KR100803652B1 - 촬영 렌즈용 광학 요소 후퇴 기구 - Google Patents
촬영 렌즈용 광학 요소 후퇴 기구 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 촬영 렌즈용 광학 요소 후퇴 기구에 관한 것이다. 본 발명의 광학 요소 후퇴 기구는: 회전없이 광학 시스템의 광축을 따라서 가이드되도록 형성되고, 후퇴가능한 렌즈가 작동 상태로부터 완전 후퇴된 상태까지 이동할 때 상기 광축을 따라서 평면쪽으로 후퇴하는 직진 가동 링; 피벗에 장착되고 상기 피벗에 대하여 회전가능하고, 그리고 상기 직진 가동 링에 의하여 지지되어 내측에 위치되고, 복수의 광학 요소중 하나로서 후퇴가능한 광학 요소를 지지하는 요동가능한 홀더; 상기 후퇴가능한 렌즈가 상기 작동 상태에 있을 때 상기 후퇴가능한 광학 요소가 상기 광축에 유지되도록 상기 요동가능한 홀더를 지지하기 위해 형성되고, 상기 요동가능한 홀더와 함께 상기 직진 가동 링이 상기 평면쪽으로 후퇴할 때 상기 후퇴가능한 광학 요소가 상기 광축으로부터 벗어나는 위치로 후퇴하도록 상기 피벗에 대하여 상기 요동가능한 홀더를 회전시키기 위해 더 형성되는 위치 제어기; 상기 피벗을 지지하고, 그리고 제 1 길다란 구멍 및 제 2 길다란 구멍을 포함하고, 상기 제 1 길다란 구멍의 길다란 방향 및 상기 제 2 길다란 구멍의 길다란 방향이 대체로 서로 수직인 적어도 하나의 지지판; 상기 적어도 하나의 지지판을 상기 직진 가동 링에 고정하고, 결합해제 상태에 있을 때 상기 적어도 하나의 지지판을 상기 광축에 대체로 수직인 평면에 놓이게 되는 방향으로 상기 직진 가동 링에 대하여 이동하도록 형성되어 있는 지지판 고정 장치; 상기 광축에 대체로 평행한 제 1 축선을 갖추고 있는 제 1 회전 샤프트으로서, 상기 제 1 회전 샤프트가 제 1 축선에 대 하여 회전가능하도록 상기 직진 가동 링에 의하여 지지되고, 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향으로 이동가능하도록 상기 제 1 길다란 구멍에 맞물림되는 적어도 하나의 제 1 편심핀을 갖추고 있으며, 상기 적어도 하나의 제 1 편심핀이 상기 제 1 축선에 편심인 축선을 갖추고 있고, 상기 제 1 회전 샤프트이 회전될 때, 제 1 이동력이 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향으로 대체로 수직인 방향으로 상기 적어도 하나의 지지판에 적용되도록 되어 있는 제 1 회전 샤프트; 상기 광축에 대체로 평행한 제 2 축선을 갖추고 있는 제 2 회전 샤프트으로서, 상기 제 2 회전 샤프트가 제 2 축선에 대하여 회전가능하도록 상기 직진 가동 링에 의하여 지지되고, 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향으로 이동가능하도록 상기 제 2 길다란 구멍에 맞물림되는 적어도 하나의 제 2 편심핀을 갖추고 있으며, 상기 적어도 하나의 제 2 편심핀이 상기 제 2 축선에서 편심한 축선을 갖추고 있고, 상기 제 2 회전 샤프트이 회전될 때, 제 2 이동력이 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향에 대체로 수직인 방향으로 상기 적어도 하나의 지지판에 적용되도록 되어 있는 제 2 회전 샤프트; 그리고 상기 직진 가동 링 및 상기 지지판에 제공되며 상기 지지판 고정 장치가 결합해제 상태에 있을 때 상기 제 1 회전 샤프트의 상기 회전 및 상기 제 2 회전 샤프트의 상기 회전중 적어도 하나에 의하여 상기 적어도 하나의 지지판에 상기 적어도 하나의 상기 제 1 및 제 2 이동력이 적용되는 경우, 상기 광축에 대체로 수직인 평면에서 상기 적어도 하나의 지지판의 이동 방향을 설정하는 이동 방향 설정 장치를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
직진 가동 링, 광학 요소 후퇴 기구, 지지판, 홀더, 위치 제어기, 지지판 고정 장치, 이동 방향 설정 장치
Description
도 1은 본 발명에 따른 줌 렌즈의 한 실시예의 분해 사시도;
도 2는 줌 렌즈의 제 1 렌즈 그룹을 지지하는 구조의 분해 사시도;
도 3은 줌 렌즈의 제 2 렌즈 그룹을 지지하는 구조의 분해 사시도;
도 4는 고정 배럴로부터 제 3 외측 배럴을 전진 및 후퇴시키는 줌 렌즈의 렌즈 배럴 전진-후퇴 구조의 분해 사시도;
도 5는 뷰파인더 유닛을 줌 렌즈에 고정시키는 절차 및 기어 열을 줌 렌즈에 고정시키는 절차를 나타내는 줌 렌즈의 부분적인 분해 사시도;
도 6은 도 5에 도시된 요소들로부터 만들어진 줌 렌즈 조립체의 사시도;
도 7은 도 6에 도시된 줌 렌즈 조립체 측면 입면도;
도 8은 후방으로부터 비스듬히 보았을 때의 도 6에 도시된 줌 렌즈 조립체의 사시도;
도 9는 촬영 광축 상부의 상반부 및 촬영 광축 하부의 하반부가 각각 망원단에서의 줌 렌즈의 상태 및 광각단에서의 줌 렌즈의 상태를 나타내는, 도 6 내지 도 8에 도시된 줌 렌즈 조립체를 포함하는 디지털 카메라의 한 실시예의 축방향의 단면도;
도 10은 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 도 9에 도시된 디지털 카메라의 축방향의 단면도;
도 11은 도 1에 도시된 고정 배럴의 전개도;
도 12는 도 4에 도시된 헬리코이드 링의 전개도;
도 13은 점선으로 내주 표면의 구조를 나타내는, 도 1에 도시된 헬리코이드 링의 전개도;
도 14는 도 1에 도시된 제 3 외측 배럴의 전개도;
도 15는 도 1에 도시된 제 1 직진 가이드 링의 전개도;
도 16은 도 1에 도시된 캠 링의 전개도;
도 17은 점선으로 내주 표면의 구조를 나타내는, 도 1에 도시된 캠 링의 전개도;
도 18은 도 1에 도시된 제 2 직진 가이드 링의 전개도;
도 19는 도 1에 도시된 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임의 전개도;
도 20은 도 1에 도시된 제 2 외측 배럴의 전개도;
도 21은 도 1에 도시된 제 1 외측 배럴의 전개도;
도 22는 줌 렌즈의 작동에 관하여 요소들 사이의 관계를 도시하고 있는, 줌 렌즈의 요소들의 개념도;
도 23은 헬리코이드 링, 제 3 외측 배럴 및 고정 배럴의 전개도로서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 상기 요소들 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 24는 헬리코이드 링, 제 3 외측 배럴 및 고정 배럴의 전개도로서, 줌 렌 즈의 광각단에서 상기 요소들 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 25는 헬리코이드 링, 제 3 외측 배럴 및 고정 배럴의 전개도로서, 줌 렌즈의 망원단에서 상기 요소들 사이의 위치관계를 도시하고 있고;
도 26은 헬리코이드 링, 제 3 외측 배럴 및 고정 배럴의 전개도로서, 상기 요소들의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 27은 고정 배럴의 전개도로서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 고정 배럴에 관하여 헬리코이드 링의 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부의 위치를 도시하고 있고;
도 28은 도 27과 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 광각단에서 고정 배럴에 관하여 헬리코이드 링의 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부의 위치를 도시하고 있고;
도 29는 도 27과 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 망원단에서 고정 배럴에 관하여 헬리코이드 링의 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부의 위치를 도시하고 있고;
도 30은 도 27과 유사한 도면으로서, 고정 배럴에 관하여 헬리코이드 링의 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부의 위치를 도시하고 있고;
도 31은 도 27에 도시된 M2-M2 라인을 따라서 도시한 단면도;
도 32는 도 23에 도시된 M1-M1 라인을 따라서 도시한 단면도;
도 33은 도 9에 도시된 줌 렌즈의 상반부의 부분의 확대 단면도;
도 34는 도 9에 도시된 줌 렌즈의 하반부의 부분의 확대 단면도;
도 35는 도 10에 도시된 줌 렌즈의 상반부의 부분의 확대 단면도;
도 36은 도 10에 도시된 줌 렌즈의 하반부의 부분의 확대 단면도;
도 37은 제 3 외측 배럴과 헬리코이드 링 사이의 연결 부분의 부분의 확대 사시도;
도 38은 도 37과 유사한 도면으로서, 스톱 부재가 제거되어 있는 상태를 도시하고 있고;
도 39는 도 38과 유사한 도면으로서, 제 3 외측 배럴 및 헬리코이드 링이 도 38에 도시된 상태로부터 광축 방향으로 서로 맞물림해제되어 있는 상태를 도시하고 있고;
도 40은 고정 배럴, 스톱 부재 및 고정 나사의 부분의 사시도로서, 스톱 부재 및 고정 나사가 고정 배럴로부터 분리되어 있는 상태를 도시하고 있고;
도 41은 도 40에 도시된 도면과 유사한 사시도로서, 스톱 부재가 고정 나사에 의해 고정 배럴에 적절하게 고정되어 있는 상태를 도시하고 있고;
도 42는 고정 배럴의 상응하는 부분에 관하여 헬리코이드 링의 부분의 확대 전개도;
도 43은 도 42와 유사한 도면으로서, 헬리코이드 링의 특정 회전 슬라이딩 돌출부와 고정 배럴의 둘레방향의 홈 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 44는 캠 링에 고정된 한 세트의 롤러 종동자에 관한 제 3 외측 배럴 및 제 1 직진 가이드 링의 전개도로서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 헬리코이드 링과 고정 배럴 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 45는 도 44와 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 광각단에서 헬리코이드 링과 고정 배럴 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 46은 도 44와 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 망원단에서 헬리코이드 링과 고정 배럴 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 47은 도 44와 유사한 도면으로서, 헬리코이드 링과 고정 배럴 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 48은 헬리코이드 링 및 제 1 직진 가이드 링의 전개도로서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 상기 요소들 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 49는 도 48과 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 광각단에서 헬리코이드 링과 제 1 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 50은 도 48과 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 망원단에서 헬리코이드 링과 제 1 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 51은 도 48과 유사한 도면으로서, 헬리코이드 링과 제 1 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 52는 캠 링, 제 1 외측 배럴, 제 2 외측 배럴 및 제 2 직진 가이드 링의 전개도로서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 상기 요소들 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 53은 도 52와 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 광각단에서 캠 링, 제 1 외측 배럴, 제 2 외측 배럴 및 제 2 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 54는 도 52와 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 망원단에서 캠 링, 제 1 외측 배럴, 제 2 외측 배럴 및 제 2 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 55는 도 52와 유사한 도면으로서, 캠 링, 제 1 외측 배럴, 제 2 외측 배럴 및 제 2 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 56은 줌 렌즈의 요소의 분해 사시도로서, 제 3 외측 배럴이 제 1 직진 가이드 링으로부터 분리되어 있는 상태를 도시하고 있고;
도 57은 줌 렌즈의 요소의 분해 사시도로서, 제 2 외측 배럴 및 종동자-가압 링 스프링이 도 56에 도시된 줌 렌즈의 블록으로부터 분리되어 있는 상태를 도시하고 있고;
도 58은 줌 렌즈의 요소의 분해 사시도로서, 제 1 외측 배럴이 도 57에 도시된 줌 렌즈의 블록으로부터 분리되어 있는 상태를 도시하고 있고;
도 59는 줌 렌즈의 요소의 분해 사시도로서, 제 2 직진 가이드 링이 도 58에 도시된 줌 렌즈의 블록으로부터 분리되어 있는 한편 한 세트의 롤러 종동자가 줌 렌즈의 블록에 포함된 캠 링으로부터 분리되어 있는 상태를 도시하고 있고;
도 60은 캠 링에 고정된 한 세트의 롤러 종동자에 관한 헬리코이드 링, 제 3 외측 배럴, 제 1 직진 가이드 링 및 종동자-가압 링 스프링의 전개도로서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 상기 요소들 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 61은 도 60과 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 광각단에서 헬리코이드 링, 제 3 외측 배럴 및 제 1 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 62는 도 60과 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 망원단에서 헬리코이드 링, 제 3 외측 배럴 및 제 1 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 63은 도 60과 유사한 도면으로서, 헬리코이드 링, 제 3 외측 배럴 및 제 1 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 64는 반경방향 내측으로부터 제 3 외측 배럴 및 헬리코이드 링을 보았을 때의, 캠 링에 고정된 한 세트의 롤러 종동자에 관한 제 3 외측 배럴 및 헬리코이드 링의 부분의 확대 전개도;
도 65는 도 64와 유사한 도면으로서, 헬리코이드 링이 렌즈 배럴 전진 방향으로 회전되는 상태를 도시하고 있고;
도 66은 도 64에 도시된 제 3 외측 배럴 및 헬리코이드 링의 부분의 확대 전개도;
도 67은 도 64 내지 도 66에 도시된 제 3 외측 배럴 및 헬리코이드 링과 비교되는 비교예의 전방 링 및 후방 링의 부분의 확대 전개도;
도 68은 도 67과 유사한 도면으로서, 도 67에 도시된 상태로부터 후방 링이 전방 링에 관하여 약간 회전된 상태를 도시하고 있고;
도 69는 도 60(도 44)에 도시된 도면의 일부분의 확대도;
도 70은 도 61(도 45)에 도시된 도면의 일부분의 확대도;
도 71은 도 62(도 46)에 도시된 도면의 일부분의 확대도;
도 72는 도 63(도 47)에 도시된 도면의 일부분의 확대도;
도 73은 도 5 및 10에 도시된 줌 렌즈의 직진 가이드 구조의 요소의 상반부의 축방향의 단면도로서, 줌 렌즈의 광각단에서 직진 가이드 구조를 도시하고 있고;
도 74는 도 73과 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 광각단에서 직진 가이드 구 조를 도시하고 있고;
도 75는 도 74와 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 직진 가이드 구조를 도시하고 있고;
도 76은 제 1 외측 배럴, 외측 배럴, 제 2 직진 가이드 링, 캠 링 및 다른 요소를 포함하는 도 5 내지 도 10에 도시된 줌 렌즈의 서브조립체의 사시도로서, 각각 캠 링 내측 및 외측에 반경방향으로 위치되어 있는 제 1 외측 배럴과 제 2 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 77은 도 76에 도시된 모든 요소 및 제 1 직진 가이드 링을 포함하는 도 5 내지 도 10에 도시된 줌 렌즈의 서브조립체의 사시도로서, 제 1 외측 배럴이 조립/조립해제 위치에 대해 전방으로 뻗어 있는 상태를 도시하고 있고;
도 78은 서브조립체 후방으로부터 비스듬히 보았을 때의 도 77에 도시된 서브조립체의 사시도;
도 79는 캠 링, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 및 제 2 직진 가이드 링의 전개도로서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 상기 요소들 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 80은 도 79와 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 광각단에서 캠 링, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 및 제 2 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 81은 도 79와 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 망원단에서 캠 링, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 및 제 2 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 82는 도 79와 유사한 도면으로서, 캠 링, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 및 제 2 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 83은 캠 링의 전개도로서, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임의 한 세트의 전방 캠 종동자가 캠 링의 한 세트의 전방 내측 캠 홈와 한 세트의 후방 내측 캠 홈 사이의 교차 지점을 통과하는 상태를 도시하고 있고;
도 84는 전방으로부터 비스듬히 보았을 때의, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, 제 2 직진 가이드 링, 셔터 유닛 및 다른 요소를 포함하는 도 5 내지 도 10에 도시된 줌 렌즈의 부분의 사시도;
도 85는 후방으로부터 비스듬히 보았을 때의, 도 84에 도시된 줌 렌즈의 부분의 사시도;
도 86은 도 84와 유사한 도면으로서, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임이 제 2 직진 가이드 링에 대하여 축방향의 이동에 대한 전방 한계에 위치되어 있을 때 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임과 제 2 직진 가이드 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 87은 후방으로부터 비스듬히 보았을 때의, 도 86에 도시된 줌 렌즈의 부분의 사시도;
도 88은 제 2 직진 가이드 링의 전방 입면도;
도 89는 조립된 상태의 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, 제 2 직진 가이드 링 및 다른 요소의 후방 입면도;
도 90은 제 1 외측 배럴의 한 세트의 캠 종동자에 관한 제 1 외측 배럴 및 캠 링의 전개도로서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 제 1 외측 배럴과 캠 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 91은 도 90과 유사한 도면으로서, 제 1 외측 배럴의 각각의 캠 종동자가 렌즈 배럴 전진 방향으로 캠 링의 회전에 의해 캠 링의 한 세트의 외측 캠 홈중의 상응하는 외측 캠 홈의 경사진 리드 부분의 삽입 단부에 위치되는 있는 상태를 도시하고 있고;
도 92는 도 90과 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 광각단에서 제 1 외측 배럴과 캠 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 93은 도 90과 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 망원단에서 제 1 외측 배럴과 캠 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 94은 도 90과 유사한 도면으로서, 제 1 외측 배럴과 캠 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 95는 도 90에 도시된 도면의 일부분의 확대도;
도 96은 도 91에 도시된 도면의 일부분의 확대도;
도 97은 도 95 및 96에 유사한 도면으로서, 제 1 외측 배럴의 각각의 캠 종동자가 캠 링의 상응하는 외측 캠 홈의 경사진 리드 부분에 위치되어 있는 상태를 도시하고 있고;
도 98은 도 92에 도시된 도면의 일부분의 확대도;
도 99는 도 93에 도시된 도면의 일부분의 확대도;
도 100은 도 94에 도시된 도면의 일부분의 확대도;
도 101은 캠 링의 한 세트의 외측 캠 홈의 구조의 다른 실시예를 도시하고 있는, 도 95와 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 제 1 외측 배럴과 캠 링 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 102는 제 2 렌즈 그룹을 유지하는 제 2 렌즈 프레임을 지지하고, 제 2 렌즈 프레임을 반경방향으로 후퇴된 위치로 후퇴시키며, 그리고 제 2 렌즈 프레임의 위치를 조정하기 위한 줌 렌즈의 구조의 분해 사시도;
도 103은 전방으로부터 비스듬히 보았을 때의, 조립된 상태의 도 102에 도시된 제 2 렌즈 프레임을 위한 구조 및 CCD 홀더의 위치-제어 캠 바의 사시도;
도 104는 후방으로부터 비스듬히 보았을 때의, 도 103에 도시된 제 2 렌즈 프레임을 위한 구조 및 위치-제어 캠 바의 사시도;
도 105는 도 104와 유사한 도면으로서, 위치-제어 캠 바가 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임에 고정된 후방 제 2 렌즈 프레임 지지 플레이트의 캠-바 삽입가능 구멍으로 들어가는 중에 있는 상태를 도시하고 있고;
도 106은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임의 전방 입면도;
도 107은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임의 사시도;
도 108은 전방으로부터 비스듬히 보았을 때의, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 및 이에 고정된 셔터 유닛의 사시도;
도 109는 후방으로부터 비스듬히 보았을 때의, 도 108에 도시된 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 및 셔터 유닛의 사시도;
도 110은 도 108에 도시된 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 및 셔터 유닛의 전방 입면도;
도 111은 도 108에 도시된 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 및 셔터 유닛의 후방 입면도;
도 112는 도 111과 유사한 도면으로서, 제 2 렌즈 프레임이 반경방향으로 후퇴된 위치에 후퇴된 상태를 도시하고 있고;
도 113은 도 110에 도시된 M3-M3 라인을 따라서 도시한 단면도;
도 114는 도 105 및 도 108 내지 도 112에 도시된 제 2 렌즈 프레임을 위한 구조의 전방 입면도로서, 제 2 렌즈 프레임이 도 110에 도시된 바와 같은 촬영 위치에 유지되어 있는 상태를 도시하고 있고;
도 115는 도 114에 도시된 제 2 렌즈 프레임을 위한 구조의 부분의 전방 입면도;
도 116은 상이한 상태의 도 115와 유사한 도면;
도 117은 도 105 및 도 108 내지 도 116에 도시된 제 2 렌즈 프레임을 위한 구조의 부분의 전방 입면도;
도 118은 도 105 및 108 내지 도 116에 도시된 제 2 렌즈 프레임을 위한 구조의 부분의 전방 입면도로서, 제 2 렌즈 프레임이 도 109 및 111에 도시된 바와 같은 촬영 위치에 유지되어 있을 때 제 2 렌즈 프레임과 CCD 홀더의 위치-제어 캠 바 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 119는 도 118과 유사한 도면으로서, 제 2 렌즈 프레임과 CCD 홀더의 위치-제어 캠 바 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 120은 도 118과 유사한 도면으로서, 제 2 렌즈 프레임이 도 112에 도시된 바와 같은 반경방향으로 후퇴된 위치에 유지되어 있을 때 제 2 렌즈 프레임과 CCD 홀더의 위치-제어 캠 바 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 121은 도 1 및 4에 도시된 AF 렌즈 프레임 및 CCD 홀더의 사시도로서, CCD 홀더의 하부 전방으로부터 비스듬히 보았을 때 AF 렌즈 프레임이 완전히 후퇴되어 CCD 홀더와 접촉하고 있는 상태를 도시하고 있고;
도 122는 CCD 홀더, AF 렌즈 프레임 및 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임의 전방 입면도;
도 123은 CCD 홀더, AF 렌즈 프레임, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, 제 2 렌즈 프레임 및 다른 요소의 사시도;
도 124는 도 123과 유사한 도면으로서, 제 2 렌즈 프레임이 반경방향으로 후퇴된 위치로 완전히 후방으로 이동되어서 완전히 회전된 상태를 도시하고 있고;
도 125는 도 9에 도시된 줌 렌즈의 상반부의 부분의 축방향의 단면도로서, 줌 렌즈에 있어서 노출 제어용 플렉시블 PWB를 배선하는 구조를 도시하고 있고;
도 126은 제 2 렌즈 프레임, 플렉시블 PWB 및 다른 요소의 사시도로서, 제 2 렌즈 프레임으로 플렉시블 PWB를 지지하는 방식을 도시하고 있고;
도 127은 제 2 렌즈 프레임 및 AF 렌즈 프레임의 사시도로서, 제 2 렌즈 프레임이 AF 렌즈 프레임에 밀접하게 후퇴되어 있는 상태를 도시하고 있고;
도 128은 제 2 렌즈 프레임 및 AF 렌즈 프레임의 측면 입면도로서, 제 2 렌즈 프레임이 AF 렌즈 프레임과 접촉하기 직전의 상태를 도시하고 있고;
도 129는 도 128과 유사한 도면으로서, 제 2 렌즈 프레임이 AF 렌즈 프레임과 접촉하고 있는 상태를 도시하고 있고;
도 130은 제 2 렌즈 프레임 및 AF 렌즈 프레임의 전방 입면도로서, 상기 요 소들 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 131은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임을 둘러싸는 제 1 외측 배럴과, 제 1 외측 배럴에 의해 유지되어 있는 제 1 렌즈 그룹용 제 1 렌즈 프레임의 사시도;
도 132는 제 1 외측 배럴 및 제 1 렌즈 프레임의 전방 입면도;
도 133은 전방으로부터 비스듬히 보았을 때의, 제 1 렌즈 프레임, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, AF 렌즈 프레임 및 셔터 유닛의 사시도로서, 줌 렌즈의 촬영대기 상태에서 상기 요소들 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 134는 후방으로부터 비스듬히 보았을 때의, 도 133에 도시되어 있는 제 1 렌즈 프레임, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, AF 렌즈 프레임 및 셔터 유닛의 사시도;
도 135는 제 1 렌즈 프레임, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, AF 렌즈 프레임 및 셔터 유닛 사이의 위치 관계를 도시하는 도 133과 유사한 도면으로서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 상기 요소들 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 136은 후방으로부터 비스듬히 보았을 때의, 도 135에 도시되어 있는 제 1 렌즈 프레임, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, AF 렌즈 프레임 및 셔터 유닛의 사시도;
도 137은 도 135에 도시되어 있는 제 1 렌즈 프레임, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, AF 렌즈 프레임 및 셔터 유닛의 후방 입면도;
도 138은 줌 렌즈의 후퇴 상태에서의 제 1 렌즈 프레임, 제 1 외측 배럴, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, AF 렌즈 프레임 및 셔터 유닛의 사시도로서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 상기 요소들 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 139는 도 138에 도시되어 있는 제 1 렌즈 프레임, 제 1 외측 배럴, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, AF 렌즈 프레임 및 셔터 유닛의 은 전방 입면도;
도 140은 줌 렌즈의 셔터 유닛의 분해 사시도;
도 141은 줌 렌즈가 촬영대기 상태에 있을 때의, 도 9에 도시된 줌 렌즈의 상반부의 제 1 렌즈 그룹의 근처에 있는 줌 렌즈의 부분의 종단면도;
도 142는 도 141과 유사한 도면으로서, 줌 렌즈가 후퇴된 상태에 있을 때의, 도 10에 도시된 줌 렌즈의 상반부의 동일한 부분을 도시하고 있고;
도 143은 도 5 내지 도 8에 도시된 뷰파인더 유닛의 분해 사시도;
도 144는 줌 기어 및 뷰파인더 구동 기어에 관한 헬리코이드 링 및 제 3 외측 배럴의 도 23과 유사한 전개도로서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에서 상기 요소들 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 145는 줌 기어 및 뷰파인더 구동 기어에 관한 헬리코이드 링 및 고정 배럴의 도 24와 유사한 전개도로서, 줌 렌즈의 광각단에서 상기 요소들 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 146은 헬리코이드 링으로부터 뷰파인더 유닛에 포함된 뷰파인더 광학 시스템의 이동가능한 렌즈로 줌 모터의 회전을 전달하는 줌 렌즈의 동력 전달 시스템의 사시도;
도 147은 도 146에 도시된 동력 전달 시스템의 전방 입면도;
도 148은 도 146에 도시된 동력 전달 시스템의 측면 입면도;
도 149는 헬리코이드 링 및 뷰파인더 구동 기어의 확대 전개도로서, 도 144에 도시된 후퇴된 위치로부터 도 145에 도시된 광각단으로의 렌즈 배럴 전진 방향으로 헬리코이드 링의 회전 도중에 상기 요소들 사이의 위치 관계를 도시하고 있고;
도 150은 도 149와 유사한 도면으로서, 도 149에 도시된 상태에 후속하는 상태를 도시하고 있고;
도 151은 도 149와 유사한 도면으로서, 도 150에 도시된 상태에 후속하는 상태를 도시하고 있고;
도 152는 도 149와 유사한 도면으로서, 도 151에 도시된 상태에 후속하는 상태를 도시하고 있고;
도 153은 도 150에 도시되어 있는 헬리코이드 링 및 뷰파인더 구동 기어의 전방 입면도;
도 154는 도 151에 도시되어 있는 헬리코이드 링 및 뷰파인더 구동 기어의 전방 입면도;
도 155는 도 152에 도시되어 있는 헬리코이드 링 및 뷰파인더 구동 기어의 전방 입면도;
도 156은 뷰파인더 유닛의 캠-편입 기어의 전개도;
도 157은 도 156에 도시된 캠-편입 기어와 비교되는 아이들 작동 부분을 포함하고 있는 캠-편입 기어의 비교예의 도 156과 유사한 전개도; 그리고
도 158은 도 113에서 도시된 것과 다른 실시예이다.
본 발명은 촬영 렌즈가 완전 후퇴될 때 촬영 광학 시스템의 촬영 광축으로부터 벗어나는 위치로 복수의 광학 요소의 한 부분을 후퇴시키기 위하여 촬영 광학 시스템을 이루는 후퇴 촬영(촬상) 렌즈(후퇴 렌즈 배럴)에 맞물림되는 기구에 관한 것이다. 본 발명은 또한 촬영 렌즈의 내부 요소와 같은 지지 요소를 위치시키기 위하여 촬영 렌즈에 결합될 수 있는 기구에 관한 것이다.
카메라와 같은 광학 장치에 결합되는 렌즈 배럴의 소형화는 점점더 요구되는 사항이다. 무엇보다도, 후퇴 촬영 렌즈의 한층 더한 소형화, 보다 상세하게는 비작동상태에서의 렌즈의 길이는 매우 요구되는 사항이다. 이러한 요구를 충족시키기 위하여, 본 발명의 발명자는 한국 특허출원 제10-2003-0010621호에 개시된 후퇴 촬영 렌즈를 제안하였는데 이 출원은 촬영 광학 시스템의 광학 요소가 촬영 광학 시스템의 촬영 광축으로부터 벗어나는 위치로 후퇴되고, 그와 동시에 촬영 렌즈가 완전히 후퇴될 때 광학 요소(촬영 광학 시스템의 다른 광학 요소와 함께)가 화상면쪽으로 후퇴되는 것을 개시하고 있다. 더욱이, 후퇴 광학 요소의 위치는 높은 위치 정밀도를 간단한 구조로서 쉽게 조정될 수 있도록 요구하고 있다. 더욱이, 지지 요소(예를 들면 이동 렌즈 프레임 또는 홀더)의 위치가 평면을 따르는 방향에서 2차원적으로 조정될 수 있는 간단한 2차원 위치결정 장치를 구비한 촬영 렌즈를 제공하도록 요구된다.
본 발명은 후퇴 촬영 렌즈(후퇴 렌즈 배럴)에 결합되는 기구를 제공하는 것으로, 이것은 촬영 광학 시스템의 촬영 광축으로부터 벗어나는 위치로 촬영 광학 시스템의 광학 요소를 후퇴시킬 수 있고, 이와 동시에, 고 정밀도로 화상면쪽으로 광학 요소를 후퇴시킬 수 있고, 여기에 있어서 이 기구는 광학 요소의 위치가 조정될 수 있는 위치결정 구조로 제공된다. 본 발명은 촬영 렌즈의 내부 요소와 같은 지지 요소를 위치시키기 위하여 촬영 렌즈와 결합될 수 있는 간단한 기구를 제공하며, 여기에 있어서 지지 요소의 위치는 위치결정 기구로 쉽게 조정될 수 있는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술구성은, 회전없이 광학 시스템의 광축을 따라서 가이드되도록 형성되고, 후퇴가능한 렌즈가 작동 상태로부터 완전 후퇴된 상태까지 이동할 때 상기 광축을 따라서 평면쪽으로 후퇴하는 직진 가동 링; 피벗에 장착되고 상기 피벗에 대하여 회전가능하고, 그리고 상기 직진 가동 링에 의하여 지지되어 내측에 위치되고, 복수의 광학 요소중 하나로서 후퇴가능한 광학 요소를 지지하는 요동가능한 홀더; 상기 후퇴가능한 렌즈가 상기 작동 상태에 있을 때 상기 후퇴가능한 광학 요소가 상기 광축에 유지되도록 상기 요동가능한 홀더를 지지하기 위해 형성되고, 상기 요동가능한 홀더와 함께 상기 직진 가동 링이 상기 평면쪽으로 후퇴할 때 상기 후퇴가능한 광학 요소가 상기 광축으로부터 벗어나는 위치로 후퇴하도록 상기 피벗에 대하여 상기 요동가능한 홀더를 회전시키기 위해 더 형성되는 위치 제어기; 상기 피벗을 지지하고, 그리고 제 1 길다란 구멍 및 제 2 길다란 구멍을 포함하고, 상기 제 1 길다란 구멍의 길다란 방향 및 상기 제 2 길다란 구멍의 길다란 방향이 대체로 서로 수직인 적어도 하나의 지지판; 상기 적어도 하나의 지지판을 상기 직진 가동 링에 고정하고, 결합해제 상태에 있을 때 상기 적어도 하나의 지지판을 상기 광축에 대체로 수직인 평면에 놓이게 되는 방향으로 상기 직진 가동 링에 대하여 이동하도록 형성되어 있는 지지판 고정 장치; 상기 광축에 대체로 평행한 제 1 축선을 갖추고 있는 제 1 회전 샤프트으로서, 상기 제 1 회전 샤프트가 제 1 축선에 대하여 회전가능하도록 상기 직진 가동 링에 의하여 지지되고, 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향으로 이동가능하도록 상기 제 1 길다란 구멍에 맞물림되는 적어도 하나의 제 1 편심핀을 갖추고 있으며, 상기 적어도 하나의 제 1 편심핀이 상기 제 1 축선에 편심인 축선을 갖추고 있고, 상기 제 1 회전 샤프트이 회전될 때, 제 1 이동력이 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향으로 대체로 수직인 방향으로 상기 적어도 하나의 지지판에 적용되도록 되어 있는 제 1 회전 샤프트; 상기 광축에 대체로 평행한 제 2 축선을 갖추고 있는 제 2 회전 샤프트으로서, 상기 제 2 회전 샤프트가 제 2 축선에 대하여 회전가능하도록 상기 직진 가동 링에 의하여 지지되고, 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향으로 이동가능하도록 상기 제 2 길다란 구멍에 맞물림되는 적어도 하나의 제 2 편심핀을 갖추고 있으며, 상기 적어도 하나의 제 2 편심핀이 상기 제 2 축선에서 편심한 축선을 갖추고 있고, 상기 제 2 회전 샤프트이 회전될 때, 제 2 이동력이 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향에 대체로 수직인 방향으로 상기 적어도 하나의 지지판에 적용되도록 되어 있는 제 2 회전 샤프트; 그리고 상기 직진 가동 링 및 상기 지지판에 제공되며 상기 지지판 고정 장치가 결합해제 상태에 있을 때 상기 제 1 회전 샤프트의 상기 회전 및 상기 제 2 회전 샤프트의 상기 회전중 적어도 하나에 의하여 상기 적어도 하나의 지지판에 상기 적어도 하나의 상기 제 1 및 제 2 이동력이 적용되는 경우, 상기 광축에 대체로 수직인 평면에서 상기 적어도 하나의 지지판의 이동 방향을 설정하는 이동 방향 설정 장치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 이동 방향 설정 장치는: 제 3 길다란 구멍의 길다란 방향이 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향 및 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향중 어느 하나에 대체로 평행하도록 상기 적어도 하나의 지지판에 형성되는 제 3 길다란 구멍; 그리고 상기 직진 가동 링으로부터 돌출하고 그리고 상기 제 3 길다란 구멍에 맞물림되어 이동가능한 돌출부;를 포함하고, 상기 제 1 회전 샤프트 및 상기 제 2 회전 샤프트중 어느 하나의 회전은 상기 적어도 하나의 지지판을 상기 제 1 회전 샤프트 및 상기 제 2 회전 샤프트중의 다른 하나가 맞물림되는 상기 제 1 길다란 구멍 및 상기 제 2 길다란 구멍중 하나의 길다란 방향을 따라서 직진 이동시키고, 그리고 상기 제 1 회전 샤프트 및 상기 제 2 회전 샤프트중 상기 다른하나의 회전은 상기 적어도 하나의 지지판을 상기 제 1 길다란 구멍 및 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 하나의 상기 길다란 방향에 대체로 수직인 방향을 따라서 비-선형으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 길다란 방향이 서로 대체로 평행인, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 길다란 구멍중 2개는 상기 2개의 길다란 구멍 각각의 폭방향 및 상기 2개의 길다란 구멍의 각각의 길이방향 모두가 상이한 위치에 형성되고, 그리고 상기 길이방향에서 상기 2개의 길다란 구멍사이의 공간은 상기 폭방향으로 상기 2개의 길다란 구멍사이의 공간보다 더 큰 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 제 1 길다란 구멍, 상기 제 2 길다란 구멍 및 상기 제 3 길다란 구멍중 나머지 하나는 상기 길이방향으로 상기 2개의 길다란 구멍사이에 위치되고, 그리고 상기 2개의 길다란 구멍중 하나에 근접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 피벗축은 상기 제 1, 제 2 및 제 3 길다란 구멍중 2개 사이에 위치되고, 상기 2개의 길다란 구멍의 각각의 길이방향으로 서로 대체로 평행인 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 이동 방향 설정 장치는: 상기 제 3 길다란 구멍의 길다란 방향이 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향 및 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향 모두에 경사지도록 상기 적어도 하나의 지지판에 형성되는 제 3 길다란 구멍; 그리고 상기 제 3 길다란 구멍에 맞물림되어 이동가능하도록 상기 직진 가동 링으로부터 돌출하는 돌출부;를 포함하고, 상기 제 1 회전 샤프트 및 상기 제 2 회전 샤프트중 하나의 회전은 상기 지지판을 상기 제 2 회전 샤프트의 상기 제 2 편심핀이 맞물림되는 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향의 구성요소를 포함하는 방향을 따라서 비-선형으로 이동시키고, 그리고 상기 제 1 회전 샤프트 및 상기 제 2 회전 샤프트의 다른 하나의 회전은 상기 지지판을 상기 제 1 회전 샤프트의 상기 제 1 편심핀이 맞물림되는 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향의 구성요소를 포함하는 방향을 따라서 비-선형으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 지지판은 각각, 상기 광축 방향으로 상기 직진 가동 링의 전방 및 후방면에 고정되는 한쌍의 지지판을 포함하고 그리고 상기 피벗의 대향 단부를 각각 지지하고; 한쌍의 상기 제 1 길다란 구멍 및 한쌍의 상기 제 2 길다란 구멍은 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍이 상기 광축 방향으로 서로 향하여 서로 대체로 평행하게 뻗어있도록, 그리고 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍이 상기 광축 방향으로 서로 향하여 서로 평행하게 뻗어있도록 각각 상기 한쌍의 지지판에 형성되고, 상기 한쌍의 상기 제 1 길다란 구멍의 길다란 방향은 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍의 길다란 방향에 대체로 수직이고; 상기 제 1 회전 샤프트은 대향 단부에서 한쌍의 상기 제 1 편심핀을 포함하고, 각각의 상기 한쌍의 제 1 편심핀은 상기 제 1 축선에 편심한 축선을 갖추고 있고, 상기 한쌍의 제 1 편심핀은 각각 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍에 각각 맞물림되고; 그리고 상기 제 2 회전 샤프트은 대향 단부에서 한쌍의 상기 제 2 편심핀을 포함하고, 각각의 상기 한쌍의 제 2 편심핀은 상기 제 2 축선에 편심된 축선을 갖추고 있고, 상기 한쌍의 제 2 편심핀은 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍에 각각 맞물림되는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 한쌍의 제 1 편심핀은 상기 제 1 회전 샤프트의 상기 제 1 축선에 편심된 공통 축선을 갖추고 있고; 상기 한쌍의 제 2 편심핀은 상기 제 2 회전 샤프트의 상기 제 2 축선에 편심된 공통 축선을 갖추고 있고; 그리고 상기 한쌍의 지지판은 상기 지지판 고정 장치가 상기 결합해제 상태에 있을때 적어도 하나의 상기 제 1 회전 샤프트과 제 2 회전 샤프트의 적어도 하나를 회전시키므로서, 상기 한쌍의 지지판사이의 상대 위치를 변경함이 없이 상기 직진 가동 링에 대하여 이동가능한 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 이동 방향 설정 장치는: 상기 한쌍의 지지판에 각각 형성되는 한쌍의 제 3 길다란 구멍; 그리고 상기 한쌍의 제 3 길다란 구멍에 맞물려 이동가능하도록 상기 직진 가동 링의 전방 및 후방으로부터 각각 돌출하는 한쌍의 전방 및 후방 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 직진 가동 링은, 상기 광축 방향으로 서로로부터 분리되어 상기 광축에 대체로 수직인 방향으로 뻗어있는 한쌍의 대체로 평행한 평면을 포함하고, 상기 한쌍의 지지판은 상기 한쌍의 평행한 평면에 대하여 가압되어 상기 지지판 고정 장치에 의하여 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 직진 가동 링 내측에서 상기 광축 방향으로 상기 후퇴가능한 광학 요소의 대향측중의 어느 하나에 위치되는 내부 광학 요소를 더 포함하고, 상기 한쌍의 지지판은 상기 직진 가동 링의 상기 대향 단부에 부착되고 그리고 상기 광축 방향으로 상기 내부 광학 요소의 대향측에 각각 위치되는 것을 특징으로 하는 광학요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 내부 광학 요소는 적어도 하나의 셔터 및 조리개를 포함 하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 지지판 고정 장치는: 상기 한쌍의 지지판중의 어느 하나에서 상기 광축 방향으로 관통되는 나사 구멍; 상기 한쌍의 지지판중의 다른 하나에서 상기 광축 방향으로 관통되는 나사 삽입 구멍; 그리고 상기 나사 삽입 구멍에서 상기 나사 구멍을 통하여 나사 결합되는 고정 나사;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 요동가능한 홀더는: 상기 후퇴가능한 광학 요소를 지지하는 원통형 렌즈 홀더부; 피벗에 끼워맞춤되고 상기 피벗에 회전가능한 피벗식 원통부분; 그리고 상기 원통형 렌즈 홀더를 상기 피벗식 원통부분에 연결하도록 상기 피벗식 원통부분과 상기 원통형 렌즈 홀더 사이에 뻗어있는 요동 암부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 위치 제어 장치는: 상기 광축에 상기 후퇴가능한 광학 요소를 위치시키기 위한 방향으로 회전하도록 상기 요동가능한 홀더를 가압하기 위해 형성된 스프링; 그리고 상기 직진 가동 링이 상기 요동가능한 홀더와 함께 상기 평면쪽으로 후퇴할 때, 상기 스프링의 가압력에 대하여 상기 광축으로부터 상기 벗어난 위치로 상기 요동가능한 홀더를 회전시키는 캠 기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 복수의 광학 요소는 상기 후퇴가능한 렌즈가 상기 작동상태에 있을때 상기 후퇴가능한 광학 요소 뒤쪽에 위치되는 적어도 하나의 후방 광학 요소를 포함하고; 그리고 상기 후퇴가능한 광학 요소는 상기 후퇴가능한 렌즈가 상기 완전 후퇴 상태에 있을때 상기 후퇴가능한 광학 요소 및 상기 후방 광학 요소가 광축 방향으로 동일 위치 범위내에 있도록 상기 후방 광학 요소가 위치되는 축상 위치 공간의 반경방향 외측의 축외 위치 공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 피벗은 상기 광축에 대체로 평행하게 뻗어있는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 후퇴가능한 광학 요소는 렌즈 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 광학 시스템은 줌 촬영 광학 시스템을 포함하고; 그리고
상기 후퇴가능한 광학 요소는 상기 줌 촬영 광학 시스템의 한 부분으로서 렌즈 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 광학 요소 후퇴 기구는 디지털 카메라에 결합되는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
바람직하게는, 각각의 상기 제 1 길다란 구멍 및 상기 제 2 길다란 구멍은 상기 적어도 하나의 지지판을 통하여 관통하는 관통 구멍으로서 형성되고; 상기 제 1 편심핀의 단부는 상기 제 1 편심핀이 회전할 수 있는 제 1 작동부를 포함하고; 그리고 상기 제 2 편심핀의 단부는 상기 제 2 편심핀이 회전되는 제 2 작동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 적어도 하나의 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍 및 적어도 하나의 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍은 상기 한쌍의 지지판을 관통하는 관통 구멍으로 각각 형성되어 있고; 상기 관통 구멍에 맞물림되는 상기 한쌍의 제 1 편심핀중의 하나의 단부는 상기 한쌍의 제 1 편심핀중의 상기 하나가 회전되는 제 1 작동부를 포함하고 있고; 그리고 상기 관통 구멍에 맞물림되는 상기 한쌍의 제 2 편심핀중의 하나의 단부는 상기 한쌍의 제 2 편심핀중의 상기 하나가 회전되는 제 2 작동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 제 1 작동부 및 제 2 작동부는 상기 광축 방향으로 전방으로 각각 향하고 있고; 상기 광학 요소 후퇴 기구는, 상기 직진 가동 링을 둘러싸며 상기 직진 가동 링의 전방에서 반경방향 내측의 플랜지가 구비되는 외측 배럴을 더 포함하고; 상기 반경방향의 내측 플랜지는 상기 제 1 작동부가 상기 제 1 관통 구멍을 통하여 상기 직진 가동 링의 전방으로부터 접근가능하도록 상기 광축방향으로 상기 반경방향의 내측 플랜지를 통하여 관통하는 상기 제 1 관통 구멍을 포함하고 있고; 그리고 상기 반경방향의 내측 플랜지는 상기 제 2 작동부가 상기 제 2 관통 구멍을 통하여 상기 직진 가동 링의 전방으로부터 접근가능하도록 상기 광축방향으로 상기 반경방향의 내측 플랜지를 통하여 관통하는 제 2 관통 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 후퇴가능한 렌즈는, 상기 제 1 관통 구멍 및 상기 제 2 관통 구멍을 커버하도록 상기 반경방향의 내측 플랜지의 전방부에 탈착가능하게 부착되는 렌즈 배리어 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 외측 배럴은 상기 후퇴가능한 광학 요소의 전방에 위치 되는 상기 복수의 광학 요소중의 어느 하나를 지지하고, 상기 외측 배럴은 상기 후퇴가능한 렌즈가 상기 작동 상태로부터 상기 완전 후퇴 상태까지 이동할 때 상기 광축을 따르는 상기 직진 가동 링과 함께 상기 평면쪽으로 후퇴하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 지지판 고정 장치는: 상기 광축 방향으로 관통하도록 상기 한쌍의 지지판의 어느 하나에 형성되는 나사 구멍; 상기 한쌍의 지지판의 다른 하나에서 상기 광축 방향으로 관통하는 나사 삽입 구멍; 그리고 상기 나사 삽입 구멍에서 적어도 하나의 나사 구멍을 통하여 나사 결합되는 고정 나사;를 포함하고, 상기 제 1 작동부 및 제 2 작동부가 향하는 쪽으로 향하는 상기 고정 나사중의 어느 하나의 대향 단부는 상기 고정 나사가 회전하는 제 3 작동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 고정 나사의 상기 제 3 작동부는 광축 방향으로 전방으로 향하고; 상기 광학 요소 후퇴 기구는, 상기 직진 가동 링을 둘러싸며 상기 직진 가동 링의 전방에서 반경방향의 내측의 플랜지가 제공되는 외측 배럴을 더 포함하고; 상기 반경방향의 내측 플랜지는 상기 관통 구멍을 통하여 상기 직진 가동 링의 전방으로부터 접근가능한 상기 광축방향으로 상기 반경방향의 내측 플랜지를 통하여 관통하는 적어도 하나의 관통 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 후퇴가능한 렌즈는 상기 관통 구멍을 커버하도록 상기 반경방향의 내측 플랜지의 전방부에 착탈 가능하게 부착되는 렌즈 배리어 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 외측 배럴은 상기 후퇴가능한 광학 요소의 전방에 위치되는 상기 복수의 광학 요소중의 어느 하나를 지지하고, 상기 외측 배럴은 상기 후퇴가능한 렌즈가 상기 작동 상태로부터 상기 완전 후퇴 상태까지 이동할 때 상기 광축을 따르는 상기 직진 가동 링과 함께 상기 평면쪽으로 후퇴하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 제 1 작동부 및 상기 제 2 작동부 각각은 조정 공구가 결합되는 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
바람직하게는, 상기 제 1 작동부 및 상기 제 2 작동부 각각은 조정 공구가 결합되는 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구이다.
본 발명의 다른 기술 구성은, 회전없이 상기 광학 시스템의 광축을 따라서 가이드되도록 형성되고, 그리고 후퇴가능한 렌즈가 작동 상태로부터 완전 후퇴상태까지 이동할 때 상기 광축을 따라서 평면쪽으로 후퇴하는 직진 가동 링; 상기 피벗에 대하여 요동가능하고, 상기 직진 가동 링이 지지되도록 내측에 위치되고, 상기 복수의 광학 요소중 하나로서 후퇴가능한 광학 요소를 지지하는 요동가능한 홀더; 상기 후퇴가능한 렌즈가 상기 작동 상태에서 있을때 상기 후퇴가능한 광학 요소가 상기 광축에 남아있도록 상기 요동가능한 홀더를 지지하고, 상기 직진 가동 링이 상기 요동가능한 홀더와 함께 상기 평면쪽으로 후퇴할 때 상기 후퇴가능한 광학 요소가 상기 광축으로부터 벗어나는 위치로 후퇴하도록 상기 피벗에 대하여 상기 요동가능한 홀더를 더 회전시키는 위치 제어기; 상기 피벗의 대향 단부를 지지하도록 상기 광축 방향으로 상기 직진 가동 링의 전방 및 후방면에 각각 고정되는 한쌍의 지지판으로서, 한쌍의 제 1 길다란 구멍 및 한쌍의 제 2 길다란 구멍이 각각 상기 한쌍의 지지판에 위치되어, 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍은 상기 광축 방향으로 서로 향하며 서로 대체로 평행하게 뻗어있고, 그리고 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍은 상기 광축 방향에서 서로 향하며 서로에 대하여 대체로 평행하게 뻗어있고, 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍의 길다란 방향 및 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍의 길다란 방향은 서로 대체로 수직으로 되어있는 한쌍의 지지판; 상기 직진 가동 링에 상기 한쌍의 지지판을 고정하기 위한 지지판 고정 장치로서, 상기 지지판 고정 장치가 결합해제된 상태에 있을 때 상기 한쌍의 지지판을 상기 광축에 대체로 수직인 평면에 놓여있는 방향으로 상기 직진 가동 링에 대하여 이동시키는 상기 지지판 고정 장치; 상기 광축에 대체로 평행한 제 1 축선을 갖추고 있는 제 1 회전 샤프트로서, 상기 제 1 축선에 대하여 회전되도록 상기 직진 가동 링에 의하여 지지되고 대향 단부에서 한쌍의 제 1 편심핀을 갖추고 있고, 각각의 상기 한쌍의 제 1 편심핀이 상기 제 1 축선에 편심인 축선을 갖추고 있고, 상기 한쌍의 제 1 편심핀이 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향에서 이동되도록 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍에서 각각 맞물림되고, 회전될 때, 제 1 이동력이 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향에 대체로 수직 방향으로 상기 한쌍의 지지판에 적용되도록 하는 제 1 회전 샤프트; 상기 광축에 대체로 평행한 제 2 축선을 갖추고 있는 제 2 회전 샤프트로서, 상기 제 2 축선에 대하여 회전되도록 상기 직진 가동 링에 의하여 지지되고 대향 단부에서 한쌍의 제 2 편심핀을 갖추고 있고, 각각의 상기 한쌍 의 제 2 편심핀이 상기 제 2 축선에 편심인 축선을 갖추고 있고, 상기 한쌍의 제 2 편심핀이 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향으로 이동되도록 상기 한쌍의 지지판의 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍에서 각각 맞물림되고 회전될 때, 제 2 이동력이 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향에 대체로 수직 방향에서 상기 한쌍의 지지판에 적용되도록 하는 제 2 회전 샤프트; 그리고 상기 직진 가동 링 및 상기 한쌍의 지지판에 제공되며, 상기 지지판 고정 장치가 상기 결합해제 상태에 있을 때, 상기 제 1 회전 샤프트의 상기 회전 및 상기 제 2 회전 샤프트의 상기 회전중 적어도 하나에 의하여 상기 한쌍의 지지판에 각각 적어도 하나의 상기 제 1 및 제 2 이동력이 적용될 때 상기 광축에 대체로 수직인 평면에서 상기 한쌍의 지지판의 이동 방향을 설정하는 이동 방향 설정 장치;를 포함하고 있는 광학 요소 후퇴 기구이다.
본 발명의 주요 내용은 일본 특허 출원 제2002-247338호(2002년 8월 27일 출원), 제2003-25414호(2003년 2월 3일 출원), 및 제2003-25416호(2003년 2월 3일 출원)에 포함된 내용에 관한 것으로 전체가 여기서 참조되어 개시되었다.
(실시예)
본 발명은 첨부된 도면을 참고하여 아래에서 상세하게 기술한다.
몇 개의 도면에 있어서, 상이한 두께의 라인 및/또는 상이한 타입의 라인이 예시의 목적으로 상이한 요소의 외곽선으로서 사용되어 있다. 부가적으로, 몇개의 단면도에 있어서, 몇가지 요소가 비록 상이한 원주 위치에 위치되어 있지만, 예시의 목적으로 공통 평면상에 도시되어 있다.
도 22에서, 줌 렌즈(줌 렌즈 배럴)(71)(도 5 내지 도 10 참고)의 본 실시예의 몇가지 요소의 참고 번호에 첨자로서 각각 부가되어 있는 기호 "(S)", "(L)", "(R)" 및 "(RL)"은 각각 상기 요소가 고정되어 있는 것, 상기 요소가 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 회전하지 않고 렌즈 배럴 축(Z0)을 따라서 직선으로 단지 이동가능한 것(도 9 및 도 10 참고), 상기 요소가 렌즈 배럴 축(Z0)을 따라서 이동하지 않고 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 회전가능한 것, 그리고 상기 요소가 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 회전하면서 렌즈 배럴 축(Z0)을 따라서 이동가능한 것을 나타낸다. 부가적으로, 도 22에 있어서, 줌 렌즈(71)의 몇가지 요소의 참고 번호에 첨자로서 부가되어 있는 기호 "(R, RL)"은 줌작동 동안에 상기 요소가 렌즈 배럴 축(Z0)을 따라서 이동하지 않고 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 회전하는 것, 파워가 ON 또는 OFF 상태로 될 때 줌 렌즈(71)가 카메라 몸체(72)로부터 전진하거나 카메라 몸체(72) 속으로 후퇴하는 동안에 상기 요소가 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 회전하면서 렌즈 배럴 축(Z0)을 따라서 이동하는 것을 나타내는 한편, 줌 렌즈(71)의 몇가지 요소의 참고 번호에 첨자로서 부가되어 있는 기호 "(S, L)"은 줌 렌즈(71)가 줌작동이 가능한 줌작동 범위에 있을 때 상기 요소가 고정되어 있는 것, 파워가 ON 또는 OFF 상태로 될 때 줌 렌즈(71)가 카메라 몸체(72)로부터 전진하거나 카메라 몸체(72) 속으로 후퇴하는 동안에 상기 요소가 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 회전하지 않고 렌즈 배럴 축(Z0)을 따라서 직선으로 이동하는 것을 나타낸다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 디지털 카메라(70)에 포함된 본 실시예의 줌 렌즈(71)는 제 1 렌즈 그룹(LG1), 셔터(S), 조정가능한 조리개(A), 제 2 렌즈 그룹(LG2), 제 3 렌즈 그룹(후방 광학 요소의 일 구성요소)(LG3), 로-패스 필터(광학 필터)(후방 광학 요소의 일 구성요소)(LG4), 및 CCD 화상 센서(고체 촬상 소자)(후방 광학 요소의 일 구성요소)(60)로 구성된 촬영 광학 시스템을 구비하고 있다. 도 9 및 도 10에 표시된 "Z1"는 촬영 광학 시스템의 광축을 나타낸다. 촬영 광축(Z1)은 줌 렌즈(71)의 외관을 형성하는 외측 배럴의 공통 회전 축(렌즈 배럴 축(Z0))에 평행하다. 그리고, 촬영 광축(Z1)은 렌즈 배럴 축(Z0) 아래에 위치되어 있다. 제 1 렌즈 그룹(LG1) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2)은 줌작동을 수행하도록 소정의 이동 방식으로 촬영 광축(Z1)을 따라서 구동되는 한편, 제 3 렌즈 그룹(L3)은 초점맞춤 작동을 수행하도록 촬영 광축(Z1)을 따라서 구동된다. 아래의 설명에 있어서, "광축 방향"이라는 용어는 표현상 다른 단서가 없으면 촬영 광축(Z1)에 평행한 방향을 의미한다.
도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 카메라(70)는 카메라 몸체(72)에 고정된 고정 배럴(22)과, 고정 배럴(22)의 후방 부분에 고정된 CCD 홀더(21)를 카메라 몸체(72)에 구비하고 있다. CCD 화상 센서(60)는 CCD 베이스 플레이트(62)를 통하여 CCD 홀더(21)에 장착되어 유지되어 있다. 로-패스 필터(LG4)는 필터 홀더 부분(21b) 및 환형 밀봉 부재(61)를 통하여 CCD 화상 센서(60)의 전방에 위치되도록 CCD 홀더(21)에 의해 유지되어 있다. 필터 홀더 부분(21b)은 CCD 홀더(21)와 일체로 형성된 부분이다. 카메라(70)는 생생한 화상을 보여주는 LCD 패널(20)을 CCD 홀더(21)의 후방에 구비하고 있어서 사용자가 포착된 화상을 촬영하기 전에 화상이 어떻게 촬영될 지를 볼 수 있고, 이미 촬영한 사진을 사용자가 다시 볼 수 있으며, 그리고 다양한 촬영 정보도 볼 수 있다.
줌 렌즈(71)는 고정 배럴(22) 안에 AF 렌즈 프레임(51)(제 3 렌즈 그룹(LG3)을 지지하고 유지하는 제 3 렌즈 프레임)을 구비하고 있고 상기 AF 렌즈 프레임(51)은 촬영 광축(Z1)을 중심으로 회전하지는 않고 광축 방향으로 직진이동은 가능하게 가이드된다. 상세하게는, 줌 렌즈(71)가 한 쌍의 AF 가이드 샤프트(52, 53)를 구비하고 있고 상기 한 쌍의 AF 가이드 샤프트(52, 53)는 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗어 있어서 AF 렌즈 프레임(51)을 촬영 광축(Z1)을 중심으로 회전시키지 않고 광축 방향으로 AF 렌즈 프레임(51)을 가이드한다. 한 쌍의 AF 가이드 샤프트(52, 53)의 각 가이드 샤프트의 전방 단부와 후방 단부는, 각각 고정 배럴(22) 및 CCD 홀더(21)에 고정되어 있다. AF 렌즈 프레임(51)은 반경방향으로 대향하는 측에 한 쌍의 가이드 구멍(51a, 51b)을 구비하고 있고, 한 쌍의 AF 가이드 샤프트(52, 53)는 각각 한 쌍의 가이드 구멍(51a, 51b)에 맞물려 있어서 AF 렌즈 프레임(51)이 한 쌍의 AF 가이드 샤프트(52, 53) 상에서 슬라이딩식 이동이 가능하다. 본 특정 실시예에서는, AF 가이드 샤프트(53)와 가이드 구멍(51b) 사이의 간극의 크기가 AF 가이드 샤프트(52)와 가이드 구멍(51a) 사이의 간극의 크기보다 크다. 다시 말해, AF 가이드 샤프트(52)가 높은 위치결정 정확도를 달성하기 위한 주된 가이드 샤프트로서 기능을 하는 반면에, AF 가이드 샤프트(53)는 보조적인 가이드 샤프트로서 기능을 한다. 카메라(70)는 이송 나사 샤프트로서 기능하도록 나사가공된 회전 구동 샤프트를 가진 AF 모터(160)(도 1 참고)를 구비하고 있고, 이 회전 구동 샤프트는 AF 너트(54)(도 1 참고) 상에 형성된 나사 구멍을 통하여 나사결합되어 있다. AF 너트(54)에는 회전 방지 돌출부(54a)가 구비되어 있다. AF 렌 즈 프레임(51)에는, 광축(Z1)에 대하여 평행한 방향으로 뻗어 있는 가이드 홈(51m)(도 127 참조)이 구비되어 있고, 이 홈에 회전 방지 돌출부(54a)가 미끄럼가능하게 끼워맞춤된다. 더욱이, AF 렌즈 프레임(51)에는, AF 너트(54) 후방에 위치하는 스토퍼 돌출부(51n)(도 127 참조)가 구비되어 있다. AF 렌즈 프레임(51)은 가압 부재로서 기능하는 인장 코일 스프링(55)에 의해 광축 방향 전방으로 가압되고, AF 렌즈 프레임(51)의 전방 이동 한계는 스토퍼 돌출부(51n) 및 AF 너트(54) 사이의 맞물림을 통해서 결정된다. AF 렌즈 프레임(51)은, 후방력이 AF 너트(54)에 의해 가해질 때, 인장 코일 스프링(55)의 가압력에 대하여 후방으로 이동될 수 있다. 이러한 구조로 인해, 상기 AF 모터(160)의 회전 구동 샤프트를 전방 및 후방으로 회전시키면, AF 렌즈 프레임(51)이 광축 방향 전방 및 후방으로 이동하게 된다. 추가적으로, AF 렌즈 프레임(51)은, 후방력이 AF 렌즈 프레임(51)에 의해 가해질 때, 인장 코일 스프링(55)의 가압력에 대하여 후방으로 이동될 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 카메라(70)는 고정 배럴(22)의 상부에 줌 모터(15O)와 감속 기어 박스(74)를 구비하고 있고, 이 줌 모터(15O)와 감속 기어 박스(74)는 고정 배럴(22)에 장착되어 있다. 감속 기어 박스(74)는 줌 모터(150)의 회전을 줌기어(28)(도 4 참고)에 전달하기 위한 감속 기어 열을 포함하고 있다. 줌기어(28)는 촬영 광축(Z1)에 대하여 평행하게 뻗어 있는 줌 기어 샤프트(29) 상에 회전가능하게 맞물려 있다. 줌 기어 샤프트(29)의 전방 단부 및 후방 단부는 각각 고정 배럴(22) 및 CCD 홀더(21)에 고정되어 있다. 줌 모터(150) 및 AF 모터(160)의 회전은, 고정 배럴(22)의 외주면 상에 부분적으로 위치되어 있는 플렉 시블 PWB(인쇄 배선 기판(printed wiring board))(75)을 통하여 제어 회로(140)(도 22 참고)에 의해 제어된다. 제어 회로(140)는 카메라(70)의 전체적인 작동을 종합적으로 제어한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 고정 배럴(22)의 내주면에는 암 헬리코이드(22a), 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 홈(22b), 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c), 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)이 구비되어 있다. 암 헬리코이드(22a)의 나사산은 광축 방향 및 고정 배럴(22)의 둘레방향의 양 방향에 대하여 경사진 방향으로 뻗어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 홈(22b)은 촬영 광축(Z1)에 대하여 평행하게 뻗어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)은 암 헬리코이드(22a)에 대하여 평행하게 뻗어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)은 고정 배럴(22)의 둘레를 따라서 뻗어 있는 고정 배럴(22)의 내주면의 전방 단부의 근처에 형성되어 있어서 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)의 전방 단부와 각각 연통한다. 암 헬리코이드(22a)는 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 바로 뒤에 위치되어 있는 고정 배럴(22)의 내주면의 특정 전방 구역(무-헬리코이드 구역(22z))에는 형성되어 있지 않다(도 11, 도 23 내지 도 26 참고).
줌 렌즈(71)의 고정 배럴(22)에는 헬리코이드 링(18)이 구비되어 있다. 헬리코이드 링(18)의 외주면에는 수 헬리코이드(18a) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 구비되어 있다. 수 헬리코이드(18a)는 암 헬리코이드(22a)와 맞물리고, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 는 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c) 또는 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)에 각각 맞물린다(도 4 및 도 12 참고). 헬리코이드 링(18)의 수 헬리코이드(18a)에는 줌 기어(28)와 맞물리는 환형 기어(18c)가 구비되어 있다. 따라서, 줌 기어(28)의 회전이 환형 기어(18c)에 전달될 때, 헬리코이드 링(18)은, 수 헬리코이드(18a)가 암 헬리코이드(22a)와 맞물려 있는 소정의 범위 내에서, 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하면서 광축 방향 전방 및 후방으로 이동한다. 헬리코이드 링(18)의 전방 이동이 고정 배럴(22)에 대하여 소정의 지점을 넘어서면, 수 헬리코이드(18a)는 암 헬리코이드(22a)로부터 맞물림 해제되기 때문에 헬리코이드 링(18)은 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)과 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 맞물림 관계에 의해 고정 배럴(22)에 대하여 광축 방향으로 이동하지 않고 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전한다.
3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)이 고정 배럴(22) 상에 형성되어 있어서, 수 헬리코이드(18a) 및 암 헬리코이드(22a)가 서로 맞물릴 때, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 고정 배럴(22)이 서로 간섭하는 것을 방지한다. 이러한 목적을 위하여, 각각의 경사진 홈(22c)이 도 31에 도시된 바와 같이 암 헬리코이드(22a)의 바닥부로부터 반경방향 외측으로(도 31에서 보았을 때 상방으로) 위치되도록 고정 배럴(22)의 내주면 상에 형성되어 있다. 3개의 경사진 홈(22c) 중의 1 개가 위치되어 있는 암 헬리코이드(22a)의 2개의 인접한 나사산 사이의 둘레방향의 간격은 3개의 경사진 홈(22c) 중의 어느 것도 위치되어 있지 않은 암 헬리코이드(22a)의 다른 2개의 인접한 나사산 사이의 둘레방향의 간격보다 크 다. 수 헬리코이드(18a)는 3개의 넓은 나사산(18a-W) 및 12개의 좁은 나사산을 포함하고 있다. 3개의 넓은 나사산(18a-W)은 광축 방향으로 3개의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 후방에 각각 위치되어 있다(도 12 참고). 3개의 넓은 나사산(18a-W)의 각각의 둘레방향의 폭은 12개의 좁은 나사산의 각각의 둘레방향의 폭보다 크기 때문에, 3개의 넓은 나사산(18a-W)의 각각은 3개의 경사진 홈(22c) 중의 1 개가 위치되어 있는 암 헬리코이드(22a)의 2개의 인접한 나사산에 위치될 수 있다(도 11 및 도 12 참고).
고정 배럴(22)에는 고정 배럴(22)을 반경방향으로 관통하는 스톱-부재 삽입 구멍(22e)이 구비되어 있다. 고정 배럴(22)에는 스톱 돌출부(26b)를 가지고 있는 스톱 부재(26)가 고정 나사(67)에 의해 고정되어 있기 때문에, 스톱 돌출부(26b)는 스톱-부재 삽입 구멍(22e) 내로 삽입되거나 스톱-부재 삽입 구멍(22e)으로부터 제거될 수 있다(도 40 및 도 41 참고).
도 9 및 도 10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 카메라(70)의 줌 렌즈(71)는 렌즈 배럴 축(ZO)에 대하여 동심적으로 배치되어 있는 3개의 외측 텔레스코핑 배럴: 즉 제 1 외측 배럴(12), 제 2 외측 배럴(13) 및 제 3 외측 배럴(15)을 가지고 있는 텔레스코핑 타입이다. 헬리코이드 링(18)의 내주면에는, 헬리코이드 링(18) 상의 3개의 상이한 둘레방향의 위치에, 회전 전달 오목부(18d)(도 4 및 도 13 참고)를 구비하고 있고, 회전 전달 오목부(18d)의 전방 단부는 헬리코이드 링(18)의 전방 단부에서 개방되어 있는 한편, 제 3 외측 배럴(15)에는, 제 3 외측 배럴(15) 상의 상응하는 3개의 상이한 둘레방향의 위치에, 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)(도 4 및 도 14 참고)가 구비되어 있고, 상기 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)는 각각 전방으로부터 3개의 회전 전달 오목부(18d) 속으로 삽입되도록 제 3 외측 배럴(15)의 후방 단부로부터 후방으로 돌출되어 있다. 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a) 및 3개의 회전 전달 오목부(18d)는 렌즈 배럴 축(ZO) 방향으로 서로에 대하여 이동가능하고, 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로는 서로에 대하여 회전가능하지 않다. 즉, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)은 일체로 회전한다. 엄격히 말하면, 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a) 및 3개의 회전 전달 오목부(18d)는 각각 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a) 및 3개의 회전 전달 오목부(18d) 사이의 간극의 크기 만큼 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 서로에 대하여 약간 회전가능하게 되어 있다. 이에 대한 구성은 이후에 상세하게 논의될 것이다.
헬리코이드 링(18)에는, 헬리코이드 링(18) 상의 3개의 상이한 둘레방향의 위치에 있는 3개의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 전방면에, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 오목부(18e)가 구비되어 있고, 이 맞물림 오목부(18e)는 헬리코이드 링(18)의 내주면 상에 형성되어 헬리코이드 링(18)의 전방 단부에서 개방되어 있다. 제 3 외측 배럴(15)에는, 제 3 외측 배럴(15) 상의 상응하는 3개의 상이한 둘레방향의 위치에, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)가 구비되어 있고, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)는 전방으로부터 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 오목부(18e)에 각각 맞물리도록 제 3 외측 배럴(15)의 후방 단부로부터 후방으로 돌출되어 있고, 반경방향 외측으로도 돌출되어 있다. 각각 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 오목부(18e)에 맞물리는 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)는, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)에 맞물릴 때, 동시에 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)에 각각 맞물린다(도 33 참고).
줌 렌즈(71)는, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18) 사이에, 3개의 압축 코일 스프링(25)을 구비하고 있고, 이 3개의 압축 코일 스프링(25)은 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)을 광축 방향에 있어서 서로 멀어지는 반대 방향으로 가압한다. 3개의 압축 코일 스프링(25)의 후방 단부는 헬리코이드 링(18)의 전방 단부에 형성되어 있는 3개의 스프링 지지 구멍(비-관통구멍)(18f) 속으로 각각 삽입되는 한편, 3개의 압축 코일 스프링(25)의 전방 단부는 제 3 외측 배럴(15)의 후방 단부에 형성되어 있는 3개의 맞물림 오목부(15c)와 각각 접촉하여 가압하고 있다. 따라서, 제 3 외측 배럴(15)의 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)는 3개의 압축 코일 스프링(25)의 스프링력에 의해 회전 슬라이딩 홈(22d)의 전방 가이드 표면(22d-A)(도 28 내지 도 30 참고)에 대하여 각각 가압된다. 동시에, 헬리코이드 링(18)의 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)는 3개의 압축 코일 스프링(25)의 스프링력에 의해 회전 슬라이딩 홈(22d)의 후방 가이드 표면(22d-B)(도 28 내지 도 30 참고)에 대하여 각각 가압된다.
제 3 외측 배럴(15)의 내주면에는, 제 3 외측 배럴(15) 상의 상이한 둘레방향의 위치에 형성되어 있는 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d), 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 둘레방향으로 뻗어 있는 둘레방향 홈(15e), 및 렌즈 배럴 축(ZO)에 대하여 평행하게 뻗어 있는 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)이 구비되어 있다(도 4 및 도 14 참고). 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d)는 제 3 외측 배럴의 둘레방향으로 길게 뻗어 렌즈 배럴 축(ZO)에 대하여 수직한 평면에 놓여 있다. 도 14에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 회전 전달 홈(15f)은 직각으로 둘레방향 홈(15e)과 교차한다. 3개의 회전 전달 홈(15f)의 둘레방향의 위치는 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)의 둘레방향의 위치에 대응하여 각각 형성되어 있다. 각각의 회전 전달 홈(15f)의 후방 단부는 제 3 외측 배럴(15)의 후방 단부에서 개방되어 있다. 헬리코이드 링(18)의 내주면에는, 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 둘레방향으로 뻗어 있는 둘레방향 홈(18g)이 구비되어 있다(도 4 및 도 13 참고). 줌 렌즈(71)는, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)의 내부에, 제 1 직진 가이드 링(14)을 구비하고 있다. 제 1 직진 가이드 링(14)의 외주면에는, 광축 방향에 있어서 제 1 직진 가이드 링(14)의 후방으로부터 전방까지 차례로, 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 돌출부(14a), 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(l4b), 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c), 및 둘레방향 홈(14d)이 형성되어 있다(도 4 및 도 15 참고). 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 돌출부(14a)는 제 1 직진 가이드 링(14)의 후방 단부의 근처에서 반경방향 외측으로 돌출되어 있다. 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(l4b)는 제 1 직진 가이드 링(14) 상의 상이한 둘레방향의 위치에서 반경방향 외측으로 돌출되어 있고, 제 1 직진 가이드 링(14)의 둘레방향으로 각각 길게 뻗어 렌즈 배럴 축(ZO)에 대하여 수직인 평면에 놓여 있다. 마찬가지로, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(l4c)는 제 1 직진 가이드 링(14) 상의 상이한 둘레방향의 위치에서 돌 출되어 있고, 제 1 직진 가이드 링(14)의 둘레방향으로 각각 길게 뻗어 렌즈 배럴 축(ZO)에 대하여 수직인 평면에 놓여 있다. 둘레방향 홈(14d)은 렌즈 배럴 축(ZO) 상에 중심을 가진 환형 홈이다. 제 1 직진 가이드 링(14)은, 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 돌출부(14a)와 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 홈(22b)이 각각 맞물리는 것에 의해, 고정 배럴(22)에 대하여 광축 방향으로 가이드된다. 제 3 외측 배럴(15)은, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(l4c)와 둘레방향 홈(15e)의 맞물림 및 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d)와 둘레방향 홈(14d)의 맞물림에 의해, 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 상대 회전운동 가능하게 제 1 직진 가이드 링(14)에 결합되어 있다. 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(l4c) 및 둘레방향 홈(15e)은 광축 방향으로 서로에 대하여 약간 이동가능하도록 서로 맞물려 있다. 마찬가지로, 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d) 및 둘레방향 홈(14d)은 광축 방향으로 서로에 대하여 약간 이동가능하도록 서로 맞물려 있다. 헬리코이드 링(18)은, 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(l4b)와 둘레방향 홈(18g)의 맞물림에 의해, 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 상대 회전운동 가능하게 제 1 직진 가이드 링(14)에 결합되어 있다. 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(l4b) 및 둘레방향 홈(18g)은 광축 방향으로 서로에 대하여 약간 이동가능하도록 서로 맞물려 있다.
제 1 직진 가이드 링(14)에는, 제 1 직진 가이드 링(14)을 반경방향으로 관통하는 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)이 구비되어 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 각각의 관통-슬롯(14e)은, 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1), 후방 둘레방향의 슬롯부분(14e-2), 및 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)과 후방 둘레방향의 슬롯부분(14e-2)을 연결하는 경사진 리드 슬롯부분(14e-3)을 포함하고 있다. 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1) 및 후방 둘레방향의 슬롯부분(14e-2)은 제 1 직진 가이드 링(14)의 둘레방향으로 서로에 대하여 평행하게 뻗어 있다. 줌 렌즈(71)는 캠 링(11)을 구비하고 있고, 캠 링(11)의 전방부분은 제 1 외측 배럴(12) 내부에 위치되어 있다. 캠 링(11) 상의 상이한 둘레방향의 위치에서 캠 링(11)의 외주면에 고정된 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)는 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)에 각각 맞물린다(도 3 참고). 각각의 롤러 종동자(32)는 고정 나사(32a)에 의해 캠 링(11)에 고정된다. 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)는 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)을 관통하여 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)에 각각 맞물린다. 줌 렌즈(71)는, 제 1 직진 가이드 링(14) 및 제 3 외측 배럴(15) 사이에, 종동자-가압 링 스프링(17)을 구비하고 있다. 3개로 구성된 한 세트의 종동자 가압 돌출부(17a)는 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)의 전방 부분에 맞물리도록 종동자-가압 링 스프링(17)으로부터 후방으로 돌출되어 있다(도 14 참고). 3개로 구성된 한 세트의 종동자 가압 돌출부(17a)는, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)를 후방으로 가압하여, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)가 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e) 중의 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)과 각각 맞물릴 때, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32) 및 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e) 사 이의 백래시를 제거한다.
이하에서는 고정 배럴(22)로부터 캠 링(11)까지의 줌 렌즈(71)의 이동 요소의 전진 작동이 디지털 카메라(70)의 상기한 구조와 관련하여 기술된다. 줌 모터(15O)에 의해 렌즈 배럴 전진 방향으로 줌기어(28)를 회전 구동하면, 암 헬리코이드(22a)와 수 헬리코이드(18a)의 맞물림으로 인해 헬리코이드 링(18)이 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하면서 전방으로 이동된다. 헬리코이드 링(18) 및 제 3 외측 배럴(15)의 각각은, 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(l4b)와 둘레방향 홈(18g)의 맞물림 관계, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(l4g)와 둘레방향 홈(15e)의 맞물림 관계, 그리고 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d)와 둘레방향 홈(14d)의 맞물림 관계로 인해, 제 3 외측 배럴(15)과 제 1 직진 가이드 링(14) 사이와 헬리코이드 링(18)과 제 1 직진 가이드 링(14) 사이에서의 각각의 상대 회전운동을 가능하게 하고 공통의 회전축(즉, 렌즈 배럴 축(ZO)) 방향을 따라서 함께 이동될 수 있도록 제 1 직진 가이드 링(14)에 결합되어 있기 때문에, 헬리코이드 링(18)이 상기와 같이 회전하면, 제 3 외측 배럴(15)은 헬리코이드 링(18)과 함께 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하면서 헬리코이드 링(18)과 함께 전방으로 이동하고, 제 1 직진 가이드 링(14)은 헬리코이드 링(18) 및 제 3 외측 배럴(15)과 함께 전방으로 직진 이동한다. 제 3 외측 배럴(15)의 회전은 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)과 맞물리는 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)를 통하여 캠 링(11)에 전달된다. 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)는 3개로 구성된 한 세트의 관통- 슬롯(14e)에도 각각 맞물리기 때문에, 캠 링(11)은 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여, 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 리드 슬롯부분(14e-3)의 형상에 따라 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하면서 전방으로 이동한다. 상기한 바와 같이, 제 1 직진 가이드 링(14) 자체도 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)과 함께 전방으로 이동하기 때문에, 캠 링(11)은, 제 1 직진 가이드 링(14)의 전방 이동량과 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)이 각각 맞물림으로 인한 캠 링(11)의 전방 이동량의 합계에 상당하는 이동량 만큼 광축 방향 전방으로 이동한다.
캠 링(11), 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)의 상기한 회전-전진 작동은, 수 헬리코이드(18a)와 암 헬리코이드(22a)가 서로 나사결합되는 경우에만, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c) 내를 각각 이동하는 동안 행해진다. 헬리코이드 링(18)이 소정의 이동량 만큼 전방으로 이동할 때, 수 헬리코이드(18a)와 암 헬리코이드(22a)의 나사결합이 해제되어 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)으로부터 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)으로 각각 이동한다. 수 헬리코이드(18a)가 암 헬리코이드(22a)로부터 나사결합이 해제시에 헬리코이드 링(18)은 회전은 하지만 고정 배럴(22)에 대하여 광축 방향으로 이동하지 않기 때문에, 헬리코이드 링(18) 및 제 3 외측 배럴(15)은 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)와 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 맞물림으로 인해 광축 방향으로 이동하지는 않고 각각의 축방 향의 일정 위치에서 회전한다. 게다가, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)으로부터 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 속으로 각각 이동할 때와 거의 동시에, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)는 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)으로 각각 들어간다. 이러한 상태에서는, 제 1 직진 가이드 링(14)이 정지하고, 또한 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)가 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1) 안으로 각각 이동하였기 때문에, 캠 링(11)을 전방으로 이동시키려고 하는 어떠한 힘도 캠 링(11)에 주어지지 않게 된다. 따라서, 캠 링(11)은 제 3 외측 배럴(15)의 회전에 따라 축방향의 일정 위치에서 회전운동만 하게 된다.
줌 기어(28)를 줌 모터(150)에 의해 렌즈 배럴 후퇴 방향으로 회전시키면, 고정 배럴(22)로부터 캠 링(11)까지 줌 렌즈(71)의 상기 이동 요소가 상기한 전진 작동과 반대 방식으로 작동한다. 이러한 반대의 작동에 있어서, 줌 렌즈(71)의 상기 이동 요소는 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)가 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 후방 둘레방향의 슬롯부분(14e-2)으로 각각 들어갈 때까지 헬리코이드 링(18)의 회전에 의해 도 10에 도시된 각각의 후퇴위치로 후퇴한다.
제 1 직진 가이드 링(14)의 내주면에는, 상이한 둘레방향의 위치에서 촬영 광축(Z1)에 대하여 평행하게 뻗어 있는 한 세트의 3 쌍의 제 1 직진 가이드 홈(14f)과, 상이한 둘레방향의 위치에서 촬영 광축(Z1)에 대하여 평행하게 뻗어 있는 6개로 구성된 한 세트의 제 2 직진 가이드 홈(14g)이 구비되어 있다. 제 1 직 진 가이드 홈(14f)의 각 쌍은, 제 1 직진 가이드 링(14)의 둘레방향으로 직진 가이드 홈(14g)(하나 걸러 하나의 직진 가이드 홈(14g))의 양측에 위치되어 있다. 줌 렌즈(71)는 제 1 직진 가이드 링(14)의 내부에 제 2 직진 가이드 링(1O)을 구비하고 있다. 제 2 직진 가이드 링(1O)은 그 외측 가장자리에 제 2 직진 가이드 링(1O)의 링부(10b)으로부터 반경방향 외측으로 돌출되어 있는 3개로 구성된 한 세트의 두갈래진 돌출부(10a)를 구비하고 있다. 각각의 두갈래진 돌출부(10a)는 그 반경방향 외측 단부에 제 1 직진 가이드 홈(14f)의 관련 쌍에 각각 맞물리는 한 쌍의 반경방향의 돌출부를 구비하고 있다(도 3 및 도 18 참고). 한편, 반경방향 외측으로 돌출하도록 제 2 외측 배럴(13)의 후방 단부에서 제 2 외측 배럴(13)의 외주면 상에 형성되어 있는 6개로 구성된 한 세트의 반경방향의 돌출부(13a)(도 3 참고)는 각각 6개로 구성된 한 세트의 제 2 직진 가이드 홈(14g)에 슬라이딩가능하게 맞물려 있다. 따라서, 제 2 외측 배럴(13)과 제 2 직진 가이드 링(10)의 각각은 제 1 직진 가이드 링(14)을 통하여 광축 방향으로 가이드된다.
줌 렌즈(71)는, 캠 링(11) 내부에, 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 간접적으로 지지하고 유지하는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 구비하고 있다(도 3 참고). 제 1 외측 배럴(12)은 제 1 렌즈 그룹(LG1)을 간접적으로 지지하고, 제 2 외측 배럴(13) 내부에 위치된다(도 2 참고). 제 2 직진 가이드 링(10)은, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 회전시키지 않고 직진으로 가이드하기 위한 직진 가이드 부재로서 기능하는 한편, 제 2 외측 배럴(13)은 제 1 외측 배럴(12)을 회전시키지 않고 직진으로 가이드하기 위한 직진 가이드 부재로서 기능한다.
제 2 직진 가이드 링(10)의 링부(10b)에는, 링부(10b)으로부터 서로에 대하여 평행하게 전방으로 돌출하는 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 키(10c)(상세하게는 2개의 좁은 직진 가이드 키(10c) 및 1 개의 넓은 직진 가이드 키(10c-W))(도 3 및 도 18 참고)가 구비되어 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은, 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 키(10c)가 각각 맞물리는 대응하는 3개로 구성된 한 세트의 가이드 홈(8a)(상세하게는 2개의 좁은 가이드 홈(8a) 및 1 개의 넓은 가이드 홈(8a-W))을 구비하고 있다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 링부(10b)의 불연속인 외측 가장자리부는 캠 링(11)의 후방 단부 내주면에 형성된 불연속인 둘레방향 홈(11e)에, 캠 링(11)에 대하여 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전은 가능하고 광축 방향으로는 캠 링(11)에 대하여 이동이 불가능하게 맞물려 있다. 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 키(10c)는 링부(10b)으로부터 전방으로 돌출되어 캠 링(11)의 내부에 위치된다. 제 2 직진 가이드 링(10)의 둘레방향의 각 직진 가이드 키(10c)의 대향하는 가장자리부는, 캠 링(11)의 내부에 위치되어 캠 링(11)에 의해 지지된 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 가이드 홈(8a)의 둘레방향으로 대향하는 가이드 면과 각각 맞물리는 평행한 가이드 가장자리부로서 기능을 하여, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전시키지는 않고 광축 방향으로 직진으로 가이드한다.
넓은 직진 가이드 키(10c-W)는 나머지 2개의 직진 가이드 키(10c)의 둘레방향의 폭보다 넓은 둘레방향의 폭을 가지고 있어서 노출제어용으로 사용되는 플렉시블 PWB(인쇄 배선 기판)(77)를 지지하기 위한 지지부재로서도 기능한다(도 84 내지 도 87 참고). 넓은 직진 가이드 키(10c-W) 상에는 플렉시블 PWB(77)가 통과하는 반경방향의 관통 구멍(10d)이 구비되어 있다(도 18 참고). 넓은 직진 가이드 키(10c-W)가 전방으로 돌출되어 있는 링부(10b)의 일부는 부분적으로 절결되어 있어서 반경방향의 관통 구멍(10d)의 후방 단부가 링부(10b)의 후방 단부를 관통하여 뻗어 있다. 도 9 및 도 125에 도시된 바와 같이, 노출제어용 플렉시블 PWB(77)는 반경방향의 관통 구멍(10d)을 통과하여 링부(10b)의 후방 단부로부터 넓은 직진 가이드 키(10c-W)의 외측 표면을 따라서 전방으로 뻗어 있고, 계속하여 넓은 직진 가이드 키(10c-W)의 전방 단부의 근처에서 반경방향 내측으로 굴곡되어서 넓은 직진 가이드 키(10c-W)의 내측 표면을 따라 후방으로 뻗어 있다. 넓은 가이드 홈(8a-W)은 나머지 2개의 가이드 홈(8a)의 둘레방향의 폭보다 넓은 둘레방향의 폭을 가지고 있어서 넓은 직진 가이드 키(10c-W)가 넓은 가이드 홈(8a-W)에 슬라이딩이동 가능하게 맞물릴 수 있다. 도 19로부터 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 넓은 가이드 홈(8a-W)에는, 플렉시블 PWB(77)가 놓여질 수 있는 반경방향의 오목부(8a-Wa)와, 넓은 직진 가이드 키(10c-W)를 지지하도록 반경방향의 오목부(8a-Wa)의 양 측에 위치하는 2개의 분리된 바닥벽(8a-Wb)이 구비되어 있다. 한편, 나머지 2개의 가이드 홈(8a)의 각각은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 외주면에 형성되어 있는 단순한 바닥부로 된 홈으로서 형성되어 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 및 제 2 직진 가이드 링(10)은, 넓은 직진 가이드 키(10c-W) 및 넓은 가이드 홈(8a-W)이 렌즈 배럴 축(ZO) 방향으로 정렬될 때에만, 서로 결합될 수 있다.
캠 링(11)의 내주면에는, 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 이동시키기 위한 복수의 내측 캠 홈(11a)이 구비되어 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 복수의 내측 캠 홈(11a)은, 상이한 둘레방향의 위치에 형성된 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1)의 후방에서 상이한 둘레방향의 위치에 형성된 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)으로 구성되어 있다. 각각의 후방 내측 캠 홈(11a-2)은 불연속인 캠 홈으로서 캠 링(11)에 형성되어 있으며(도 17 참고), 이에 대한 상세한 내용은 아래에서 기술한다.
제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 외주면에는, 복수의 캠 종동자(8b)가 구비되어 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 복수의 캠 종동자(8b)는, 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1)에 각각 맞물리도록 상이한 둘레방향의 위치에 형성되어 있는 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1)와, 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 각각 맞물리도록 상기 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1)의 후방에서 상이한 둘레방향의 위치에 형성되어 있는 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)를 포함하고 있다.
캠 링(11)을 회전시키면, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 제 2 직진 가이드 링(10)을 통하여 회전하지는 않고 광축 방향으로 직진 가이드되기 때문에, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 복수의 내측 캠 홈(11a)의 형태를 따라서 소정의 이동 방식으로 광축 방향으로 이동하게 된다.
줌 렌즈(71)는, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(직진 가동 링)(8) 내부에, 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 지지하고 유지하는 제 2 렌즈 프레임(반경방향으로 후퇴가능한 렌즈 프레임)(요동가능한 홀더)(6)을 구비하고 있다. 제 2 렌즈 프레임(6)은 피벗 샤프트(피벗)(33) 상에 피벗지지되어 있고, 피벗 샤프트(33)의 전방 및 후방 단부는 전방 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(한 쌍의 제 2 렌즈 프레임 지지판)(36, 37)에 의해 각각 지지되어 있다(도 3 및 도 102 내지 도 105 참고). 한 쌍의 제 2 렌즈 프레임 지지판(36, 37)은 고정 나사(지지판 고정 장치의 일 구성요소)(66)에 의해 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 고정되어 있다. 피벗 샤프트(33)는 촬영 광축(Z1)으로부터 소정의 거리 만큼 이격되어 있고, 촬영 광축(Z1)에 대하여 평행하게 뻗어 있다. 제 2 렌즈 프레임(6)은, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축이 촬영 광축(Z1)과 일치하는 도 9에 도시된 촬영 위치 및 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축이 촬영 광축(Z1)으로부터 편심한 도 10에 도시된 반경방향의 후퇴위치(광축으로부터 편심된 후퇴위치) 사이에서, 피벗 샤프트(33)를 중심으로 회전가능하다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에는 제 2 렌즈 프레임(6)의 촬영 위치를 규제하는 회전운동 규제 샤프트(위치 제어기의 일 구성요소)(35)가 장착되어 있다. 제 2 렌즈 프레임(6)은 전방 비틀림 코일 스프링(위치 제어기의 일 구성요소)(39)에 의해 회전운동 규제 샤프트(35)와 접하게 되는 방향으로 회전하도록 가압되어 있다. 압축 코일 스프링(38)은 제 2 렌즈 프레임(6)의 광축 방향의 백래시를 제거하도록 피벗 샤프트(33)에 맞물려 있다.
제 2 렌즈 프레임(6)은 광축 방향으로 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 함께 이동한다. CCD 홀더(21)의 전방 표면에는, 제 2 렌즈 프레임(6)과 맞물리도록 CCD 홀더(21)로부터 전방으로 돌출하는 위치 제어 캠 바(위치 제어기의 일 구성요소, 캠 기구의 일 구성요소)(21a)가 구비되어 있다(도 4 참고). 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 후퇴 방향으로 후방 이동하여 CCD 홀더(21)에 접근하면, 위치 제어 캠 바(21a)의 전방 단부 표면에 형성된 후퇴 캠 면(21c)(도 103 참고)이 제 2 렌즈 프레임(6)의 특정 부분과 접촉하게 되어 제 2 렌즈 프레임(6)을 반경방향의 후퇴위치로 회전시킨다.
제 2 외측 배럴(13)의 내주면에는, 상이한 둘레방향의 위치에 형성되어 광축 방향으로 서로에 대하여 평행하게 뻗어 있는 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 홈(13b)이 구비되어 있다. 제 1 외측 배럴(12)의 후방 단부의 외주면에는, 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 홈(13b)에 슬라이딩가능하게 각각 맞물리는 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(12a)가 구비되어 있다(도 2, 도 20 및 도 21 참고). 따라서, 제 1 외측 배럴(12)은, 제 1 직진 가이드 링(14) 및 제 2 외측 배럴(13)을 통하여, 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하지는 않고 광축 방향으로 직진 가이드된다. 또한, 제 2 외측 배럴(13)의 후방 단부 근처의 내주면에는, 제 2 외측 배럴(13)의 둘레를 따라서 뻗어 있는 불연속인 내측 플랜지(13c)가 구비되어 있다. 캠 링(11)의 외주면에는 불연속인 둘레방향 홈(11c)이 구비되어 있고, 불연속인 내측 플랜지(13c)는 홈(11c)에 슬라이딩가능하게 맞물려서, 캠 링(11)은 제 2 외측 배럴(13)에 대하여 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전가능하고 제 2 외측 배럴(13)은 캠 링(11)에 대하여 광축 방향으로 상대 이동이 불가능하게 된다. 한편, 제 1 외측 배럴(12)의 내주면에는, 반경방향 내측으로 돌출하는 3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31)가 구비되어 있는 한편, 캠 링(11)의 외주면에는, 3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31)가 슬라이딩가능하게 각각 맞물리는 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b)(제 1 렌즈 그룹(LG1)을 이동시키기 위한 캠 홈)이 구비되어 있다.
줌 렌즈(71)는, 제 1 외측 배럴(12) 내부에, 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)을 통하여 제 1 외측 배럴(12)에 의해 지지되는 제 1 렌즈 프레임(1)을 구비하고 있다. 제 1 렌즈 그룹(LG1)은 제 1 렌즈 프레임(1)에 의해 지지되어 고정된다. 제 1 렌즈 프레임(1)의 외주면에는 수 나사(1a)가 구비되어 있고, 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)의 내주면에는 수 나사(1a)와 나사결합되는 암 나사(2a)가 구비되어 있다. 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)에 대한 제 1 렌즈 프레임(1)의 축방향의 위치는 수 나사(1a) 및 암 나사(2a)를 통하여 조정될 수 있다. 제 1 렌즈 프레임(1) 및 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)의 결합체는, 제 1 외측 배럴(12)의 내부에 위치되어 지지되고, 제 1 외측 배럴(12)에 대하여 광축 방향으로 이동가능하다. 줌 렌즈(71)는, 제 1 외측 배럴(12)의 전방에, 고정 링(3)을 구비하고 있고, 고정 링(3)은 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)이 제 1 외측 배럴(12)에 대하여 멀어지거나 접근하게 이동하는 것을 방지하도록 2개의 고정 나사(64)에 의해서 제 1 외측 배럴(12)에 고정된다.
줌 렌즈(71)는, 제 1 렌즈 그룹(LG1) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이에, 셔터(S) 및 조정가능한 조리개(A)를 포함하는 셔터 유닛(내부 광학 요소)(76)을 구비하고 있다(도 1, 도 9 및 도 10 참고). 셔터 유닛(76)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 내에 위치되어 지지된다. 셔터(S) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 공기 간격은 고정되어 있다. 마찬가지로, 조리개(A) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 공기 간격도 고정되어 있다. 줌 렌즈(71)는, 셔터 유닛(76)의 전방에, 셔터(S)를 구동하기 위한 셔터 액추에이터(131)를 구비하고 있고, 셔터 유닛(76)의 후방에, 조리개(A)를 구동하기 위한 조리개 액추에이터(132)를 구비하고 있다(도 140 참고). 플렉시블 PWB(77)는, 제어 회로(140)와 셔터 액추에이터(131) 및 조리개 액추에이터(132)의 각각의 사이에 전기적인 접속부를 형성하기 위해, 셔터 유닛(76)으로부터 뻗어 있다. 실제로는 플렉시블 PWB(77)가 줌 렌즈(71)에 있어서의 촬영 광축(Z1)의 상부의 공간에만 배치되지만, 도 9에서는, 플렉시블 PWB(77)와 주위 요소들 사이의 상대 위치를 명확하게 이해할 수 있게 할 목적으로 촬영 광축(Z1) 아래의 줌 렌즈(71)의 하반부(줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅되어 있음)의 단면도에 플렉시블 PWB(77)가 도시되어 있다는 것을 유의해야 한다.
줌 렌즈(71)는, 제 1 외측 배럴(12)의 전방 단부에, 렌즈 배리어 기구를 구비하고 있고, 이 렌즈 배리어 기구는, 디지털 카메라(70)를 사용하지 않는 경우에 줌 렌즈(71)의 촬영 광학 시스템의 최전방 렌즈 요소, 즉 제 1 렌즈 그룹(LG1)이 오염되거나 긁히는 것으로부터 보호하기 위해, 줌 렌즈(71)가 카메라 몸체(71) 내로 후퇴될 때 줌 렌즈(71)의 전방 단부 개구를 자동적으로 폐쇄한다. 도 1, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 렌즈 배리어 기구는 한 쌍의 배리어 블레이드(104, 105)를 구비하고 있다. 한 쌍의 배리어 블레이드(104, 105)는, 촬영 광축(Z1)의 반경방향의 대향 측에 위치되어 한 쌍의 배리어 블레이드(104, 105)로부터 후방으로 돌출하는 2개의 피벗부를 중심으로 각각 회전가능하다. 또한, 렌즈 배리어 기구는, 한 쌍의 배리어 블레이드 가압 스프링(1O6), 배리어 블레이드 구동 링(103), 구동 링 가압 스프링(107) 및 배리어 블레이드 유지판(102)을 구비하고 있다. 한 쌍의 배리어 블레이드(104, 105)는 한 쌍의 배리어 블레이드 가압 스프링(1O6)에 의해 각각 반대 방향으로 회전하도록 가압되어 폐쇄된다. 배리어 블레이드 구동 링(103)은 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전가능하고, 소정의 회전 방향으로 회전하도록 구동되었을 때 한 쌍의 배리어 블레이드(104, 105)를 개방하도록 한 쌍의 배리어 블레이드(104, 105)와 맞물려 있다. 배리어 블레이드 구동 링(103)은 구동 링 가압 스프링(107)에 의해 한 쌍의 배리어 블레이드(104, 105)를 개방하는 배리어 개방 방향으로 회전하도록 가압된다. 배리어 블레이드 유지판(102)은 배리어 블레이드 구동 링(103)과 한 쌍의 배리어 블레이드(104, 105) 사이에 위치되어 있다. 구동 링 가압 스프링(107)의 스프링력은 한 쌍의 배리어 블레이드 가압 스프링(1O6)의 스프링력보다 크기 때문에, 배리어 블레이드 구동 링(103)은, 줌작동이 실행될 수 있는 줌작동 범위(줌작동 실행가능한 범위)의 한 지점으로 줌 렌즈(71)가 전방으로 뻗어 있는 도 9에 도시된 상태에서, 한 쌍의 배리어 블레이드 가압 스프링(1O6)의 가압력에 대하여 한 쌍의 배리어 블레이드(104, 105)를 개방하도록, 특정의 회전 위치에서 구동 링 가압 스프링(107)의 스프링력에 의해서 유지되어 있다. 줌작동 범위의 한 지점으로부터 도 10에 도시된 후퇴위치까지 줌 렌즈(71)의 후퇴 작동 도중에, 배리어 블레이드 구동 링(103)은 캠 링(11) 상에 형성된 배리어 구동 링 가압면(11d)(도 3 및 도 13 참고)에 의해 상기한 배리어 개방 방향에 대하여 반대 방향인 배리어 폐쇄 방향으로 강제로 회전된다. 이와 같이 배리어 블레이드 구동 링(103)을 회전시키면, 배리어 블레이드 구동 링(103)은 한 쌍의 배리어 블레이드(104, 105)로부터 맞물림해제되어 한 쌍의 배리어 블레이드(104, 105)는 한 쌍의 배리어 블레이드 가압 스프링(1O6)의 스프링력에 의해 폐쇄된다. 줌 렌즈(71)는, 렌즈 배리어 기구의 전방에, 렌즈 배리어 기구의 전방부를 덮는 대체로 둥근 렌즈 배리어 커버(장식판)(101)를 구비하고 있다.
상기한 구조를 가진 줌 렌즈(71)의 렌즈 배럴 전진 작동 및 렌즈 배럴 후퇴 작동을 이하에서 기술한다.
캠 링(11)이 도 10에 도시된 후퇴위치로부터, 캠 링(11)이 광축 방향으로는 이동하지 않고 축방향의 고정 위치에서 회전하는 도 9에 도시된 위치까지, 캠 링(11)이 전진하도록 구동되는 단계는 이미 기술하였으므로, 이하에서는 간략하게 기술한다.
줌 렌즈(71)가 후퇴된 상태에 있는 도 10에 도시된 상태에서는, 줌 렌즈(71)가 카메라 몸체(72) 내에 완전히 수용되어 있어서, 줌 렌즈(71)의 전방 표면이 카메라 몸체(72)의 전방 표면과 대체로 동일 평면으로 되어 있다. 줌 모터(150)에 의해 줌 기어(28)를 렌즈 배럴 전진 방향으로 회전 구동시키면, 헬리코이드 링(18) 및 제 3 외측 배럴(15)의 결합체는, 수 헬리코이드(18a) 및 암 헬리코이드(22a)의 맞물림으로 인해, 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하면서 전방으로 이동하게 되고, 또한 제 1 직진 가이드 링(14)은 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)과 함께 전방으로 이동하게 된다. 이 때, 제 3 외측 배럴(15)의 회전에 의해 회전하는 캠 링(11)은, 제 1 직진 가이드 링(14)의 전방 이동량과 캠 링(11) 및 제 1 직진 가이드 링(14) 사이의 리딩 구조(leading structure), 즉 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32) 및 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 리드 슬롯부분(14e-3)의 각각의 맞물림에 의한 캠 링(11)의 전방 이동량을 합한 량에 상당하는 이동량 만큼 광축 방향 전방으로 이동한다. 일단 헬리코이드 링(18) 및 제 3 외측 배럴(15)의 결합체가 소정의 위치까지 전진하면, 수 헬리코이드(18a)는 암 헬리코이드(22a)로부터 맞물림이 해제되고, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)는 리드 슬롯부분(14e-3)으로부터 맞물림이 해제되어 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)으로 각각 들어간다. 따라서, 헬리코이드 링(18) 및 제 3 외측 배럴(15)의 각각은 광축 방향으로는 이동하지 않고 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하게 된다.
캠 링(11)이 회전하면, 캠 링(11)의 내부에 위치되어 있는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은, 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1)와 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1)의 맞물림 및 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)와 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 맞물림으로 인해, 소정의 이동 방식으로 캠 링(11)에 대하여 광축 방향으로 이동하게 된다. 줌 렌즈(71)가 후퇴된 상태에 있는 도 10에 도시된 상태에 있어서, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 내부에 위치되어 있는 제 2 렌즈 프레임(6)은, 피벗 샤프트(33)를 중심으로 하여 회전하여 위치 제어 캠 바(21a)에 의해 촬영 광축(Z1) 상부의 반경방향의 후퇴위치에 유지된 상태여서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축은 촬영 광축(Z1)으로부터 촬영 광축(Z1) 위쪽에 위치되어 있는 후퇴 광축(Z2)으로 이동한다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 후퇴위치로부터 도 9에 도시된 바와 같은 줌작동 범위 내의 한 위치까지 이동하는 도중에, 제 2 렌즈 프레임(6)은 위치 제어 캠 바(21a)로부터 분리되어 반경방향의 후퇴위치로부터 전방 비틀림 코일 스프링(39)의 스프링력에 의해 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축을 촬영 광축(Z1)과 일치시키는 도 9에 도시된 촬영 위치로 피벗 샤프트(33)를 중심으로 하여 회전운동한다. 그 후에, 줌 렌즈(71)가 카메라 몸체(72) 내부로 후퇴될 때까지는 제 2 렌즈 그룹 프레임(6)은 촬영 위치에 유지된다.
또한, 캠 링(11)이 회전하면, 캠 링(11)의 둘레에 위치되어 있으며 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하지는 않고 광축 방향으로 직직 가이드되는 제 1 외측 배럴(12)이, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(31)와 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b) 각각의 맞물림 관계로 인해 소정의 이동 방식으로 캠 링(11)에 대하여 광축 방향으로 이동하게 된다.
따라서, 제 1 렌즈 그룹(LG1)이 후퇴위치로부터 전방으로 이동될 때 촬상면(CCD 촬상 소자(60)의 수광면)에 대한 제 1 렌즈 그룹(LG1)의 축방향의 위치는 고정 배럴(22)에 대한 캠 링(11)의 전방 이동량과 캠 링(11)에 대한 제 1 외측 배럴(12)의 이동량을 합한 합산량에 의해 결정되는 한편, 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 후퇴위치로부터 전방으로 이동될 때 촬상면에 대한 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 축방향의 위치는 고정 배럴(22)에 대한 캠 링(11)의 전방 이동량과 캠 링(11)에 대한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 이동량을 합한 합산량에 의해 결정된다. 줌작동은 제 1 렌즈 그룹(LG1) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 그들 사이의 공간을 변화시키면서 촬영 광축(Z1) 상에서 이동하는 것에 의해 수행된다. 도 10에 도시된 후퇴위치로부터 줌 렌즈(71)가 전진 구동되면, 줌 렌즈(71)는, 줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅 되어 있는 도 9의 촬영 광축(Z1) 아래쪽에 도시된 상태로 된다. 계속하여, 줌 렌즈(71)는, 렌즈 배럴 전진 방향으로의 줌 모터(150)의 계속적인 회전에 의해, 줌 렌즈(71)가 망원단에 세팅되어 있는 도 9의 촬영 광축(Z1) 위쪽에 도시된 상태로 된다. 도 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅되어 있을 때의 제 1 렌즈 그룹(LG1) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 공간은, 줌 렌즈(71)가 망원단에 세팅되어 있을 때의 제 1 렌즈 그룹(LG1) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 공간보다 크다. 줌 렌즈(71)가 도 9의 촬영 광축(Z1) 위쪽에 도시된 바와 같은 망원단에 세팅되어 있을 때, 제 1 렌즈 그룹(LG1) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2)은 서로 접근하도록 이동하여 그들 렌즈 그룹 사이의 공간이 줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅되어 있을 때의 공간보다 작게 되어 있다. 줌작동을 위한 제 1 렌즈 그룹(LG1) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 공간의 이러한 변화는, 복수의 내측 캠 홈(11a(11a-1 및 11a-2)) 및 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b)의 외형에 의해 이루어진다. 망원단 및 광각단 사이의 줌작동 범위에서는, 캠 링(11), 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)은 각각의 축방향의 고정 위치에서 회전만 하고, 광축 방향으로는 이동하지 않는다.
제 1 내지 제 3 렌즈 그룹(LG1, LG2, 및 LG3)이 줌작동 범위 내에 있을 때, 피사체 거리에 따라 AF 모터(160)의 회전에 의해 촬영 광축(Z1)을 따라 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 이동시킴으로써 초점맞춤 작동이 수행된다.
줌 모터(150)를 렌즈 배럴 후퇴 방향으로 구동시키면, 줌 렌즈(71)는, 상기한 전진 작동과는 반대로 작동하여, 도 10에 도시된 바와 같이 카메라 몸체(72) 내 로 완전히 후퇴된다. 줌 렌즈(71)의 이러한 후퇴 이동 도중에, 제 2 렌즈 프레임(6)은, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 함께 후방으로 이동하면서, 위치 제어 캠 바(21a)에 의해 반경방향의 후퇴위치로 피벗 샤프트(33)를 중심으로 회전한다. 줌 렌즈(71)가 카메라 몸체(72) 내로 완전히 후퇴되면, 제 2 렌즈 그룹(LG2)은, 제 3 렌즈 그룹(LG3), 로-패스 필터(LG4) 및 CCD 촬상 소자(60)가 도 10에 도시된 바와 같이 후퇴되어 있는 공간의 반경방향 외측의 공간 내로 후퇴되고, 즉, 제 2 렌즈 그룹(LG2)은, 제 3 렌즈 그룹(LG3), 로-패스 필터(LG4) 및 CCD 촬상 소자(60)가 위치되어 있는 광축 방향으로의 축방향의 범위와 대체적으로 동일한 축방향의 범위 내로 반경방향으로 후퇴된다. 이러한 방식으로 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 후퇴시키기 위한 카메라(70)의 이러한 구조는 줌 렌즈(71)가 완전히 후퇴되었을 때의 줌 렌즈(71)의 길이를 감소시키고, 그래서 광축 방향, 즉 도 10에 있어서의 수평방향으로 카메라 몸체(72)의 두께를 감소시킬 수 있다.
상기한 바와 같이, 헬리코이드 링(18), 제 3 외측 배럴(15) 및 캠 링(11)은, 줌 렌즈(71)가 도 10에 도시된 후퇴 상태로부터 도 9에 도시된 촬영대기 상태(제 1 렌즈 그룹 및 제 3 렌즈 그룹(LG1, LG2 및 LG3)이 줌작동 범위 내에 있음)까지 변화하는 단계에서는, 회전하면서 전방으로 이동하는 반면에, 줌 렌즈(71)가 촬영대기 상태에 있을 때는 헬리코이드 링(18), 제 3 외측 배럴(15) 및 캠 링(11)은 광축 방향으로 이동하지는 않고 각각의 축방향의 고정 위치에서 회전한다. 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)은, 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)를 3개의 회전 전달 오목부(18d)에 각각 삽입시킴으로써, 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 함께 회전가 능하도록 서로 맞물려 있다. 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)가 3개의 회전 전달 오목부(18d)에 각각 맞물려 있는 이러한 상태에서, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)는, 3개의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)에 있어서의 헬리코이드 링(18)의 내주면에 형성되어 있는 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 오목부(18e)에 각각 맞물린다(도 37 및 도 38 참고). 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18) 사이의 렌즈 배럴 축(Z0)에 대한 상대 회전각이, 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)가 3개의 회전 전달 오목부(18d)에 각각 맞물리고 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)가 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 오목부(18e)에 각각 맞물리도록 되는 상태에 있어서, 3개의 압축코일 스프링(25)의 후방 단부는 헬리코이드 링(18)의 전방 단부 상의 3개의 스프링 지지 구멍(18f)에 각각 삽입되고, 3개의 압축코일 스프링(25)의 전방 단부는 제 3 외측 배럴(15)의 후방 단부에 형성되어 있는 3개의 맞물림 오목부(15c)와 각각 가압 접촉된다.
헬리코이드 링(18) 및 제 3 외측 배럴(15)의 각각은, 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(l4b)와 둘레방향 홈(18g)의 맞물림, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(l4g)와 둘레방향 홈(15e)의 맞물림, 및 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d)와 둘레방향 홈(14d)의 맞물림으로 인해, 제 3 외측 배럴(15)과 제 1 직진 가이드 링(14) 사이 및 헬리코이드 링(18)과 제 1 직진 가이드 링(14) 사이에서의 각각의 상대 회전운동을 가능하게 하도록 제 1 직진 가이드 링(14)에 결합되어 있다. 도 33 내지 도 36에서 알 수 있는 바와 같이, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(l4c) 및 둘레방향 홈(15e)은 광축 방향으로 서로에 대하여 약간 이동가능하도록 서로 맞물리고, 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d) 및 둘레방향 홈(14d)은 광축 방향으로 서로에 대하여 약간 이동가능하도록 서로 맞물리고, 그리고 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(l4b) 및 둘레방향 홈(18g)은 광축 방향으로 서로에 대하여 약간 이동가능하도록 서로 맞물린다. 따라서, 헬리코이드 링(18) 및 제 3 외측 배럴(15)은, 제 1 직진 가이드 링(14)을 통하여 광축 방향으로 서로 완전히 분리되는 것은 방지되어 있지만, 광축 방향으로 서로에 대하여 약간 이동가능하도록 서로 맞물린다. 광축 방향에 있어서의 헬리코이드 링(18) 및 제 1 직진 가이드 링(14) 사이의 유극(간극)의 크기는 제 3 외측 배럴(15) 및 제 1 직진 가이드 링(14) 사이의 유극의 크기보다 크다.
제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)이 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 회전가능하도록 서로 맞물릴 때, 3개의 스프링 지지 구멍(18f) 및 3개의 맞물림 오목부(15c) 사이의 광축 방향에 있어서의 공간은 3개의 압축코일 스프링(25)의 자유 길이보다 더 좁아서, 3개의 압축코일 스프링(25)은 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)의 대향 단면 사이에서 압축된 상태로 유지된다. 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)의 대향 단면 사이에서 압축되어 있는 3개의 압축코일 스프링(25)은, 3개의 압축코일 스프링(25)의 복원력에 의해 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)을 서로로부터 멀어지는 반대 방향으로 가압하고, 즉 3개의 압축코일 스프링(25)의 복원력에 의해 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)을 광축 방향에 있어서 전방과 후방으로 각각 가압한다.
도 27 내지 도 31에 도시된 바와 같이, 고정 배럴(22)은, 3개의 경사진 홈(22c)의 각각에, 고정 배럴의 둘레방향으로 서로 이격되어 있는 2개의 대향 경사면(22c-A, 22c-B)을 구비하고 있다. 헬리코이드 링(18)은, 헬리코이드 링(18)의 둘레방향으로 3개의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 각각의 양 측 가장자리부 상에, 경사진 홈(22c) 내의 2개의 대향 경사면(22c-A, 22c-B)을 마주보고 있는 2개의 둘레방향의 단부면(18b-A, 18b-B)을 각각 구비하고 있다. 각각의 경사진 홈(22c) 내의 2개의 대향 경사면(22c-A, 22c-B)의 각각은 암 헬리코이드(22a)의 나사산과 평행하게 뻗어 있다. 3개의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 각각의 2개의 둘레방향의 단부면(18b-A, 18b-B)은 경사진 홈(22c) 내의 2개의 대향 경사면(22c-A, 22c-B)에 각각 평행하다. 각각의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 2개의 둘레방향의 단부면(18b-A, 18b-B)은 경사진 홈(22c) 내의 2개의 대향 경사면(22c-A, 22c-B)과 간섭하지 않도록 하는 형상으로 각각 되어 있다. 보다 상세하게는, 수 헬리코이드(18a)가 암 헬리코이드(22a)와 맞물릴 때, 각각의 경사진 홈(22c) 내의 2개의 대향 경사면(22c-A, 22c-B)은 도 31에 도시된 바와 같이 그들 사이에 회전 슬라이딩 돌출부(18b)를 유지하지 않는다. 다시 말해서, 각각의 경사진 홈(22c) 내의 2개의 대향 경사면(22c-A, 22c-B)은, 수 헬리코이드(18a)가 암 헬리코이드(22a)와 맞물릴 때, 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 2개의 대향 경사면(22c-A, 22c-B)과 각각 맞물리지 않는다.
3개의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 중의 하나의 둘레방향의 단부면(18b-A) 상에는, 스톱 부재(26)의 스톱 돌출부(26b)가 맞물릴 수 있는 맞물림면(18b-E)(도 37, 도 38, 도 39, 도 42 및 도 43 참고)이 구비되어 있다. 맞물림면(18b-E)은 렌 즈 배럴 축(ZO)에 대하여 평행하다.
상기한 바와 같이, 고정 배럴(22)은, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 각각에, 광축 방향으로 서로 이격되어 서로에 대하여 평행하게 뻗어 있는 2개의 대향면: 전방 가이드면(22d-A) 및 후방 가이드면(22d-B)을 구비하고 있다. 3개의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 각각은 전방 가이드면(22d-A) 및 후방 가이드면(22d-B) 상에서 슬라이딩가능하도록 서로에 대하여 평행하게 뻗어 있는 전방 슬라이딩면(18b-C) 및 후방 슬라이딩면(18b-D)을 구비하고 있다. 도 37 내지 도 39에 도시된 바와 같이, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 오목부(18e)는 헬리코이드 링(18)의 3개의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 전방 슬라이딩면(18b-C) 상에 헬리코이드 링(18)의 전방 단부에서 개방되도록 각각 형성되어 있다.
줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있는 도 23 및 도 27에 도시된 상태에 있어서, 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 각각의 2개의 둘레방향의 단부면(18b-A, 18b-B)은, 도 31에 도시된 바와 같이, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c) 내에 각각 위치되어 있기는 하지만, 각각의 경사진 홈(22c) 내의 2개의 대향 경사면(22c-A, 22c-B)과 접하고 있지 않다. 줌 렌즈(71)의 후퇴 상태에 있어서, 수 헬리코이드(18a)는 암 헬리코이드(22a)와 맞물리는 한편, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)는 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)에 각각 맞물린다. 따라서, 헬리코이드 링(18)이, 헬리코이드 링(18)의 환형 기어(18c)와 맞물리는 줌 기어(28)의 회전에 의해 렌즈 배럴 전진 방향(도 23에 있어서 상방)으로 회전되면, 헬리코이드 링(18)은 수 헬리코 이드(18a)와 암 헬리코이드(22a)의 맞물림으로 인해 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하면서 광축 방향 전방(도 23에 있어서 좌측 방향)으로 이동한다. 헬리코이드 링(18)의 이러한 회전 전진 작동 동안, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)을 따라서 각각 이동하기 때문에 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)는 고정 배럴(22)과 간섭하지 않는다.
3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)에 각각 위치될 때, 광축 방향에 있어서의 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)의 위치는 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)에 의해 각각 규제되지 않고, 광축 방향에 있어서의 각각의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 전방 슬라이딩면(18b-C) 및 후방 슬라이딩면(18b-D)의 위치도 경사진 홈(22c)에 의해 규제되지 않는다. 도 35 및 도 36에 도시된 바와 같이, 3개의 압축 코일 스프링(25)의 스프링력에 의해 서로 멀어지는 반대 방향으로 가압되는 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)은, 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b, 14c 및 15d) 및 둘레방향 홈(18g, 15e 및 14d) 사이의 간극량에 각각 상응하는 거리만큼, 즉, 광축 방향에 있어서의 헬리코이드 링(18) 및 제 1 직진 가이드 링(14) 사이의 유극(간극)량과 광축 방향에 있어서의 제 3 외측 배럴(15) 및 제 1 직진 가이드 링(14) 사이의 유극(간극)량의 합산량에 상응하는 거리만큼, 광축 방향으로 서로 약간 이격되어 있다. 이러한 상태에 있어서, 3개의 압축 코일 스프링(25)이 크게 압축되지 않기 때문에, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)을 서로 멀어지는 반대 방향으로 가압하는 3개의 압축 코일 스프링(25)의 스프링력은 약하고, 그래서 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18) 사이의 간격이 느슨하게 유지된다. 이와 같이 느슨하게 유지되는 간격이 존재하더라도, 후퇴 상태로부터 촬영대기 상태로 줌 렌즈(71)가 이동하는 동안, 즉 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)에 맞물릴 때에는 촬영을 하지 않기 때문에, 실용적으로 문제가 되지 않는다. 본 실시예의 줌 렌즈(71)를 포함하는 후퇴식 텔레스코핑 타입 줌 렌즈에서는, 줌 렌즈가 후퇴위치에 있는 전체 시간(전원이 OFF 된 때를 포함하여)이 사용 시간(작동 시간)보다 더 긴 것이 통상적인 경우이다. 따라서, 줌 렌즈가 촬영대기 상태에 있지 않으면, 3개의 압축 코일 가압 스프링(25)과 같은 가압 부재의 경년 열화를 방지할 수 있도록 상기 가압 부재에 큰 부하를 주지 않는 것이 바람직하다. 그리고, 3개의 압축 코일 가압 스프링(25)의 스프링력이 작으면, 후퇴 상태로부터 촬영대기 상태로 줌 렌즈(71)가 이동하는 동안 줌 렌즈(71)의 이동 부분에 작은 부하만이 가해진다. 이로 인해 줌 모터(150)에 가해지는 부하가 줄어든다.
헬리코이드 링(18)이 광축 방향 전방으로 이동하면, 둘레방향 홈(18g)과 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b)의 맞물림으로 인해, 제 1 직진 가이드 링(14)은 헬리코이드 링(18)과 함께 광축 방향으로 이동한다. 동시에, 헬리코이드 링(18)의 회전이 제 3 외측 배럴(15)을 통하여 캠 링(11)에 전달되어, 캠 링(11)은, 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 리드 슬롯부분(14e-3)과 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32) 각각의 맞물림에 의해, 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하면서 광축 방향 전방으로 이동하게 된다. 이와 같이 캠 링(11)이 회전하게 되면, 제 1 렌즈 그룹(LG1)을 이동시키기 위한 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 이동시키기 위한 복수의 내측 캠 홈(11a; 11a-1, 11a-2)의 외형에 따라, 소정의 이동 방식으로, 촬영 광축(Z1)을 따라서 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 이동하게 된다.
3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)의 전방 단부 넘어 이동하면, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)는 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)으로 각각 들어간다. 헬리코이드 링(18) 및 고정 배럴(22) 상의 수 헬리코이드(18a) 및 암 헬리코이드(22a)의 형성 범위는, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)으로 각각 들어갈 때 수 헬리코이드(18a) 및 암 헬리코이드(22a)는 서로 맞물림이 해제되도록 각각 결정되어 있다. 보다 상세하게는, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 바로 뒤의 고정 배럴(22)의 내주면 상에는, 암 헬리코이드(22a)의 나사산이 형성되어 있지 않은 상기의 무-헬리코이드 영역(22z)이 구비되어 있고, 광축 방향에 있어서의 무-헬리코이드 영역(22z)의 폭은, 수 헬리코이드(18a)가 형성되어 있는 헬리코이드 링(18)의 외주면 상의 광축 방향에 있어서의 영역의 폭보다 크다. 한편, 수 헬리코이드(18a) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 사이의 광축 방향에 있어서의 간격은, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 내에 각각 위 치될 때 수 헬리코이드(18a) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 광축 방향의 무-헬리코이드 영역(22z) 내에 위치되도록 결정된다. 따라서, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)으로 각각 들어갈 때, 수 헬리코이드(18a) 및 암 헬리코이드(22a)는 서로 맞물림이 해제되어, 헬리코이드 링(18)은 고정 배럴(22)에 대하여 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전은 하지만 광축 방향으로는 이동하지 않는다. 그 후, 헬리코이드 링(18)은, 렌즈 배럴 전진 방향으로 줌 기어(28)의 회전에 따라, 광축 방향으로는 이동하지 않고 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전한다. 도 24에 도시된 바와 같이, 줌 기어(28)는, 헬리코이드 링(18)이 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)와 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 맞물림으로 인해 광축 방향으로는 이동하지 않고 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하는 축방향의 고정 위치로 이동한 후에도, 환형 기어(18c)와의 맞물림을 유지한다. 이러한 구성은 줌 기어(28)의 회전을 헬리코이드 링(18)에 계속하여 전달할 수 있게 한다.
헬리코이드 링(18)이 축방향의 고정 위치에서 회전할 수 있는 한편, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 내에서 약간 이동된 도 24 및 도 28에 도시된 줌 렌즈(71)의 상태는, 줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅되어 있는 상태에 대응한다. 줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅되어 있는 도 28에 도시된 바와 같이, 각각의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)는, 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 전방 슬라이딩면(18b-C) 및 후방 슬라이딩면(18b-D) 이 회전 슬라이딩 홈(22d)의 전방 가이드면(22d-A) 및 후방 가이드면(22d-B)을 면하고 있는 상태로, 회전 슬라이딩 홈(22d) 내에 위치되어 있어서, 헬리코이드 링(18)은 고정 배럴(22)에 대한 광축 방향으로의 이동이 규제된다.
3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가, 도 33에 도시된 바와 같이, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 내로 각각 이동하면, 제 3 외측 배럴(15)의 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)는 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 내로 동시에 각각 이동되어, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)는, 3개의 압축 코일 스프링(25)의 스프링력에 의해, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 전방 가이드면(22d-A)에 대하여 각각 가압되고, 헬리코이드 링(18)의 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)는, 3개의 압축 코일 스프링(25)의 스프링력에 의해, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 후방 가이드면(22d-B)에 대하여 각각 가압된다. 전방 가이드면(22d-A) 및 후방 가이드면(22d-B) 사이의 광축 방향에 있어서의 간격은, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)가 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c) 내에 각각 위치될 때보다도 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)가 광축 방향으로 서로 더욱 접근하여 위치되도록 결정된다. 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)가 광축 방향으로 서로 더욱 접근하도록 위치될 때, 3개의 압축 코일 스프링(25)은 크게 압축되어, 줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있을 때 3 개의 압축 코일 스프링(25)에 의해 가해지는 스프링력보다 큰 스프링력을 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)에 가한다. 그 후, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 내에 위치되어 있는 동안, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)와 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)는 3개의 압축 코일 스프링(25)의 스프링력에 의해 서로에 대하여 가압된다. 이러한 구성에 의해 고정 배럴(22)에 대한 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)의 광축 방향에 있어서의 축방향의 위치가 안정된다. 즉, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)은, 광축 방향에 있어서 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18) 사이의 유극이 없는 상태로, 고정 배럴(22)에 의해 지지된다.
제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)을 각각의 광각단으로부터(도 24 및 도 28에 도시된 위치로부터) 렌즈 배럴 전진 방향으로 회전시키면, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)(후방 슬라이딩면(18b-D))는, 전방 가이드면(22d-A) 및 후방 가이드면(22d-B)에 의해 가이드되면서 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 종단부를 향하여(도 28에 있어서 위쪽으로) 먼저 이동하게 되고, 이어서 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)의 망원단(도 25 및 도 29에 도시된 위치)에 도달하게 된다. 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)에 각 각 맞물려 있는 상태로 유지되기 때문에, 헬리코이드 링(18) 및 제 3 외측 배럴(15)은 고정 배럴(22)에 대한 광축 방향으로의 이동이 규제되고, 따라서 고정 배럴(22)에 대하여 광축 방향으로는 이동하지 않고 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로는 회전한다. 이러한 상태에 있어서, 헬리코이드 링(18)은, 3개의 압축 코일 스프링(25)에 의해 광축 방향 후방으로, 즉 후방 슬라이딩면(18b-D)이 후방 가이드면(22d-B)에 각각 맞닿게 하는 방향으로 가압되기 때문에, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 후방 슬라이딩면(18b-D) 및 고정 배럴(22)의 후방 가이드면(22d-B)에 의해, 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전가능하게 가이드된다(도 32 참고).
헬리코이드 링(18)이 축방향의 고정 위치에서 회전할 때, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)가 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)에 각각 맞물려있기 때문에, 캠 링(11)도 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 광축 방향으로는 이동하지 않고 축방향의 고정 위치에서 회전한다. 따라서, 제 1 렌즈 그룹(LG1) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2)은, 복수의 내측 캠 홈(11a(11a-1, 11a-2)) 및 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b)의 각각의 줌작동 부분의 외형을 따라서, 소정의 이동 방식으로, 서로에 대하여 광축 방향으로 이동하여 줌작동을 행한다.
제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)을 렌즈 배럴 전진 방향으로 더욱 회전시켜 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)을 각각의 망원단을 넘어 광축 방향으로 이동시키면, 도 26 및 도 30에 도시된 바와 같이, 3개로 구성된 한 세트 의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 종단부(조립/분해 영역)에 도달하게 된다. 도 26 및 도 30에 도시된 이러한 상태에 있어서, 제 1 내지 제 3 외측 배럴(12, 13 및 15)과 같은 줌 렌즈(71)의 이동 요소는 고정 배럴(22)로부터 전방으로부터 분리될 수 있다. 그러나, 도 41에 도시된 바와 같이 스톱 부재(26)가 고정 배럴(22)에 장착되어 구비되면, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 중의 특정한 1 개에 구비되어 있는 맞물림면(18b-E)이 스톱 부재(26)의 스톱 돌출부(26b)와 접촉하게 되어 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 종단부(조립/분해 영역)에 각각 도달하게 되는 것이 규제되기 때문에, 스톱 부재(26)가 고정 배럴(22)로부터 분리되지 않는 한, 상기와 같은 이동 요소는 고정 배럴(22)로부터 분리될 수 없다.
제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)을 각각의 망원단으로부터 렌즈 배럴 후퇴 방향(도 25에 있어서 아래쪽)으로 회전시키면, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)는, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 내에서 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)을 향하여 각각 이동하게 된다. 이러한 이동 도중에, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)는 3개의 압축 코일 스프링(25)에 의해 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 내의 전방 가이드면(22d-A)에 대하여 각각 가압되고, 헬리코이드 링(18)의 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개의 압축 코일 스프링(25)에 의해 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 내의 후방 가이드면(22d-B)에 대하여 각각 가압되기 때문에, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)은 광축 방향으로 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18) 사이의 유극없이 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 함께 회전한다.
제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)를 각각의 광각단(도 24 및 도 28 참고)을 넘어 렌즈 배럴 후퇴 방향으로 더욱 회전시키면, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 둘레방향의 단부면(18b-B)은, 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)의 경사면(22c-B)에 각각 접촉하게 된다. 그 결과, 렌즈 배럴 후퇴 방향으로 헬리코이드 링(18)을 이동시키면, 도 31에 도시된 바와 같이 3개의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 각각의 2개의 둘레방향의 단부면(18b-A, 18b-B)이 경사진 홈(22c) 내의 2개의 대향 경사면(22c-A, 22c-B)에 각각 평행하기 때문에, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 둘레방향의 단부면(18b-B)을 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)의 경사면(22c-B)을 따라 각각 슬라이딩하면서 광축 방향 후방으로 이동시키는 분력이 생긴다. 따라서, 헬리코이드 링(18)이 회전하면서 전방으로 이동할 때와는 반대로, 헬리코이드 링(18)은 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하면서 광축 방향 후방으로 이동하기 시작한다. 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)와 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c) 각각의 맞물림에 의해 헬리코이드 링(18)이 광축 방향 후방으로 약간 이동하면, 수 헬리코이드(18a)는 암 헬리코이드(22a)와 다시 맞물리게 된다. 그 후, 헬리코이드 링(18)을 렌즈 배럴 후퇴 방향으로 더욱 회전시키면, 헬리코이드 링(18)이 도 23 및 도 27에 도시된 후퇴위치에 도달될 때까지, 즉 줌 렌즈(71)가 완전히 후퇴될 때 까지, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)와 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c) 각각의 맞물림에 의해 헬리코이드 링(18)은 광축 방향 후방으로 더욱 이동하게 된다. 제 3 외측 배럴(15)은, 헬리코이드 링(18) 및 제 1 직진 가이드 링(14)의 구조로 인해, 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하면서 광축 방향 후방으로 이동한다. 이와 같이 제 3 외측 배럴(15)이 후방으로 이동하는 동안, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)는 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c) 내에서 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)와 함께 각각 이동한다. 헬리코이드 링(18) 및 제 3 외측 배럴(15)이 광축 방향 후방으로 이동하면, 제 1 직진 가이드 링(14)도 광축 방향 후방으로 이동하고, 이로 인해 제 1 직진 가이드 링(14)에 지지되는 캠 링(11)도 광축 방향 후방으로 이동하게 된다. 그리고, 헬리코이드 링(18)이 축방향의 고정 위치에서 회전하는 상태로부터 회전하면서 후방으로 이동하기 시작할 때, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)는 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)으로부터 맞물림이 해제되어 리드 슬롯부분(14e-3)으로 맞물림되는 한편, 캠 링(11)은 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하면서 광축 방향 후방으로 이동한다.
3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)으로부터 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c) 내로 각각 들어가면, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)의 광축 방향에 있어서의 위치나 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 광축 방향에 있어서의 위치가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)에 의해 각각 제한되지 않기 때문에, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)은, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)의 광축 방향에 있어서의 위치가 엄밀하게 정해진 도 33 및 도 34에 도시된 촬영대기 상태에서의 관계로부터, 제 3 외측 배럴(15) 및 제 1 직진 가이드 링(14)의 광축 방향으로 간극을 가진 상태의 맞물림과 헬리코이드 링(18) 및 제 1 직진 가이드 링(14)의 광축 방향으로 간극을 가진 상태의 맞물림으로 인한 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)의 광축 방향에 있어서의 위치가 조악하게 정해진 도 35 및 도36에 도시된 관계로 복귀한다. 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)에 맞물려 있는 도 35 및 도 36에 도시된 상태에 있어서, 줌 렌즈(71)가 더 이상 촬영대기 상태에 있지 않기 때문에, 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)의 광축 방향에 있어서의 위치가 엄밀하게 정해질 필요가 없다.
상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 줌 렌즈(71)에 있어서, (헬리코이드 링(18) 및 고정 배럴(22)의 반경방향으로 대향하는 외주 및 내주면 상에 형성되어 있는 수 나사부와 암 나사부를 각각 가지고 있는) 수 헬리코이드(18a) 및 암 헬리코이드(22a), 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b), 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)을 가지고 있는 간단한 메카니즘에 의해, 헬리코이드 링(18)이 광축 방향 전방 또는 후방으로 이동하면서 회전하는 회전-전진/회전-후퇴 작동을 수행하고, 그리고 헬리코이드 링(18)이 고정 배럴(22)에 대하여 광축 방향으로는 이동하지 않고 소정의 축방향의 고정 위치에서 회전하는 고정-위치 회전 작동을 수행한다. 헬리코이드 링(18) 및 고정 배럴(22)과 같은 2개의 링 부재 중의 하나를 다른 하나에 대하여 구동하는 데 있어서 신뢰성이 높은 정밀도를 가지고 있는 상기 2개의 링 부재 사이의 간단한 맞물림은 일반적으로 헬리코이드(수 헬리코이드 나사 및 암 헬리코이드 나사)를 이용하는 맞물림 구조에 의해 달성될 수 있다. 게다가, 헬리코이드에 의해서 성취될 수 없는 축방향의 고정 위치에서 헬리코이드 링(18)이 회전하는 것을 가능하게 하기 위해 채택된 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)도 헬리코이드를 이용하는 상기의 맞물림 구조에 유사한 간단한 요철 구조를 구성하고 있다. 게다가, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)은 헬리코이드 링(18) 및 고정 배럴(22)의 외주 및 내주면에 형성되어 있고, 수 헬리코이드(18a) 및 암 헬리코이드(22a)도 헬리코이드 링(18) 및 고정 배럴(22)의 외주 및 내주면에 형성되어 있다. 이러한 구조로 인해, 줌 렌즈(71) 내에 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)을 배치하기 위한 어떠한 추가의 공간도 필요로 하지 않는다. 따라서, 헬리코이드 링(18)에 의해 수행되는 상기의 회전-전진/회전-후퇴 작동과 고정-위치 회전 작동은 간단하면서 컴팩트하고 저비용의 구조에 의해 이루어진다.
줌 기어(28)는 광축 방향으로 충분한 길이를 가지고 있어서 광축 방향에 있어서의 위치의 변화에 관계없이 헬리코이드 링(18)의 환형 기어(18c)와 맞물림 상태를 유지한다. 따라서, 단일 기어로서 구비되어 있는 줌 기어(28)는 자신의 회전 을, 헬리코이드 링(18)의 회전-전진/회전-후퇴 작동과 고정-위치 회전 작동 각각에 있어서 언제나 헬리코이드 링(18)에 전달할 수 있다. 따라서, 복잡한 운동을 나타내는 헬리코이드 링(18)에 회전력을 전달하기 위한 간단하면서 컴팩트한 회전 전달 메카니즘이 줌 렌즈에 대한 본 실시예에 있어서 성취되고, 헬리코이드 링(18) 및 헬리코이드 링(18) 내부에 위치되는 구성요소는 고정밀도로 구동될 수 있다.
도 31 및 도 32에 도시된 바와 같이, 수 헬리코이드(18a)의 각각의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 톱니 깊이는, 수 헬리코이드(18a)의 각각의 나사의 톱니 깊이보다 크고, 따라서 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)이 암 헬리코이드(22a)의 나사보다 큰 톱니 깊이를 가지도록 형성되어 있다. 한편, 줌 기어(28)는 고정 배럴(22)에 의해 지지되어, 줌 기어(28) 둘레에 형성된 기어 톱니는, 수 헬리코이드(18a)의 각각의 나사의 외주면 상에 형성되어 있는 환형 기어(18c)와 맞물리도록 고정 배럴(22)의 내주면으로부터(암 헬리코이드(22a)의 이뿌리면으로부터) 반경방향 내측으로 돌출되어 있다. 따라서, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 줌 기어(28)의 기어 톱니는, 줌 렌즈(71)의 전방으로부터 보았을 때, 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 동일한 환형상의 범위(반경방향의 범위)에 위치되어 있다. 그러나, 줌 기어(28)는 고정 배럴(22)의 둘레방향으로 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c) 중의 2개 사이에 위치되어 있고, 줌 기어(28)는 광축 방향으로 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 위치와 다른 위치에서 고정 배럴(22) 상에 설치되어 있기 때문에, 줌 기어(28)는 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 이동통로와 겹쳐지지 않는다. 따라서, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)는 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)이나 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)에 맞물리지만 줌 기어(28)와 간섭하지는 않는다.
3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 줌 기어(28)는, 고정 배럴(22)의 내주면으로부터(암 헬리코이드(22a)의 이뿌리면으로부터) 줌 기어(28)의 기어 톱니의 돌출량을 감소시켜 줌 기어(28)의 톱니 깊이가 수 헬리코이드(18a)의 톱니 깊이보다 작게 됨으로써, 서로 간섭하는 것이 방지될 수 있다. 그러나, 이러한 경우에 있어서, 줌 기어(28)의 톱니와 수 헬리코이드(18a)의 톱니의 맞물림량이 작게 되고, 이러한 사실은 헬리코이드 링(18)이 축방향의 고정 위치에서 회전할 때 헬리코이드 링(18)이 안정적으로 회전하는 것을 곤란하게 만든다. 대체 실시예로서, 각각의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 돌출량을 변화시키지 않고 수 헬리코이드(18a)의 톱니 깊이가 증가되면, 그에 따라서 고정 배럴(22)의 직경 및 줌 기어(28)와 렌즈 배럴 축(ZO) 사이의 반경방향의 거리가 증가한다. 이것은 줌 렌즈(71)의 직경을 증가시킨다. 따라서, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 줌 기어(28)가 서로 간섭하는 것을 방지하기 위해, 수 헬리코이드(18a)의 톱니 깊이 또는 헬리코이드 링(18)의 반경 방향에 있어서의 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 돌출량이 변화되면, 헬리코이드 링(18)은 안정되게 구동될 수 없고; 게다가, 줌 렌즈(71)의 충분한 소형화가 이루어 질 수 없다. 이에 대하여, 도 27 내지 도 30에 도시된 줌 기어(28) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 형태에 따르면, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 줌 기어(28)는 상기와 같은 문제점없이 서로 간섭하는 것이 방지될 수 있다.
줌 렌즈(71)의 본 실시예에 있어서, 어떤 때는 축방향의 고정 위치에서 회전하고 또 어떤 때는 광축 방향 전방 또는 후방으로 이동하면서 회전하는 줌 렌즈(71)의 회전가능한 부분은, 2개의 부분: 광축 방향으로 서로에 대하여 약간 이동 가능한, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)으로 나누어 진다. 그리고, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)은, 3개의 압축 코일 스프링(25)의 복원력에 의해 광축 방향에 있어서 서로 멀어지는 반대 방향으로 가압되어, 제 3 외측 배럴(15)의 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)를 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 내의 전방 가이드면(22d-A)에 대하여 각각 가압하고, 헬리코이드 링(18)의 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)를 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 내의 후방 가이드면(22d-B)에 대하여 각각 가압하여, 제 3 외측 배럴(15) 및 고정 배럴(22) 사이의 백래시 및 헬리코이드 링(18) 및 고정 배럴(22) 사이의 백래시를 제거한다. 상기와 같이, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)는, 헬리코이드 링(18)을 축방향의 고정 위치에서 회전시키거나 또는 헬리코이드 링(18)을 광축 방향으로 이동시키면서 회전시키기 위한 구동 메카니즘의 요소이고, 또한 상기한 백래시를 제기하기 위한 요소로서도 사용된다. 이러한 구성으로 인해, 줌 렌즈(71)의 구성요소의 갯수를 줄일 수 있다.
줌 렌즈(71)는, 3개의 압축 코일 스프링(25)이 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 일체로 회전하는 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)의 대향하는 단부면 사이에서 압축상태로 유지되기 때문에, 백래시를 제거하기 위해 채용된 3개의 압축 코일 스프링(25)이 수용되어 있는 고정 배럴(22) 근처에 추가의 공간을 확보할 필요가 없다. 그리고, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)는 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 오목부(18e)에 각각 수용된다. 이러한 구성으로 인해, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18) 사이에서 공간-절약형 연결부를 만들 수 있다.
상기한 바와 같이, 3개의 압축 코일 스프링(25)은, 줌 렌즈(71)가 촬영대기 상태에 있을 때에만 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)에 강한 스프링력을 가하도록 크게 압축된다. 즉, 3개의 압축 코일 스프링(25)은, 줌 렌즈(71)가 촬영대기 상태에 있지 않을 때, 즉 후퇴 상태에 있을 때에는, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)에 강한 스프링력을 가하기 위해 크게 압축되지 않는다. 이러한 사실은 줌 렌즈(71)가 후퇴 상태로부터 촬영대기 상태, 특히 줌 렌즈를 렌즈 배럴 전진 작동으로 구동시키는 초기 단계로 이동하는 동안 줌 렌즈(71)의 이동 부분에 대한 부하를 감소시키고, 또한 3개의 압축 코일 스프링(25)의 내구성도 증가시킨다.
헬리코이드 링(18) 및 제 3 외측 배럴(15)은 줌 렌즈(71)의 분해 작동에 있어서 먼저 서로 맞물림 해제 된다. 줌 렌즈(71)의 조립 및 분해를 용이하게 하는 줌 렌즈 조립 메카니즘, 주로 헬리코이드 링(18) 및 제 3 외측 배럴(15)과 결합되어 있는 줌 렌즈 조립 메카니즘을 아래에서 설명한다.
상기한 바와 같이, 고정 배럴(22)에는, 고정 배럴(22)의 외주면으로부터 3개의 회전 슬라이딩 홈(22d) 중의 특정의 1 개의 바닥면을 향하여 고정 배럴(22)을 반경방향으로 관통하는 스톱-부재 삽입 구멍(22e)이 구비되어 있다. 고정 배럴(22)의 표면에는, 스톱-부재 삽입 구멍(22e)의 부근에, 나사 구멍(22f) 및 스톱 부재 위치결정 돌출부(22g)가 구비되어 있다. 도 41에 도시된 바와 같이 고정 배럴(22)에 고정되어 있는 스톱 부재(26)는, 고정 배럴(22)의 외주면을 따라 뻗어 있는 암부(26a)와, 이 암부(26a)로부터 반경 방향 내측으로 돌출되어 있는 상기의 스톱 돌출부(26b)를 구비하고 있다. 스톱 부재(26)의 한 단부에는, 고정 나사(67)가 삽입되는 삽입 구멍(26c)을 구비하고 있고, 다른 단부에는 후크부(26d)를 구비하고 있다. 스톱 부재(26)는, 도 41에 도시된 바와 같이, 후크부(26d)가 스톱 부재 위치결정 돌출부(22g)에 맞물려 있는 상태에서, 삽입 구멍(26c)을 통하여 고정 나사(67)를 나사 구멍(22f) 내로 나사결합시키는 것에 의해 고정 배럴(22)에 고정된다. 이러한 방식으로 스톱 부재(26)가 고정 배럴(22)에 고정되어 있는 상태에서, 스톱 돌출부(26b)는 스톱-부재 삽입 구멍(22e) 내에 위치되어 있어서, 스톱 돌출부(26b)의 선단부가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 중의 특정의 회전 슬라이딩 홈(22d) 내부로 돌출되어 있다. 이러한 상태는 도 37에 도시되어 있다. 고정 배럴은 도 37에는 도시되어 있지 않다는 것을 주의해야 한다.
고정 배럴(22)의 전방 단부에는, 3개의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 전방벽 상에, 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)이 구비되어 있고, 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)을 통하여 고정 배럴(22)의 전방부가 3개의 회전 슬라이딩 홈(22d)과 광축 방향으로 각 각 연통한다. 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)의 각각은, 3개의 맞물림 돌출부(15b) 중의 하나가 광축 방향으로 삽입/이탈 구멍(22h) 내로 삽입되는 것을 허용하는 충분한 폭을 가지고 있다. 도 42는, 줌 렌즈(71)가 도 25 및 도 29에 도시된 망원단에 세팅되어 있을 때 3개의 삽입/이탈 구멍(22h) 중의 하나와 주변 부품을 도시하고 있다. 도 42에서 명확히 알 수 있는 바와 같이, 줌 렌즈(71)가 망원단에 세팅되어 있는 경우에 있어서는, 3개의 맞물림 돌출부(15b) 및 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)이 광축 방향(도 42에 있어서 수평 방향)으로 각각 정렬되어 있지 않기 때문에, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)는 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)을 통하여 3개의 회전 슬라이딩 홈(22d)으로부터 줌 렌즈(71)의 전방으로 분리될 수 없다. 도 42에는 3개의 삽입/이탈 구멍(22h) 중의 1 개만 도시되어 있지만, 이러한 위치 관계는 나머지 2개의 삽입/이탈 구멍(22h)에 대하여서도 동일하다. 한편, 줌 렌즈(71)가 도 24 및 도 28에 도시된 광각단에 세팅되어 있을 때에, 3개의 맞물림 돌출부(15b)는, 줌 렌즈(71)가 망원단에 세팅되어 있는 도 25 및 도 29에 도시된 3개의 맞물림 돌출부(15b)보다도 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)으로부터 더 멀리 각각 위치되어 있다. 이러한 사실은, 줌 렌즈(71)가 촬영대기 상태에 있을 때, 즉 줌 렌즈가 광각단과 망원단 사이의 초점 거리에 세팅되어 있을 때, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)가 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)을 통하여 3개의 회전 슬라이딩 홈(22d)으로부터 각각 분리될 수 없다는 것을 의미한다.
줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅되어 있는 도 42에 도시된 상태로부터, 3개의 맞물림 돌출부(15b) 및 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)을 광축 방향으로 각각 정렬시키 기 위해서, 제 3 외측 배럴(15)을 헬리코이드 링(18)과 함께 고정 배럴(22)에 대하여 줌 렌즈(71)의 전방으로부터 보았을 때 반시계방향으로(도 42에 있어서 위쪽으로) 회전각(분해 회전각)(Rt1)만큼 더 회전시킬 필요가 있다. 그러나, 스톱 돌출부(26b)가, 도 41에 도시된 바와 같이, 스톱-부재 삽입 구멍(22e) 내로 삽입되어 있는 상태에서는, 줌 렌즈(71)가 망원단에 세팅되어 있는 도 42에 도시된 상태로부터 분해 회전각(Rt1)보다 더 작은 회전각(허용 회전각)(Rt2)만큼 제 3 외측 배럴(15)을 헬리코이드 링(18)과 함께 고정 배럴(22)에 대하여 줌 렌즈(71)의 전방으로부터 보았을 때 반시계방향으로 회전시키면(도 42 참고), 3개의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 중의 1 개에 형성되어 있는 맞물림면(18b-E)이 스톱 부재(26)의 스톱 돌출부(26b)와 접하게 되어 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드(18)이 더 이상 회전하는 것이 규제된다(도 37 참고). 허용 회전각(Rt2)이 분해 회전각(Rt1)보다도 작기 때문에, 3개의 맞물림 돌출부(15b) 및 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)은 광축 방향으로 각각 정렬될 수 없고, 따라서 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)를 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)을 통하여 3개의 회전 슬라이딩 홈(22d)으로부터 각각 분리할 수 없게 된다. 즉, 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)을 통하여 고정 배럴(22)의 전방과 각각 연통하는 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 종단부가 비록 조립/분해 부분으로서 기능을 하지만, 스톱 부재(26)가 스톱-부재 삽입 구멍(22e) 내의 스톱 돌출부(26b)에 의해 고정 배럴(22)에 고정상태로 유지되어 있는 한, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 종단부에 각각 위치되어 있는 지점까지 제 3 외측 배럴(15) 을 헬리코이드 링(18)과 함께 회전시킬 수 없다.
줌 렌즈(71)의 분해 작동에 있어서, 먼저 스톱 부재(26)를 고정 배럴(22)로부터 제거할 필요가 있다. 스톱 부재(26)가 제거되면, 스톱 돌출부(26b)가 스톱-부재 삽입 구멍(22e)으로부터 빠져 나오게 된다. 일단, 스톱 돌출부(26b)가 스톱-부재 삽입 구멍(22e)으로부터 빠져 나오면, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)은 분해 회전각(Rt1) 만큼 함께 회전될 수 있다. 줌 렌즈(71)가 망원단에 세팅되어 있는 상태에서 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)을 함께 분해 회전각(Rt1)만큼 회전시키면, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)은, 도 26, 도 63에 도시된 바와 같이 고정 배럴(22)에 대하여 각각의 특정 회전 위치(이하에서는 조립/분해 각도 위치(angular position)라 한다)에 위치하게 된다. 도 26 및 도 30은 줌 렌즈(71)가 망원단에 세팅되어 있는 상태로부터 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)이 각각의 조립/분해 각도 위치에 위치되도록 분해 회전각(Rt1)만큼 함께 회전되어 있는 줌 렌즈(71)의 상태를 도시하고 있다. 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)이 각각의 조립/분해 각도 위치에 위치되어 있는 줌 렌즈(71)의 이러한 상태를 이하에서는 조립/분해 상태라고 한다. 도 43은, 조립/분해 가능상태에 있어서, 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)중의 1 개가 형성되어 있는 고정 배럴(22)의 부분 및 주변 요소의 부분을 도시하고 있다. 도 43으로부터 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)이 도 43에 도시된 바와 같이 분해 회전각(Rt1)만큼 회전되면, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 상에 형성되어 있는 3개의 삽입/이탈 구멍(22h) 및 3개의 맞물 림 오목부(18e)가 광축 방향으로 정렬되어, 3개의 맞물림 오목부(18e)에 수용된 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)는 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)을 통하여 줌 렌즈(71)의 전방으로부터 각각 분리될 수 있다. 즉, 제 3 외측 배럴(15)을 고정 배럴(22)로부터 전방으로 분리시킬 수 있다. 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)가 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 오목부(18e)로부터 분리되면, 제 3 외측 배럴(15)의 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b) 및 헬리코이드 링(18)의 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)는, 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b) 및 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)를 광축 방향으로 서로 멀어지는 반대 방향으로 가압하기 위해 채용된 3개의 압축 코일 스프링(25)의 스프링력을 받지 않게 된다. 동시에, 제 3 외측 배럴(15)과 고정 배럴(22) 사이의 백래시 및 헬리코이드 링(18)과 고정 배럴(22) 사이의 백래시를 제거하기 위한 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 기능도 해소된다. 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(15b)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)의 종단부(도 28에 있어서 상방향 단부)와 각각 접촉하고 있을 때, 3개의 맞물림 돌출부(15b) 및 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)은 광축 방향으로 정렬된다. 따라서, 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)이 줌 렌즈(71)의 전방으로부터 보았을 때 고정 배럴(22)에 대하여 함께 반시계방향으로 완전히 회전되면, 즉 제 3 외측 배럴(15) 및 헬리코이드 링(18)이 각각의 조립/분해 각도 위치까지 함께 회전되면, 3개의 맞물림 돌출부(15b) 및 3개의 삽입/이탈 구멍(22h)은 자동적으로 광축 방향으로 정렬된다.
제 3 외측 배럴(15)은 도 26 및 도 30에 도시된 바와 같이 조립/분해 각도 위치까지 회전되는 경우 고정 배럴(22)로부터 분리될 수 있지만, 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d)와 둘레방향 홈(14d)의 맞물림과 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)와 둘레방향 홈(15e)의 맞물림으로 인해, 제 3 외측 배럴(15)은 여전히 제 1 직진 가이드 링(14)과 맞물린다. 도 14 및 도 15에서 알 수 있는 바와 같이, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)는 제 1 직진 가이드 링(14) 상에서 둘레방향으로 불규칙한 간격으로 형성되어 있고, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c) 중의 일부는 다른 것과 상이한 둘레방향의 폭을 가지고 있다. 마찬가지로, 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d)는 제 3 외측 배럴(15) 상에서 둘레방향으로 불규칙한 간격으로 형성되어 있고, 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d) 중의 일부는 다른 것과 상이한 둘레방향의 폭을 가지고 있다. 제 3 외측 배럴(15)의 후방 단부에는, 복수의 삽입/이탈 구멍(15g)이 형성되어 있고, 이 복수의 삽입/이탈 구멍(15g)을 통하여 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)가, 제 1 직진 가이드 링(14)이 제 3 외측 배럴(15)에 대하여 특정 회전 위치에 위치되어 있을 때에만 광축 방향으로 둘레방향 홈(15e)으로부터 각각 분리될 수 있다. 마찬가지로, 제 1 직진 가이드 링(14)의 전방 단부에는, 복수의 삽입/이탈 구멍(14h)이 형성되어 있고, 이 복수의 삽입/이탈 구멍(14h)을 통하여 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d)가, 제 3 외측 배럴(15)이 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 특정 회전 위치에 위치되어 있을 때에만 광축 방향으로 둘레방향 홈(14d)으로부터 각각 분리될 수 있다.
도 44 내지 도 47은 상이한 상태에 있을 때, 제 3 외측 배럴(15)과 제 1 직진 가이드 링(14)의 결합 관계를 나타내는 제 3 외측 배럴(15)과 제 1 직진 가이드 링(14)의 전개도이다. 상세하게는, 도 44는 줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있을 때 제 3 외측 배럴(15)과 제 1 직진 가이드 링(14) 사이의 결합의 상태를 도시하고 있고(도 23 및 도 27의 각각에 도시된 상태에 대응함), 도 45는 줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅되어 있을 때 제 3 외측 배럴(15)과 제 1 직진 가이드 링(14) 사이의 결합의 상태를 도시하고 있고(도 24 및 도 28의 각각에 도시된 상태에 대응함), 도 46은 줌 렌즈(71)가 망원단에 세팅되어 있을 때 제 3 외측 배럴(15)과 제 1 직진 가이드 링(14) 사이의 결합의 상태를 도시하고 있고(도 25 및 도 29의 각각에 도시된 상태에 대응함), 그리고 도 47은 줌 렌즈(71)가 조립가능/분해가능 상태에 있을 때 제 3 외측 배럴(15)과 제 1 직진 가이드 링(14) 사이의 결합의 상태를 도시하고 있다(도 26 및 도 30의 각각에 도시된 상태에 대응함). 도 44 내지 도 47로부터 알 수 있는 바와 같이, 줌 렌즈(71)가 광각단과 망원단 사이, 또는 광각단과 후퇴위치 사이에 있을 때에도, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)의 일부와 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d)의 일부는 둘레방향 홈(15e)과 둘레방향 홈(14d)에 각각 맞물려 있기 때문에, 모든 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)와 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d)가 복수의 삽입/이탈 구멍(15g)과 복수의 삽입/이탈 구멍(14h)을 각각 통하여 동시에 광축 방향으로 둘레방향 홈(15e)과 둘레방향 홈(14d)에 대하여 삽입되거나 이탈될 수 없다.
스톱 부재(26)를 분리한 상태에서 도 26 및 도 63에 도시된 바와 같이 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)을 각각의 조립/분해 각도 위치까지 함께 회전시킨 때에만, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)가 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c) 및 복수의 삽입/이탈 구멍(15g)이 광축 방향으로 정렬되어 있는 둘레방향 홈(15e) 내의 각각의 특정 위치에 도달하고 동시에 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d)가 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d) 및 복수의 삽입/이탈 구멍(14h)이 광축 방향으로 정렬되어 있는 둘레방향 홈(14d) 내의 각각의 특정 위치에 도달한다. 이러한 구성에 의해, 도 47 및 도 56에 도시된 바와 같이, 제 1 직진 가이드 링(14)으로부터 제 3 외측 배럴(15)을 전방으로 분리시키는 것이 가능하게 된다. 고정 배럴(22)은 도 56에 도시되어 있지 않다는 것을 주의해야 한다. 제 3 외측 배럴(15)이 분리되면, 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)의 사이에 유지되고 있던 3개의 압축 코일 스프링(25)이 줌 렌즈(71)의 외부로 노출되어 분리될 수 있다(도 39 도 56 참고).
따라서, 스톱 부재(26)를 분리한 후 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)을 도 26 및 도 63에 도시된 바와 같이 각각의 조립/분해 각도 위치까지 함께 회전시키면, 제 3 외측 배럴(15)은 고정 배럴(22)과 제 1 직진 가이드 링(14)으로부터 동시에 분리될 수 있다. 다시 말하면, 스톱 부재(26)는, 고정 배럴(22)에 대하여 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18) 각각의 회전의 범위를 제한하는 규제 수단으로서 기능하고 있기 때문에, 줌 렌즈(71)의 통상의 작동 상태에서는 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)이 각각의 조립/분해 각도 위치까지 함께 회전될 수 없다. 상기의 설명으로부터 알 수 있는 바 와 같이, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b), 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d) 및 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)으로 이루어지는 가이드 구조는 간단하고 또한 컴팩트하며, 게다가, 이 가이드 구조에 단지 스톱 부재(26)만 부가하면, 고정 배럴(22)에 대하여 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18) 각각의 회전의 범위가 확실하게 제한될 수 있기 때문에, 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)은 줌 렌즈(71)의 통상의 작동 상태에서 각각의 조립/분해 각도 위치까지 함께 회전될 수 없다.
줌 렌즈(71)로부터 제 3 외측 배럴(15)를 제거하는 것에 의해, 아래에서 기술되는 방식으로 줌 렌즈(71)를 더욱 분해할 수 있게 된다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제 3 외측 배럴(15)의 전방 단부에는 6개로 구성된 한 세트의 제 2 직진 가이드 홈(14g)의 전방 단부를 폐쇄하도록 반경방향 내측으로 돌출되어 있는 최전방 내측 플랜지(15h)를 구비하고 있다. 최전방 내측 플랜지(15h)가 6개로 구성된 한 세트의 제 2 직진 가이드 홈(14g)으로부터 6개로 구성된 한 세트의 반경방향 돌출부(13a)가 각각 분리되는 것을 방지하고 있기 때문에, 6개로 구성된 한 세트의 제 2 직진 가이드 홈(14g)에 각각 맞물려 있는 6개로 구성된 한 세트의 반경방향 돌출부(13a)를 가진 제 2 외측 배럴(13)은 제 3 외측 배럴(15)과 제 1 직진 가이드 링(14)이 서로 결합되어 있는 상태에서는 줌 렌즈(71)의 전방으로부터 분리될 수 없다. 따라서, 일단 제 3 외측 배럴(15)이 제거되면 제 2 외측 배럴(13)은 제 1 직진 가이드 링(14)으로부터 분리될 수 있다. 그러나, 제 2 외측 배럴(13)은, 불연속인 내측 플랜지(13c)가 캠 링(11)의 불연속인 둘레방향 홈(11c)에 맞물 려 있으면, 캠 링(11)으로부터 광축 방향으로 분리될 수 없다. 도 20에 도시된 바와 같이, 불연속인 내측 플랜지(13c)는 제 2 외측 배럴(13)의 둘레방향으로 불규칙한 간격으로 분할되어 있는 불연속인 홈으로 형성되어 있다. 한편, 도 16에 도시된 바와 같이, 캠 링(11)의 외주면에는 반경방향 외측으로 돌출되어 있는 3개로 구성된 한 세트의 외측 돌기(11g)를 구비하고 있고, 불연속인 둘레방향 홈(11c)은 3개로 구성된 한 세트의 외측 돌기(11g)의 각각의 외측 표면에만 불연속적으로 형성되어 있다. 불연속인 둘레방향 홈(11c)은 3개의 외측 돌기(11g) 각각에, 외측 돌기(11g)의 전방 단부에서 개방되어 있는 삽입/이탈 구멍(11r)을 구비하고 있다. 이 삽입/이탈 구멍(11r)은 캠 링(11)의 둘레방향에서 불규칙한 간격으로 배치되어 있다.
도 52 내지 도 55는 다른 상태에서 캠 링(11)에 대한 제 1 외측 배럴(12)과 제 2 외측 배럴(13) 각각과의 결합 관계를 도시하는, 캠 링(11), 제 1 외측 배럴(12) 및 제 2 외측 배럴(13)의 전개도이다. 상세하게는, 도 52는 줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있을 때 캠 링(11)에 대한 제 1 외측 배럴(12)과 제 2 외측 배럴(13) 각각과의 결합 관계를 도시하고 있고(도 23 및 도 27의 각각에 도시된 상태에 대응함), 도 53은 줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅되어 있을 때 캠 링(11)에 대한 제 1 외측 배럴(12)과 제 2 외측 배럴(13) 각각과의 결합 관계를 도시하고 있고(도 24 및 도 28의 각각에 도시된 상태에 대응함), 도 54는 줌 렌즈(71)가 망원단에 세팅되어 있을 때 캠 링(11)에 대한 제 1 외측 배럴(12)과 제 2 외측 배럴(13) 각각과의 결합 관계를 도시하고 있고(도 25 및 도 29의 각각에 도시된 상 태에 대응함), 도 55는 줌 렌즈(71)가 조립/분해 상태에 있을 때 캠 링(11)에 대한 제 1 외측 배럴(12)과 제 2 외측 배럴(13) 각각과의 결합 관계를 도시하고 있다(도 26 및 도 30의 각각에 도시된 상태에 대응함). 도 52 내지 도 54로부터 알 수 있는 바와 같이, 불연속적인 내측 플랜지(13c)의 일부분이 불연속인 둘레방향 홈(11c)의 적어도 일부와 맞물려 있기 때문에, 줌 렌즈(71)가 광각단과 망원단 사이에 있을 때나, 광각단과 후퇴위치 사이에 있을 때에도 제 2 외측 배럴(13)은 광축 방향으로 캠 링(11)으로부터 분리될 수 없다. 도 26 및 도 63에 도시된 바와 같이 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)이 각각의 조립/분해 각도 위치까지 함께 회전될 때에만, 제 3 외측 배럴(15)이 회전하면, 제 2 외측 배럴(13)의 불연속인 내측 플랜지(13c)의 모든 부분이 3개의 삽입/이탈 구멍(11r) 또는 3개의 외측 돌기(11g)사이의 3개의 둘레방향의 공간과 각각 정확하게 정렬되어 있는 특정의 회전 위치로 캠 링(11)이 회전하게 된다. 이러한 구성에 의해, 도 55 및 도 57에 도시된 바와 같이 캠 링(11)으로부터 제 2 외측 배럴(13)을 전방으로부터 분리하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 줌 렌즈(71)가 조립/분해 상태에 있는 도 55에 도시된 상태에서는, 제 1 외측 배럴(12) 상의 3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31)가 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b)의 전방 개방 단부에 밀접하게 위치되어 있어서, 제 1 외측 배럴(12)이 도 58에 도시된 바와 같이 줌 렌즈(71)의 전방으로 분리될 수 있다. 그리고, 제 1 렌즈 그룹 조정 링(2)은, 도 2에 도시된 바와 같이 2개의 고정 나사(64)가 나사결합 해제되어 고정 링(3)을 분리한 후 제 2 외측 배럴(12)로부터 또한 분리될 수 있다. 그 후에, 제 1 렌즈 그룹 조정 링(2)에 의해 지지되어 있는 제 1 렌즈 프레임(1)은 제 1 렌즈 그룹 조정 링(2)으로부터 전방으로 분리될 수 도 있다.
도 58에 도시된 상태에서는, 제 1 직진 가이드 링(14), 헬리코이드 링(18), 캠 링(11) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 같은 캠 링(11) 내의 몇 가지 다른 요소가 고정 배럴(22)의 내측에 여전히 남아 있지만, 줌 렌즈(71)는 필요에 따라서 더 분리될 수 있다.
도 57 및 도 58로부터 알 수 있는 바와 같이, 줌 렌즈(71)가 고정 배럴(22)로부터 전방으로 완전히 뻗어 있는 상태에서 제 3 외측 배럴(15)이 분리되면, 3개한세트의 고정 나사(32a) 각각이 노출된다. 그리고, 도 59에 도시된 바와 같이 3개의 고정 나사(32a)와 함께 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)가 분리되면, 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 캠 링(11)이 광축 방향 후방으로 이동하는 것을 규제하는 줌 렌즈(71)의 요소가 없어지기 때문에, 제 1 직진 가이드 링(14)으로부터 캠 링(11)과 제 2 직진 가이드 링(10)의 결합체를 분리할 수 있다. 도 15 및 도 59에 도시된 바와 같이, 두갈래진 돌출부(10a)의 한 쌍의 반경방향의 돌출부가 맞물리는 제 1 직진 가이드 홈(14f)의 각 쌍의 전방 단부는 폐쇄 단부로서 각각 형성되어 있고, 제 1 직진 가이드 링(14)의 후방 단부에서는 두갈래진 돌출부(10a)의 한 쌍의 반경방향의 돌출부가 맞물리는 제 1 직진 가이드 홈(14f)의 각 쌍의 후방단부는 개방 단부로서 각각 형성되어 있다. 따라서, 캠 링(11)과 제 2 직진 가이드 링(10)의 결합체는 제 1 직진 가이드 링(14)으로부터 후방으로만 분리된다. 제 2 직진 가이드 링(10)과 캠 링(11)은, 링부(10b)의 불연속인 외측 가장자리와 불연속인 둘레방향 홈(11e)이 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 상대 회전 가능하게 맞물려 있는 상태에서 서로 결합되어 있지만, 제 2 직진 가이드 링(10)과 캠 링(11)은, 도 3에 도시된 바와 같이 제 2 직진 가이드 링(10)과 캠 링(11) 중의 어느 하나가 다른 하나에 대하여 특정의 회전 위치에 위치되어 있을 때 서로 맞물림해제될 수 있다.
도 26 및 도 63에 도시된 바와 같이, 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)이 각각의 조립/분해 각도 위치까지 함께 회전되면, 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1)는 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1)으로부터 캠 링(11)의 전방으로 광축 방향으로 분리되고, 반면에 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)는 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 전방 개방 단부 영역(11a-2x)에 위치되어 있다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 캠 링(11)으로부터 전방으로 분리될 수 있다. 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 전방 개방 단부 영역(11a-2x)은 광축 방향으로 뻗어 있는 직선 홈으로서 형성되어 있기 때문에, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은, 제 2 직진 가이드 링(10)에 의해 광축 방향으로 직진 가이드되는지, 즉, 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1)와 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)가 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1)과 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 각각 맞물려 있는지 여부에 관계없이 캠 링(11)으로부터 전방으로 분리될 수 있다. 캠 링(11) 및 제 2 직진 가이드 링(10) 이 제 1 직진 가이드 링(14)의 내부에 남아 있는 도 58에 도시된 상태에서는, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)만 분리될 수 있다.
고정 나사(66)가 한 쌍의 제 2 렌즈 프레임 지지판(36, 37)을 분리시키도록 나사결합이 해제된 후 피벗 샤프트(33)와 제 2 렌즈 프레임(6)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)으로부터 분리될 수 있다(도 3 참고).
캠 링(11)의 내부에 위치된 요소와는 별도로, 헬리코이드 링(18)은 고정 배럴(22)로부터 분리될 수 있다. 이 경우, CCD 홀더(21)가 고정 배럴(22)로부터 분리된 후, 헬리코이드 링(18)은 조립/분해 각도 위치로부터 렌즈 배럴 후퇴 방향으로 회전되어서 고정 배럴(22)로부터 분리된다. 이와 같이 헬리코이드 링(18)을 렌즈 배럴 후퇴 방향으로 회전시키면, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 홈(22d)으로부터 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c) 속으로 되돌아오기 때문에 수 헬리코이드(18a)가 암 헬리코이드(22a)와 나사결합되고, 그 결과 헬리코이드 링(18)은 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하면서 후방으로 이동하게 된다. 헬리코이드 링(18)이 도 23 및 도 27에 도시된 위치보다도 후방으로 이동하면, 3개로 구성된 한세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 3개로 구성된 한 세트의 경사진 홈(22c)의 후방 개방 단부 영역(22c-x)으로부터 분리되고, 수 헬리코이드(18a)와 암 헬리코이드(22a)의 나사결합이 해제된다. 따라서, 헬리코이드 링(18)은 제 1 직진 가이드 링(14)과 함께 고정 배럴(22)로부터 후방으로 분리된다.
헬리코이드 링(18)과 제 1 직진 가이드 링(14)은, 둘레방향 홈(18g)과 복수 의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b)의 맞물림 관계에 의해 서로 맞물려 있다. 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)와 유사하게, 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b)는 둘레방향으로 불규칙한 간격으로 제 1 직진 가이드 링(14) 상에 형성되어 있고, 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b)의 일부는 다른 것과는 상이한 둘레방향의 폭을 가지고 있다. 헬리코이드 링(18)의 내주면에는 복수의 삽입/이탈 구멍(18h)이 형성되어 있고, 제 1 직진 가이드 링(14)이 헬리코이드 링(18)에 대하여 특정의 회전 위치에 위치되어 있을 때에만, 상기 복수의 삽입/이탈 구멍(18h)을 통하여 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b)가 광축 방향으로 헬리코이드 링(18)(둘레방향 홈(18(g)) 속으로 들어갈 수 있다.
도 48 내지 도 51은 상이한 상태에서 제 1 직진 가이드 링(14)과 헬리코이드 링(18) 사이의 결합 관계를 도시하는 제 1 직진 가이드 링(14)과 헬리코이드 링(18)의 전개도이다. 상세하게는, 도 48은 줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있을 때 제 1 직진 가이드 링(14)과 헬리코이드 링(18) 사이의 결합 상태를 도시하고 있고(도 23 및 도 27의 각각에 도시된 상태에 대응함), 도 49는 줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅되어 있을 때 제 1 직진 가이드 링(14)과 헬리코이드 링(18) 사이의 다른 결합 상태를 도시하고 있고(도 24 및 도 28의 각각에 도시된 상태에 대응함), 도 50은 줌 렌즈(71)가 도 25 및 도 29에 도시된 망원단에 세팅되어 있을 때 제 1 직진 가이드 링(14)과 헬리코이드 링(18) 사이의 결합 상태를 도시하고 있고, 그리고 도 51은 줌 렌즈(71)가 조립/분해 상태에 있을 때 제 1 직진 가이드 링(14)과 헬리코 이드 링(18) 사이의 다른 결합 상태를 도시하고 있다(도 26 및 도 30의 각각에 도시된 상태에 대응함). 도 48 내지 도 51로부터 알 수 있는 바와 같이, 줌 렌즈(71)가, 후퇴위치와 도 26 및 도 63에 도시된 바와 같이 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)이 각각의 조립/분해 각도 위치에 위치되어 있는 조립가능/분해가능 상태의 위치 사이에 있을 때, 모든 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b)가 복수의 삽입/이탈 구멍(18h)에 대하여 동시에 각각 삽입 또는 이탈될 수 없고, 이러한 구성에 의해 헬리코이드 링(18)과 제 1 직진 가이드 링(14)은 광축 방향으로 서로 분리될 수 없다. 헬리코이드 링(18)이 도 48에 도시된 헬리코이드 링(18)의 후퇴위치를 지나서 특정의 회전 위치까지 렌즈 배럴 후퇴 방향(도 48에 있어서 하방)으로 더욱 회전될 때에만, 모든 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b)가 복수의 삽입/이탈 구멍(18h)에 대하여 각각 동시에 삽입 또는 이탈될 수 있다. 상기 특정의 회전 위치까지 헬리코이드 링(18)을 회전시킨 후, 헬리코이드 링(18)을 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 전방으로(도 48 내지 도 51에 있어서 좌측방향)으로 이동시키면, 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b)가 복수의 삽입/이탈 구멍(18h)으로부터 둘레방향 홈(18g)의 후방으로 각각 분리된다. 대체 형태로서, 헬리코이드 링(18)과 제 1 직진 가이드 링(14)이, 헬리코이드 링(18)과 제 1 직진 가이드 링(14)을 고정 배럴(22)로부터 분리될 수 있는 상기의 각각의 회전 위치에 위치되어 있을 때, 동시에, 모든 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b)가 복수의 삽입/이탈 구멍(18h)을 통하여 광축 방향으로 헬리코이드 링(18)을 통과할 수 있도록 제 1 직진 가이드 링(14)과 헬리코 이드 링(18) 사이의 결합 구조를 변경할 수 있다.
제 3 외측 배럴(15)의 둘레방향 홈(15e)에 맞물려 있는 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)는 광축 방향으로 제 1 직진 가이드 링(14) 상의 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b)의 전방에 형성되어 있다. 상기한 바와 같이, 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b)는 제 1 직진 가이드 링(14) 상의 상이한 둘레방향의 위치에서 둘레방향으로 길게 뻗은 돌출부로서 형성되어 있고, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)는 제 1 직진 가이드 링(14) 상의 상이한 둘레방향의 위치에서 둘레방향으로 길게 뻗은 돌출부로서 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 제 1 직진 가이드 링(14)의 둘레방향으로 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b)의 각각의 위치가 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)의 각각의 위치와 일치하고 있지 앉지만, 도 15에 도시된 바와 같이 복수의 제 1 상대 회전운동 가이드 돌출부(14b)와 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)는 돌출부의 수, 돌출부의 간격 및 대응하는 돌출부의 둘레방향의 폭에 있어서는 서로 동일하게 되어 있다. 즉, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)와 복수의 삽입/이탈 구멍(18h)의 사이에도, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)와 복수의 삽입/이탈 구멍(18h)이 광축 방향으로 서로 분리될 수 있는 특정한 상대 회전위치 관계가 있다. 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)와 복수의 삽입/이탈 구멍(18h)이 상기와 같은 특정한 상대회전 위치 관계에 있는 상태에서 헬리코이드 링(18)을 제 1 직진 가이드 링(14)으로부터 전방으로 이동시키면, 각각의 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)가 대응하는 복수의 삽입/이 탈 구멍(l8h)의 전방 단부로부터 복수의 삽입/이탈 구멍(l8h) 속으로 삽입되어 상기 복수의 삽입/이탈 구멍(l8h)의 후방 단부로부터 복수의 삽입/이탈 구멍(l8h)에서 분리될 수 있어서, 헬리코이드 링(18)은 제 1 직진 가이드 링(14)으로부터 전방으로 분리될 수 있다. 따라서, 각각의 삽입/이탈 구멍(18h)의 전방 단부 및 후방 단부는 각각 개방 단부로서 형성되어 있기 때문에, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)는 삽입/이탈 구멍(l8h)을 통하여 헬리코이드 링(18)을 광축 방향으로 통과할 수 있다.
즉, 헬리코이드 링(18)과 제 1 직진 가이드 링(14)이 고정 배럴(22)로부터 분리되어서 소정의 회전량 만큼 상대적으로 회전될 때까지 헬리코이드 링(18)과 제 1 직진 가이드 링(14)은 분리가능한 상태에 있지 않다. 다시 말해서, 분해할 때 제 3 외측 배럴(15), 헬리코이드 링(18) 및 제 1 직진 가이드 링(14)은 서로 맞물려서 고정 배럴(22) 내부에 지지되어 있다. 따라서 제 1 직진 가이드 링(14)이 분리되지 않게 함으로써 조립 공정이 용이하게 된다.
상기의 내용으로부터 알 수 있는 바와 같이, 줌 렌즈의 본 실시예에 의하면, 스톱 부재(26)를 고정 배럴로부터 분리한 후, 줌작동 영역이나 후퇴 작동 영역에서의 각각의 위치와는 상이한 도 26 및 도 63에 도시된 각각의 조립/분해 각도 위치까지 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)을 함께 회전시킴으로써, 회전-전진/회전-후퇴 작동 및 고정-위치 회전 작동을 수행하는 제 3 외측 배럴(15)을 줌 렌즈(71)로부터 용이하게 분리할 수 있다. 게다가, 제 3 외측 배럴(15)과 고정 배럴(22) 사이의 백래시와 헬리코이드 링(18)과 고정 배럴(22) 사이의 백래시를 제거 하는 3개의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)의 기능은 줌 렌즈(71)로부터 제 3 외측 배럴(15)를 분리시킴으로써 해제될 수 있다. 더구나, 제 3 외측 배럴(15)이 줌 렌즈(71) 속으로 삽입되거나 줌 렌즈로부터 분리될 수 있는 조립가능/분해가능 상태에 줌 렌즈(71)가 있을 때, 제 2 외측 배럴(13), 제 1 외측 배럴(12), 캠 링(11), 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 및 다른 요소들도 각각의 조립/분해 위치에 위치되어서 제 3 외측 배럴(15)이 줌 렌즈(71)로부터 분리된 후 차례로 줌 렌즈(71)로부터 분해될 수 있게 된다. 이러한 구성에 의해 줌 렌즈(71)를 분해하는 작업능률이 향상된다.
이상에서는 줌 렌즈(71)의 분해 절차만 설명하였지만, 상기 분해 절차에 대한 반대의 절차가 줌 렌즈(71)의 조립 절차로서 수행될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면 줌 렌즈(71)를 조립하는 작업능률도 향상된다.
제 3 외측 배럴(15)(그리고 헬리코이드 링(18))과 관련된 줌 렌즈(71)의 다른 특징은 주로 도 60 및 도 72과 관련하여 아래에서 설명한다. 도 60 내지 도 63에서는, 제 1 직진 가이드 링(14)과 제 3 외측 배럴(15)의 일부분, 그리고 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)를 가압하는 종동자-가압 링 스프링(17)은 실제로는 보이지 않지만(즉, 은선으로 도시되어야 하지만), 예시의 목적을 위해 실선으로 도시되어 있다. 도 64 내지 도 66은 내부에서 보았을 때 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)의 부분을 도시하고 있기 때문에, 예를 들면, 도 64 및 도 65에 표시된 경사진 리드 슬롯부분(14e-3)은 다른 도면에 도시된 것과는 반대로 되어 있다.
상기의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 줌 렌즈(71)의 본 실시예에서는, 고정 배럴(22) 내부에 위치된 회전 배럴(즉, 고정 배럴(22)측에서 보았을 때 제 1 회전 배럴)는 2 부분, 즉, 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)으로 분할되어 있다. 아래의 설명에서는, 설명의 편의상 몇 가지 경우(예를 들면, 도 23 내지 도 26, 도 60 내지 도 62 참고)에 있어서 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)을 합쳐서 회전 배럴(KZ)이라 한다. 회전 배럴(KZ)의 기능은 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)에 구동력을 부여하여 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)를 회전시키는 것이다. 캠 링(11)은 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)를 통하여 캠 링(11)을 광축 방향으로 이동시키면서 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전시키는 힘을 수용하여 제 1 렌즈 그룹(LG1) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 광축 방향으로 소정의 이동 방식으로 이동시킨다. 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 맞물리는 회전 배럴(KZ)의 맞물림부, 즉, 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)은 아래에서 논의될 몇 가지 조건을 만족시킨다.
먼저, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 맞물리는 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)은 광축 방향으로 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)의 이동 범위에 대응하는 길이를 가지고 있을 것을 요한다. 그 이유는 각각의 롤러 종동자(32)가, 줌 렌즈(71)의 광각단에 대응하는 도 61에 도시된 위치를 거쳐서 도 60에 도시된 후퇴위치와 줌 렌즈(71)의 망원단에 대응하는 도 62에 도시된 위치 사이에서 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전될 뿐만 아니라, 제 1 직 진 가이드 링(14)의 경사진 리드 슬롯부분(14e-3)에 의해 회전 배럴(KZ)에 대하여 광축 방향으로 이동되기 때문이다.
제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)은 실질적으로 일체의 회전 배럴: 회전 배럴(KZ)로서 작동한다. 그 이유는, 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)와 3개의 회전 전달 오목부(18d) 각각의 맞물림 관계에 의해 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)이 서로에 대하여 회전하는 것이 규제되기 때문이다. 그러나, 줌 렌즈에 대한 본 실시예에서는, 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)이 줌 렌즈(71)를 조립하고 분해하기 위해 별개의 부재로서 구비되어 있기 때문에, 회전 전달 돌출부(15a)의 각 쌍과 회전 전달 오목부(18d) 사이에는 회전 방향(도 66에 있어서 수직 방향)으로 약간의 간극이 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 도 66에 도시된 바와 같이, 서로 평행하게 뻗어 있는 각각의 회전 전달 오목부(18d) 내의 2개의 둘레방향의 대향면(18d-s) 사이의 둘레방향의 간격(WD1)이 서로 평행하게 뻗어 있는 상응하는 한 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)의 양측면(15a-s) 사이의 둘레방향의 간격(WD2)보다 약간 더 크게 되도록 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)와 3개의 회전 전달 오목부(18d)가 형성되어 있다. 이러한 간극으로 인해, 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18) 중의 하나가 다른 하나에 대하여 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전될 때 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)이 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 서로에 대하여 약간 회전한다. 예를 들면, 도 64에 도시된 상태에서는, 헬리코이드 링(18)이 제 3 외측 배럴(15)에 대하여 도 65에 화살표로 표시한 렌즈 배럴 전진 방향(도 64 및 도 65에 있어서 하방)으로 회전되면, 헬리코이드 링(18)이 제 3 외측 배럴(15)에 대하여 "NR"의 회전량만큼 동일한 방향으로 회전되기 때문에, 도 65에 도시된 바와 같이 각각의 회전 전달 오목부(18d) 내의 2개의 둘레방향의 대향면(18d-s) 중의 하나가 상응하는 한 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)의 대향면(15a-s) 중의 대응하는 하나와 접촉하게 된다. 따라서, 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)은, 각 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)와 상응하는 회전 전달 오목부(18d) 사이의 간극의 존재에 의해 유발되는 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18) 사이의 상대 회전 위치의 변화가 있는지 없는지 관계없이, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)를 항상 원활하게 광축 방향으로 가이드할 수 있도록 제 3 외측 배럴(15)에 형성되어 있지 않으면 안된다. 이러한 간극은 예시의 목적을 위해 도면상에서는 과장되어 도시되어 있다.
본 실시예의 줌 렌즈에는, 제 3 외측 배럴(15)를 헬리코이드 링(18)과 맞물리게 하기 위한 맞물림 부분으로서, 광축 방향 후방으로 뻗어 있는 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)가 제 3 외측 배럴(15) 상에 형성되어 있다. 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)의 이러한 구조는 제 3 외측 배럴(15) 상에 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)을 형성하기 위해서 충분히 이용되어 있다. 보다 상세하게는, 각각의 회전 전달 홈(15f)의 주요 부분은, 3개의 회전 전달 홈(15f)의 둘레방향의 위치가 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)의 둘레방향의 위치에 각각 대응하도록 제 3 외측 배럴(15)의 내부면 상에 형성되어 있다. 그리고, 각 회전 전달 홈(15f)의 나머지 후방 단부는 광축 방향 후방으로 길게 뻗어서 상응하는 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)의 대향 가이드면(15f-S)(도 66 참고) 사이에 형성되어 있다.
각 회전 전달 홈(15f)은 제 3 외측 배럴(15) 상에만 형성되어 있고, 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)에 걸쳐서 뻗어 있는 홈으로서 형성되어 있지는 않기 때문에, 각 회전 전달 홈(15f)에는 틈새나 스텝부가 형성되어 있지 않다. 각 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)와 상응하는 회전 전달 오목부(18d)의 사이의 간극으로 인해서 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18) 사이의 상대 회전 위치가 약간 변화해도, 각 회전 전달 홈(15f)의 대향 가이드면(15f-S)은 형상이 변하지 않는다. 따라서, 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)은 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)를 광축 방향으로 항상 원활하게 가이드할 수 있다.
3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)의 대부분을 광축 방향으로 각각 돌출되어 있게 함으로써, 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)은 광축 방향으로 충분한 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 도 60 내지 도 62에 도시된 바와 같이, 3개로 구성된 롤러 종동자(32)의 광축 방향으로의 이동 범위(D1)(도 60 참고)는, (3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)를 제외한)제 3 외측 배럴(15)의 내주면 상의 광축 방향으로 홈이 형성될 수 있는 영역의 축방향의 길이(D2)보다도 길다. 특히, 줌 렌즈(71)가 도 10에 도시된 바와 같이 후퇴 상태에 있는 도 60 및 도 64에 도시된 상태에서는, 각각의 롤러 종동자(32)가 광축 방향으로 헬리코이드 링(18)의 전방 단부와 후방 단부 사이의 한 지점(후퇴 지점)까지 후방으로 이동되어 있다. 그러나, 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)가 3개의 회전 전달 오목부(18d)에 각각 맞물림 상태로 유지되어 있을 것을 요하므로 각 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)는 광축 방향으로 헬리코이드 링(18)의 전방 단부와 후방 단부 사이의 후퇴 지점에 대응하는 한 지점까지 후 방으로 뻗어 있기 때문에, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)가 각각의 후퇴 지점까지 후방으로 이동되더라도 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)의 맞물림 상태는 유지된다. 따라서, (3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)를 가이드하기 위해서)3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 맞물려 있는 가이드부(3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f))가 회전 배럴(KZ)의 제 3 외측 배럴(15)에만 형성되어 있더라도, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)는 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)에 걸쳐 있는 이동 범위에서 광축 방향으로 가이드될 수 있다.
둘레방향 홈(15e)이 제 3 외측 배럴(15)의 내주면 상의 각 회전 전달 홈(15f)과 교차하고 있지만, 둘레방향 홈(15e)의 깊이가 각 회전 전달 홈(15f)의 깊이보다 얕기 때문에, 둘레방향 홈(15e)은 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)의 가이드 기능을 손상시키지 않는다.
도 67 및 도 68은, 도 64 내지 도 66에 주로 도시된 상기의 구조와 비교될 수 있는 비교예를 도시하고 있다. 이 비교예에 있어서, (줌 렌즈에 대한 본 실시예의 제 3 외측 배럴(15)에 대응하는)전방 링(15')에는 광축 방향으로 직선으로 뻗어 있는 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f')(도 67 및 도 68에는 1 개만 도시되어 있음)이 형성되어 있고, (줌 렌즈에 대한 본 실시예의 헬리코이드 링(18)에 대응하는)후방 링(18')에는 광축 방향으로 직선으로 뻗어 있는 3개로 구성된 한 세트의 연장 홈(18x)이 형성되어 있다. (줌 렌즈(71)에 대한 본 실시예의 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)에 대응하는) 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동 자(32')는 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f') 또는 3개로 구성된 한 세트의 연장 홈(18x)에 맞물려 있기 때문에, 각각의 롤러 종동자(32')는 상응하는 회전 전달 홈(15f')과 연장 홈(18x) 내에서 광축 방향으로 이동될 수 있다. 즉, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32')는 전방 링(15')과 후방 링(18')에 걸쳐서 뻗어 있는 3개로 구성된 한 세트의 홈 내에서 각각 이동할 수 있다. 전방 링(15')과 후방 링(18')은 전방 링(15')의 복수의 회전 전달 돌출부(15a')와 이 복수의 회전 전달 돌출부(15a')와 각각 맞물려 있는 후방 링(18')의 대응하는 복수의 회전 전달 오목부(18d')를 통하여 서로 맞물려 있다. 복수의 회전 전달 돌출부(15a')는 후방 링(18')의 전방면과 대향하는 전방 링(15')의 후방 단부면 상에 형성되어 있고, 복수의 회전 전달 오목부(18d')는 후방 링(18')의 전방면 상에 형성되어 있다. 복수의 회전 전달 돌출부(15a')와 복수의 회전 전달 오목부(18d') 사이에는 회전 방향(도 68에 있어서 수직 방향)으로 약간의 간극이 있다. 도 67은 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f')과 3개로 구성된 한 세트의 연장 홈(18x)이 광축 방향으로 정확하게 정렬되어 있는 상태를 도시하고 있다.
상기한 구조를 가지고 있는 비교예에 있어서, 도 67에 도시된 상태에서는, 전방 링(15')이 후방 링(18')에 대하여 도 68에 화살표(AR1')로 표시된 방향(도 67 및 도 68에 있어서 하방)으로 회전하면, 후방 링(18')은 복수의 회전 전달 돌출부(15a')와 복수의 회전 전달 오목부(18d') 사이의 상기한 간극으로 인해 동일한 방향으로 약간 회전한다. 이로 인해 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f')과 3개로 구성된 한 세트의 연장 홈(18x) 사이에 어긋남이 생기게 된다. 따라서, 도 68에 도시된 상태에서는, 각각의 회전 전달 홈(15f')의 가이드면과 연장 홈(18x)의 대응하는 가이드면 사이에 틈새가 생긴다. 이 틈새는 회전 전달 홈(15f')과 연장 홈(18x) 내의 롤러 종동자(32')의 광축 방향으로의 이동과 간섭할 수 있고, 이로 인해 각 롤러 종동자(32')의 원활한 이동을 방해할 우려가 있다. 틈새가 커지게 되면, 각 롤러 종동자(32')가 회전 전달 홈(15f')과 연장 홈(18x) 사이의 접속부분을 가로질러서 이동할 수 없게 될 수 있다.
상기와 같은 바람직하지 않은 틈새가 각각의 회전 전달 홈(15f')의 가이드면과 연장 홈(18x)의 대응하는 가이드면 사이에 생기는 것을 방지하기 위해 한 세트의 회전 전달 홈(15f')과 한 세트의 연장 홈(18x) 중의 어느 한 쪽이 생략되면, 다른 세트의 회전 전달 홈(15f') 또는 연장 홈(18x)이 광축 방향으로 길게 형성될 것을 요할 수있다. 따라서, 광축 방향으로 전방 링(15')과 후방 링(18') 중의 어느 쪽의 길이가 커지게 된다. 예를 들어, 한 세트의 연장 홈(18x)을 생략하는 것을 원한다면, 각각의 회전 전달 홈(15f')이 각각의 연장 홈(18x)의 길이에 대응하는 길이만큼 전방으로 길게 되지 않으면 안된다. 이로 인해 줌 렌즈의 크기, 특히 줌 렌즈의 길이가 길어진다.
이 비교예와 대비하여, 광축 방향 후방으로 뻗어 있는 3 쌍의 회전 전달 돌출부(15a)가 제 3 외측 배럴(15)과 헬리코이드 링(18)을 맞물리게 하기 위한 맞물림부로서 제 3 외측 배럴(15) 상에 형성되어 있는 본 실시예의 줌 렌즈에 의하면, 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)이, 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f) 내에 틈새가 생기지 않고 항상 원활하게 광축 방향으로 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)를 각각 가이드할 수 있는 장점을 가지고 있다. 게다가, 본 실시예의 줌 렌즈에 의하면, 각각의 회전 전달 홈(15f)이 제 3 외측 배럴(15)을 광축 방향 전방으로 연장하지 않고서도 충분한 유효 길이를 가지도록 형성될 수 있다.
3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)을 통하여 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)를 회전시키는 방향으로 이 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)에 힘을 가하면, 줌 렌즈(71)가 광각단과 후퇴위치 사이에 세팅되어 있을 때, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 리드 슬롯부분(14e-3)의 맞물림 관계로 인해 캠 링(11)이 광축 방향으로 이동하면서 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하게 된다. 줌 렌즈(71)가 줌작동 범위에 있을 때, 캠 링(11)은, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)의 맞물림 관계로 인해 광축 방향으로 이동하지 않고 축방향의 고정 위치에서 회전한다. 줌 렌즈(71)의 촬영 대기 상태에서는 캠 링(11)이 축방향의 고정 위치에서 회전하기 때문에, 제 1 렌즈 그룹(LG1) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2)과 같은 줌 렌즈(71)의 이동 렌즈 그룹의 광학 정밀도를 확보하기 위해 캠 링(11)은 광축 방향으로 소정의 위치에 정확하게 위치되어야만 한다. 캠 링(11)이 축방향의 고정 위치에서 회전할 때 광축 방향으로의 캠 링(11)의 위치는 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1) 각각의 맞물림 관계에 의해 결정되지만, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1) 사이에는 간극이 형성되어 있어서, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)는 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)에서 각각 원활하게 이동할 수 있다. 따라서, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)가 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)에 맞물릴 때의 간극에 의해서 야기되는 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e) 사이의 백래시를 제거할 필요가 있다.
백래시를 제거하기 위한 종동자-가압 링 스프링(17)이 제 3 외측 배럴(15) 내에 위치하고, 이 종동자-가압 링 스프링(17)을 지지하는 구조가 도 33, 도 35, 도 63 및 도 69 내지 도 72에 도시되어 있다. 최전방 내측 플랜지(15h)는 제 3 외측 배럴(15) 상에 형성되어서 제 3 외측 배럴(15)의 내주면의 전방 단부로부터 반경방향 내측으로 뻗어 있다. 도 63에 도시된 바와 같이, 종동자-가압 링 스프링(17)은, 광축 방향으로 탄성 변형가능하도록 광축 방향을 따라서 만곡되어 있는 복수의 만곡부를 구비하고 있는 비-평면의 환형 부재이다. 보다 상세하게는, 종동자-가압 링 스프링(17)은, 3개로 구성된 한 세트의 종동자 가압 돌출부(17a)가 광축 방향으로 종동자-가압 링 스프링(17)의 후방 단부에 위치되도록 배치되어 있다. 종동자-가압 링 스프링(17)은 광축 방향 전방으로 돌출되어 있는 3개로 구성된 한 세트의 전방-돌출 아크부(17b)를 구비하고 있다. 도 4, 도 14 및 도 63에 도시된 바와 같이 3개의 전방-돌출 아크부(17b) 및 3개의 종동자 가압 돌출부(17a)는 종동자-가압 링 스프링(17)을 형성하도록 번갈아 배치되어 있다. 종동자-가압 링 스프링(17)은 제 3 외측 배럴(15)의 내부로부터 이탈되지 않도록 최전방 내측 플랜지(15h)와 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d) 사이에서 약간 가압된 상태로 배치되어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 전방-돌출 아크부(17b)가, 3개로 구성된 한 세트의 종동자 가압 돌출부(17a)와 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)이 광축 방향으로 정렬된 상태에서 최전방 내측 플랜지(15h)와 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d) 사이에 설치되면, 3개로 구성된 한 세트의 종동자 가압 돌출부(17a)는 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)의 각각의 전방부에 맞물려서 지지된다. 제 1 직진 가이드 링(14)이 제 3 외측 배럴(15)에 부착되어 있지 않은 때에는, 도 72에 명확히 도시된 바와 같이 각각의 종동자 가압 돌출부(17a)는 광축 방향으로 제 3 외측 배럴(15)의 최전방 내측 플랜지(15h)로부터 충분히 이격되어서 회전 전달 홈(15f) 내에서 어느 정도 이동가능하게 되어있다.
제 1 직진 가이드 링(14)이 제 3 외측 배럴(15)에 부착되어 있을 때에는, 종동자-가압 링 스프링(17)의 3개로 구성된 한 세트의 전방-돌출 아크부(17b)가 제 1 직진 가이드 링(14)의 전방 단부에 의해 최전방 내측 플랜지(15h)를 향해서 전방으로 가압되어, 3개로 구성된 한 세트의 전방-돌출 아크부(17b)의 형태가 평평한 형태에 근접하게 된다. 종동자-가압 링 스프링(17)이 상기와 같은 방식으로 변형되면, 제 1 직진 가이드 링(14)은 종동자-가압 링 스프링(17)의 복원력에 의해 후방으로 가압되어, 제 3 외측 배럴(15)에 대한 제 1 직진 가이드 링(14)의 광축 방향의 위치가 정해진다. 이 때, 도 69에 명확하게 도시된 바와 같이, 제 1 직진 가이 드 링(14)의 둘레방향 홈(14d) 내의 전방 가이드면은 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d)의 각각의 전방면에 대하여 가압되고, 복수의 제 2 상대 회전운동 가이드 돌출부(14c)의 각각의 후방면은 광축 방향으로 제 3 외측 배럴(15)의 둘레방향 홈(15e) 내의 후방 가이드면에 대하여 가압된다. 동시에, 제 1 직진 가이드 링(14)의 전방 단부는 광축 방향에 있어서 최전방 내측 플랜지(15h)와 복수의 상대 회전운동 가이드 돌출부(15d)의 사이에 위치하고 있고, 종동자-가압 링 스프링(17)의 3개로 구성된 한 세트의 전방-돌출 아크부(17b)의 전방면은 최전방 내측 플랜지(15h)와 완전하게 가압된 상태로 밀착되어 있지 않는다. 따라서, 줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있을 때, 3개로 구성된 한 세트의 종동자 가압 돌출부(17a)와 최전방 내측 플랜지(15h)의 사이에 약간의 간격이 확보되어 있어서, 각각의 종동자 가압 돌출부(17a)는 광축 방향으로 상응하는 회전 전달 홈(15f) 내에서 어느 정도 이동할 수 있다. 그리고, 도 35 및 도 69에 도시된 바와 같이, 후방으로 뻗어 있는 각각의 종동자 가압 돌출부(17a)의 선단부(광축 방향의 후방 단부)는 반경방향 슬롯(14)의 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1) 내부에 위치되어 있다.
줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있는 도 60 및 도 64에 도시된 상태에서는, 종동자-가압 링 스프링(17)이 제 1 직진 가이드 링(14) 이외의 요소와는 접촉하지 않는다. 이 때, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)는 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)에 맞물려 있지만, 각각의 롤러 종동자(32)가 후방 둘레방향의 슬롯부분(14e-2)에 맞물려서 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)의 후방 단 부 근처에 위치되어 있기 때문에, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)는 3개로 구성된 한 세트의 종동자 가압 돌출부(17a)로부터 이격되어 있다.
렌즈 배럴 전진 방향(도 60 및 도 69에 있어서 상방)으로 제 3 외측 배럴(15)을 회전시키면, 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)이 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)를 도 60 및 도 69에 도시된 바와같이, 상방으로 각각 밀어올려서, 관통-슬롯(14e)내의 각각의 롤러 종동자(32)를 후방 둘레방향의 슬롯부분(14e-2)으로부터 경사진 리드 슬롯부분(14e-3)으로 이동시킨다. 각 관통-슬롯(14e)의 경사진 리드 슬롯부분(14e-3)이 제 1 직진 가이드 링(14)의 둘레방향의 성분과 광축 방향의 성분을 가진 방향으로 뻗어 있기 때문에, 각각의 롤러 종동자(32)는, 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)을 향하여 롤러 종동자(32)가 관통-슬롯(14e)의 경사진 리드 슬롯부분(14e-3) 내에서 이동함에 따라 점점 광축 방향 전방으로 이동한다. 그러나, 롤러 종동자(32)가 관통-슬롯(14e)의 경사진 리드 슬롯부분(14e-3) 내에 있는 한, 이 롤러 종동자(32)는 종동자 가압 돌출부(17a)로부터 여전히 이격되어 있다. 이것은 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)가 3개로 구성된 한 세트의 종동자 가압 돌출부(17a) 각각에 의해 전혀 가압되지 않는 다는 것을 의미한다. 그럼에도 불구하고, 각각의 롤러 종동자(32)가 관통-슬롯(14e)의 후방 둘레방향의 슬롯부분(14e-2) 또는 경사진 리드 슬롯부분(14e-3)에 각각 맞물려 있을 때 줌 렌즈(71)는 후퇴 상태 또는 후퇴 상태로부터 촬영 대기 상태로의 이행 상태에 있기 때문에 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e) 사이의 백래시가 완전히 제 거된다 하더라도 실질적으로 문제는 없다. 오히려, 각각의 롤러 종동자(32)에 대한 마찰 저항이 감소됨에 따라 줌 모터(150)에 대한 부하가 감소된다.
제 3 외측 배럴(15)을 렌즈 배럴 전진 방향으로 계속 회전시킴으로써, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)가 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 경사진 리드 슬롯부분(14e-3)으로부터 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)으로 이동하면, 제 1 직진 가이드 링(14), 제 3 외측 배럴(15) 및 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)가 도 61 및 도 70에 도시된 바와 같이 위치되어서 줌 렌즈(71)는 광각단에 세팅된다. 상기한 바와 같이, 각각의 종동자 가압 돌출부(17a)의 선단부가 반경방향 슬롯(14)의 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1) 내부에 위치되어 있기 때문에, 각각의 롤러 종동자(32)가 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)으로 들어가면 종동자 가압 돌출부(17a)와 접촉하게 된다(도 33, 도 61 및 도 70 참고). 이로 인해, 각각의 종동자 가압 돌출부(17a)는 롤러 종동자(32)에 의해 광축 방향 전방으로 가압되고, 그 결과 종동자-가압 링 스프링(17)은 더욱 변형되어 3개로 구성된 한 세트의 전방-돌출 아크부(17b)는 더욱 평평한 형태에 근접하게 된다. 이 때, 각각의 롤러 종동자(32)는 종동자-가압 링 스프링(17)의 복원력에 의해 광축 방향으로 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1) 내의 후방 가이드면에 대하여 가압되어서 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e) 사이의 백래시를 각각 제거한다.
또한, 줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅되어 있는 도 61 및 도 70에 도시된 위치와 줌 렌즈(71)가 망원단에 세팅되어 있는 도 62 및 도 71에 도시된 위치 사이의 줌작동 동안에 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)가 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)에서 이동하더라도, 각각의 롤러 종동자(32)는 제 1 직진 가이드 링(14)의 둘레방향으로만 뻗어 있는 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)에서 이동할 때 회전 전달 홈(15f) 내에서 광축 방향으로 이동하지 않기 때문에 각각의 롤러 종동자(32)는 종동자 가압 돌출부(17a)와 접촉한 상태로 남아 있다. 따라서, 촬영이 가능한 줌 렌즈(71)의 줌작동 범위에서는, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)가 종동자-가압 링 스프링(17)에 의해 광축 방향 후방으로 항상 가압되기 때문에, 제 1 직진 가이드 링(14)에 대한 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)의 위치가 안정된다.
제 3 외측 배럴(15)을 렌즈 배럴 후퇴 방향으로 회전시키면, 제 1 직진 가이드 링(14)와 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)가 상기 서술한 동작과 반대로 동작한다. 이 반대 동작에서, 각 롤러 종동자(32)는 줌 렌즈(71)의 광각단에 해당되는(도 61에서 관련된 관통-슬롯(14e)내의 각 롤러 종동자(32)의 위치) 관련된 관통-슬롯(14e)의 한 지점(광각단 지점)을 지나치면서, 관련된 종동자 가압 돌출부(17a)로부터 맞물림 해제된다. 광각단 지점으로부터 줌렌즈(71)의 후퇴위치(도 60에서 관련된 관통-슬롯(14e)내의 각 롤러 종동자(32)의 위치)에 해당하는 관련된 관통-슬롯에 있는 지점(후퇴위치)까지, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)는 각각 3개로 구성된 한 세트의 종동자 가압 돌출부(17a)로부터 아무런 압력을 받지 않는다. 만일 3개로 구성된 한 세트의 종동자 가압 돌출부(17a)가 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)로 아무런 압력을 가하지 않는다면, 각 롤 러 종동자가 관련된 관통-슬롯(14e)으로 이동할 때, 각 롤러 종동자(32)에 대한 마찰 저항은 작게 된다. 따라서, 줌 모터(150)에 작용하는 부하는 각 롤러 종동자(32)에 대한 마찰저항의 감소에 따라 감소한다.
상기에서 언급한 바로부터 알 수 있듯이, 줌 렌즈(71)가 촬영대기상태에 있을 때 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)내의 광축 방향으로 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)의 위치에 각각 고정되어 있는 3개로 구성된 한 세트의 종동자 가압 돌출부(17a)는, 광축 방향 전방으로 이동하도록 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 경사진 리드 슬롯부분(14e-3)에 의해 가이드되는 롤러 종동자(32) 세트가 축방향 고정위치에서(즉, 전방 둘레방향의 슬롯부분(14e-1)에서) 회전가능한 범위내에서 각각의 촬영위치에 도달한 직후에 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e)의 전방 둘레방향 슬롯부(14e-1)의 후방 가이드 면에 대하여 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자를 가압하도록 자동적으로 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)를 후방으로 가압시킨다. 이러한 구조에서, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 3개로 구성된 한 세트의 관통-슬롯(14e) 사이의 백래시는 단일 가압 부재(종동자-가압 링 스프링(17))를 사용하는 단순한 구조에 의해 제거될 수 있다. 더욱이, 종동자-가압 링 스프링(17)은 종동자-가압 링 스프링(17)이 내주면을 따라 배치된 대체적으로 간단한 환형 부재이고 3개로 구성된 한세트의 종동자 가압 돌출부(17a)가 3개로 구성된 한 세트의 회전 전달 홈(15f)에 각각 위치하기 때문에 줌 렌즈(71)내에서 공간을 거의 소비하지 않는다. 따라서, 작고도 간단한 구조에도 불구하고, 종동자-가압 링 스프링(17)은 줌렌즈(71)의 촬영대기상 태에서 안정성을 가지고 광축 방향으로 소정의 고정 위치에서 캠 링(11)을 정확하게 위치하도록 할 수 있다. 이것은 제 1 렌즈 그룹(LG1) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2)과 같은 촬영 광학 시스템의 광학적 정확도를 보장한다. 더욱이, 종동자-가압 링 스프링(17)은 3개로 구성된 한 세트의 전방-돌출 아크 부(17b)가 최전방 내측 플랜지(15h) 및 복수의 상대 회전이동 가이드 돌출부(15d)사이에서 간단하게 고정되고 지지되기 때문에 쉽게 제거될 수 있다.
종동자-가압 링 스프링(17)은 광축 방향으로 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 캠 링(11)을 정확하게 위치시키기 위하여 광축 방향 후방으로 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)를 가압시키는 기능 뿐만 아니라, 광축 방향으로 제 3 외측 배럴(15)에 대하여 제 1 직진 가이드 링(14)의 위치에 안정성을 주기 위하여 광축 방향 후방으로 제 1 직진 가이드 링(14)을 가압시키는 기능도 가지고 있다. 도 69 내지 도 72에 도시된 것처럼 복수의 상대 회전이동 가이드 돌출부(15d) 및 둘레방향 홈(14d)이 서로에 대하여 광축 방향으로 약간 이동 가능하도록 서로 맞물고 있는 동안, 복수의 제 2 상대 회전이동 가이드 돌출부(14c) 및 둘레방향 홈(15e)이 광축 방향으로 서로에 대하여 약간 이동가능하게 서로 맞물고 있다 하더라도, 복수의 제 2 상대 회전이동 가이드 돌출부(14c) 및 둘레방향 홈(15e)사이의 백래시 및 복수의 상대 회전이동 가이드 돌출부(15d) 및 둘레방향 홈(14d) 사이의 백래시 모두는 제 1 직진 가이드 링(14)의 전방단부가 종동자-가압 링 스프링(17)과 접촉하여 종동자-가압 링 스프링(17)에 의해 광축 방향 후방으로 가압되기 때문에 제거된다. 따라서, 3개의 환형 부재(캠 링(11), 제 1 직진 가이드 링(14) 및 제 3 외측 배럴(15))를 회전-전진/회전-후퇴 유닛이라고 할 경우, 이 전체의 회전-전진/회전-후퇴 유닛에서 일어나는 모든 상이한 백래시가 단일 가압부재(종동자-가압 링 스프링(17))에 의해 제거될 수 있다. 이것은 매우 간단한 백래시 제거 구조를 이룬다.
도 73 내지 도 75는 제 1 외측 배럴(12) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 렌즈 배럴 축(Z0)를 중심으로 회전시키지 않고 제 1 외측 배럴(12)(이것은 제 1 렌즈 그룹(LG1)을 지지한다) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)(이것은 제 2 렌즈 그룹(LG2)를 지지한다)을 광축 방향으로 직진 가이드하는 구역에 있는 직진 가이드 구조의 구성요소를 나타낸다. 도 76 내지 도 78은 비스듬하게 투시하여 보았을 때의 직진 가이드 구조의 구성요소들을 나타낸다. 도 73, 74 및 75는 각각 줌 렌즈(71)가 광각단에 설치되었을 때, 줌렌즈(71)가 망원단에 설치되었을 때, 및 줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있을 때의 직진 가이드 구조를 나타낸다. 도 73 내지 도 75의 각 단면도에서, 직진 가이드 구조의 구성요소들은 도시를 위하여 빗금으로 표시되어 있다. 또한, 도 73 내지 도 75의 각 단면도에서, 모든 회전가능한 구성요소중 캠 링만이 도시를 위하여 점선으로 빗금쳐져 있다.
캠 링(11)은 소정의 이동 방식으로 제 1 외측 배럴(12)를 이동시키기 위하여 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b)을 그것의 외주면에 구비하고, 그리고 소정의 이동 방식으로 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 이동시키기 위하여 복수의 내측 캠 홈(11a)(11a-1 및 11a-2)을 캠 링(11)의 내주면에 구비한 양쪽으로 홈이 파진 캠 링이다. 따라서, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 캠 링(11)의 반경방향 의 안쪽에 위치하는 반면에 제 1 외측 배럴(12)은 캠 링(11)의 반경방향의 바깥쪽에 위치한다. 한편, 제 1 외측 배럴(12) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 각각을 렌즈 배럴 축(Z0)를 중심으로 회전시키지 않고 제 1 외측 배럴(12) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 각각을 직진 가이드하기 위하여 채택된 제 1 직진 가이드 링(14)이 캠 링(11)의 반경방향 바깥쪽으로 위치한다.
상기에서 설명된 제 1 직진 가이드 링(14), 제 1 외측 배럴(12) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 사이의 위치관계를 가지는 이 직진 가이드 구조에서, 제 1 직진 가이드 링(14)는 (제 1 외측 배럴(12)을 렌즈 배럴 축(Z0)를 중심으로 회전시키지 않고 광축 방향으로 가이드하기 위한 직진 가이드 부재로 작용하는)제 2 외측 배럴(13) 및 (제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 렌즈 배럴 축(Z0)를 중심으로 회전시키지 않고 광축 방향으로 직진 가이드하기 위한 직진 가이드 부재로 작용하는)제 2 직진 가이드 링(10)을 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 회전시키지 않고 광축 방향으로 곧바로 직진 가이드한다. 제 2 외측 배럴(13)은 캠 링(11) 및 제 1 직진 가이드 링(14)의 사이에 반경방향으로 위치하고, 그리고 제 2 외측 배럴(13)의 외주면상에 형성된 6개로 구성된 한세트의 반경방향의 돌출부(13a)와 6개로 구성된 한세트의 제 2 직진 가이드 홈(14g)의 각각의 맞물림에 의해 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 회전하지 않고 광축 방향으로 직진 가이드된다. 게다가, 제 2 외측 배럴(13)은 제 2 외측 배럴(13)의 내주면에 형성된 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 홈(13b)과 제 1 외측 배럴(12)의 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(12a)의 각각의 맞물림에 의해 제 1 외측 배럴(12)을 렌즈 배럴 축(Z0)을 중 심으로 회전시키지 않고 광축 방향으로 직진 가이드한다. 한편, 제 2 직진 가이드 링(10)에서처럼, 제 1 직진 가이드 링(14)으로 하여금 캠 링(11)의 안쪽에 위치한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 가이드시키기 위하여, 링부(10b)가 캠 링(11) 뒤에 위치하고, 3개로 구성된 한 세트의 두갈래진 돌출부(10a)가 링부(10)로부터 반경방향의 바깥쪽으로 돌출하게 형성되어 3 쌍의 제 1 직진 가이드 홈(14f) 세트에 각각 맞물리고, 그리고 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 키(10c)는 광축 방향으로 링부(10b)로부터 전방으로 돌출되게 형성되어 3개로 구성된 한 세트의 가이드 홈(8a)에 각각 맞물린다.
2개의 직진 가이드된 외측 및 내측의 이동가능한 구성요소들(제 1 외측 배럴(12) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8))이 양쪽으로 홈이 새겨진 캠 링(캠 링(11))의 외측과 내측에 각각 위치하고 직진 가이드 구조의 제 1 직진 가이드 부재(제 1 직진 가이드 링(14))가 캠 링의 외측에 위치하는 도 73 내지 도 75에서 도시되는 직진 가이드 구조의 조건과 유사한 조건을 가지는 직진 가이드 구조의 경우에, (제 2 외측 배럴(13)에 해당하는)외측 이동가능 부재로 역할하는 제 2 직진 가이드 부재가 캠링 외측에 배치되어 있고, 반면에 제 2 직진 가이드 부재에 의해 회전하지 않고 광축 방향으로 직진 가이드 되는 (제 1 외측 배럴(12)에 해당하는) 직진 이동 가능 부재는 종래의 줌 렌즈내에서 캠 링을 회전시키지 않고 광축 방향으로 직진가능한 캠 링의 내부에 위치한 )제 2 렌즈 이동 프레임(8)에 해당하는) 내부 이동 가능 부재)의 역할을 하는 이동가능 부재를 가이드하기 위한 한 세트의 직진 가이드 부분을 구비한다. 다른 말로, 이러한 종래의 줌 렌즈의 직진 가이드 구 조에서는, 상기한 외측 이동 가능 부재의 직진 가이드 부분 각각은 캠링의 외측으로부터 캠 링의 내측으로 반경방향의 안쪽으로 뻗어서 단일 경로를 통하여 내측 이동 가능 구성요소와 맞물린다. 이러한 종래의 직진 가이드 구조에 따르면, 직진 가이드 구조의 외측 및 내측 이동가능 구성요소의 직진 가이드 작동에 기인하여 생성된 저항은, 캠 링의 외측 및 내측에 각각 위치한 두 직진 가이드되는 이동가능한 구성요소 사이의 광축 방향으로의 상대속도가 빨라질 때 증가한다. 게다가, 내측 이동가능 구성요소가 외측 이동가능 구성요소를 따라 회전하지 않고 광축 방향으로 간접적으로 직진 가이드되기 때문에, 내측 이동가능 구성요소는, 특히, 높은 이동 정밀도를 가지고 회전하지 않으면서 광축 방향으로 직진 가이드되기가 어렵다.
이러한 종래의 직진 가이드 구조와 대비하여, 도 73 내지 도 75에 도시된 줌 렌즈(71)의 직진 가이드 구조에 따라서, 상기의 저항 문제는, (캠 링(11) 내측에 위치한)제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 회전시키지 않고 광축 방향으로 직진 가이드하기 위한 직진 가이드 부재의 역할을 하는 제 2 직진 가이드 링(10)이 제 2 외측 배럴(13) 및 제 2 직진 가이드 링(10)이 두 경로(세 쌍의 제 1 직진 가이드 홈(14f)으로부터 3개로 구성된 한 세트의 두갈래진 돌출부(10a)까지 연장된 제 1 경로(내측 경로) 및 6개로 구성된 한 세트의 제 2 직진 가이드 홈(14g)으로부터 6개로 구성된 한세트의 반경방향의 돌출부(13a)까지 연장된 제 2 경로(외측 경로))를 통하여 제 1 직진 가이드 링(14)에 의해 직접적으로 가이드 되도록 세 쌍의 제 1 직진 가이드 홈(14f) 세트와 맞물리는 동안, (캠 링(11)의 외측에 위치한)제 1 외측 배럴(12)을 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 회전 시키지 않고 광축 방향으로 직진 가이드하기 위한 직진 가이드 부재의 역할을 하는 제 2 외측 배럴(13)이 6개로 구성된 한세트의 직진 가이드 홈(14g)과 맞물리는 방식의 구조에 의해 발생하는 것이 방지된다. 더욱이, 제 2 직진 가이드 링(10) 및 제 2 외측 배럴(13) 각각을 동시에 직접적으로 직진 가이드하는 제 1 직진 가이드 링(14)이 제 2 직진 가이드 링(10) 및 제 2 외측 배럴(13)에 의해 사실상 강화된다. 이러한 구조는 직진 가이드 구조가 충분한 강도를 보장하는 것을 쉽게 한다.
또한, 제 2 직진 가이드 링(10)을 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 회전시키지 않으면서 광축 방향으로 직진 가이드하기 위하여 채택된 각 쌍의 제 1 직진 가이드 홈(14f)은, 관련된 제 2 직진 가이드 홈(14g)이 그 사이에 형성되어 있는 2개의 대향하는 측벽을 이용하여 형성된다. 이러한 구조는 직진 가이드 구조를 단순하게 만들기에 유리하고, 그리고 제 1 직진 가이드 링(14)의 강도를 너무 많이 손상시키지 않는다.
캠 링(11) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 사이의 관계는 이하에서 상세하게 설명될 것이다. 상술한 바와 같이, 캠 링(11)의 내주면상에 형성된 복수의 내측 캠 홈(11a)은 각기 다른 둘레방향 위치에 형성된 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 광축 방향으로 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1) 뒤의 상이한 둘레방향의 위치에서 형성된 3개로 구성된 한세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)으로 구성되어 있다. 각 후방 내측 캠 홈(11a-2)는 도 17에 도시된 것처럼 불연속적인 캠 홈으로 형성되어 있다. 캠 링(11)의 6개의 모든 캠 홈(11a-2)(3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 3개로 구성된 한 세 트의 후방 내측 캠 홈(11a-2))은 각각 동일한 형상과 크기를 가진 6개의 기초 캠 궤적(VT)을 따른다. 각 기초 캠 궤적(VT)은 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 각 캠 홈의 형상을 나타내고, 그리고 렌즈-배럴 작동 구역 및 렌즈 배럴 조립/분해 구역을 포함하는데, 여기서 렌즈-배럴 작동구역은 줌작동 구역 및 렌즈-배럴 후퇴 구역으로 구성된다. 렌즈-배럴 작동 구역은 캠 링(11)에 대한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 이동을 제어하고, 그리고 줌 렌즈(71)가 조립되거나 분해될 때만 사용되는 렌즈 배럴 조립/분해 구역과는 구별되는 제어 구역의 역할을 한다. 줌작동 구역은 특히 줌 렌즈(71)의 광각단에 해당하는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임의 위치로부터 줌 렌즈(71)의 망원단에 해당하는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 다른 위치까지의 캠 링(11)에 대한, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 이동을 제어하고, 렌즈-배럴 후퇴 구역과는 구별되는 제어 구역의 역할을 한다. 만일 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 그로부터 광축 방향으로 뒤에 위치한 후방 내측 캠 홈(11a-2) 각각을 한 쌍으로 볼 경우에, 캠 링(11)은, 캠 링(11)의 둘레방향으로 규칙적인 간격으로, 제 2 렌즈 그룹(LG2)를 가이드하기 위한 3 쌍의 내측 캠 홈(11a)을 구비하고 있다고 할 수 있다.
도 17에서 볼 수 있듯이, 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1)의 기초 캠 궤적(VT)의 광축 방향(도 17에서 도시되었듯이 수평 방향)으로의 축방향의 범위(W1)의 길이는, 광축 방향으로 캠 링(11)의 길이(W2)보다 큰데, 이것은 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 기초 캠 궤적(VT)의 광축 방향으로의 범위와 같다. 광축 방향으로 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1)(또는 후방 내측 캠 홈(11a-2))의 기초 캠 궤적(VT)의 축방향의 범위(W1)에 포함된 줌작동 구역의 길이는 그 자체만해도 캠 링(11)의 길이(W2)와 대체로 같은 도 17에 도시된 길이(W3)에 의해 표현된다. 이것은 만일, 전적으로 상응하는 긴 캠 궤적을 따르는 긴 캠 홈 세트가 캠 링의 주위 표면상에 형성되는 방식인 캠 홈의 종래의 구성 방식에 따라서 설계된다면 캠 링(11)의 본 실시예에서는 각각이 충분한 길이를 가지는 캠 홈 세트가 얻어질 수 없다는 것을 의미한다. 줌 렌즈의 본 실시예의 캠 기구에 따르면, 광축 방향으로 캠 링(11)의 길이의 증가없이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 광축 방향으로의 충분한 이동 범위가 확보될 수 있다. 이 캠 메카니즘의 상세는 이하에서 설명될 것이다.
각 전방 내측 캠 홈(11a-1)은 관련된 기초 캠 궤적(VT)의 전범위를 커버하지 않으며 동시에 각 후방 내측 캠 홈(11a-2)도 역시 관련된 기초 캠 궤적(VT)의 전범위를 커버하지 않는다. 관련된 기초 캠 궤적(VT)에 포함된 각 전방 내측 캠 홈(11a-1)의 범위는 관련된 기초 캠 궤적(VT)에 포함된 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 범위와 부분적으로 다르다. 각 기초 캠 궤적(VT)은 제 1 구역 부터 제 4구역의(VT1 내지 VT4) 대략 4 구역으로 나누어 질 수 있다. 제 1 구역(VT1)은 광축 방향으로 연장된다. 제 2 구역(VT2)은 제 1 구역 후단에 위치한 제 1 변곡점(VTh)으로부터 광축 방향으로 제 1 변곡점(VTh) 뒤에 위치한 제 2 변곡점(VTm)까지 연장된다. 제 3 구역(VT3)은 제 2 변곡점(VTm)으로부터 광축 방향으로 제 2 변곡점(VTm)의 전방에 위치한 제 3 변곡점(VTn)까지 연장된다. 제 4 구역(VT4)은 제 3 변곡점(VTn)으로부터 연장된다. 제 4 구역은 줌 렌즈(71)이 조립되거나 분해될 때에만 사용되며, 그리고 각 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 각 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 포함된다. 각 전방 내측 캠 홈(11a-1)은 제 1 구역(VT1)의 전부분 및 제 2 구역(VT2)의 일부분을 포함하지 않도록 캠 링(11)의 전방 단부 부근에 형성되고, 그리고 제 2 구역(VT2)의 중간 지점에 전방 단부 개구부(R1)를 포함하도록 형성되어 전방 단부 개구부(R1)가 캠 링(11)의 전방 단부 표면상에 개구된다. 한 편, 각 후방 내측 캠 홈(11a-2)은 제 2 구역(VT2)의 인접하는 부분 및 제 2 변곡점(VTm)의 대향측상의 제 3 구역(VT3)을 포함하지 않도록 캠 링(11)의 후방 단부 부근에 형성된다. 또한, 각 후방 내측 캠 홈(11a-2)은 제 1 구역(VT1)의 전방 단부에서 전방 단부 개구부(R4)(이것은 상기한 전방 개방 단부 영역(11a-2X)에 해당한다)를 포함하여 상기 전방 단부 개구부(R4)가 캠 링(11)의 전방 단부 표면상에 개구되도록 한다. 관련된 기초 캠 궤적(VT)상에 놓여 있는 각 전방 내측 캠 홈(11a-1)의 빠진 부분은 광축 방향으로 전방 내측 캠 홈(11a-1) 뒤에 위치한 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 포함되며, 반면에 관련된 기초 캠 궤적(VT)상에 놓여 있는 각 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 빠진 부분은 광축 방향으로 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 전방에 위치한 관련된 전방 내측 캠 홈(11a-1)에 포함된다. 즉, 만일 각 전방 내측 캠 홈(11a-2) 및 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)이 단일 캠 홈속으로 결합되면, 이 주목할만한 캠 홈은 기초 캠 궤적(VT)의 전부분을 포함할 것이다. 다른 말로 하면, 각 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2) 중 하나는 나머지에 의해 상호 보완된다. 각 전방 내측 캠홈(11a-1)의 폭 및 각 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 폭은 같다.
한편, 도 19에 도시된 것처럼, 복수의 내측 캠 홈(11a)에 각각 맞물리는 복수의 캠 종동자(8b)는 상이한 둘레방향의 위치에 형성된 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1) 및 광축 방향으로 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1) 뒤의 상이한 둘레방향의 위치에 형성된 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)로 구성되고, 여기서 각 전방 캠 종동자(8b-1) 및 광축 방향으로 그 뒤에 위치한 후방 캠 종동자(8b-2)는 각 쌍의 내측 캠 홈(11a)과 유사한 방식으로 쌍을 이루어 제공된다. 광축 방향으로 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1) 및 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)사이의 공간은 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1)가 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1)에 각각 맞물리고 그리고 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)가 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 각각 맞물리도록 결정된다. 각 전방 캠 종동자(8b-1)의 직경 및 각 후방 캠 종동자(8b-2)의 직경은 동일하다.
도 79는 줌 렌즈(71)가 도 10에 도시된 것처럼 후퇴 상태에 있을 때 복수의 내측 캠 홈(11a) 및 복수의 캠 종동자(8b) 사이의 위치관계를 도시한다. 줌 렌즈(71)가 후퇴 상태일 때, 각 전방 캠 종동자(8b-1)는 그것의 제 3 변곡점(VTn)의 부근에 있는 관련된 전방 내측 캠 홈(11a-1)에 위치하며 동시에 각 후방 캠 종동자(8b-2)는 그것의 제 3 변곡점(VTn)의 부근에 있는 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 위치한다. 각 전방 내측 캠 홈(11a-1)이 제 3 변곡점(VTn)의 부근에 있는 그것의 일부분을 포함하고 동시에 각 후방 내측 캠 홈(11a-2)가 제 3 변곡점(VTn)의 부근에 있는 그것의 일부분을 포함하기 때문에, 각 전방 캠 종동자(8b-1)는 각각 관련된 전방 내측 캠홈(11a-1) 및 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 맞물린다.
도 79에 도시된 후퇴위치에서 렌즈 배럴 전진 방향으로(도 79에 도시된 것처럼 위로) 캠 링(11)을 회전시키면 각 전방 캠 종동자(8b-1) 및 각 후방 캠종동자(8b-2)가 각각 관련된 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 의해 광축 방향 후방으로 가이드되어 제 2 변곡점(VTm)을 향하여 제 3 구역 상에서 이동하게 된다. 각 캠 종동자(8b)의 이러한 이동 중에, 각 후방 캠 종동자(8b-2)는 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)으로부터 각 후방 내측 캠 홈(11a-2)이 제 2 구역(VT2)의 인접하는 부분 및 제 2 변곡점(VTm)의 대향측상의 제 3 구역(VT3)을 포함하지 않기 때문에 캠 링(11)의 후방 단부 표면상에서 개구하는 그것의 제 1 후방 단부 개구부(R3)를 통하여 맞물림 해제된다. 이 때, 각 전방 캠 종동자(8b-1)는 각 전방 내측 캠 홈(11a-1)이 광축 방향으로 각 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 빠진 후방 부분에 해당하는 그것의 광축 방향 후방부분을 포함하기 때문에, 관련된 전방 내측 캠 홈(11a-1)에 여전히 맞물려 있다. 각 후방 캠 종동자(8b-2)가 관련된 후방 내측캠 홈(11a-2)으로부터 그것의 제 1 후방 단부 개구부(R3)를 통하여 맞물림 해제되면서 또는 그 후에, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 각 전방 캠 종동자(8b-1)의 관련된 전방 내측 캠 홈(11a-1)과의 맞물림에만 기인하는 캠 링(11)의 회전에 의해서 광축 방향으로 이동한다.
도 80은 줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅된 도 9의 촬영 광축(Z1) 아래에 도시된 상태에 있을 때 복수의 내측 캠 홈(11a) 및 복수의 캠 종동자(8b) 사이의 위치관계를 도시한다. 도 9의 촬영 광축(Z1)아래에 도시된 이러한 상태에서, 각 전방 캠 종동자(8b-1)는 제 2 변곡점(VTm)을 약간 지나 있는 제 2 구역(VT2)에 위치한다. 각 후방 캠 종동자(8b-2)가 상기한 바와 같이 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)로부터 그것의 제 1 후방 단부 개구부(R3)를 통하여 현재 맞물림 해제되어 있지만, 각 후방 캠 종동자(8b-2)는 후방 캠 종동자(8b-2)의 전방에 위치된 관련된 전방 캠 종동자(8b-1)가 여전히 관련된 전방 내측 캠 홈(11a-1)에 맞물려 있기 때문에 관련된 기초 캠 궤적(VT)상에 위치한 채로 남아 있다.
캠 링(11)을 줌 렌즈(71)가 광각단으로 설치된 도 80에 도시한 상태의 렌즈 배럴 전진 방향으로(도 80에 보이는 것처럼 위쪽으로) 회전시키는 것은 관련된 전방 내측 캔 홈(11a-1)에 의해 각 전방 캠 종동자(8b-1)가 광축 방향 전방으로 가이드되어 제 1 구역(VT1)을 향하여 제 2 구역상에서 이동하게 하는 원인이 된다. 각 전방 캠 종동자(8b-1)의 이러한 전방으로의 이동으로, 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)로부터 현재 맞물림 해제된 각 후방 캠 종동자(8b-2)가 제 1 구역(VT1)을 향하여 제 2 구역(VT2) 상에서 이동하고, 그리고 이내 캠 링(11)의 후방 단부 표면상에 형성된 제 2 후방 단부 개구부(R2)에 들어가서 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 다시 맞물린다. 각 후방 캠 종동자(8b-2)와 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)이 다시 맞물리면서 또는 그 후에, 각 전방 캠 종동자(8b-1) 및 각 후방 캠 종동자(8b-2)는 각각 관련된 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 의해 가이드된다. 그러나, 관련된 기초 캠 궤적(VT)에 놓인 각 전방 내측 캠 홈(11a-1)의 전방 단부부분이 없기 때문에, 각 후방 종동자(8b-2)가 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)과 다시 맞물린 잠시 후에, 각 전방 캠 종동자(8b-1)는 관련된 전방 내측 캠 홈(11a-1)으로부터 전방 단부 개구부(R1)을 통하여 맞물림 해제된다. 이 때, 각 후방 캠 종동자(8b-2)는, 각 후방 내측 캠 홈(11a-2)이 광축 방향에서 각 전방 내측 캠 홈(11a-1)의 빠진 전방 단부 부분에 해당하는 그것의 광축 방향 전방 단부 부분을 포함하기 때문에, 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 맞물린 채로 남는다. 각 전방 캠 종동자(8b-1)가 관련된 전방 캠 홈(11a-1)으로부터 그것의 전방 단부 개구부(R1)을 통하여 맞물림 해제되면서 또는 그 후에, 각 후방 캠 종동자(8b-2)의 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)과 맞물림에만 기인한 캠 링(11)의 회전에 의해 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 광축 방향으로 이동한다.
도 81은 줌 렌즈(71)가 망원단에 설치되어 있는 도 9의 촬영 렌즈 축(Z1) 위로 도시된 상태로 있을 때 복수의 내측 캠 홈(11a) 및 복수의 캠 종동자(8b) 사이의 위치관계를 도시한다. 도 9의 촬영 렌즈 축(Z1)위에 도시된 이러한 상태에서, 각 전방 캠 종동자(8b-1)는 제 1 변곡점(VTh)의 부근에 있는 제 2 구역(VT2)에 위치한다. 각 전방 캠 종동자(8b-1)가 상기하였듯이 관련된 전방 내측 캠 홈(11a-1)로부터 그것의 전방 단부 개구부(R1)를 통하여 현재 맞물림 해제되어 있더라도, 전방 캠 종동자(8b-1) 뒤에 위치한 관련된 후방 캠 종동자(8b-2)가 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 맞물린 상태로 남아 있기 때문에 각 전방 캠 종동자(8b-1)는 관련된 기초 캠 궤적(VT)상에 유지된다.
줌 렌즈(71)가 망원단에 설치되어 있는 도 81에 도시된 상태에서 캠 링(11)을 렌즈 배럴 전진 방향으로(도 81에 도시되었듯이 위로) 더욱 회전시키는 것은 각 후방 캠 종동자(8b-2)가 도 82에 도시된 것처럼 제 1 변곡점(VTh)을 경유하여 제 1 구역(VT1)으로 들어가게 하는 원인이 된다. 이 때, 각 전방 캠 종동자(8b-1)는 관련된 전방 내측 캠 홈(11a-1)으로부터 맞물림 해제되었고, 그리고 단지 각 후방 종동자(8b-2)가 광축 방향으로 연장되는 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 전방 단부 부분(제 1 구역(VT1))에 맞물려서, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 각 후방 캠 종동자(8b-2)를 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)으로부터 전방 단부 개구부(R4)를 경유하여 제거하기 위하여 광축 방향에서 캠 링(11)의 전방으로부터 제거될 수 있다. 따라서, 도 82는 캠 링(11) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 함께 놓여지거나 서로로부터 제거되는 상태를 도시한다.
상기하였듯이, 줌 렌즈의 본 실시예에서, 동일한 기초 캠 궤적(VT)를 가지는 각 쌍의 캠 홈, 즉, 각 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)은 캠 링(11)상에서 광축 방향으로 상이한 지점에 형성되어 있고, 더욱이, 각 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)은 전방 내측 캠 홈(11a-1)이 관련된 캠 궤적(VT)의 전부분을 포함하지 않은 상태에서, 전방 내측 캠 홈의 한쪽 단부가 캠 링(11)의 전방 단부 표면상에 개구하도록 그리고 후방 내측 캠 홈(11a-2)이 관련된 기초 캠 궤적(VT)의 전부분을 포함하지 않은 상태에서 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 한쪽 단부가 캠 링(11)의 후방 단부 표면상에서 개구하도록 형성되어 있고; 그리고 또한, 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 후방 내측 캠 홈(11a-2) 중 하나는 하나의 기초 캠 궤적(VT)의 전부분을 포함하도록 나머지에 의해 보완된다. 게다가, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 캠 링에 대한 그것의 축방향 이동에 대한 전방 한계에 위치할 때 각 후방 캠 종동자(8b-2)만이 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 맞물리고(이것은 줌 렌즈(71)가 망원단에 설치된 도 9에 있는 촬영 광축(Z1) 아래에 도시된 상태에 해당된다). 반면에 전방 캠 종동자(8b-1)만이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 캠 링에 대한 축방향 이동에 대한 후방 한계에 위치될 때 관련된 전방 내측 캠 홈(11a-1)에 맞물리게 된다(이것은 줌 렌즈(71)가 광각단에 설치되는 도 9에서 촬영 렌즈 축(Z1) 아래에 도시된 상태에 해당한다). 이러한 구조로, 광축 방향으로 캠 링(11)의 이동 범위보다 큰 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 광축 방향으로의 충분한 이동 범위가 얻어진다. 즉, 캠 링(11)의 광축 방향의 길이는 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 제 2 렌즈 프레임(6)을 통하여 지지하는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 광축 방향으로의 이동 범위를 희생시키지 않고 감소될 수 있다.
캠 홈 세트에 각각 맞물리는 캠 종동자 세트를 가지는 피구동 부재 및 캠 홈 세트가 형성되는 회전 가능한 캠 링을 가지는 전형적인 캠 기구에서, 캠 링의 회전 방향에 대한 캠 링상의 각 캠 홈의 경사도가 작게 됨에 따라 즉, 각 캠 홈의 연장 방향이 캠 링의 둘레방향과 가깝게 됨에 따라 캠 링의 단위 회전당 각 캠 종동자의 이동량은 감소하여 그에 따라 캠 링의 회전에 의해 높은 위치 정밀도를 가지고 피구동 부재를 이동시키는 것이 가능하다. 게다가, 캠 링의 회전 방향에 대한 캠 링상의 각 캠 홈의 경사도가 적게 됨에 따라 캠 링이 회전할 때 캠링에 대한 저항도도 적게 되어 그에 따라 캠 링을 회전시키기 위한 구동 토크를 적게 한다. 구동토 크의 감소는 캠 기구의 구성요소의 내구성의 증가 및 캠 링을 구동시키기 위한 모터의 전력 소비의 감소로 귀결되고, 그리고 캠 링을 구동시키기 위하여 작은 모터를 채용하는 것을 가능하게 하여 렌즈 배럴의 크기를 작게 한다. 캠 홈의 실제 형태는 캠 링의 내주면 또는 외주면의 면적 및 캠 링의 회전 최대각 등과 같은 다양한 인자를 고려하여 결정된다는 것은 공지된 사실이지만, 캠 홈은 상기한 경향을 가진다는 것이 일반적이다.
상기한 바와 같이, 만일 각 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 광축 방향으로 그 뒤에 위치된 후방 내측 캠 홈(11a-2)을 한 쌍(그룹)으로 보면, 캠 링(11)은 캠 링(11)의 둘레방향으로 규칙적인 간격을 두고 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 가이드하기 위한 3 쌍(그룹)의 내측 캠 홈(11a)을 구비한다고 할 수 있다. 유사하게, 만일 각 전방 캠 종동자(8b-1) 및 광축 방향으로 그 뒤에 위치된 후방 캠 종동자(8b-2)을 한 쌍(그룹)으로 본다면, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 그 둘레방향으로 규칙적인 간격으로 3 쌍(그룹)의 캠 종동자(8b)를 구비한다고 할 수 있다. 복수의 내측 캠 홈(11a)의 기초 캠 궤적(VT)에 관하여 말하면, 만일 3개의 기초 캠 궤적(VT)만이 캠 링(11)의 둘레방향으로 연장하는 캠 링상의 선을 따라서 캠 링(11)의 내주면상에 배치되어 있다면, 각 기초 캠 궤적(VT)이 굽이치는 형상을 가진다 하더라도 3개의 기초 캠 궤적(VT)은 캠 링(11)의 내주면상에서 서로 간섭하지 않을 것이다. 그러나, 줌 렌즈의 본 실시예에서는, 광축 방향으로 캠 링(11)의 길이를 단축하여 그에 따라 줌 렌즈(71)의 길이를 최소화하기 위하여, 전부 6개인 캠 홈, 즉, 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 이에 상응하는 3개로 구성된 한 세트 의 후방 캠 홈(3개의 불연속적인 후방 캠 홈)(11a-2)이 각각 광축 방향으로 캠 링(11)의 내주면상의 전방 및 후방 부분에 분리되어 형성되어 있을 필요가 있기 때문에, 6개의 기초 캠 궤적(VT)이 전부 캠 링(11)의 내주면에 배치될 필요가 있다. 6개의 내측 캠 홈(11a-1 및 11a-2) 각각이 기초 캠 궤적(VT)보다 짧다 하더라도, 캠 링(11)상의 내측 캠 홈(11a-1 및 11a-2)을 위한 공간은 캠 홈의 숫자가 커질수록 더욱 빈틈이 없게 되는 것이 일반적인 경우이다. 그러므로 만일 캠 홈의 숫자가 커진다면, 캠 홈들이 서로 간섭하지 않게 하면서 캠 링상에 캠 홈을 형성시키는 것은 어렵다. 이러한 문제가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 캠 링의 회전 방향에 대한 각 캠 홈의 경사도를 증가시키거나(즉, 각 캠 홈의 연장 방향을 캠 링의 둘레방향에 가깝게 만들거나) 또는 캠 링의 직경을 증가시켜서 캠 홈이 형성되는 캠 링의 외주면의 면적을 확대하는 것이 종래에는 시도되어 왔다. 그러나, 각 캠 링의 경사도를 증가시키는 것은 캠 링에 의해 피구동 부재를 구동시킬 때 높은 위치 정밀도를 얻기 위한 측면에서는 바람직하지 않고, 그리고 캠 링의 직경을 증가시키는 것도 줌 렌즈의 크기가 증가될 것이기 때문에 역시 바람직하지 않다.
이러한 종래의 경험에 대비하여, 줌 렌즈의 본 실시예에 따라, 본 발명의 발명자는 각 전방 내측 캠 홈(11a-1)이 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2) 중 하나와 교차하더라도, 각 쌍의 캠 종동자(각 전방 캠 종동자 8b-1 및 관련된 후방 캠 종동자 8b-2) 중 하나의 캠 종동자가 다른 캠 종동자(8b-1 또는 8b-2)가 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 후방 내측 캠 홈(11a-2) 사이의 교차점을 통하여 지나가는 순간에 관련된 내측 캠 홈(11a-1 또는 11a-2)과 맞물린 채로 남아 있 는 동안에, 6개의 내측 캠 홈(11a(11a-1 및 11a-2))의 기초 캠 궤적(VT)이 같은 한 캠 기구의 실질적인 성능 특성은 유지된다는 사실을 발견하였다. 이러한 사실에 기초하여, 각 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2) 중 인접한 하나(이 두 홈은 캠 링 11의 둘레방향으로 서로 인접하다)가 각 기초 캠 궤적(VT)를 변경시키지 않고 그리고 캠 링의 직경을 증가시키지 않은 채로 의도적으로 서로 교차하도록 형성된다. 보다 상세하게는, 만일 3 쌍의 내측 캠 홈(11a)이 각각 도 17에 도시된 것처럼 제 1 쌍(G1)의 캠홈, 제 2 쌍(G2)의 캠홈 및 제 3 쌍(G3)의 캠 홈으로 다루어진다면, 캠 링의 둘레방향으로 서로 인접한 제 1 쌍(G1)의 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 제 2 쌍(G2)의 후방 내측 캠 홈(11a-2)이 서로 교차하고, 캠 링(11)의 둘레방향으로 서로 인접한 제 2 쌍(G2)의 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 제 3 쌍(G3)의 후방 내측 캠 홈(11a-2)이 서로 교차하며, 캠 링(11)의 둘레방향으로 서로 인접한 그리고 제 3 쌍(G3)의 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 제 1 쌍(G1)의 후방 내측 캠 홈(11a-2)이 서로 교차한다.
다른 캠 종동자(8b-1,8b-2)가 전방 내측 캠 홈(11a-1)과 후방 내측 캠 홈(11a-2) 사이의 교차점을 통과하는 순간에, 각각의 쌍의 캠 종동자(각각 전방 캠 종동자(8b-1))와 후방 캠 종동자(8b-2))중에서 하나의 캠 종동자가 상응하는 내측 캠 홈(11a-1,11a-2)과 적절히 맞물린 상태로 유지되기 위해서, 제 1 내지 제 3 쌍의 캠 홈(G1,G2,G3)의 각각의 쌍의 전방 내측 캠 홈(11a-1)과 후방 내측 캠 홈(11a-2)은 광축 방향으로 다른 축방향의 위치에 뿐만 아니라 캠 링(11)의 둘레방향으로 다른 둘레방향의 위치에 형성된다. 제 1 내지 제 3 쌍의 캠 홈(G1,G2,G3) 의 각각의 쌍의 전방 내측 캠 홈(11a-1)과 후방 내측 캠 홈(11a-2) 사이의 캠 링(11)의 둘레방향으로의 위치차이는 도 17에서 "HJ"로 도시되어 있다. 이러한 위치차이(HJ)는 캠 링(11)의 둘레방향으로 전방 내측 캠 홈(11a-1)과 후방 내측 캠 홈(11a-2) 사이의 교차점을 변경시킨다. 결과적으로, 제 1 내지 제 3 쌍의 캠 홈(G1,G2,G3)의 각각의 쌍에서, 교차점은 전방 내측 캠 홈(11a-1)의 제 3 영역(VT3)에서 제 2 변곡점(VTm)의 근처에, 그리고 또한 제 1 영역(VT1)의 전방 단부에서 전방 단부 개구(R4)(전방 개구 단부 영역(11a-2x))의 제 1 변곡점(VTh)의 근처에 위치한다.
상기 설명으로부터 이해될 수 있는 바와같이, 상기 설명한 방식으로 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1) 그리고 대응하는 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)을 형성하므로서, 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1)가 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1)에서 교차점을 통과하는 순간, 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)는 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 결합이 유지되어 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1)는 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1)와 각각 맞물림 해제되지않고 교차점을 통과할 수 있다. 각각의 전방 내측 캠 홈(11a-1)이 줌작동 영역과 렌즈-배럴 후퇴영역 사이에서, 즉 렌즈-배럴 작동영역에서 교차점을 가지고 있지만, 여기에 교차점을 포함하고 있는 각각의 전방 내측 캠 홈(11a-1)의 영역의 존재에 관계없이 렌즈 배럴(71)은 캠 링(11)으로 확실하게 전진 및 후퇴될 수 있다.
도 82에 도시된 바와같이, 각각의 후방 캠 종동자(8b-2)가 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 교차점에 도달할 때, 각각의 전방 캠 종동자(8b-1)가 이미 전방 내측 캠 홈(11a-1)로부터 맞물림 해제될 지라도, 이러한 교차점은 렌즈-배럴 조립/분해 영역에, 즉 렌즈-배럴 작동영역에 위치하여, 각각의 후방 캠 종동자(8b-2)는 캠 링(11)으로부터 토크를 수용하는 상태에 있지 않다. 따라서, 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 관해서는, 각각의 후방 캠 종동자(8b-2)가 교차점에서 후방 내측 캠 홈(11a-2)으로부터 맞물림 해제될 가능성은 줌 렌즈(71)가 촬영 대기상태에 있을 때 고려되지 않는다.
각각의 전방 내측 캠 홈(11a-1)에서 교차점은 줌 렌즈(71)가 후퇴된 상태에 있는 도 79에 도시된 상태와 줌 렌즈(71)가 광각단에 있는 도 80에 도시된 상태 사이에서 전방 캠 종동자(8b-1)가 통과하는 영역에 있는 한편, 각각의 후방 내측 캠 홈(11a-2)에서 교차점은 상기한 바와같이 렌즈-배럴 조립/분해 영역에 있다. 그러므로, 각각의 전방 내측 캠 홈(11a-1) 또는 각각의 후방 내측 캠 홈(11a-2)은 광각단과 망원단 사이의 줌작동 범위에서 교차점을 가지지 않는다. 이것은 캠 홈사이에서 교차점의 존재에 관계없이 줌 렌즈(71)의 줌작동동안에 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 구동시킬 때 고도의 위치정밀성을 보장할 수 있다.
말하자면, 관련된 캠 홈에서 각각의 캠 종동자의 맞물림 또는 맞물림 해제의 타이밍은 상기한 위치 차이(b)를 조정하므로서 변경될 수 있다. 더욱이, 2개의 캠 홈(11a-1,11a-2) 사이에서 교차점은 상기한 위치적인 차이(b)를 조정하므로서 줌작동에 어떤 악영향을 미치지않는 적절한 영역에 위치될 수 있다.
상기 설명으로부터 이해되는 바와같이, 줌 렌즈의 본 실시예에서, 각각의 전 방 내측 캠 홈(11a-1)과 각각의 후방 내측 캠 홈(11a-2)은 각 전방 내측 캠 홈(11a-1)과 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2) 중에서 인접한 하나(이들은 캠 링(11)의 둘레방향으로 서로 인접함)가 의도적으로 서로 교차하도록 함으로서, 그리고 또한 각 전방 내측 캠 홈(11a-1) 및 상응하는 후방 내측 캠 홈(11a-2)을 광축방향으로 상이한 축방향 위치일 뿐만 아니라 캠 링(11)의 둘레방향으로도 상이한 둘레방향 위치에 형성시킴으로서 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 구동시킬 때의 위치 정밀성을 해치지 않고 공간절약형으로 캠 링의 내주면상에 성공적으로 배치된다. 따라서, 광축 방향으로 캠 링(11)의 길이 뿐만 아니라 캠 링(11)의 직경은 줄어들 수 있다.
제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 캠 링(11)의 상기 설명한 구조에 의한 줌 렌즈의 길이와 비교하여 비교적 대량의 움직임으로 광축 방향으로 움직일 수 있다. 하지만, 작은 직진 가이드구조에 의해 광축에 대하여 이동부재를 회전시키지않고 광축 방향으로 직진적으로 큰 이동범위에서 이러한 이동부재를 가이드하는 것은 통상적으로 어렵다. 줌 렌즈의 본 실시예에서는, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 렌즈 배럴 축(Z0)에 대하여 회전하지 않고 신뢰성있게, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 크기를 증가시키지 않고 광축 방향으로 직선적으로 가이드될 수 있다.
도 73 내지 도 75 그리고 도 79 내지 도 82에서 볼 수 있는 바와같이, 제 2 직진 가이드 링(10)은 캠 링(11)에 대하여 광축 방향으로 움직이지 않는다. 이것은 제 2 직진 가이드 링(10)의 링부(10b)의 불연속적인 외측 가장자리가 캠 링(11)의 불연속 둘레방향 홈(11e)에 맞물려 캠 링(11)에 대한 렌즈 배럴축(Z0)에 대하여 회전가능하고 그리고 광축 방향으로 캠 링(11)에 대하여 이동불가능하기 때문이다. 한편, 후퇴위치로부터 광각단을 경유해서 망원단까지 줌 렌즈(71)의 작동범위에서, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 줌 렌즈(71)가 광각단의 근처에서 촛점길이에 설정될 때 캠 링(11)에 대하여 축방향 이동에 대한 후방 한계에 위치하는 한편, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 줌 렌즈(71)가 망원단에 설정될 때 캠 링(11)에 대하여 축방향 이동에 대한 전방 한계에 위치한다. 더욱 상세하게는, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 각각의 전방 캠 종동자(8b-1)와 각각의 후방 캠 종동자(8b-2)가 관련된 전방 내측 캠 홈(11a-1)의 제 2 변곡점(VTm) 그리고 관련된 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 제 2 변곡점(VTn)에 각각 위치할 때, 말하자면 각각의 전방 캠 종동자(8b-1)와 각각의 후방 캠 종동자(8b-2)가 이러한 광각위치와 후퇴위치 사이에서 광각위치의 밀접하게 각각 위치할 때, 캠 링(11)에 대하여 축방향 이동을 위한 후방한계에 위치한다.
제 2 직진 가이드 링(10)에 대하여, 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 키(10c)는 캠 링(10b)으로부터 광축 방향으로 전방으로 돌출하는 한편, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방 단부는 줌 렌즈(71)가 도 73 및 도 80에 도시된 바와같이 광각단에 세트될 때, 제 2 직진 가이드 링(10)의 링부(10b)을 넘어, 후방으로 돌출한다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 제 2 직진 가이드 링(10)에 대하여 광축 방향으로 움직이는 구조를 가지도록, 제 2 직진 가이드 링(10)의 링부(10b)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 통과할 수 있는 직경을 가진 중심개구(10b-T)(도 88참조)로 구비되어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 키(10c)는 중심개 구(10b-T)를 통해서 전방으로 돌출하도록 위치되어 있다. 다시 말해서, 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 키(10c)는 링부(10b)과 간섭되지않는 반경방향 위치에서 제 2 직진 가이드 링(10)에 형성되어 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 형성된 각각의 가이드 홈(8a)의 전방 및 후방 단부는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방 및 후방 단부 표면에서 개구되어서 상응하는 직진 가이드 키(10c)는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방 및 후방으로부터 각각 전방으로 그리고 후방으로 돌출할 수 있다.
그러므로, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 광축 방향으로 제 2 직진 가이드 링(10)에 대하여 어디에 위치하여도 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 제 2 직진 가이드 링(10)의 링부(10b)과 간섭되지 않는다. 이것은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 렌즈 배럴 축(Z0) 주위로 회전시키지 않으면서 직진 가이드하기 위한 슬라이딩 부분으로서 각 직진 가이드 키(10c)와 각 가이드 홈(8a)의 전체 범위를 활용할 수 있도록 한다. 예를들면, 줌 렌즈(71)가 광각단에 세트될 때(즉, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 제 2 직진 가이드 링(10)에 대하여 축방향 이동에 대한 그 후방 한계에 위치할 때)제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 제 2 직진 가이드 링(10) 사이의 위치관계를 도시하는 도 84 및 도 85에 도시된 상태에서, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 대략 후방 절반은 광축 방향으로 링부(10b)으로부터 중심구멍(10b-T)을 통해서 후방으로 돌출하고, 그리고 광축 방향으로 후방 단부의 근처에서 각각의 직진 가이드 키(10c)의 후방부분은 광축 방향으로 전방 단부의 근처에서 가이드 홈(8a)의 전방부분과 결합된다. 더욱이, 각각의 직진 가이드 키(10c)의 전 방 단부는 가이드 홈(8a)으로부터 전방으로 돌출한다. 줌 렌즈의 본 실시예와 달리, 각각의 직진 가이드 키(10c)가 링부(10b)내에서 반경방향으로 위치하지 않고 링부(10b)의 전방으로부터 직접 전방으로 돌출하는 것으로 가정하면, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 링부(10b)과 접촉하면서 후방으로 이동하는 것이 방지되므로, 도 84 및 도 85에 도시된 위치를 넘어서 후방으로 이동할 수 없을 것이다.
그리고, 줌 렌즈(71)가 광각단으로부터 망원단까지 그 촛점길이를 바꾼다면, 줌 렌즈(71)가 광각단에 세트될 때 광축 방향으로 링부(10b)뒤에 위치하는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방부분은 링부(10b)으로부터 광축 방향으로 중심구멍(10b-T)을 통해서 전방으로 이동하여, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전체적인 부분은 도 86 및 도 87에 도시된 바와같이 링부(10b)의 전방에 위치한다. 결과적으로, 각각의 직진 가이드 키(10c)의 후방 단부는 가이드 홈(8a)으로부터 후방으로 돌출하여, 가이드 홈(8a)의 후방부분과 각각의 직진 가이드 키(10c)의 전방부분만이 광축 방향으로 서로 맞물리게 된다. 줌 렌즈(71)가 광각단으로부터 망원단까지 그 촛점길이를 바꿀 때, 광축 방향으로 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 이동동안에, 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 키(10c)는 3개로 구성된 한 세트의 가이드 홈(8a)과 맞물림을 유지하여, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 렌즈 배럴축(Z0)에 대하여 회전하지않고 광축 방향으로 확실히 직선적으로 가이드된다.
제 2 직진 가이드 링(10)과 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 사이의 직진 가이드 기능만을 고려하는 경우에, 광축 방향에서의 각각의 직진 가이드 키(10c)의 거의 전체 부분과, 광축 방향에서의 각각의 가이드 홈(8a)의 거의 전체부분은 이론적으로는 서로 결합해제되기 바로 전까지 서로 결합을 유지할 수 있는 효과적인 가이드부분으로서 이용될 수 있다. 하지만, 개별의 효과적인 가이드부분 각각은 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 키(10c)의 3개로 구성된 한 세트의 가이드 홈(8a)과의 맞물림의 안정성을 저하시키지 않도록 가장자리부로 결정된다. 예를들면, 줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅되어 있는 도 84 및 도 85에 도시된 상태에서, 도 84 및 도 85에 도시된 3개로 구성된 한 세트의 가이드 홈(8a)과 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 키(10c) 사이의 상대위치는 3개로 구성된 한 세트의 가이드 키(10c)와 3개로 구성된 한 세트의 가이드 홈(8a) 사이에 충분한 양의 맞물림을 확보하고 있는 줌 렌즈(71)의 광각단에 상당하지만, 각각의 가이드 홈(8a)은 직진 가이드 키(10c)가 광축 방향으로 더 후방으로 이동하기위한 공간은 여전히 가지고 있다. 각각의 전방 캠 종동자(8b-1)와 각각의 후방 캠 종동자(8b-2)가 각각 전방 내측 캠 홈(11a-1)의 제 2 변곡점(VTm) 그리고 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 제 2 변곡점(VTm)에 위치할 때, 말하자면 각각의 전방 캠 종동자(8b-1)와 각각의 후방 캠 종동자(8b-2)가 상기한 바와같이, 이러한 광각위치와 후퇴위치 사이에서 그 광각위치에 밀접하게 각각 위치할 때, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 캠 링(11)에 대하여 그 축방향 이동을 위한 후방 한계에 위치하더라도, 3개로 구성된 한 세트의 가이드 홈(8a)과 3개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 키(10c)의 충분한 양의 맞물림이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 캠 링(11)에 대하여 그 축방향 이동을 위한 이러한 후방 한계에 위치할 경우라도, 확보된다. 줌 렌즈(71)가 망원단에 세팅되 어 있는 도 86 및 도 87에 도시한 상태에서, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 줌 렌즈(71)가 조립/분해 상태에 있을 때 제 2 직진 가이드 링(10)을 향해 전방으로 더 이동할 수 있고, 각각의 직진 가이드 키(10c)는 조립/분해 상태에서 가이드 홈(8a)에 맞물린채 유지된다.
상기한 바와같이, 캠 링(11)에 대한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 이동의 최대량을 증가시키기 위해서, 3개로 구성된 한 세트의 전방 내측 캠 홈(11a-1)에 각각 맞물림되도록, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 복수의 캠 종동자(8b)는 상이한 둘레방향의 위치에 형성되어 있는 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1)와 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 각각 맞물림되는 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1)후방의 상이한 둘레방향 위치에 형성되어 있는 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)를 포함하고 있다. 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)는 줌 렌즈(71)가 후퇴위치로부터 광각단까지 구동될 때 링부(10b)으로부터 후방으로 이동하고, 그리고 줌 렌즈(71)가 광각단으로부터 망원단까지 구동될 때에는 링부(10b)으로부터 전방으로 이동한다. 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)는 각각 제 1 후방 단부 개구(R3) 또는 제 2 후방 단부 개구(R2)로부터 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)과 맞물림 해제될 때 링부(10b) 후방에 위치된다. 링부(10b)은 그 내측 가장자리상의 상이한 둘레방향의 위치에 3개의 반경방향 홈(10e)을 가지고 있는데 이것을 통해서 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)가 광축 방향으로 각각 링부(10b)을 통과할 수 있다(도 88 및 도 89 참조).
3개의 반경방향 오목부(10e)는 링부(10b)에 형성되어 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)와 맞물릴 때 광축 방향으로 각각 정렬된다. 그러므로, 도 79에 도시된 후퇴위치로부터 줌 렌즈(71)의 광각단에 해당하는 도 80에 도시된 위치쪽으로의 제 2 직진 가이드 링(10)에 대한 후방 캠 종동자(8b-2)의 후방 이동과정에서, 각각의 후방 캠 종동자(8b-2)가 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 제 1 후방 단부 개구(R3)에 도달할 때, 3개의 반경방향 오목부(10e)는 광축 방향으로 3개의 제 1 후방 단부 개구부(R3)와 역시 정렬되어 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)가 3개의 반경방향 오목부(10e)와 3개의 제 1 후방 단부 개구(R3)를 통해서 각각 링부(10b)을 넘어 후방으로 이동하게 해 준다. 그리고 나서, 각각의 후방 캠 종동자(8b-2)는 기준 캠 다이어그램(VT)의 제 2 변곡점(VTm)에서 그 이동방향을 변경하여 광축 방향으로 전방으로 이동하고, 그리고 도 80 및 도 85에 도시한 바와같이 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 제 2 후방 단부 개구(R2)에 도달할 때까지 링부(10b) 후방에 위치되어 유지된다. 줌 렌즈(71)의 광각단에 해당하는 도 80에 도시된 위치로부터 더 전방으로 이동하는 경우에 각각의 후방 캠 종동자(8b-2)가 후방 내측 캠 홈(11a-2)의 제 2 후방 단부 개구(R2)에 도달할 때, 3개의 반경방향 오목부(10e)는 이번에는 광축 방향으로 3개의 제 2 후방 단부 개구(R2)와 정렬되어, 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)가 각각 3개의 반경방향 오목부(10e)와 3개의 제 2 후방 단부 개구(R2)를 통해서 각각 3개로 구성된 한 세트의 후방 내측 캠 홈(11a-2)에 들어가도록 해준다. 따라서, 제 2 직진 가이드 링(10)의 링부(10b)은 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)와 간섭되지 않는데, 이것은 링부(10b)이 3개의 반경방향 오목부(10e)를 구비하고, 이것을 통해 3개로 구성된 한 세트의 후방 캠 종동자(8b-2)가 광축 방향으로 각각 링부(10b)을 통과할 수 있기 때문이다.
상기 설명으로부터 이해되는 바와같이, 상기 설명한 직선 가이드 구조에 의해, 그 이동범위가 광축 방향으로 비교적 큰, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 링부(10b)이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 간섭함이 없이, 제 2 직진 가이드 링(10)에 의해 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 회전되지 않고 확실히 직진 가이드 될 수 있다. 도 79 내지 도 82에 도시된 바와같이, 직선 가이드 구조의 본 실시예는 각각의 직진 가이드 키(10c)의 길이가 광축 방향으로 캠 링(11)의 길이보다 작으므로, 종래의 직진 가이드 구조보다 클 수 없다.
캠 링(11)내에 위치한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 제 2 직진 가이드 링(10)사이의 지지구조는 상기에서 설명하였다. 캠 링(11)의 외부에 위치한 제 2 외측 배럴(13)과 제 1 외측 배럴(12) 사이의 지지구조를 아래에서 설명한다.
캠 링(11)과 제 1 외측 배럴(12)은 렌즈 배럴 축(Z0)을 중심으로 동심으로 배열되어 있다. 제 1 외측 배럴(12)은 제 1 외측 배럴(12)로부터 반경방향 안쪽으로 돌출한 3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31)와 캠 링(11)의 외측 외주면상에 형성된 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b)의 맞물림에 의해 소정의 이동방식으로 광축 방향으로 이동한다. 도 90 내지 도 100은 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b)과 3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31) 사이의 위치관계를 도시하고 있다. 도 90 내지 도 100에서, 제 1 외측 배럴(12)은 일점쇄선으로 도시되어 있 고, 제 2 외측 배럴(13)은 이점쇄선으로 도시되어 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 캠 링(11)의 외주면에 형성되어 있는 각각의 외측 캠 홈(11b)의 일방의 단부(전방 단부)에는, 캠 링(11)의 전방 단부 표면에서 개구하고 있는 전방 단부 개방 영역(11b-X)이 구비되어 있고, 그 타방의 단부(후방 단부)에는, 캠 링(11)의 후방 단부 표면에서 개구하고 있는 후방 단부 개방 영역(11b-Y)이 구비되어 있다. 따라서, 각각의 외측 캠 홈(11b)의 양 단부는 개방 단부로서 각각 형성되어 있다. 각각의 외측 캠 홈(11b)의 전방 단부 개방 영역(11b-X)과 후방 단부 개방 영역(11b-Y) 사이에는, 후방 단부 개방 영역(11b-Y)으로부터 광축 방향의 전방을 향하여 경사지게 직선형으로 뻗어 있는 경사 리드 영역(11b-L)과, 경사 리드 영역(11b-L)과 전방 단부 개방 영역(11b-X) 사이에서 광축 방향 후방(도 16에 있어서는 하방)으로 만곡되어 위치하고 있는 만곡 영역(11b-Z)을 구비하고 있다. 촬영 전에 줌 렌즈의 초점 거리를 변화시키기 위한 줌작동 영역은, 각각의 외측 캠 홈(11b)의 만곡 영역(11b-Z)에 포함되어 있다.
도 94 내지 도 100에 도시된 바와 같이, 3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31)는 각각, 전방 단부 개방 영역(11b-X)을 통해서, 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b) 내에 삽입 및 그로부터 제거될 수 있다. 줌 렌즈(71)가 망원단에 세팅되어 있을 때, 각각의 캠 종동자(31)는, 도 93 및 도 99에 도시된 바와 같이, 전방 단부 개방 영역(11b-X)의 근방에 있어서의 만곡 영역(11b-Z)에 위치한다. 줌 렌즈(71)가 광각단에 세팅되어 있을 때, 각각의 캠 종동자(31)는, 도 92 및 도 98에 도시된 바와 같이, 경사 리드 영역(11b-L)의 근방에 있어서의 만곡 영 역(11b-Z)에 위치한다.
줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있는 도 90 및 도 95에 도시된 상태에 있어서, 각각의 캠 종동자(31)는 후방 단부 개방 영역(11b-Y)에 위치한다. 각각의 외측 캠 홈(11b)의 후방 단부 개방 영역(11b-Y)의 폭은, 캠 링(11)의 둘레방향으로의 경사 리드 영역(11b-L)의 폭 및 만곡 영역(11b-Z)의 폭보다 넓기 때문에, 각각의 캠 종동자(31)는 후방 단부 개방 영역(11b-Y)에서 캠 링(11)의 외주방향으로 어느 정도 이동하는 것이 허용된다. 각각의 외측 캠 홈(11b)의 후방 단부 개방 영역(11b-Y)은 캠 링(11)의 후방에서 개구하고 있지만, 캠 링(11)에는 캠 링(11)에 대한 제 1 외측 배럴(12)의 축방향 이동에 대한 후방 한계를 결정하는 적어도 하나의 스톱부가 구비되어 있기 때문에, 3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31)는 각각, 3개의 후방 단부 개방 영역(11b-Y)을 통해서, 3개로 구성된 한 세트의 캠 홈(11b)으로부터 빠지지 않는다.
보다 상세하게는, 도 16에 도시된 바와 같이, 캠 링(11)의 전방 단부에는, 광축 방향 전방으로 돌출하는 3개로 구성된 한 세트의 전방 돌출부(11f)가 상이한 둘레방향의 위치에 구비되어 있다. 캠 링(11)에 형성되어 반경방향 외측으로 돌출하는 상술한 3개로 구성된 한 세트의 외측 돌기(11g)는, 3개로 구성된 한 세트의 전방 돌출부(11f)의 광축 방향 후방에 각각 형성되어 있다. 각각의 외측 돌기(11g)에는 불연속적인 둘레방향 홈(11c)의 대응 영역이 구비되어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)는 3개의 고정 나사(32a)에 의해 3개로 구성된 한 세트의 외측 돌기(11g)에 각각 고정되어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 전방 돌출부(11f)의 전방 단부에는, 촬영 광축(Z1)에 대하여 직교하는 평면 내에 있는 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(11s-1)이 구비되어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 외측 돌기(11g)의 전방 단부에는, 촬영 광축(Z1)에 대하여 직교하는 평면 내에 있는 3개로 구성된 한 세트의 후방 스톱 표면(11s-2)이 구비되어 있다. 한편, 도 21에 도시된 바와 같이, 제 1 외측 배럴(12)의 내주면에는, 3개로 구성된 한 세트의 돌기가 구비되어 있고, 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(12s-1)은 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(11s-1)에 대향하여 대응하도록 이 돌기의 후방 단부 표면에 구비되어 있기 때문에, 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(12s-1)은 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(11s-1)과 각각 접촉할 수 있다. 제 1 외측 배럴(12)의 후방 단부에는, 3개로 구성된 한 세트의 후방 스톱 표면(11s-2)에 대응하는 3개로 구성된 한 세트의 후방 스톱 표면(12s-2)이 구비되어 있기 때문에, 3개로 구성된 한 세트의 후방 스톱 표면(12s-2)은 3개로 구성된 한 세트의 후방 스톱 표면(11s-2)과 각각 접촉할 수 있다. 각각의 전방 스톱 표면(12s-1) 및 각각의 후방 스톱 표면(12s-2)은 각각의 전방 스톱 표면(11s-1) 및 각각의 후방 스톱 표면(11s-2)에 대하여 각각 평행하다. 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(11s-1)과 3개로 구성된 한 세트의 후방 스톱 표면(11s-2) 사이의 간격은 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(12s-1)과 3개로 구성된 한 세트의 후방 스톱 표면 (12s-2) 사이의 간격과 동일하다.
줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있을 때, 각각의 전방 스톱 표면(12s-1)은 전방 스톱 표면(11s-1)의 바로 근방까지 접근하고, 한편 각각의 후방 스톱 표면(12s-2) 은 후방 스톱 표면(11s-2)의 바로 근방까지 접근하기 때문에, 제 1 외측 배럴(12)은, 도 90 및 도 95에 도시된 위치보다 더 이상 후방으로 이동하지 않는다. 줌 렌즈(71)의 렌즈 배럴 후퇴 작동에 있어서, 제 1 외측 배럴(12)은, 각각의 후방 단부 개방 영역(11b-Y)의 넓은 둘레방향의 폭으로 인해, 3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31)가 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(31)의 후방 단부 개방 영역(11b-Y)에 각각 진입할 때, 3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31)를 통한 캠 링(11)에 의한 광축 방향으로의 구동이 정지되기 때문에, 제 1 외측 배럴(12)은, 각각의 전방 스톱 표면(12s-1) 및 각각의 후방 스톱 표면(12s-2)이 전방 스톱 표면(11s-1) 및 각각의 후방 스톱 표면(11s-2)과 각각 접촉하기 바로 직전에 후방으로의 이동이 정지된다. 줌 렌즈(71)의 후퇴 상태에 있어서의 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(11s-1)과 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(12s-1) 사이의 간격은 대략 0.1㎜로 설정된다. 마찬가지로, 줌 렌즈(71)의 후퇴 상태에 있어서의 3개로 구성된 한 세트의 후방 스톱 표면(11s-2)과 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(12s-2) 사이의 간격도 대략 0.1㎜로 설정된다. 그러나, 대안의 실시예에 있어서, 제 1 외측 배럴(12)은, 전방 스톱 표면(11s-1 및 12s-1) 및 후방 스톱 표면(11s-2 및 12s-2)이 서로 접촉하도록, 관성에 의한 후퇴가 허용될 수 있다.
제 1 외측 배럴(외측 배럴)(12)의 내주면에는, 반경방향 내측으로 돌출하는 내측 플랜지(12c)가 구비되어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(12s-1)은 광축 방향으로 내측 플랜지(12c)의 전방에 위치하고 있다. 제 1 외측 배럴(12)의 내측 플랜지(12c)에는, 3개로 구성된 한 세트의 전방 돌출부(11f)가 광축 방향으로 내경 플랜지(12c)를 통과할 수 있게 하는, 3개로 구성된 한 세트의 반경방향 오목부(12d)가 각각 구비되어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(11s-1)이 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(12s-1)에 접근할 때, 3개로 구성된 한 세트의 전방 돌출부(11f)는 3개로 구성된 한 세트의 반경방향 오목부(12d)를 통해서 내측 플랜지(12c)를 통과한다.
줌 렌즈의 본 실시예에 있어서, 캠 링(11) 및 제 1 외측 배럴(12) 각각의 광축 방향 전방부 및 후방부에는, 한 세트의 전방 스톱 표면(11s-1 또는 12s-1) 및 한 세트의 후방 스톱 표면(11s-2 또는 12s-2)이 구비되어 있지만, 캠 링(11) 및 제 1 외측 배럴(12) 각각에는, 한 세트의 전방 스톱 표면 또는 한 세트의 후방 스톱 표면 중 하나만 구비되어 캠 링(11)에 대한 제 1 외측 배럴(12)의 축방향 이동에 대한 후방 한계를 결정할 수도 있다. 이와는 반대로, 캠 링(11) 및 제 1 외측 배럴(12) 각각에는, 한 세트 이상의 스톱 표면이 구비될 수도 있다. 예를 들면, 전방 스톱 표면(11s-1 및 12s-1) 및 후방 스톱 표면(11s-2 및 12s-2)에 추가하여, 2개의 인접하는 전방 돌출부(11f) 사이에 각각 형성되어 있는 3개의 전방 단부 표면(11h)이 내측 플랜지(12c)의 후방 표면(12h)과 접촉할 수 있게 만들어져 캠 링(11)에 대한 제 1 외측 배럴(12)의 축방향 이동에 대한 후방 한계를 결정할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 전방 돌출부(11f)는 후방 표면(12h)과 접촉하지 않는다는 것을 주목해야 한다.
3개의 외측 캠 홈(11b) 각각에 있어서, 렌즈 배럴 조립 분해 영역으로서 기능하는 전방 단부 개방 영역(11b-X)을 제외한 나머지 전체 영역은, 줌작동 영역 및 렌즈 배럴 후퇴 영역을 포함하는 렌즈 배럴 작동 영역으로서 기능한다. 즉, 줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있는 도 90 및 도 95에 도시된 외측 캠 홈(11b)에 있어서의 캠 종동자의 위치(즉, 후방 단부 개방 영역(11b-Y))로부터, 줌 렌즈(71)가 망원단에 세팅되어 있는 도 93 및 도 99에 도시된 위치까지의 3개의 외측 캠 홈(11b) 각각의 특정 영역은, 줌작동 영역 및 렌즈 배럴 후퇴 영역을 포함하는 렌즈 배럴 작동 영역으로서 기능한다. 줌 렌즈의 본 실시예에 있어서, 각각의 외측 캠 홈(11b)의 후방 단부 개방 영역(11b-Y)은 캠 링(11)의 후방에서 개구하는 개구로서 형성되어 있다. 이러한 구조로 인해, 각각의 후방 단부 개방 영역(11b-Y) 후방의 캠 링(11)의 부분에, 소정의 두께를 갖는 후방 단부 벽을 형성할 필요가 없고, 그래서, 광축 방향으로의 캠 링(11)의 길이가 짧아진다. 캠 홈이 형성되어 있는 종래의 캠 링에 있어서, 각각의 캠 홈의 작동 영역의 적어도 종단부(일방의 단부가 캠 홈에 캠 종동자의 삽입을 위한 개방 단부인 경우, 타방의 단부)는 폐쇄 단부로서 형성되어야 하고, 이를 위해 캠 링은 각각의 캠 홈의 작동 영역의 종단부를 폐쇄하기 위해 소정의 두께를 갖는 단부 벽을 가질 필요가 있다. 줌 렌즈의 본 실시예의 캠 링(11)에 있어서는, 이러한 종류의 단부 벽이 형성될 필요가 없고, 이는 캠 링(11)을 소형화하는데 유리하다.
각각의 외측 캠 홈(11b)의 후방 단부를 후방 단부 개방 영역(11b-Y)과 같은 개방 단부로 형성할 수 있는 이유는, 캠 링(11)에 대한 제 1 외측 배럴(12)의 축방향 이동에 대한 후방 한계가, 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b) 및 3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31)와는 독립적으로 구비되어 있는 전방 스톱 표면(11s-1 및 12s-1) 및 후방 스톱 표면(11s-2 및 12s-2)에 의해 결정되기 때문이다. 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b) 및 3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31)와는 독립적으로 작동하는 전방 및 후방 스톱 표면(11s-1, 12s-1, 11s-1 및 11s-2)과 같은 스톱 표면을 캠 링(11) 및 제 1 외측 배럴(12)에 형성함으로써, 각각의 캠 종동자(31)가 외측 캠 홈(11b)으로부터 맞물림해제되어야 할 경우, 각각의 캠 종동자(31)가 후방 단부 개방 영역(11b-Y)을 통해서 외측 캠 홈(11b)에 재맞물림할 수 없게 될 가능성이 제거된다.
3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31)가 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b)의 후방 단부 개방 영역(11b-Y)에 각각 위치할 때, 줌 렌즈(71)는 도 10에 도시된 후퇴 상태에 있기 때문에 줌 렌즈(71)의 광학 요소는 엄밀한 위치 정밀도가 요구되지 않는다. 이러한 이유로 인해, 각각의 후방 단부 개방 영역(11b-Y)이 넓은 둘레방향의 폭을 가지고 있어서 각각의 캠 종동자(31)가 후방 단부 개방 영역(11b-Y)에 느슨하게 맞물려 있더라도 실질적인 문제는 없다. 역으로 말하면, 캠 종동자(31)가 느슨하게 맞물리는 것이 허용되는, 각각의 외측 캠 홈(11b)의 렌즈 배럴 작동 영역의 렌즈 배럴 후퇴 영역이, 외측 캠 홈(11b)의 종단부에 형성되어 있고, 또한 각각의 외측 캠 홈(11b)의 전체 캠 궤적은 그 종단부가 광축 방향으로 외측 캠 홈(11b)의 최후방 위치에 위치되도록 결정되어 있기 때문에, 각각의 외측 캠 홈(11b)의 렌즈 배럴 작동 영역의 렌즈 배럴 후퇴 영역은 후방 단부 개방 영역(11b-Y)과 같은 개방 단부로서 형성되어 있을 수 있다.
캠 종동자(31)가 느슨하게 맞물려 있는 후방 단부 개방 영역(11b-Y)으로부터 각각의 캠 종동자(31)를 외측 캠 홈(11b)의 경사 리드 영역(11b-L)까지 신뢰성있게 이동시키기 위해서, 캠 링(11)에는, 상이한 둘레방향의 위치에, 3개로 구성된 한 세트의 베벨 리드 표면(11t)이 구비되어 있고, 한편 제 1 외측 배럴(12)에는, 상이한 둘레방향의 위치에, 3개로 구성된 한 세트의 베벨 리드 표면(12t)이 구비되어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 베벨 리드 표면(11t)은 3개로 구성된 한 세트의 전방 돌출부(11f) 상의 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(11s-1)과 접하도록 형성되어 있기 때문에, 3개로 구성된 한 세트의 베벨 리드 표면(11t) 및 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(11s-1)은 각각 3개로 구성된 한 세트의 연속 표면으로 된다. 제 1 외측 배럴(12)에는, 상이한 둘레방향의 위치에, 각각 대체적으로 이등변 삼각형 형상인 3개로 구성된 한 세트의 후방 단부 돌출부(12f)가 구비되어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(12a)는 3개로 구성된 한 세트의 후방 단부 돌출부(12f) 상에 각각 형성되어 있다. 각각의 후방 단부 돌출부(12f)의 2개의 동일면 중 하나는 3개로 구성된 베벨 리드 표면(12t) 중 하나로서 형성되어 있다. 도 95 내지 도 100에 도시된 바와 같이, 각각의 베벨 리드 표면(11t) 및 각각의 베벨 리드 표면(12t)은 경사 리드 영역(11b-L)과 평행하게 뻗어 있다.
줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있는 도 90 및 도 95에 도시된 상태에 있어서, 3개의 내측 플랜지(12c) 각각의 가장자리(ED1)는, 둘레방향으로, 인접하는 베벨 리드 표면(11t)에 대향하도록 위치하고 있고, 또한 3개로 구성된 외측 돌기(11g) 각각의 가장자리(ED2)는, 둘레방향으로, 인접하는 베벨 리드 표면(12t)에 대향하도록 위치하고 있다. 추가적으로, 도 90 및 도 95에 도시된 동일한 상태에 있어서, 각 각의 내측 플랜지(12c)의 가장자리(ED1)는 인접하는 베벨 리드 표면(11t)으로부터 약간 이격되어 있고, 한편 각각의 외측 돌기(11g)의 각각의 가장자리(ED2)도 인접하는 베벨 리드 표면(12t)으로부터 약간 이격되어 있다. 도 90 및 도 95에 도시된 이러한 상태에 있어서, 렌즈 배럴 전진 방향(도 91 및 도 96에 있어서의 상방)으로의 캠 링(11)의 회전은 각각의 베벨 리드 표면(11t)이 인접하는 내측 플랜지(12c)의 가장자리(ED1)와 접촉하게 하고, 동시에, 도 91 및 도 96에 도시된 바와 같이, 각각의 베벨 리드 표면(12t)이 외측 돌기(11g)의 가장자리(ED2)와 접촉하게 한다. 따라서, 3개의 가장자리(ED1) 및 3개의 가장자리(ED2)가 3개의 베벨 리드 표면(11t) 및 3개의 베벨 리드 표면(12t)과 각각 떨어져 있는 도 95에 도시된 상태로부터, 3개의 가장자리(ED1) 및 3개의 가장자리(ED2)가 3개의 베벨 리드 표면(11t) 및 3개의 베벨 리드 표면(12t)과 각각 접촉하고 있는 도 96에 도시된 상태까지의 캠 링(11)의 회전의 초기 단계에서는, 각각의 캠 종동자(31)는 캠 링(11)의 둘레방향으로 후방 단부 개방 영역(11b-Y) 내에서 독자적으로 이동하기 때문에, 제 1 외측 배럴(12)은 캠 링(11)의 회전에 의해 캠 링(11)에 대하여 광축 방향으로 이동하지 않는다.
3개의 가장자리(ED1) 및 3개의 가장자리(ED2)가 3개의 베벨 리드 표면(11t) 및 3개의 베벨 리드 표면(12t)과 각각 접촉하고 있는 도 91 및 도 96에 도시된 상태에 있어서, 각각의 캠 종동자(31)는 외측 캠 홈(11b)의 경사 리드 영역(11b-L)의 삽입 단부에 위치하고 있다. 캠 링(11)의 추가의 회전은 각각의 가장자리(ED1)가 베벨 리드 표면(11t) 위를 미끄럼 이동하게 하는 동시에, 각각의 가장자리(ED2)가 베벨 리드 표면(12t) 위를 미끄럼 이동하게 하기 때문에, 제 1 외측 배럴(12)은 3개의 가장자리(ED1) 및 3개의 가장자리(ED2)의 3개의 베벨 리드 표면(11t) 및 3개의 베벨 리드 표면(12t) 상에서의 미끄럼 이동에 따라 3개의 베벨 리드 표면(11t)에 의해 캠 링(11)에 대하여 전방으로 가압된다. 각각의 베벨 리드 표면(11t) 및 각각의 베벨 리드 표면(12t)은 경사 리드 영역(11b-L)에 대하여 평행하게 뻗어 있기 때문에, 3개의 베벨 리드 표면(11t)을 통한 캠 링(11)의 회전에 의해 제 1 외측 배럴(12)에 작용되는 힘은 각각의 캠 종동자(31)가 그 후방 단부 개방 영역(11b-Y)으로부터 외측 캠 홈(11b)의 경사 리드 영역(11b-L) 내로 이동하게 한다. 도 97에 도시된 바와 같이, 각각의 캠 종동자(31)가 외측 캠 홈(11b)의 경사 리드 영역(11b-L) 내로 완전히 진입한 후, 각각의 베벨 리드 표면(11t) 및 각각의 베벨 리드 표면(12t)은 가장자리(ED1) 및 가장자리(ED2)로부터 각각 맞물림해제되고, 이에 따라 제 1 외측 배럴(12)은 3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31)와 3개로 구성된 한 세트의 외측 캠 홈(11b)의 맞물림으로 인해서만 광축 방향으로 직진 가이드된다.
따라서, 도 10에 도시된 후퇴 상태로부터 시작되는 줌 렌즈(71)의 렌즈 배럴 전진 작동에 있어서, 캠 링(11) 및 제 1 외측 배럴(12)에, 그 기능이 3개의 경사 리드 영역(11b-L)의 기능과 유사한, 3개의 베벨 리드 표면(11t) 및 3개의 베벨 리드 표면(12t)을 형성하고, 또한, 제 1 외측 배럴(12)에, 그 기능이 3개의 캠 종동자(31)의 기능과 유사한, 3개의 가장자리(ED1) 및 3개의 가장자리(ED2)를 형성함으로써, 각각의 캠 종동자(31)가 후방 단부 개방 영역(11b-Y) 내에 느슨하게 맞물려 있는 도 95에 도시된 바와 같은 상태로부터이더라도, 각각의 캠 종동자(31)를 외측 캠 홈(11b)의 경사 리드 영역(11b-L) 내로 정확하게 진입시켜 그 안에서 만곡 영역(11b-Z)을 향하여 이동할 수 있게 할 수 있다. 이것은 줌 렌즈(71)가 오동작하는 것을 방지한다.
줌 렌즈의 본 실시예에 있어서, 캠 링(11) 및 제 1 외측 배럴(12) 각각에는 3개로 구성된 한 세트의 베벨 리드 표면(11t 또는 12t)이 구비되어 있지만, 캠 링(11) 및 제 1 외측 배럴(12) 중 하나에만 3개로 구성된 한 세트의 베벨 리드 표면(11t 또는 12t)이 구비될 수도 있고, 또는 캠 링(11) 및 제 1 외측 배럴(12) 각각에 3개로 구성된 한 세트 이상의 베벨 리드 표면(11t 또는 12t)이 구비될 수도 있다.
도 101은, 줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있는 도 95에 도시된 구성의 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 95에 도시된 요소와 유사한 도 101에 도시된 요소는 동일한 참조 부호에 '이 부가되어 있다.
각각의 외측 캠 홈(11')의 각각의 경사 리드 영역(11b-L')의 후방 단부에는, 도 95에 도시된 캠 링(11)의 후방 단부 개방 영역(11b-Y) 대신에 후방 단부 개구(11b-K)가 구비되어 있다. 각각의 후방 단부 개방 영역(11b-Y)과는 달리, 각각의 후방 단부 개구(11b-K)는 외측 캠 홈(11b)의 간단한 단부 개구로서 형성되어 있다. 줌 렌즈가 광각단에 세팅되어 있는 상태에서 렌즈 배럴 후퇴 작동을 수행하면, 각각의 캠 종동자(31')는 경사 리드 영역(11b-L') 내에서 후방(도 101의 우측 방향)으로 이동하고, 다음에 각각의 캠 종동자(31')는 줌 렌즈가 후퇴위치에 도달 한 시점에서 후방 단부 개구(11b-K)를 통해서 외측 캠 홈(11b')으로부터 벗어난다. 각각의 캠 종동자(31')가 후방 단부 개구(11b-K)를 통해서 외측 캠 홈(11b')으로부터 벗어나면, 제 1 외측 배럴(12')은 3개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(31')를 통한 캠 링(11')에 의한 구동이 정지되고 그래서 후방으로의 이동이 정지된다. 이 때, 각각의 전방 스톱 표면(12s-1') 및 각각의 후방 스톱 표면(12s-2')이 전방 스톱 표면(11s-1') 및 후방 스톱 표면(11s-2')에 대하여 바로 근방에 각각 위치하기 때문에, 제 1 외측 배럴(12')은 후방으로 그 이상 이동하는 것이 방지된다. 그러므로, 각각의 캠 종동자(31')가 후방 단부 개구(11b-K)를 통해서 외측 캠 홈(11b')으로부터 벗어나더라도, 제 1 외측 배럴(12')은 후방으로 무제한으로 이동하는 것이 방지된다. 도 95에 도시된 실시예와 유사한 도 101에 도시된 본 실시예에 있어서, 줌 렌즈의 후퇴 상태에 있어서 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(11s-1')과 3개로 구성된 한 세트의 전방 스톱 표면(12s-1') 사이의 간격은 대략 0.1㎜ 인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 줌 렌즈의 후퇴 상태에 있어서 3개로 구성된 한 세트의 후방 스톱 표면(11s-2')과 3개로 구성된 한 세트의 후방 스톱 표면(12s-2') 사이의 간격도 대략 0.1㎜ 인 것이 바람직하다. 그러나, 대안의 실시예에 있어서, 제 1 외측 배럴(12')은, 전방 스톱 표면(11s-1' 및 12s-1') 및 후방 스톱 표면(11s-2' 및 12s-2')이 개별적으로 서로 접촉하도록, 관성에 의해 후퇴하는 것이 허용될 수 있다.
줌 렌즈의 후퇴 상태에 있어서 각각의 캠 종동자(31')가 외측 캠 홈(11b')으로부터 벗어나는 도 101에 도시된 구성에 따르면, 줌 렌즈가 후퇴위치에 있을 때, 캠 종동자를 수용하기 위해, 캠 링(11)의 각각의 후방 단부 개방 영역(11b-Y)에 대응하는 임의의 수용 영역이 각각의 외측 캠 홈(11b')에 구비되지 않아도 되기 때문에, 캠 링(11')을 더욱 소형화할 수 있다.
도 101에 도시된 후퇴 상태에 있어서, 3개의 내측 플랜지(12c')의 각각의 가장자리(ED1')는 전방 돌출부(11f')의 베벨 리드 표면(11t')과 접촉하고, 한편 3개의 외측 돌기(11g')의 각각의 가장자리(ED2')는 후방 돌출부(12f')의 베벨 리드 표면(12t')과 접촉한다. 각각의 베벨 리드 표면(11t') 및 각각의 베벨 리드 표면(12t')은 경사 리드 영역(11b-L')에 대하여 평행하게 뻗어 있다. 이러한 구조로 인해, 도 101에 도시된 후퇴 상태에서 캠 링(11')을 회전시키면, 제 1 외측 배럴(12')은 캠 링(11')에 대하여 전방으로 가압되고, 이어서 외측 캠 홈(11b')의 외측에 위치하고 있는 각각의 캠 종동자(31')는 후방 단부 개구(11b-K)로부터 외측 캠 홈(11b')의 경사 리드 영역(11b-L') 내로 이동한다. 그 후, 렌즈 배럴 전진 방향으로 캠 링(11')이 더욱 회전하면, 각각의 캠 종동자(31')는 외측 캠 홈(11b') 내의 만곡 영역(11b-Z') 내로 이동한다. 그 후 각각의 캠 종동자(31')는 외측 캠 홈(11b') 내에서 이동하여 캠 링(11')의 회전에 따라 줌작동을 수행한다. 각각의 캠 종동자(31')를 외측 캠 홈(11b')의 전방 단부 개방 영역(11b-X')까지 이동시키면, 캠 링(11')으로부터 제 1 외측 배럴(12')을 제거할 수 있다.
이상으로부터 또한 도 101에 도시된 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 줌 렌즈가 카메라 몸체 내로 후퇴될 때, 각각의 캠 종동자(31')가 후방 단부 개구(11b-K)를 통해서 외측 캠 홈(11b')으로부터 벗어나더라도, 캠 링(11')에 대한 제 1 외측 배럴(12')의 축방향 이동에 대한 후방 한계가 확실하게 결정될 수 있고, 한편 각각의 캠 종동자(31')는 외측 캠 홈(11b')의 경사 리드 영역(11b-L')에 정확하게 진입할 수 있다.
디지털 카메라(70)의 메인 스위치(도시 생략)가 오프되는 시점에서, 제 2 렌즈 프레임(6)(제 2 렌즈 그룹(LG2))을 반경방향 후퇴위치로 후퇴시키는 구조를 포함한, 도 9에 도시된 카메라 몸체(72) 내에 줌 렌즈(71)를 수용하는 줌 렌즈(71)의 구조를 이하에서 상세하게 설명한다. 이하의 설명에 있어서, "수직 방향" 및 "수평 방향"이란, 도 110의 수직 방향 및 도 111의 수평 방향과 같은 디지털 카메라(70)의 전방 또는 후방에서 본 수직 방향 및 수평 방향을 각각 의미한다. 추가적으로, 전/후 방향은 광축 방향(즉, 촬영 광축(Z1)에 대하여 평행한 방향)에 대응한다.
제 2 렌즈 그룹(LG2)은, 도 102에 도시된 주변 요소를 통해서 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 지지된다. 제 2 렌즈 프레임(6)에는, 원통형 렌즈 홀더부(6a), 피벗식 원통부(6b), 요동 암부(6c) 및 맞물림 돌출부(위치 제어기의 일 구성요소)(6e)가 구비되어 있다. 원통형 렌즈 홀더부(6a)는 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 직접 유지 및 지지한다. 요동 암부(6c)는 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 반경 방향으로 뻗어 원통형 렌즈 홀더부(6a)를 피벗식 원통부(6b)에 연결한다. 맞물림 돌출부(6e)는 원통형 렌즈 홀더부(6a) 상에 형성되어 요동 암부(6c)와는 반대 방향으로 뻗어 있다. 피벗식 원통부(6b)에는 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축에 대하여 평행한 방향으로 뻗어 있는 관통 구멍(6d)이 구비되어 있다. 피벗식 원통부(6b)의 전방 및 후방 단부에는, 요동 암부(6c)에 연결되는 피벗식 원통부(6b)의 부분의 전방 및 후방 쪽에서, 전방 스프링 지지부(6f) 및 후방 스프링 지지부(6g)가 각각 구비되어 있다. 전방 스프링 지지부(6f)의 전방 단부 근방의 외주면 상에는, 전방 스프링 유지 돌출부(6h)가 구비되어 있다. 후방 스프링 지지부(6g)의 후방 단부 근방의 외주면 상에는, 후방 스프링 유지 돌출부(6i)가 구비되어 있다. 피벗식 원통부(6b)의 외주면 상에는, 요동 암부(6c)와는 반대 방향으로 뻗어 있는 위치 제어 암(6j)이 구비되어 있다. 위치 제어 암(6j)에는 제 1 스프링 맞물림 구멍(6k)이 구비되어 있고, 요동 암부(6c)에는 제 2 스프링 맞물림 구멍(6p)이 형성되어 있다(도 118 내지 도 120 참조).
제 2 렌즈 프레임(6)에는, 요동 암부(6c)로부터 광축 방향 후방으로 돌출하는 후방 돌출부(6m)가 구비되어 있다. 후방 돌출부(6m)의 후방 단부에는, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축, 즉 촬영 광축(Z1)에 대하여 직교하는 평면 내에 있는 접촉면(6n)이 구비되어 있다. 광 차폐 링(9)은 도 104, 도 105, 도 128 및 도 129에 도시된 바와 같이 고정되어 있지만, 접촉면(6n)은 광축 방향으로 제 2 렌즈 그룹 광 차폐 링(9) 후방에 위치하고 있다. 즉, 접촉면(6n)은，광축 방향으로 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 최후방 위치 후방에 위치하고 있다.
전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)은, 수평 방향으로는 폭이 좁고 수직 방향으로는 길다란 좁은 판이다. 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)에는, 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(적어도 하나의 지지판의 일 구성요소)(36)의 위로부터 아래로의 순서로, 제 1 종방향 길다란 구멍(제 1 길다란 구멍의 일 구성요소, 관통 구멍)(36a), 피벗 구멍(36b), 캠 바 삽입 구멍(36c), 나사 삽입 구멍(지지판 고정 장치의 일 구성요소)(36d), 횡방향 길다란 구멍(제 2 길다란 구멍의 일 구성요소)(36e) 및 제 2 종방향 길다란 구멍(이동 방향 설정 장치의 일 구성요소, 제 3 길다란 구멍의 일 구성요소)(36f)이 구비되어 있다. 이들 구멍(36a 내지 36f) 전부는 광축 방향으로 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)을 관통하는 관통 구멍이다. 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)의 제 1 종방향 길다란 구멍(36a) 근방의 외주부에는, 스프링 맞물림 오목부(36g)가 구비되어 있다.
전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)과 유사하게, 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(적어도 하나의 지지판의 일 구성요소)(37)도 수평 방향으로는 폭이 좁고 수직 방향으로는 길다란 좁은 판이다. 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)에는, 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)의 위로부터 아래로의 순서로, 제 1 종방향 길다란 구멍(제 1 길다란 구멍의 일 구성요소, 관통 구멍)(37a), 피벗 구멍(지지판 고정 장치의 일 구성요소)(37b), 캠 바 삽입 구멍(37c), 나사 구멍(37d), 횡방향 길다란 구멍(제 2 길다란 구멍의 일 구성요소)(37e) 및 제 2 종방향 길다란 구멍(이동 방향 설정 장치의 일 구성요소, 제 3 길다란 구멍의 일 구성요소))(37f)이 구비되어 있다. 이들 구멍(37a 내지 37f) 전부는 광축 방향으로 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)을 관통하는 관통 구멍이다. 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)의 캠 바 삽입 구멍(37c)의 내측 가장자리에는, 가이드 키 삽입 오목부(37g)가 구비되어 있다. 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)의 관통 구멍(36a 내지 36f) 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)의 관통 구멍(37a 내지 37f)은 광축 방향으로 각각 정렬되어 있다.
고정 나사(66)에는, 나사가공된 샤프트부(66a) 및 나사가공된 샤프트부(66a)의 단부에 고정된 헤드부가 구비되어 있다. 헤드부에는, 조정 기구로서 기능하는 필립스(Phillips) 스크루 드라이버(도시 생략)의 팁이 삽입될 수 있는 크로스 슬롯(제 3 작동부)(66b)이 구비되어 있다. 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)의 나사 삽입 구멍(36d)은 고정 나사(66)의 나사가공된 샤프트부(66a)가 삽입될 수 있을 만큼의 직경을 가지고 있다. 고정 나사(66)의 나사가공된 샤프트부(66a)는 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)의 나사 구멍(37d)을 통해서 나사결합될 수 있어서 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36) 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)을 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 고정한다.
줌 렌즈(71)의 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36) 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37) 사이에는 광축 방향으로 뻗어 있는 제 1 편심 샤프트(제 1 회전 샤프트)(34X)이 구비되어 있다. 제 1 편심 샤프트(34X)에는 대직경부(34X-a)가 구비되어 있고, 대직경부(34X-a)의 전방 및 후방 단부에는 광축 방향으로 전방 및 후방으로 각각 돌출하는 전방 편심 핀(제 1 편심핀의 일 구성요소)(34X-b) 및 후방 편심 핀(제 1 편심핀의 일 구성요소)(34X-c)이 구비되어 있다. 전방 편심 핀(34X-b) 및 후방 편심 핀(34X-c)은 대직경부(34X-a)의 축에 대하여 편심되어 있는 공통 축을 가지고 있다. 전방 편심 핀(34X-b)의 전방 단부에는, 조정 기구로서 기능하는 평날 스크루 드라이버(도시 생략)의 팁이 삽입될 수 있는 오목부(제 1 작동부, 슬롯)(34X-d)가 구비되어 있다.
줌 렌즈(71)의 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)과 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37) 사이에는 광축 방향으로 뻗어 있는 제 2 편심 샤프트(제 2 회전 샤프트)(34Y)가 구비되어 있다. 제 2 편심 샤프트(34Y)의 구조는 제 1 편심 샤프트(34X)의 구조와 동일하다. 즉, 제 2 편심 샤프트(34Y)에는 대직경부(34Y-a)가 구비되어 있고, 대직경부(34Y-a)의 전방 및 후방 단부에는 광축 방향으로 전방 및 후방으로 각각 돌출하는 전방 편심 핀(제 2 편심핀의 일 구성요소)(34Y-b) 및 후방 편심 핀(제 2 편심핀의 일 구성요소)(34Y-c)이 구비되어 있다. 전방 편심 핀(34Y-b) 및 후방 편심 핀(34Y-c)은 대직경부(34Y-a)의 축에 대하여 편심되어 있는 공통 축을 가지고 있다. 전방 편심 핀(34Y-b)의 전방 단부에는, 조정 기구로서 기능하는 평날 스크루 드라이버(도시 생략)의 팁이 삽입될 수 있는 오목부(제 2 작동부, 슬롯)(34Y-d)가 구비되어 있다.
제 2 렌즈 프레임(6)을 관통하는 관통 구멍(6d)의 후방 단부의 보어 직경은 스프링 수용 대직경 구멍(6Z)(도 126 참조)을 형성하도록 증가되어 있어서 압축 코일 스프링(38)이 스프링 수용 대직경 구멍(6Z) 내에 수용된다. 전방 비틀림 코일 스프링(39) 및 후방 비틀림 코일 스프링(캠 기구의 일 구성요소)(40)은 전방 스프링 지지부(6f) 및 후방 스프링 지지부(6g)에 각각 끼워맞춤한다. 전방 비틀림 코일 스프링(39)에는 전방 스프링 단부(39a) 및 후방 스프링 단부(39b)가 구비되어 있고, 후방 비틀림 코일 스프링(40)에는 전방 고정 스프링 단부(40a) 및 후방 가동 스프링 단부(40b)가 구비되어 있다.
피벗 샤프트(33)는, 제 2 렌즈 프레임(6)의 피벗식 원통부(6b)가 피벗 샤프트(33) 상에서 반경 방향으로 유극없이 자유롭게 회전할 수 있도록, 그 후방 단부로부터 관통 구멍(6d) 내에 끼워맞춤된다. 피벗 샤프트(33)의 전방 및 후방 단부의 직경은, 피벗 샤프트(33)의 전방 및 후방 단부가 피벗 구멍(36b) 및 피벗 구멍(37b)에 끼워맞춤되어 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36) 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)에 의해 각각 지지되도록, 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)의 피벗 구멍(36b) 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)의 피벗 구멍(37b)에 대응하고 있다. 피벗 샤프트(33)가 관통 구멍(6d) 내에 끼워맞춤되어 있는 상태에서, 피벗 샤프트(33)의 축선은 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축에 대하여 평행하게 뻗어 있다. 도 113에 도시된 바와 같이, 피벗 샤프트(33)의 후방 단부 근방에는 플랜지(33a)가 구비되어 있고, 이 플랜지(33a)는 스프링 수용 대직경 구멍(6Z) 내에 삽입되어 스프링 수용 대직경 구멍(6Z) 내에 수용되어 있는 압축 코일 스프링(38)의 후방 단부와 접촉한다.
도 106 및 도 107에 명료하게 도시된 바와 같이, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 광축 방향으로 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 관통하는 관통 내측 공간(8n)을 가진 환형 부재이다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 내주면 상에는, 광축 방향으로 대략 그 중앙에, 중간 내측 플랜지(8s)가 구비되어 있다. 중간 내측 플랜지(8s)의 내측 가장자리는 제 2 렌즈 프레임(6)이 요동가능한 종방향 길다란 개구(8t)를 형성한다. 셔터 유닛(76)은, 중간 내측 플랜지(8s)의 전방 표면에 고정된다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에는, 광축 방향으로 중간 내측 플랜지(8s)의 후방의 내주면에, 제 2 렌즈 프레임(6)의 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 외주면의 형상에 대응하는, 반경방향 외측(도 111에서는 상방향)으로 오목한 제 1 반경방향 오목부(8q)가 구비되어 있기 때문에, 원통형 렌즈 홀더부(6a)는 반경방향 오목부(8q)에 부분적으로 진입할 수 있다. 또한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에는, 중간 내측 플랜지(8s)의 후방의 내주면에, 제 2 렌즈 프레임(6)의 맞물림 돌출부(6e)의 외측 가장자리의 형상에 대응하는, 반경방향 외측으로 오목한 제 2 반경방향 오목부(8r)(도 111 및 도 112 참조)가 구비되어 있기 때문에, 맞물림 돌출부(6e)는 반경방향 오목부(8q)에 부분적으로 진입할 수 있다.
도 106 및 도 107에 도시된 바와 같이, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방 단부 표면(특히, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방에서 봤을 때, 종방향 길다란 개구(8t)의 우측부분 상의, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방 단부 표면의 우측부)에는, 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)이 고정되는 종방향 길다란 전방 고정 표면(지지판 고정 장치의 일 구성요소)(8c)이 구비되어 있다. 전방 고정 표면(8c)은 도 106 및 도 107에 있어서 예시 목적상 해칭되어 있다. 전방 고정 표면(8c)은 광축 방향으로 종방향 길다란 개구(8t)와 겹쳐지지 않고, 렌즈 배럴 축(20)(촬영 광축(Z1), 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축)에 대하여 직교하는 평면 내에 있다. 전방 고정 표면(8c)은 광축 방향으로 셔터 유닛(76)의 전방에 위치하고 있다. 전방 고정 표면(8c)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방으로 노출되도록 형성되어 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방 단부에는, 광축 방향 전방으로 뻗어 있는 3개로 구성된 한 세트의 연장부(8d)가 구비되어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 연장부(8d)는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방 단부로부터 전방으로 뻗어 있는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 연장부로서 형성되어 있다. 3개로 구성된 한 세트의 연장부(8d)의 외주면에는 3개로 구성된 한 세트의 전방 캠 종동자(8b-1)가 각각 형성되어 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방 단부 표면(특히, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방에서 봤을 때, 종방향 길다란 개구(8t)의 좌측부분 상의, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방 단부 표면의 좌측부)에는, 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)이 고정되는 종방향 길다란 후방 고정 표면(지지판 고정 장치의 일 구성요소)(8e)이 구비되어 있다. 후방 고정 표면(8e)은 광축 방향으로 중간 내측 플랜지(8s)에 대해 전방 고정 표면(8c)의 대향측에 전방 고정 표면(8c)에 대하여 평형하게 위치하고 있다. 후방 고정 표면(8e)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방 단부 표면의 일부로서 형성되어 있다. 즉, 후방 고정 표면(8e)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방 단부 표면과 동일 평면이다.
제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에는, 위로부터 아래로의 순서로, 제 1 편심 샤프트 지지 구멍(8f), 피벗식 원통부 수용 구멍(8g), 나사 삽입 구멍(8h) 및 제 2 편심 샤프트 지지 구멍(8i)이 구비되어 있다. 이들 구멍(8f, 8g, 8h 및 8i) 전부는, 전방 고정 표면(8c)과 후방 고정 표면(8e) 사이에서 광축 방향으로 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 관통하는 관통 구멍이다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 관통 구멍(8f, 8h 및 8i)은 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)의 관통 구멍(36a, 36d 및 36e)과 각각 정렬되어 있고, 또한 광축 방향으로 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)의 관통 구멍(37a, 37d 및 37e)과 각각 정렬되어 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에는, 피벗식 원통부 수용 구멍(8g) 내에 있어서의 그 내주면에, 광축 방향으로 뻗어 있는 키 홈(8p)이 구비되어 있다. 키 홈(8p)은 전방 고정 표면(8c)과 후방 고정 표면(8e) 사이에서 광축 방향으로 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 관통하고 있다. 제 1 편심 샤프트 지지 구멍(8f)의 직경은, 대직경부(34X-a)가 제 1 편심 샤프트 지지 구멍(8f)에 회전가능하게 끼워맞춤되도록 결정되고, 제 2 편심 샤프트 지지 구멍(8i)의 직경은, 대직경부(34Y-a)가 제 2 편심 샤프트 지지 구멍(8i)에 회전가능하게 끼워맞춤되도록 결정된다(도 113 참조). 한편, 나사 삽입 구멍(8h)의 직경은, 나사가공된 샤프트부(66a)가 나사가공된 샤프트부(66a)와 나사 삽입 구멍(8h)의 내주면 사이에 상당한 갭이 있는 상태로 나사 삽입 구멍(8h)에 삽입되도록 결정된다(도 113 참조). 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방 고정 표면(8c) 및 후방 고정 표면(8e)에는, 광축 방향으로 전방 및 후방으로 돌출하는 전방 보스(이동 방향 설정 장치의 일 구성요소, 돌출부의 일 구성요소)(8j) 및 후방 보스(이동 방향 설정 장치의 일 구성요소, 돌출부의 일 구성요소)(8k)가 각각 구비되어 있다. 전방 보스(8j) 및 후방 보스(8k)는 광축 방향으로 뻗어 있는 공통 축을 가지고 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 종방향 길다란 개구(8t)의 아래에는, 광축 방향으로 중간 내측 플랜지(8s)를 관통하는 관통 구멍(8m)이 구비되어 있기 때문에, 회전운동 규제 샤프트(35)가 종방향 길다란 개구(8t) 내로 삽입될 수 있다.
회전운동 규제 샤프트(35)에는, 대직경부(35a)가 구비되어 있고, 그 후방 단부에는 광축 방향 후방으로 돌출하는 편심 핀(35b)이 구비되어 있다. 편심 핀(35b)의 축선은 대직경부(35a)의 축선에 대하여 편심되어 있다. 회전운동 규제 샤프트(35)의 전방 단부에는, 조정 기구로서 기능하는 평날 스크루 드라이버(도시 생략)의 팁이 삽입될 수 있는 오목부(35c)가 구비되어 있다.
도 108 내지 도 112는, 도 102 내지 도 107에 도시된 상기의 조립 요소들이 조합되어 있는 상태를 다른 각도에서 도시하고 있다. 조립 요소들을 조합하는 방식은 이하에서 설명한다.
우선, 전방 비틀림 코일 스프링(39) 및 후방 비틀림 코일 스프링(40)은 제 2 렌즈 프레임(6)에 고정된다. 이 때, 전방 비틀림 코일 스프링(39)의 코일부는, 후방 스프링 단부(39b)가 피벗식 원통부(6b)와 요동 암부(6c) 사이에서 제 2 렌즈 프레임(6)의 부분과 맞물림되어 있는 상태로, 피벗식 원통부(6b)의 전방 스프링 지지부(6f) 상에 끼워맞춤된다(도 104 참조). 전방 비틀림 코일 스프링(39)의 전방 스프링 단부(39a)는, 제 2 렌즈 프레임(6)의 어떠한 부분과도 맞물리지 않는다. 후 방 비틀림 코일 스프링(40)의 코일부는, 전방 고정 스프링 단부(40a) 및 후방 가동 스프링 단부(40b)가 요동 암부(6c)의 제 2 스프링 맞물림 구멍(6p) 및 위치 제어 암(6j)의 제 1 스프링 맞물림 구멍(6k) 내에 각각 삽입되어 있는 상태로, 피벗식 원통부(6b)의 후방 스프링 지지부(6g)에 끼워맞춤된다. 전방 고정 스프링 단부(40a)는 제 2 스프링 맞물림 구멍(6p)에 고정되고, 한편 후방 가동 스프링 단부(40b)는, 도 120에 도시된 범위 "NR1" 내에서, 제 1 스프링 맞물림 구멍(6k) 내에서 이동이 허용된다. 자유 상태에 있어서, 후방 비틀림 코일 스프링(40)은, 전방 고정 스프링 단부(40a) 및 후방 가동 스프링 단부(40b)가 서로 접근하는 대향 방향으로 이동하도록 약간 가압된 상태에서, 제 2 렌즈 프레임(6)에 의해 지지되기 때문에, 후방 가동 스프링 단부(40b)는 스프링 맞물림 구멍(6k) 내의 위치 제어 암(6j)의 내측 벽면과 가압 접촉 상태에 있다(도 120 참조). 전방 비틀림 코일 스프링(39)은 전방 스프링 유지 돌출부(6h)에 의해 광축 방향으로 그 전방 단부로부터 전방 스프링 지지부(6f)에서 빠지는 것이 방지되고, 한편 후방 비틀림 코일 스프링(40)은 후방 스프링 유지 돌출부(6i)에 의해 광축 방향으로 그 후방 단부로부터 후방 스프링 지지부(6g)에서 빠지는 것이 방지된다.
전방 비틀림 코일 스프링(39) 및 후방 비틀림 코일 스프링(40)의 설치와는 별도로, 피벗 샤프트(33)는, 압축 코일 스프링(38)이 후방 스프링 지지부(6g)의 후방 단부에 형성되어 있는 스프링 수용 대직경 구멍(6z) 내에 삽입된 후에, 관통 구멍(6d) 내로 삽입된다. 이 때, 피벗 샤프트(33)의 플랜지(33a)는 후방 스프링 지지부(6g)로 진입하여 압축 코일 스프링(38)의 후방 단부와 접촉한다. 피벗 샤프트(33)의 축방향 길이는 피벗식 원통부(6b)의 축방향 길이보다 길기 때문에, 피벗 샤프트(33)의 대향 단부는 각각 피벗식 원통부(6b)의 전방 및 후방 단부로부터 돌출한다.
피벗식 원통부(6b)에 대한 상기의 설치 작동과 병행하여, 제 1 편심 샤프트(34X) 및 제 2 편심 샤프트(34Y)는 제 1 편심 샤프트 지지 구멍(8f) 및 제 2 편심 샤프트 지지 구멍(8i)에 각각 삽입된다. 도 113에 도시된 바와 같이, 제 1 편심 샤프트(34X)의 대직경부(34X-a)의 전방 단부(도 113에서 좌측 단부)의 직경은 대직경부(34X-a)의 나머지 부분의 직경보다 크고, 제 1 편심 샤프트 지지 구멍(8f)의 대응 전방 단부(도 113에서 좌측 단부)의 내경은 제 1 편심 샤프트 지지 구멍(8f)의 나머지 부분의 내경보다 크다. 마찬가지로, 제 2 편심 샤프트(34Y)의 대직경부(34Y-a)의 전방 단부(도 113에서 좌측 단부)의 직경은 대직경부(34Y-a)의 나머지 부분의 직경보다 크고, 제 2 편심 샤프트 지지 구멍(8i)의 대응 전방 단부(도 113에서 좌측 단부)의 내경은 제 2 편심 샤프트 지지 구멍(8i)의 나머지 부분의 내경보다 크다. 그러므로, 그 전방 단부(도 113에서 좌측 단부)로부터 제 1 편심 샤프트 지지 구멍(8f) 내에 삽입될 때, 제 1 편심 샤프트(34X)는, 도 113에 도시된 바와 같이, 제 1 편심 샤프트(34X)의 대직경부(34Y-a) 및 나머지 부분 사이의 계단부가 제 1 편심 샤프트 지지 구멍(8f)의 대직경 전방 단부의 바닥부와 접촉하는 시점에서, 제 1 편심 샤프트 지지 구멍(8f) 내로 그 이상 삽입되는 것이 방지된다. 마찬가지로, 그 전방 단부(도 113에서 좌측 단부)로부터 제 2 편심 샤프트 지지 구멍(8i) 내에 삽입될 때, 제 2 편심 샤프트(34Y)는, 도 113에 도시된 바와 같이, 제 2 편심 샤프트(34Y)의 대직경부(34Y-a)와 나머지 부분 사이의 계단부가 제 2 편심 샤프트 지지 구멍(8i)의 대직경 전방 단부의 바닥부와 접촉하는 시점에서, 제 2 편심 샤프트 지지 구멍(8i) 내로 그 이상 삽입되는 것이 방지된다. 이 상태에서, 전방 편심 핀(34X-b) 및 전방 편심 핀(34Y-b)은 전방 고정면(8c)으로부터 광축 방향 전방으로 돌출하고, 한편 후방 편심 핀(34X-c) 및 후방 편심 핀(34Y-c)은 후방 고정면(8e)으로부터 광축 방향 후방으로 돌출하고 있다.
계속하여, 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36) 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)은 전방 고정면(8c) 및 후방 고정면(8e)에 각각 고정되고, 한편 피벗식 원통부(6b)의 전방 스프링 지지부(6f)의 전방 단부로부터 돌출하는 피벗 샤프트(33)의 전방 단부는 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)의 피벗 구멍(36b) 내에 끼워맞춤되고, 동시에 피벗 샤프트(33)의 후방 단부는 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)의 피벗 구멍(37b) 내에 끼워맞춤 된다. 이 때, 전방 고정면(8c)으로부터 전방으로 돌출하는 전방 편심 핀(34X-b), 전방 편심 핀(34Y-b) 및 전방 보스(8j)는 제 1 종방향 길다란 구멍(36a), 횡방향 길다란 구멍(36e) 및 제 2 종방향 길다란 구멍(36f) 내로 각각 삽입되고, 또한, 후방 고정면(8e)으로부터 돌출하는 후방 편심 핀(34X-c), 후방 편심 핀(34Y-c) 및 후방 보스(8k)는 제 1 종방향 길다란 구멍(37a), 횡방향 길다란 구멍(37e) 및 제 2 종방향 길다란 구멍(37f) 내로 각각 삽입된다. 전방 편심 핀(34X-b)은 제 1 종방향 길다란 구멍(36a) 내에서 그 길이 방향(도 110에서 수직 방향)으로는 이동 가능하고 그 폭방향(도 110에서 수평 방향)으로는 이동 불가능하고, 전방 편심 핀(34Y-b)은 횡방향 길다란 구멍(36e) 내에 서 그 길이 방향(도 110에서 수평 방향)으로는 이동 가능하고 그 폭방향(도 110에서 수직 방향)으로는 이동 불가능하고, 그리고 전방 보스(8j)는 제 2 종방향 길다란 구멍(36f) 내에서 그 길이 방향(도 110에서 수직 방향)으로는 이동 가능하고 그 폭방향(도 110에서 수평 방향)으로는 이동 불가능하다. 마찬가지로, 후방 편심 핀(34X-c)은 제 1 종방향 길다란 구멍(37a) 내에서 그 길이 방향(도 111에서 수직 방향)으로는 이동 가능하고 그 폭방향(도 111에서 수평 방향)으로는 이동 불가능하고, 후방 편심 핀(34Y-c)은 횡방향 길다란 구멍(37e) 내에서 그 길이 방향(도 111에서 수평 방향)으로는 이동 가능하고 그 폭방향(도 111에서 수직 방향)으로는 이동 불가능하고, 그리고 후방 보스(8k)는 제 2 종방향 길다란 구멍(37f) 내에서 그 길이 방향(도 111에서 수직 방향)으로는 이동 가능하고 그 폭방향(도 111에서 수평 방향)으로는 이동 불가능하다.
마지막으로，고정 나사(66)의 나사가공된 샤프트부(66a)는 나사 삽입 구멍(36d)와 나사 삽입 구멍(8h)내로 삽입되고, 나사 구멍(37d)를 통해 나사결합되어, 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)과 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)을 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 고정한다. 이 상태에서, 고정 나사(66)가 나사 구멍(37d)내에 결합되어 있는 상태로 고정 나사(66)를 조이면 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)과 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)이 각각 전방 고정면(8c)과 후방 고정면(8e)에 대하여 눌려져, 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)과 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)은, 전방 고정면(8c)과 후방 고정면(8e)의 광축 방향 사이의 간격에 대응하는 간격을 가진 상태에서 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 고정된다. 그 결과，제 1 편심 샤프트(34X)와 제 2 편심 샤프트(34Y)가 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)과 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)에 의해 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)으로부터 빠지는 것이 방지된다. 피벗식 원통부(6b)의 전방 단부는, 피벗 샤프트(33)의 플랜지(33a)가 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)과 접촉하여 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)을 넘어 후방으로 이동하는 것이 방지되기 때문에, 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)에 대하여 가압되게 되어, 피벗 샤프트(33)는 후방 스프링 지지부(6g)의 스프링 수용 대직경 구멍(6z) 내에서 압축되는 압축 코일 스프링(38)의 스프링력에 의해 광축 방향 전방으로 가압된다. 이는 제 2 렌즈 프레임(6)의 광축 방향 위치를 이동 프레임(8)에 대하여 유지시킨다. 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)이 제 2 렌즈 이동 프레임(8)에 고정되어 있는 상태에서는, 가이드 키 삽입 오목부(37g)는 키 홈(8p)과 광축 방향으로 연통된다(도 112 참조).
전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 고정된 후에, 전방 비틀림 코일 스프링(39)의 전방 스프링 단부(39a)는 스프링 맞물림 오목부(36g) 내로 위치된다. 전방 비틀림 코일 스프링(39)의 후방 스프링 단부(39b)는 상술한 바와 같이 피벗식 원통부(6b)와 요동 암부(6c) 사이의 제 2 렌즈 프레임(6)과 맞물려져 있다. 전방 스프링 단부(39a)를 스프링 맞물림 오목부(36g) 내로 위치시키면, 전방 비틀림 코일 스프링(39)이 비틀려져, 그에 따라 제 2 렌즈 프레임(6)이 제 2 렌즈 프레임(6)의 전방에서 보았을 때 반시계 방향(도 114에서 보았을 때 반시계방향)으로 피벗 샤프트(33)를 중심으로 회전하도록 가압된다.
제 2 렌즈 프레임(6)의 설치와는 별도로，회전운동 규제 샤프트(35)가 관통 구멍(8m)의 전방 단부로부터 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 관통 구멍(8m)에 삽입된다. 관통 구멍(8m) 내의 내주면은 회전운동 규제 샤프트(35)가 도 108 및 도 109에 표시된 회전운동 규제 샤프트(35)의 위치로부터 관통 구멍(8m) 내로 더 삽입되는 것을 방지하도록 형성된다. 회전운동 규제 샤프트(35)가 관통 구멍(8m) 내로 적당히 삽입되어 있는 상태에서, 도 109에 도시된 바와 같이 회전운동 규제 샤프트(35)의 편심 핀(35b)이 관통 구멍(8m)의 후방 단부로부터 후방으로 돌출한다.
제 2 렌즈 프레임(6)이 상술한 방식으로 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 적절히 장착된 상태에서는，제 2 렌즈 프레임(6)은 피벗 샤프트(33)를 중심으로 요동할 수 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 피벗식 원통부 수용 구멍(8g)은, 제 2 렌즈 프레임(6)이 요동할 때, 피벗식 원통부(6b)와 요동 암부(6c)가 피벗식 원통부 수용 구멍(8g) 내의 내측 가장자리와 간섭하지 않도록，충분히 크다. 피벗 샤프트(33)는 촬영 광축(Z1) 및 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축과 평행하게 뻗어있기 때문에, 제 2 렌즈 프레임(6)이 요동할 때, 제 2 렌즈 그룹(LG2)은, 그 광축이 촬영 광축(Z1)과 평행하게 유지되면서 피벗 샤프트(33)를 중심으로 요동한다. 피벗 샤프트(33)를 중심으로 하는 제 2 렌즈 프레임(6)의 회전영역의 한쪽 단부는 도 111에 도시된 바와 같이 맞물림 돌출부(6e)의 선단부의 편심 핀(35b)과의 맞물림에 의해 결정된다. 전방 비틀림 코일 스프링(39)은, 맞물림 돌출부(6e)의 선단부가 편심 핀(35b)과 접촉하게 하는 방향으로 회전하도록 제 2 렌즈 프레임(6)을 가압하 고 있다.
계속하여, 셔터 유닛(76)이 도 108 내지 도 112에 도시된 서브 조립을 얻도록 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 고정된다. 도 108 내지 도 112로 부터 알 수 있는 바와 같이，셔터 유닛(76)은 중간 내측 플랜지(8s)의 전방부에 고정된다. 셔터 유닛(76)이 중간 내측 플랜지(8s)의 전방부에 고정되어 있는 이 상태에서, 전방 고정면(8c)은 셔터 유닛(76)내의 셔터(S) 및 조정가능한 조리개(A)의 광축 방향 전방에 위치된다. 제 2 렌즈 프레임(6)의 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 전방부는 수직방향으로 길다란 개구(8t) 내에 위치되고, 또한 도 111 및 도 112에서 볼 수 있는 바와 같이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 대한 제 2 렌즈 프레임(6)의 위치 변화와 상관 없이 셔터 유닛(76)의 직후방에 위치된다.
제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 제 2 직진 가이드 링(10)이 서로에 대하여 커플링되어 있는 상태에서, 셔터 유닛(76)으로부터 뻗어있는 플렉시블 PWB(77)가 도 125에 도시된 바와 같이 설치된다. 상술한 바와 같이, 제 2 직진 가이드 링(10)의 넓은 직진 가이드 키(10c-W)는 넓은 가이드 홈(8a-W) 내에 맞물림된다. 렌즈 배럴 축(ZO)의 반경방향에 있어서의 플렉시블 PWB(77), 넓은 가이드 홈(8a-W) 및 넓은 직진 가이드 키(10c-W)는 줌 렌즈(71)의 원주방향에 있어서 동일 위치에 위치된다. 즉, 플렉시블 PWB(77), 넓은 가이드 홈(8a-W) 및 넓은 직진 가이드 키(10c-W)는 광축 방향에 수직한 반경방향으로 정렬된다. 도 125에 도시된 바와 같이, 플렉시블 PWB(77)는 셔터 유닛(77) 측으로부터 차례로 제 1 직선부(77a), 루프 형상 만곡부(77b), 제 2 직진부(77c) 및 제 3 직선부(77d)를 포함하고 있다. 플렉시블 PWB(77)의 만곡은 넓은 직진 가이드 키(10c-W)의 전방 단부 근처의 제 2 직진부(77c)와 제 3 직선부(77d) 사이에 형성되어 있다. 셔터 유닛(76) 측(도 125에서 보았을 때 좌측)으로부터, 먼저 제 1 직선부(77a)가 셔터 유닛(76)으로부터 광축 방향 후방으로 뻗어있고, 계속해서 플렉시블 PWB(77)는, 루프 형상 만곡부(77b)가 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방 단부 근처에 형성되고 또한 제 2 직진부(77c)가 넓은 직진 가이드 키(10c-W)의 내면을 따라 광축 방향 전방으로 뻗어 있도록 반경방향 바깥쪽으로 만곡되어 전방으로 뻗어 있다. 계속해서, 플렉시블 PWB는, 제 3 직선부(77d)가 넓은 직선 가이드 키(10c-W)의 외면을 따라 광축방향 후방으로 뻗어 있도록, 반경방향 바깥쪽으로 만곡되어 후방으로 뻗어 있다. 계속해서, 제 3 직선부(77d)의 선단부(플렉시블 PWB의 선단부)는 반경방향 관통 구멍(10d)을 관통하여 후방으로 뻗어있고, 또한 구멍(22q)(도 4 및 도 40 참조)을 관통하여 고정 배럴(22)의 외측까지 뻗어, 주 회로판(도시 생략)을 통해 제어 회로(140)에 접속된다. 제 3 직진부(77d)는 양면 테이프(도시 생략)와 같은 고정 수단에 의해 넓은 직진 가이드 키(10c-W)의 외측 표면에 부분적으로 고정되어, 루프 형상 만곡부(77b)의 크기는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 제 2 직진 가이드 링(10) 사이의 상대 축방향 이동에 따라 변할 수 있게 된다.
제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 후방에 위치되는 AF 렌즈 프레임(51)은 차광성 재료로 되어 있고, 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c), 제 1 암부(51d) 및 제 2 암부(51e)를 구비하고 있다. 제 1 암부(51d)와 제 2 암부(51e)는 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 반경방향 반대측에 위치된다. 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)는 광축 방향으로 제 1 암부(51d)와 제 2 암부(51e)의 전방에 위치된다. 한 쌍의 AF 가이드 샤프트(52, 53)가 각각 내부에 끼워지는 한 쌍의 가이드 구멍(51a, 52a)은 각각 제 1 암부(51d)와 제 2 암부(51e) 상에 형성된다. 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)는 대략 정방형의 단면(51c1)과, 4 개의 측면(51c3，51c4，51c5 및 51c6)를 포함하고 있는 박스 형상(직사각형 링 형상)으로 형성되어 있다. 전방 단면(51c1)은 촬영 광축(Z1)과 직교하는 평면에 놓여져 있다. 4 개의 측면(51c3, 51c4, 51c5 및 51c6)은 전방 단면(51c1)의 4 개의 측부로부터, CCD 화상 센서(60)를 향해 대략 촬영 광축(Z1)에 평행한 방향으로 후방으로 뻗어 있다. 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 후방 단부는 로-패스 필터(LG4) 및 CCD 화상 센서(60)를 향해 개방된 개방 단부로서 형성되어 있다. 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)는 중심이 촬영 광축(Z1)과 일치하는 원형 개구(51c2)를 그것의 전방 단면(51c1) 상에 구비하고 있다. 제 3 렌즈 그룹(LG3)은 원형 개구(51c2) 내부에 위치된다. 제 1 암부(51d)와 제 2 암부(51e)는 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)로부터 서로 멀어지는 반경방향의 반대방향으로 뻗어 있다. 보다 상세하게는, 도 130에 도시된 바와 같이 제 1 암부(51d)는 AF 렌즈 프레임(51)의 전방에서 보았을 때 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 코너에서 2개의 측면(51c3, 51c6) 사이에 반경방향의 우하 방향으로 뻗어 있는 한편, 제 2 암부(51e)는 AF 렌즈 프레임(51)의 전방에서 보았을 때 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 또다른 코너에서 2개의 측면(51c4, 51c5) 사이에 반경방향의 좌상 방향으로 뻗어 있다. 도 128 및 도 129에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 암부(51d)는 2개의 측면(51c3, 51c6) 사이의 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 코너의 후방 단부에 고정되어 있는 한편, 제 2 암부(51e)는 2개의 측면(51c4, 51c5) 사이의 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 코너의 후방 단부에 고정되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 암부(51d)와 제 2 암부(51e)의 반경방향 외향 단부는 고정 배럴(22)의 원통형 벽(22k)의 반경방향 외측에 위치되어 있다. 한 쌍의 가이드 구멍(51a, 52a)는 각각 원통형 벽(22k)의 외측에 위치된 제 1 암부(51d)와 제 2 암부(51e)의 반경방향 외측 단부 상에 형성되어 있다. 따라서, 가이드 구멍(51a) 내에 끼워져 있고 AF 렌즈 프레임(51)을 광축 방향으로 높은 위치 정밀도를 가지고 가이드하기 위한 주 가이드 샤프트로서 기능하는 AF 가이드 샤프트(52)는 원통형 벽(22k)의 외측에 위치되는 동시에, 가이드 구멍(51b) 내에 헐겁게 끼워져 AF 렌즈 프레임(51)을 광축 방향으로 2차적으로 가이드 하기 위한 보조 가이드 샤프트로서 기능하는 AF 가이드 샤프트(53) 역시 원통형 벽(22k)의 외측에 위치된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 원통형 벽(22k)은 원주상 다른 위치에 제공된 2개의 반경방향 돌출부(22t1, 22t2)를 그것의 외주면 상에 구비하고 있다. 샤프트 지지 구멍(22v1)이 반경방향 돌출부(22t1)의 후방면 상에 형성되어 있다. 마찬가지로, 샤프트 지지 구멍(22v2)이 반경방향 돌출부(22t2)의 후방면 상에 형성되어 있다. CCD 홀더(21)는 그것의 전방면 상에 각각 광축 방향으로 샤프트 지지 구멍(22v1, 22v2)에 대향하는 2개의 샤프트 지지 구멍(21v1, 21v2)을 구비하고 있다. AF 가이드 샤프트(52)의 전방 단부 및 후방 단부는 각각 샤프트 지지 구멍(22v1)과 샤프트 지지 구멍(21v1)에 의해 지지된다(그것들에 고정된다). AF 가이드 샤프트(53)의 전방 단부 및 후방 단부는 각각 샤프트 지지 구멍(22v2)과 샤 프트 지지 구멍(21v2)에 의해 지지된다(그것들에 고정된다).
원통형 벽(22k)은 AF 가이드 샤프트(52, 53)를 따라 절결되어 AF 렌즈 프레임(51)이 광축 방향으로 이동할 때 제 2 암부(51e)와 제 1 암부(51d)가 원통형 벽(22k)과 간섭하는 것을 방지하는 2개의 절결부(22m, 22n)(도시 생략)를 구비하고 있다. 도 122 및 도 130에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 가이드 구멍(51a, 52a)은 촬영 광축(Z1)의 반경방향 반대측에 위치되고, 그에 따라 한 쌍의 AF 가이드 샤프트(52, 53)는 촬영 광축(Z1)의 반경방향 반대측에 위치된다.
AF 렌즈 프레임(51)는, 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)가 CCD 홀더(21)의 전방면 상에 형성된 필터 홀더부(21b)(도 10 참조)와 접촉하게 되는 지점(AF 렌즈 프레임(51)의 축방향 이동의 후방 한계점)까지 광축 방향 후방으로 이동할 수 있다. 다시 말해, CCD 홀더(21)는 AF 렌즈 프레임(51)의 축방향 이동의 후방 한계점을 결정하는 스톱면(필터 홀더부(21b)의 전방면)을 포함하고 있다. 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)가 필터 홀더부(21b)와 접촉하고 있는 상태에서, CCD 홀더(21)로부터 전방으로 돌출한 위치 제어 캠 바(21a)의 전방 단부는 AF 렌즈 프레임(51)의 광축 방향 전방에 위치된다(도 121, 도 123 및 도 124 참조). 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)의 캠-바 삽입 구멍(36c)과 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)의 캠-바 삽입 구멍(37c)는 위치 제어 캠 바(21a)의 축선 상에 위치되어 있다. 즉, 캠-바 삽입 구멍(36c), 캠-바 삽입 구멍(37c) 및 위치 제어 캠 바(21a)는 광축 방향으로 정렬되어 있다.
도 103 및 도 104에 도시된 바와 같이, 위치 제어 캠 바(21a)는, 그것의 전 방 단부에 광축 방향에 대하여 경사진 상술한 후퇴 캠 면(21c)을 구비하고 있고, 또한 위치 제어 캠 바(21a)의 내측 가장자리를 따라 후퇴 캠 면(21c)으로부터 광축 방향 후방으로 뻗어 있는 후퇴 위치 유지면(21d)을 구비하고 있다. 위치 제어 캠 바(21a)가 전방으로부터 보여지고 있는 도 118 내지 도 120 및 도 122에서 볼 수 있는 바와 같이, 위치 제어 캠 바(21a)는 촬영 광축(Z1)의 대략 반경방향으로 임의의 폭을 가지고 있다. 후퇴 캠 면(21c)은 대략 후퇴 캠 면(21c)의 폭방향을 따라 위치 제어 캠 바(21a)의 반경방향 내측으로부터 반경방향 외측으로(즉, 촬영 광축(Z1)에 가까운 측으로부터 촬영 광축(Z1)에서 먼 측으로)의 방향으로 전방으로 경사져 있는 경사면으로서 형성되어 있다. 다시 말해, 후퇴 캠 면(21c)은 촬영 광축으로부터 멀어지는 방향으로 전방으로 경사져 있는 경사면으로서 형성되어 있다. 도 118 내지 도 120에서는, 후퇴 캠 면(21c)은 설명을 위해 해칭되어 있다. 또한, 위치 제어 캠 바(21a)는, 위치 제어 캠 바(21a)가 제 2 렌즈 프레임(6)의 피벗식 원통부(6b)와의 간섭하는 것을 방지하도록，위치 제어 캠 바(21a)의 상면과 하면이 각각 오목면과 볼록면이 되도록 형성되어 있다. 다시 말해, 위치 제어 캠 바(21a)는 제 2 렌즈 프레임(6)의 피벗 샤프트(33)를 중심으로 중심맞춤된 부분 원통으로서 형성되어 있고, 후퇴 캠 면(21c)은 이 원통의 외주(가장자리면) 상에 형성되어 있는 선단면이다. 위치 제어 캠 바(21a)는 그것의 하면 상에 광축 방향으로 뻗어있는 가이드 키(21e)를 구비하고 있다. 가이드 키(21e)는, 위치 제어 캠 바(21a)의 후방 단부로부터 위치 제어 캠 바(21a)의 전방 단부 뒤의 중간 지점까지 뻗어 있다. 그러므로, 가이드 키(21e)의 어떤 부분도 위치 제어 캠 바(21a)의 전방 단 부 근처에는 형성되어 있지 않다. 가이드 키(21e)는 광축 방향으로 가이드 키 삽입 오목부(37g) 내로 들어가는 것이 허용되는 단면 형상을 가지도록 형성되어 있다.
제 2 렌즈 그룹(LG2), 제 3 렌즈 그룹(LG3) 및 제 2 렌즈 프레임(6)을 그것의 반경방향 후퇴위치로 후퇴시키는 구조를 포함하는 상술한 후퇴 구조에 의해 지지되는 다른 관련 요소의 동작이 아래에 설명된다. 광축 방향에 있어서의 CCD 홀더(21)에 대한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 위치는, 복수의 내측 캠 홈(11a)(11a-1 및11a-2)의 캠 궤적에 의한 캠 링(11)의 축방향의 이동과, 캠 링(11) 자신의 축방향의 이동의 합성에 의해 결정된다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은, 줌 렌즈(71)가 도 9에서 촬영 광축(Z1) 위쪽에 도시된 바와 같이 대략 광각단에 설정되어 있을 때 CCD 홀더(21)로부터 가장 멀리 위치되고, 줌 렌즈(71)가 도 10에 도시된 바와 같이 후퇴상태에 있을 때 CCD 홀더(21)에 가장 가까이 위치된다. 제 2 렌즈 프레임(6)은 최전방 축방향의 위치(광각단)로부터 최후방 축방향의 위치(후퇴위치)까지의 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방 이동을 이용함으로써 반경방향 후퇴위치로 후퇴된다.
광각단과 망원단 사이의 줌동작 영역에서는, 제 2 렌즈 프레임(6)은 여전히 맞물림 돌출부(6e)의 선단부와 회전운동 규제 샤프트(35)의 편심 핀(35b)의 맞물림에 의해 고정위치에 유지된다. 이 때, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축은, 촬영 광축(Z1)과 일치하여, 제 2 렌즈 프레임(6)은 그것의 촬영위치에 있다. 제 2 렌즈 프레임(6)이 도 111에 도시된 바와 같이 그것의 촬영위치에 있을 때, 위치 제어 암(6j)의 일부분과 후방 비틀림 코일 스프링(40)의 후방 가동 스프링 단부(40b)는 캠-바 삽입 구멍(37c)을 통해 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방부와 대면한다.
디지털 카메라(70)의 메인 스위치가 줌 렌즈(71)의 촬영대기 상태에서 오프되면, 제어 회로(140)가 AF 모터(160)를 렌즈 배럴 후퇴방향으로 구동시켜，도 121, 도 123 및 도 124에 도시된 바와 같이 AF 렌즈 프레임(51)을 그것의 최후방 위치(후퇴위치)로 CCD 홀더(21)를 향해 후방으로 이동시킨다. 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)는, 전방 단면(51c1) 근처에서 그것의 내부에 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 유지한다. 제 3 렌즈 그룹(LG3) 바로 뒤의 공간은 4 개의 측면(51c3，51c4，51c5 및 51c6)에 의해 둘러싸인 개방 공간으로서 제공되어 있기 때문에, AF 렌즈 프레임(51)이 최후방 위치로 후퇴될 때, CCD 홀더(21)(필터 홀더부(21b))에 의해 지지되는 로-패스 필터(LG4) 및 CCD 화상 센서(60)가 제 3 렌즈 그룹(LG3) 바로 뒤의 공간내로 진입할 수 있어, 제 3 렌즈 그룹(LG3)과 로-패스 필터(LG4) 사이의 간격을 감소시킨다. AF 렌즈 프레임(51)이 도 10에 도시된 바와 같이 최후방 위치에 있는 상태에서는, 위치 제어 캠 바(21a)의 전방 단부가 광축 방향에 있어서 AF 렌즈 프레임(51)의 전방에 위치된다.
계속하여, 제어 회로(140)는 렌즈 배럴 후퇴 방향으로 줌 모터(150)를 구동시켜서，전술한 렌즈 배럴 후퇴 동작을 수행한다. 줌 렌즈(71)의 광각단을 초과하여 렌즈 배럴 후퇴 방향으로 줌 모터(150)를 계속 구동하면, 3개로 구성된 한 세트의 롤러 종동자(32)와 3개로 구성된 관통 슬롯(14e)의 각각의 맞물림으로 인해, 캠 링(11)이 렌즈 배럴 축(ZO)을 중심으로 회전하면서 광축 방향 후방으로 이동한다. 도 17에 도시된 복수의 내측 캠 홈(11a)과 복수의 캠 종동자(8b) 사이의 관계로 부터 알 수 있는 바와 같이，제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 줌 렌즈(71)가 광각단에 있을 때보다도 줌 렌즈(71)가 후퇴위치에 있을 때 캠 링(11)에 대하여 광축 방향으로 줌 렌즈(71)의 전방에 더 가까이 위치되지만, 렌즈 배럴 후퇴 동작에 있어서는 캠 링(11) 내에서의 캠 링(11)에 대한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방 이동량보다도 고정 배럴(22)에 대한 캠 링(11)의 후방 이동량이 더 크기 때문에, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 CCD 홀더(21)에 근접하게 된다.
제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 제 2 렌즈 프레임(6)과 함께 후퇴 이동을 계속하면, 위치 제어 캠 바(21a)의 전방 단부가 캠-바 삽입 구멍(37c) 내로 들어간다(도 105 참조). 상술한 바와 같이，위치 제어 암(6j)과 후방 비틀림 코일 스프링(40)의 후방 가동 스프링 단부(40b)는 도 111에 도시된 바와 같이 캠-바 삽입 구멍(37c)을 통해 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방부와 대면한다. 도 118은 이때의 위치 제어 암(6j)，후방 가동 스프링 단부(40b) 및 위치 제어 캠 바(21a) 사이의 줌 렌즈(71)의 전방부로부터 본 위치 관계를 도시하고 있다. 후방 가동 스프링 단부(40b)는 촬영 광축(Z1)의 반경방향에 있어서 위치 제어 암(6j)(제 1 스프링 맞물림 구멍(6k)의 형성을 위해 형성된 돌출부는 제외함)보다도 위치 제어 캠 바(21a)에 더 근접하고 있다. 다른 한편, 후퇴 캠 면(21c)은 촬영 광축(Z1)으로부터 멀어지는 방향으로 전방으로 경사진 경사면으로서 형성되어 있다. 후퇴 캠 면(21c)의 최전방부는 도 118에 도시된 상태에서 후방 비틀림 코일 스프링(40)의 후방 가동 스프링 단부(40b)의 바로 뒤에 위치되어 있다. 도 118에 도시된 위치 관계를 유지하면서 제 2 렌즈 프레임(6)이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 함께 CCD 홀더(21)를 향해 후방 이동을 계속하면, 후퇴 캠 면(21c)은 제 2 렌즈 프레임(6)의 위치 제어 암(6j)이 아니라 후방 가동 스프링 단부(40b)와 접촉하게 된다. 도 123은，후방 가동 스프링 단부(40b)가 후퇴 캠 면(21c)과 접촉하게 되기 직전의 제 2 렌즈 프레임(6)의 위치를 도시하고 있다.
후방 가동 스프링 단부(40b)가 후퇴 캠 면(21c)과 접촉을 유지한 상태에서 제 2 렌즈 프레임(6)이 제 2 렌즈 그룹 프레임(8)과 함께 더 후방 이동하면, 후방 가동 스프링 단부(40b)는 후퇴 캠 면(21c)의 형상에 따라 도 118에서 보여지는 바와 같이 시계방향으로 후퇴 캠 면(21c) 상에서 슬라이딩하게 된다. 후방 가동 스프링 단부(40b)의 이 시계방향 회전력은 전방 고정 스프링 단부(40a)를 통해 제 2 렌즈 프레임(6)에 전달된다. 후방 비틀림 코일 스프링(40)의 스프링력(세기)는, 전방 고정 스프링 단부(40a)와 후방 가동 스프링 단부(40b)가 더 가압되어 반대방향으로 이동하여 도 118 내지 도 120에 도시된 상태보다 더 서로 접근하게 되는 일 없이, 전방 고정 스프링 단부(40a)를 통해 후방 가동 스프링 단부(40b)로부터 제 2 렌즈 프레임(6)으로 토크를 전달할 수 있도록 결정되어 있다. 즉，후방 비틀림 코일 스프링(40)의 탄성 복원력은, 전방 비틀림 코일 스프링(39)이 제 2 렌즈 프레임(6)을 촬영위치에 유지할 때의 전방 비틀림 코일 스프링(39)의 탄성 복원력보다 더 크게 결정되어 있다.
후방 비틀림 코일 스프링(40)을 통해 후퇴 캠 면(21c)으로부터 회전력을 받 을 때, 제 2 렌즈 프레임(6)은, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후퇴 이동에 따라，도 111에 도시된 촬영위치에서 도 112에 도시된 반경방향 후퇴위치를 향해，전방 비틀림 코일 스프링(39)의 스프링력에 대하여 피벗 샤프트(33)를 중심으로 하여 회전한다. 제 2 렌즈 프레임(6)의 이 회전과 함께, 후방 비틀림 코일 스프링(40)의 후방 가동 스프링 단부(40b)는 도 118에 도시된 위치로부터 도 119에 도시된 위치로 후퇴 캠 면(21c) 상을 슬라이딩한다. 제 2 렌즈 프레임(6)이 도 112에 도시된 반경방향 후퇴위치까지 회전하면, 후방 가동 스프링 단부(40b)는 후퇴 캠 면(21c)으로부터 퇴피 위치 유지면(21d)으로 이동하여 퇴피 위치 유지면(21d)과 맞물려진다. 그 이후에는, 제 2 렌즈 프레임(6)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후퇴 이동에 의해 반경방향 후퇴위치로의 방향으로 피벗 샤프트(33)를 중심으로 회전되지 않는다. 제 2 렌즈 프레임(6)이 도 112에 도시된 바와 같이 반경방향 후퇴위치에 유지되어 있는 상태에서는, 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 외주부가 반경방향 오목부(8q) 내로 진입하는 한편，맞물림 돌출부(6e)의 외주부가 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 제 2 반경방향 오목부(8r) 내로 진입한다.
제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴위치에 도달한 후에, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 도 10에 도시된 후퇴위치에 도달할 때까지 계속해서 후방으로 이동한다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 이 후방 이동 중에, 제 2 렌즈 프레임(6)은, 후방 가동 스프링 단부(40b)가 후퇴 캠 면(21c)과 맞물림되어 유지되는 반경방향 후퇴위치에 유지된 상태에서, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 함께 도 124에 도시된 위치까지 후방으로 이동한다. 이 때, 위치 제어 캠 바(21a)의 전 방 단부는 캠-바 삽입 구멍(36c)과 피벗식 원통부 수용 구멍(8g)을 관통하여 캠-바 삽입 구멍(37c)로부터 전방으로 돌출한다.
도 10 및 도 124에 도시된 바와 같이, 줌 렌즈(71)의 후퇴 상태에서는, 제 2 렌즈 프레임(6)의 원통형 렌즈 홀더부(6a)가 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 바로 위쪽의 공간으로 이동되어 있고，전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)는, 줌 렌즈(71)의 촬영대기시에는 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 위치되어 있는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 내의 공간으로 이동하고，제 3 렌즈 그룹(LG3)이 셔터 유닛(76)의 바로 뒤에 위치된다. 또한, 로-패스 필터(LG4)와 CCD 화상 센서(60)는 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 후방 이동에 의해 후방부로부터 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c) 내로 진입하고, 그에 따라, 도 9와 도 10의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 3 렌즈 그룹(LG3)과 로-패스 필터(LG4) 사이의 간격과 제 3 렌즈 그룹(LG3)과 CCD 화상 센서(60) 사이의 간격이 줌 렌즈(71)의 촬영대기 상태에서보다 줌 렌즈(71)의 후퇴 상태에서 더 작다. 즉, 줌 렌즈(71)의 후퇴 상태에 있어서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)은, 제 3 렌즈 그룹(LG3)，로-패스 필터(LG4) 및 CCD 화상 센서(60)가 위치되어 있는 공간의 반경방향 외측의 공간에 위치된다. 하나 이상의 가동 광학 요소가 광축 방향을 따라서만 이동되는 복수의 광학 요소를 포함하고 있는 종래의 촬영 렌즈 배럴에 있어서는, 촬영 렌즈 배럴의 길이를 모든 복수의 광학 요소의 두께의 합계치보다 짧게 만드는 것이 불가능하다. 하지만, 줌 렌즈(71)의 수용 구조에 의하면, 촬영 광축(Z1) 상에 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 수용하기 위한 공간을 확보하는 것이 실질적으로 불필요하다. 이는 줌 렌즈(71)의 길이를 줌 렌즈(17)의 모든 복수의 광학 요소의 두께의 합계치보다 짧게 만드는 것을 가능하게 해준다.
본 실시예의 줌 렌즈에서는, AF 렌즈 프레임(51)은 그 형상과 지지 구조에 있어서 줌 렌즈(71)를 카메라 몸체(72) 내에 높은 공간절약의 방식으로 후퇴시키는 것을 가능하게 해주는 여러가지 특징을 가지고 있다. 그와 같은 특징들을 아래에 상세히 설명한다.
AF 렌즈 프레임(51)을 높은 위치 정밀도를 가지고 광축 방향으로 가이드하는 주 가이드 샤프트로서 기능하는 AF 가이드 샤프트(52)와 AF 가이드 샤프트를 광축 방향으로 2차적으로 가이드하는 보조 가이드 샤프트로서 기능하는 AF 가이드 샤프트(53)는 고정 배럴(22)의 원통형 벽(22k) 바깥쪽의 촬영 광축(Z1)의 반경방향 반대측에 위치된다(어떠한 줌 렌즈(71)의 가동 렌즈 그룹과도 간섭되지 않는 위치). AF 렌즈 프레임(51)의 이러한 구조는, AF 가이드 샤프트(52)와 AF 가이드 샤프트(53) 중에 어느 것도 제 1 내지 제 3 렌즈 그룹(LG1, LG2 및 LG3) 및 로-패스 필터(LG4) 중의 하나 이상의 것과 간섭하는 장애물이 되지 않기 때문에, 줌 렌즈(71)가 카메라 몸체(72) 내로 후퇴될 때 줌 렌즈의 길이의 단축에 기여한다.
다시 말해, AF 렌즈 프레임(51)의 이러한 구조에 의하면, 한 쌍의 AF 가이드 샤프트(52, 53)가 제 2 렌즈 프레임(6)과 같은 고정 배럴(22) 내에 위치된 이동 부재들에 의한 제한을 받음이 없이 자유롭게 배치될 수 있기 때문에, AF 렌즈 프레임(51)을 광축 방향으로 가이드하는 각각의 AF 가이드 샤프트(52, 53)의 유효 길이가 높은 위치 정밀도를 가지고서 광축 방향으로 AF 렌즈 프레임(51)을 가이드하기에 충분한 길이로 될 수 있다. 도 9 및 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, LCD 패널(20)은 줌 렌즈 배럴(71)의 바로 뒤에 위치되고(광축(Z1)의 후방 연장선상), 한 쌍의 AF 가이드 샤프트(52, 53)는 렌즈 배럴 축(ZO)의 반경방향에서 LCD 패널(20) 바깥쪽에 위치된다. 이런 배열은, 치수에 있어 비교적 큰 LCD 패널(20)과 간섭하게 되는 일 없이 카메라 몸체(72)의 후방부를 향해서도 길게 연장되어 있는 긴 축방향의 길이를 가진 한 쌍의 AF 가이드 샤프트(52, 53)를 성취한다. 실제로, AF 가이드 샤프트(52)의 후방 단부는 도 9에 도시된 바와 같이 카메라 몸체(72) 내에서 LCD 패널(20) 아래의 위치까지 연장되어 있다.
또한, 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 외주면, 제 1 암부(51d), 제 2 암부(51e) 및 고정 배럴(22)(AF 가이드 샤프트(52, 53))의 내주면에 의해 둘러 싸인 환형 공간이, 제 1 암부(51d)가 2개의 측면(51c3, 51c6) 사이의 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 코너의 후방 단부로부터 반경방향 바깥쪽으로 뻗어 있고, 제 2 암부(51e)가 2개의 측면(51c4, 51c5) 사이의 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 코너의 후방 단부로부터 반경방향 바깥쪽으로 뻗어 있도록 AF 렌즈 프레임(51)이 형성되어 있는 구조로 인해 확보된다. 이 환형 공간은 제 2 렌즈 그룹(LG2) 뿐만 아니라 제 1 내지 제 3 외측 배럴(12, 13 및 15)과 같은 환형 부재의 후방 단부 및 헬리코이드 링(18)도 수용하도록 사용되어, 카메라 몸체(72)의 내부 공간의 활용성을 최대화시킨다. 게다가, 이 환형 공간은 카메라 몸체(72) 내에 줌 렌즈(71)가 더 많이 후퇴되도록 하는 데 기여한다(도 10 참조). 만약 AF 렌즈 프레임(51)이 상술한 공간절약 구조를 가지지 않는다면, 예를 들어, 만약 본 실시예의 줌 렌즈와 달리 제 1 및 제 2 암부(51d, 51e) 각각이 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c) 상에 형성되어 축방 향의 중간 부분이나 축방향의 전방 단부에서부터 반경방향으로 뻗어 있다면, 제 2 렌즈 그룹(LG2)과 같은 요소들은 도 10에 도시된 그것들의 각각의 위치까지 후퇴될 수 없다.
또한, 본 실시예의 줌 렌즈에 있어서는, AF 렌즈 프레임(51)은, 제 3 렌즈 그룹(LG3)이 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)에 의해 그 전방 단부 공간에 지지되고，줌 렌즈(71)의 후퇴 상태에서는 로-패스 필터(LG4) 및 CCD 화상 센서(60)가 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 후방 공간에 수용되도록 구조되어 있다. 이는 줌 렌즈(71)의 내부 공간의 활용성을 더욱 최대화시킨다.
줌 렌즈(71)의 후퇴 상태에서 디지털 카메라(70)의 메인 스위치를 온 하면, 제어 회로(140)는 렌즈 배럴 내의 AF 모터(160)를 전진방향으로 구동시켜, 상술한 이동 부재들은 상술한 후퇴 동작에 대하여 역으로 동작한다. 캠 링(11)은 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 회전하면서 전진하고, 이와 동시에 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 제 1 외측 배럴(12)은 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 회전하는 일 없이 캠 링(11) 함께 전진한다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전진의 초기 단계에서는, 후방 가동 스프링 단부(40b)가 여전히 퇴피 위치 유지면(21d)과 맞물려져 있기 때문에, 제 2 렌즈 프레임(6)은 반경방향 후퇴위치에 유지된다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 더 전방 이동하면, 후방 가동 스프링 단부(40b)가 먼저 위치 제어 캠 바(21a)의 전방 단부에 도달하고, 다음에 퇴피 위치 유지면(21d)으로부터 맞물림해제되어 도 120에 도시된 바와 같이 후퇴 캠 면(21c)과 맞물려진다. 이 단계에서, 제 2 렌즈 프레임(6)의 원통형 렌즈 홀더부(6a)는 광축 방향에 서 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)보다 전방으로 이동하게 되어，제 2 렌즈 프레임(6)이 피벗 샤프트(33)를 중심으로 촬영 위치 방향으로의 회전을 개시해도, 원통형 렌즈 홀더부(6a)는 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)와 간섭하지 않는다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 더 전방 이동하면, 후방 가동 스프링 단부(40b)가 후퇴 캠 면(21c) 상을 슬라이딩하게 되어，제 2 렌즈 프레임(6)이 전방 비틀림 코일 스프링(39)의 스프링력에 의해 반경방향 수압 위치로부터 촬영 위치로 회전운동을 시작한다.
제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 더 전방 이동하면, 먼저 후방 가동 스프링 단부(40b)가 퇴피 위치 유지면(21d)으로부터 멀어지는 방향으로(도 118에서 보았을 때 왼쪽에서 오른쪽으로) 후퇴 캠 면(21c) 상에서 계속 슬라이딩하고, 다음에 후방 가동 스프링 단부(40b)가 후퇴 캠 면(21c) 상의 소정의 지점으로 이동할 때 후방 가동 스프링 단부(40b)가 후퇴 캠 면(21c)으로부터 맞물림해제된다. 이때, 제 2 렌즈 프레임(6)의 전방으로부터 보았을 때 후방 가동 스프링 단부(40b)와 후퇴 캠 면(21c) 사이의 상대 위치는 도 118에 도시된 것에 대응된다. 그 결과，제 2 렌즈 프레임(6)은 위치 제어 캠 바(21a)의 규제로부터 완전하게 자유롭게 된다. 결론적으로, 제 2 렌즈 프레임(6)은, 맞물림 돌출부(6e)가 전방 비틀림 코일 스프링(39)의 스프링력에 의해 회전운동 규제 샤프트(35)의 편심 핀(35b)과 가압접촉되어 있는 상태에서 도 111에 도시된 바와 같이 촬영위치에 유지된다. 즉, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축이 촬영 광축(Z1)과 일치한다. 제 2 렌즈 프레임(6)은, 디지털 카메라(70)의 메인 스위치가 온 되었을 때 줌 렌즈(71)가 광각단으로 연장될 때까지, 반경방향 후퇴위치로부터 촬영 위치로의 회전을 완료한다.
줌 렌즈(71)가 도 10에 도시된 후퇴 상태로부터 도 9에 도시된 촬영대기 상태로 전환할 때，AF 렌즈 프레임(51)이 그것의 최후방 위치로부터 전방으로 이동하지만, 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)는, 도 9에 도시된 촬영대기 상태에서도 여전히 로-패스 필터(LG4) 및 CCD 화상 센서(60)의 전방부를 덮고 있어，전방 단면(51c1) 과 4 개의 측면(51c3, 51c4, 51c5 및 53c6)은 스트레이 라이트와 같은 불필요한 빛이 제 3 렌즈 그룹(LG3) 이외의 부분을 통해 로-패스 필터(LG4) 및 CCD 화상 센서(60)에 입사하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, AF 렌즈 프레임(51)의 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)는 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 지지하기 위한 부재 뿐만 아니라 줌 렌즈(71)의 후퇴 상태에서 로-패스 필터(LG4) 및 CCD 화상 센서(60)를 수용하기 위한 부재로서도 기능하고，또한 줌 렌즈(71)의 촬영대기상태에서 로-패스 필터(LG4) 및 CCD 화상 센서(60)에 입사하는 스트레이 라이트와 같은 불필요한 빛을 차단하기 위한 차광 부재로서도 기능한다.
일반적으로는, 촬영 렌즈 시스템의 가동 렌즈 그룹을 지지하는 구조는 촬영 렌즈 시스템의 광학적 성능을 저하시키지 않기 위해 정밀해야만 한다. 본 실시예의 줌 렌즈에 있어서, 제 2 렌즈 프레임(6)과 피벗 샤프트(33) 각각은 특히, 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 촬영 광축(Z1)을 따라 이동할 뿐만 아니라 반경방향 후퇴위치로 후퇴하기 위해 회전도 하도록 구동되어지기 때문에, 단순한 가동 부재의 치수 정밀도보다 몇 등급 더 높은 치수 고정밀도를 가지는 것이 요구된다. 예를 들면，셔터 유닛(셔터(S)와 조리개(A)와 같은 노출 제어 장치를 가진 것)(76)이 제 2 렌즈 그 룹 이동 프레임(8) 내부에 구비된 상태에서, 피벗 샤프트(33)에 대응하는 피벗 샤프트가 셔터 유닛(76)의 전방이나 후방에 구비되는 경우, 피벗 샤프트의 길이는 제한을 받거나, 피벗 샤프트를 캔틸레버식 피벗 샤프트로서 기능하게 한다. 그러나，피벗 샤프트(피벗 샤프트(33)와 같은)와 피벗 샤프트가 내부에 끼워지는 관통 구멍(관통 구멍(6d)와 같은)이 서로에 대하여 회전하게 해주는 최소의 간극을 확보하는 것이 필요하기 때문에, 그와 같은 간극은, 피벗 샤프트가 짧은 샤프트이거나 캔틸레버 피벗 샤프트인 경우 관통구멍의 축선이 피벗 샤프트의 축선에 대하여 기울어지는 것을 야기할 수 있다. 종래의 렌즈 지지 구조에서는 공차내에 있을 지라도, 제 2 렌즈 프레임(6)과 피벗 샤프트(33) 각각이 매우 높은 치수 정밀도를 가지는 것을 필요로 하기 때문에 그와 같은 기울어짐은, 본 실시예의 줌 렌즈에서 발생하는 것은 방지되어져야만 한다.
상술한 제 2 렌즈 프레임(6)을 위한 후퇴 구조에서는, 도 108, 도 109 및 도 113으로부터 알 수 있는 바와 같이，전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)과 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)이 광축 방향에 있어 셔터 유닛(76)의 전방과 후방에 각각 위치되어 있는 전방 고정면(8c)과 후방 고정면(8e)에 각각 고정되어 있고, 피벗 샤프트(33)가 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)과 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)의 사이에 뻗어 있도록 배치되어 있기 때문에, 피벗 샤프트(33)의 전방 단부와 후방 단부 양자는 각각 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)과 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)에 의해 지지되어 있다. 따라서, 피벗 샤프트(33)의 축선은 제 2 렌즈 프레임(6)의 관통 구멍(6d)의 축선에 대하여 쉽게 기울어지지 않는다. 게다가, 피벗 샤프트(33)를 지지하는 구조의 요소들로서 기능하는 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36), 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37) 및 피벗식 원통부 수용 구멍(8g)이 셔터 유닛(76)과 겹쳐지지 않도록 위치되어 있기 때문에, 피벗 샤프트(33)는 셔터 유닛(76)과 무관하게(셔터 유닛(76)과 간섭함이 없이) 길게 형성될 수 있다. 실제로，피벗 샤프트(33)는 그 길이가 광축 방향에 있어서의 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 길이에 근접하게 될 정도로 길어진다. 피벗 샤프트(33)의 길이에 따라, 피벗식 원통부(6b)는 광축 방향으로 길어진다. 즉，광축 방향에 있어서의 맞물림의 넓은 범위가 피벗식 원통부(6d)와 피벗 샤프트(33) 사이에 확보되어 있다. 이러한 구조로, 제 2 렌즈 프레임(6)이 피벗 샤프트(33)에 대하여 기울어질 가능성은 거의 없으며, 이는 제 2 렌즈 프레임(6)을 높은 위치결정 정밀도를 가지고 피벗 샤프트(33)를 중심으로 회전시키는 것을 가능하게 한다.
전방 고정면(8c)과 후방 고정면(8e)으로부터 돌출한 전방 보스(8j)와 후방 보스(8k)는 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)의 위치와 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)의 위치를 각각 결정하고, 전방 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36, 37)은 공통의 고정 나사(66)에 의해 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 견고하게 고정된다. 이런 구조로，전방 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36, 37)은 높은 위치결정 정밀도로 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 대하여 위치결정된다. 그러므로, 피벗 샤프트(33)도 높은 위치결정 정밀도로 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 대하여 위치결정된다.
줌렌즈의 본 실시예에서, 후방 고정면(8e)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 의 후방 단면과 동일 면으로 되어 있는 것에 대하여, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방 단면에는 전방 고정면(8c)의 전방에 3개로 구성된 한 세트의 연장부(8d)가 형성되어 있다. 즉, 전방 고정면(8c)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 최전방 단면에 형성되어 있지 않다. 그러나, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이, 3개로 구성된 한 세트의 연장부(8d)와 같은 아무런 돌출부도 갖지 않는 단순한 원통형 부재로 형성되면, 그 전방 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(26,37)은 각각 단순한 원통형 부재의 최전방 단면 및 최후방 단면에 고정될 수 있다.
상술한 제 2 렌즈 프레임(6)을 위한 후퇴 구조에서, 만약 광축 방향으로 광각단에 해당하는 위치로부터 후퇴위치까지 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 이동 범위 전체가 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치까지 제 2 렌즈 프레임(6)을 피벗 샤프트(33)를 중심으로 회전시키도록 사용되면, 제 2 렌즈 프레임(6)은 반경방향으로 후퇴위치까지의 도중에 AF 렌즈 프레임(51)의 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)와 간섭하게 될 것이다. 상술한 제 2 렌즈 프레임(6)을 위한 퇴피 구조에서는, 이러한 문제가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 제 2 렌즈 프레임(6)은 광축 방향으로 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 이동 범위보다 충분히 짧은 축방향의 이동 범위내에서 반경방향 후퇴위치로의 회전운동을 완료하고, 계속하여 제 2 렌즈 프레임(6)의 원통형 렌즈 홀더부(6a)가 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c) 바로 위의 공간까지 광축 방향 후방으로 평행 이동한다. 그러므로, 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c) 바로 위의 공간까지의 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 평행 변위를 위한 공간이 줌렌즈(71)내에 확 보되어 있어야 한다. 제 2 렌즈 프레임이 광축 방향의 짧은 이동 범위내에서 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치까지의 충분한 회전 범위를 확보하기 위해서는, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 이동 방향에 대한, 즉 광축 방향에 대하여 CCD 홀더(21)의 위치 제어 캠 바(21a)의 전방 단부상에 형성되는 후퇴 캠 면(21c)의 경사를 증가시키는 것이 필요하다. 이러한 방식으로 형성되어 있는 후퇴 캠 면(21c)이 제 2 렌즈 그룹(8)의 후방 이동시에 후방 가동 스프링 단부(40b)를 가압하는 동안, 큰 반작용력이 위치 제어 캠 바(21a)와 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 가해지고; 이러한 반작용력은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방 이동시 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 이동 방향에 대한 경사가 작은 캠 면(캠 면(21c)에 해당한다)이 후방 가동 스프링 단부(40b)를 가압하는 경우보다 크다.
위치 제어 캠 바(21a)는 고정 배럴(22)과 같은 고정 부재이고, 반면에 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 직진 가동 부재이고; 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 고정 배럴(22)에 의해 직접 가이드 되는 것은 아니고, 제 1 및 제 2 직진 가이드 링(14,10)과 같은 중간 부재를 통하여 고정 배럴(22)에 의해 간접적으로 렌즈 배럴 축(Z0)에 대하여 회전하지 않고 직진 가이드 된다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 제 2 직진 가이드 링(10)의 맞물림, 그리고 제 2 직진 가이드 링(10)과 제 1 직진 가이드 링(14)의 맞물림의 2개의 맞물림 각각에는 간극이 존재한다.
이러한 이유 때문에, 만약 위치 제어 캠 바(21a)와 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 큰 반작용력이 작용되면, 이러한 간극에 기인하여 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 CCD 홀더(21)가 렌즈 배럴 축(Z0)에 수직인 평면에서 오정렬되어, 촬 영 위치로부터 반경방향 후퇴위치까지 제 2 렌즈 프레임(6)의 후퇴 동작에 불리한영향을 주게 되는 것을 고려해야만 한다. 예를 들면, 만약 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치까지 회전될 때 만약 제 2 렌즈 프레임(6)이 피벗 샤프트(33)에 대하여 제 2 렌즈 프레임(6)의 회전 운동에 대한 원래의 반경방향 외부 한계를 초과하여 회전하면, 원통형 렌즈 홀더부(6a)가 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 내주면과 간섭될 수 있다. 마찬가지로, 만약 제 2 렌즈 프레임(6)이 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치까지 회전될 때 원래의 반경방향 외부 한계 이전에 정지하면, 즉 제 2 렌즈 프레임(6)이 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치까지 회전될 때 원래의 반경방향 외부 한계까지 회전하지 않으면, 원통형 렌즈 홀더부(6a)는 AF 렌즈 프레임(51) 및 다른 부재들과 간섭될 수 있다.
제 2 렌즈 프레임(6)이 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치까지 회전할 때, 가이드 키(21e)를 가이드 키 진입홈(37g)에 삽입하는 것에 의해 위치 제어 캠 바(21a)와 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 오정렬을 방지하므로써, 제 2 렌즈 프레임(6)을 반경방향 후퇴위치에 정확하게 유지한다(도 106 참조). 특히, 후방 비틀림 코일 스프링(40)의 후방 가동 스프링 단부(40b)와 퇴피 위치 유지면(21d)의 맞물림에 의해서 제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴위치에 유지된 상태에서 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 후퇴위치를 향하여 후퇴 과정에 있을 때, 가이드 키(21e)는 가이드 키 진입홈(37g)를 통하여 후방 단부로부터 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 키 홈(8p)에 들어간다. 가이드 키(21e)와 키 홈(8p)은 광축 방향으로 뻗어 있는 길다란 돌출부와 길다란 홈이기 때문에, 가이드 키(21e)가 키 홈(8p)에 맞물리게 될 때, 가이드 키(21e)는 광축 방향으로 키 홈(8p)에 대하여 자유롭게 이동가능하고 키 홈(8p)의 폭 방향으로 이동하는 것은 방지된다. 이러한 구조 때문에, 만약 후퇴 캠 면(21c)이 후방 가동 스프링 단부(40b)를 가압하는 동안에 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 비교적 큰 반작용력이 작용하더라도, 가이드 키(21e)와 키 홈(8p)의 맞물림에 의해 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 위치 제어 캠 바(21a)가 렌즈 배럴 축(Z0)에 수직한 평면에서 오정렬되는 것을 방지한다. 따라서, 제 2 렌즈 프레임(6)이 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치로 회전할 때 제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴위치에 정확하게 유지된다.
줌 렌즈의 본 실시예에서, 제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴위치로 회전된 후에 가이드 키(21e)가 키 홈(8p)에 맞물려지기 시작하지만, 제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴위치로 회전되기 전에 또는 제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴위치를 향하여 후퇴 이동하는 동안에 가이드 키(21e)가 키 홈(8p)에 맞물리게 할 수 있다. 요컨대, 제 2 렌즈 프레임(6)이 최종적으로 반경방향 후퇴 위치에 유지된 때에만, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 위치 제어 캠 바(21a)는 정확하게 정렬되게 된다. 가이드 키(21e)와 키 홈(8p) 사이의 맞물림 개시 타이밍은, 예를 들면, 광축 방향에서 가이드 키(21e)의 형성의 축방향 영역을 변화시키는 것에 의해 임의로 설정될 수 있다.
가이드 키(21e)와 키 홈(8p)은 각각 키 홈(8p)에 상응하는 키 홈, 가이드 키(21e)에 상응하는 가이드 키로 대체될 수 있다.
상술한 실시예에서 후퇴 캠 면(21c)을 포함하고 있는 위치 제어 캠 바(21a) 에 가이드 키(21e)가 형성되어 있지만, 가이드 키(21e)에 상응하는 요소는 위치 제어 캠 바(21a) 이외의 CCD 홀더(21)의 임의의 부분에 형성될 수 있다. 그러나, 구조적인 관점에서, 가이드 키(21e)는 후퇴 캠 면(21c)과 함께 위치 제어 캠 바(21a)에 형성되는 것이 바람직하다. 게다가, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 위치 제어 캠 바(21a)를 정확하게 정렬하기 위하여, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 통하여 제 2 렌즈 프레임(6))과 맞물릴 수 있는 맞물림 부분인 위치 제어 캠 바(21a)에 가이드 키(21e)가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 후퇴 캠 면(21c)이 후방 가동 스프링 단부(40b)를 가압하는 동안에 상술한 반작용력이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 작용할 뿐만 아니라, 제 2 렌즈 프레임(6)을 위한 퇴피 구조를 구성하는 각각의 요소의 위치 정밀도가 또한 2군 렌즈 프레임(6)의 동작 정밀도에 불리한 영향을 준다. 상술한 바와 같이, 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치까지 피벗 샤프트(33)에 대한 제 2 렌즈 프레임(6)의 회전 범위가 과도하거나 또는 불충분한 것은 바람직하지 않다. 그러나, 원통형 렌즈 홀더부(6a)와 맞물림 돌출부(6e)가 줌 렌즈(71)의 후퇴 상태에서 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 내주면에 상당히 근접되어 제 2 렌즈 프레임(6)을 위한 스페이스 절감 후퇴 구조를 성취하기 때문에(도 112 참조), 제 2 렌즈 프레임(6)을 도 112에 도시된 반경방향 후퇴 위치를 넘어 후퇴하게 하는 힘이 제 2 렌즈 프레임(6)에 가해지면, 기계적인 응력이 제 2 렌즈 프레임(6)을 위한 후퇴 구조에 가해진다. 따라서, 이러한 기계적인 응력이 제 2 렌즈 프레임(6)을 위한 후퇴 구조에 가해지는 것을 방지하는 것이 요구된다.
이러한 기계적인 응력이 제 2 렌즈 프레임(6)을 위한 후퇴 구조에 가해지는 것을 방지하기 위하여, 제 2 렌즈 프레임(6)이 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치로 후퇴할 때 후퇴 캠 면(21c) 및 퇴피 위치 유지 면(21d)과 맞물리는 부분을, 피벗식 원통부의 위치 제어 암(6j)이 아니라 후방 비틀림 코일 스프링(40)의 후방 가동 스프링 단부(40b)로 하므로써, 제 2 렌즈 프레임(6)의 다소의 이동 오차는 후방 비틀림 코일 스프링(40)의 탄성 변형에 의해 흡수된다. 상술한 바와 같이 줌 렌즈(71)의 정상적인 후퇴 동작에서 도 118 내지 도 120에 도시된 것보다 전방 고정 스프링 단부(40a)와 후방 가동 스프링 단부(40b)를 서로 반대 방향에서 접근하여 이동하도록 더 가압되는 일 없이, 후방 비틀림 코일 스프링(40)이 전방 고정 스프링 단부(40a)를 통하여 후방 가동 스프링 단부(40b)로부터 제 2 렌즈 프레임(6)까지 토크를 전달하지만, 상기한 바와같이, 후방 가동 스프링 단부(40b)를 범위(q1)에서 제 1 스프링 맞물림 구멍(6k)으로 이동하도록 허용하기 때문에, 만약 위치 제어 캠 바(21a)가 도 120에 도시된 원래의 위치로부터 약간 좌측으로 어긋나 있다면, 후방 가동 스프링 단부(40b)는 도 120에 도시된 범위(q1)내에서 도 118 내지 도 120에 도시된 후방 가동 스프링 단부(40b)보다 전방 고정 스프링 단부(40a)를 접근하는 방향으로 이동하도록 더 가압된다. 따라서, 범위(NR1)내에서 후방 가동 스프링 단부(40b)의 이러한 이동은 원래의 위치로부터 위치 제어 캠 바(21a)의 어긋남을 흡수할 수 있다. 즉, 원통형 렌즈 홀더부(6a)와 맞물림 돌출부(6e)가 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 내주면과 접촉한 상태(원통형 렌즈 홀더부(6a)의 외주부와 맞물림 돌출부(6e)의 외부 가장자리가 각각 반경방향 오목부(8q)와 제 2 반 경방향 오목부(8r)에 들어간 상태)에서 위치 제어 캠 바(21a)가 후방 가동 스프링 단부(40b)를 더욱 가압하더라도, 후방 비틀림 코일 스프링(40)의 탄성 변형에 의해서 제 2 렌즈 프레임(6)을 위한 후퇴 구조에 과도한 기계적인 응력이 가해지는 것이 방지된다.
제 2 렌즈 프레임(6)을 위한 후퇴 구조에서, 도 112에 도시된 바와 같이 제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴 위치에 존재할 때, 요동 암부(6c)의 반경방향 외측면은 넓은 가이드 홈(8a-W)의 바닥부에 인접하여 넓은 가이드 홈(8a-W)의 바닥부를 부분적으로 폐쇄하도록 위치되어 있다. 바꾸어 말하면, 피벗 샤프트(33)의 축선과 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 후퇴 광축(Z2) 사이에 뻗은 라인의 중간 위치의 반경방향 외측에 넓은 가이드 홈(8a-W)의 바닥이 형성되고, 플렉시블 PWB(77)의 일부가 넓은 가이드 홈(8a-W)에 위치되어 있다. 이러한 구조 때문에, 제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴 위치에 있을 때, 도 112에 도시한 바와같이, 요동 암부(6c)는 플렉시블 PWB(77)의 이러한 일부를 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 내측으로부터 지지한다. 도 126은 제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴 위치에 있을 때 플렉시블 PWB(77)와 제 2 렌즈 프레임(6)은 실선으로 표시되고, 동 도면에서 이점쇄선으로 표시되어 있는 것은 제 2 렌즈 프레임(6)이 촬영 위치에 있을 때의 제 2 렌즈 프레임(6)을 나타낸다. 도 126 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 요동 암부(6c)는 플렉시블 PWB(77)의 제 1 직선 형상부(77a)와 루프형 만곡부(77b)를 반경방향 외측으로 밀어냄으로써 플렉시블 PWB(77)가 반경방향 내측으로 만곡되는 것을 방지한다.
특히, 요동 암부(6c)에는 그 반경방향 외부면에 직선 평탄면(6q)이 구비되어 있고, 직선 평탄면(6q)의 바로 뒤에 경사면(6r)이 더 구비되어 있다. 후방 돌출부(6m)는 직선 평탄면(6q)의 바로 뒤의 요동 암부(6c)의 부분으로부터 광축 방향에서 후방으로 돌출되어 있다(도 105 참조). 줌 렌즈(71)의 후퇴 상태에서, 직선 평탄면(6q)은 제 1 직선 형상부(77a)를 반경방향 외측으로 밀어내고 경사면(6r)과 후방 돌출부(6m)는 루프형 만곡부(77b)를 반경방향 외측으로 밀어낸다. 경사면(6r)은 루프형 만곡부(77b)의 커브에 상응하도록 경사져 있다.
전형적인 후퇴가능한 렌즈에서, 플렉시블 PWB가 광축 방향으로 가이드되는 가동 요소와 고정 요소 사이에 뻗어 있는 경우에, 플렉시블 PWB는 가동 요소의 전체 이동 범위를 커버하도록 충분한 길이가 필요하다. 그러므로, 가동 요소의 전진량이 최소일 때, 즉 후퇴가능한 렌즈가 후퇴 상태에 있을 때, 플렉시블 PWB는 휘어지는 경향이 있다. 제 2 렌즈 그룹이 후퇴 광축(Z2)에 위치되어 후퇴하고 또한 줌 렌즈(71)의 3단계 텔레스코핑 구조를 채택하므로서 줌 렌즈(71)의 길이는 후퇴 상태에서 현저하게 감소되기 때문에, 플렉시블 PWB의 이러한 경향은 줌 렌즈의 본 실시예에서 특히 강하다. 플렉시블 PWB의 휘어진 부분이 후퇴가능한 렌즈의 내부 요소와 간섭하거나 플렉시블 PWB의 휘어진 부분이 후퇴가능한 렌즈의 내부 요소로 끼어 들어가 후퇴가능한 렌즈의 고장을 일으킬 수 있기 때문에, 후퇴가능한 렌즈에는 플렉시블 PWB와 관련된 문제가 발생하는 것을 방지하는 구조가 구비되는 것이 필요하다. 그러나, 종래의 후퇴가능한 렌즈에서 이러한 방지 구조는 복잡하다. 이것에 대하여, 본 실시예의 줌 렌즈(71)에서는, 줌 렌즈(71)가 후퇴 상태에 있을 때 플렉시블 PWB(77)가 휘어지는 경향이 있다는 관점에서, 루프형 만곡부(77b)가 반경방향 후퇴위치에 위치된 제 2 렌즈 프레임(6)에 의해서 반경방향 외측으로 밀어내어지게 되는데, 이것은 간단한 구조로 확실하게 플렉시블 PWB(77)가 휘어지는 것을 방지한다.
줌 렌즈의 본 실시예의 제 2 렌즈 프레임(6)의 퇴피 구조에서, 제 2 렌즈 프레임(6)이 피벗 샤프트(33)에 대하여 회전하면서 광축 방향으로 후방으로 이동하기 때문에, 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치까지 제 2 렌즈 프레임(6)의 이동 경로는, 촬영 광축(Z1)상의 지점(전방 지점)으로부터 전방 지점 뒤 및 촬영 광축(Z1) 위의 지점(후방 지점)까지 기울어져 뻗어 있다. 한편, AF 렌즈 프레임(51)은 오목한 경사면(51h)이 있는 전방 단부면(51c1)과 측면(51c5) 사이에 구비되어 있다. 오목한 경사면(51h)은 광축 방향의 전방으로부터 후방으로 촬영 광축(Z1)으로부터 반경방향 외측으로 경사져 있다. 전방 단부면(51c1)과 측면(51c5) 사이의 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 가장자리는 오목한 경사면(51h)을 형성하기 위하여 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 이동 경로를 따라 절결되어 있다. 게다가, 오목한 경사면(51h)은 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 외부면의 형상에 대응하는 오목면으로 형성된다.
상술한 바와 같이, 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치까지 제 2 렌즈 프레임(6)의 후퇴 이동의 개시 전에, AF 렌즈 프레임(51)은, AF 렌즈 프레임(51)(전방 돌출 렌즈 홀더부(51c))이 필터 홀더부(21b)(스톱 표면)와 접촉하는 축방향 이동의 후방 한계(즉 후퇴위치)까지 후방으로 이동한다. AF 렌즈 프레임(51)이 필터 홀더부(21b)와 접촉되어 있는 한편 제 2 렌즈 프레임(6)이 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치까지 후퇴 동작을 개시하지 않은 도 123에 도시된 상태에서, 만약 제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴위치로 피벗 샤프트(33)에 대하여 회전하면서 광축 방향 후방으로 이동을 시작하면, 우선 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 후방 단부가 기울어져 후방으로 이동하여 오목한 경사면(51h)에 접근하고, 다음에 기울어져 후방으로 더 이동하여 오목한 경사면(51h)을 스치듯이(근접하여 지나감) 지나가고 도 124에 도시된 완전 후퇴위치에 최종적으로 도달한다. 즉, 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치로 제 2 렌즈 프레임(6)의 후퇴 동작은, 경사면(51h)이 오목하게 되어 있는 만큼 광축 방향으로 AF 렌즈 프레임(51)에 더 가까운 지점에서 실행될 수 있다.
만약 오목한 경사면(51h) 또는 유사한 표면이 AF 렌즈 프레임(51)에 형성되어 있지 않다면, 원통형 렌즈 홀더부(6a)가 AF 렌즈 프레임(51)과 간섭하는 것을 피하기 위해, 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치로 제 2 렌즈 프레임(6)의 후퇴 동작은 본 실시예보다도 빠른 단계에서 완료되어야 한다. 이를 위해서는, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방 이동량을 증가시키거나 또는 CCD 홀더(22)로부터 위치 제어 캠 바(21a)의 돌출량을 증가시키는 것이 필요하고; 이것은 줌 렌즈(71)의 소형화와 상충한다. 만약 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방 이동량이 고정되어 있다면, 촬영 축방향에 대한 후퇴 캠 면(21c)의 경사를 증가시켜야 한다. 그러나, 만약 경사가 너무 크면, 후퇴 캠 면(21c)이 후방 가동 스프링 단부(40b)를 가압하는 동안에 위치 제어 캠 바(21a) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 가해지는 반작용력이 증가된다. 따라서, 제 2 렌즈 프레임(6)의 후퇴 동작시에 덜컹거림이 발생하는 것을 방지하기 위하여 후퇴 캠 면(21c)의 경사가 증가되는 것은 바 람직하지 않다. 이에 반해, 본 실시예의 줌 렌즈에서는, 오목한 경사면(51h)의 형성으로 인해 AF 렌즈 프레임(51)이 AF 렌즈 프레임(51)에 아주 근접한 지점까지 후퇴된 후에도 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치까지 제 2 렌즈 프레임(6)의 후퇴 이동이 실행될 수 있다. 그러므로, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방 이동량이 제한되더라도, 후퇴 캠 면(21c)은 광축 방향에 대하여 크게 경사져 있는 형상으로 하지 않아도 된다. 줌 렌즈(71)의 소형화와 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후퇴 이동의 원활성을 성취하는 것이 가능하다. AF 렌즈 프레임(51)과 유사하게, CCD 홀더(21)에는 오목한 경사면(51h) 뒤의 최상부 표면에 오목한 경사면(21f)이 형성되어 있고, 오목한 경사면(21f)의 형상은 오목한 경사면(51h)과 유사하다. 오목한 경사면(51h)과 오목한 경사면(21f)은 단일 경사면과 같은 형상인 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 이동 경로를 따라 연속적으로 형성된다. 본 실시예에서 AF 렌즈 프레임(51)은 광축 방향으로 가이드되는 가동 부재이지만, AF 렌즈 프레임(51)과 유사한 렌즈 프레임에는 오목한 경사면(51h)에 상응하는 오목한 경사면이 구비될 수 있으므로, AF 렌즈 프레임(51)과 유사한 렌즈 프레임이 광축 방향으로 가이드되지 않는 타입이더라도 오목한 경사면(51h)의 상술한 특징과 유사한 특징을 통합할 수 있다.
이상과 같이, 제 2 렌즈 프레임(6)의 후퇴 구조가 설계되어 있으므로, 도 123 및 124에 도시된 바와 같이 AF 렌즈 프레임(51)이 AF 렌즈 프레임(51)의 축방향 이동의 후방 한계(후퇴위치)까지 후퇴된 상태에서, 제 2 렌즈 프레임(6)은 반경방향 후퇴위치까지 반경방향 외측으로 후퇴하면서 후방으로 이동할 때 AF 렌즈 프 레임(51)과 간섭하지 않는다. 이 상태에서, 메인 스위치가 오프 되면, 제어 회로(140)는 AF 모터(160)를 구동하므로써 렌즈 배럴 후퇴 방향에서 AF 렌즈 프레임(51)을 후퇴위치 후방으로 이동한다. 그러나, 만약 메인 스위치가 오프 되어도 어떠한 원인으로 AF 렌즈 프레임(51)이 후퇴위치로 후퇴하지 않으면, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 함께 후방으로 이동하면서 반경방향 후퇴 위치를 향하여 회전하고 있는 도중의 제 2 렌즈 프레임(6)의 이동 경로와 AF 렌즈 프레임(51)이 간섭될 수 있다(도 127 및 도 129 참조).
이러한 문제가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 줌 렌즈(71)에는 2중 안전장치 구조가 구비되어 있다. 즉, 제 2 렌즈 프레임(6)에는 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 후방 단부를 넘어서 광축 방향 후방으로 돌출하는 후방 돌출부(6m)가 요동 암부(6c)에 구비되어 있고, AF 렌즈 프레임(51)에는 후방 돌출부(6m)에 대향하는 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 전방 단부면(51c1)의 부분에서, 전방 단부면(51c1)으로부터 전방으로 돌출하는 리브 형상의 길다란 돌출부(51f)가 구비되어 있다(도 123, 도 124 및 도 127 내지 도 130 참조). 도 130에 도시된 바와 같이, 길다란 돌출부(51f)는 수직으로 길게 되어 있고, 제 2 렌즈 프레임(6)이 촬영 위치로부터 반경방향 후퇴위치까지 회전시 피벗 샤프트(33)에 대한 후방 돌출부(6m)(접촉면(6n))의 회전 범위에 대응하도록 촬영 광축(Z1)과 직교하는 평면에 형성되어 있다. 후방 돌출부(6m)와 리브 형상의 길다란 돌출부(51f)가 상술한 2중 안전장치 구조의 요소이다.
2중 안전장치 구조가 구비되어 있으므로, 만약 메인 스위치가 오프될 때 AF 렌즈 프레임(51)이 후퇴위치까지 후퇴하지 않고 불완전한 후퇴위치에서 정지한 상태에서 제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴위치로 후퇴하기 시작 하더라도, 후방 돌출부(6m)의 접촉면(6n)이 AF 렌즈 프레임(51)의 리브 형상의 길다란 돌출부(51f)와 반드시 먼저 접촉한다. 따라서, 이와 같은 오작동이 발생하더라도 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 AF 렌즈 프레임(51)에 접촉하여 손상되는 것을 방지한다. 다시 말하면, 후방 돌출부(6m)의 이동 경로는 제 2 렌즈 프레임(6)의 임의의 각도 위치에서도 광축 방향으로 제 3 렌즈 그룹(LG3)과 겹치지 않기 때문에, 제 2 렌즈 프레임(6)의 후방 돌출부(6m) 이외의 어떤 부분이 제 3 렌즈 그룹(LG3)과 접촉하여 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 손상시킬 가능성은 없다. 따라서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)과 AF 렌즈 프레임(51)이 서로 접촉할 수 있는 부분은 후방 돌출부(6m)와 길다란 돌출부(51f)로 한정되기 때문에, 만약 메인 스위치가 오프될 때 AF 렌즈 프레임(51)이 불완전한 후퇴위치에서 정지하더라도 제 2 렌즈 그룹(LG2)과 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 광학 성능이 저하되는 것을 방지한다. 만약 이러한 오작동이 발생하면, 반경방향 후퇴위치로 후방으로 이동하고 회전중인 제 2 렌즈 프레임(6)이 후방 돌출부(6m)를 통하여 불완전한 후퇴위치에 정지되어 있는 AF 렌즈 프레임(51)을 강제적으로 뒤로 밀어내는 것이 가능하다.
비록 예시된 실시예에서, 접촉면(6n)과 리브 형상의 길다란 돌출부(51f)가 (적절한) 접촉면이지만, 변경 실시예는 제 2 렌즈 프레임(6)과 AF 렌즈 프레임(51)의 (적절한) 접촉면이 예시된 실시예와 다르게 적용될 수 있다. 예를 들면, 후방 돌출부(6m)와 같은 돌출부가 AF 렌즈 프레임(51)에 구비될 수 있다. 즉, 제 2 렌 즈 그룹(LG2)과 제 3 렌즈 그룹(LG3)이 서로 접촉하기 전에 상술한 돌출부및 다른 부재가 서로 접촉하는 것에 의해서 적합한 위치가 제공될 수 있다.
접촉면(6n)은 촬영 광축(Z1)과 직교하는 평면에 놓여 있고, 반면에 도 128에 도시된 바와 같이 길다란 돌출부(51f)의 전방면은 촬영 광축(Z1)의 광축과 직교하는 평면에 대하여 NR2의 각도로 기울어지는 경사 접촉면(51g)으로 형성되어 있다. 경사 접촉면(51g)은, 제 2 렌즈 프레임(6)이 촬영 위치에 있을 때의 위치로부터 제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴위치에 있을 때의 위치까지 후방 돌출부(6m)가 이동하는 방향(도 128 내지 도 130에서 보았을 때 위쪽)으로 광축 방향 후방으로 경사져 있다. 예시된 실시예와 달리, 만약 길다란 돌출부(51f)의 전방면이 접촉면(6n)과 평행한 평탄면으로 형성되면, 제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴위치로 후방으로 이동하고 회전하는 도중에 접촉면(6n)이 길다란 돌출부(51f)와 접촉하는 경우에 길다란 돌출부(51f)와 접촉면(6n) 사이에 생기는 마찰 저항이 커지므로 제 2 렌즈 프레임(6)의 원활한 이동을 방해한다. 이에 반해서, 본 실시예의 2중 안전장치 구조에 따라, 만약 제 2 렌즈 프레임(6)이 반경방향 후퇴위치로 후방으로 이동하면서 회전하는 도중에 접촉면(6n)이 길다란 돌출부(51f)와 접촉해도, 접촉면(6n)에 대해 길다란 돌출부(51f)가 경사져 있기 때문에 길다란 돌출부(51f)와 접촉면(6n) 사이에 커다란 마찰 저항이 생기지 않는다. 만약 상술한 오작동이 발생하더라도 길다란 돌출부(51f)와 접촉면(6n) 사이에 발생되는 마찰력을 경감하여 확실하게 줌 렌즈(71)를 후퇴시키는 것이 가능하다. 본 실시예의 2중 안전장치 구조에서, 도 128에 도시된 경사각(NR2)은 바람직한 경사각으로서 3도로 설정되어 있다.
오목한 경사면(51h)이 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 후방 단부에 고정된 광 차폐 링(9)과 접촉하도록 길다란 돌출부(51f)가 형성되므로, 후방 돌출부(6m)가 길다란 돌출부(51f)와 접촉하는 범위보다 더 적은 범위까지, AF렌즈 프레임(51)이 불완전한 후퇴위치에 정지하는 경우에 상술한 실시예의 2중 안전장치 구조의 경사 맞닿음 면(51g)과 동일하게 작용시킬 수 있다.
제 2 렌즈 프레임(6)의 퇴피 위치에서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축의 위치는 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 촬영 위치에 있을지라도 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축이 촬영 광축(Z1)과 정확하게 일치하지 않는 경우에는, 촬영 광축(Z1)과 직각인 평면 방향으로 조정될 수 있다. 이러한 조정은 2개의 위치결정 장치에 의해서 실행되는데: 제 1 위치결정 장치는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 대한 전방 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36, 37)의 위치를 조정하기 위한 것이고, 제 2 위치결정 장치는 제 2 렌즈 프레임(6)의 맞물림 돌출부(6e)와 회전운동 규제 샤프트(35)의 편심 핀(35b)의 맞닿음 지점을 조정하기 위한 것이다. 제 1 편심 샤프트(34X)와 제 2 편심 샤프트(34Y)는 제 1 위치결정 장치의 요소이고; 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 대한 전방 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36,37)의 위치는 제 1 편심 샤프트(34X)와 제 2 편심 샤프트(34Y)를 회전시키므로써 조정된다. 회전운동 규제 샤프트(35)는 제 2 위치결정 장치의 요소이고 맞물림 돌출부(6e)와 편심 핀(35b)의 맞물림 지점은 회전운동 규제 샤프트(35)를 회전시키므로써 조정된다.
먼저, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 대한 전방 및 후방 제 2 렌즈 프레 임 지지판(36, 37)의 위치를 조정하기 위한 제 1 위치결정 장치를 설명한다. 도 110, 도 114 및 도 115에 도시된 바와 같이, 제 1 편심 샤프트(34X)의 전방 편심 핀(34X-b)은, 제 1 종방향의 길다란 구멍(36a)내에 삽입되어, 제 1 종방향의 길다란 구멍(36a)에서 길이방향으로는 이동가능하게, 폭 방향으로는 이동 불가능하고, 한편 제 2 편심 샤프트(34Y)의 전방 편심 핀(34Y-b)은, 횡방향의 길다란 구멍(36e)의 길이방향으로는 이동가능하게, 폭 방향으로는 이동 불가능하게 횡방향의 길다란 구멍(36e)에 삽입된다. 도 110, 도 114 및 도 115에 도시된 바와 같이, 디지털 카메라(70)의 종방향에 상응하는 제 1 종방향의 길다란 구멍(36a)의 길이 방향은, 디지털 카메라(70)의 횡방향에 상응하는 횡방향의 길다란 구멍(36e)의 길이 방향과 직교한다. 이하의 설명에서, 제 1 종방향의 길다란 구멍(36a)의 길이 방향은 "Y 방향", 횡방향의 길다란 구멍(36e)의 길이 방향은 "X 방향" 이라 한다.
제 1 종방향의 길다란 구멍(37a)의 길이 방향은 제 1 종방향의 길다란 구멍(36a)의 길이 방향과 평행이다. 즉, 제 1 종방향의 길다란 구멍(37a)은 Y 방향으로 길게 뻗어 있다. 제 1 종방향의 길다란 구멍(36a)과 제 1 종방향의 길다란 구멍(37a)은 광축 방향으로 전방 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36, 37)의 대향하는 위치에 형성되어 있다. 횡방향의 길다란 구멍(37e)의 길이 방향은 횡방향의 길다란 구멍(36e)의 길이 방향과 평행이다. 즉, 횡방향의 길다란 구멍(37e)은 X 방향으로 길게 뻗어 있다. 횡방향의 길다란 구멍(36e)과 횡방향의 길다란 구멍(37e)은 광축 방향으로 전방 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36, 37)의 대향하는 위치에 형성되어 있다. 전방 편심 핀(34X-b)과 마찬가지로 후방 편심 핀(34X-c)은 제 1 종방향의 길다란 구멍(37a)에 Y 방향으로 이동가능하고 X 방향으로 이동 불가능하다. 전방 편심 핀(34Y-b)은 횡방향의 길다란 구멍(37e)에 X 방향으로 이동가능하고 Y 방향으로 이동 불가능하다.
제 1 종방향의 길다란 구멍(36a, 37a)의 쌍 그리고 횡방향의 길다란 구멍(36e, 37e)의 쌍과 마찬가지로, 제 2 종방향의 길다란 구멍(36f)의 길이 방향은 제 2 종방향의 길다란 구멍(37f)의 길이 방향에 평행이고, 제 2 종방향의 길다란 구멍(36f)과 제 2 종방향의 길다란 구멍(37f)은 광축 방향으로 전방 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36, 37)의 대향하는 위치에 형성되어 있다. 제 2 종방향의 길다란 구멍(36f, 37f)의 쌍은 제 1 종방향의 구멍(36a, 37a)의 쌍과 평행하게 뻗어 Y 방향으로 길게 되어 있다. 제 2 종방향의 길다란 구멍(36f)에 맞물리는 전방 보스(8j)는 제 2 종방향 길다란 구멍(36f)에서 Y 방향으로 이동가능하고 X 방향으로는 이동 불가능하다. 전방 보스(8j)와 마찬가지로, 제 2 종방향의 길다란 구멍(37f)에 맞물리는 후방 보스(8k)는 제 2 종방향 길다란 구멍(37f)에서 Y 방향으로 이동가능하고 X 방향으로는 이동 불가능하다.
도 113에 도시된 바와 같이, 대직경부(34X-a)는 제 1 편심 샤트프 지지 구멍(8f)에 반경방향으로 이동하지 않도록 삽입되고, 따라서 대직경부(34X-a)의 축(조정축(PX))에 대하여 회전가능하다. 마찬가지로, 대직경부(34Y-a)는 제 2 편심 샤프트 지지 구멍(8i)에 반경방향으로 이동하지 않도록 삽입되고, 따라서 대직경부(34Y-a)의 축(조정축(PY1))에 대하여 회전가능하다.
상술한 바와 같이, 전방 및 후방 편심 핀(34Y-b,34Y-c)은 대직경부(34Y-a)의 축과 편심인 공통 축을 가지고 있다. 그러므로, 조정축(PY1)에 대한 제 2 편심 샤프트(34Y)의 회전은 전방 및 후방 편심 핀(34Y-b,34Y-c)이 조정축(PY1)에 대하여 회전, 즉 조정축(PY1)에 대하여 원형 궤도로 회전하고, 따라서 전방 편심 핀(34Y-b)이 X 방향으로 이동하면서 Y 방향으로 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)을 밀어내는 동시에 후방 편심 핀(34Y-c)이 X 방향으로 이동하면서 Y 방향으로 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)을 밀어내게 된다. 이 때, 제 1 종방향의 길다란 구멍(36a)과 제 2 종방향의 길다란 구멍(36f)은 모두 Y 방향으로 길기 때문에 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)은 전방 편심 핀(34Y-b)과 전방 보스(8j)에 의해 같은 방향으로 가이드 되면서 Y 방향으로 직선으로 이동하고, 동시에 제 1 종방향의 길다란 구멍(37a)과 제 2 종방향의 길다란 구멍(37f)은 모두 Y 방향으로 길기 때문에, 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)은 후방 편심 핀(34Y-c)과 후방 보스(8k)에 의해 같은 방향으로 가이드 되면서 Y 방향으로 직선으로 이동한다. 결과적으로, 전방 고정면(8c)상의 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 대한 제 2 렌즈 프레임(6)의 위치는 Y 방향으로 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축의 위치를 조정하도록 변화한다.
상술한 바와 같이, 전방 및 후방 편심 핀(34X-b,34Y-c)은 대직경부(34X-a)의 축과 편심인 공통 축을 가지고 있다. 그러므로, 조정축(PX)에 대한 제 1 편심 샤프트(34X)의 회전은 전방 및 후방 편심 핀(34X-b,34Y-c)이 조정축(PX)에 대하여 회전, 즉 조정축(PX)에 대하여 원형 궤도로 회전하고, 따라서 전방 편심 핀(34X-b)이 Y 방향으로 이동하면서 X 방향으로 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)을 밀어내는 동시에 후방 편심 핀(34X-c)이 Y 방향으로 이동하면서 X 방향으로 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)을 밀어내게 된다. 이 때, 전방 편심 핀(34Y-b)과 후방 편심 핀(34Y-c)은 각각 횡방향의 길다란 구멍(36e)과 횡방향의 길다란 구멍(37e)에서 X 방향으로 이동 가능하지만, 제 2 종방향의 길다란 구멍(36f)이 전방 보스(8j)에 대하여 X 방향으로 이동 불가능하기 때문에 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36)은 공통 축의 근방에서 전방 및 후방 보스(8j, 8k)의 공통 축에 대체로 평행하게 뻗은 요동 축(도시 생략)에 대하여 회전하고, 동시에 제 2 종방향의 길다란 구멍(37f)이 후방 보스(8k)에 대하여 X 방향으로 이동 불가능하기 때문에 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37)은 요동 축에 대하여 회전한다. 이 요동 축의 위치는 다음의 2개의 합성 위치에 상응한데: 전방 편심 핀(34Y-b)에 대한 횡방향의 길다란 구멍(36e)의 위치와 전방 보스(8j)에 대한 제 2 종방향의 길다란 구멍(36f)의 위치 사이의 전방 합성 위치, 그리고 후방 편심 핀(34Y-c)에 대한 횡방향의 길다란 구멍(37e)의 위치와 후방 보스(8k)에 대한 제 2 종방향의 길다란 구멍(37f)의 위치 사이의 후방 합성 위치이다. 그러므로, 요동 축은 전방 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지 판(36,37)이 요동 축에 대하여 회전하는 것에 의해 자체에 평행하게 요동한다. 요동 축에 대하여 전방 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36,37)의 회전은 피벗 샤프트(33)를 X 방향으로 대체로 직선으로 이동하도록 한다. 따라서, 조정 축(PX)에서 제 1 편심 샤프트(34X)의 회전에 의해 제 2 렌즈 그룹(LG2)은 X 방향으로 이동한다.
도 116은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 대하여 전후방 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(36, 37)의 위치를 조정하기 위한 제 1 위치결정 장치의 또다른 실시예를 도시하고 있다. 이러한 제 1 위치결정 장치의 실시예는 전방 보스(8j) 및 후방 보스(8k)가 결합되는 전방 경사진 길다란 구멍(제 3 길다란 구멍의 일 구성요소)(36f') 및 후방 경사진 길다란 구멍(제 3 길다란 구멍의 일 구성요소)(37f')이 각각 제 2 종방향 길다란 구멍(36f) 및 제 2 종방향 길다란 구멍(37f) 대신에 전방 및 후방 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(36, 37)에 형성되는 것이 상기한 제 1 위치결정 장치와 다른 점이다. 전방 경사진 길다란 구멍(36f') 및 후방 경사진 길다란 구멍(37f')은 X축 및 Y축 양자에 서로 경사져 평행하게 뻗어있고, 그리고 광축방향으로 정렬되어 있다. 각각의 전방 경사진 길다란 구멍(36f') 및 후방 경사진 길다란 구멍(37f')은 X축 방향의 구성요소 및 Y축 방향의 구성요소 양자를 포함하고 있고, 조정축(PY1)에서의 제 2 편심 샤프트(34Y)의 회전은 전방 경사진 길다란 구멍(36f') 및 후방 경사진 길다란 구멍(36f')을 각각 전방 보스(8j) 및 후방 보스(8k)에 대하여 X방향으로 약간 이동하면서 Y방향으로 이동한다. 결국에는, 전방 및 후방 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(36, 37)은 Y방향으로 이동면서 각각의 하단부는 X방향으로 약간 회전한다. 다른 한편으로, 조정 축(PX)에서 제 1 편심 샤프트(34X)의 회전은 전방 및 후방 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(36, 37)을 Y방향으로 약간 이동(회전)하면서 X방향으로 이동시킨다. 따라서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축 위치는 제 1 편심 샤프트(34X)의 작동 및 제 2 편심 샤프트(34Y)의 작동의 조합에 의해 촬영 광축에 직각 평면에 놓이는 방향으로 조정될 수 있다.
제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축의 위치가 제 1 편심 샤프트(34X) 및 제 2 편심샤프트(34Y)를 작동시켜서 조정되기 전에 고정 나사(66)는 푼다. 조정 작동이 완료된 후 고정 나사(66)를 조인다. 그후에, 전방 및 후방 렌즈 프레임 지지판(36, 37)은 전방 고정면(8c) 및 후방 고정면(8e)에 단단하게 고정되어 이들 각각의 조정된 위치에 고정된다. 따라서, 피벗 샤프트(33)는 또한 조정된 위치에 유지된다. 결국, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축의 위치가 피벗 샤프트(33)의 위치에 결정되기 때문에 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축의 위치는 조정된 위치에 유지된다. 광축 위치 조정 작동의 결과로, 고정 나사(66)는 이전 위치로부터 반경방향으로 이동되는데; 그러나, 나사가공된 사프트부(66a)가 도 113에 도시된 바와 같이 나사 삽입 구멍(8h)에 느슨하게 끼워지므로 고정 나사(66)가 광축 위치 조정 작동에 의해 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 간섭할 만큼 반경방향으로 이동하지 않기 때문에 이것은 문제가 되지 않는다.
제 1 방향을 따라서 직선방향으로 이동가능한 제 1 이동 스테이지 및 제 1 방향에 수직인 제 2 방향을 따라서 직선으로 이동가능한 제 2 이동 스테이지를 결합하는 2차원 위치결정 장치는 알려져 있는데, 위치가 조정될 물체는 제 2 이동 스테이지에 장착된다. 이러한 종래의 2차원 위치결정 장치의 구조는 전체적으로 복잡하다. 이와는 달리, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 대하여 전방 및 후방 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(36, 37)의 위치를 조정하기 위해 상기 설명된 제 1 위치결정 장치는 간단한데, 각각의 전방 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(36) 및 후방 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(37)이 X축 및 Y축 양 방향으로 이동가능하도록 대응하는 단일 평평한 면(전방 고정면(8c) 또는 후방 고정면(8e))에 지지되고, 이것은 간단한 2차원 위치결정 장치를 얻기 때문이다.
비록 상기 설명된 제 1 위치결정 장치가 제 2 렌즈 프레임(6)을 지지하기 위 한 2개의 지지판(한 쌍의 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(36, 37))을 포함하고, 그리고 이것이 제 2 렌즈 프레임(6)을 지지하는 구조적 안정성을 증가시키도록 광축 방향으로 서로 이격되어 위치되더라도, 제 2 렌즈 프레임(6)이 2개의 지지판 중 오직 하나로 지지가능하다. 이러한 경우에, 제 1 위치결정 장치는 단지 하나의 지지판에만 구비된다.
그럼에도 불구하고, 상기 제 1 위치결정 장치의 실시예에서, 전방 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(36) 및 후방 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(37)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전후방 측에 배치되고, 각각의 제 1 및 제 2 편심 샤프트(34X)는 각각 한 쌍의 편심핀(34X-b, 34X-c)과 전방 및 후방 단부에 제공되고, 그리고 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 각각 한 쌍의 보스(8j, 8k)를 전방 및 후방에 구비한다. 이러한 장치로서, 편심 샤프트(34X, 34Y) 중의 하나의 회전은 한 쌍의 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(36, 37)을 단일 부품으로서 평행하게 이동시킨다. 상세하게는, 오목부(34X-d)에 결합되는 스크루 드라이버로 제 1 편심 샤프트(34X)와 회전시키는 것은 전방 및 후방 편심핀(34X-b, 34X-c)을 동일 회전방향으로 동일 회전량만큼 함께 회전되게 하여, 한 쌍의 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(36, 37)을 X방향으로 일체의 부재로서 평행하게 이동시킨다. 이와 같이, 오목부(34Y-d)에 결합되는 스크루 드라이버로 제 2 편심 샤프트(34Y)를 회전시키는 것은 전방 및 후방 편심핀(34Y-b, 34Y-c)을 동일 회전방향으로 동일 회전량 만큼 함께 회전시켜서, 한 쌍의 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(36, 37)을 Y방향으로 일체의 부재로서 평행하게 이동시킨다. 제 1 및 제 2 편심 샤프트(34X, 34Y)가 각각 오목부(34X-d, 34Y-d)에 결합되는 스크루 드라이버로 각각 회전될 때, 후방 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(37)은 휘어짐이 없이 전방 제 2 렌즈 그룹 프레임 지지판(36)의 이동을 적당하게 추종한다. 따라서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축은 제 1 위치결정 장치의 작동으로써 경사되지 않고, 이것은 고정밀도로 촬영 광축(Z1)에 수직인 평면에 놓여있는 방향으로 2차원적으로 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축의 위치를 조정가능하다.
제 1 및 제 2 편심 샤프트(34X, 34Y)가 셔터 유닛(76)의 전방 및 후방 측에 놓여진 제 1 및 제 2 편심 샤프트(34X, 34Y)사이에 지지되고 유지되기 때문에, 각각의 제 1 및 제 2 편심 샤프트(34X, 34Y)는 길이가 피벗 샤프트(33)의 길이와 같이 광축 방향으로 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 길이에 근접하도록 뻗어있다. 이것은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 경사지는 것을 방지하고, 따라서 고정밀도로 촬영 광축(Z1)에 수직인 평면에 놓여있는 방향으로 2차원적으로 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축의 위치를 조정가능하게 한다.
제 2 렌즈 프레임(6)의 결합 돌출부(6e)와 회전운동 규제 샤프트(35)의 편심핀(35b)의 결합점을 조정하기 위한 제 2 위치결정 장치를 이하 설명한다.
도 111 및 도 112에 도시한 바와 같이, 회전운동 규제 샤프트(35)의 대직경부(35a)는 관통 구멍(8m)의 후방 단부로부터 후방으로 돌출하는 편심핀(35b)으로 관통 구멍(8m)에 회전가능하게 끼워진다. 회전운동 규제 샤프트(35)의 대직경부(35a)가 관통 구멍(8m)에 대하여 스스로 회전하지 않지만, 소정량의 힘이 작용하면, 대직경부(35a)가 회전할 수 있다.
도 109에 도시한 바와 같이, 편심핀(35b)은 제 2 렌즈 프레임(6)의 맞물림 돌출부(6e)의 팁의 이동경로의 한 단부에 위치된다. 편심핀(35b)은 대직경부(35a)의 후방단부로부터 후방으로 돌출하여 편심핀(35b)의 축선은 도 117에 도시한 바와 같이 대직경부(35a)의 축선으로부터 편심된다. 따라서, 편심핀(35b)의 축선(조정축(PY2))에서의 회전은 편심핀(35b)을 조정축(PY2)에 대하여 회전하게 하여, 편심핀(35b)을 Y방향으로 이동시킨다. 회전운동 규제 샤프트(35)의 편심핀(35b)이 제 2 렌즈 프레임(6)의 촬영 위치를 결정하기 위한 요소로 작용하므로, Y방향으로 편심핀(35b)의 변위는 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 Y방향으로 이동시킨다. 따라서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축의 위치는 회전운동 규제 샤프트(35)의 작동에 의해 Y방향으로 조정될 수 있다. 따라서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축의 위치는 회전운동 규제 샤프트(35) 및 제 2 편심 샤프트(34Y)의 조합 사용에 의해 Y방향으로 조정될 수 있다. 제 2 편심 샤프트(34Y)의 조정범위가 충분하지 않는 특별한 경우에 회전운동 규제 샤프트(35)가 2차적으로 작동되는 것이 바람직하다.
도 110에 도시된 바와 같이, 제 1 편심 샤프트(34X)의 오목부(34X-d), 제 2 편심 샤프트(34Y)의 오목부(34Y-d) 및 회전운동 규제 샤프트(35)의 오목부(35c)는 모두 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방에 나타난다. 게다가, 크로스 슬롯(66b)으로 제공되는 고정 나사(66)의 헤드부는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방에 나타난다. 이러한 구조 때문에, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축의 위치는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방으로부터 상기 설명된 제 1 및 제 2 위치결정 장치로 2차원적으로 조정될 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 위치결정 장치의 모든 작동 부재는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방으로부터 접근가능하다. 다른 한편으로, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 반경방향 외측에 위치되는 제 1 외측 배럴(12)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방을 고정링(3)과 협력하여 폐쇄하도록 반경방향 안쪽으로 돌출하는 내부 플랜지(12c)를 내부 주위면에 구비한다.
도 131 및 도 132에 도시한 바와 같이, 제 1 외측 배럴(12)은 내부 플랜지(12c)를 광축방향으로 관통하는 4 개의 스크루 드라이버 삽입 구멍(12g1(제 1 관통 구멍), 12g2(관통 구멍), 12g3, 12g4(제 2 관통 구멍))을 내부 플랜지(12c)에 구비하여 오목부(34X-d, 34Y-d, 35c) 및 크로스 슬롯(66b)은 각각 제 1 외측 배럴(12)의 전방에 나타난다. 스크루 드라이버는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방으로부터 4 개의 스크루 드라이버 삽입 구멍(12g1, 12g2, 12g3, 12g4) 각각을 통해, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방으로부터 제 1 외측 배럴(12)을 제거하지않고 오목부(34X-d, 34Y-d, 35c) 및 크로스 슬롯(66b)과 결합될 수 있다. 도 2, 도 131 및 도 132에 도시한 바와 같이, 스크루 드라이버 삽입구멍(12g2, 12g3, 12g4)과 정렬되는 고정링(3)의 부분은 스크루 드라이버와 간섭하지 않도록 절결되어 있다. 4 개의 스크루 드라이버 삽입 구멍(12g1, 12g2, 12g3, 12g4)의 각각의 전방 단부는 렌즈 배리어 커버(101) 및 렌즈 배리어 커버(101) 바로 뒤에 위치되는 상기 렌즈 배리어 기구를 제거함으로써 줌 렌즈(71)의 전방에 나타난다. 이러한 구조 때문에, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축의 위치는 렌즈 배리어 기구, 즉 대체로 마지막 형태를 제외하고는 줌 렌즈(71)의 구성요소를 탈착하지 않고, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방으로부터 상기 설명한 제 1 및 제 2 렌즈 위치결정 장치로 2차원적으로 조정될 수 있다. 따라서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 편차 정도가 조립시에 공차를 벗어나더라도 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축의 위치는 최종 조립 공정에서 제 1 및 제 2 위치결정 장치로 2차원적으로 쉽게 조정될 수 있다. 이것은 조립 공정의 작업성을 향상시킨다.
디지털 카메라(70)의 주 스위치를 OFF함에 따라 카메라 몸체(72)에서 제 2 렌즈 그룹(LG2)뒤의 다른 광학 요소 및 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 수용하기 위한 구조는 위에서 설명하였다. 디지털 카메라(70)의 주 스위치를 OFF함에 따라 제 1 렌즈 그룹(LG1)을 수용하는 줌 렌즈(71)의 구조에서의 개선을 이하 상세하게 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)이 반경방향의 외부로 서로로부터 멀리 대향하는 방향으로 돌출하는 한 쌍의 대응 가이드 돌출부(2b)를 각각 한쌍의 제 1 가이드 홈(12b)에 미끄럼가능하게 끼우도록 외주면에 제공하는 한편, 제 1 외측 배럴(12)의 내부 플랜지(12c)는 촬영 광축(Z1)에 대하여 반경방향의 대향 위치에 한 쌍의 제 1 가이드 홈(12b)으로 제공된다. 오직 하나의 가이드 돌출부(2b) 및 관련 제1 가이드 홈(12b)이 도 9, 도 141 및 도 142에 도시되어 있다. 한 쌍의 제 1 가이드 홈(12b)은 촬영 광축(Z1)에 평행하게 뻗어있어서 제 1 렌즈 프레임(1) 및 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)의 조합이 한 쌍의 제 1 가이드 홈(12b)을 한 쌍의 가이드 돌출부(2b)와 결합에 의해 제 1 외측 배럴(12)에 대하여 광축 방향으로 이동가능하다.
고정링(3)은 한 쌍의 가이드 돌출부(2b)의 전방을 폐쇄하도록 2개의 고정 나 사(64)에 의해 제 1 외측 배럴(12)에 고정된다. 고정링(3)은 한 쌍의 스프링 수용부(3a)를 구비한 촬영 광축(Z1)에 대하여 반경방향의 대향한 위치에 제공하여, 한 쌍의 압축 코일 스프링(24)이 한 쌍의 스프링 수용부(3a)와 한 쌍의 가이드 돌출부(2b) 사이에 각각 압축되는 방식으로 각각 설치된다. 따라서, 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)은 한 쌍의 압축 코일 스프링(24)의 스프링력에 의해 제 1 외측 배럴(12)에 대하여 광축 방향으로 후방 가압된다.
디지털 카메라(70)의 조립 공정에 있어서, 광축 방향으로 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)에 대한 제 1 렌즈 프레임(1)의 부분이 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)의 암나사 (2a)에 대하여 수나사(1a)의 결합 위치를 변경함으로써 조정될 수 있다. 이러한 조정 작동은 도 141에 도시한 바와 같이 줌 렌즈(71)가 촬영 대기 상태로 설정되는 상태에서 실행될 수 있다. 도 141에서의 2점 쇄선은 광축 방향으로 제 1 외측 배럴(12)에 대하여 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 함께 제 1 렌즈 프레임(1)의 이동을 도시한다. 다른 한편으로, 줌 렌즈(71)가 도 10에 도시한 후퇴위치로 후퇴될 때, 제 1 렌즈 프레임(1)이 셔터 유닛(76)의 전방면과 접촉하여 더 후방으로 이동하는 것을 방지하는 지점까지 제 1 렌즈 프레임(1)이 완전 후퇴된 후 조차도, 고정링(3)과 함께 제 1 외측 배럴(12)은 제 1 렌즈 프레임(1) 및 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)에 대하여 후방으로 더욱 이동할 수 있는 한편, 한쌍의 압축코일 스프링(24)을 압축한다(도 142참조). 즉, 줌 렌즈(71)가 후퇴위치로 후퇴될 때, 제 1 외측 배럴(12)은 광축 방향으로 제 1 렌즈 프레임(1)의 위치조정을 위하여 축방향의 간극(축방향의 스페이스)을 감소시키는 방식으로 수용되도록 후퇴된다. 이러한 구조 는 줌 렌즈(71)를 카메라 몸체(72)내로 완전히 더 깊게 후퇴할 수 있다. 렌즈 프레임(제 1 렌즈 프레임(1)에 대응하는)이 렌즈 프레임과 외부 렌즈 배럴사이에 개재된 임의의 중간 부재(제 1 렌즈 그룹 조정링에 상응)없이 나사(암나사(2a) 및 수나사(1a)와 유사)에 의해 외부 렌즈 배럴에 직접 고정되는 종래의 텔레스코핑 렌즈 배럴은 종래 기술로 알려져 있다. 이러한 타입의 텔레스코핑 렌즈 배럴에 있어서, 카메라 몸체내로 외부 렌즈 배럴의 후퇴 이동량이 렌즈 프레임과 동일하기 때문에, 외부 렌즈 배럴은 줌 렌즈의 제 1 외측 배럴(12)의 본 실시예와는 달리, 렌즈 프레임에 대하여 후방으로 더욱 이동될 수 없다.
제 1 렌즈 프레임(1)은 환형 단부 돌출부(1b)(도 133, 134, 141 및 142를 참조)를 그 후방 단부에 제공하고, 이 후방단부는 광축 방향으로 제 1 렌즈 그룹(LG1)의 후방면의 최후방지점을 넘은 위치에 있어서, 환형 단부 돌출부(1b)의 후방 단부는 제 1 렌즈 그룹(LG1)의 후방면을 셔터 유닛(76)과 접촉하는 것을 방지하여 줌 렌즈(71)가 후퇴위치로 후퇴된때 손상을 방지하도록 셔터 유닛(76)의 전방면과 접촉한다.
각각의 2개의 가이드 돌출부(2b)에 각각 대응하는 2개 이상의 가이드 돌출부는 외부 주위면 임의의 위치에서 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)에 형성되고, 또한 각각의 가이드 돌출부의 형상은 선택적이다. 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)의 가이드 돌출부의 갯수에 따라, 고정링(3)은 2개의 스프링 수용부(3a)의 각각에 상응하는 2개 이상의 스프링 수용부로 제공될 수 있고, 또한 각각의 스프링 수용부의 형상은 선택적이다. 게다가, 한 쌍의 스프링 수용부(3a)는 필수적이지 않고; 한 쌍의 압축 코일 스프링(24)은 고정링(3)의 후방면 및 한 쌍의 가이드 돌출부(2b)의 대응하는 2개의 영역사이에 압축되는 방식으로 각각 설치될 수 있다.
제 1 렌즈 그룹 조정링(2)은 고정링(3)의 전방면(3c)과 결합가능한 4 개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(2c)(도 2 참조)를 촬영 광축(Z1)에 대하여 대체로 동일한 각도 간격으로 외부 주위면의 전방 단부에서, 외부 주위면에 제공된다. 고정링(3)에 대한(즉, 제 1 외측 배럴(12)에 대한) 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)의 축방향의 이동에 대한 후방 한계는 고정링(3)의 전방면(3c)을 4 개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(2c)와 결합(베이어닛(bayonet) 결합)하므로서 결정된다(도 9 및 도 141 참조). 4 개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(2c)는 한 세트의 베이어닛으로서 작용한다.
상세하게는, 고정링(3)은 4 개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(2c)에 각각 대응하는 4 개로 구성된 한 세트의 맞물림 오목부(3b)(도 2 참조)를 내부 가장자리에 제공된다. 4 개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(2c)는 뒤로부터 각각 4 개로 구성된 한 세트의 오목부(3b)에 삽입될 수 있고, 그리고 4 개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(2c)가 4 개로 구성된 한 세트의 맞물림 오목부(3b)에 뒤에서 삽입된 후에, 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)과 고정링(3) 중 하나를 다른 하나에 대하여 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킴으로써 고정링(3)의 전방면(3c)과 결합된다. 제 1 렌즈 그룹 조정링(2) 및 고정링(3) 중 하나를 다른 하나에 대하여 회전시키는 이러한 동작후에, 각각의 맞물림 돌출부(2c)의 후방 단부면(2c1)은 한 쌍의 압축 코일 스프링(24)의 스프링력에 의해 고정링(3)의 전방면(3c)(도 2에 도시 된 고정링(3)의 면)에 대하여 가압된다. 고정링(3)의 전방면(3c)을 한 세트의 4 개의 맞물림 돌출부(2c)의 이러한 확실한 결합은 제 1 렌즈 프레임(1) 및 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)의 조합을 후방으로부터 제 1 외측 배럴(12)이 빠지는 것을 방지하고, 따라서 제 1 외측 배럴(12)에 대하여 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)의 축방향 이동에 대한 후방 한계를 결정한다.
줌 렌즈(71)가 도 10 및 도 142에 도시한 바와 같이 카메라 몸체(72)내로 완전 후퇴될 때, 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)이 한 쌍의 압축 코일 스프링(24)을 더욱 압축함으로써 도 141에 도시된 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)의 위치로부터 제 1 외측 배럴(12)에 대하여 약간 전방으로 이동되기 때문에, 4 개로 구성된 한 세트의 맞물림 돌출부(2c)의 후방면(2c1)은 고정링(3)의 전방면(3c)을 맞물림 해제한다.
그러나, 줌 렌즈(71)가 도 141에 도시한 바와 같이 촬영 대기 상태로 진입하는 경우, 후방면(2c1)은 전방면(3c)과 다시 맞물림된다.
따라서, 4 개의 맞물림 돌출부(2c)의 후방면(2c1) 및 전방면(3c)은 줌 렌즈 배럴(71)의 촬영 대기 상태에서 광축 방향으로 제 1 외측 배럴(12)에 대하여 제 1 렌즈 그룹(LG1)의 위치를 결정하기 위한 기준면으로 작용한다. 이러한 구조로서, 줌 렌즈(71)가 카메라 몸체(72)내로 후퇴될 때 제 1 외측 배럴(12)에 대한 제 1 렌즈 그룹(LG1)의 축방향의 위치가 변할지라도, 줌 렌즈(71)가 촬영을 준비하자마자 제 1 렌즈 그룹(LG1)은 자동적으로 한 쌍의 압축 코일 스프링(24)의 작용에 의해 자동으로 최초 위치로 복귀한다.
4 개로 구성된 맞물림 돌출부(2c) 각각에 각각 대응하는 4 개로 구성된 맞물 림 돌출부와 다른 적어도 2개 및 임의의 갯수가 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)에서 외부 주위면의 임의의 위치에 형성될 수 있다. 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)의 맞물림 돌출부의 갯수에 따라서, 고정링(3)은 각각 4 개의 오목부(3b)에 각각 대응하는 4 개의 오목부와 다른 적어도 2개 및 임의의 갯수로 구비될 수 있다. 더욱이, 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)의 각각의 맞물림 돌출부의 형상 및 고정링(3)의 각각의 스프링 수용부의 형상은 각각의 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)의 맞물림부가 대응하는 고정링(3)의 오목부내로 삽입가능한 경우에는 선택적이다.
상기 설명한 바와 같이, 줌 렌즈(71)가 준비 촬영상태로부터 후퇴 상태로 변경될 때, 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 지지하는 제 2 렌즈 프레임(6)의 원통형 렌즈 홀더부(6a)가 피벗핀(33)에 대하여 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 안쪽의 촬영 광축(Z1)으로부터 먼 방향으로 회전하는 한편, 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 유지하는 AF렌즈 프레임(51)은 렌즈 홀더부(6a)가 후퇴되는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에서의 공간으로 진입한다(도 134, 도 136 및 도 137참조). 게다가, 줌 렌즈(71)가 촬영 대기 상태로부터 후퇴된 위치로 변경될 때, 제 1 렌즈 그룹(LG1)을 유지하는 제 1 렌즈 프레임(1)은 전방으로부터 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)으로 진입한다(도 133 및 도 135 참조). 따라서, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 2개의 내부 공간으로 구비되는데: 제 1 렌즈 프레임(1)이 광축 방향으로 이동이 허용되는 중간 내측 플랜지(8s)의 바로 전방의 전방 내부 공간과, 제 2 렌즈 프레임(6)이 촬영 광축(Z1)에 수직인 평면을 따라서 후퇴가능하고 그리고 AF 렌즈 프레임(51)이 광축 방향으로 이동하게 되는 중간 내측 플랜지(8s) 바로 뒤의 후방 내부 공간이 다. 줌 렌즈의 본 실시예에 있어서, 셔터 유닛(76), 보다 상세하게는 액추에이터는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 안쪽에 놓여지고, 이것은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 내부 공간을 최대화하도록 공간 절약 방식으로 하나 이상의 렌즈 그룹을 수용한다.
도 140은 셔터 유닛(76)의 요소를 도시하고 있다. 셔터 유닛(76)은 촬영 광축(Z1)을 중심으로 한 중간 원형 개구(120a)를 갖추고 있는 베이스 플레이트(120)로 구비된다. 베이스 플레이트(120)는 베이스 플레이트(120)와 일체로 형성된 셔터 액추에이터 지지부(120b)를 원형 개구(120a) 위의 전방면(도 140에 도시된 면)에 제공한다. 셔터 액추에이터 지지부(120b)는 셔터 액추에이터(131)가 수용되는 실제로 원통형인 수용 오목부(120b1)로 구비되어 있다. 셔터 액추에이터(131)가 수용 오목부(120b1)에 끼워진 후에, 지지판(121)은 셔터 액추에이터 지지부(120b)에 고정되어 셔터 액추에이터(131)는 베이스 플레이트(120)에 의해 전방에서 지지된다.
셔터 유닛(76)은 베이스 플레이트의 후방으로부터 보아서 원통형 오목부(120b1)의 우측에서 베이스 플레이트(120)의 후방에 고정되는 조리개 액추에이터 지지 부재(120c)로 구비되어 있다. 셔터 유닛(76)은 조리개 액추에이터(132)가 수용되는 대체로 원통형인 수용 오목부(122a)를 갖추고 있는 조리개 액추에이터 지지 커버(122)로 구비되어 있다. 조리개 액추에이터 지지 커버(122)는 조리개 액추에이터 지지 부재(120c)의 후방에 고정된다. 조리개 액추에이터(132)가 수용 오목부(122a)에 삽입된 후, 조리개 액추에이터 지지 커버(122)가 조리개 액추에이터 지지 부재(120c)의 후방에 고정되어 조리개 액추에이터(132)가 조리개 액추에이터 지지 부재(120c)에 의하여 그 후방에서 지지된다. 셔터 유닛(76)은 외부 주위면을 커버하도록 조리개 액추에이터 지지 커버(122)에 고정되는 커버 링(123)으로 구비된다.
지지판(121)은 고정 나사(129a)에 의해 셔터 액추에이터 지지부(120b)에 고정된다. 조리개 액추에이터 지지 부재(120c)는 고정 나사에 의해 베이스 플레이트(120)의 후방에 고정된다. 더욱이, 조리개 액추에이터 지지 부재(120c)는 고정 나사(129c)에 의해 지지판(121)에 고정된다. 고정 나사가 나사 고정된 나사 구멍이 구비된 조리개 액추에이터 지지 부재(120c)의 하단부는 후방 돌출부(120c1)로서 형성된다.
셔터(S) 및 조정가능한 조리개(A)는 조리개 액추에이터 지지 부재(120c) 바로 옆 베이스 플레이트(120)의 후방에 장착된다. 셔터(S)는 한 쌍의 셔터 블레이드(S1, S2)로 구비되고, 그리고 조정가능한 조리개(A)는 한 쌍의 조리개 블레이드(A1, A2)로 구비된다. 한 쌍의 셔터 블레이드(S1, S2)는 베이스 플레이트(120)의 후방으로부터 뒤쪽으로 각각 돌출하는 제 1 쌍의 핀(도시 생략)에 피벗되고, 한 쌍의 조리개 블레이드(A1, A2)는 베이스 플레이트(120)의 후방으로부터 뒤쪽으로 각각 돌출하는 제 2 쌍의 핀(도시 생략)에 피벗된다. 이들 제 1 및 제 2 쌍의 핀은 도 140에 도시되지는 않았다. 셔터 유닛(76)은 셔터(S) 및 조정가능한 조리개(A)를 서로의 간섭을 방지하는 파티션 플레이트(125)를 셔터(S)와 조정가능한 조리개(A) 사이에 구비한다. 셔터(S), 파티션 플레이트(125) 및 조정가능 한 조리개(A)는 광축 방향으로 전방에서 후방으로 이러한 순서로 베이스 플레이트(120)의 후방에 고정되고, 따라서 블레이드 지지판(126)은 베이스 플레이트(120)와 블레이드 지지판(126) 사이에서 셔터(S), 파티션 플레이트(125) 및 조정가능한 조리개(A)를 유지하도록 베이스 플레이트(120)의 후방에 고정된다. 파티션 플레이트(125) 및 블레이드 지지판(126)은 제 3 렌즈 그룹(LG3) 및 로-패스 필터(LG4)를 통과하는 CCD 이미지 센서(60)에 입사되어 촬영되는 물체 이미지의 빛의 광선이 통과하는 원형 개구(125a) 및 원형 개구(126a)를 각각 구비한다. 원형 개구(125a, 126a)는 베이스 플레이트(120)의 중간 원형 개구(120a)와 정렬된다.
셔터 액추에이터(131)는 회전자(131a), 회전자 자석 (영구 자석)(131b), 강으로 제조된 고정자(131c), 및 보빈(131d)을 구비하고 있다. 회전자(131a)는 반경방향의 암 부분, 및 한 쌍의 셔터 블레이드(S1,S2)의 캠 홈(S1a,S2b)내로 삽입되도록 반경방향의 암 부분의 팁으로부터 후방으로 돌출하는 편심 핀(131e)을 구비하고 있다.
회전자(131a)의 회전을 제어하기 위하여 플렉시블 PWB(77)를 경유하여 전류가 통과되는 스트랜드(도시생략)는 보빈(131d)에 감겨져 있다. 보빈(131d)에 감겨진 스트랜드를 통하여 전류가 통과하면 회전자(131a)가 전류의 통과하는 방향에 따라 변화하는 자기장에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전된다. 회전자(131a)가 정방향 또는 역방향으로 회전하면, 편심 핀(131e)이 정방향 또는 역방향으로 요동하고 따라서 한 쌍의 셔터 블레이드(S1,S2)는 편심 핀(131e)이 캠 홈(S1a,S2a)과 맞물리므로서 각각 개폐된다.
조리개 액추에이터(132)는 회전자(132a) 및 회전자 자석(영구자석)(132b)을 구비하고 있다. 회전자(132a)는 2개의 90도 절곡부를 가진 반경방향의 암부분 및 한 쌍의 조리개 블레이드(A1,A2)의 캠 홈(A1a,A2a)내로 삽입되도록 반경방향의 암부분의 팁으로부터 후방으로 돌출하는 편심 핀(132c)을 구비하고 있다. 회전자(132a)의 회전을 제어하기 위하여 전류가 플렉시블 PWB(77)를 통과하는 스트랜드(도시생략)는 조리개 액추에이터 지지부재(120c) 및 조리개 액추에이터 지지 커버(122)에 감겨져 있다. 전류가 조리개 액추에이터 지지부재(120c) 및 조리개 액추에이터 지지 커버(122)에 감겨져 있는 스트랜드를 통과하면, 회전자(131a)가 전류의 통과하는 방향에 따라 변하는 자기장에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전하게 한다. 회전자(132a)가 정방향 및 역방향으로 회전하면, 편심 핀(132c)이 정방향 및 역방향으로 회전하고, 따라서 한 쌍의 조리개 블레이드(A1,A2)는 편심 핀(131c)이 캠 홈(A1a,A2a)과 맞물리므로서 각각 개폐하게 된다.
셔터 유닛(76)은 미리 서브 조립체로 준비되고 셔터 유닛에 고정되는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)내에 삽입된다. 도 108 및 도 110에 도시된 바와 같이, 셔터 유닛(76)이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 의해서 지지되어 베이스 플레이트(120)는 중간 내측 플랜지(8s)의 바로 전방에 위치된다. 플렉시블 PWB(77)의 터미날 단부(77e)는 유지판(121)의 전방면에 고정된다(도 108, 도110, 도133 및 도 135 참조).
제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 캠 링(11)과 같은 다른 회전가능한 링과 공축인 원통형의 형상을 가지고 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 축은 줌 렌즈(71)의 렌즈 배럴 축(Z0)과 일치한다. 촬영 광축(Z1)은 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 반경방향 후퇴위치에 후퇴되는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 공간을 확보하기 위하여 렌즈 배럴 축(Z0)으로부터 하향으로 편심되어 있다(도 110 내지 도 112 참조). 한편, 제 1 렌즈 그룹(LG1)을 지지하는 제 1 렌즈 프레임(1)은 촬영 광축(Z1)상에 그 중심을 구비한 원통형의 형상으로 되어 있고 촬영 광축(Z1)을 따라 가이드된다. 이러한 구조로 인하여, 제 1 렌즈 그룹(LG1)에 의해서 지지하는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 공간은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)내에서 렌즈 배럴 축(Z0)아래에 확보된다. 따라서, 충분한 공간(상부 전방 공간)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)내에서 촬영 광축(Z1)으로부터 렌즈 배럴 축(Z0)의 대향면에서(즉, 렌즈 배럴 축(Z0) 위에) 중간 내측 플랜지(8s)의 전방에 쉽게 확보되어 셔터 액추에이터(131) 및 그 지지부재(셔터-액추에이터 지지부분(120b) 및 유지판(121))가 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 내주면을 따라 상부 전방 공간에 위치된다. 이러한 구조로, 도 135에 도시된 바와 같이 제 1 렌즈 프레임(1)이 그 전방으로부터 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 들어가더라도 제 1 렌즈 프레임(1)은 셔터 액추에이터(131) 또는 유지판(121)과 간섭되지 않는다. 특히, 줌 렌즈(71)가 후퇴된 상태에서는, 유지판(121) 및 이 유지판(121)뒤에 위치된 셔터 액추에이터(131)는 제 1 렌즈 그룹(LG1)이 광축 방향으로 위치되는 축방향 영역내에서 위치되는데: 즉, 유지판(121) 및 셔터 액추에이터(131)는 제 1 렌즈 그룹(LG1)의 반경방향 외부에 위치된다. 이것은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 내부공간의 활용을 최대화하고 따라서 줌 렌즈(71)의 길이를 더 감소시킨다.
제 1 렌즈 그룹(LG1)을 유지하는 제 1 렌즈 프레임(1)은, 지지되는 제 1 외측 배럴(12)에 위치되고 이에 따라 도 138에 도시된 바와 같이 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)을 통하여 제 1 외측 배럴(12)와 함께 광축 방향으로 이동가능한데, 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)이 예시의 목적으로 도 133 및 도 135에서 제 1 렌즈 프레임(1)의 둘레에 도시되어 있지 않았다. 제 1 외측 배럴(12)의 내측 플랜지(12c)는 제 1 렌즈 프레임(1) 및 제 1 렌즈 그룹 조정링(2)을 유지하는 내측 플랜지부분상에 제 1 외측 배럴(12)로부터 또는 이 배럴의 후방에서 보았을 때 대략 암 형상을 하고 있고 제 1 외측 배럴(12)을 광축 방향으로 관통하는 관통구멍(12c1)을 구비하고 있다. 이 관통구멍(12c1)은 유지판(121)이 뒤로부터 관통구멍(12c1)에 들어갈 수 있도록 형성되어 있다. 줌 렌즈(71)가 후퇴위치에 있을 때 유지판(121)은 도 138에 도시된 바와 같이 관통구멍(12c1)에 들어 간다.
중간 내측 플랜지(8s)뒤의 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방 내측 공간에서, AF 렌즈 프레임(151)의 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)(제 3 렌즈 그룹(LG3))는 렌즈 배럴 축(Z0)의 아래에 위치되는 촬영 광축(Z1)상에서 광축 방향으로 안밖으로 이동될 뿐 만 아니라, 원통형 렌즈 홀더부(6a)는 줌 렌즈(71)가 카메라 몸체(72)로 후퇴되었을 때 촬영 광축(Z1)으로부터 렌즈 배럴 축(Z0)의 대향측의 공간내로 후퇴된다. 따라서, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에서 렌즈 배럴 축(Z0)과 촬영 광축(Z1) 양자를 직각으로 교차하는 직선(M1)의 방향(수직방향)으로 중간 내측 플랜지(8s) 뒤에 여분의 공간이 없다(도 112 참조). 이에 반하여, 제 2 렌즈 그룹(LG2) 또는 제 3 렌즈 그룹(LG3)과 간섭하지 않는 2개의 측 공간은, 직선(M1) 에 직각이고 촬영 광축(Z1)을 교차하는 직선(M2)의 방향(도 112 참조)으로 중간 내측 플랜지(8s)뒤의 그 내주면 까지 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)내의 직선(M1)의 각각의 측면(좌우측)에 확실하게 확보된다. 도 111 및 도 112에 도시된 바와 같이, 도 112에서 보았을 때 좌측(제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방에서 보았을 때 렌즈 배럴 축(Z0)과 촬영 광축(Z1)의 좌측)에 위치된 2개의 측면 공간중의 좌측 공간은 부분적으로 공간내에서 요동하도록 요동가능한 제 2 렌즈 플레임(6)의 요동 암부(6c)를 위한 공간 그리고 부분적으로 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 대한 전방 및 후방 렌즈 프레임 지지판(36,37)의 위치가 조정될 수 있는 상술된 제 1 위치결정 장치를 수용하기 위한 공간으로 이용된다. 도 112에서 보았을 때 우측에 위치된 상기한 2개의 측면 공간중의 우측 공간은 조리개 액추에이터(132) 및 그 지지부재(조리개 액추에이터 지지 커버(122) 및 커버 링(123))를 수용하는 공간으로 이용되어 조리개 액추에이터(132) 및 지지 부재가 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 내주면을 따라 위치된다. 보다 상세하게는, 조리개 액추에이터(132) 및 지지 부재(조리개 액추에이터 지지 커버(122) 및 커버 링(123))는 직선(M2)에 놓여 있다. 따라서, 도 111, 도 112 및 도 137에서 이해할 수 있는 바와 같이, 조리개 액추에이터(132), 조리개 액추에이터 지지 커버(122) 및 커버 링(123)은 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 이동 범위 또는 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 이동 범위를 간섭하지 않는다.
특히, 중간 내측 플랜지(8s)뒤의 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 내측에는, 줌 렌즈(71)가 후퇴상태에 있을 때 상술된 제 1 위치결정 장치 및 조리개 액추 에이터(132)가 렌즈 배럴 축(Z0)의 좌우측에 위치되면서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)(원통형 렌즈 홀더부)과 제 3 렌즈 그룹(LG3)(전방 돌출 홀더부(51c)가 각각 렌즈 배럴 축(Z0)의 상하측에 수용된다. 이것은 줌 렌즈(71)의 후퇴상태에서 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 내측공간의 이용을 최대화한다. 이러한 상태에서, 조리개 액추에이터 지지 커버(122), 커버 링(123) 및 조리개 액추에이터(132)는 제 2 렌즈 그룹(LG2) 및 제 3 렌즈 그룹(LG3)이 수용되는 공간의 반경방향의 외측의 공간에 위치된다. 이것은 줌 렌즈(71)의 길이를 더 감소시키는 데 공헌한다.
줌 렌즈의 본 실시예에 있어서, 셔터 유닛(76)의 베이스 플레이트(120)은 중간 내측 플랜지(8s)의 전방에 위치되는 반면에, 조리개 액추에이터(132), 조리개 액추에이터 지지 커버(122) 및 커버 링(123)은 중간 내측 플랜지(8s)뒤에 위치된다. 조리개 액추에이터(132), 조리개 액추에이터 지지 커버(122) 및 커버 링(123)을 중간 내측 플랜지(8s)뒤로 뻗게 하기 위해서 중간 내측 플랜지(8s)는 커버 링(123)이 끼워지는 대략 원형의 관통구멍(8s1)을 구비하고 있다( 도 110 내지 도 112 참조). 중간 내측 플랜지(8s)는 관통구멍(8s1)아래에 조리개 액추에이터 지지 부재(120c)의 후방 돌출부(120c1)가 수용되는 수용 오목부(8s2)를 구비하고 있다.
AF 렌즈 프레임(51)의 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)는 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)둘레의 4 개의 측면(51c3,51c4,51c5,51c6)중의 측면(51c4)에서 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)의 일부분을 절결함으로써 형성되는 오목부(51i)를 구비하고 있다. 오목부(51i)는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 수용 오목부(8s2) 및 링 커버(123)의 외주면의 형상에 대응하도록 형성되어 전방 돌출 렌즈 홀더부(51c)가 줌 렌즈(71)의 후퇴상태에서 링 커버(123) 및 수용 오목부(8s2)를 간섭하지 않는다. 즉, 링 커버(123)와 수용 오목부(8s2)의 외주면은 줌 렌즈(71)가 카메라 몸체(72)에 완전하게 후퇴될 때 오목부(51i)에 부분적으로 들어간다(도 122, 도 130 및 도 137 참조). 이것은 줌 렌즈(71)의 길이를 최소화시키기 위하여 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 내측공간의 이용을 최대화한다.
줌 렌즈의 본 실시예에 있어서, 셔터 액추에이터(131) 및 조리개 액추에이터(132)조차도 줌 렌즈(71)의 내측 공간의 이용을 고려하여 구성된다.
베이스 플레이트(120)의 전방에 있는 공간은 도 9 및 도 10에서 알 수 있는 바와 같이 셔터 유닛(76)이 셔터 유닛의 전방을 향하여 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 의해서 지지되므로 광축 방향으로 좁아진다. 베이스 플레이트(120)의 전방에서의 공간의 제한으로 인하여, 셔터 액추에이터(131)는, 회전자 자석(131b) 및 보빈(131d)이 광축 방향으로 서로 인접하지 않고 광축 방향에 수직인 방향으로 서로 분리되어 위치되어 보빈(131d)측에서 발생되는 자기장의 변화가 고정자(131c)를 통하여 회전자 자석(131d)측으로 전달되도록 하는 구조를 채택하고 있다. 이러한 구조는 광축 방향으로 셔터 액추에이터(131)의 두께를 감소시켜, 셔터 액추에이터(131)가 문제없이 베이스 플레이트(120)의 전방에 있는 제한된 공간에 위치될 수 있게 한다.
한편, 베이스 플레이트(120)뒤에 있는 공간은 제 2 렌즈 그룹(LG2) 및 다른 후퇴 부품이 베이스 플레이트(120)뒤에 위치되기 때문에 광축 방향에 수직인 방향으로 또한 제한된다. 베이스 플레이트(120)뒤에 있는 공간의 제한으로 인하여, 조 리개 액추에이터(132)는 조리개 액추에이터 지지 부재(120c)와 회전자 자석(132b)을 덮는 조리개 액추에이터 지지 커버(122)에 직접 감겨지는 구조를 채택한다. 이러한 구조는 광축 방향에 수직인 방향으로 조리개 액추에이터(132)의 높이를 감소시켜 조리개 액추에이터(132)가 문제없이 베이스 플레이트(120)뒤의 제한된 공간에 위치되게 한다.
디지털 카메라(70)는 줌 렌즈(71)상에 줌 뷰파인더를 구비하고 줌 파인더의 초점길이는 줌 렌즈(71)의 초점길이에 대응하도록 변화한다. 도 9, 도 10, 및 도 143에 도시된 바와 같이, 줌 뷰파인더는 뷰파인더 광축을 따라 대물측으로부터의 순서로 대물창 판(81a)(도 143에는 도시생략), 제 1 가동 배율-변화 렌즈(81b), 제 2 가동 배율-변화 렌즈(81c), 미러(81d), 고정 렌즈(81e), 프리즘(정립 시스템)(81f), 접안부(81g), 그리고 접안창 판(81h)을 포함하는 줌 타입의 뷰잉 광학 시스템을 구비하고 있다. 대물창 판(81a) 및 접안창 판(81h)은 카메라 몸체(72)에 고정되어 있고 나머지 광학요소(81b 내지 81g)는 뷰파인더 지지 프레임(82)에 의해서 지지된다. 뷰파인더 지지 프레임(82)에 의해서 지지되는 광학요소(81b 내지 81g)중에, 미러(81d), 고정렌즈(81e), 프리즘(81f) 및 접안부(81g)는 각각의 소정의 위치에서 뷰파인더 지지 프레임(82)에 고정된다. 줌 뷰파인더는 제 1 가동 배율-변화 렌즈(81b) 및 제 2 가동 배율-변화 렌즈(81c)를 각각 유지하는 제 1 가동 프레임(83) 및 제 2 가동 프레임(84)을 구비하고 있다. 제 1 가동 프레임(83) 및 제 2 가동 프레임(84)은 각각 촬영 광축(Z1)에 평행한 방향으로 뻗어 있는 제 1 가이드 샤프트(85) 및 제 2 가이드 샤프트(86)에 의해서 광축 방향으 로 가이드된다. 1 가동 배율-변화 렌즈(81b) 및 제 2 가동 배율-변화 렌즈(81c)는 1 가동 배율-변화 렌즈(81b)와 제 2 가동 배율-변화 렌즈(81c)사이의 상대적인 위치의 변화에 관계없이 촬영 광축(Z1)에 평행하게 유지되는 공통의 광축(Z3)을 가지고 있다. 제 1 가동 프레임(83) 및 제 2 가동 프레임(84)은, 각각 제 1 압축 코일 스프링(87) 및 제 2 압축 코일 스프링(88)에 의해서 대물측을 향하여 전방으로 가압된다. 줌 뷰파인더는 전반적으로 원통형 형상을 가진 캠-편입 기어(90)를 구비하고 있다. 캠-편입 기어(90)는 지지되는 회전 샤프트(89)에 끼워져 있다. 회전 샤프트(89)는 광축(Z3)(촬영 광축(Z1))에 평행하게 뻗어 있도록 뷰파인더 지지 프레임(82)에 고정되어 있다.
캠-편입 기어(90)는 그 전방 단부에 스퍼 기어 부분(90a)을 구비하고 있다. 캠-편입 기어(90)는 스퍼 기어 부분(90a)바로 뒤에 제 1 캠 면(90b)을 구비하고 있고 제 1 캠 면(90b)과 캠-편입 기어(90)의 후방 단부사이에 제 2 캠 면(90c)을 구비하고 있다. 캠-편입 기어(90)는 백래시를 제거하기 위하여 압축 코일 스프링(90d)에 의해서 전방으로 가압된다. 제 1 가동 프레임(83)으로부터 돌출된 제 1 종동자 핀(83a)(도 148 참조)은 제 1 압축 코일 스프링(87)의 스프링력에 의해서 제 1 캠 면(90b)에 대하여 가압되는 반면에, 제 2 가동 프레임(84)으로부터 돌출된 제 2 종동자 핀(84a)(도 143, 도 146 및 도 148참조)은 제 2 압축 코일 스프링(88)의 스프링력에 의해서 제 2 캠 면(90c)에 대하여 가압된다. 캠-편입 기어(90)가 회전하면, 1 가동 배율-변화 렌즈(81b)과 제 2 가동 배율-변화 렌즈(81c)를 각각 유지하는 제 1 가동 프레임(83) 및 제 2 가동 프레임(84)이 소정 의 이동방식으로 광축방향으로 이동하는 한편, 제 1 캠 면(90b) 및 제 2 캠 면(90c)의 윤곽에 따라 그들 사이의 공간이 변화하여 줌 렌즈(71)의 초점길이와 동기화하여 줌 뷰파인더의 초점길이를 변화시킨다. 도 156은, 캠-편입 기어(90)의 외주면의 전개도로서, 각각의 상이한 3개의 상태 즉 줌 렌즈(71)의 광각단, 망원단 및 후퇴위치에서 제 1 종동자 핀(83a)과 제 1 캠 면(90b)사이의 위치관계 및 제 2 종동자 핀(84a)과 제 2 캠 면(90c)사이의 위치관계를 도시하고 있다. 대물창 판(81a)과 접안창 판(81h)을 제외한 줌 뷰파인더의 모든 요소는 도 143에 도시된 바와 같이 뷰파인더 유닛(서브 조립체)(80)으로서 준비되어 조립된다. 뷰파인더 유닛(80)은 도 5에 도시된 바와 같이 고정 나사(80a)를 통하여 고정 배럴(22)의 상부에 장착된다.
디지털 카메라(70)는 헬리코이드 링(18)과 캠-편입 기어(90)사이에서 뷰파인더 구동기어(30)와 기어열(감속 기어열)(91)을 구비하고 있다. 뷰파인더 구동기어(30)는 헬리코이드 링(18)의 환형 기어(18c)와 맞물리는 스퍼 기어부분(30a)을 구비하고 있다. 줌 모터(150)의 회전은 뷰파인더 구동기어(30)와 기어열(91)을 통하여 환형 기어(18c)로부터 캠-편입 기어(90)까지 전달된다(도 146 및 도 147 참조). 뷰파인더 구동 기어(30)가 스퍼 기어 부분(30)뒤에 반-원통형 부분(30b)을 구비하고, 스퍼 기어부분(30a)의 전방 단부 및 반-원통형 부분(30b)의 후방 단부로부터 각각 돌출하는 전방 회전 핀(30c) 및 후방 회전 핀(30d)을 더 구비하여 전방 회전 핀(30c) 및 후방 회전 핀(30d)이 뷰파인더 구동 기어(30)의 공통의 회전축에 위치된다. 전방 회전 핀(30c)은 고정 배럴(22)상에 형성된 베어링 구 멍(22p)(도 6 참조)내에 회전가능하게 끼워지는 한편, 후방 회전 핀(30d)은 CCD 홀더(21)에 형성된 베어링 구멍(21g)(도 8참조)에 회전가능하게 끼워진다. 이러한 구조로 인하여, 뷰파인더 구동기어(30)는 렌즈 배럴 축(Z0)(헬리코이드 링(18)의 회전축)에 평행하게 뻗어 있는 회전축(회전 핀(30c,30d))둘레에서 회전가능하고 광축 방향으로 움직이지 않는다. 기어열(91)은 복수의 기어로 이루어 지는데: 제 1 기어(91a), 제 2 기어(91b), 제 3 기어(91c) 및 제 4 기어(91d)이다. 도 5 및 도 146에 도시된 바와 같이 제 1 내지 제 3 기어(91a,91b,91c)의 각각은 대형 기어 및 소형 기어로 이루어진 이중 기어이고 제 4 기어(91d)는 단순한 스퍼 기어이다. 제 1 내지 제 4 기어(91a,91b,91c,91d)는 고정 배럴(22)로부터 촬영 광축(Z1)에 평행하게 돌출하는 4 개의 회전 핀에 회전가능하게 각각 끼워진다. 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 기어 유지판(22)은 제 1 내지 제 4 기어(91a,91b,91c,91d)의 바로 전방에 위치되어 고정 나사(92a)에 의해 고정 배럴(22)에 고정되어 제 1 내지 제 4 기어(91a,91b,91c,91d)가 각각의 회전 핀으로부터 이탈되는 것을 방지한다. 기어열(91)이 도 146 내지 도 148에 도시된 바와 같이, 각각의 고정위치에 적당하게 고정되어 있어서, 뷰파인더 구동기어(30)의 회전은 기어열(91)을 통하여 캠-편입 기어(90)에 전달된다. 도 6 내지 도 8은 뷰파인더 구동기어(30), 뷰파인더 유닛(80) 및 기어열(91) 모두가 고정 배럴(22)에 고정되어 있는 상태에서 줌 렌즈(71)를 도시하고 있다.
상술된 바와 같이, 헬리코이드 링(18)은 줌 렌즈(71)가 후퇴위치로부터 광각단(줌작동 영역)에 도달할 때 까지 고정 배럴(22) 및 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 렌즈 배럴 축(Z0)둘레에서 회전하는 동안에 렌즈 배럴 축(Z0)(촬영 광축(Z1))을 따라 전방으로 이동하도록 계속 구동된다. 그 후에 헬리코이드 링(18)은 고정 배럴(22) 및 제 1 직진 가이드 링(18)에 대한 고정위치에서 즉 렌즈 배럴 축(Z0)(촬영 광축(Z1))을 따라 이동하지 않고 렌즈 배럴 축(Z0)둘레에서 회전한다. 도 23 내지 도 25, 도 144 및 도 145는 헬리코이드 링(18)의 상이한 작동상태를 도시하고 있다. 특히, 도 23 및 도 144는 줌 렌즈(71)의 후퇴상태에서의 헬리코이드 링(18)을 도시하고, 도 24 및 도 145는 줌 렌즈(71)의 광각단에서의 헬리코이드 링(18)을 도시하고, 도 25는 줌 렌즈(71)의 망원단을 도시하고 있다. 도 144 및 도 145에서 고정 배럴(22)이 뷰파인더 구동기어(30)와 헬리코이드 링(18)사이의 관계를 쉽게 이해시키기 위한 목적으로 도시되어 있지 않다.
헬리코이드 링(18)이 렌즈 배럴 축(Z0)둘레에서 회전하면서 광축 방향으로 이동하는 동안 즉 줌 렌즈(71)가 후퇴위치로부터 광각단 바로 뒤(즉 줌작동 영역 바로 뒤)의 위치까지 전방으로 뻗는 시간동안에 뷰파인더 구동기어(30)는 렌즈 배럴 축(Z0)둘레에서 회전되지 않는다. 뷰파인더 구동기어(30)는 줌 렌즈(71)가 광각단과 망원단사이의 줌 영역에 있을 때에만 고정위치에서 렌즈 배럴 축(Z0)둘레에서 회전한다. 즉, 뷰파인더 구동기어(30)에서, 환형 기어(18c)가 줌 렌즈(71)의 후퇴상태에서 전방 회전 핀(30c)뒤에 위치되기 때문에, 스퍼 기어부분(30a)이, 줌 렌즈(71)의 후퇴상태에서 헬리코이드 링(18)의 환형 기어(18c)와 맞물리지 않도록, 뷰파인더 구동기어(30)의 전방의 작은 부분만을 차지하기 위하여 스퍼 기어부분(30a)이 형성되어 있다. 환형 기어(18c)는 줌 렌즈(71)가 광각단에 도달 하기 바로 전에 스퍼 기어부분(30a)과 맞물리기 위하여 스퍼 기어부분(30a)에 도달한다. 그 후에, 광각단으로부터 망원단까지 환형 기어(18c)는 헬리코이드 링(18)이 광축 방향(도 23 내지 도 25, 도 144 및 도 145에서 보았을 때 수평방향)으로 이동되지 않기 때문에 스퍼 기어부분(30a)와 맞물림상태로 유지된다.
도 153 내지 도 155에서 이해될 수 있는 바와 같이, 뷰파인더 구동기어(30)의 반-원통형 부분(30b)은 편평한 표면부분(30b2)이 뷰파인더 구동기어(30)의 회전축을 따라 뻗도록 불완전한 원통형 부분(30b1)과 이 불완전한 원통형 부분(30b1)의 절결부로 형성된 편평한 표면부분(30b2)을 구비하고 있다. 따라서, 반-원통형 부분(30b)은 비-원형 단면 즉 전반적으로 D자 형상의 단면을 가지고 있다. 도 153 내지 도 155에서 알 수 있는 바와 같이, 편평한 표면부분(30b2)에 인접한 스퍼 기어부분(30a)의 어떤 특정 톱니는 스퍼 기어부분(30a)의 어떤 특정 톱니와 환형 기어(18c)가 맞물리는 방향(즉 도 153에서 보았을 때 수평방향)으로 편평한 표면부분(30b2)의 위치를 넘어서 반경방향 외측으로 돌출한다. 줌 렌즈(71)가 후퇴상태로 있을 때, 뷰파인더 구동기어(30)는 도 153에 도시된 바와 같이 편평한 표면부분(30b2)이 헬리코이드 링(18)의 환형 기어(18c)를 향한 특정 각도 위치에 있다. 도 153에 도시된 이러한 상태에서, 뷰파인더 구동기어(30)는 편평한 표면부분(30b2)이 환형 기어(18c)의 어덴덤 서클에 인접하여 있기 때문에 회전하기 위하여 구동되더라도 회전될 수 없다. 즉, 뷰파인더 구동기어(30)가 도 153에 도시된 상태에서 회전을 시도해보더라도 편평한 표면부분(30b2)이 환형 기어(18c)의 어떤 톱니와 부딪혀서 뷰파인더 구동기어(30)가 회전할 수 없다.
헬리코이드 링(18)의 환형 기어(18c)가 도 145에 도시된 바와 같이 뷰파인더 구동기어(30)의 스퍼 기어부분(30a)과 적당하게 맞물릴 때 까지 헬리코이드 링(18)이 전방으로 이동하면, 환형 기어(18c)의 전체 부분을 포함하는 헬리코이드 링(18)의 부분은 광축 방향으로 반-원통형 부분(30b)의 전방에 위치된다. 이 상태에서는, 반-원통형 부분(30b)이 줌 렌즈(71)의 반경방향으로 환형 기어(18c)와 중첩되지 않으므로, 뷰파인더 구동기어(30)가 헬리코이드 링(18)의 회전에 의해서 회전한다.
헬리코이드 링(18)이 환형 기어(18c)의 전방에 환형 기어(18c)의 반경방향의 높이(톱니 깊이)보다 더 높은 반경방향의 높이를 각각 가진 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)를 구비하고 있지만, 뷰파인더 구동기어(30)가 헬리코이드 링(18)의 원주방향으로 3개의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)중의 2개사이에 위치되면서 후퇴위치로부터 광각단까지 줌 렌즈(71)를 구동시키기 위한 헬리코이드 링(18)의 회전이 완료되기 때문에, 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)는 헬리코이드 링(18)이 렌즈 배럴 축(Z0)둘레를 회전하면서 광각단에서의 위치와 망원단에서의 위치사이에서 이동하는 동안에 뷰파인더 구동기어(30)와 간섭되지 않는다. 그 후에 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b) 및 스퍼 기어부분(30a)은, 환형 기어(18c)가 스퍼 기어부분(30a)과 맞물리는 상태에서 3개로 구성된 한 세트의 회전 슬라이딩 돌출부(18b)가 스퍼 기어부분(30a)의 전방에서 광축 방향으로 위치되므로, 서로 간섭하지 않는다.
상기 예시된 실시예에 있어서, 하나의 상태에서 광축 방향으로 이동하면서 렌즈 배럴 축(Z0)둘레에서 회전하고, 다른 상태에서 렌즈 배럴 축(Z0)상의 고정위치에 서 회전하는 헬리코이드 링(18)에 대하여, 스퍼 기어부분(30a)은 헬리코이드 링(18)이 소정의 축방향 고정위치에서 회전할 때에 만, 환형 기어(18c)와 맞물리는 뷰파인더 구동기어(30)의 특정부분에 형성된다. 더욱이, 반-원통형 부분(30b)이 뷰파인더 구동기어(30)상에서 스퍼 기어부분(30a)뒤에 형성되어, 헬리코이드 링(18)이 광축 방향으로 이동하면서 렌즈 배럴 축(Z0)둘레에서 회전하는 시간동안에 반-원통형 부분(30b)이 환형 기어(18c)에 간섭함으로써 뷰파인더 구동기어(30)가 회전되는 것을 방지한다. 이러한 구조에 의해, 줌 렌즈(71)가 후퇴위치와 광각단 바로 뒤의 위치사이에서 신장 또는 수축되는 동안에 뷰파인더 구동기어(30)가 회전되지 않지만, 뷰파인더 구동기어(30)는 줌 렌즈(71)가 광각단과 망원단사이의 초점길이을 변화시키기 위하여 구동될 때에만 회전한다. 환언하면, 뷰파인더 구동기어(30)는 뷰파인더 구동기어(30)가 줌 렌즈(71)의 촬영 광학계에 연동될 필요가 있을 때에만 구동된다.
헬리코이드 링(18)이 회전할 때마다, 뷰파인더 구동기어(30)가 회전하는 것을 생각하면, 뷰 파인더 구동기어가 줌 뷰파인더를 구동시킬 필요가 없을 때 조차도, 즉 줌 렌즈(71)가 후퇴상태로부터 광각단까지 전방으로 신장될 때 조차도 뷰파인더 구동기어(30)가 회전하기 때문에, 뷰파인더 구동기어로부터 줌 뷰파인더의 가동렌즈까지 뻗어 있는 구동전달계는 가동렌즈를 뷰파인더 구동기어로부터 맞물림해제하기 위한 공주(idle running)구간을 구비하여야 한다. 도 157은 도 156의 전개도와 유사하고 이러한 공주구간을 구비한 캠-편입 기어(90')(줌 렌즈(71)의 캠-편 입 기어(90)에 대응)의 외주면의 전개도이다. 도 156 및 도 157 각각에는 스퍼 기어부분(30a)이 도면의 명확성을 위하여 도시되어 있지 않다.
캠-편입 기어(90)의 제 1 캠 면(90b)에 대응하는 캠-편입 기어(90')의 제 1 캠 면(90b')은, 캠-편입 기어(90)가 회전하더라도, 종동자 핀(83a')(종동자 핀(83a)에 대응)이 광축 방향(Z3')(광축(Z3)에 대응)으로 이동하는 것을 방지하기 위하여 긴 직선형 면(90b1')을 구비하고 있다. 마찬가지로, 캠-편입 기어(90)의 제 2 캠 면(90c)에 대응하는 캠-편입 기어(90')의 제 2 캠 면(90c')은, 캠-편입 기어(90)가 회전하더라도, 종동자 핀(84a')(종동자 핀(84a)에 대응)이 광축 방향(Z3')으로 이동하는 것을 방지하기 위하여 긴 직선형 면(90c1')을 구비하고 있다. 도 156 및 도 157을 비교함으로써 이해할 수 있는 바와 같이, 제 1 캠 면(90b')의 큰 원주영역에 긴 직선형 면(90b1')을 형성한 만큼, 종동자 핀(83a')을 광축 방향으로 이동시키기 위한 캠 면으로서 사용되는 제 1 캠 면(90b')의 나머지 원주영역이 짧아지고; 이것은 불가피하게 캠 면의 경사각도를 증가시킨다. 마찬가지로, 제 2 캠 면(90c')의 큰 원주영역에 긴 직선형 면(90c1')을 형성한 만큼, 종동자 핀(84a')을 광축 방향으로 이동시키기 위한 캠 면으로서 사용되는 제 2 캠 면(90c')의 나머지 원주영역이 짧아지고; 이것은 불가피하게 캠 면의 경사각도를 증가시킨다. 제 1 캠 면(90b')과 제 2 캠 면(90c')의 각각의 경사각도가 크게 되면, 캠-편입 기어(90')의 단위 회전당 캠-편입 기어(90')의 회전축을 따른(광축(Z3)을 따른) 각각의 종동자 핀(83',84')의 이동량이 크게 되고, 이것은 각각의 종동자 핀(83',84')를 높은 위치 정밀도로 이동시키기 어렵게 한다. 이러 한 문제점을 발생시키지 않기 위하여 각각의 제 1 캠 면(90b')과 제 2 캠 면(90c')의 경사각도를 감소시키면, 캠-편입 기어(90)의 직경은 증가되어야 하고 이것은 줌 렌즈의 소형화에 방해된다. 이러한 문제점은 캠-편입 기어(90)와 같은 원통형 캠 부재 대신에 캠판을 채용하는 경우에도 그렇다.
이에 대하여, 뷰파인더 구동기어(30)가 회전할 필요가 없을 때 구동되지 않는 줌 렌즈의 본 실시예에 있어서, 캠-편입 기어(90)는 각각의 제 1 및 제 2 캠 면(90b,90c)상에 공주구간을 구비하고 있다. 그러므로, 종동자 핀(83a 또는 84a)을 광축 방향으로 이동시키기 위한 캠 면의 유효 원주영역은 캠 면의 경사각도 또는 캠-편입 기어(90)의 직경을 증가시키지 않고 각각의 제 1 및 제 2 캠 면(90b,90c)에 확보될 수 있다. 즉, 줌 뷰파인더용 구동계를 소형화하는 것 및 뷰파인더 광학계의 가동 렌즈를 고 정밀도로 동작하는 것 모두 달성될 수 있다. 줌 렌즈의 본 실시예에 있어서, 캠-편입 기어(90)의 제 1 및 제 2 캠 면(90b,90c)은, 줌 렌즈(71)가 도 146 내지 도 148에 도시된 기어사이의 백래시 및 유극을 고려하여 후퇴위치로부터 전방으로 신장될 때 줌 렌즈(71)가 줌작동 영역(광각단)에 도달하기 바로 전의 순간에 환형 기어(81c)가 의도적으로 스퍼 기어부분(30a)과 맞물림상태로 되므로 각각 상술된 직선형 면(90b1',90c1')과 같은 직선형 면(90b1,90c1)을 구비하고 있다. 그럼에도 불구하고, 직선형 면(90b1,90c1)의 원주길이는 비교 실시예의 직선형 면(90b1',90c1')의 원주길이 보다 더 짧다.
줌 렌즈의 본 실시예에 있어서, 환형 기어(18c)는 뷰파인더 구동기어(30)의 스퍼 기어부분(30a)이 환형 기어(18c)와 원활하게 맞물릴 수 있도록 형성된다. 특 히, 환형 기어(18c)에 있는 복수의 기어톱니중의 하나, 즉 짧은 기어 톱니(18c1) 는 환형 기어(18c)의 다른 통상 기어 톱니(18b2)의 톱니 깊이보다 더 짧은 톱니 깊이를 가지도록 형성되어 있다.
도 149 내지 도 152는 줌 렌즈(71)가 후퇴상태로 있는 도 144에 도시된 상태로 부터 줌 렌즈(71)가 광각단에 설정되어 있는 도 145에 도시된 상태까지 줌 렌즈의 상태의 변화과정을 연속적으로 상이한 상태로 헬리코이드 링(18)의 환형 기어(18c)과 뷰파인더 구동기어(30)의 스퍼 기어부분(30a)사이의 위치관계를 도시하고 있다. 환형 기어(18c)와 스퍼 기어부분(30a)사이의 위치관계는 후퇴위치로부터 광각단까지의 방향으로 헬리코이드 링(18)의 회전의 중간에서 얻어진다.
연속으로, 짧은 기어 톱니(18c1)는 스퍼 기어부분(30a)에 접근하고 도 150에 도시된 바와 같이 스퍼 기어부분(30a)의 바로 근처에 위치된다. 도 153은 뷰파인더 구동기어(30)의 전방에서 보았을 때 도 150에 도시된 이러한 상태를 도시하고 있다. 짧은 기어 톱니(18c1)가 스퍼 기어부분(30a)과 아직 맞물려져 있지 않은 것을 도 153에서 알 수 있다. 통상 기어 톱니(18c2)는 짧은 기어 톱니(18c1)보다 스퍼 기어부분(30a)으로부터 더 멀리 위치되고 그러므로 스퍼 기어부분(30a)과 아직 맞물려 있지 않다. 환형 기어(18c)의 기어 톱니로서 사용되는 기어 톱니 어느것도 헬리코이드 링(18)의 외주면의 특정부분에 형성되지 않는데; 특정부분은 헬리코이드 링(18)의 원주방향으로 그 양측중의 하나에 짧은 기어 톱니(18c1)의 바로 다음에 있다. 따라서, 도 150 및 도 153에 도시된 상태에서, 환형 기어(18c)가 스퍼 기어부분(30a)과 아직 맞물리지 않아서, 헬리코이드 링(18)의 회전이 아직 뷰파인 더 구동기어(30)에 전달되지 않는다. 이와 관련하여, 도 150 및 도 153에 도시된 상태에서, 환형 기어(18c)의 일 부분이 여전히 편평한 표면부분(30b2)을 향하여 있어 뷰파인더 구동기어(30)가 회전되는 것이 방지된다.
헬리코이드 링(18)을 렌즈배럴 전진방향으로 더 회전시키면, 짧은 기어 톱니(18c1)가 도 151에 도시된 위치에 도달한다. 도 151에 도시된 이러한 상태에서는, 짧은 기어 톱니(18c1)가 스퍼 기어부분(30a)의 톱니중의 하나와 접촉하여 렌즈배럴 전진방향(도 151에서 보았을 때 윗쪽)으로 연속적으로 가압하여 뷰파인더 구동기어(30)를 회전시키기 시작한다.
헬리코이드 링(18)을 렌즈배럴 전진방향으로 더 회전시키면 헬리코이드 링(18)의 원주방향에서 그 양측중에 하나에 있는 짧은 기어 톱니(18c1)에 인접한 통상 기어 톱니(81c2)의 기어 톱니가 스퍼 기어부분(30a)의 기어톱니를 연속적으로 가압하여 뷰파인더 구동기어(30)의 회전을 유지한다. 그 후에, 환형 기어(18c)는 스퍼 기어부분(30a)과의 통상 기어 톱니(18c2)의 맞물림을 통하여 헬리코이드 링(18)의 더 회전을 뷰파인더 구동기어(30)에 전달한다. 헬리코이드 링(18)이 광각단의 위치에 도달하여 있는 도 145에 도시된 상태에서 짧은 기어 톱니(18c1)는 이미 스퍼 기어부분(30a)과의 맞물림 지점을 통과하였으므로 광각단과 망원단사이의 줌작동 영역에서 헬리코이드 링(18)의 이어지는 회전을 위해 짧은 기어 톱니(18c1)가 사용되지 않는다.
따라서, 줌 렌즈의 본 실시예에서, 뷰파인더 구동기어(30)의 스퍼 기어부분(30a)과 먼저 맞물리는 환형 기어(18c)의 일부분이 적어도 하나의 짧은 기 어 톱니(18c1)로서 형성되고 이 짧은 기어 톱니의 톱니 깊이는 환형 기어(18c)의 다른 기어 톱니의 톱니 깊이보다 얕다. 이러한 구조에 따라, 환형 기어(18c)는 스퍼 기어부분과의 맞물림의 시작에 따라 스퍼 기어부분(30a)과 확실하게 그리고 쉽게 맞물릴 수 있다. 즉, 긴(통상) 기어 톱니의 경우에는 서로 이웃하는 긴 기어 톱니의 팁이 상당히 다른 상대적인 각도를 가졌으므로, 그사이의 맞물림이 얕아(초기의 맞물림의 영역이 좁음), 맞물림이 실패(맞물림이 되지 않음)될 수 있다. 이에 반하여 짧은 기어 톱니(18c1)와 긴 기어 톱니(뷰파인더 구동기어(30)의 스퍼 기어부분(30a))사이의 상대적인 각도가 맞물리기전과 대체로 동일할 때까지 짧은 기어톱니(18c1)가 움직이므로, 더 깊은 맞물림이 달성되어 그 사이의 맞물림이 실패(맞물림되지 않음)될 수 없다. 더욱이, 이러한 구조는 스퍼 기어부분(30a)이 환형 기어(18c)와 맞물려서 이동할 때에 충격을 감소시켜 뷰파인더 구동기어(30)를 포함하는 줌 뷰파인더 구동계의 작동을 원활하게 시작하게 하고 줌 뷰파인더 구동계에 의해서 발생되는 소음을 감소시킨다.
상기 설명은 주로 줌 렌즈(71)가 후퇴위치로부터 줌작동 영역쪽으로 전진할 때 줌 렌즈(71)의 작동중에 일어나는 특징에 관한 것이지만, 유사한 특징은 줌 렌즈(71)가 후퇴위치에 후퇴될 때 줌 렌즈(71)의 작동에서 확실하게 기대할 수 있다.
상기한 바로부터 알 수 있는 바와 같이, 줌 렌즈의 본 실시예에 있어서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)은 촬영 광축(Z1)으로부터 벗어나도록 후퇴됨과 동시에, 제 3 렌즈 그룹(LG3), 로우-패스 필터(LG4) 및 CCD 촬상 센서(60)가 위치되는 공간(축상 위치 공간)의 반경방향의 외부의 공간(축외 위치 공간) 쪽으로 후퇴된다. 이것은 줌 렌즈(71)가 완전 후퇴된 상태에 있을 때 줌 렌즈(71)의 길이가 최대로 감소하는 것을 가능하게 하고; 이 길이는 종래의 후퇴 줌 렌즈의 길이보다 상당히 작게 된다.
게다가, 제 2 렌즈 프레임(6)의 위치(즉, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 위치)는 피벗축(33)을 지지하는 이 쌍의 제 2 렌즈 프레임 지지판(36 및 37)(전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36) 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37))이 제 1 및 제 2 편심축(34X 및 34Y)을 회전시킴으로써 촬영 광축(Z1)에 수직인 평면을 따르는 방향에서 이동될 수 있기 때문에 높은 정밀도를 구비한 간단한 구조로서 촬영 광축(Z1)에 수직인 평면에 놓여있는 방향에서 2차원적으로 쉽게 조정될 수 있다.
더욱이, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축 위치의 조정을 행하는 가능성은 상기 설명된 구조에 의하여 향상되고, 여기에 있어서 줌 렌즈(71)가 대체로 완성된 형태 즉, 줌 렌즈(71)의 기본적인 구성요소의 분해없는 상태 조차도 오목부(34X-d), 오목부(34Y-d) 및 크로스 슬롯(66b)은 제 1 편심축(34X), 제 2 편심축(34Y) 및 고정 나사(66)의 전방 단부에 각각 형성되어 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 전방으로부터 접근된다.
본 발명은 상기 설명한 상세한 실시예에만 한정되지 않는다. 예를 들면, 비록 피벗축(33)이 상기 설명된 줌 렌즈의 실시예에서, 도 158에 도시된 다른 실시예에서 2개의 이동가능한 지지판(전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36) 및 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37))에 의하여 지지될지라도, 2개의 지지판중의 하나만이 이동될 필요가 있다. 상기 설명된 실시예(도 113에서)와는 달리, 도 158에 도시된 실시예 에 있어서, 후방 돌출부(34X-c') 및 후방 돌출부(34Y-c')는 각각, 제 1 편심축(34X')의 조정축(PX) 및 제 2 편심축(34Y')의 조정축(PY1)에 대하여 편심하지 않는다. 더욱이, 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37')에서, 후방 돌출부(34Y-c')와 맞물림되는 맞물림 구멍(37e') 및 후방 돌출부(34X-c')와 맞물림되는 맞물림 구멍(37a')은 뻗어있지 않고, 후방 돌출부(34X-c') 및 후방 돌출부(34Y-c')의 외경에 상응하는 원형의 구멍으로 어느정도 형성된다(즉, 각각 조정축(PX 및 PY1)에 수직한 방향에서만 이동하도록 제한된다). 더욱이, 맞물림 구멍(37f')은 또한 뻗어있지 않으나, 후방 보스(8k')의 외경에 상응하는 원형으로 형성된다(즉, 각각 조정축(PX 및 PY1)에 수직한 방향에서만 이동하도록 제한된다). 유지 구조는 도 113에 도시된 실시예와 동일하다. 도 158에 도시된 구성에 따라, 제 1 편심축(34X') 및 제 2 편심축(34Y')이 각각 회전될 때, 후방 제 2 렌즈 프레임 지지판(37')은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 대하여 이동하지 않고, 그리고 전방 제 2 렌즈 프레임 지지판(36) 만이 X-방향 및 Y-방향에서 이동된다. 보다 상세하게는, 지지판(36)이 이동될 때, 피벗축(33)의 각도는 약간 변하나, 그러나, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축의 위치는 도 113에 도시된 실시예와 같은 동일한 방식으로 조정될 수 있다.
피벗축(33)이 상기 설명된 줌 렌즈의 실시예에서 촬영 광축(Z1)에 평행하게 뻗어있고, 광학 요소(제 2 렌즈 그룹(LG2))가 반경방향의 후퇴된 위치에서 회전하고, 피벗축(33)은 촬영 광축(Z1)에 평행하게 뻗어있지 않는 피벗축에 의하여 대체될 수 있다.
비록 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 상기 설명된 줌 렌즈의 실시예에서 반경방향의 후퇴된 위치로 후퇴되는 후퇴 광학 요소로 소용될지라도, 줌 렌즈(71)는 임의의 다른 렌즈 그룹이 후퇴 광학 요소 또는 임의의 조정가능한 조리개(A)로 소용되도록 셔터(S) 및 로우-패스 필터(LG4)는 후퇴 광학 요소로서 소용되도록 수정될 수 있다.
본 발명은 상기 설명한 바와 같이 후퇴가능한 고정 초점 길이 렌즈 뿐만 아니라 줌 렌즈(71)와 같은 후퇴가능한 줌 렌즈에 적용될 수 있고, 여기에 있어서 렌즈 배럴이 사용하거나 사용하지 않을 때 각각 카메라 몸체에서 전진 그리고 카메라 몸체로 후퇴한다.
본 발명에 따른 광학 요소 후퇴 기구는 상기 설명한 디지털 카메라(70)와 같은 디지털 카메라 뿐만 아니라 다른 광학 기구에 결합될 수 있다.
비록 후퇴가능한 광학 요소로 소용되는 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 상기 설명된 실시예에서 서로 수직한 2개의 방향으로 2차원적으로 조정될 수 있는 위치의 요소일지라도, 이러한 요소는 광학 요소와 다른 임의의 요소일 수 있다. 더욱이, 각각의 상기 설명된 제 1 및 제 2 위치결정 장치는 임의의 다른 장치 뿐만 아니라 촬영 렌즈로 제공될 수 있다.
여기에서 설명된 본 발명의 특정 실시예에 자명한 변경이 이루어 질 수 있고, 이러한 변경은 본 발명의 기술사상 및 범위내에 있다. 여기에 포함된 모든 사항은 예시적인 것으로서 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 것을 의미한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 후퇴 촬영 렌즈(후퇴 렌즈 배럴)에 결합되는 기구를 제공하는 것으로, 이것은 촬영 광학 시스템의 촬영 광축으로부터 벗어나는 위치로 촬영 광학 시스템의 광학 요소를 후퇴시킬 수 있고, 이와 동시에, 고 정밀도로 화상면쪽으로 광학 요소를 후퇴시킬 수 있고, 여기에 있어서 이 기구는 광학 요소의 위치가 조정될 수 있는 위치결정 구조로 제공된다. 본 발명은 촬영 렌즈의 내부 요소와 같은 지지 요소를 위치시키기 위하여 촬영 렌즈와 결합될 수 있는 간단한 기구를 제공하며, 여기에 있어서 지지 요소의 위치는 위치결정 기구로 쉽게 조정될 수 있다.
Claims (32)
- 복수의 광학 요소를 갖추고 있는 광학 시스템을 포함하는 후퇴가능한 렌즈용 광학 요소 후퇴 기구로서, 상기 광학 요소 후퇴 기구는:회전없이 광학 시스템의 광축을 따라서 가이드되도록 형성되고, 후퇴가능한 렌즈가 작동 상태로부터 완전 후퇴된 상태까지 이동할 때 상기 광축을 따라서 촬상면 쪽으로 후퇴하는 직진 가동 링(8);피벗(33)에 장착되어 상기 피벗을 중심으로 피벗회전가능하고, 그리고 상기 직진 가동 링의 내측에 위치되어 상기 직진 가동 링에 의하여 지지되고, 복수의 광학 요소중 하나로서 후퇴가능한 광학 요소를 지지하는 요동가능한 홀더(6);상기 후퇴가능한 렌즈가 상기 작동 상태에 있을 때 상기 후퇴가능한 광학 요소가 상기 광축에 유지되도록 상기 요동가능한 홀더를 지지하기 위해 형성되고, 상기 요동가능한 홀더와 함께 상기 직진 가동 링이 상기 촬상면 쪽으로 후퇴할 때 상기 후퇴가능한 광학 요소가 상기 광축으로부터 벗어나는 위치로 후퇴하도록 상기 피벗에 대하여 상기 요동가능한 홀더를 회전시키기 위해 더 형성되는 위치 제어기(6e, 35 및 39, 및 21a);상기 피벗을 지지하고, 그리고 제 1 길다란 구멍(36a 및 37a) 및 제 2 길다란 구멍(36e 및 37e)을 포함하고, 상기 제 1 길다란 구멍의 길다란 방향 및 상기 제 2 길다란 구멍의 길다란 방향이 대체로 서로 수직인 적어도 하나의 지지판(36 및 37);상기 적어도 하나의 지지판을 상기 직진 가동 링에 고정하고, 결합해제 상태에 있을 때 상기 적어도 하나의 지지판을 상기 광축에 대체로 수직인 평면에 놓이게 되는 방향으로 상기 직진 가동 링에 대하여 이동하도록 형성되어 있는 지지판 고정 장치(36d, 37d, 66, 8c, 8e);상기 광축에 대체로 평행한 제 1 축선을 갖추고 있는 제 1 회전 샤프트(34X)로서, 상기 제 1 회전 샤프트가 제 1 축선에 대하여 회전가능하도록 상기 직진 가동 링에 의하여 지지되고, 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향으로 이동가능하도록 상기 제 1 길다란 구멍에 맞물림되는 적어도 하나의 제 1 편심핀(34X-b, 34X-c)을 갖추고 있으며, 상기 적어도 하나의 제 1 편심핀이 상기 제 1 축선에 편심인 축선을 갖추고 있고, 상기 제 1 회전 샤프트가 회전될 때, 제 1 이동력이 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향에 대하여 대체로 수직인 방향으로 상기 적어도 하나의 지지판에 가해지도록 되어 있는 제 1 회전 샤프트(34X);상기 광축에 대체로 평행한 제 2 축선을 갖추고 있는 제 2 회전 샤프트(34Y)로서, 상기 제 2 회전 샤프트가 제 2 축선에 대하여 회전가능하도록 상기 직진 가동 링에 의하여 지지되고, 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향으로 이동가능하도록 상기 제 2 길다란 구멍에 맞물림되는 적어도 하나의 제 2 편심핀(34Y-b, 34Y-c)을 갖추고 있으며, 상기 적어도 하나의 제 2 편심핀이 상기 제 2 축선에서 편심한 축선을 갖추고 있고, 상기 제 2 회전 샤프트가 회전될 때, 제 2 이동력이 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향에 대체로 수직인 방향으로 상기 적어도 하나의 지지판에 적용되도록 되어 있는 제 2 회전 샤프트(34Y); 그리고상기 직진 가동 링 및 상기 지지판에 제공되며 상기 지지판 고정 장치가 결합해제 상태에 있을 때 상기 제 1 회전 샤프트의 상기 회전 및 상기 제 2 회전 샤프트의 상기 회전중 적어도 하나에 의하여 상기 적어도 하나의 지지판에 상기 적어도 하나의 상기 제 1 및 제 2 이동력이 적용되는 경우, 상기 광축에 대체로 수직인 평면에서 상기 적어도 하나의 지지판의 이동 방향을 설정하는 이동 방향 설정 장치(36f, 37f, 8j 및 8k)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 이동 방향 설정 장치는:제 3 길다란 구멍(36f 및 37f); 및상기 직진 가동 링으로부터 돌출하고 그리고 상기 제 3 길다란 구멍에 맞물림되어 이동가능한 돌출부(8j 및 8k);를 포함하고,상기 제 3 길다란 구멍의 길다란 방향이 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향 및 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향 중 어느 하나에 대체로 평행하도록 상기 적어도 하나의 지지판에 형성되고,상기 제 1 회전 샤프트 및 상기 제 2 회전 샤프트중 어느 하나(34Y)의 회전은 상기 적어도 하나의 지지판을 상기 제 1 회전 샤프트 및 상기 제 2 회전 샤프트중의 다른 하나가 맞물림되는 상기 제 1 길다란 구멍 및 상기 제 2 길다란 구멍중 하나의 길다란 방향을 따라서 직진 이동시키고, 그리고상기 제 1 회전 샤프트 및 상기 제 2 회전 샤프트중 상기 다른하나(34X)의 회전은 상기 적어도 하나의 지지판을 상기 제 1 길다란 구멍 및 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 하나의 상기 길다란 방향에 대체로 수직인 방향을 따라서 비-선형으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 2 항에 있어서, 상기 길다란 방향이 서로 대체로 평행인, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 길다란 구멍중 2개는 상기 2개의 길다란 구멍 각각의 폭방향 및 상기 2개의 길다란 구멍의 각각의 길이방향 모두가 상이한 위치에 형성되고, 그리고 상기 길이방향에서 상기 2개의 길다란 구멍사이의 공간은 상기 폭방향으로 상기 2개의 길다란 구멍사이의 공간보다 더 큰 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 길다란 구멍, 상기 제 2 길다란 구멍 및 상기 제 3 길다란 구멍 중 나머지 하나는 평행한 상기 2개의 길다란 구멍의 상기 길이방향으로 상기 2개의 길다란 구멍사이에 위치되고, 그리고 평행한 상기 2개의 길다란 구멍중 하나에 근접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 길다란 구멍, 상기 제 2 길다란 구멍 및 상기 제 3 길다란 구멍 중 2개는 그 길다란 구멍의 길이방향이 서로 대체로 평행해서, 상기 요동가능한 홀더의 상기 피벗(33)이 평행한 상기 2개의 길다란 구멍의 길이방향에 대하여 상기 2개의 길다란 구멍 사이에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 이동 방향 설정 장치는:제 3 길다란 구멍(36f' 및 37f'); 및상기 제 3 길다란 구멍에 맞물림되어 이동가능하도록 상기 직진 가동 링으로부터 돌출하는 돌출부(8j 및 8k);를 포함하고,상기 제 3 길다란 구멍의 길다란 방향이 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향 및 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향 모두에 경사지도록 상기 적어도 하나의 지지판에 형성되고,상기 제 1 회전 샤프트(34X)의 회전은 상기 지지판을 상기 제 2 회전 샤프트의 상기 제 2 편심핀이 맞물림되는 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향의 성분을 포함하는 방향을 따라서 비-선형으로 이동시키고, 그리고상기 제 2 회전 샤프트(34Y)의 회전은 상기 지지판을 상기 제 1 회전 샤프트의 상기 제 1 편심핀이 맞물림되는 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향의 성분을 포함하는 방향을 따라서 비-선형으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 지지판은 각각, 상기 광축 방향으로 상기 직진 가동 링의 전방 및 후방면에 고정되는 한쌍의 지지판(36 및 37)을 포함하고 그리고 상기 피벗의 대향 단부를 각각 지지하고;한쌍의 상기 제 1 길다란 구멍(36a 및 37a) 및 한쌍의 상기 제 2 길다란 구멍(36e 및 37e)은 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍이 상기 광축 방향으로 서로 향하여 서로 대체로 평행하게 뻗어있도록, 그리고 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍이 상기 광축 방향으로 서로 향하여 서로 평행하게 뻗어있도록 각각 상기 한쌍의 지지판에 형성되고, 상기 한쌍의 상기 제 1 길다란 구멍의 길다란 방향은 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍의 길다란 방향에 대체로 수직이고;상기 제 1 회전 샤프트는 대향 단부에서 한쌍의 상기 제 1 편심핀(34X-b 및 34X-c)을 포함하고, 각각의 상기 한쌍의 제 1 편심핀은 상기 제 1 축선에 편심한 축선을 갖추고 있고, 상기 한쌍의 제 1 편심핀은 각각 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍에 각각 맞물림되고; 그리고상기 제 2 회전 샤프트는 대향 단부에서 한쌍의 상기 제 2 편심핀(34Y-b 및 34Y-c)을 포함하고, 각각의 상기 한쌍의 제 2 편심핀은 상기 제 2 축선에 편심된 축선을 갖추고 있고, 상기 한쌍의 제 2 편심핀은 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍에 각각 맞물림되는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 7 항에 있어서,상기 한쌍의 제 1 편심핀은 상기 제 1 회전 샤프트의 상기 제 1 축선에 편심된 공통 축선을 갖추고 있고;상기 한쌍의 제 2 편심핀은 상기 제 2 회전 샤프트의 상기 제 2 축선에 편심된 공통 축선을 갖추고 있고; 그리고상기 한쌍의 지지판은 상기 지지판 고정 장치가 상기 결합해제 상태에 있을때 상기 제 1 회전 샤프트와 제 2 회전 샤프트의 적어도 하나를 회전시킴으로써, 상기 한쌍의 지지판사이의 상대 위치를 변경함이 없이 상기 직진 가동 링에 대하여 이동가능한 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 7 항에 있어서, 상기 이동 방향 설정 장치는:기 한쌍의 지지판에 각각 형성되는 한쌍의 제 3 길다란 구멍(36f 및 37f, 또는 36f' 및 37f'); 그리고상기 한쌍의 제 3 길다란 구멍에 맞물려 이동가능하도록 상기 직진 가동 링의 전방 및 후방으로부터 각각 돌출하는 한쌍의 전방 및 후방 돌출부(8j 및 8k);를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 9 항에 있어서, 상기 직진 가동 링은, 상기 광축 방향으로 서로로부터 분리되어 상기 광축에 대체로 수직인 방향으로 뻗어있는 한쌍의 대체로 평행한 평면을 포함하고, 상기 한쌍의 지지판은 상기 한쌍의 평행한 평면에 대하여 가압되어 상기 지지판 고정 장치에 의하여 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 7 항에 있어서, 상기 직진 가동 링 내측에서 상기 광축 방향으로 상기 후퇴가능한 광학 요소의 대향측중의 어느 하나에 위치되는 내부 광학 요소(76(S,A))를 더 포함하고, 상기 한쌍의 지지판은 상기 직진 가동 링의 대향 단부에 부착되고 그리고 상기 광축 방향으로 상기 내부 광학 요소의 대향측에 각각 위치되는 것을 특징으로 하는 광학요소 후퇴 기구.
- 제 11 항에 있어서, 상기 내부 광학 요소는 적어도 하나의 셔터 및 조리개를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 7 항에 있어서, 상기 지지판 고정 장치는:상기 한쌍의 지지판중의 어느 하나에서 상기 광축 방향으로 관통되는 나사 구멍(37d);상기 한쌍의 지지판중의 다른 하나에서 상기 광축 방향으로 관통되는 나사 삽입 구멍(36d); 그리고상기 나사 삽입 구멍에서 상기 나사 구멍을 통하여 나사 결합되는 고정 나사(66);를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 요동가능한 홀더는:상기 후퇴가능한 광학 요소를 지지하는 원통형 렌즈 홀더부(6a);피벗에 끼워맞춤되고 상기 피벗에 회전가능한 피벗식 원통부분(6b); 그리고상기 원통형 렌즈 홀더를 상기 피벗식 원통부분에 연결하도록 상기 피벗식 원통부분과 상기 원통형 렌즈 홀더 사이에 뻗어있는 요동 암부(6c)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 위치 제어 장치는:상기 광축에 상기 후퇴가능한 광학 요소를 위치시키기 위한 방향으로 회전하도록 상기 요동가능한 홀더를 가압하기 위해 형성된 스프링(39); 그리고상기 직진 가동 링이 상기 요동가능한 홀더와 함께 상기 촬상면 쪽으로 후퇴할 때, 상기 스프링의 가압력에 대하여 상기 광축으로부터 상기 벗어난 위치로 상기 요동가능한 홀더를 회전시키는 캠 기구(21a, 40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 광학 요소는 상기 후퇴가능한 렌즈가 상기 작동상태에 있을때 상기 후퇴가능한 광학 요소 뒤쪽에 위치되는 적어도 하나의 후방 광학 요소(LG3, LG4, 60)를 포함하고; 그리고상기 후퇴가능한 광학 요소는 상기 후퇴가능한 렌즈가 상기 완전 후퇴 상태에 있을때 상기 후퇴가능한 광학 요소 및 상기 후방 광학 요소가 광축 방향으로 동일 위치 범위내에 있도록 상기 후방 광학 요소가 위치되는 축상 위치 공간의 반경방향 외측의 축외 위치 공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 피벗은 상기 광축에 대체로 평행하게 뻗어있는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 후퇴가능한 광학 요소는 렌즈 그룹(LG2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 광학 시스템은 줌 촬영 광학 시스템을 포함하고; 그리고상기 후퇴가능한 광학 요소는 상기 줌 촬영 광학 시스템의 한 부분으로서 렌 즈 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 광학 요소 후퇴 기구는 디지털 카메라에 결합되는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 1 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 길다란 구멍 및 상기 제 2 길다란 구멍은 상기 적어도 하나의 지지판을 통하여 관통하는 관통 구멍으로서 형성되고;상기 제 1 편심핀의 단부는 상기 제 1 편심핀이 회전할 수 있는 제 1 작동부(34X-d)를 포함하고; 그리고상기 제 2 편심핀의 단부는 상기 제 2 편심핀이 회전되는 제 2 작동부(34Y-d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 7 항에 있어서, 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍 중 적어도 하나(36a) 및 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍 중 적어도 하나(37a)는 상기 한쌍의 지지판을 관통하는 관통 구멍으로 각각 형성되어 있고;상기 관통 구멍(36a)에 맞물림되는 상기 한쌍의 제 1 편심핀중의 하나의 단부는 상기 한쌍의 제 1 편심핀중의 상기 하나가 회전되는 제 1 작동부(34X-d)를 포함하고 있고; 그리고상기 관통 구멍(37a)에 맞물림되는 상기 한쌍의 제 2 편심핀중의 하나의 단부는 상기 한쌍의 제 2 편심핀중의 상기 하나가 회전되는 제 2 작동부(34Y-d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 21 항에 있어서, 상기 제 1 작동부 및 제 2 작동부는 상기 광축 방향으로 전방으로 각각 향하고 있고;상기 광학 요소 후퇴 기구는, 상기 직진 가동 링을 둘러싸며 상기 직진 가동 링의 전방에서 반경방향 내측의 플랜지(12c)가 구비되는 외측 배럴(12)을 더 포함하고;상기 반경방향의 내측 플랜지는, 상기 광축방향으로 상기 반경방향의 내측 플랜지를 통하여 관통하는 제 1 관통 구멍(12g1)을 포함하여, 상기 제 1 작동부가 상기 제 1 관통 구멍을 통하여 상기 직진 가동 링의 전방으로부터 접근가능하고; 그리고상기 반경방향의 내측 플랜지는, 상기 광축방향으로 상기 반경방향의 내측 플랜지를 통하여 관통하는 제 2 관통 구멍(12g4)을 포함하여, 상기 제 2 작동부가 상기 제 2 관통 구멍을 통하여 상기 직진 가동 링의 전방으로부터 접근가능한 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 23 항에 있어서, 상기 후퇴가능한 렌즈는, 상기 제 1 관통 구멍 및 상기 제 2 관통 구멍을 커버하도록 상기 반경방향의 내측 플랜지의 전방부에 탈착가능하게 부착되는 렌즈 배리어 기구(101, 102, 104, 105 등)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 23 항에 있어서, 상기 외측 배럴은 상기 후퇴가능한 광학 요소의 전방에 위치되는 상기 복수의 광학 요소(LG1)중의 어느 하나를 지지하고, 상기 외측 배럴은 상기 후퇴가능한 렌즈가 상기 작동 상태로부터 상기 완전 후퇴 상태까지 이동할 때 상기 광축을 따르는 상기 직진 가동 링과 함께 상기 촬상면 쪽으로 후퇴하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 22 항에 있어서, 상기 지지판 고정 장치는:상기 광축 방향으로 관통하도록 상기 한쌍의 지지판의 어느 하나에 형성되는 나사 구멍(37d);상기 한쌍의 지지판의 다른 하나에서 상기 광축 방향으로 관통하는 나사 삽입 구멍(36d); 그리고상기 나사 삽입 구멍에서 적어도 하나의 나사 구멍(37d)을 통하여 나사 결합되는 고정 나사(66);를 포함하고,상기 제 1 작동부 및 제 2 작동부가 향하는 쪽으로 향하는 상기 고정 나사중의 어느 하나의 대향 단부는 상기 고정 나사가 회전하는 제 3 작동부(66b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 26 항에 있어서, 상기 고정 나사의 상기 제 3 작동부는 광축 방향으로 전방으로 향하고;상기 광학 요소 후퇴 기구는, 상기 직진 가동 링을 둘러싸며 상기 직진 가동 링의 전방에서 반경방향의 내측의 플랜지(12c)가 제공되는 외측 배럴(12)을 더 포함하고;상기 반경방향의 내측 플랜지는 상기 광축방향으로 상기 반경방향의 내측 플랜지를 통하여 관통하는 적어도 하나의 관통 구멍(12g2)을 포함하고, 상기 고정 나사의 상기 제 3 작동부가 상기 관통 구멍을 통하여 상기 직진 가동 링의 전방으로부터 접근가능한 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 26 항에 있어서, 상기 후퇴가능한 렌즈는 상기 관통 구멍을 커버하도록 상기 반경방향의 내측 플랜지의 전방부에 착탈 가능하게 부착되는 렌즈 배리어 기구(101, 102, 104, 105 등)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 24 항에 있어서, 상기 외측 배럴은 상기 후퇴가능한 광학 요소의 전방에 위치되는 상기 복수의 광학 요소(LG1)중의 어느 하나를 지지하고, 상기 외측 배럴은 상기 후퇴가능한 렌즈가 상기 작동 상태로부터 상기 완전 후퇴 상태까지 이동할 때 상기 광축을 따르는 상기 직진 가동 링과 함께 상기 촬상면 쪽으로 후퇴하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 21 항에 있어서, 상기 제 1 작동부 및 상기 제 2 작동부 각각은 조정 공구가 결합되는 슬롯(34X-d 또는 34Y-d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 제 22 항에 있어서, 상기 제 1 작동부 및 상기 제 2 작동부 각각은 조정 공구가 결합되는 슬롯(34X-d 또는 34Y-d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 요소 후퇴 기구.
- 복수의 광학 요소를 갖추고 있는 광학 시스템을 포함하는 후퇴가능한 렌즈용 광학 요소 후퇴 기구로서, 상기 광학 요소 후퇴 기구는:회전없이 상기 광학 시스템의 광축을 따라서 가이드되도록 형성되고, 그리고 후퇴가능한 렌즈가 작동 상태로부터 완전 후퇴상태까지 이동할 때 상기 광축을 따라서 촬상면 쪽으로 후퇴하는 직진 가동 링(8);상기 피벗(33)에 대하여 요동가능하고, 상기 직진 가동 링이 지지되도록 내측에 위치되고, 상기 복수의 광학 요소중 하나로서 후퇴가능한 광학 요소를 지지하는 요동가능한 홀더(6);상기 후퇴가능한 렌즈가 상기 작동 상태에서 있을때 상기 후퇴가능한 광학 요소가 상기 광축에 남아있도록 상기 요동가능한 홀더를 지지하고, 상기 직진 가동 링이 상기 요동가능한 홀더와 함께 상기 촬상면 쪽으로 후퇴할 때 상기 후퇴가능한 광학 요소가 상기 광축으로부터 벗어나는 위치로 후퇴하도록 상기 피벗에 대하여 상기 요동가능한 홀더를 회전시키는 위치 제어기(6e, 35 및 39, 및 21a);상기 피벗의 대향 단부를 지지하도록 상기 광축 방향으로 상기 직진 가동 링의 전방 및 후방면에 각각 고정되는 한쌍의 지지판으로서, 한쌍의 제 1 길다란 구멍(36a 및 37a) 및 한쌍의 제 2 길다란 구멍(36e 및 37e)이 각각 상기 한쌍의 지지판에 위치되어, 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍은 상기 광축 방향으로 서로 향하며 서로 대체로 평행하게 뻗어있고, 그리고 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍은 상기 광축 방향에서 서로 향하며 서로에 대하여 대체로 평행하게 뻗어있고, 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍의 길다란 방향 및 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍의 길다란 방향은 서로 대체로 수직으로 되어있는 한쌍의 지지판(36 및 37);상기 직진 가동 링에 상기 한쌍의 지지판을 고정하기 위한 지지판 고정 장치로서, 상기 지지판 고정 장치가 결합해제된 상태에 있을 때 상기 한쌍의 지지판을 상기 광축에 대체로 수직인 평면에 놓여있는 방향으로 상기 직진 가동 링에 대하여 이동시키는 상기 지지판 고정 장치(36d, 37d, 66, 8c, 8e);상기 광축에 대체로 평행한 제 1 축선을 갖추고 있는 제 1 회전 샤프트(34X)로서, 상기 제 1 축선에 대하여 회전되도록 상기 직진 가동 링에 의하여 지지되고 대향 단부에서 한쌍의 제 1 편심핀(34X-b 및 34X-c)을 갖추고 있고, 각각의 상기 한쌍의 제 1 편심핀이 상기 제 1 축선에 편심인 축선을 갖추고 있고, 상기 한쌍의 제 1 편심핀이 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향에서 이동되도록 상기 한쌍의 제 1 길다란 구멍에서 각각 맞물림되고, 회전될 때, 제 1 이동력이 상기 제 1 길다란 구멍의 상기 길다란 방향에 대체로 수직 방향으로 상기 한쌍의 지지판에 적용되도록 하는 제 1 회전 샤프트(34X);상기 광축에 대체로 평행한 제 2 축선을 갖추고 있는 제 2 회전 샤프트(34Y)로서, 상기 제 2 축선에 대하여 회전되도록 상기 직진 가동 링에 의하여 지지되고 대향 단부에서 한쌍의 제 2 편심핀(34Y-b 및 34Y-c)을 갖추고 있고, 각각의 상기 한쌍의 제 2 편심핀이 상기 제 2 축선에 편심인 축선을 갖추고 있고, 상기 한쌍의 제 2 편심핀이 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향으로 이동되도록 상기 한쌍의 지지판의 상기 한쌍의 제 2 길다란 구멍에서 각각 맞물림되고 회전될 때, 제 2 이동력이 상기 제 2 길다란 구멍의 상기 길다란 방향에 대체로 수직 방향에서 상기 한쌍의 지지판에 적용되도록 하는 제 2 회전 샤프트(34Y); 그리고상기 직진 가동 링 및 상기 한쌍의 지지판에 제공되며, 상기 지지판 고정 장치가 상기 결합해제 상태에 있을 때, 상기 제 1 회전 샤프트의 상기 회전 및 상기 제 2 회전 샤프트의 상기 회전중 적어도 하나에 의하여 상기 한쌍의 지지판에 각각 적어도 하나의 상기 제 1 및 제 2 이동력이 적용될 때 상기 광축에 대체로 수직인 평면에서 상기 한쌍의 지지판의 이동 방향을 설정하는 이동 방향 설정 장치(36f, 37f, 8j 및 8k);를 포함하고 있는 광학 요소 후퇴 기구.
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| JPS61270737A (ja) * | 1985-05-25 | 1986-12-01 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 二焦点式カメラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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