KR100617829B1 - 줌 카메라의 광학 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 줌 카메라에서 광로를 다방향으로 굴절시킬 수 있게 다수의 렌즈군을 구성한 줌 카메라의 광학 장치에 관한 것으로, 이를 위해 줌 카메라 모듈에 있어서, 베이스 부재과, 상기 베이스 부재내에 물체로부터 입사되는 광을 굴절시키는 제 1 렌즈군과, 줌 기능을 하는 제 2 렌즈군과, 상기 제 2 렌즈군의 광을 다시 굴절시키는 제 3 렌즈군과, 줌 기능을 함과 아울러 발생하는 상면 변동분을 보상하면서 초점조절 기능을 하는 제 4 렌즈군과, 상기 제 2, 4 렌즈군을 슬라이딩 이동가능하게 동력을 전달하는 동력전달수단으로 구성되어짐을 특징으로 하며, 이에 따라 렌즈군를 구동시키는 구동장치의 설치공간을 확보하고, 이로인해 제품의 크기를 소형화 및 박형화할 수 있을뿐만 아니라, 카메라의 줌기능 및 초점조절기능을 향상시키고, 부품의 조립공정을 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.
줌 카메라, 베이스 부재, 제 1, 2, 3, 4 렌즈군, 동력전달수단

Description

줌 카메라의 광학 장치{OPTICAL DEVICE FOR ZOOM-CAMERA}
도 1은 종래의 줌 카메라에서 프리즘을 사용하는 도면.
도 2는 종래의 줌 카메라에서 미러를 사용하는 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 줌 카메라의 광학 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 줌 카메라의 광학 장치의 결합상태를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 줌 카메라의 광학 장치의 구성 중 렌즈군에 의해 줌기능을 하고, 프리즘을 이용하여 다방향으로 광로를 굴절시키는 상태를 나타낸 평면도,
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 줌 카메라의 광학 장치의 구성 중 렌즈군에 의해 줌기능을 하고, 미러을 이용하여 다방향으로 광로를 굴절시키는 상태를 나타낸 평면도,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 줌 카메라의 광학 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도,
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 줌 카메라의 광학 장치의 결합상태를 나타낸 사시도,
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 줌 카메라의 광학 장치의 구성 중 줌 기능을 하는 줌 이동캠의 작동 전 상태를 나타낸 평면도,
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 줌 카메라의 광학 장치의 구성 중 줌 기능을 하는 줌 이동캠의 작동 후 상태를 나타낸 평면도.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 줌 카메라의 광학 장치의 구성 중 줌 기능을 하는 줌 이동캠의 결합상태를 나타낸 측단면도.
본 발명은 줌 카메라의 광학 장치에 관한 것으로, 특히, 줌 카메라에서 광로를 다방향으로 굴절시킬 수 있게 다수의 렌즈군을 구성한 줌 카메라의 광학 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 카메라는 사진촬영을 위한 광학기기로 사진기라고도 한다. 흔히 말하는 사진뿐만 아니라 보도 사진, 상업 사진, 건축사진 등의 분야 또는 현미경 사진, 항공사진, 천체 사진 등의 의학이나 공업, 학술이 광범위한 분야에 걸쳐 사용된다.
이러한 카메라는 필름을 사용하는 일반 카메라와 근래에는 필름이 필요없는 디지털 카메라로 구분된다.
상기 일반 카메라 모듈은 광을 받아들여 필름에 상을 맺게 하는 장치로서, 피사체로부터 반사되는 광을 받아 필름 면에 초점을 맺게 하는 렌즈군과, 이 렌즈군을 통하여 들어오는 광의 양을 조절하는 조리개와, 필름에 피사체의 결상이 선명하게 이루어지도록 렌즈와 필름면 사이의 거리를 조절하는 초점 조절 장치와, 필름을 일정한 간격으로 이송하는 필름 이송 장치 및 필름이 광에 노출되는 시간을 조절하는 셔터 어셈블리등으로 구성된다.
상기 디지털 카메라는 눈에 보이는 장면을 디지털 저장 매체에 저장하여 카메라와 스캐너의 역할을 대체할 수 있는 신종 카메라로 스캐너를 이용해 이미지를 생성하려면 피사체를 카메라로 촬영한 후 이것을 현상한 슬라이드 필름이나 인화지에 인화한 후 만들어진 사진을 스캔하여야 한다.
상기 디지털 카메라는 상기 일반 카메라 모듈과 구성은 비슷하나 촬영한 영상을 필름대신 내부 기억 장치(하드 디스크 또는 메모리 카드)로 저장 할 수 있으며, 외부 컴퓨터에 디지털 이지미를 입력할 수 있다.
여기서, 상기 각각의 카메라에서 제일 중요한 부분인 렌즈이다. 간단한 카메라의 경우 볼록 메니스커스 렌즈를 사용하는 경우도 있고 플라스틱 렌즈도 사용하지만, 대부분의 경우 2장 또는 3장 이상의 렌즈군으로 구성된다. 또한, 상기 카메라의 렌즈군을 이용하여 렌즈의 초점 길이인 배율을 가변시키는 줌 기능을 할 수 있다.
상기 줌 기능 렌즈는 정, 부의 2군 타입과 정, 정, 부 또는 부, 정, 부의 3 군 타입등이 대표적인 구성으로 알려져 있다.
상기 2군 타입의 줌 렌즈는 양군간의 간격을 조정하여 줌기능을 행하는 것으로, 이러한 2군 타입에는 줌 구동을 수행할 수 있도록 최소한의 부품으로 구성되어 있기 때문에 경통 및 구동장치를 간소화 되어 있다.
줌 기능시에 필수적으로 동반되는 각 부품군의 이동량이 많아지게 될 뿐만 아니라 한층 더 수차변동이 증가함에 따라 고배율비에는 적합하지 않은 것으로 알려져 있다.
또한, 3군 타입은 각 렌즈군에 있어서는 줌 기능시에 수반되는 각 렌즈군의 이동량을 제한하고, 또한 수차의 변동을 양호하게 보정할 수 있게 되므로서, 고배율화에 적합하게 되는 것이다. 하지만 렌즈군의 매수 증가에 따른 문제점으로 인한 경통구조와 구동장치가 증가하게 되고, 이로 인해 제품의 크기가 커져 소형화 및 박형화에 저해하는 단점이 있었다.
또한, 도 1 및 도 2와 같이, 상기 2, 3군 타입의 렌즈군(1)은 보통 프리즘(2) 및 미러(3)을 이용하여 광(4)을 90도 변경하여 일방향으로 진행하여 이미지 센서(5)에 결상된다. 이러한 줌 방식을 인너 포커스(inner focus) 방식이라고 한다.
이러한 방식은 상기 광로를 일방향으로 진행하기 위해 각각의 타입 렌즈군을 일렬로 배열시켜 이 상태에서 구동장치에 의해 렌즈을 이동시키는 구성이므로, 구동장치의 설치가 어렵고, 이러한 줌 방식으로 카메라 모듈을 어느 정도 소형화가 가능하나 이는 구동장치가 너무 크다는 단점이 있으며, 렌즈군의 구동을 위한 구동장치의 공간이 추가로 필요함으로 휴대 단말기 및 소형 카메라에는 장착하기가 어 려운 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 줌 카메라에서 광로를 일방향에서 다방향으로 굴절가능하게 다수의 렌즈군을 배치함과 아울러 줌 기능 및 초점조절 기능을 하기 위한 구동장치의 설치공간을 확보함으로써, 제품을 소형화 및 박형화할 수 있도록 한 줌 카메라의 광학 장치을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 줌 카메라에서 광로를 일방향에서 다방향으로 굴절가능하게 다수의 렌즈군을 배치함과 아울러 줌 기능 및 초점조절 기능을 하기 위한 구동장치의 설치공간을 확보하여 조립공정을 용이하게 하고, 줌 카메라의 기능을 향상시킬 수 있도록 한 줌 카메라 광로 굴정 장치을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 1 실시예는, 줌 카메라 모듈에 있어서,
베이스 부재;
상기 베이스 부재내에 피사체로부터 반사되어 입사되는 광을 굴절시키는 제 1 렌즈군;
상기 제 1 렌즈군에 의해 굴절된 광로방향을 따라서 배치되어 상기 광로 방향으로 슬라이딩 이동하여 줌 기능을 하는 제 2 렌즈군;
상기 제 2 렌즈군의 광을 다시 굴절시키는 제 3 렌즈군;,
상기 제 3 렌즈군에 의해 굴절된 광로방향을 따라서 배치되어 상기 광로방향으로 슬라이딩 이동하여 줌 기능을 함과 아울러 발생하는 상면 변동분을 보상하면서 초점조절 기능을 하는 제 4 렌즈군 및
상기 베이스 부재내에 구비되어 상기 제 2, 4 렌즈군을 슬라이딩 이동가능하게 동력을 전달하는 동력전달수단으로 구성되어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 2 실시예는, 줌 카메라 모듈에 있어서,
베이스 부재;
상기 베이스 부재내에 피사체로부터 반사되어 입사되는 광을 수직방향으로 굴절시키는 제 1 렌즈군;
상기 제 1 렌즈군에 의해 굴절된 광로방향을 따라서 배치되어 상기 광로방향으로 슬라이딩 이동하여 줌 기능을 하는 제 2 렌즈군;
상기 제 2 렌즈군의 광을 수평방향으로 굴절시키는 제 3 렌즈군;
상기 제 1, 2, 3 렌즈군을 실장하고, 상기 베이스 부재의 상단면에서 상기 수평방향으로 슬라이딩 이동함과 아울러 상기 제 2 렌즈군을 상기 수직방향으로 슬라이딩 이동시키는 줌 이동캠;
상기 줌 이동캠을 상기 수평방향으로 슬라이딩 이동가능하게 구동력을 제공하는 제 1 구동모터;
상기 제 3 렌즈군에 의해 굴절된 광로방향을 따라서 배치되어 상기 광로방향으로 슬라이딩 이동하여 줌 기능을 함과 아울러 발생하는 상면 변동분을 보상하면 서 초점조절 기능을 하는 제 4 렌즈군; 및
상기 렌즈 하우징내의 소정 위치에 구비되어 상기 제 4 렌즈군을 상기 광로방향으로 슬라이딩 이동할 수 있게 구동력을 제공하는 제 2 구동모터로 구성되어짐을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 4 및 도 5와 같이, 줌 카메라의 광학 장치(10)는 베이스 부재(20)와, 제 1, 2, 3, 4, 렌즈군(30)(40)(50)(60)과, 동력전달수단(70)으로 이루어져 있고, 상기 베이스 부재(20)는 상기 제 1, 2, 3, 4 렌즈군(30)(40)(50)(60) 및 동력전달수단(70)을 구비할 수 있도록 되어 있으며, 상기 제 1 렌즈군(30)은 피사체로부터 반사되어 입사되는 광(4)을 수직방향으로 굴절시킬 수 있도록 상기 베이스 부재(20)내에 구비되어 있고, 상기 제 2 렌즈군(40)은 상기 광(4)로의 방향을 따라서 슬라이딩 이동하여 줌 기능을 할 수 있도록 상기 제 1, 3 렌즈(30)(50)군의 사이에 배치되어 있으며, 상기 제 2 렌즈군(40)은 상기 제 1 렌즈군(30)에서 굴절된 광(4)로방향을 따라서 배치되어 있고, 상기 제 3 렌즈군(50)은 상기 제 2 렌즈군(40)의 광(4)을 수평방향으로 굴절시킬 수 있도록 상기 제 2 렌즈군(40)의 이웃한 위치에 배치되어 있으며, 상기 제 4 렌즈군(60)은 상기 광(4)로방향으로 슬라이딩 이동하여 줌 기능을 함과 아울러 이로인해 발생하는 상면 변동분을 보상하면서 자동으로 초 점조절 기능을 할 수 있도록 상기 제 3 렌즈군(50)에서 굴절된 광(4)로방향을 따라서 상기 제 3 렌즈군(50)의 이웃한 위치에 배치되어 있고, 상기 동력전달수단(70)은 상기 제 2, 4 렌즈군(40)(60)을 슬라이딩 이동가능하게 동력을 전달할 수 있도록 상기 베이스 부재(20)내의 소정 위치에 구비되어 있다.
또한, 도 5 및 도 6과 같이, 상기 제 1, 3 렌즈군(30)(50)은 광(4)을 굴절시킬 수 있도록 미러(mirror) 및 프리즘(prism)으로 이루어져 있다.
도 5와 같이, 상기 제 1, 2, 3, 4 렌즈군(30)(40)(50)(60)은 상기 베이스 부재(20)내에서 상기 굴절되는 광(4)로방향을 따라서 순차적으로 구비되어 있고, 상기 베이스 부재(20)내에는 상기 동력전달수단(70)을 수용할 수 있도록 수용공간이 제공되어 있으며, 상기 제 1, 3 렌즈군(30)(50)의 광(4)로 굴절각도는 90도로 이루어져 있다.
도 4 및 도 5와 같이, 상기 동력절단수단(70)은 제 1, 2 구동모터(71)(72)로 이루어져 있고, 상기 제 1 구동모터(71)는 상기 제 2 렌즈군(40)에 제공된 제 1 기어부(41)와 맞물려 구동에 따라서 상기 제 2 렌즈군(40)을 상기 수직방향으로 슬라이딩 이동시킬 수 있게 구동력을 제공하도록 상기 베이스 부재(20)내의 소정 위치에 구비되어 있으며, 상기 제 2 구동모터(72)는 상기 제 4 렌즈군(60)에 제공된 제 2 기어부(61)와 맞물려 구동에 따라서 상기 제 4 렌즈군(60)을 상기 수평방향으로 슬라이딩 이동시킬 수 있게 구동력을 제공하도록 상기 베이스 부재(20)내의 소정 위치에 구비되어 있다.
도 5와 같이, 상기 제 1 기어부(41)는 상기 제 1 구동모터(71)에 구비된 모터측 기어부(71a)와 맞물려 상기 모터(71)의 구동에 따라서 상기 수직방향으로 선형이동을 하도록 되어 있고, 상기 제 2 기어부(61)는 상기 제 2 구동모터(72)에 구비된 모터측 기어부(72a)와 맞물려 상기 모터(72)의 구동에 따라서 상기 수평방향으로 선형이동을 하도록 되어 있다.
또한, 도 3 및 도 5와 같이, 상기 베이스 부재(20)내에는 상기 제 2 , 4 렌즈군(40)(60)을 상기 광(4)로방향을 따라서 이동가능하게 가이드 하도록 제 1, 2 가이드 수단(80(90)이 구성되어 있고, 상기 제 1 가이드 수단(80)은 한쌍의 제 1 가이드 레일(81)과, 제 1 가이드부(82)로 이루어져 있으며, 상기 제 1 가이드 레일(81)은 후술하는 제 1 가이드부(82)와 슬라이딩 이동가능하게 결합되도록 상기 베이스 부재(20)내에 제공되어 있고, 상기 제 1 가이드부(82)는 상기 제 1 가이드 레일(81)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 상기 제 1 구동모터(71)의 구동에 따라서 상기 제 2 렌즈군(40)을 상기 광(4)로방향인 수직방향으로 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하도록 상기 제 2 렌즈군(40)의 양측에 구비되어 있다.
또한, 도 5와 같이, 상기 제 2 가이드 수단(90)은 한쌍의 제 2 가이드 레일(91)과, 제 2 가이드부(92)로 이루어져 있고, 상기 제 2 가이드 레일(91)은 후술하는 제 2 가이드부(92)와 슬라이딩 이동가능하게 결합되도록 상기 베이스 부재(20)내에 제공되어 있으며, 상기 제 2 가이드부(92)는 상기 제 2 가이드 레일(91)과 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 상기 제 2 구동모터(72)의 구동에 따라서 상기 제 4 렌즈군(60)을 상기 광(4)로방향인 수평방향으로 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하도록 상기 제 4 렌즈군(60)의 양측에 구비되어 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 의한 줌 카메라의 광학 장치의 동작과정을 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 5와 같이, 피사체로부터 반사되어 입사되는 광(4)이 상기 베이스 부재(20)내에 구비된 제 1 렌즈군(30)에 의해 수직방향으로 90도 굴절된다.
이때, 상기 제 1 렌즈군(30)에 의해 굴절된 광(4)로 방향을 따라서 상기 제 1 렌즈군(30)의 이웃한 위치에는 줌기능을 하는 제 2 렌즈군(40)이 배치되어 있으므로, 상기 제 2 렌즈군(40)이 상기 광(4)로방향으로 슬라이딩 이동하여 줌기능을 한다.
이때, 상기 베이스 부재(20)의 소정 위치에는 상기 제 2 렌즈군(40)을 상기 광(4)로방향을 따라서 슬라이딩 이동시킬 수 있게 구동력을 제공하는 제 1 구동모터(71)가 구비되어 있으므로, 상기 제 1 구동모터(71)의 구동에 의해 상기 제 2 렌즈군(40)이 슬라이딩 이동한다.
이때, 도 5와 같이, 상기 제 2 렌즈군(40)에 제공된 제 1 기어부(41)와 상기 제 1 구동모터(71)에 구비된 모터측 기어부(71a)가 서로 맞물려 있어, 이 상태에서, 상기 구동모터(71)가 구동되면, 상기 모터측 기어부(71)의 회전에 따라서 상기 제 1 기어부(41)는 상기 제 2 렌즈군(40)을 상기 광(4)로방향인 수직방향으로 슬라이딩 이동한다.
이때, 상기 베이스 부재(20)내에는 상기 제 2 렌즈군(40)을 상기 광(4)로방향인 수직방향으로 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 1 가이드 수단(80)이 구성된다. 상기 제 1 가이드 수단(80)은 상기 베이스 부재(20)내에 구비된 한쌍의 제 1 가이드 레일(81)에 상기 제 2 렌즈군(40)을 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 1 가이드부(82)가 결합되어 있으므로, 상기 제 2 렌즈군(40)의 제 1 가이드부(82)가 상기 한쌍의 제 1 가이드 레일(81)을 따라서 상기 광(4)로방향인 수직방향으로 가이드 되어 슬라이딩 이동한다.
이 상태에서, 도 5와 같이, 상기 제 2 렌즈군(40)의 광(4)은 상기 제 3 렌즈군(50)에 의해 수평방향으로 90도 굴절된다.
여기서, 도 3 내지 도 5와 같이, 상기 제 1, 3 렌즈군(30)(50)은 상기 광을 굴절시키기 위해 프리즘(prism)를 사용한다.
상기 제 3 렌즈군(50)의 이웃한 위치에는 제 4 렌즈군(60)이 상기 제 3 렌즈군(50)에 의해 굴절된 광(4)로방향을 따라서 배치된다.
상기 제 4 렌즈군(60)은 상기 광(4)로방향으로 슬라이딩 이동하여 줌기능을 하고, 이때, 줌기능으로 인해 발생되는 상면 변동분을 보상기(compensator)(미도시 됨)에 의해 보상하면서 자동으로 초점조절기능을 한다.
이때, 도 5와 같이, 상기 광(4)은 상기 제 4 렌즈군(60)을 지나 이미지 센서(5)에 결상된다.
이때, 상기 제 4 렌즈군(60)은 상기 제 1 구동모터(71)의 이웃한 위치에 구비된 제 2 구동모터(72)에 의해 상기 광(4)로방향인 수평방향을 따라서 슬라이딩 이동한다.
상기 제 2 구동모터(72)에는 다수의 베벨기어를 구비하고, 상기 베벨기어에 구비된 모터측 기어부(72a)와 맞물리고, 상기 제 2 구동모터(72)의 구동하면, 상기 각각의 베벨기어가 회전하여 상기 모터측 기어부(72a)를 구동시켜 상기 제 4 렌즈군(60)에 제공된 제 2 기어부(61)를 상기 수평방향으로 선형이동시킨다.
이때, 상기 베이스 부재(20)내에는 상기 제 4 렌즈군(60)을 상기 광(4)로방향인 수평방향으로 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 2 가이드 수단(90)이 구성된다.
상기 제 2 가이드 수단(90)은 상기 베이스 부재(20)내에 구비된 한쌍의 제 2 가이드 레일(91)에 상기 제 4 렌즈군(60)을 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 2 가이드부(92)가 결합되어 있으므로, 상기 제 4 렌즈군(60)의 제 2 가이드부(92)가 상기 한쌍의 제 2 가이드 레일(91)을 따라서 상기 광(4)로방향인 수평방향으로 가이드 되어 슬라이딩 이동한다.
또한, 도 6과 같이, 상기 제 1, 3 렌즈군(30)(50)의 다른 실시예로 상기 광을 굴절시키기 위해 미러(mirror)를 사용한다.
또한, 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 줌 카메라의 광학 장치의 동작과정을 첨부된 도 7 내지 도 11을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 7 및 도 8과 같이, 베이스 부재(20)에는 제 1, 2, 3 렌즈군(30)(40)(60)을 실장한 줌 이동캠(100)이 구비된다.
도 9와 같이, 피사체로부터 반사되어 입사되는 광(4)이 상기 줌 이동캠(100) 에 구비된 제 1 렌즈군(30)에 의해 수직방향으로 90도 굴절된다.
이때, 상기 제 1 렌즈군(30)에 의해 굴절된 광(4)로방향을 따라서 상기 제 1 렌즈군(30)의 이웃한 위치에는 줌기능을 하는 제 2 렌즈군(40)이 배치되어 있으므로, 상기 제 2 렌즈군(40)이 상기 광(4)로방향으로 슬라이딩 이동하여 줌기능을 한다.
이때, 도 9 및 도 10과 같이, 상기 베이스 부재(20)의 소정 위치에는 상기 줌 이동캠(100)을 상기 수평방향을 이동시킴과 아울러 상기 제 2 렌즈군(40)을 상기 광(4)로방향인 수직방향으로 슬라이딩 이동시키는 제 1 구동모터(71)가 구비되어 있으므로, 상기 제 1 구동모터(71)의 구동에 의해 상기 제 2 렌즈군(40)이 수직방향으로 슬라이딩 이동한다.
이때, 상기 줌 이동캠(100)의 일단에는 상기 제 1 구동모터(71)에 구비된 모터측 기어부(71a)와 맞물리고, 상기 구동모터(71)의 구동시 상기 기어부(71a)의 구동에 따라서 상기 수평방향으로 선형이동을 하는 제 1 기어부(101)가 구비되어 있으므로, 상기 제 1 구동모터(71)의 기어부(71a)가 구동하면, 상기 제 1 기어부(101)는 수평방향으로 선형이동을 하여 상기 줌 이동캠(100)을 상기 수평방향으로 슬라이딩 이동시킨다.
이때, 도 10 및 도 11과 같이, 상기 줌 이동캠(100)에는 상기 수직방향의 길이방향으로 캠홀(102)이 형성되어 있으므로, 상기 캠홀(102)에 상기 제 2 렌즈군(40)의 하부에 형성된 상기 가이드 돌기(104)를 관통 결합한다. 이 상태에서 상기 베이스 부재(20)에는 상기 캠홀(102)과 대응되는 위치에 가이드 홀(103)이 형성되 어 있으므로, 상기 캠홀(102)에서 돌출된 가이드 돌기(104)를 상기 가이드 홀(103)에 관통 결합한다.
이 상태에서, 도 10과 같이, 상기 줌 이동캠(100)이 상기 수평방향으로 이동하면, 상기 가이드 돌기(104)가 상기 캠홀(102)을 따라서 상기 수직방향으로 가이드 이동됨과 아울러 상기 가이드 홀(103)이 상기 제 2 렌즈군(40)을 상기 수직방향으로 슬라이딩 이동가능하게 가이드 한다.
이때, 상기 제 2 렌즈군(40)는 상기 수직방향으로 슬라이딩 이동하여 줌기능을 한다.
도 10과 같이, 상기 캠홀(102)은 상기 가이드 돌기(104)를 상기 수직방향의 길이방향으로 따라서 선형이동할 수 있게 형성된다.
상기 가이드 홀(103)은 대각선으로 형성되어 상기 제 2 렌즈군(40)의 가이드 돌기(104)를 가이드 함과 아울러 상기 줌 이동캠(100)의 수평운동을 수직운동으로 바꾸어 상기 제 2 렌즈군(40)를 수직방향으로 슬라이딩 이동가능하게 한다.
이때, 상기 줌 이동캠(100)에는 상기 제 2 렌즈군(40)을 상기 광(4)로방향인 수직방향으로 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 1 가이드 수단(80)이 구성된다.
상기 제 1 가이드 수단(80)은 상기 줌 이동캠(100)에 구비된 한쌍의 제 1 가이드 레일(81)에 상기 제 2 렌즈군(40)을 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 1 가이드부(82)가 결합되어 있으므로, 상기 제 2 렌즈군(40)의 제 1 가이드부(82)가 상기 한쌍의 제 1 가이드 레일(81)을 따라서 상기 광(4)로방향인 수직방향으로 가 이드 되어 슬라이딩 이동한다.
이 상태에서, 도 10과 같이, 상기 제 2 렌즈군(40)의 광(4)은 상기 제 3 렌즈군(50)에 의해 수평방향으로 90도 굴절된다.
여기서, 상기 제 1, 3 렌즈군(30)(50)은 광을 굴절시키기 위해 프리즘 및 미러를 사용한다.
상기 제 3 렌즈군(50)의 이웃한 위치에는 제 4 렌즈군(60)이 상기 제 3 렌즈군(50)에 의해 굴절된 광(4)로방향을 따라서 배치된다.
도 10과 같이, 상기 제 4 렌즈군(60)은 상기 광(4)로방향으로 슬라이딩 이동하여 줌기능을 하고, 이때, 줌기능으로 인해 발생되는 상면 변동분을 보상기(compensator)(미도시 됨)에 의해 보상하면서 자동으로 초점조절기능을 한다.
상기 광(4)은 상기 제 4 렌즈군(60)을 지나 이미지 센서(5)에 결상된다.
이때, 상기 제 4 렌즈군(60)은 상기 제 1 구동모터(71)의 이웃한 위치에 구비된 제 2 구동모터(72)에 의해 상기 광(4)로방향인 수평방향을 따라서 슬라이딩 이동한다.
상기 제 2 구동모터(72)에는 다수의 베벨기어를 구비하고, 상기 베벨기어에 구비된 모터측 기어부(72a)와 맞물리고, 상기 제 2 구동모터(72)의 구동하면, 상기 각각의 베벨기어가 회전하여 상기 모터측 기어부(72a)를 구동시켜 상기 제 4 렌즈군(60)에 제공된 제 2 기어부(61)를 상기 수평방향으로 선형이동시킨다.
이때, 상기 베이스 부재(20)내에는 상기 제 4 렌즈군(60)을 상기 광(4)로방향인 수평방향으로 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 2 가이드 수단(90)이 구 성된다.
상기 제 2 가이드 수단(90)은 상기 베이스 부재(20)내에 구비된 한쌍의 제 2 가이드 레일(91)에 상기 제 4 렌즈군(60)을 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 2 가이드부(92)가 결합되어 있으므로, 상기 제 2 가이드부(92)가 상기 한쌍의 제 2 가이드 레일(91)을 따라서 상기 광(4)로방향인 수평방향으로 가이드 되어 슬라이딩 이동한다.
상기와 같이 줌 카메라에서 광로를 일방향에서 다방향으로 굴절가능하게 다수의 렌즈군을 배치함으로써, 렌즈군들을 구동시키는 구동장치의 설치공간을 확보하고, 이로인해 제품의 크기를 소형화 및 박형화할 수 있을뿐 아니라, 카메라의 줌기능 및 초점조절기능을 향상시키고, 부품의 조립공정을 간편하게 할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 줌 카메라의 광학 장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 줌 카메라의 광학 장치에 의하면,
줌 카메라에서 광로를 일방향에서 다방향으로 굴절가능하게 다수의 렌즈군을 배치함으로써, 렌즈군를 구동시키는 구동장치의 설치공간을 확보하고, 이로인해 제 품의 크기를 소형화 및 박형화할 수 있을뿐만 아니라, 카메라의 줌기능 및 초점조절기능을 향상시키고, 부품의 조립공정을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (22)

  1. 줌 카메라 모듈에 있어서,
    베이스 부재;
    상기 베이스 부재내에 피사체로부터 반사되어 입사되는 광을 굴절시키는 제 1 렌즈군;
    상기 제 1 렌즈군에 의해 굴절된 광로방향을 따라서 배치되어 상기 광로 방향으로 슬라이딩 이동하여 줌 기능을 하는 제 2 렌즈군;
    상기 제 2 렌즈군의 광을 다시 굴절시키는 제 3 렌즈군;
    상기 제 3 렌즈군에 의해 굴절된 광로방향을 따라서 배치되어 상기 광로방향으로 슬라이딩 이동하여 줌 기능을 함과 아울러 발생하는 상면 변동분을 보상하면서 초점조절 기능을 하는 제 4 렌즈군; 및
    상기 베이스 부재내에 구비되어 상기 제 2, 4 렌즈군을 슬라이딩 이동가능하게 동력을 전달하는 동력전달수단으로 구성되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 3 렌즈군은 미러 및 프리즘으로 이루어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2, 3, 4 렌즈군은 상기 베이스 부재내에서 상기 굴절되는 광로방향을 따라서 순차적으로 구비되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 부재내에는 상기 동력전달수단을 수용할 수 있는 수용공간이 제공되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 3 렌즈군의 광 굴절각도는 90도 이루어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 동력전달수단은, 상기 제 2 렌즈군에 제공된 제 1 기어부와 맞물려 구동에 따라서 상기 제 2 렌즈군을 상기 광로방향을 따라서 슬라이딩 이동시킬 수 있게 구동력을 제공하는 제 1 구동모터와,
    상기 제 1 구동모터의 이웃한 위치에 구비되어 상기 제 4 렌즈군에 제공된 제 2 기어부와 맞물려 구동에 따라서 상기 제 4 렌즈군을 상기 광로방향을 따라서 슬라이딩 이동시킬 수 있게 구동력을 제공하는 제 2 구동모터로 구성되어짐을 특징 으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 기어부는 상기 제 1 구동모터에 구비된 모터측 기어부와 맞물려 상기 구동모터의 구동에 따라서 선형이동하고,
    상기 제 2 기어부는 상기 제 2 구동모터에 구비된 모터측 기어부와 맞물려 상기 구동모터의 구동에 따라서 선형이동함을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 부재내에는 상기 제 2, 4 렌즈군을 상기 광로방향을 따라서 이동가능하게 가이드 하는 제 1, 2 가이드 수단이 구성되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 가이드 수단은, 상기 베이스 부재내에 구비되는 한쌍의 제 1 가이드 레일과,
    상기 제 2 렌즈군의 양측에 구비되어 상기 제 1 가이드 레일과 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 상기 제 2 렌즈군을 상기 광로방향으로 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 1 가이드부로 구성되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 가이드 수단은, 상기 베이스 부재내에 구비되는 한쌍의 제 2 가이드 레일과,
    상기 제 4 렌즈군의 양측에 구비되어 상기 제 2 가이드 레일과 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 상기 제 4 렌즈군을 상기 광로방향으로 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 2 가이드부로 구성되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  11. 줌 카메라 모듈에 있어서,
    베이스 부재;
    상기 베이스 부재내에 피사체로부터 반사되어 입사되는 광을 수직방향으로 굴절시키는 제 1 렌즈군;
    상기 제 1 렌즈군에 의해 굴절된 광로방향을 따라서 배치되어 상기 광로방향으로 슬라이딩 이동하여 줌 기능을 하는 제 2 렌즈군;,
    상기 제 2 렌즈군의 광을 수평방향으로 굴절시키는 제 3 렌즈군;
    상기 제 1, 2, 3 렌즈군을 실장하고, 상기 베이스 부재의 상단면에서 상기 수평방향으로 슬라이딩 이동함과 아울러 상기 제 2 렌즈군을 상기 수직방향으로 슬 라이딩 이동시키는 줌 이동캠;
    상기 줌 이동캠을 상기 수평방향으로 슬라이딩 이동가능하게 구동력을 제공하는 제 1 구동모터;
    상기 제 3 렌즈군에 의해 굴절된 광로방향을 따라서 배치되어 상기 광로방향으로 슬라이딩 이동하여 줌 기능을 함과 아울러 발생하는 상면 변동분을 보상하면서 초점조절 기능을 하는 제 4 렌즈군; 및
    상기 렌즈 하우징내의 소정 위치에 구비되어 상기 제 4 렌즈군을 상기 광로방향으로 슬라이딩 이동할 수 있게 구동력을 제공하는 제 2 구동모터로 구성되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1, 3 렌즈군은 미러 및 프리즘으로 이루어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 베이스 부재내에는 상기 제 1, 2 구동모터를 수용할 수 있는 수용공간이 제공되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1, 3 렌즈군의 광 굴절각도는 90도 이루어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 줌 평판 캠의 일단에는 상기 제 1 구동모터에 구비된 모터측 기어부와 맞물리고, 상기 구동모터의 구동시 상기 기어부의 구동에 따라서 상기 수평방향으로 선형이동을 하는 제 1 기어부가 구비되고,
    상기 제 4 렌즈군에는 상기 제 2 구동모터에 구비된 모터측 기어부에 맞물리고, 상기 구동모터의 구동시 상기 기어부의 구동에 따라서 상기 수평방향으로 선형이동을 하는 제 2 기어부가 구비됨을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 줌 이동캠에는 상기 제 2 렌즈군에 형성된 가이드 돌기를 관통 결합시키는 캠홀이 형성되고,
    상기 베이스 부재에는 상기 캠홀과 대응되는 위치에 형성되어 상기 캠홀에서 돌출된 상기 가이드 돌기와 결합되고, 상기 줌 이동캠이 상기 수평방향으로 이동시 상기 가이드 돌기가 상기 캠홀을 따라서 이동함과 아울러 상기 제 2 렌즈군을 상기 수직방향으로 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 가이드 홀이 형성되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 캠홀은 상기 가이드 돌기를 선형이동가능하게 상기 수직방향의 길이방향으로 형성되고, 상기 가이드 홀은 대각선으로 형성되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  18. 제 11 항에 있어서, 상기 줌 이동캠에는 상기 제 2 렌즈군을 상기 광로방향인 수직방향을 따라서 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 1 가이드 수단이 구성되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 가이드 수단은, 상기 줌 이동캠내에 구비되는 한쌍의 제 1 가이드 레일과,
    상기 제 2 렌즈군의 양측에 구비되어 상기 제 1 가이드 레일과 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 상기 제 2 렌즈군을 상기 광로방향인 수직방향으로 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 1 가이드부로 구성되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  20. 제 11 항에 있어서, 상기 베이스 부재에는 상기 제 4 렌즈군을 상기 광로방향의 수평방향을 따라서 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 2 가이드 수단이 구성되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 제 2 가이드 수단은, 상기 베이스 부재내에 구비도는 한쌍의 제 2 가이드 레일과,
    상기 제 4 렌즈군의 양측에 구비되어 상기 제 2 가이드 레일과 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 상기 제 4 렌즈군을 상기 광로방향인 수평방향으로 슬라이딩 이동가능하게 가이드 하는 제 2 가이드부로 구성되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
  22. 줌 카메라 모듈에 있어서,
    베이스 부재와,
    상기 베이스 부재내에 피사체로부터 반사되어 입사되는 광을 굴절시키고, 굴절된 광로방향을 따라서 배치되며, 굴절된 광로방향을 따라서 슬라이딩 이동하여 줌 기능을 하거나 줌기능에 따라서 초점조절기능을 하는 적어도 하나 이상의 렌즈군과,
    상기 렌즈군들의 이웃 위치에 제공되어 상기 렌즈군을 슬라이딩 이동가능하게 동력을 전달하는 동력전달수단으로 구성되어짐을 특징으로 하는 줌 카메라의 광학 장치.
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