼쳐는 상기 어퍼쳐 구동원(16)에 의해 상기 렌즈의 광축에 수직한 방향으로 이동 가능하다.
반면 상기 하우징 내에 설치된 제2 렌즈군은 위치가 고정된다.
이 때 상기 제1 렌즈군(11)의 어느 하나의 렌즈 및 상기 제2 렌즈군(12)들 중 어느 하나의 렌즈의 광축은 그 중심선이 일치하도록 순차 배열되며 또한 촬상되는 화상을 전기적인 신호로 변환하는 이미지센서(17)도 동일한 축 상에 순차 배열된다.
전술한 바와 같이 구성된 카메라에서 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈군들에 의한 포커싱은 상기 노브(11a)의 회전운동만으로 가능하기 때문에 직선 왕복운동을 모터 및 2중 캠 기구등의 기구학적인 메카니즘에 의해 회전운동으로 변환할 필요가 없으며, 따라서 그 구성이 단순해지는 것은 전술한 하우징 분리형의 구성과 같다.
또한 이로 인해 전체적인 소형화가 가능해져 제품의 경박단소화 추세에 적합한 구성이 가능하게 된다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 렌즈군들과 어퍼쳐의 구동을 독립적으로 가능하게 할 수 있도록 설치함으로써, 회전운동만으로 포커싱을 수행하는 것이 가능해지며, 필요에 따라 자동 및 수동으로 조절이 가능하며 특히 디지털 스틸 카메라에서 선택적으로 어퍼쳐를 제어할 수 있는 구조를 제공할 수 있다.
또한 회전운동만으로 포커싱이 가능해지기 때문에 종래의 구성에서와 같이 직선 왕복운동을 모터 및 2중 캠 기구등의 기구학적인 메카니즘에 의해 회전운동으로 변환할 필요가 없으며, 그 구성 또한 단순해져 제품의 가격 경쟁력에서 우위를 점할 수 있게 되며, 생산성 향상의 효과가 있다.
Claims (6)
- 노브를 구비하여 회전운동에 의해 포커싱이 수행되는 제1 렌즈군과;상기 제1 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열된 것으로서 위치가 고정된 제2 렌즈군과;상기 제1 렌즈군을 내부에 포함하는 제1 하우징과;상기 제2 렌즈군을 내부에 포함하는 제2 하우징과;상기 제1 하우징의 외측 및 제2 하우징의 외측 사이에 위치하여 광량을 조절하는 어퍼쳐 및 그 구동원과;상기 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열된 이미지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 포커싱 구조.
- 제 1 항에 있어서, 상기 어퍼쳐는 광량 조절을 위하여 렌즈의 광축과 수직한 방향으로 직선 이동하는 것을 특징으로 하는 렌즈 포커싱 구조.
- 노브를 구비하여 회전운동에 의해 포커싱이 수행되는 제1 렌즈군과;상기 제1 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열되며 위치가 고정된 제 2 렌즈군과;상기 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군 사이에 위치하여 광량을 조절하는 어퍼쳐와;상기 제1 렌즈군, 제2 렌즈군 및 상기 어퍼쳐를 내부에 포함하는 하우징과;상기 하우징 외부에 설치되는 어퍼쳐를 구동하는 구동원과;상기 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열된 이미지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 포커싱 구조.
- 제 3 항에 있어서, 상기 어퍼쳐는 광량 조절을 위하여 렌즈의 광축과 수직한 방향으로 직선 이동하는 것을 특징으로 하는 렌즈 포커싱 구조.
- 노브를 구비하여 회전운동에 의해 포커싱이 수행되는 제1 렌즈군과;상기 제1 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열된 것으로서 위치가 고정된 제2 렌즈군과;상기 제1 렌즈군을 내부에 포함하는 제1 하우징과;상기 제2 렌즈군을 내부에 포함하는 제2 하우징과;상기 제1 하우징의 외측 및 제2 하우징의 외측 사이에 위치하여 광량을 조절하는 어퍼쳐 및 그 구동원과;상기 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열된 이미지센서를 포함하는 렌즈 포커싱 구조를 구비한 카메라.
- 노브를 구비하여 회전운동에 의해 포커싱이 수행되는 제1 렌즈군과;상기 제1 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열되며 위치가 고정된 제 2 렌즈군과;상기 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군 사이에 위치하여 광량을 조절하는 어퍼쳐와;상기 제1 렌즈군, 제2 렌즈군 및 상기 어퍼쳐를 내부에 포함하는 하우징과;상기 하우징 외부에 설치되는 어퍼쳐를 구동하는 구동원과;상기 제1 렌즈군 및 제2 렌즈군의 광축에 그 중심선이 지나도록 순차 배열된 이미지센서를 포함하는 렌즈 포커싱 구조를 구비한 카메라.
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2001
- 2001-11-05 KR KR1020010068429A patent/KR20030037412A/ko not_active Application Discontinuation
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