KR100307614B1

KR100307614B1 - 더블 헬리코이드가 형성된 링을 가지는 줌 렌즈 경통구조

Info

Publication number: KR100307614B1
Application number: KR1019990042525A
Authority: KR
Inventors: 김성태; 최승욱; 조내진
Original assignee: 이중구; 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 1999-10-02
Filing date: 1999-10-02
Publication date: 2001-10-29
Also published as: KR20010035789A

Abstract

줌 카메라를 위한 줌 렌즈 경통 구조체는 상기 카메라의 몸체에 고정되는 고정 바렐(10)과 두 개의 헬리코이드부(39, 36)가 그 내주면에 형성된 더블 헬리코이드링(30)을 가진다. 상기 더블 헬리코이드링(30)은 상기 고정 바렐내에 장착되며, 그 안에서 회전이동된다. 전군렌즈 지지체(60)와 후군 렌즈 지지체(50)는 상기 헬리코이드링(30)의 내면의 각각의 헬리코이드부(39, 36)와 나사결합된다. 또한 상기 줌 카메라를 위한 줌 렌즈 경통 구조체는 상기 전군 렌즈 지지체(60)와 후군 렌즈 지지체(50)를 가이드 하는 가이드 수단(20, 40)을 가진다. 그러므로, 상기 전군 렌즈 지지체(60)와 상기 후군 렌즈 지지체(50)는 상기 가이드 수단(20, 40)에 의하여 가이드 되면서 상기 헬리코이드링(30)의 내면의 각각의 헬리코이드부(39, 36)의 리드를 따라 이동한다. 그 결과 렌즈군의 이동상 변곡점을 가지지 않아 원할한 줌 동작을 이룬다. 본 발명에 의한 줌 렌즈 경통 구조체는 선형의 줌 궤적을 그리며 이동 하므로, 선택된 줌 단에서 줌 보상을 하기 위한 셔터블락(75)을 가진다.

Description

더블 헬리코이드가 형성된 링을 가지는 줌 렌즈 경통구조{A zoom lens barrel structure having a ring on which double helicoids are formed}

본 발명은 줌 카메라(zoom camera)에 사용되는 줌 렌즈 경통구조(zoom lens barrel structure)에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 두 개의 헬리코이드가 그 내주면에 형성된 링을 가지는 줌 렌즈 경통구조에 관한 것이다.

줌 렌즈라 함은, 카메라에 있어서, 일정한 범위로 초점 거리를 변화시킴으로써 화상의 배율을 달리하여 촬영할 수 있게 만든 것을 말하며, 다양한 초점거리(variable-focal length)를 가지게 하는 렌즈구조를 일??는다.

이러한 줌 렌즈는 볼록 렌즈군인 전군 렌즈(front lens group)와 오목 렌즈군인 후군 렌즈(rear lens group)를 가지고 이들의 상대적 이동에 의하여 이들 렌즈 사이의 거리 및 카메라 몸체에 고정된 필름면 사이의 거리를 조정하여 줌(zoom)을 달성한다.

종래의 줌 렌즈에는 렌즈군을 이동시키는 두 개의 스크류축과 동력 절환 메카니즘을 가지는 종류의 것이 있다. 이러한 줌 렌즈 구조에 따르면 각각의 렌즈 그룹은 각각 별개의 스크류축의 회전을 따라 이동되어 줌을 달성한다. 줌 작동이 완료되면 상기 동력절환 메카니즘에 의하여 하나의 스크류만이 구동되어 일 렌즈를 이동시켜 포커싱을 완료한다. 그러나, 이러한 줌 렌즈 구조에서는 고배율을 위해서는 줌 렌즈의 이동거리가 길어지게 되며, 또한 동력절환 메카니즘의 구성이 상대적으로 복잡하며 그 장착을 위한 공간의 확보가 필요하여 카메라의 컴팩트화가 어렵게 된다.

또 다른 줌 렌즈구조에는 카메라 몸체에 고정된 고정베럴과 이에 결합되는 캠 베럴(cam barrel)을 가지고 상기 캠 베럴의 내주면에는 캠홈(cam groove)이 형성되고 상기 캠홈이 렌즈군에 결합되는 것이 있다. 이러한 줌 렌즈구조에서는 그 렌즈군이 필름면에 대하여 비선형의 궤적을 그리면서 이동한다. 도 1은 그러한 줌렌즈 경통구조에 따른 전군 렌즈와 후군렌즈의 필름면에 대한 궤적을 보인다. 여기서, 전군렌즈는 캠베럴에 형성된 헬리코이드에 결합되어 있어, 그 헬리코이드부의 리드량과 동일한 기울기를 가지고 필름면에 대하여 선형의 궤적(6)을 그리며 이동하고 있다. 또한 후군렌즈는 캠 베럴 내주면에 형성된 캠홈을 따라 필름면에 대하여 비선형의 궤적(4)을 따라 이동하고 있다. 본 줌 렌즈 경통구조에서, 그 포커싱(focusing)은 셔터 블락에 장착된 모터에 의하여 전군 렌즈를 이동하는 보상을 함으로써 이루고 있다. 선도(8)은 상기 포커싱 보상을 나타내는 궤적이다.

이와 같이 렌즈군이 캠 베럴에 형성된 캠홈을 따라 이동하는 경우는 그 캠 곡선이 변하는 변곡점에서 줌 작동시 캠에 상대적으로 과부하가 걸리게 되고 이에따라 줌 작동이 원할하지 못하다. 또한 이와 같은 줌 렌즈 베럴 구조에 있어서는, 음각인 캠홈과 양각인 헬리코이드가 동시에 캠베럴의 내주면에 형성되어 있다. 이러한 경우, 음각을 이루기 위한 살두께를 캠베럴이 가져야 하고, 이러한 살두께에 대하여 그 양각이 형성되어야 하므로, 캠 베럴의 전체 살두께는 음각인 캠홈형성을 위한 살두께에다가 양각인 헬리코이드부의 두께를 합한 것이되어, 캠베럴의 살두께를 최소화 하는데는 한계를 지닌다.(도 10의 (a) 참조) 따라서, 그 만큼 카메라의 컴팩트화를 달성하기가 어려워진다.

본 발명은 종래의 줌렌즈 구조가 가지는 상술한 문제를 해결하고자 하는 것이다. 본 발명의 목적은 고배율을 달성하면서 컴팩트화를 이룰 수 있고 또한 렌즈군의 경통내의 이동시 변곡점에 따른 과부하 현상이 방지되어 원할한 줌 작동을 이룰수 있는 그러한 줌 렌즈 경통구조를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 줌 카메라에 장착되는 줌 렌즈 베럴구조는 상기 카메라에 고정 결합되는 고정베럴을 가진다. 또한 상기 고정베럴에 회전이동할 수 있도록 결합되는 더블 헬리코이드링을 가지는데, 이는 서로 리드각이 다른 제 1 및 제 2 헬리코이드부를 가진다. 본 발명의 실시예에서, 상기 고정 베럴은 그 내주면에 헬리코이드부가 형성되고, 상기 더블 헬리코이드링은 그 외주면에 헬리코이드부가 형성되어 상기 고정베럴에 그 외주 헬리코이드부와 상기 고정베럴의 헬리코이드부가 서로 결합 되도록 장착된다. 따라서 상기 더블 헬리코이드링에 동력이 전달되면 상기 더블 헬리코이드 링은 상기 고정 베럴내에서 회전이동을 한다. 본 발명에 따른 줌 렌즈 베럴 구조는 또한 상기 더블 헬리코이드 링의 제 1 헬리코이드부에 나사결합되는 전군 렌즈 지지체와 상기 더블 헬리코이드 링의 제 2 헬리코이드부에 나사결합되는 후군 렌즈 지지체를 가진다. 본 발명의 실시예에서, 상기 전군렌즈 지지체는 베럴로서 그 외주면에 형성되는 전군렌즈 헬리코이드부를 가진다. 여기서 상기 전군 렌즈 헬리코이드부는 상기 더블 헬리코이드 링의 상기 제 1 헬리코이드부에 결합되는 것이다. 이러한 상기 전군 렌즈 지지체는 상기 더블 헬리코이드 링에 그 전군렌즈 헬리코이드부가 상기 제 1 헬리코이드부에 결합 되도록 장착된다. 또한 상기 후군렌즈 지지체는 상기 더블 헬리코이드 링의 상기 제 2 헬리코이드부에 결합되는 후군렌즈 헬리코이드부를 그 외주면에 가져 상기 더블 헬리코이드 링에 그 후군렌즈 헬리코이드부가 상기 제 2 헬리코이드부에 결합되도록 장착된다. 또한 본 발명에 따른 줌 렌즈 베럴 구조는 줌 보상 및 포커싱 보상을 행하는 셔텨블락을 가진다. 나아가서, 본 발명은 상기 전군 렌즈 지지체와 상기 후군 렌즈 지지체를 안내하는 가이드 수단을 가진다. 그러므로, 상기 전군렌즈 지지체는 상기 더블 헬리코이드링이 고정바렐내에서 회전이동을 함에 따라 상기 가이드 수단에 의하여 가이드 되면서 상기 더블 헬리코이드링의 상기 제 1 헬리코이드부의 리드를 따라 선형이동한다. 상기 후군렌즈 지지체 또한 상기 더블 헬리코이드링이 고정바렐내에서 회전이동을 함에 따라 상기 가이드 수단에 의하여 가이드 되면서 상기 더블 헬리코이드링의 상기 제 2 헬리코이드부의 리드를 따라 선형이동한다. 본 발명에 따른 줌 렌즈 베럴구조에서는 그 전군렌즈 지지체와 그 후군렌즈 지지체는 그 필름면에 대한 이동 거리 궤적이 선형으로서, 줌 보상이 필요하다. 이를 위하여 본 발명에서는줌 보상을 행하는 셔터블락을 가진다. 따라서 상기 전군 렌즈 지지체와 후군 렌즈 지지체가 상호간에 이동하여 일정 줌위치가 결정된 후, 촬영시 상기 셔터블락은 포커싱 보상과 동시에 줌 보상을 행한다. 본 발명의 실시예에서, 상기 고정베럴의 내주면에는 카메라의 광축방향을 따라 가이드 홈이 형성된다. 또한 상기 더블 헬리코이드 링에는 그 내주를 따라 원주홈이 그리고 상기 전군 렌즈 지지체의 내주면에는 제 1 및 제 2 가이드 홈이 형성된다. 또한 상기 더블 헬리코이드 링의 원주홈에 장착되는 원주면과, 상기 전군 렌즈 지지체의 제 1 가이드 홈에 결합되는 제 1 가이드부와, 그리고 상기 고정베럴의 직선 가이드홈과 결합되는 제 2 가이드부를 가지는 가이드 부재를 가진다. 나아가서, 상기 후군 렌즈 지지체에는 상기 전군 렌즈 지지체의 제 2 가이드 홈에 결합되는 후군렌즈 가이드부가 형성된다. 이러한 구조는 본 발명에 따른 가이드 수단을 구성한다. 상기 고정베럴내에서 상기 더블 헬리코이드링이 회전되어 이동하면 상기 가이드링은 상기 고정배럴내의 가이드홈을 따라 직선운동을 한다. 즉 상기 가이드 부재는 그 제 2 가이드부가 상기 고정베럴의 직선 가이드홈을 따르면서 이동된다. 상기 더블 헬리코이드링의 상기 제 1 헬리코이드부와 결합된 상기 전군렌즈 지지체는 상기 가이드 부재에 의하여 가이드 되면서 상기 제 1 헬리코이드의 리드만큼 이동을 이룬다. 이때, 상기 전군렌즈 지지체는 상기 상기 선형운동을 하는 가이드 링과 결합 되어 있으므로 그 회전운동은 방해되고 선형이동만을 이룬다. 또한 상기 더블 헬리코이드링의 상기 제 2 헬리코이드부와 결합된 상기 후군 렌즈 지지체는 그 후군렌즈 선형 가이드부를 통하여 상기 선형운동을 하는 전군 렌즈 지지체의 제 2 가이드 홈에 결합되어 있어, 상기 전군렌즈 지지체에 의하여 선형이동이 안내되면서 상기 제 2 헬리코이드부의 리드만큼 이동을 한다.

본 발명에 따른 줌 렌즈 경통구조에서, 상기 더블 헬리코이드링의 제 2 헬리코이드부는 상기 더블 헬리코이드링의 내주면을 따라 경사지게 형성된 제 1 부와 상기 제 1 부와 연속되어 형성되며 상기 더블 헬리코이드링의 내주면을 따른 원주에 대하여 그 전방으로 경사지게 형성되는 제 2 부를 포함하여 이루어 진다. 이에 따라서, 본 발명에 따른 줌 렌즈 경통구조가 카메라측으로 후퇴하여 수납될 때 후군렌즈 지지체가 계속하여 필름면으로 이동되는 것이 방지된다. 즉 상기 후군렌즈 지지체는 그 더블 헬리코이드 링의 제 2 헬리코이드부의 제 1 부를 따라 이동하다 연속적으로 제 2 부를 따라 이동되므로, 계속적인 후퇴로 상기 제 2 부를 따른 이동을 하게 되면 전방측으로 밀리게 되어 수납구간에서 계속적으로 필름면으로 이동되는 것이 방지된다.

도 1은 종래의 줌렌즈 경통구조에 따른 전군 렌즈와 후군렌즈의 필름면에 대한 궤적을 보이는 도면이고;

도 2는 본 발명에 따른 줌 렌즈 경통구조의 일 실시예를 보이는 분해사시도이고;

도 3은 도 2의 분해사시도의 결합단면도이고;

도 4는 본 발명에 따른 더블 헬리코이드링의 사시도이고;

도 5는 도 4의 더블헬리코이드링의 전개도이고;

도 6은 후군렌즈 프레임의 헬리코이드부의 확대 사시도이고;

도 7은 후군렌즈 프레임과 더블 헬리코이드부의 결합관계를 보이는 사시도이고;

도 8은 본 발명에 따른 경통구조에서 그 전군렌즈와 그 후군렌즈의 궤적을 보이는 도면이며;

도 9는 상기 도 8의 줌 동작동안의 선형 궤적에 대하여, 그 촬영시 줌 보상과 포커싱 보상을 이루는 것을 보이는 도면; 그리고

도 10은 본 발명에 따른 더블헬리코이드 구조에 따라 그 헬리코이드링의 살두께가 얇아지는 본 발명의 특징을 보이는 도면

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 고정 베럴 30: 더블 헬리코이드링 50: 후군렌즈 프레임

60: 전군 렌즈 지지체 40: 가이드링 20: 가이드 플레이트

70: 전군렌즈 75: 셔터 블락 39: 제 1 헬리코이드부

36: 제 2 헬리코이드부 22: 가이드 플레이트

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 줌 렌즈 경통구조의 일 실시예를 보이는 것으로서, 각각 분해사시도 및 그 결합 단면도를 도시한다. 도 2 및 도 3을 참고로, 먼저 본 발명에 따른 줌 렌즈 경통 구조는 고정 베럴(10)을 가진다. 상기 고정베럴(10)은 그 내주면에 헬리코이드부(13)가 형성되고 또한 그 광축을 따른 직선홈(16)이 형성된다. 이러한 고정베럴(10)은 카메라(미도시)의 몸체에 고정 결합된다. 상기 고정베럴에는 더블 헬리코이드 링(30)이 결합된다. 상기 더블 헬리코이드링(30)은 그 외주면에 이동 헬리코이드부(33)와 기어부(35)가 형성되어 있다. 여기서 상기 외주면의 이동 헬리코이드부(33)가 상기 고정베럴(10)의 내주면의 헬리코이드부(13)에 결합된다. 또한 상기 고정베럴(10)은 그 상부에 개구(11)를 가지는데, 이를 통하여 상기 더블 헬리코이드링(30)의 기어부(35)가 노출된다. 이렇게 노출된 상기 더블 헬리코이드링의 기어부(35)에 기어(15)를 통하여 카메라의 몸체에 설치되는 모터(미도시)의 동력이 전달된다. 이들 기어(15)와 미도시의 모터는 구동수단을 이룬다. 이러한 모터의 동력의 전달은 상기 헬리코이드 링(30)을 고정베럴(10)의 내부에서 그 헬리코이드부(13)를 따라 회전하면서 이동하게 한다.

상기 헬리코이드링은 그 내주면에 각각 서로 리드각이 다른 제 1 헬리코이드부(39)와 제 2 헬리코이드부(36)를 가진다. 도 4 및 도 5를 참조로, 상기 헬리코이드링(30)의 내주면에는 그 리드각이 서로 다른 두 개의 헬리코이드부가 형성된 것이 보인다. 도 4는 그 사시도이고 도 5는 그 내주면을 전개한 전개도이다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 헬리코이드(39, 36)는 원주를 분할하여 서로 중복되지 않도록 배치된다. 상기 제 2 헬리코이드부(36)는 제 1 부(361)와 제 2 부(362)로 구성된다. 이에 대하여는 후술한다. 상기 더블 헬리코이드링(30)은 그 후방에 그 내주면을 따른 원주홈(37)이 형성된다.

본 발명에 따른 상기 줌 렌즈 경통 구조는 가이드 플레이트(20)를 가진다. 이는 상기 더블 헬리코이드링(30)의 후방에 배치되며 후술하듯이 상기 가이드링의 외주판(47)의 후면에 결합된다. 또한 상기 가이드 플레이트(20)의 외주에는 돌출부로 이루어진 가이드부(21)를 가지며, 이는 상기 고정 베럴의 가이드홈(16)에 결합된다. 상기 가이드플레이트(20)는 그 외주에 나사구멍(22)을 다수개 가진다.

또한 본 발명에 따른 상기 줌 렌즈 경통 구조는 전군렌즈(70)를 지지하는 전군 렌즈 지지체인 줌링(60)을 가진다. 상기 줌링(60)의 외주면에는 상기 더블 헬리코이드링(30)의 제 1 헬리코이드부(39)와 결합하는 전군 렌즈이동 헬리코이드부(69)가 형성되어 있다. 또한 그 내주면에는 제 1 가이드 홈(651)과 제 2 가이드홈(652)을 가진다. 상기 줌링(60)은 상기 더블 헬리코이드링(30)에 상기 더블 헬리코이드링의 제 1 헬리코이드부(39)와 상기 전군렌즈 이동 헬리코이드부(69)가 서로 결합 되도록 장착된다.

또한 상기 줌 렌즈 경통구조는 가이드링(40)을 가진다. 이는 그 외주(47)가 상기 더블 헬리코이드 링(30)의 원주홈(37)에 회전가능하게 장착된다. 또한 상기 가이드 플레이트(20)에 그 후면이 결합된다. 본 실시예에서, 상기 가이드링(40)은 그 외주면에 암나사가 형성된 홈(42)이 다수개 설치되고, 여기에 상기 가이드 플레이트(20)에 형성된 나사구멍(22)을 관통한 나사(미도시)가 결합되어 가이드 플레이트(20)에 그 후면이 결합된다. 또한 상기 가이드링(40)은 상기 줌링(60)의 제 1 가이드홈(651)과 결합하는 가이드부(45)를 가진다. 즉, 그 외주링의 전방으로 돌출하는 가이드부(45)가 형성되고, 이는 상기 줌링(60)의 제 1 가이드홈(651)에 끼워져 결합된다. 이러한 가이드링(40)과 가이드 플레이트(20)는 가이드 부재를 구성한다.

상기 구동수단(15)에 의하여 상기 고정베럴(10)의 내면에 결합된 더블 헬리코이드 링(30)이 회전하면 상기 가이드 플레이트(20)는 상기 고정베럴(10)의 가이드홈(16)을 따라서 광축방향의 직진이동을 한다. 따라서 상기 가이드 플레이트(20)와 결합된 가이드링(40)도 광축방향의 직진이동을 이룬다. 이때, 상기 더블 헬리코이드링(30)은 그 헬리코이드부(39)에 맞물린 상기 줌링(60)의 헬리코이드부(69)에 대하여 회전을 이룬다. 그러면, 상기 더블 헬리코이드링(30)의 상기 제 1 헬리코이드부(39)와 결합된 상기 줌링(60)은 상기 가이드 부재인 가이드링(40)에 의하여 가이드 되고 상기 제 1 헬리코이드(39)의 리드만큼 직선 이동을 이룬다.

또한 본 발명에 따른 상기 줌 렌즈 경통구조는 후군렌즈 지지체를 가지는데, 이는 후군렌즈(85)가 장착되는 후군렌즈 베럴(80)과 이를 지지하는 후군렌즈 프레임(50)을 포함한다.(도 3) 상기 후군렌즈 프레임(50)의 외주면에는 헬리코이드부(56)가 형성되고, 이는 상기 더블 헬리코이드링(30)의 제 2 헬리코이드부(36)와 결합한다. 즉 상기 후군렌즈 프레임(50)은 상기 더블 헬리코이드링(30)에 상기 더블 헬리코이드링의 제 2 헬리코이드부(36)와 상기 후군 렌즈 이동 헬리코이드부(56)가 서로 결합 되도록 장착된다. 또한 상기 후군렌즈 프레임(50)은 그 외주면에서 전방으로 돌출된 가이드부(55)를 가지며, 이는 상기 줌링(60)의 내주면에 형성된 상기 제 2 가이드홈(652)에 끼워져 광축방향의 이동을 가이드하도록 결합된다. 그러므로 상기 구동수단(15)의 구동에 의하여 상기 더블 헬리코이드링(30)이 상기 고정베럴(10)의 내면에서 그 헬리코이드부(13)를 따라 회전하면서 이동하면 상술한바와 같이 상기 줌링(60)이 직선운동을 이룬다. 그러면 상기 줌링(60)에 가이드부(55)를 통하여 결합된 상기 후군렌즈 프레임(50)이 상기 줌링(60)의 이동에 의하여 가이드 되어 이동된다. 이때, 상기 후군 렌즈 프레임(50)은 상기 더블헬리코이드링(30)의 제 2 헬리코이브부(36)와 나사결합되어 있어 상기 더블 헬리코이드링(30)은 상기 후군렌즈 프레임(50)에 대하여 상대적 회전을 한다. 그 결과, 상기 후군렌즈 프레임(50)은 상기 더블 헬리코이드링(30)의 제 2 헬리코이드(36)의 리드만큼 이동을 이룬다. 도 2에서 잘 보이는 것과 같이 상기 가이드링(40)의 전방 가이드부(45)부와 상기 후군 렌즈 프레임(50)의 전방 가이드부(55)는 서로 접촉하지 않도록 상호간에 교호적으로 배치되어 있다.

여기서 상기 상기 제 1 및 제 2 헬리코이드(39, 36)는 원주를 분할하여 서로 중복되지 않도록 배치되며 줌 동작시에 서로 간섭되지 않는다.

본 발명에 따를 경우, 전군 렌즈와 후군렌즈는 모두 서로 간섭되지 않는 두 개의 헬리코이드부(39, 36)의 리드량을 기울기로 한 궤적을 그 필름면에 대하여 형성한다. 따라서 이들 전군렌즈와 후군렌즈의 상기 궤적은 도 8에서 보이는 것과 같이 선형의 궤적을 이룬다. 여기서 도시부호 110으로 표시된 궤적은 후군렌즈의 궤적을 나타내며, 도시부호 120으로 표시된 궤적은 전군렌즈 지지체의 궤적을 나타낸다. 이에 따라서 선택된 줌단에서 줌 보상을 할 필요가 있다. 이를 위하여 본 발명은 줌 보상이 가능한 셔터 블락(75)을 가진다. 즉 상기 줌링(60)의 내주면에는 전군렌즈(70)가 장착되는 셔터블락(75)이 장착되는데, 이는 줌 궤적을 보상할 수 있는 종류의 것이다. 예를 들어, 이러한 셔터블락은 그 내부에 전군렌즈를 광축방향으로 이동시키는 스테핑 모터와 같은 구동부를 가지고, 각 줌 위치에 대한 포커싱 렌즈의 줌 보상위치를 메모리에서 기억하여, 촬영시 각 줌위치에서 이 줌 보상위치와 피사체 거리에 따른 포커싱 보상위치를 연산하여, 상기 모터가 상기 렌즈를 광축방향으로 보상위치만큼 이동하여 보상을 수행할 수 있다. 자세한 셔터블락의 제어구조는 한국특허출원 제 97-38300호(공개번호 99-15066 호)를 참조하여 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있는바 그 자세한 설명은 생략한다.

도시된 바와 같이, 상기 전군렌즈(70)는 나사면(71)을 가지고 이는 셔터블락(75)의 내부의 암나사(751)에 결합되어, 상기 전군렌즈가 상기 셔터블락(75)에 결합되고 있다. 상기 셔터 블락(75)은 피사체의 거리에 따라 거리를 보상하여 주는 자동 포커싱 기능도 또한 가진다.

본 발명에 따른 줌 렌즈 경통구조에서는 그 경통구조가 카메라측으로 후퇴할 때 그 수납구간에 이르러서도 그 후군렌즈 프레임(50)이 상기 더블 헬리코이드링(30)내에서 계속적으로 후퇴하는 문제가 있을 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 상기 후군렌즈 프레임(50)의 헬리코이드링(56)과 결합되는 상기 더블 헬리코이드링(30)내의 제 2 헬리코이드부(36)를 두 개의 부로 구성한다. 도 7을 참고로, 상기 후군렌즈 프레임(50)과 상기 더블 헬리코이드링(30)이 보인다. 상술한 바와 같이, 상기 후군렌즈 프레임(50)의 헬리코이드부(56)는 상기 더블 헬리코이드링(30)의 내주면의 제 2 헬리코이드부(36)에 결합되는데, 상기 제 2 헬리코이드부는 상기 더블 헬리코이드링의 내주면을 따라 경사지게 형성된 도 5의 제 1 부(361)와 상기 제 1 부와 연속되어 형성되며 상기 더블 헬리보이드링의 내주면을 따른 원주에 대하여 그 전방으로 경사지게 형성되는 제 2 부(362)를 가진다. 도 4는 이러한 헬리코이드 링(30)의 제 2헬리코이드부(36)의 구조를 더욱 자세히 보인다. 또한 도 5는 상기 헬리코이드링(30)의 내주면을 전개한 전개도로서 상기 더블 헬리코이드링의 내주면을 따라 경사지게 형성된 제 1 부(361)와 상기 제 1 부와 연속되어 형성되며 상기 더블 헬리보이드링의 내주면을 따른 원주에 대하여 그 전방으로 경사지게 형성되는 제 2 부(362)를 보인다. 도 6은 상기 후군 렌즈 프레임(50)의 헬리코이드부(56)를 확대하여 보이는 사시도로서, 상기 헬리코이드부(56)에서 상기 헬리코이드링(30)의 상기 제 2 헬리코이드부(36)의 제 1 부(361)와 결합되는 접촉면은 (1), (1)로서 표현되고 또한 상기 상기 제 2 헬리코이드부(36)의 제 2 부(362)와 결합되는 접촉면은 (2), (2)로서 표현되어 있다. 즉 상기 후군렌즈 프레임(50)의 외주면에 형성되는 상기 후군렌즈 헬리코이드부(56)는 상기 더블 헬리코이드링의 제 2 헬리코이드부(36)를 그 사이에 개재하여 이와 나사결합되는 두 개의 사각의 돌기부로서, 그 측면부는 상기 제 2 헬리코이드링의 제 2 헬리코이드부의 제 1 부(361)와 동일한 기울기를 가지는 제 1 측면(1), (1)과 상기 더블 헬리코이드링의 제 2 헬리코이드부의 제 2 부(362)와 동일한 기울기를 가지는 제 2 측면부(2), (2)로 이루어 진다. 도 5에는 이러한 헬리코이드부(56)의 접촉면이 접촉하는 제 2 헬리코이드부를 도시한다. 즉 경통구조가 카메라측으로 후퇴함에 따라 후군렌즈 프레임(50)의 헬리코이드부(56)는 그 도 6에서 보이는 (1), (1)부가 도 5에서 보이는 제 1 부(361)와 접촉을 하다가, 계속적으로 후퇴를 하여 수납구간에 이르게되면 그 접촉면은 도 6을 참고로 (2), (2)로 바뀌면서 도 5에서 보이는 제 2 부(362)와 결합된다. 이때, 상기 제 2 부는 더블 헬리코이드링(30)의 내주에 대하여 전방으로 경사지게 형성되어있으므로, 상기 후군렌즈 프레임(50)은 더블 헬리코이드링이 후퇴하는 량만큼 전방으로 이동된다. 그 결과 상기 후군렌즈 프레임은 수납수간내에서는 필름면에 대하여 그 거리가 일정하게 유지될 수 있다. 그러므로서, 그 경통구조가 카메라측으로 후퇴할 때 그 수납구간에 이르러서도 그 후군렌즈 프레임(50)이 상기 더블 헬리코이드링(30)내에서 계속적으로 후퇴하는 문제를 방지한다.

도 8은 본 발명에 따른 경통구조에서 그 전군렌즈와 그 후군렌즈의 궤적을 보이는 도면이다. 상술한 바와 같이, 전군렌즈(70)를 지지하는 줌링(60)과, 후군렌즈를 지지하는 후군렌즈 프레임(50)은 선형의 궤적(110, 120)을 그리며 또한 후군렌즈 프레임(50)은 수납구간에서 필름면에 대하여 고정된 위치를 유지한다.

도 9는 상기 도 8의 줌 동작동안의 선형 궤적에 대하여, 그 촬영시 줌 보상과 포커싱보상을 이루는 것을 보이는 도면이다. 도 8과 같이 전군렌즈 지지체와 후군렌즈는 각각 궤적 120과 110을 따라 선형궤적을 그리며, 궤적 121은 그 셔터블락(75)에서 이루어지는 줌 보상에 따른 전군렌즈의 원거리 피사체일 경우의 궤적이며, 궤적 122는 셔터블락에서 이루어지는 근거리 피사체일 경우의 포커싱 보상에 따른 궤적이다.

도 10은 본 발명에 따른 더블헬리코이드 구조에 따라 그 헬리코이드링의 살두께가 얇아지는 본 발명의 특징을 보이는 도면이다. 즉 도 10의 (a)에서 보이는 것과 같은 종래의 캠홈과 헬리코이드를 가지는 캠 베럴구조(200)에서는 그 캠베럴의 살두께는 음각인 캠홈(210)을 형성하기 위한 살두께(d1)에 대하여 양각인 헬리코이드(220)가 형성되므로, 그 전체두께(d)는 음각인 캠홈(210)을 형성하기 위한살두께(d1)와 양각인 헬리코이드(220)의 두께(d2)를 합한 값이 된다. 그러나, 본 발명과 같이 헬리코이드링(30)의 내주면에 두 개의 헬리코이드(39, 36)를 형성한 경우 그 두께는 도 10의 (b)에서 보이는 것과 같이, 헬리코이드부의 양각의 두께(d)만으로 족하다. 따라서, 본 발명에 따를 경우, 헬리코이드링의 살두께를 얇게 할 수 있어, 카메라의 컴팩트화가 용이해진다.

이와 같이 본 발명은 두 개의 헬리코이드가 그 내주면에 형성된 링을 가지는 줌 카메라에 사용되는 줌 렌즈 경통구조를 개시한다. 본 발명에 따라 전군 렌즈와 후군렌즈는 상기 링의 각각의 헬리코이드링을 따라 선형이동을 한다. 그러므로, 렌즈군의 이동상 변곡점은 존재하지 않고 렌즈군은 원할한 이동을 이루어 원할한 줌동작을 달성한다. 또한 본 발명에 따른 경통(barrel)구조에 따라 그 헬리코이드들을 따라 전군렌즈와 후군렌즈가 상대적으로 이동하므로 짧은 이동으로 고배율을 달성할 수 있고 또한 컴팩트화가 가능해진다. 또한 본 발명에 따를 경우, 그 헬리코이드링은 두 개의 헬리코이드부를 가지므로, 음각인 캠홈을 형성하기 위한 두께가 필요치 않게되어 그 살두께를 얇게하는 것이 가능하다. 따라서, 카메라를 더욱더 컴팩트하게 구성할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명 되었으나 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해 할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

줌 카메라에 장착되는 줌 렌즈 베럴구조로서,

상기 카메라에 고정 결합되는 고정베럴과;

상기 고정베럴에 회전이동할 수 있도록 결합되는 것으로서 서로 리드각이 다른 제 1 및 제 2 헬리코이드부를 가지는 더블 헬리코이드 링과;

상기 더블 헬리코이드 링의 제 1 헬리코이드부에 나사결합되는 전군 렌즈 지지체와;

상기 더블 헬리코이드 링의 제 2 헬리코이드부에 나사결합되는 후군 렌즈 지지체와;

줌 보상기능과 포커싱 보상기능을 가지는 셔터블락과; 그리고

상기 전군 렌즈 지지체와 상기 후군 렌즈 지지체를 카메라의 광축을 따라 이동하도록 안내하는 가이드 수단을 포함하여 이루어지는 줌 렌즈 베럴구조.
제 1 항에 있어서,

상기 고정 베럴은 그 내주면에 헬리코이드부가 형성되고, 상기 더블 헬리코이드링은 그 외주면에 헬리코이드부가 형성되어 상기 고정베럴에 그 외주 헬리코이드부와 상기 고정베럴의 헬리코이드부가 서로 결합 되도록 장착되는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈 베럴구조.
제 1 항에 있어서,

상기 전군렌즈 지지체는 상기 더블 헬리코이드 링의 상기 제 1 헬리코이드부에 결합되는 전군렌즈 헬리코이드부가 그 외주면에 형성되며, 상기 더블 헬리코이드 링에 그 전군렌즈 헬리코이드부가 상기 제 1 헬리코이드부에 결합 되도록 장착되는 베럴임을 특징으로 하는 줌 렌즈 베럴구조.
제 1 항에 있어서,

상기 후군렌즈 지지체는 상기 더블 헬리코이드 링의 상기 제 2 헬리코이드부에 결합되는 후군렌즈 헬리코이드부를 그 외주면에 가지고, 상기 더블 헬리코이드 링에 그 후군렌즈 헬리코이드부가 상기 제 2 헬리코이드부에 결합되도록 장착되는 링 구조체임을 특징으로 하는 줌 렌즈 베럴구조.
제 1 항에 있어서,

상기 가이드 수단은

상기 고정베럴의 내주면에서 카메라의 광축방향을 따라 형성되는 가이드 홈과;

상기 더블 헬리코이드 링에 그 내주를 따라 형성되는 원주홈과;

상기 전군렌즈 지지체에 형성되는 제 1 및 제 2 가이드 홈과;

상기 더블 헬리코이드 링의 원주홈에 장착되는 원판과, 상기 원판으로부터 전방으로 돌출되어 형성되어 상기 전군 렌즈 지지체링의 제 1 가이드 홈에 결합되는 제 1 가이드부와, 그리고 상기 고정베럴의 직선 가이드홈과 결합되는 제 2 가이드부를 가지는 가이드 부재와; 그리고

상기 후군 렌즈 지지체에 형성되는 것으로서 상기 전군 렌즈 지지체의 제 2 가이드 홈에 결합되는 후군렌즈 가이드부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 줌 렌즈 베럴 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 더블 헬리코이드링의 제 2 헬리코이드부는

상기 더블 헬리코이드링의 내주면을 따라 경사지게 형성된 제 1 부와;

상기 제 1 부와 연속되어 형성되며 상기 더블 헬리코이드링의 내주면을 따른 원주에 대하여 그 전방으로 경사지게 형성되는 제 2 부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 줌 렌즈 베럴구조.
제 4 항에 있어서,

상기 더블 헬리코이드링의 제 2 헬리코이드부는

상기 더블 헬리코이드링의 내주면을 따라 경사지게 형성된 제 1 부와;

상기 제 1 부와 연속되어 형성되며 상기 더블 헬리코이드링의 내주면을 따른 원주에 대하여 그 전방으로 경사지게 형성되는 제 2 부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 줌 렌즈 베럴구조.
제 7 항에 있어서,

상기 후군렌즈 지지체의 그 외주면에 형성되는 상기 후군렌즈 헬리코이드부는 상기 더블 헬리코이드링의 제 2 헬리코이드부를 그 사이에 개재하여 이와 나사결합되는 두 개의 사각의 돌기부로서, 그 측면부는 상기 제 2 헬리코이드링의 제 2 헬리코이드부의 제 1 부와 동일한 기울기를 가지는 제 1 측면과 상기 더블 헬리코이드링의 제 2 헬리코이드부의 제 2 부와 동일한 기울기를 가지는 제 2 측면부로 이루어짐을 특징으로 하는 줌 렌즈 베럴구조.