KR20150072899A - 렌즈 마운팅 모듈 및 이를 구비한 렌즈 교환식 촬영장치 - Google Patents

렌즈 마운팅 모듈 및 이를 구비한 렌즈 교환식 촬영장치 Download PDF

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박성한
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삼성전자주식회사
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Abstract

일 실시예에 따른 렌즈 마운팅 모듈은, 촬상 소자부; 렌즈부가 장착되는 장착면을 제공하는 마운트 플레이트; 상기 촬상 소자부와 상기 마운트 플레이트 사이에 배치되며, 상기 마운트 플레이트를 지지하며, 상기 마운트 플레이트에 장착되는 렌즈부와 전기적 접촉을 제공하는 접점을 포함하는 제1 지지 프레임; 및 상기 제1 지지 프레임과 상기 촬상 소자부 사이에 배치되며, 상기 제1 지지 프레임을 지지하며, 상기 촬상 소자부가 삽입되는 삽입부를 포함하는 제2 지지 프레임;을 포함할 수 있다.

Description

렌즈 마운팅 모듈 및 이를 구비한 렌즈 교환식 촬영장치{Lens mounting module and interchangeable lens system photographing apparatus having the same}
실시예들은 렌즈 마운팅 모듈 및 이를 구비한 렌즈 교환식 촬영장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조립성이 향상된 렌즈 마운팅 모듈 및 이를 구비한 렌즈 교환식 촬영장치를 제공하는 데 있다.
촬영장치는 렌즈를 통해 들어오는 빛 데이터를 전기적 신호로 전환 시키는 씨씨디(CCD: charge-coupled device) 또는 씨모스(CMOS: complementary metal-oxide semiconductor)와 같은 촬상 소자를 이용하여 피사체의 모습을 기록하는 장치로서, 디지털 카메라, 디지털 캠코더 등을 포함한다.
이러한 촬영장치는 렌즈부가 본체부와 분리 가능한 렌즈 교환식 촬영장치와, 렌즈부가 본체부에 고정되는 렌즈 고정식 촬영장치로 구분될 수 있다. 렌즈 교환식 촬영장치는 본체부에 다양한 종류의 렌즈부가 장착될 수 있는 렌즈 마운트 장치를 포함할 수 있다.
실시예들의 목적은 렌즈 교환식 촬영장치의 케이스에 조립이 간편한 렌즈 마운팅 모듈 및 이를 구비하는 렌즈 교환식 촬영장치를 제공하는데 있다.
실시예들의 다른 목적은, 플랜지백 거리를 감소시킬 수 있는 렌즈 마운팅 모듈 및 이를 구비하는 렌즈 교환식 촬영장치를 제공하는데 있다.
일 실시예에 관한 렌즈 마운팅 모듈은,
촬상 소자부; 렌즈부가 장착되는 장착면을 제공하는 마운트 플레이트; 상기 촬상 소자부와 상기 마운트 플레이트 사이에 배치되며, 상기 마운트 플레이트를 지지하며, 상기 마운트 플레이트에 장착되는 렌즈부와 전기적 접촉을 제공하는 접점을 포함하는 제1 지지 프레임; 및 상기 제1 지지 프레임과 상기 촬상 소자부 사이에 배치되며, 상기 제1 지지 프레임을 지지하며, 상기 촬상 소자부가 삽입되는 삽입부를 포함하는 제2 지지 프레임;을 포함할 수 있다.
상기 삽입부에는 상기 제2 지지 프레임에 대한 상기 촬상 소자부의 각도를 조절하기 위한 복수의 틸팅 조정유닛이 설치될 수 있다.
상기 삽입부는 상기 틸팅 조정유닛의 후면이 광축 방향과 수직인 방향으로 노출되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 상기 삽입부의 후면이 상기 틸팅 조정유닛의 후면보다 돌출될 수 있다.
상기 삽입부의 후면이 상기 촬상 소자부의 후면보다 돌출될 수 있다.
상기 제2 지지 프레임은 촬영장치의 케이스에 결합하는 복수의 결합부를 포함할 수 있다.
상기 케이스는 전방 케이스와, 상기 전방 케이스의 후방에 배치되는 후방 케이스를 포함하며, 상기 결합부는 상기 후방 케이스에 결합될 수 있다.
상기 촬상 소자부는 전자식 셔터를 포함할 수 있다.
상기 접점은, 피사체를 향해 상기 제1 지지 프레임으로부터 돌출된 접촉핀과, 상기 접촉핀에 탄성력을 제공하는 판 스프링을 포함할 수 있다.
상기 마운트 플레이트는 상기 렌즈부를 고정하는 고정부가 일체로 형성될 수 있다.
상기 고정부는 광축 방향과 교차하는 방향으로 돌출 형성될 수 있다.
상기 제1 지지 프레임은, 광 경로를 형성하는 통공과, 상기 통공의 둘레에 광축 방향과 경사지게 형성된 경사면을 가질 수 있다.
상기 마운트 플레이트와 상기 제1 지지 프레임 사이에 배치된 판 스프링을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 관한 렌즈 교환식 촬영장치는,
렌즈부; 개구를 가지는 케이스; 및 상기 케이스의 내부에 배치되며, 상기 렌즈부가 탈착 가능하게 장착되는 것으로서, 상술한 렌즈 마운팅 모듈;을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 실시예들에 관한 렌즈 마운팅 모듈 및 이를 구비한 렌즈교환식 촬영장치는, 케이스와 별도로 조립이 가능한 렌즈 마운팅 모듈을 통해 촬영장치의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 렌즈 마운팅 모듈을 케이스에 조립하는 과정에서, 촬상 소자부의 불필요한 각도 조절을 방지함으로써, 촬영장치의 제조는 물론 수리 과정을 간소화시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 렌즈 교환식 촬영장치(1)의 구성을 나타내는 블록도이며,
도 2는 도 1의 렌즈부(10)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 교환식 촬영장치(1)의 사시도이다.
도 4는 도 3a의 본체부(20)의 분리 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 렌즈 마운팅 모듈(30)의 분리 사시도이다.
도 6는 도 5a의 제1 지지 프레임(330)을 나타낸 것이며,
도 7은 도 6의 제1 지지 프레임(330)의 일부를 절단한 단면도이다.
도 8은 렌즈 마운팅 모듈(30)이 케이스(201)에 조립하는 과정을 나타낸 블록도이다.
도 9a 및 9b는 렌즈 마운팅 모듈(30)을 케이스(201)에 조립하는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 10은 도 5b의 렌즈 마운팅 모듈(30)에서 촬상 소자부(370)를 조립하는 모습을 나타낸 것이다.
도 11은 도 10의 렌즈 마운팅 모듈(30)의 조립이 완료된 상태를 나타낸 단면도이다.
본 명세서에서 본 발명의 원리의 "일 실시예" 또는 "실시예"라는 것은 본 발명의 원리의 적어도 하나의 실시 예에 포함되는 실시예와 함께 설명된 특별한 특성, 구조, 특징 등을 의미하는 것이다. 그러므로, 본 명세서 전반에 걸쳐 다양한 곳에 등장하는 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"라는 어구의 등장은 반드시 모두 동일한 실시예를 가리키는 것은 아니다.
이하, 첨부 도면의 실시예들을 통하여, 실시예들에 관한 렌즈 마운팅 모듈 및 이를 구비한 촬영장치(1)의 구성과 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 렌즈 교환식 촬영장치(1)의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 2는 도 1의 렌즈부(10)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 렌즈 교환식 촬영장치(1; 이하 '촬영장치'라 한다)는 렌즈부(10) 및 본체부(20)를 포함한다.
렌즈부(10)는 초점검출 기능을 구비할 수 있으며, 본체부(20)는 상기 렌즈부(10)의 포커스렌즈(104)가 구동하도록 하는 기능을 구비한다. 수동 초점 조절을 이용하는 경우, 줌렌즈(102)와 포커스렌즈(104)는 사용자의 조작에 의해 구동 될 수 있다.
렌즈부(10)는 줌 조절을 위한 줌렌즈(102), 초점위치를 변화시키는 포커스렌즈(104) 및 조리개(107), 렌즈 구동 액츄에이터(105), 로터리 엔코더(rotary encoder)(130), 조리개 구동 액츄에이터(108), 렌즈 제어부(110), 렌즈 마운트(109)를 포함한다. 또한, 줌렌즈(102) 및 포커스렌즈(104)는 복수의 렌즈를 조합시킨 렌즈군으로 성립될 수 있다.
자동초점 조절 방식에서 렌즈 구동 액츄에이터(105) 및 조리개 구동 액츄에이터(108)는 렌즈 제어부(110)에 의해 제어되어서 각각 포커스렌즈(104) 및 조리개(107)을 구동한다. 예를 들면, 렌즈 구동 액츄에이터(105)는 포커스렌즈(104)를 광축 방향으로 이동하도록 구동할 수 있다. 또한 줌렌즈 구동 액츄에이터(103)는 줌 렌즈(102)를 광축 방향으로 이동시켜 줌을 조절할 수 있다.
한편, 포커스렌즈(104)는 사용자의 수동(manual) 조작에 의해서도 조작될 수 있다. 로터리 엔코더(113)는 사용자의 수동 조작에 따른 포커스렌즈(104)의 위치를 감지할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 수동으로 회전링(112)을 조작하여 포커스렌즈(104) 위치를 움직일 수 있으며, 로터리 엔코더(113)는 상기 회전링(112)의 회전상태를 검출하여 포커스렌즈(104)의 위치를 산출할 수 있다. 여기서 회전링(112)을 이용하여 포커스 렌즈(104)의 위치를 움직이는 구성은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로, 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 렌즈 제어부(110)가 포커스렌즈(104)의 위치를 산출하면, 렌즈 제어부(110)는 상기 산출한 포커스렌즈(104)의 위치 정보를 본체부(20)로 보낸다. 이 때, 렌즈 제어부(110)는 포커스렌즈(104)의 위치에 변화가 있을 경우, 또는 카메라 제어부(215)로부터의 포커스렌즈(104)의 위치 정보의 요청이 있을 경우 상기 검출한 포커스렌즈(104)의 위치정보를 본체부(20)에 보낼 수 있다. 또한 렌즈 제어부(110)는 수동 초점 조절 방식에서 렌즈부(10)의 회전상태에 대한 정보를 계속적으로 산출하여 본체부(20)에 보낼 수 있다.
파워부(125)는 본체부(20)로부터 전송받은 파워를 렌즈 제어부(110) 및 액츄에이터(103, 105, 108)에 제공할 수 있다.
상술한 실시예에서는, 렌즈부(10)의 제어를 렌즈 제어부(110)에서 수행하는 것으로 설명하였지만 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며 후술하는 카메라 제어부(215)에서 수행되거나 또는 렌즈 제어부(110)와 카메라 제어부(215)가 하나의 제어부로 구성될 수 있음을 본 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
렌즈 마운트(109)는 접점(미도시)을 구비하고, 후술하는 제1 지지 프레임(330)의 접점(332; 도 5a 참조)과 서로 맞물려서 파워, 데이터, 제어 신호등의 송수신 경로로 사용된다.
일 실시예에 따른 본체부(20)는 렌즈 마운팅 모듈(30), 촬상 소자 제어부(211), 디스플레이부(212), 조작키(213), 및 카메라 제어부(215)를 포함할 수 있다.
렌즈 마운팅 모듈(30)은 렌즈부(10)가 장착되는 구성으로서, 렌즈부(10)의 접점(미도시)과 전기적으로 접촉한다. 렌즈 마운팅 모듈(30)은 이미지 센서(371) 및 전자식 셔터(373)를 포함한다.
이미지 센서(371)는 렌즈부(10)의 결상광학계를 통과한 빛을 촬상하여 화상신호를 생성한다. 이미지 센서(371)는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 광전변환부 및 상기 광전변환부에서 전하를 이동시켜서 화상신호를 읽기 시작하는 수직 및/또는 수평 전송로 등을 포함할 수 있다. 이미지 센서(371)로 CCD(charge coupled device)센서, CMOS(complementary metal oxide semiconductor)센서 등을 사용할 수 있다.
이미지 센서(371)의 크기는 1 인치 이하일 수 있다. 이미지 센서가 사각 형상일 경우, 이미지 센서의 크기는 대각선 길이로 정의될 수 있으며, 원형 형상일 경우, 이미지 센서의 크기는 직경으로 정의될 수 있다.
전자식 셔터(373)는 이미지 센서(371)에 빛이 인가되는 시간, 즉 노출 시간을 정한다. 전자식 셔터(373)의 예로서, 글로벌 셔터(global shutter), 롤링 셔터(rolling shutter)가 사용될 수 있다.
촬상 소자 제어부(211)는 타이밍 신호를 생성하고, 상기 타이밍 신호에 동기해서 상기 이미지 센서(371)가 촬상하도록 제어한다. 또 촬상 소자 제어부(211)는 각 주사선에서의 전하축적이 끝나면 수평방향 이미지 신호를 순차적으로 판독하도록 하고, 상기 판독된 수평방향 이미지 신호는 카메라 제어부(215)에서 초점 검출에 사용된다.
디스플레이부(212)에는 각종화상 및 정보가 디스플레이 된다. 상기 디스플레이부(212)에 유기발광 표시장치(OLED)등이 사용될 수 있다. 이것은, 통상의 액정소자(LCD)도 사용 가능하다. 또한 표면 커버에는 터치패널(touch panel)이 장비되어, 화상을 보면서 터치하는 위치를 입력할 수도 있다.
조작키(213)은 렌즈 교환식 촬영장치(1)의 조작을 위해서 사용자로부터 각종명령을 입력받는 부분이다. 조작키(213)로는 셔터-릴리즈 버튼, 메인 스위치, 모드 다이얼, 메뉴 버튼 등 다양한 버튼을 포함할수 있다.
카메라 제어부(215)는 이미지 센서(371)로 생성된 화상신호에 대하여 초점검출을 수행하여 초점검출 평가값을 산출한다. 또한, 카메라 제어부(215)는 촬상 소자 제어부(211)에서 생성한 타이밍 신호에 따라 초점검출 시각에서의 초점검출 평가값을 보존하고, 보존된 초점검출 평가값을 사용해서 초점위치를 계산한다.
렌즈 마운팅 모듈(30)는 렌즈부(10)의 접점과 전기접 접촉하는 접점(332)을 통해 상기 초점위치의 계산 결과를 상기 렌즈부(10)에 보낼 수 있다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 교환식 촬영장치(1)의 사시도로서, 도 3a는 렌즈부(10)가 본체부(20)에 장착된 상태를 나타내며, 도 3b는 렌즈부(10)가 본체부(20)로부터 탈착된 상태를 나타낸다.
렌즈부(10)는 도면상 도시되어 있지 않지만, 도 2에서 설명한 구성, 예를 들어, 줌 조절을 위한 줌렌즈(102), 초점위치를 변화시키는 포커스렌즈(104) 및 조리개(107), 렌즈 구동 액츄에이터(105), 로터리 엔코더(rotary encoder)(130), 조리개 구동 액츄에이터(108), 렌즈 제어부(110), 렌즈 마운트(109)를 포함할 수 있다.
본체부(20)는 케이스(201) 및 렌즈 마운팅 모듈(30)을 포함한다. 케이스(201)는 촬영장치(1)의 외관을 형성하며, 사용자로부터 각종 명령을 입력받는 부분인 조작키(207)와, 각종 화상 및 정보를 표시하는 디스플레이부(미도시)가 외부에 배치될 수 있다. 케이스(201)는 렌즈 마운팅 모듈(30)에 대응하는 개구(h0)가 형성되며, 개구(h0)를 통해 렌즈부(10)가 렌즈 마운팅 모듈(30)에 장착될 수 있다.
사용자는 렌즈부(10)의 단부를 렌즈 마운팅 모듈(30)을 향하도록 개구(h0)에 삽입한 후, 소정 방향, 예를 들어 시계 방향으로 회전시킴으로써, 렌즈부(10)가 렌즈 마운팅 모듈(30)에 고정되어 본체부(20)에 장착된다. 이 때, 렌즈부(10)에 형성된 접점(미도시)과 렌즈 마운팅 모듈(30)에 형성된 접점(332; 도 5a 참조)이 서로 접촉되며, 렌즈부(10)와 본체부(20) 사이에 파워, 데이터, 제어 신호등의 송수신될 수 있다.
도 4는 도 3a의 본체부(20)의 분리 사시도이다. 도 5a 및 도 5b는 도 4의 렌즈 마운팅 모듈(30)의 분리 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본체부(20)는 케이스(201) 및 렌즈 마운팅 모듈(30)을 포함한다. 케이스(201)는 피사체(미도시)를 향하는 전방 케이스(220), 전방 케이스(220)의 후방에 배치되는 후방 케이스(230), 전방 케이스(220) 및 후방 케이스(230)의 상부에 결합하는 상부 케이스(240)를 포함한다. 렌즈 마운팅 모듈(30)은 전방 케이스(220)와 후방 케이스(230) 사이에 배치된다. 여기서, 전방(Z1)이란 렌즈의 광축(Z)을 따라 피사체(미도시) 또는 렌즈부(10)를 향하는 방향으로 정의하며, 후방(Z2)이란 전방(Z1)의 반대 방향으로 정의한다. 광축(Z) 방향은 전방(Z1) 및 후방(Z2)을 포함한다.
전방 케이스(220)에는 렌즈부(10; 도 3a)와 연결을 위한 개구(h0)가 형성된다. 후방 케이스(230)의 내면에는 렌즈 마운팅 모듈(30)을 고정 지지하기 위한 복수의 지지부(231)가 형성된다. 상부 케이스(240)에는 조작키(207)가 형성될 수 있다. 도면상 도시되어 있지 않지만, 후방 케이스(230)의 외면에는 디스플레이부가 배치될 수 있다. 여기서, 내면은 본체부(20)의 조립 완성시 외부로 노출되지 않는 면이며, 외면은 본체부(20)의 조립 완성시 외부로 노출되는 면으로 정의한다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 렌즈 마운팅 모듈(30)은 마운트 플레이트(310), 판 스프링(390), 제1 지지 프레임(330), 제2 지지 프레임(350) 및 촬상 소자부(370)를 포함한다.
마운트 플레이트(310)는 광이 통과할 수 있는 제1 통공(h1)을 구비하며, 제1 통공(h1)의 주변에는 제1 지지 프레임(330)과 결합을 위한 복수의 제1 결합공(311)이 형성된다. 마운트 플레이트(310)는 렌즈부(10)가 장착되는 장착면(310a)을 제공한다. 렌즈부(10)를 렌즈 마운팅 모듈(30)에 장착할 때, 마운트 플레이트(310)의 장착면(310a)은 렌즈부(10)를 접촉 지지한다. 마운팅 플레이트(310)의 장착면(310a)과 이미지 센서(371) 사이의 거리, 즉, 플랜지백(flange back)은 소정 거리로 설정될 수 있다. 플랜지백은 이미지 센서(371)의 크기, 렌즈부(10)의 특성 등에 의해 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(371)의 크기가 1 인치 이하일 경우, 플랜지백은 7.4 mm 이하일 수 있다.
마운트 플레이트(310)는 렌즈부(10)를 고정하는 복수의 고정부(312)를 포함한다. 고정부(312)는 마운트 플레이트(310)에 일체로 형성될 수 있다. 만일 고정부(312)를 마운트 플레이트(310)와 일체로 형성하지 않고 별도의 부재로서 형성할 경우, 마운트 플레이트(310)에 고정부(312)를 조립하는 별도의 과정이 필요하게 된다. 이러한 조립 과정은 플랜지백의 소형화 요구에 의해 고정부(312)의 광축(Z) 방향으로 폭이 작아지게 됨에 따라 점차 까다로워질 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 고정부(312)를 마운트 플레이트(310)에 일체로 형성함으로써, 고정부(312)를 마운트 플레이트(310)와 조립시키는 별도의 조립 과정이 필요 없기 때문에, 렌즈 마운팅 모듈(30)의 조립성이 향상될 수 있다.
복수의 고정부(312)는 제1 통공(h1)의 원주 방향을 따라 서로 이격 배치된다. 고정부(312)는 광축(Z) 방향과 교차하는 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 렌즈부(10)의 단부를 고정부(312)와 고정부(312) 사이로 삽입한 후 회전시킴으로써, 렌즈부(10)를 렌즈 마운팅 모듈(30)에 장착할 수 있다.
판 스프링(390)은 마운트 플레이트(310)의 후방(Z2)에 배치되며, 삽입된 렌즈부(10)의 단부를 고정부(312) 방향으로 가압하는 역할을 수행한다. 판 스프링(390)을 통해, 렌즈부(10)가 렌즈 마운팅 모듈(30)에 안정적으로 장착될 수 있다.
제1 지지 프레임(330)은 마운트 플레이트(310)와 촬상 소자부(370) 사이에 배치되는 것으로서, 마운트 플레이트(310) 및 판 스프링(390)의 후방(Z2)에 배치된다. 제1 지지 프레임(330)은 복수의 제1 체결부재(B1)에 의해 마운트 플레이트(310) 및 판 스프링(390)을 지지한다. 이를 위해, 제1 지지 프레임(330)은 제1 체결부재(B1)가 통과하는 제2 결합공(331)이 마련된다. 제1 체결부재(B1)는 체결을 위한 부재로서, 볼트, 스크류 등이 이용될 수 있다.
제1 지지 프레임(330)은 광이 통과하는 제2 통공(h2)을 구비하며, 제2 통공(h2)의 주변에는 렌즈부(10)에 형성된 접점(미도시)과 전기적 접촉을 제공하기 위한 접점(332)이 마련된다. 제1 지지 프레임(330)의 접점(332)은 광축(Z)을 따라 전방(Z1)으로 돌출되며, 렌즈부(10)가 렌즈 마운팅 모듈(30)에 장착될 때 렌즈부(10)에 의해 가압되어 후방(Z2)으로 이동될 수 있다.
도 6는 도 5a의 제1 지지 프레임(330)을 나타낸 것이며, 도 7은 도 6의 제1 지지 프레임(330)의 일부를 절단한 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 지지 프레임(330)은 광축(Z)을 따라 전방(Z1)으로 돌출 형성된 접점(332)이 마련된다. 접점(332)은 접촉핀(333)과, 접촉핀(333)에 전방(Z1)으로 탄성력을 제공하는 판 스프링(leaf spring)(334)을 포함한다. 본 실시예에서는, 접촉핀(333)을 가압하기 위하여, 코일 스프링(coil spring)이 아닌 판 스프링(334)을 채용함으로써, 접점(332)을 위한 공간을 최소화할 수 있다. 이는 둥글게 감긴 형태의 코일 스프링에 비해, 길이가 다른 몇 개의 판으로 형성된 판 스프링(334)이 차지하는 높이가 작기 때문이다. 이를 통해, 렌즈 마운팅 모듈(30)의 플랜지백을 작게 할 수 있다. 접촉핀(333)은 본체부(20)의 촬상소자 제어부(211)에 연결하기 위한 인쇄회로기판(미도시)에 연결될 수 있다. 접촉핀(333)은 전도성을 가진 재질, 예를 들어 구리 등의 금속을 포함할 수 있다.
제1 지지 프레임(330)의 제2 통공(h2)의 둘레에는 광축(Z) 방향과 경사지게 형성된 경사면(335)을 포함한다. 경사면(335)은 촬상 소자부(370)로 전달되는 광의 난반사를 방지할 수 있다.
다시 도 5a 및 5b를 참조하면, 제1 지지 프레임(330)에는 회전방지 돌기(336)가 마련될 수 있다. 회전방지 돌기(336)는 전방(Z1) 또는 후방(Z2)으로 이동 가능한 구조로서, 렌즈부(10)가 렌즈 마운팅 모듈(30)에 장착되었을 때, 렌즈부(10)의 회전을 방지하는 기능을 수행한다. 회전방지 돌기(336)는 해제 버튼(337)과 연동된다. 그에 따라, 해제 버튼(337)이 가압되면, 회전방지 돌기(336)는 후방(Z2)으로 이동하며, 그에 따라 렌즈부(10)는 회전이 가능하게 된다. 이러한 상태에서, 렌즈부(10)를 회전시킴으로써, 렌즈부(10)는 렌즈 마운팅 모듈(30)로부터 분리될 수 있다.
제2 지지 프레임(350)은 제1 지지 프레임(330)과 촬상 소자부(370) 사이에 배치된다. 제2 지지 프레임(350)은 제1 지지 프레임(330)을 지지한다. 이를 위해, 제2 지지 프레임(350)은 복수의 제1 결합부(351)가 형성된다. 제1 결합부(351)는 제1 지지 프레임(330)을 향해 돌출된 구조를 가질 수 있다. 제1 결합부(351)는 제1 지지 프레임(330)의 제2 결합공(331)에 삽입되며, 마운트 플레이트(310)의 제1 결합공(311)을 관통한 제1 체결부재(B1)와 결합된다.
제2 지지 프레임(350)에는 복수의 제2 결합부(352)가 마련될 수 있다. 제2 결합부(352)는 촬영장치(1)의 케이스(201)와 결합될 수 있다. 렌즈 마운팅 모듈(30)을 조립한 후에, 조립된 렌즈 마운팅 모듈(30)을 케이스(201)에 결합할 수 있도록, 제2 결합부(352)는 제1 결합부(351)보다 외측에 배치된다.
촬상 소자부(370)는 제2 지지 프레임(350)의 후방(Z2)에 배치되며, 제2 지지 프레임(350)에 의해 지지된다. 촬상 소자부(370)는 이미지 센서(371)와, 이미지 센서(371)의 전방에 배치된 광학 로우패스필터(OLPF; Optical Low Pass Filter)(372)와 전자식 셔터(373; 도 1 참조)를 포함할 수 있다.
이미지 센서(371)는 광전 변환 소자일 수 있다. 광전 변환 소자의 예로서, 씨씨디(CCD; charge coupled device) 또는 씨모스(CMOS; complementary metal oxide semiconductor)가 사용될 수 있다.
광학 로우패스필터(372)는 이미지 센서(371)의 전방(Z1)에 배치되어 이미지 센서(371)의 손상을 방지하고 모아레 현상을 완화시키는 기능을 수행한다. 다만, 촬상 소자부(370)는 반드시 광학 로우패스필터(372)를 포함하는 것은 아니며, 필요에 따라 제거될 수도 있다.
본 실시예에서는 제2 지지 프레임(350)과 촬상 소자부(370) 사이에 기계식 셔터를 사용하지 않는 대신에, 촬상 소자부(370)에 전자식 셔터(373)를 포함한다. 전자식 셔터(373; 도 1 참조)는 전기적으로 이미지 센서(371)에 유입되는 광을 차단한다. 전자식 셔터(373)는 물리적 또는 기계적인 이동에 의해 이미지 센서(371)에 유입되는 광을 차단하는 구조가 아니기 때문에, 기계식 셔터를 이용하는 경우에 비해, 렌즈 마운팅 모듈(30)의 플랜지백을 최소화할 수 있다. 전자식 셔터(373)의 예로서, 글로벌 셔터 또는 롤링 셔터가 사용될 수 있다. 글로벌 셔터 및 롤링 셔터는 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로, 상세한 설명은 생략한다.
촬상 소자부(370)에는 복수의 제3 결합공(374)이 마련된다. 복수의 제3 결합공(374)은 제2 지지 프레임(350)에 형성된 틸팅 조정 구멍(355)에 대응하는 위치에 형성된다. 복수의 틸팅 조정 부재(356)는 촬상 소자부(370)의 제3 결합공(374)을 관통하여 틸팅 조정 구멍(355)에 체결된다. 틸팅 조정 부재(356)를 회전시킴으로써, 제2 지지 프레임(350)에 대한 촬상 소자부(370)의 각도를 조절할 수 있다. 이를 통해, 렌즈부(10)가 장착되는 마운트 플레이트(310)에 대한 촬상 소자부(370)의 광축(Z) 방향으로의 틸팅 각도를 조정할 수 있다.
렌즈 마운팅 모듈(30)은 상술한 마운트 플레이트(310), 판 스프링(390), 제1 지지 프레임(330), 제2 지지 프레임(350) 및 촬상 소자부(370)가 조립된 하나의 모듈 또는 세트이다. 도 8은 렌즈 마운팅 모듈(30)이 케이스(201)에 조립하는 과정을 나타낸 블록도이다. 도 8을 참조하면, 렌즈 마운팅 모듈(30)을 하나의 모듈로서 조립(S100)한 후, 조립된 렌즈 마운팅 모듈(30)을 케이스(201)에 조립(S200)한다. 촬상 소자부(370)의 틸팅 조정을 포함한 렌즈 마운팅 모듈(30)의 조립 작업과, 렌즈 마운팅 모듈(30)을 케이스(201)에 조립하는 작업을, 독립된 작업으로 수행함으로써, 촬영장치(1)의 생산성을 향상시킬 수 있다. 렌즈 마운팅 모듈(30)은 조립이 완성되기 이전에는, 전방 케이스(220) 또는 후방 케이스(230)에 조립되지 않는다.
도 9a 및 9b는 렌즈 마운팅 모듈(30)을 케이스(201)에 조립하는 과정을 개략적으로 도시한 것이다. 도 4, 도 9a 및 9b를 참조하여, 본체부(20)의 조립 과정을 살펴본다.
도 4 및 도 9a를 참조하면, 하나의 모듈로서 조립이 완성된 렌즈 마운팅 모듈(30)은 후방 케이스(230)에 결합된다. 제2 체결부재(B2)가 렌즈 마운팅 모듈(30)의 제2 결합부(352) 및 후방 케이스(230)의 지지부(231)에 결합된다. 제2 체결부재(B2)는 체결을 위한 부재로서, 볼트, 스크류 등이 이용될 수 있다. 렌즈 마운팅 모듈(30)에 포함된 촬상 소자부(370; 도 5a 참조)는, 케이스(201)에 렌즈 마운팅 모듈(30)이 조립되기 이전에, 틸팅 조정까지 마친 상태이다. 그리하여, 렌즈 마운팅 모듈(30)을 케이스(201)에 조립하는 과정 및 전방 케이스(220), 후방 케이스(230) 및 상부 케이스(240)를 조립하는 과정에서, 불필요한 촬상 소자부(370)의 틸팅 조정 과정을 생략할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 렌즈 마운팅 모듈(30)이 결합된 후방 케이스(230)에 전방 케이스(220)를 조립한다. 이후, 조립된 전방 케이스(220) 및 후방 케이스(230)에 상부 케이스(240)를 조립함으로써, 본체부(20)의 조립을 완성할 수 있다.
본 실시예에 따른 촬영장치(1)는, 하나의 모듈로서 조립이 완성된 렌즈 마운팅 모듈(30)이, 케이스(201)에 조립되는 구조로써, 렌즈 마운팅 모듈(30)의 각 구성들, 예를 들어, 제1 지지 프레임(330), 제2 지지 프레임(350)이 전방 케이스(220) 또는 후방 케이스(230)에 개별적으로 조립되지 않는다. 그로 인해, 제1 지지 프레임(330) 또는 제2 지지 프레임(350)을 케이스(201)에 개별적으로 조립함에 따르는 불편함을 제거할 수 있으며, 촬영장치(1)의 양산성을 향상시킬 수 있다.
만일, 본 실시예와 달리, 전방 케이스(220)에 제1 지지 프레임(330) 또는 제2 지지 프레임(350)을 개별적으로 조립한 이후, 촬상 소자부(370)를 제2 지지 프레임(350)에 조립하는 구조일 경우, 촬상 소자부(370)는 케이스(201) 내부에 배치되는 다른 구성들의 조립과정에서 틸팅 조정이 변경될 수 있다. 그리하여, 촬상 소자부(370)의 틸팅 조정 과정을 다시 수행해야 하는 번거로움이 발생할 수 있다. 또한, 촬상 소자부(370)를 다른 구성들의 조립 이후에 조립할 경우에는, 촬영장치(1)의 수리 과정에서 촬상 소자부(370)를 분리해야 하는 불편이 있으며, 그로 인해 촬상 소자부(370)의 틸팅 조정 과정을 다시 수행해야 하는 번거로움이 발생할 수 있다.
그러나, 본 실시예에서는 렌즈 마운팅 모듈(30)이 다른 구성들과 독립적인 하나의 모듈이기 때문에, 다른 구성들의 조립 또는 수리 과정에서 렌즈 마운팅 모듈(30)을 분리할 필요가 없다. 그로 인해, 렌즈 마운팅 모듈(30)의 촬상 소자부(370)는 틸팅 조정이 변경되지 않기 때문에, 상술한 불필요한 틸팅 조정 과정을 생략할 수 있다. 또한, 렌즈 마운팅 모듈(30)가 후방 케이스(230)로부터 분리되더라도, 촬상 소자부(370)는 제2 지지 프레임(350)에 대하여 틸팅 조정된 상태로 고정되어 있기 때문에, 촬상 소자부(370)의 틸팅 조정이 변경될 염려가 없다.
도 10은 도 5b의 렌즈 마운팅 모듈(30)에서 촬상 소자부(370)를 조립하는 모습을 나타낸 것이다. 도 10을 참조하면, 제2 지지 프레임(350)에는 삽입부(353)가 형성된다. 삽입부(353)에는 촬상 소자부(370)의 광축 방향 각도를 조절하기 위한 틸팅 조정유닛이 마련된다. 틸팅 조정유닛은 틸팅 조정 구멍(355)과 틸팅 조정 부재(356)를 포함한다.
틸팅 조정 구멍(355)가 마련된 삽입부(353)에 촬상 소자부(370)를 삽입한다. 촬상 소자부(370)의 제3 결합공(374)을 삽입부(353)에 형성된 틸팅 조정 구멍(355)에 대응하도록 배치한다. 틸팅 조정 부재(356)는 제3 결합공(374)을 관통하여 틸팅 조정 구멍(355)에 결합된다. 복수의 틸팅 조정 부재(356)를 회전시킴으로써, 제2 지지 프레임(350)에 대한 촬상 소자부(370)의 광축 방향 각도를 조정할 수 있다. 이를 통해, 렌즈부(10)가 장착되는 마운트 플레이트(310)의 장착면(310a)에 대한 촬상 소자부(370)의 광축 방향 각도를 조정할 수 있다.
도 11은 도 10의 렌즈 마운팅 모듈(30)의 조립이 완료된 상태를 나타낸 단면도이다. 도 11을 참조하면, 조립이 완료된 렌즈 마운팅 모듈(30)의 촬상 소자부(370)는, 제2 지지 프레임(350)의 삽입부(353)에 삽입되며, 마운트 플레이트(310)에 대한 광축 방향으로 각도 조절, 즉 틸팅 조정을 마친 상태이다.
삽입부(353)는 틸팅 조정을 마친 틸팅 조정 부재(356)의 후면(356a)이 광축 방향(Z1, Z2)과 수직인 방향으로 노출되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 삽입부(353)의 후면(353a)이 틸팅 조정 부재(356)의 후면(356a)보다 광축을 따라 후방(Z2)으로 돌출될 수 있다. 또한, 삽입부(353)의 후면(353a)이 촬상 소자부(370)의 후면(370a)보다 광축을 따라 후방(Z2)으로 돌출될 수 있다. 참조부호 I는 삽입부(353)의 후면(353a)의 연장선이며, 참조부호 II는 틸팅 조정 부재(356)의 후면(356a)의 연장선이며, 참조부호 III은 촬상 소자부(370)의 후면(370a)의 연장선이다.
광축(Z)을 따라 후방(Z2)으로 돌출된 삽입부(353)의 후면(353a)에 의해, 촬상 소자부(370)의 후면(370a) 및 틸팅 조정유닛의 후면(356a)이 광축 방향(Z1, Z2)과 수직인 방향으로 노출되는 것을 방지될 수 있다.
이러한 상태에서, 도 4와 같이 렌즈 마운팅 모듈(30)을 촬상 소자부(370)가 후방 케이스(230)를 향하도록 배치한 상태에서, 렌즈 마운팅 모듈(30)을 후방 케이스(230)에 조립한다. 촬상 소자부(370) 및 틸팅 조정유닛은 삽입부(353)에 삽입된 상태에서, 외부로 노출된 제2 결합부(352)를 후방 케이스(230)의 지지부(231)에 결합하기 때문에, 렌즈 마운팅 모듈(30)을 조립하는 과정에서 촬상 소자부(370)의 틸팅 조정이 변경되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 렌즈 마운팅 모듈(30)은 촬상 소자부(370)가 후방 케이스(230)를 향하도록 배치한 상태에서 후방 케이스(230)에 조립되기 때문에, 조립이 완성되었을 때 외부에서 촬상 소자부(370)에 대한 접근이 제한된다. 그에 따라, 후방 케이스(230)에 렌즈 마운팅 모듈(30)을 조립한 이후에, 후방 케이스(230)에 다른 구성을 조립하는 과정이 진행되더라도, 촬상 소자부(370)의 틸팅 조정이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 이는 수리 과정에서도 마찬가지일 수 있다. 예를 들어, 렌즈 마운팅 모듈(30) 외에 다른 구성을 수리하고자 할 경우, 렌즈 마운팅 모듈(30)을 분리할 필요가 없기 때문에, 촬상 소자부(370)의 틸팅 조정이 변경될 가능성은 매우 낮아진다. 그리하여, 수리 과정에서 불필요한 촬상 소자부(370)의 틸팅 조정을 최소화할 수 있다.
발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 상기 실시예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 상기 특정 용어에 의해 발명이 한정되는 것은 아니며, 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상술한 실시예에서는 렌즈 마운팅 모듈(30)이 후방 케이스(230)에 조립된 예를 중심으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 전방 케이스(220)에 조립될 수 있음은 물론이다.
“매커니즘”, “요소”, “수단”, “구성”과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.
발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다. 여기에서 사용되는 “포함하는”, “구비하는” 등의 표현은 기술의 개방형 종결부의 용어로 이해되기 위해 사용된 것이다.
발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한 기술이 속한 분야의 통상의 지식을 갖는 자는 발명의 범위와 사상에서 벗어나지 않으면서도 다양한 수정과 변경이 용이하게 이루어질 수 있음을 명확히 알 수 있다.
1 : 촬영장치 10 : 렌즈부
20 : 본체부 201 : 케이스
220 : 전방 케이스 230 : 후방 케이스
231 : 지지부 240 : 상부 케이스
30 : 렌즈 마운팅 모듈 310 : 마운트 플레이트
310a : 장착면 311 : 제1 결합공
312 : 고정부 330 : 제1 지지 프레임
331 : 제2 결합공 332 : 접점
333 : 접촉핀 334 : 판 스프링
335 : 경사면 336 : 회전방지 돌기
337 : 해제 버튼 350 : 제2 지지 프레임
351 : 제1 결합부 352 : 제2 결합부
353 : 삽입부 353a: 삽입부의 후면
355 : 틸팅 조정 구멍 356 : 틸팅 조정 부재
356a : 틸팅 조정 부재의 후면 370 : 촬상 소자부
370a : 촬상 소자부의 후면 371 : 이미지 센서
372 : 광학 로우패스필터 373 : 전자식 셔터
374 : 제3 결합공 390 : 판 스프링

Claims (14)

  1. 촬상 소자부;
    렌즈부가 장착되는 장착면을 제공하는 마운트 플레이트;
    상기 촬상 소자부와 상기 마운트 플레이트 사이에 배치되며, 상기 마운트 플레이트를 지지하며, 상기 마운트 플레이트에 장착되는 렌즈부와 전기적 접촉을 제공하는 접점을 포함하는 제1 지지 프레임; 및
    상기 제1 지지 프레임과 상기 촬상 소자부 사이에 배치되며, 상기 제1 지지 프레임을 지지하며, 상기 촬상 소자부가 삽입되는 삽입부를 포함하는 제2 지지 프레임;을 포함하는 렌즈 마운팅 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 삽입부에는 상기 제2 지지 프레임에 대한 상기 촬상 소자부의 각도를 조절하기 위한 복수의 틸팅 조정유닛이 설치되는 렌즈 마운팅 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 삽입부는 상기 틸팅 조정유닛의 후면이 광축 방향과 수직인 방향으로 노출되는 것을 방지하도록 구성된 렌즈 마운팅 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 삽입부의 후면이 상기 틸팅 조정유닛의 후면보다 돌출된 렌즈 마운팅 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 삽입부의 후면이 상기 촬상 소자부의 후면보다 돌출된 렌즈 마운팅 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지지 프레임은 촬영장치의 케이스에 결합하는 복수의 결합부를 포함하는 렌즈 마운팅 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 케이스는 전방 케이스와, 상기 전방 케이스의 후방에 배치되는 후방 케이스를 포함하며,
    상기 결합부는 상기 후방 케이스에 결합되는 렌즈 마운팅 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 촬상 소자부는 전자식 셔터를 포함하는 렌즈 마운팅 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 접점은,
    피사체를 향해 상기 제1 지지 프레임으로부터 돌출된 접촉핀과,
    상기 접촉핀에 탄성력을 제공하는 판 스프링을 포함하는 렌즈 마운팅 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 마운트 플레이트는 상기 렌즈부를 고정하는 고정부가 일체로 형성된 렌즈 마운팅 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 고정부는 광축 방향과 교차하는 방향으로 돌출 형성된 렌즈 마운팅 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지지 프레임은,
    광 경로를 형성하는 통공과, 상기 통공의 둘레에 광축 방향과 경사지게 형성된 경사면을 가지는 렌즈 마운팅 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 마운트 플레이트와 상기 제1 지지 프레임 사이에 배치된 판 스프링을 더 포함하는 렌즈 마운팅 모듈.
  14. 렌즈부;
    개구를 가지는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 배치되며, 상기 렌즈부가 탈착 가능하게 장착되는 것으로서, 제1항 내지 제13항 중 어느 한항에 따른 렌즈 마운팅 모듈;을 포함하는 렌즈 교환식 촬영장치.
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