(57)【要約】【課題】  低電力化、スリム化が可能で、安定した動作が可能な光学ズーム装置を提供すること。 【解決手段】  本発明は、複数のレンズと、該複数のレンズを固定させるためのレンズハウジングと、該レンズハウジングに隣接して配置される第１の磁性体と、該第１の磁性体から離隔され、前記レンズハウジングに動軸に沿って隣接して配置される第２の磁性体と、第１及び第２の磁性体の間に配置され、流される電流によって動軸に沿ってレンズハウジングを前後に移動させるための移動手段と、を含むことを特徴とする光学ズーム装置を提供する。【選択図】  図１
2006058897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズと、
前記複数のレンズを固定させるためのレンズハウジングと、
前記レンズハウジングに隣接して配置される第１の磁性体と、
前記第１の磁性体から離隔され、前記レンズハウジングに動軸に沿って隣接して配置される第２の磁性体と、
前記第１及び第２の磁性体の間に配置され、流される電流によって動軸に沿って前記レンズハウジングを前後に移動させるための移動手段と、
を含むことを特徴とする光学ズーム装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の磁性体は、前記レンズハウジングの縁に位置されることを特徴とする請求項１記載の光学ズーム装置。
【請求項３】
前記移動手段は、前記レンズハウジングの縁を取り囲むことを特徴とする請求項１記載の光学ズーム装置。
【請求項４】
前記移動手段は、前記動軸に沿って、前記レンズハウジングを前後方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の光学ズーム装置。
【請求項５】
前記レンズハウジングは、円筒状とされて外周面に一つ以上の第１の溝が形成され、前記各第１の溝に第３の磁性体が位置されること
を特徴とする請求項１記載の光学ズーム装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の磁性体の内周面に対向する前記第３の磁性体の一面は、前記第１及び第２の磁性体と同一の極性であることを特徴とする請求項５記載の光学ズーム装置。
【請求項７】
前記第１の溝は、第１及び第２の磁性体に対応する位置で前記レンズハウジングの外周面に沿って環状に形成されることを特徴とする請求項５記載の光学ズーム装置。
【請求項８】
前記第１の溝は、前記動軸と平行した方向に、前記レンズハウジングの外周面に沿って形成されることを特徴とする請求項５記載の光学ズーム装置。
【請求項９】
前記移動手段は、中心部に中空が形成された環状とされ、前記移動手段の中空には、前記レンズハウジングの長軸が、前記動軸に一致するように貫通されることを特徴とする請求項１記載の光学ズーム装置。
【請求項１０】
前記移動手段は、非磁性体と、前記非磁性体の縁を巻き取る複数のコイルを含むことを特徴とする請求項９記載の光学ズーム装置。
【請求項１１】
前記移動手段は、前記レンズハウジングが貫通する中空の縁の前記動軸方向に形成された複数のＣ形溝をさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の光学ズーム装置。
【請求項１２】
前記非磁性体は、内周面上に前記レンズハウジングの外周面に噛み合うように形成され、前記レンズハウジングを前記動軸に沿ってガイド移動させるための複数のガイド装置を含むことを特徴とする請求項１１記載の光学ズーム装置。
【請求項１３】
前記各ガイド装置は、
前記非磁性体の内周面に形成されたガイド溝と、
前記ガイド溝内に挿入された弾性手段と、
前記ガイド溝にその一部が前記レンズハウジングの外周に接するように挿入され、前記弾性手段から加えられる弾性力によって前記レンズハウジングの外周面に密着されるガイドボールと、
を含むことを特徴とする請求項１２記載の光学ズーム装置。
【請求項１４】
前記非磁性体は、前記Ｃ形溝の縁に沿って前記動軸に垂直方向に延長された複数のガイド刃を含み、前記各コイルはそれぞれ前記該当ガイド刃の周囲を巻き取ることを特徴とする請求項１１記載の光学ズーム装置。
【請求項１５】
前記第３の磁性体は、前記第１及び第２の磁性体の面と対向する面が相互に同一の極性を有することで、前記第１及び第２の磁性体が、前記光チューブから離隔された間隔を維持することを特徴とする請求項５記載の光学ズーム装置。
【請求項１６】
前記第１及び第２の磁性体の対向する一面は同一の極性を有し、前記第１及び第２の磁性体は、中心部に動軸方向に貫通する中空が形成された環状構造であることを特徴とする請求項１記載の光学ズーム装置。
【請求項１７】
前記光学ズーム装置は、
中心部を貫通する中空を含む円筒状で、前記中空の貫通方向と前記動軸とが一致し、前記中空内部に前記複数のレンズ、レンズハウジング、第１及び第２の磁性体、移動手段を実装する外部ハウジングをさらに含み、
前記外部ハウジングの内周面上に、前記第１及び第２の磁性体が支持されることを特徴とする請求項１記載の光学ズーム装置。
【請求項１８】
光学ズームカメラレンズモジュールを含む携帯通信装置における前記光学ズームカメラレンズモジュールであって、
複数のレンズと、
これら複数のレンズを固定させるためのレンズハウジングと、
前記レンズハウジングに隣接して配置される第１の磁性体と、
前記第１の磁性体から離隔され、前記レンズハウジングの周囲に動軸に沿って配置される第２の磁性体と、
前記レンズハウジングを取り囲み、前記第１及び第２の磁性体の間に配置されて流される電流によって前記動軸に沿って前記レンズハウジングを前後に移動させるための移動手段と、
を含むことを特徴とする携帯通信装置。
【請求項１９】
前記移動手段は、
前記移動手段に直流電流を流すための直流電源と、
前記移動手段に流す直流電流の大きさと極性とを制御するための可変電圧器と、
を含むことを特徴とする請求項１８記載の携帯通信装置。
【請求項２０】
前記移動手段がソレノイドを含むことを特徴とする請求項１８記載の携帯通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用通信装置に関するもので、特に、光学ズームカメラレンズモジュールを本体に採用しても小型化やスリム化に有利な携帯通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の“携帯通信装置”は、使用者が携帯しつつ相手方と無線通信を遂行することができる電子装置を意味する。このような携帯用通信装置は、携帯性を考慮してより小型化、スリム化、及び軽量化の傾向にあり、より多様な機能を有するマルチメディアに向けて進化している。特に、今後の携帯用端末機は、小型化、軽量化、多機能、多目的で使用され、多様なマルチメディア環境やインターネット環境に適応されるように変形されることであろう。なお、携帯用端末機は、老若男女、世界のどこでも通用される電子装置であって、常に携帯する必需品として認識されてきている。
【０００３】
一般化された従来の携帯用通信装置は、外形により、例えば、バー（ｂａｒ）タイプ、フリップ（ｆｌｉｐ）タイプ、及びフォールダ(ｆｏｌｄｅｒ)タイプの通信装置に分類される。バータイプの通信装置は、単一のハウジングがバー形で構成される。フリップタイプの通信装置は、バー形のハウジングにヒンジ装置によってフリップが回転可能に構成される。フォールダタイプの通信装置は、単一のバー形ハウジングにフォールダがヒンジ装置によって回転可能に連結されて折り畳まれる方式で構成される。
【０００４】
また、携帯用通信装置は、開閉方式により回転形(ｒｏｔａｔｉｏｎ-ｔｙｐｅ)又はスライディング形(ｓｌｉｄｉｎｇ-ｔｙｐｅ)の通信装置に分類される。回転形通信装置は、２つのハウジングが対面する状態を継続して維持したまま、回転可能に連結されて開閉される。スライディング形通信装置は、２つのハウジングが長手方向にスライディングして開閉される。このように多様に分類された通信装置は、当該分野で通常の知識を持つ者には容易に理解できることであろう。
【０００５】
なお、従来の携帯用通信装置は、音声通信機能以外にも高速のデータを通信可能な構造に変換されている。すなわち、消費者の要求が増大するに従って、高速データを伝送する無線通信技術を用いるサービスが提供されてきている。
【０００６】
現在、従来の携帯用通信装置にカメラレンズが採用されて映像信号などの伝送サービスが遂行されている。普遍化された携帯用通信装置は、カメラレンズモジュールを外装形や内装形に備えて、相手方との映像通話や希望する被写体の撮影機能が遂行可能になる。そのうえ、光学ズームカメラレンズモジュールを備える携帯用通信装置も提案されている。
【０００７】
上述した光学ズームカメラレンズモジュールに適用するための光学ズーム装置は、ステッピングモーター(ｓｔｅｐｐｉｎｇ  ｍｏｔｏｒ)のような機械的構造や圧電（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ）現象を用いる装置が提案されている。このステッピングモーターを用いる機械的光学ズーム装置に関する発明が、Ｏｓｈｉｍａらにより特許登録された特許文献１の“Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｓｙｓｔｅｍ  ｏｆ  ｚｏｏｍ  ｌｅｎｓ  ｆｏｒ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｔｉｌｌ  ｃａｍｅｒａｓ”に詳しく開示されている。 
【０００８】
携帯用通信装置は、充電された電池によって駆動される電子装置であって、各個人の携帯装置である。したがって、電力消耗、かさ、便宜性などが重要な要素として作用している。
【０００９】
しかしながら、従来の光学ズーム装置を携帯用無線端末機の本体に装着すると、本体が所定の厚さ以上の厚さを有しなければならないという問題点がある。具体的に説明すると、光学ズーム原理を用いてカメラレンズモジュールを本体に設けると、本体の厚さがカメラレンズの光学ズーム距離を考慮して本体の厚さが設定されるという問題が発生する。これは、携帯通信装置の小型化及びスリム化に逆行する結果をもたらす。
【００１０】
なお、ステッピングモーターを用いる光学ズーム装置は、騒音と振動が不可避で、スリム化が容易でないという問題がある。これら問題を解決するために、圧電現象を用いる光学ズーム装置も提案されているが、ズーム動作が不安定で、電力消耗が大きくなるという問題点がある。
【特許文献１】米国特許第６，７６２，８８８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記した従来の問題を解決するために、本発明の目的は、低電力化、スリム化が可能で、安定した動作が可能な光学ズーム装置を提供することにある。 
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明は、複数のレンズと、前記複数のレンズを固定させるためのレンズハウジングと、前記レンズハウジングに隣接して配置される第１の磁性体と、前記第１の磁性体から離隔され、前記レンズハウジングに動軸に沿って隣接して配置される第２の磁性体と、前記第１及び第２の磁性体の間に配置され、流される電流によって動軸に沿って前記レンズハウジングを前後に移動させるための移動手段と、を含むことを特徴とする光学ズーム装置を提供する。この移動手段は、流される電流によってレンズハウジングが前後に移動されるように制御する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による光学ズーム装置は、騒音を減少させるだけでなく、適用される製品のスリム化が可能な利点がある。より具体的には、本発明は、移動手段に流される直流電流の大きさと方向とを一定周期に変化させることによって、ソレノイドの一種の移動手段を振動させる。この振動によって、レンズハウジングの移動力を生成する。すなわち、レンズハウジングは移動手段の振動による慣性力を用いて移動されることによって、電力の消耗が最小化され、よりスリム化された携帯通信装置に適用が可能になる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
以下の説明において、本発明に関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明が、本発明の要旨を不明瞭にする場合には、その詳細な説明を省略する。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態による光学ズーム装置を示す断面図である。図２は、図１に示した光学ズーム装置を示す斜視図である。図１及び図２を参照すると、本発明の第１実施形態による光学ズーム装置１００は、複数のレンズ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１６１ａ，１６１ｂと、該当レンズ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃを固定させるためのレンズハウジング１１０と、第１の磁性体１３０と、第１の磁性体１３０から離隔された第２の磁性体１４０と、レンズハウジング１１０を取り込み、第１及び第２の磁性体１３０，１４０の間に配置されて、流される電流によって動軸に沿ってレンズハウジング１１０を前後に移動させるための移動手段１２０と、外部ハウジング１５０と、イメージセンサー１７１と、紫外線フィルタ１８１と、回路基板１７０と、光チューブ１６０と、支持部材１８０と、を含む。 
【００１７】
イメージセンサー１７１は、複数のレンズ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１６１ａ，１６１ｂを通じて入力された光信号を検出する。紫外線フィルタ１８１は、入力される光信号のうち紫外線を遮断する役割を果たす。回路基板１７０は、光信号を電気信号に検出する。光チューブ１６０は、レンズハウジング１１０に固定されないレンズ１６１ａ，１６１ｂを固定させ、外部ハウジング１５０の内部に実装される。支持部材１８０は、一端部に回路基板１７０が装置され、他端部に外部ハウジング１５０が挿入固定される。 
【００１８】
第１及び第２の磁性体１３０、１４０は、中心部の動軸方向に中空（ｈｏｌｌｏｗ）が形成された環状構造を有する。第１及び第２の磁性体１３０、１４０の中空は、それぞれ予め定められた間隔で離隔されるようにレンズハウジング１１０によって貫通される。また、第１及び第２の磁性体１３０、１４０は、対面する一面が同一の極性を有することによって、第１及び第２の磁性体１３０、１４０の間には磁場が形成される。第１及び第２の磁性体１３０、１４０は、永久磁石又はソレノイドなどを含むことができる。 
【００１９】
外部ハウジング１５０は、中心部を貫通する中空が形成された円筒状であって、中空の貫通方向と動軸とが一致する。外部ハウジング１５０は、内周面上に第１及び第２の磁性体１３０、１４０が支持される。
【００２０】
図３〜図６は、図１に示した移動手段１２０の構造を説明するための図である。図３〜図６を参照すると、移動手段１２０は、中心部を貫通する中空が形成された円筒状の非磁性体１２１と、この非磁性体１２１の外周面を巻き取る複数のコイル群１２５と、を含む。移動手段１２０は、直流電流を提供するための直流電源２３０と、直流電流の大きさと方向とを制御するための可変電圧器２２０とが接続される。
【００２１】
非磁性体１２１は、中心部に形成された中空の周辺に動軸方向に貫通する複数のＣ形溝１２３と、このＣ形溝１２３の縁に従って動軸と平行方向に延長された複数のガイド刃１２１ａ，１２１ｂと、Ｃ形溝１２３の間に非磁性体１２１から動軸と平行方向に延長された複数の突起１２４と、複数のガイド装置２１０と、を含む。
【００２２】
ガイド装置２１０は、非磁性体１２１の内周面に形成されたガイド溝２１１と、このガイド溝２１１内に挿入された弾性手段２１２と、ガイド溝２１１に挿入されて、弾性手段２１２から加えられる弾性によってレンズハウジング１１０の外周面に密着されるガイドボール２１３と、を含む。すなわち、ガイド装置２１０は、非磁性体１２１の内周面上に、レンズハウジング１１０の外周面と噛み合うように形成され、レンズハウジング１１０を動軸に沿ってガイド移動させる。ガイド装置２１０は、非磁性体１２１がレンズハウジング１１０の外周面に密着されるように、３個以上が設けられる。ガイド装置２１０は、最小限１２０度以内の間隔を有するように離隔される。
【００２３】
各コイル群１２５は、該当ガイド刃１２１ａ，１２１ｂと該当突起１２４を巻き取り、流される直流電流によって磁場を形成する。移動手段１２０は、流される直流電流の極性及び大きさにより、磁場の方向と力の方向とが調節可能なソレノイドなどが使用可能である。 
【００２４】
移動手段１２０は、直流電源２３０から流される直流電流によって予め定められた方向の磁場を生成する。磁場の生成方向と強さとは、直流電流の電極と大きさとを可変電圧器２２０によって制御することで調節可能である。 
【００２５】
図７は、図１に示したレンズハウジング１１０を示す斜視図である。図７を参照すると、レンズハウジング１１０は円筒状で、外周面に一つ以上の第１の溝１１１が形成され、各第１の溝１１１に該当第３の磁性体１１２が安着される。第１及び第２の磁性体１３０，１４０の内周面に対向する各第３の磁性体１１２の一面１１２ａは、第１及び第２の磁性体１３０，１４０の内周面と同一の極性を有する。第１の溝１１１は、動軸と平行した方向に、レンズハウジング１１０の外周面に沿って形成された帯状又はレンズハウジング１１０の外周面の縁に沿って、環状に形成される。 
【００２６】
図８は、本発明の第２実施形態による携帯通信装置を示す斜視図である。図９は、図８に示した光学ズーム装置の動作を説明するための断面図である。図８及び図９を参照すると、本発明の第２実施形態による携帯通信装置３００は、本発明の第１実施形態による光学ズーム装置４００と、本体３１０とを含む。  
【００２７】
光学ズーム装置４００は、該当レンズ(図示せず)を固定させるためのレンズハウジング４１０と、このレンズハウジング４１０の縁に配置される第１の磁性体４３０と、第１の磁性体４３０から離隔され、レンズハウジング４３０の縁に動軸に沿って配置される第２の磁性体４４０と、レンズハウジング４１０を取り囲み、第１ 及び第２の磁性体４３０，４４０の間に配置されて、流される電流によって、動軸に沿ってレンズハウジング４１０を前後に移動させるための移動力を生成する移動手段４２０と、を含む。
【００２８】
レンズハウジング４１０は、その中空が動軸と一致するように整列され、レンズハウジング４１０の外周面に第２の磁性体４４０、移動手段４２０、及び第１の磁性体４３０が順次に挿入される。第１及び第２の磁性体４３０，４４０の対向する一面４３０ｂ，４４０ｂは、同一の極性を有することによって相互に押し出す反発力（ｒｅｐｕｌｓｉｖｅ  ｆｏｒｃｅ）が形成される。第３の磁性体４１２の第１の面４１２ａと、この第１の面４１２ａに対面する第１及び第２の磁性体４３０，４４０の内周面４３０ａ，４４０ａとは、同一の極性を有する。第１及び第２の磁性体４３０，４４０と第３の磁性体４１２との間にも、相互に押し出すように反発力が形成される。一方、移動手段４２０は、非磁性体４２１の内周面に形成されたガイド装置(図示せず)が、レンズハウジング４１０に密着される。それにより、移動手段４２０とレンズハウジング４１０との間に摩擦力Ｆ２が発生する。第１及び第２の磁性体とレンズハウジングとの間にも摩擦力Ｆ１が発生する。 
【００２９】
移動手段４２０は、直流電流が流されることによって、動軸と水平方向に移動力Ｆを生成するようになる。移動手段４２０は、生成された移動力Ｆをレンズハウジング４１０に提供する。上述した移動力Ｆは、移動手段４２０に加えられる直流電流の方向に従って制御される。また、移動力Ｆは、レンズハウジング４１０と移動手段４２０との間の摩擦力Ｆ２によって、移動手段４２０からレンズハウジング４１０に伝達される。 
【００３０】
図１０は、図９に示した光学ズーム装置４００の動作を説明するためのグラフである。図１０を参照して、光学ズーム装置４００の動作を、移動手段４２０に流される直流電流の変化による加速過程と、慣性過程とに区分して説明する。 
【００３１】
加速過程は、移動手段４２０で生成される移動力を徐々に増加させ、上記した移動力をレンズハウジング４１０に伝達するための過程を意味する。上記の移動力は、移動手段４２０に流される直流電流の大きさ変化に比例する。 
【００３２】
＜数式１＞
Ｆ２＞Ｆ＞２Ｆ１
【００３３】
移動手段４２０によって生成された移動力が、第１及び第２の磁性体４３０，４４０とレンズハウジング４１０との間の摩擦力Ｆ１より大きくなると、移動手段４２０は徐々に加速される。また、レンズハウジング４１０も、移動手段４２０によって加速される。可変電圧器５２０は、移動手段４２０に加えられる直流電流の大きさと極性とを必要に応じて制御する役割を遂行する。 
【００３４】
慣性過程では、レンズハウジング４１０を加速させる移動手段４２０の動作は、瞬間的に停止される。それにより、レンズハウジング４１０と移動手段４２０との間に生成された摩擦力Ｆ２が消失する。レンズハウジング４１０が受信した移動力の方向に、持続的に移動させる静止慣性力を生成する過程を意味する。
【００３５】
移動手段４２０に流される直流電流を急激に遮断すると、瞬間的にレンズハウジング４１０に移動力を伝達する移動手段４２０は、動作を止めるようになる。しかしながら、移動力を受信したレンズハウジング４１０には、一定距離をさらに移動しようとする静止慣性力が作用するようになる。
【００３６】
＜数式２＞
２Ｆ１＞ＦＢ＞静止慣性力
【００３７】
上記＜数式２＞は、静止慣性力とＦ１との摩擦力の関係を説明するための式である。静止状態の移動手段４２０は、瞬間的に進行する方向とは逆方向に進行（ＦＢ）することによって、レンズハウジング４１０は、静止慣性による移動力Ｆの作用をより大きく受けるようになる。
【００３８】
移動手段４２０が瞬間的に逆方向に進行（ＦＢ）すると、移動手段４２０とレンズハウジング４１０との間の摩擦力Ｆ２が消失され、瞬間的な滑り（ｓｌｉｐ）が発生する。すなわち、レンズハウジング４１０は、静止慣性力をより大きく受けるようになる反面、移動手段４２０は、移動力の進行方向とは逆方向に進行（ＦＢ）するようになる。移動手段４２０は、流される直流電流の方向に従って移動力Ｆの作用方向又は上述した移動力Ｆの進行方向とは逆方向に進行（ＦＢ）することができる。
【００３９】
つまり、移動手段４２０に流される直流電流は、上述したような加速過程及び慣性過程を一定周期で反復して変化させることによって、移動手段４２０が、一種の振動子のような役割を遂行するようになる。すなわち、移動手段４２０の振動は、レンズハウジング４１０の静止慣性力を活性化させて、レンズハウジング４１０を動軸に沿って移動可能にする。なお、移動手段４２０の振動方向は、流される直流電流の極性の変化によって制御される。
【００４０】
本発明による移動手段４２０を含む光学ズーム装置４００は、移動手段４２０に流される直流電流を制御し、移動手段４２０を一種のソレノイド振動子で作動させる。また、ズーム動作の方向を制御する場合には、上述した加速過程で直流電流の方向を逆にすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態による光学ズーム装置を示す断面図である。
【図２】図１に示した光学ズーム装置を示す斜視図である。
【図３】図１に示した光学ズーム装置の移動手段を示す平面図である。
【図４】図１に示した光学ズーム装置の移動手段を示す斜視図である。
【図５】図３に示した光学ズーム装置の移動手段の一部のみを拡大して示す部分図である。
【図６】図１に示した光学ズーム装置の移動手段を示す側面図である。
【図７】図１に示した光学ズーム装置のレンズハウジングを示す斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態による光学ズーム装置を含む携帯通信装置を示す図である。
【図９】図８に示した光学ズーム装置を示す断面図である。
【図１０】図９に示した光学ズーム装置の動作を説明するために示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１００，４００  光学ズーム装置
１１０，４１０  レンズハウジング
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１６１ａ，１６１ｂ  レンズ
１１２，４１２  第３の磁性体
１２０，４２０  移動手段
１２１  非磁性体
１２１ａ，１２１ｂ  ガイド刃
１２３  Ｃ形溝
１３０，４３０  第１の磁性体
１４０，４４０  第２の磁性体
２３０  直流電源
３００  形態通信装置
４３０ｂ，４４０ｂ  面
【図１】
2006058897.tif 000003
【図２】
2006058897.tif 000004
【図３】
2006058897.tif 000005
【図４】
2006058897.tif 000006
【図５】
2006058897.tif 000007
【図６】
2006058897.tif 000008
【図７】
2006058897.tif 000009
【図８】
2006058897.tif 000010
【図９】
2006058897.tif 000011
【図１０】
2006058897.tif 000012