KR100225547B1 - 렌즈경통(鏡筒) - Google Patents

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KR100225547B1 KR1019910016448A KR910016448A KR100225547B1 KR 100225547 B1 KR100225547 B1 KR 100225547B1 KR 1019910016448 A KR1019910016448 A KR 1019910016448A KR 910016448 A KR910016448 A KR 910016448A KR 100225547 B1 KR100225547 B1 KR 100225547B1
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Abstract

본원 발명은 예를들면 비디오카메라에 사용되는 인너포커스식의 렌즈경통(鏡筒)에 관한 것이며, 본원 발명은 카메라의 렌즈경통에 있어서, 경통내의 광학계의 영향이 없는 공간에 광축과 평행으로 2개의 기준축을 배설하고, 이 2개의 기준축에 따라 줌용 및 포커스용의 렌즈군을 지지하는 각 렌즈홀더를 각각 슬라이드할 수 있게 지지함으로써, 2개의 기준축을 기준으로 하여 각 렌즈군을 위치결정하여 광축정밀도를 향상시킬 수 있고, 또 부품개수를 삭감하여 간단하고 초소형의 구조로 할 수 있도록 한 것이다.

Description

렌즈경통(鏡筒)
제1도는 본원 발명의 일실시예를 나타낸 렌즈경통의 단면도.
제2도는 그 정면도.
제3도는 그 배면도.
제4도는 제1도중 활살표 A-A에서 본 도면.
제5도는 제1도중 활살표 B-B에서 본 도면.
제6도는 제1도중 화살표 D-D에서 본 도면.
제7도는 제1도중 화살표 E-E에서 본 도면.
제8도는 종래예의 렌즈경통의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 렌즈경통 2, 4 : 경통
10, 11 : 기준축 12 : 줌용의 렌즈군
13 : 렌즈홀더 14 : 포커스용의 렌즈군
15 : 렌즈홀더 C : 광축
본원 발명은 예를들면 비디오카메라에 사용되는 인너포커스식의 렌즈경통(鏡筒)에 관한 것이다.
본원 발명은 카메라의 렌즈경통에 있어서, 경통내의 광학계의 영향이 없는 공간과 평행으로 2개의 기준축을 배설하고, 이 2개의 기준축에 따라 줌용 및 포커스용의 렌즈군을 지지하는 각 렌즈홀더를 각각 슬라이드할 수 있게 지지함으로써, 2개의 기준축을 기준으로 하여 각 렌즈군을 위치결정하여 광축정밀도를 향상시킬 수 있고, 또 부품개수를 삭감하여 초소형의 구조로 할 수 있도록 한 것이다.
예를들면 비디오카메라에는 마스터렌즈군등을 광축에 따라 미소이동시켜서 핀트를 신속히 맞추는 인너포커스식의 렌즈경통이 사용되고 있다. 이것을 제8도에 의해 구체적으로 설명하면, (100)은 렌즈경통이며, 이 렌즈경통(100)의 경통은 합성수지제인 원통형의 전경통(前鏡筒)(101)과, 이 전경통(101)의 후부에 연결된 합성수지제인 대략 환상(環狀)의 아이리스(iris)블록(102)과, 상기 전경통(101)에 이 아이리스블록(102)을 통하여 연결된 합성수지제인 원통형의 후경통(後鏡筒)(103)으로 구성되어 있다. 이 전경통(101)의 전부편재의 콜러부(101a)측의 내주면 중앙에는 프론트렌즈로서의 포커싱렌즈군(104)이 끼워져 장착되어 있다. 또한, 상기 아이리스블록(102)의 내주면중앙에는 콤펜세이터렌즈군(105)이 끼워져 장착되어 있다.
또, 상기 전경통(101)의 콜러부(101a)와 아이리스블록(102) 사이에는 광축 C 평행이 되도록 한쌍의 가이드축(106),(106)이 개재되어 있는 동시에, 이 아이리스블록(102)과 상기 후경통(103)의 후부편재의 콜러부(103a)사이에도 광축 C 평행이 되도록 한쌍의 가이드축(107),(107)이 개재되어 있다.
그리고, 상기 전경통(101)의 한쌍의 가이드축(1006),(106)에는 변배(變倍)기능을 가진 줌용의 베리에이터렌즈군(108)을 지지한 환판상(環板狀)의 제1의 렌즈홀더(109)를 관통시켜서 슬라이드할 수 있게 지지되어 있는 동시에, 상기 후경통(103)의 한쌍의 가이드축(107),(107)에는 합초(合焦), 보정, 결상(結傷)기능을 가진 포커스용의 마스터렌즈군(110)을 지지한 환판상의 제2의 렌즈홀더(111)를 관통시켜서 슬라이드할 수 있게 지지되어 있다.
이 제1의 렌즈홀더(109)에는 캠폴로어로서의 오목한 계합홈(109a)이 뚫려있다. 이 계합홈(109a)에는 상기 전경통(101)의 내주면에 도시하지 않은 스테핑모터에 의해 회전슬라이드하는 캠통(112)의 내주면에 경사져 돌출일체성형된 돌기부(112a)가 슬라이드할 수 있게 계합되어 있다. 이로써, 제1의 렌즈홀더(109)가 한쌍의 가이드축(106),(106)에 따라 전후로 이동하고, 이 제1의 렌즈홀더(109)에 지지되어 있는 상기 베리에이터렌즈군(108)이 광축 C에 따라 전후방향으로 이동하도록 되어 있다.
또, 상기 제2의 렌즈홀더(111)는 계지부재(113)를 통과하여 상기 후경통(103)의 콜러부(103a)에 고정된 스테핑모터(114)의 회전축의 선단측에 일체형성된 리드스크류(115)에 나사결합되어 있다. 그리고, 이 스테핑모터(114)를 구동시켜서 리드스크류(115)를 회동시킴으로써, 제2의 렌즈홀더(111)가 한쌍의 가이드축(107),(107)에 따라 광축 C 을 전후방향으로 이동시킨다. 이로 인해, 상기 제2의 렌즈홀더(111)에 지지된 마스터렌즈군(110)은 광축 C에 따라 전후방향으로 이동하도록 되어 있다.
그리고, 상기 전경통(101)에는 나사(116)를 통하여 아이리스블록(102)이 고정되어 있는 동시에, 이 아이리스블록(102)에 나사(117)를 통하여 후경통(103)이 고정되어 있다. 또, 아이리스블록(102)은 모터(118)의 회전축(118a)에 의해 상기 콤펙세이터렌즈군(105)을 개폐하는 복수매의 스로틀베인(119)을 가지고 있다. 또한, 제8도중 부호(120)은 적외선을 커트하는 로우패스필터, (121)은 CCD, (122)는 CCD기판이다.
상기 종래의 렌즈경통(100)의 경통에서는 중간에 스로틀부가 들어가는 것과 조립성을 고려하여, 전경통(101), 아이리스블록(102), 후경통(103)의 셋으로 분할되고, 각각이 몰드수지경통의 삽구부의 결합, 또는 위치결정돌기, 핀(도시생략)등으로 광축 C 의 센터링을 행하고 있으나, 광축정밀도를 고정밀도(15∼20μm 이내)로 하는 것은 전경통(101), 아이리스블록(102), 후경통(103)의 각 파트의 기계적 정밀도가 상당히 요구되어(수미크론공사), 현재의 몰드기술의 정밀도로서는 곤란하게 되어 있다.
또, 베리에이터렌즈군(108)과 마스터렌즈군(110)을 안내하는 한쌍의 가이드축(106),(106),(107),(107)도 전경통(101)과 후경통(103)에 각각 별개로 배설되어 있기 때문에, 각 렌즈군(104),(108),(105),(110)의 광축을 무조정으로 일치시켜서 조립하거나, 또 광축 C에 대해 각 렌즈군(104),(108),(105),(110)을 편심시키거나, 경사지게 하지 않고 위치결정하여 조립하는 것이 곤란한 동시에, 부품개수가 많아져서 구조가 복잡하고 대형화되는 결점이 있었다.
그래서, 본원 발명은 상기 문제점을 해결할 수 있는 렌즈경통을 제공하는 것이다.
본원 발명에 의한 렌즈경통은 경통내의 광학계의 영향이 없는 공간에 광축과 평행으로 2개의 기준축을 배설하고, 이 2개의 기준축에 따라 줌용 및 포커스용의 렌즈군을 지지하는 각 렌즈홀더를 각각 슬라이드할 수 있게 지지하고 있다.
2개의 기준축이 줌용 및 포커스용이 각 렌즈홀더의 공통의 위치 결정축이 되는 동시에 슬라이드가이드축이 된다. 이로 인해, 기준축을 기준으로 하여 렌즈경통이 무조정으로 용이하게 또한 고정밀도로 조립되어, 조립작업성이 향상된다. 또, 2개의 기준축이 위치결정축과 슬라이드가이드축을 겸하고 있으므로, 그만큼 부품개수가 삭감되어, 구조의 간소화, 초소형경량화 및 저코스트화를 도모할 수 있다.
다음에, 본원 발명의 일실시예에 대하여 도면과 함께 상술한다.
제1도에 있어서, (1)은 비디오카메라에 사용되는 렌즈경통이다.
이 렌즈경통(1)의 경통은 합성수지제인 4각통형의 전경통(2)과, 이 전경통(2)의 후부의 개구부(2b)에 결합나사고정된 합성수지제인 4각 형판상(형板狀)의 아이리스블록(3)과, 이 아이리스블록(3)에 전측둘레부를 결합나사고정한 합성수지제인 4각통상(筒狀)의 후경통(4)으로 구성되어 있다. 이 전경통(2)의 전측의 콜러부(2a)의 내주면에서는 프론트렌즈군으로서의 포커싱렌즈군(5)이 끼워져장착되어 있다. 또한, 상기 후경통(4)의 전측의 콜러(4a)의 중앙에 일체성형된 통부(4b)의 내주면에는 콤펜세이터렌즈군(6)이 끼워져 장착되어 있다. 또, 이 후경통(4)의 후부에 형성된 개구부(4c)는 중앙에 CCD(전하결합소자)(7)를 고정한 4각형판상의 CCD 블록홀더(8)를 나사(9)에 의해 장착함으로써 폐쇄되어 있다.
이리하여, 상기 전경통(2)의 콜러부(2a)의 렌즈광학계의 영향이 없는 상하부에는 광축 C 과 평행이 되도록 한쌍의 결합구멍(2c),(2d)이 형성되어 있다. 이 콜러부(2a)의 한쌍의 결합구멍(2c),(2d)에는 기준축(10),(11)이 압입되어 있다. 이 2개의 기준축(10),(11)은 스테린레스스틸을 담금질등하여 환봉상(丸棒狀)으로 형성되어 있으며, 광축 C 과 평행으로 뻗어서 아이리스블록(3) 및 후경통(4)의 콜러부(4a)를 각각 관통하여 후경통(4)내의 대략 중앙의 위치까지 달하고 있다. 그리고, 제1도중 부호(4d),(4e)는 후경통(4)의 위치결정기준공이다.
이 기준축(10),(11)의 전경통(2)내에는 변배기능을 가진 줌용의 베리에이터렌즈군(12)을 지지한 대략 환판상의 제1의 렌즈홀더(13)의 상하양단측을 관통시켜서 슬라이드할 수 있게 지지되어 있다. 또, 상기 기준축(10),(11)의 후경통(4)내에는 합초, 보정, 결상기능을 가진 포커스용의 마스터렌즈군(14)을 지지한 대략 환판상의 제2의 렌즈홀더(15)의 상하양단측을 관통시켜서 슬라이드할 수 있게 지지되어 있다. 상기 제1, 제2의 렌즈홀더(13),(15)의 상부(13a),(15a)에는 기준축(10)에 슬라이드하는 원통형의 베어링(16),(17)이 압입되어 있는 동시에, 하부에는 기준축(11)에 슬라이드하는 대략 U 자형의 가이드홈(13b),(15b)이 형성되어 있다. 그리고, 이 2개의 기준축(10),(11)은 전경통(2)과 아이리스블록(3) 및 후경통(4)을 조립할 때의 기준이 되는 동시에, 제1, 제2의 렌즈홀더(13),(15)를 광축 C에 따라 왕복 이동시키기 위한 슬라이드가이드축이 되어 있다. 또, 아래쪽에 위치하는 기준축(11)은 상기, 제1, 제2의 렌즈홀더(13),(15)를 회전규제하는 공통의 위치결정축이 되어 있다. 이로 인해, 렌즈경통(1)의 조립시에 무조정으로 각 렌즈군의 광축을 각각 일치시킬 수 있도록 되어있다.
그리고, 제1의 렌즈홀더(13)의 중앙단부에는 제4도에 나타낸 바와 같이 계지판(18)이 고정되어 있다. 이 계지판(18)의 선단의 한쌍의 협지부(18a),(18a) 사이에 경통내의 소정위치에 고정된 스테핑모터(19)의 회전축을 겸하고 있는 리드스크류(20)가 개재되어 나사결합 되어 있다. 그리고, 상기 스테핑모터(19)의 리드스크류(20)의 회동에 의해 제1의 렌즈홀더(13)가 2개의 기준축(10),(11)에 따라 전후방향으로 이동한다. 이로 인해, 상기 제1의 렌즈홀더(13)에 지지된 베리에이터렌즈군(12)이 광축 C에 따라 전후방향으로 이동하여 파워줌으로서 사용되도록 되어 있다.
또, 상기 제2의 렌즈홀더(15)는 후경통(4)내에 있어서 CCD 블록홀더(8)의 중앙에 CCD (7)를 에워싸도록 돌출하여 로우패스필터(21)를 지지한 필터홀더(22)에 장착된 리니어액튜에이터(25)에 의해 2개의 기준축(10),(11)에 따라 광축 C 의 전후방향으로 이동한다. 이로인해,상기 제2의 렌즈홀더(15)에 지지된 마스터렌즈군(14)은 광축 C에 따라 전후방향으로 이동하여 오토포커스로서 사용되도록 되어 있다. 그리고, 상기 리니어액튜에이터(25)는 필터홀더(22)에 고정된 요크(26)와, 요크(26)의 내면에 고정된 마그네트(27)와, 제2의 렌즈홀더(15)에 다이렉트로 고정되어 상기 요크(26)와 마그네트(27) 사이에 삽입된 코일(28)로 구성되어 있다.
또, 상기 아이리스블록(3)은 전경통(2)의 후부의 개구부에 결합나사고정되는 합성수지제인 장방형의 베이스(30)를 가지고 있다. 이 베이스(30)의 대략 중앙에 형성된 개구부(30a)는 이 베이스(30)의 이 면측에 핀(31)으로 요동할 수 있게 지지된 2매의 스로틀베인(32),(32)에 의해 개폐할 수 있게 되어 있다. 이 각 스로틀베인(32)에 형성된 원호형의 홈구멍(32a)에 이 각 스로틀베인(32)을 회동시키는 회전링(33)의 각 핀부(33a)가 삽입계합되어 있다. 그리고, 상기 회전링(33)이 액튜에이터(34)의 구동에 의해 베이스(30)의 이면의 개구부(30a)의 주위를 회전함으로써 상기 각 스로틀베인(32)의 상기 베이스(30)의 개구부(30a)를 개폐하도록 되어 있다. 그리고, 제5도중 부호(30a),(30b)는 베이스(30)에 형성된 아이리스블록용의 위치결정기준공이다.
또한, 상기 회전링(33)의 외주면측의 이면에는 자기구배를 가진 자석(35)이 접착제등에 의해 고착되어 있다. 이 자석(35)에 소정클리어런스 떨어져서 대향하는 커버(36)에 홀소자(37)가 고정되어 있다.
그리고, 상기 각 스로틀베인(32),(32)의 개폐시에 회전링(33)이 회전하면 홀소자(37)의 위치에서의 상기 자석(35)의 자속이 변화한다.
이 자석(35)의 자속의 변화를 상기 홀소자(37)로 검출함으로써 스로틀베인(32)에 의한 스로틀량이 검출되도록 되어 있다.
이상 실시예의 렌즈경통(1)에 의하면, 줌용의 베리에이터렌즈군(12), 포커스용의 마스터렌즈군(14)을 지지하는 제1, 제2의 렌즈홀더(13),(15)가 이동하는 2개의 기준축(10),(11)에 공통의 위치결정축과 슬라이드가이드축의 2가지 기능을 부여하였으므로, 그만큼 종래의 것과 비교하여 부품개수를 삭감할 수 있고, 렌즈경통(1) 전체의 구조의 간소화, 초소형경량화 및 저코스트화를 도모할 수 있다.
또, 렌즈경통(1)을 조립하는 경우에 전경통(2)의 콜러부(2a)의 한쌍의 결합구멍(2c),(2d)에 압입된 2개의 기준축(10),(11)에 제1의 렌즈홀더(13), 아이리스블록(3), 후경통(4), 제2의 렌즈홀더(15)를 차례로 삽입하여 조립하기만 하면 되는 간단한 작업에 의해 각 렌즈군(5),(12),(6),(14)의 광축을 각각 일치시킬 수 있다. 따라서, 상기 전경통(2)의 콜러부(2a)에 압입된 2개의 기준축(10),(11)에 따라서, 장착되는 렌즈홀더(12), 아이리스블록(3), 후경통(4), 제2의 렌즈홀더(15)의 각 파트가 무조정으로 위치결정되고, 각 렌즈군(5),(12),(6),(14)의 광축을 무조정으로 각각 일치시킬 수 있으므로, 고정밀도의 렌즈경통(1)을 간단한 작업에 의해 조립할 수 있다. 이로써, 전후의 경통(2),(4)이나 아이리스블록(3) 및 제1, 제2의 렌즈홀더(13),(15)등의 각 파트의 정밀도공차를 완하해도, 화상의 한족흐림, 센터어긋남, 흔들림등이 없은 고정밀도의 렌즈경통(1)을 저코스트로 제공할 수 있다.
그리고, 상기 실시예에 의하면, 베리에이터렌즈군을 지지하는 제1의 렌즈홀더를 이동시키는 구동원으로서 스테핑모터를 사용하였으나, 구동원은 스테핑모터에 한정되지 않는다.
또, 전경통의 콜러부에 2개의 기준축을 압입에 의해 고정하였으나, 접착제등으로 고정해도 된다. 이 압입 또는 접착에 의해 고정하는 경우에 고정할 길이를 충분히 취할 수 없을 때에는, 전경통과 아이리스블록에 삽구결합부를 배설하여 축의 전도를 규제하도록 해도 된다.
또한, CCD 의 위치는 렌즈군보다 비교적 느슨하게(30∼40μm 정도) 되어 있으나, 2개의 기준축을 CCD 블록홀더측까지 연장하여 CCD 블록홀더도 2개의 기준축으로 위치결정하도록 해도 된다.
또한, 비디오카메라에 사용되는 렌즈경통에 대하여 설명하였으나, 스틸카메라에 이 렌즈경통을 적용할 수 있는 것은 물론이다.
이상과 같이 본원 발명의 렌즈경통에 의하면, 경통내의 광학계의 영향이 없는 공간에 광축과 평행으로 2개의 기준축을 배설하고, 이 각 기준축에 따라 줌용 및 포커스용의 렌즈군을 지지하는 각 렌즈홀더를 각각 이동할 수 있게 배설하였으므로, 2개의 기준축을 줌용 및 포커스용의 각 렌즈홀더의 공통의 위치결정축으로 할 수 있는 동시에, 공통의 슬라이드 가이드축으로할 수 있다. 이로써, 각 기준축을 기준으로 하여 렌즈경통을 무조정으로 고정밀도로 조립할 수 있으므로, 조립작업성을 향상시킬 수 있다.
또, 2개의 기준축이 각 렌즈홀더의 위치결정축과 슬라이드가이드축을 겸용하고 있으므로, 그 만큼 부품개수를 삭감할 수 있고, 렌즈경통전체의 간소화, 초소형화 및 저코스트화를 한층 더 도모할 수 있다.

Claims (1)

  1. 전방 하우징 부재와 후방 하우징 부재를 포함하는 렌즈 경통 하우징; 상기 렌즈 경통 하우징 내에 장착된 구동 전원; 상기 렌즈 경통 하우징 내에서 지지되고 상기 렌즈 경통의 광축과 평행하게 연장되는 제1 및 제2 기준축; 및 상기 렌즈 경통 하우징 내에 장착된 다수의 렌즈군을 포함하고, 상기 렌주군은 제1의 광학적 특성을 가지는 제1군과 제2의 광학적 특성을 가지는 제2군을 포함하고, 상기 제1 및 제2 렌즈군은 줌 동작(zooming)과 초점 조절을 하며 별도의 렌즈 홀더에 의해 지지되고, 상기 렌즈 홀더는 상기 구동 전원이 동작함에 따라 상기 기준축을 따라 상호 이동할 수 있도록 상기 기준축에 장착되는 카메라의 렌즈경통.
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