KR101101020B1

KR101101020B1 - 렌즈 배럴, 촬영 장치 및 정보 단말 장치

Info

Publication number: KR101101020B1
Application number: KR1020097021674A
Authority: KR
Inventors: 데츠야 이와시키
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2011-12-29
Also published as: JP4953874B2; CN101641628A; CN101641628B; US20100103307A1; EP2074462A4; EP2074462A1; US8314877B2; KR20090122477A; WO2008117895A1; JP2008242068A; EP2074462B1

Abstract

본 발명은 렌즈 배럴과, 이 렌즈 배럴을 이용한 촬영 장치 및 정보 단말 장치를 제공한다. 본 발명의 렌즈 배럴은, 촬영용 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈 그룹; 하나 이상의 렌즈 그룹을 유지하는 렌즈 프레임; 및 이 렌즈 프레임을 유지하는 유지 프레임을 포함하는 것으로서, 상기 하나 이상의 렌즈 그룹은 침동 위치로부터 촬영 가능 위치까지 이동할 수 있으며, 상기 렌즈 프레임과 상기 유지 프레임의 사이에는 하나 이상의 캠 부재가 배치되고, 이 하나 이상의 캠 부재를 이동시킴으로써 유지 프레임에 대한 렌즈 프레임의 기울기를 변경하는 것이다.

Description

렌즈 배럴, 촬영 장치 및 정보 단말 장치{LENS BARREL, IMAGING DEVICE AND INFORMATION TERMINAL DEVICE}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2007년 3월 27일자로 출원된 일본 특허 출원 제2007-082420호를 우선권으로 주장하며, 이 특허 출원의 내용은 그 전체가 본원에 참조로 인용되어 있다.

본 발명은 렌즈 배럴과, 이 렌즈 배럴을 이용한 촬영 장치 및 정보 단말 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 복수의 렌즈의 광축의 상호 정렬을 간단한 부품 구성으로 행할 수 있는 구조의 변경에 관한 것이다.

촬영 장치에 사용되는 촬영 렌즈는, 복수의 렌즈 그룹을 포함하며, 초점 조절, 줌(즉, 초점 거리의 연속 변경) 및 침동 등과 같은 기능이 수행되도록 렌즈 그룹 간의 광축 방향의 거리가 변동하는 구성으로 되어 있다. 특히, 줌 기능이나 침동 기능 또는 두 기능 모두를 갖춘 촬영 렌즈에서는, 렌즈 그룹의 광축 방향의 이동 거리가 길고, 렌즈 배럴의 구조가 복잡하다.

최근에, 디지털 카메라 등과 같은 촬영 장치는, 줌 기능을 구비하면서 고품질의 화상을 얻을 수 있도록 고성능화가 요구되고 있고, 또한 촬영 장치는 휴대시 의 편리성 향상을 위해 소형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구는 기술 개발이 진전됨에 따라 충족되었다. 예를 들어, 소형화에 관한 요구를 충족시키는 데에는 렌즈 배럴을 침동식으로 하는 것이 효과적이므로, 침동식 카메라의 사용이 증대되고 있다. 렌즈 그룹을 이동시켜 침동 기능 또는 줌 기능을 행하는 기구로서, 회전 실린더가 고정 실린더에 의해 유지되며 회전 실린더가 캠 결합 또는 나선 결합을 통해 고정 실린더에 대하여 회전될 때 렌즈 프레임이 광축 방향으로 전진 또는 후퇴하는 기구가, 일반적으로 사용되고 있다. 대표적인 기구에서는, 고정 실린더는 캠을 통해 회전 실린더와 결합되고, 회전 실린더는 렌즈의 광축을 중심으로 하여 회전하면서 캠 홈을 따라 렌즈의 광축 방향으로 전진 또는 후퇴하도록 구성되어 있으며, 회전 실린더의 내부에서 회전 실린더에 대해 회전할 수 있고 광축 방향으로 회전 실린더와 일체적으로 직선 이동하도록 구성되어 있는 직진 가이드 실린더가 마련되어 있으며, 렌즈를 유지하는 렌즈 프레임이 직진 가이드 실린더의 내부에 유지되어 있다.

렌즈 프레임은 캠 팔로워를 구비하고, 이 캠 팔로워는 직진 가이드 실린더의 광축 방향으로 연장되는 직선 홈을 관통하며, 회전 실린더의 내면에 마련된 캠 홈과 결합되어 있다. 회전 실린더가 회전하면, 렌즈는 캠 홈의 형상을 따라 회전하지 않으면서 광축 방향의 이동 범위 내의 임의의 위치로 이동할 수 있다. 회전 실린더와 직진 가이드 실린더는, 예를 들어 직진 가이드 실린더에 마련된 반경 방향으로 돌출한 회전 키이와 회전 실린더의 내면에 마련된 회전 홈을 결합시키는 것에 의해 결합된다. 이러한 구조에 따르면, 직진 가이드 실린더는 회전 실린더에 대하 여 광축 둘레로 회전하면서 광축 방향으로 회전 실린더와 일체적으로 이동할 수 있다.

우수한 결상 성능을 유지하기 위해 렌즈의 광축을 정렬할 수 있는 렌즈 배럴이 요구되고 있다. 그러나, 렌즈를 구동하는 구동 부재의 수가 증가하면 광축을 정렬하기가 어려워지며, 렌즈 배럴이 점점 소형화됨에 따라 더 높은 광축 정렬의 정밀도가 요구된다. 렌즈의 광축을 정렬하기 위한 구조 또는 방법으로는, 광축에 수직한 면 내에서 렌즈 또는 복수의 렌즈를 렌즈 그룹을 이동시켜 각각의 렌즈의 광축을 정렬하는 구조 또는 방법과, 각각의 렌즈를 기울여 렌즈의 광축을 정렬하는 구조 또는 방법이 있다.

렌즈 프레임의 기울기 조정 방법으로서, JP 2006-3837 A에는 렌즈 프레임과 그 유지 프레임 사이에 기울기 조정 와셔를 선택적으로 삽입하여 조정을 행하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 따르면, 와셔를 교체하면서 렌즈 프레임의 기울기를 확인할 필요가 있어, 조립 및 조정이 번거로워진다는 단점이 있다.

JP 2005-70417 A에는, 렌즈 프레임이 구면 형상의 외주면을 갖고, 렌즈 프레임을 유지하는 유지 프레임은 그 내주면이 렌즈 프레임의 구면 형상의 외주면에 일치하는 구면 형상이며, 렌즈 프레임이 이들 구면 형상을 따라 이동되는, 렌즈 조정 장치가 개시되어 있다. 이 발명에 따르면, 각 구면 형상을 정확하게 맞출 필요가 있어, 부품의 가공이 매우 어려우며, 또한 렌즈 프레임이 구면 형상의 구조에 의해 유지되므로, 충격 등의 부하가 가해질 때 렌즈 프레임이 옮겨지는 등, 충격에 약한 구조이다.

JP 2003-279823 A에는, 렌즈 프레임이 렌즈 배럴 프레임 내에서 스프링에 의해 광축 방향으로 편향 및 지지되고, 렌즈 배럴 프레임과 렌즈 프레임 사이에 회전판이 배치되며, 렌즈 프레임에 대향하는 회전판의 면에는 서로 다른 높이의 복수의 볼록부가 형성되어 있고, 복수의 볼록부를 받아들일 수 있는 복수의 오목부가 렌즈 프레임에 형성되어 있으며, 렌즈 프레임의 오목부에 끼워 넣어지는 회전판의 볼록부를 선택함으로써 렌즈 프레임의 기울기를 조정하는, 기울기 조정 기구가 개시되어 있다. 이 발명에 따르면, 부품의 구성과 조립은 쉽지만, 렌즈 프레임의 기울기 조정이 단계적으로만 수행될 수 있고, 미소한 조정을 행할 수 없다는 단점이 있다.

전술한 사항을 고려하여, 본 발명은 적어도 렌즈 배럴과, 이 렌즈 배럴을 이용한 촬영 장치 및 정보 단말 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 렌즈 배럴에서는, 렌즈 그룹의 기울기를 보다 정확하게 조정할 수 있고, 부품의 형상이 복잡하지 않으므로 조립과 렌즈 그룹의 기울기 조정을 쉽게 행할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 렌즈 배럴은, 촬영용 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈 그룹; 하나 이상의 렌즈 그룹을 유지하는 렌즈 프레임; 이 렌즈 프레임을 유지하는 유지 프레임; 및 하나 이상의 캠 부재를 포함하고, 상기 하나 이상의 렌즈 그룹은 침동 위치로부터 촬영 가능 위치까지 이동할 수 있으며, 상기 렌즈 프레임과 상기 유지 프레임의 사이에 상기 하나 이상의 캠 부재가 배치되고, 상기 하나 이상의 캠 부재를 이동시킴으로써 상기 유지 프레임에 대한 상기 렌즈 프레임의 기울기를 변경하는 것이다.

본 발명에 따른 렌즈 배럴은, 복수의 렌즈 그룹; 복수의 렌즈 그룹 중의 하나 이상을 유지하는 렌즈 프레임; 및 렌즈 프레임을 유지하는 유지 프레임을 포함하고, 렌즈 프레임과 유지 프레임 사이에 하나 이상의 캠 부재가 배치될 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 렌즈 그룹의 기울기가 하나 이상의 캠 부재에 의해 연속적으로 조정될 수 있기 때문에, 렌즈 그룹의 기울기를 보다 정확하게 조정할 수 있다. 또한, 렌즈 프레임과 유지 프레임 사이에 하나 이상의 캠 부재만을 배치하므로, 부품의 형상이 복잡하지 않으며, 조립과 렌즈 그룹의 기울기 조정을 쉽게 행할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기울기 조정 기구는 극히 한정된 공간에 설치될 수 있으므로, 렌즈 배럴의 크기를 확대시키지 않고서도 렌즈 그룹의 기울기를 조정할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 렌즈 프레임은 하나 이상의 캠 부재의 캠 면과 결합하며, 따라서 안정된 렌즈 그룹 위치를 확보할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 기울기 조정으로 인한 렌즈 그룹의 편심과 광축 방향으로의 이동을 줄일 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 기울기 조정은 각각의 방향에서 행해질 수 있고, 하나 이상의 캠 부재의 이동량에 대한 렌즈 그룹의 기울기량을 동일하게 설정할 수 있으므로, 조정을 단순화할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 기울기 조정의 지지점을 렌즈 그룹의 두께 방향의 중심에 설정할 수 있으므로, 기울기 조정으로 인한 렌즈 그룹의 편심과 광축 방향으로의 이동을 줄일 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 기울기 조정에 의한 렌즈 그룹의 회전과 렌즈 프레임의 편심을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 렌즈 그룹의 기울기 조정의 기준 위치를 하나 이상의 캠 부재의 평면부에 설정할 수 있으므로, 부가적인 조정을 행하지 않고도 기준 위치를 설정할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 필요한 조정량을 마킹으로부터 추정하여 하나 이상의 캠 부재를 이동시키므로, 렌즈 그룹의 기울기 조정 작업을 단순화할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 각 렌즈 그룹이 렌즈 배럴에 설치된 상태로 렌즈 그룹의 기울기 조정을 행할 수 있으므로, 최종 품질에 가까운 상태로 조정을 행할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 모든 렌즈 그룹의 광축이 조정되어 정렬된 렌즈 배럴을 만들 수 있고, 이리하여 고도의 결상 성능을 갖는 렌즈 배럴을 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 고도의 결상 성능을 갖는 본 발명의 렌즈 배럴을 구비한 촬영 장치와, 정보 단말 장치를 제공할 수 있다.

이하에서는, 실시예와 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 배럴을 도시하는 정면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 배럴이 침동 상태에 있는 경우를 도시하는 도 1의 A-A를 따라 취한 렌즈 배럴의 종단면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 배럴의 촬영시의 동작 모드를 도시하는 종단면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 배럴의 분해 사시도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고정 프레임, 회전 프레임 및 라이너(직진 가이드 실린더)를 도시하는 분해 종단면도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 그룹 기울기 조정 기구를 도시하는 정면도.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 그룹 기울기 조정 기구를 포함하여 유지 프레임을 도시하는 사시도.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 그룹 기울기 조정 기구를 포함하는 유지 프레임과 제1 렌즈 그룹의 일부분을 도시하는 분해 사시도.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제1 렌즈 그룹의 유지 프레임을 후면측에서 도시하는 사시도.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 그룹 기울기 조정 기구를 보다 상세히 도시하는 정면도.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈 그룹 기울기 조정 기구를 도 10의 A-A를 따라 취한 단면도.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 하나 이상의 캠 부재의 전개 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

41 : 고정 실린더

42 : 회전 실린더

43 : 직진 가이드 실린더

51 : 제1 렌즈 그룹

52 : 제2 렌즈 그룹

61 : 유지 프레임

71 : 렌즈 프레임

72 : 판 스프링(탄성 부재)

73 : 캠 부재

76 : 마킹

715 : 접촉부

731 : 기준면

732 : 캠 면

본 발명에 따른 실시예는 줌 기능을 갖춘 침동식 렌즈 배럴에 관한 것이다. 도 2에서 좌측은 피사체측이고 우측은 결상측이다. 도 3에서 하측은 피사체측이고 상측은 결상측이다. 도 2 내지 도 5에서, 고정 실린더(41)의 기단이, 카메라 등과 같은 촬영 장치의 본체 등에 고정되는 베이스 플레이트(67)에 고정되어 있다. 베이스 플레이트(67)는 그 중심부에 구멍을 구비하며, 이 구멍 내에는 CCD 등을 구비 한 촬상 소자(66)가 배치된다. 고정 실린더(41)는 내주측에 하나 이상의 직진 홈(411)을 구비하고, 대략 고정 실린더(41)의 길이 방향을 따라서 고정 실린더(41)의 전체에 걸쳐 연장되는 암형 이송 나사(412)를 구비한다. 고정 실린더(41)의 내주측에 회전 실린더(42)가 끼워지며, 회전 실린더(42)의 내주측에 원통형 라이너(직진 가이드 실린더)(43)가 끼워진다.

회전 실린더(42)는 그 후단부의 외주에 수형 나사(421)를 구비하고, 이 수형 나사(421)는 고정 실린더(41)의 암형 이송 나사(412)와 맞물린다. 따라서, 회전 실린더(42)가 그 중심 축선(광축)을 중심으로 회전할 때, 수형 나사(421)는 암형 이송 나사(412)의 안내를 받으면서 광축 방향으로 이동한다. 직진 가이드 실린더(43)는 그 전단부(도 2의 피사체측 및 도 3의 하측)의 외주에 반경 방향 외측으로 돌출한 하나 이상의 돌기(431)(도 4 참조)를 구비하며, 하나 이상의 돌기(431)를 회전 실린더(42)의 전단부의 내주부에 형성된 둘레 홈에 끼우면, 직진 가이드 실린더(43)는 회전 실린더(42)와 함께 광축 방향으로 이동할 수 있고, 회전 실린더(42)에 대해 회전할 수 있다. 직진 가이드 실린더(43)는 그 후단부의 외주에 반경 방향 외측으로 돌출한 하나 이상의 키이(432)가 마련되어 있고, 고정 실린더(41)의 하나 이상의 직진 홈(411)에 하나 이상의 키이(432)가 끼워진다. 따라서, 직진 가이드 실린더(43)는 하나 이상의 직진 홈(411)을 따라 직진할 수 있지만, 광축을 중심으로 하여 회전할 수는 없다. 직진 가이드 실린더(43)에는 그 두께 방향으로 관통 형성된 3개의 직진 홈(433)과 3개의 직진 홈(434)이 광축 방향을 따라 마련되어 있고, 3개의 직진 홈(433)과 3개의 직진 홈(434)은 각각 둘레 방향 을 따라 등간격으로 마련되어 있다. 회전 실린더(42)의 내주측에는 2개의 캠 홈(423, 424)이 광축 방향의 앞뒤로 형성되어 있다. 캠 홈(423)은 하나 이상의 직진 홈(433)과 반경 방향으로 엇갈리게 겹쳐질 수 있고, 캠 홈(424)은 하나 이상의 직진 홈(434)과 반경 방향으로 엇갈리게 겹쳐질 수 있다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 직진 가이드 실린더(43)의 내주측에는, 피사체측으로부터 차례로 제1 렌즈 그룹(51)의 유지 프레임(61)과 제2 렌즈 그룹(52)을 유지하는 렌즈 프레임(62)이 끼워져 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 유지 프레임(61)은 그 외주측에 하나 이상의 캠 팔로워(611)를 구비하고, 렌즈 프레임(62)은 그 외주측에 하나 이상의 캠 팔로워(621)를 구비한다. 유지 프레임(61)의 적어도 하나의 캠 팔로워(611)는 캠 홈(423)과 3개의 직진 홈(433)의 교차부 중에서 어느 한 교차부에 끼워지고, 렌즈 프레임(62)의 적어도 하나의 캠 팔로워(621)는 캠 홈(424)과 3개의 직진 홈(434)의 교차부 중에서 어느 한 교차부에 끼워진다. 캠 홈(423)과 직진 홈(433)의 교차부 및 캠 홈(424)과 직진 홈(434)의 교차부는 회전 실린더(42)의 회전에 의해 광축 방향으로 이동하기 때문에, 이들 교차부에 끼워진 캠 팔로워(611, 621)와 함께, 유지 프레임(61), 렌즈 프레임(62), 유지 프레임(61)에 의해 유지되는 제1 렌즈 그룹(51) 및 렌즈 프레임(62)에 의해 유지되는 제2 렌즈 그룹(52)이 광축 방향으로 이동한다.

제1 렌즈 그룹(51)의 외주부는 렌즈 프레임(71)에 의해 유지되고, 렌즈 프레임(71)은 유지 프레임(61)의 내주측에서 유지된다. 또한, 하나 이상의 캠 부재, 예를 들어 본 실시예에서는, 3개의 캠 부재(73)가 렌즈 프레임(71)과 유지 프레 임(61)의 사이에 배치된다. 렌즈 프레임(71)과 유지 프레임(61)의 연결 구조를 이하에서 상세히 설명한다.

제1 렌즈 그룹(51)과 제2 렌즈 그룹(52) 사이에는 셔터/조리개 유닛(65)이 배치되어 있고, 이 셔터/조리개 유닛(65)은 제2 렌즈 그룹(52)을 유지하는 렌즈 프레임(62)에 부착되어 렌즈 프레임(62)과 함께 이동한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 침동 위치에서 각 렌즈 그룹을 촬영 위치까지 조출(繰出)하기 위해 회전 실린더(42)를 회전시키면, 수형 나사(421)가 고정 실린더(41)의 암형 이송 나사(412)의 안내를 받아서, 회전 실린더(42)가 광축 방향의 전방으로 진출한다. 직진 가이드 실린더(43)는 회전 실린더(42)와 함께 전방으로 진출할 뿐만 아니라, 직진 가이드 실린더(43)는 그 하나 이상의 키이(432)가 고정 실린더(41)의 하나 이상의 직진 홈(411)에 끼워져 있으므로, 회전하지 않고 직진한다. 회전 실린더(42)의 회전과 직진 가이드 실린더(43)의 직진을 통하여, 전술한 바와 같이, 제1 렌즈 그룹(51)과 제2 렌즈 그룹(52)이 광축 방향으로 이동하고, 셔터/조리개 유닛(65)도 제2 렌즈 그룹(52)과 함께 이동한다. 회전 실린더(42)의 회전량에 대한 제1 렌즈 그룹(51)의 광축 방향으로의 이동량 및 제2 렌즈 그룹(52)의 광축 방향으로의 이동량은, 캠 홈(423, 424)의 형상에 의존한다.

도 3은 제1 렌즈 그룹(51) 및 제2 렌즈 그룹(52)이 광축을 따라 촬영 가능 위치까지 이동한 상태를 도시하고, 이 촬영 가능 상태에서, 제3 렌즈 그룹(53)은 광축 상에 있다. 제3 렌즈 그룹(53)은 레버 형상으로 형성된 렌즈 프레임(531)에 의해 유지되고, 렌즈 프레임(531)은 침동 위치와 촬영 상태 사이를 오가며, 제3 렌 즈 그룹(53)은 광축 밖의 위치와 광축 상의 위치 사이에서 회동한다.

도 3에 도시된 동작 상태는, 회전 실린더(42)가 광축을 따라 전방 이동의 한계 위치까지 진출하여, 각 렌즈 그룹이 미리 정해놓은 위치까지 조출되어 있는 상태로서, 각 렌즈 그룹이 광각단에 있고 촬영 가능한 상태이다. 회전 실린더(42)를 광각단에서 더 회전시키면, 제1 렌즈 그룹(51)과 제2 렌즈 그룹(52)은 상대적으로 망원단까지 이동될 수 있다. 도 3에는 이동 한계가 도시되어 있지만, 회전 실린더(42)를 더 회전시킬 수 있다. 다시 말하자면, 도 5에 도시된 바와 같이, 회전 실린더(42)의 수형 나사(421)와 맞물리는 고정 실린더(41)의 암형 이송 나사(412)의 전방 단부가, 광축에 수직한 면 내에서 연장되는 둘레 방향의 홈(412A)에 연결된다.

피사체측에 가장 가까이 위치한 제1 렌즈 그룹(51)의 유지 프레임(61)과, 제1 렌즈 그룹(51)에 인접한 제2 렌즈 그룹(52)의 사이에는, 압축 스프링(70)이 배치되어 있다, 스프링(70)은 코일 스프링을 포함할 수 있다. 스프링(70)을 이용함으로써, 제1 렌즈 그룹(51)과 제2 렌즈 그룹(52) 모두가 임의의 정지 위치에 안정적으로 유지될 수 있고, 회전 실린더(42)의 회전 방향이 전환되더라도, 렌즈 그룹 사이에 백래시(backlash)가 일어나지 않으며, 초점이 흔들리지 않고, 고해상도의 렌즈 배럴을 확보할 수 있다.

이어서, 제1 렌즈 그룹(51)의 렌즈 프레임(71)과 유지 프레임(61)의 연결 구조를 설명한다. 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 유지 프레임(61)의 전단부의 내주부에는 내향 칼라(615)가 유지 프레임(61)과 일체로 형성되어 있다. 한편, 제1 렌즈 그룹(51)의 외주부를 유지하는 렌즈 프레임(71)의 외주부에는, 반경 방향을 따라 외측으로 돌출하는 3개의 접촉부(715)가, 렌즈 프레임(71)의 둘레 방향으로 등간격을 두고서 렌즈 프레임(71)과 일체로 형성되어 있다. 3개의 접촉부(715)는 3개의 캠 부재(73)를 통해 유지 프레임(61)의 내향 칼라(615)에 전방측으로부터 각각 부착된다. 내향 칼라(615)에 나사식으로 장착되는 탄성 부재인 판 스프링(72)에 의해, 각각의 접촉부(715)가 대응 캠 부재(73)에 대하여 밀어붙여진다. 본 실시예에서는, 3개의 캠 부재(73)에 대응하게 3개의 판 스프링(72)이 마련된다. 각각의 접촉부(715)에 있어서 캠 부재(73)에 면하는 측은 구면 형상으로 형성되어, 캠 부재(73)의 캠 면과 접촉한다.

각각의 캠 부재(73)는 부분 원호 형상으로 형성된다. 각각의 캠 부재(73)에 있어서 유지 프레임(61)의 내향 칼라(615)에 면하는 측은, 광축에 수직한 평면이고 유지 프레임(61)의 내향 칼라(615)에 접촉하며, 각각의 캠 부재(73)의 타측은 캠 면을 구비한다. 각각의 캠 부재(73)는 원호를 따르는 길이 방향의 일단에, 전방으로 돌출하는 돌출부(733)를 일체로 구비한다. 도 8과 도 12에 도시된 바와 같이, 캠 면에는, 원호를 따르는 길이 방향의 대략 중심 위치에, 광축 방향에 수직한 기준면(731)이 형성되어 있다. 원호를 따르는 길이 방향으로 기준면(731)의 전후에는, 각각의 높이가 광축 방향으로 연속 변화하는 2개의 캠 면(732)이 각각 형성되어 있다. 3개의 캠 부재(73)는 유지 프레임(61)의 둘레 방향으로 등간격을 두고서 배치되어 있고, 렌즈 그룹의 광축과 동심의 원호 형상으로 배치되어 있다.

각각의 판 스프링(72)은 부분 원호 형상으로 형성되며, 이 원호를 따르는 길 이 방향의 대략 중심부에는 고정 나사(75)가 관통하는 구멍이 형성되어 있다. 이 구멍을 관통한 고정 나사(75)를 유지 프레임(61)의 내향 칼라(615)에 형성된 나사 구멍(616)에 나사 결합하는 것에 의해, 각각의 판 스프링(72)이 유지 프레임(61)에 고정된다. 판 스프링(72)이 그 탄성력에 의해 렌즈 프레임(71)의 접촉부(715)를 각각 전방으로부터 압박하므로, 각각의 판 스프링(72)은 대응 접촉부(715)의 후면을 대응 캠 부재(73)의 캠 면에 대하여 밀어붙이는 작용을 한다. 따라서, 유지 프레임(61)의 내향 칼라(615)의 전면(前面) 측에는 캠 부재(73)와, 렌즈 프레임(71)의 접촉부(715), 그리고 판 스프링(72)이 차례로 배치되며, 렌즈 프레임(71)의 접촉부(715)로부터 유지 프레임(61)의 내향 칼라(615)까지의 거리는 캠 부재(73)의 캠 면에 의해 결정된다.

각각의 캠 부재(73)는, 전술한 바와 같이 대응 판 스프링(72)의 탄성력에 의하여 대응 접촉부(715)를 통해 내향 칼라(615)에 압박되면서, 광축을 중심으로 한 동심 원호를 따라 개별적으로 이동될 수 있다. 각각의 캠 부재(73)에 일체로 형성된 각각의 돌출부(733)는, 캠 부재(73)를 개별적으로 이동시켜 제1 렌즈 그룹(51)의 기울기를 조정할 때 유용하며, 적절한 툴로 대응 돌출부(733)를 붙잡아서 각각의 캠 부재(73)를 이동시킬 수 있다.

렌즈 배럴의 조립 시에는 먼저, 렌즈 프레임(71)의 각각의 접촉부(715)가 캠 부재(73)의 중심부에 위치하는 평탄한 대응 기준면(731)에 접촉하도록, 각각의 캠 부재(73)의 위치를 결정한다. 이를 기준 위치로 설정하며, 도 12에는 부호 F를 붙인 범위로 도시되어 있다. 캠 부재(73)의 기준면(731)은 평탄면이므로, 각각의 접 촉부(715)를 대응 기준면(731)에 접촉시켜 기준 위치(F)를 설정하기가 용이하다. 제1 렌즈 그룹(51)의 기울기를 조정할 필요가 있을 경우에는, 적어도 하나의 캠 부재(73)를 이동시켜, 접촉부(715)의 대응 캠 면에 대한 접촉 위치를 기준 위치(F)로부터 경사면(732)으로 이동시킨다. 도 12에서는, 캠 면의 기준면(731)보다 낮은 경사면의 범위를 부호 S1로 나타내고, 기준면(731)보다 높은 경사면의 범위를 부호 S2로 나타낸다. 이와 같이, 3개의 캠 부재(73) 중 적어도 하나를 선택하여 이를 개별적으로 이동시킴으로써, 선택된 캠 부재(73)의 캠 면에 접하는 렌즈 프레임(71)의 접촉부(715)의 광축 방향의 위치가 이동되며, 도 11에서 광축에 대한 사선으로 도시된 바와 같이, 제1 렌즈 그룹(51)의 광축 방향에 대한 기울기를 조정할 수 있다. 각각의 캠 부재(73)가 대응 판 스프링(72)의 탄성력에 의해 대응 접촉부(715)와 내향 칼라(615)의 사이에 협지되어 있으므로, 각각의 캠 부재(73)는 전술한 바와 같이 옮겨질 수 있고, 조정 시와 조정 후에도, 렌즈 프레임(71)과 각각의 캠 부재(73)의 백래시가 없어질 수 있다.

캠 부재(73)를 이동시켜 렌즈 그룹의 기울기를 조정할 때, 이러한 캠 부재(73)의 이동과 함께 렌즈 그룹이 광축 둘레로 회전하면, 렌즈 그룹의 기울기 조정 기능이 달성될 수 없다. 이러한 이유로, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 렌즈 그룹(51)을 유지하는 렌즈 프레임(71)에 있어서 유지 프레임(61)의 내향 칼라(615)에 대향하는 면에는 복수의 볼록부(714)가 일체로 형성되어 있고, 내향 칼라(615)에는 복수의 볼록부(714)와 맞물리는 복수의 오목부(614)가 형성되어 있다. 이들 볼록부(714)가 오목부(614)에 각각 전방측으로부터 맞물리며, 유지 프레임(61)에 대하여 렌즈 프레임(71)이 광축을 중심으로 하여 회전하는 것이 방지된다. 따라서, 캠 부재(73)가 이동되고 렌즈 그룹(51)의 기울기가 조정되더라도, 렌즈 그룹(51)의 유지 프레임(61)에 대한 회전은 제한된다.

렌즈 그룹의 기울기를 조정하는 데에는 3개의 캠 부재(73)와 3개의 판 스프링(72)을 사용한다. 3개의 캠 부재(73)는, 제1 렌즈 그룹(51)의 렌즈 프레임(71)과 동심인 동심원 형상을 하고서, 렌즈 프레임(71) 둘레에 120°의 간격으로 균등하게 배치된다. 3개의 판 스프링(72)도, 제1 렌즈 그룹(51)의 렌즈 프레임(71)과 동심인 동심원 형상을 하고서, 렌즈 프레임(71) 둘레에 120°의 간격으로 균등하게 배치된다. 따라서, 캠 부재(73)를 포함하는 기울기 조정 기구는, 유지 프레임(61)의 외경을 불필요하게 확대시키는 일 없이, 제1 렌즈 그룹(51)의 유지 프레임(61)에 설치될 수 있다. 또한, 3개의 캠 부재(73)는 120°의 간격으로 균등하게 배치되므로, 각각의 캠 부재(73)의 이동량을 개별적으로 조정함으로써, 렌즈 그룹의 기울기를 임의의 방향으로 조정할 수 있다.

도 2, 도 3 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 렌즈 그룹(51)의 렌즈 프레임(71)의 대응 캠 부재(73)에 접하는 각각의 접촉부(715)는, 제1 렌즈 그룹(51)의 두께 방향(즉, 광축 방향)의 대략 중심부에 배치되어 있다. 이러한 구조에 의해, 렌즈 그룹(51)의 기울기 조정시에, 렌즈 그룹(51)의 두께 방향의 중심을 기울기 중심으로 설정할 수 있고, 렌즈 그룹(51)의 편심 및 광축 방향으로의 이동을 억제할 수 있다.

렌즈 그룹의 기울기 조정은, CCD 등을 포함하는 촬상 소자(66)가 설치되어 있지 않은 상태에서 수행된다. 즉, 결상 상태를 관찰하면서 상면(像面)이 균일해지도록, 기울기 조정에 사용되는 각각의 캠 부재(73)를 광축 둘레로 회전시켜, 제2 렌즈 그룹(52)에 대한 제1 렌즈 그룹(51)의 기울기를 조정한다. 기울기 조정이 완료된 후에 촬상 소자(66)를 부착하며, 촬상 소자(66) 상의 결상 상태를 관찰하면서 촬상 소자(66)의 기울기를 조정하고 나서 촬상 소자를 고정한다. 그 결과, 렌즈 그룹 간의 광축의 기울기가 조정되고, 높은 결상 성능이 확보될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 조정할 렌즈 그룹이 피사체측에 가장 가까이 위치하는 제1 렌즈 그룹(51)이므로, 각각의 캠 부재(73)의 위치를 렌즈 배럴의 전방측으로부터 쉽게 조정할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 피사체측에 가장 가까운 렌즈 그룹[즉, 제1 렌즈 그룹(51)]을 유지하여 이를 이동시키는 유지 프레임(61)의 내향 칼라(615)의 전면(前面)에, 적어도 하나의 캠 이동량 마킹(76)이 마련되는데, 이 마킹은 각각의 캠 부재(73)가 이동하는 궤적에 부착된다. 적어도 하나의 마킹(76)은, 캠 부재(73)의 평탄면으로 이루어진 기준면(731)에 접촉부(715)가 접할 때, 돌출부(733)가 형성된 캠 부재(73)의 일단에 대응하는 위치를 나타내는 마크(761)를 중심으로 하여, 둘레 방향의 전후에 일정 간격을 두고 부착된 복수 개의 마크를 포함한다. 따라서, 렌즈 그룹의 기울기 조정을 시작할 때, 기울기 조정에 이용되는 각각의 캠 부재(73)를 마킹(76)의 중심인 기준 위치를 나타내는 대응 마크(761)에 맞춰서 부착하고, 이 상태에서 조정을 시작한다. 따라서, 조정을 시작할 때의 결상 상태로부터 필요한 기울기 조정량을 추정하고, 적어도 하나의 캠 부재(73)에 대응하는 마킹(76)을 보면서 적어도 하나의 캠 부재(73)를 상기 추정에 대응하게 이동시킴으로써, 렌즈 그룹의 기울기를 매우 용이하게 조정할 수 있다.

본 실시예에서, 회전 실린더(42)는 전동력(電動力)에 의해 회전 구동된다. 회전 실린더(42)의 구동원인 구동 모터(81)와, 구동 모터(81)의 토크를 회전 실린더(42)에 전달하는 기어열 등을 포함하는 동력 전달부(82)가 도 1에 도시되어 있다. 구동 모터(81)는 침동 위치로부터 광각단까지의 범위와 광각단으로부터 망원단까지의 범위로 나뉘어 구동하도록 작동되고, 줌 동작 버튼을 누르면, 구동 모터(81)는 광각단으로부터 망원단까지의 범위로 작동한다. 또한, 초점 검출부로부터의 제어 신호에 의해 회전 제어되는 초점 구동 모터(80)가 설치되어 있는 자동 초점 장치가 마련되며, 예컨대 제3 렌즈 그룹(53)은 초점 구동 모터(80)에 의해 광축 방향으로 구동되어 초점이 맞춰진다.

본 발명을 그 바람직한 실시예 및 도면과 관련하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않게 실시될 수 있는 다른 변경 및 수정도 본 발명에 포함됨은 물론이다. 따라서, 첨부된 청구 범위는 본 발명의 진정한 정신 및 범위 내에 속하는 이러한 모든 변경 및 수정을 망라한다.

전술한 실시예에서는 줌 기구를 구비한 렌즈 배럴의 예를 설명하였지만, 본 발명은 줌 기구가 설치되어 있지 않은 렌즈 배럴에 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 렌즈 배럴을 디지털 카메라와 그 밖의 다양한 카메라에 촬영 렌즈로서 적용할 수 있다. 따라서, 각각의 렌즈 그룹의 광축의 기울기를 고정밀도로 조정할 수 있고, 결상 성능이 우수한 카메라 등의 촬영 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 렌즈 배럴을, 카메라 장착 휴대 전화, PDA 및 그 밖의 정보 단말 장치에 촬영 렌즈로서 적용할 수 있다. 따라서, 각각의 렌즈 그룹의 광축의 기울기를 고정밀도로 조정할 수 있고, 결상 성능이 우수한 정보 단말 장치를 제공할 수 있다.

Claims

촬영용 광학계를 구성하는 하나 이상의 렌즈 그룹;

하나 이상의 렌즈 그룹을 유지하는 렌즈 프레임;

이 렌즈 프레임을 유지하는 유지 프레임; 및

하나 이상의 캠 부재를 포함하고,

하나 이상의 렌즈 그룹은 침동 위치로부터 촬영 가능 위치까지 이동할 수 있으며,

렌즈 프레임과 유지 프레임의 사이에 하나 이상의 캠 부재가 배치되고,

하나 이상의 캠 부재를 이동시킴으로써 유지 프레임에 대한 렌즈 프레임의 기울기를 변경하며,

광축 방향에 있어서, 하나 이상의 캠 부재의 한쪽 면은 광축에 수직한 면을 포함하고 유지 프레임과 접촉하며, 하나 이상의 캠 부재의 다른쪽 면은 캠 면을 포함하고,

하나 이상의 캠 부재는 원호 형상으로 형성되며 렌즈 프레임과의 동심원 상에 배치되는 것인 렌즈 배럴.
제1항에 있어서, 렌즈 배럴은, 복수의 렌즈 그룹;

이 복수의 렌즈 그룹 중의 하나 이상을 유지하는 렌즈 프레임;

이 렌즈 프레임을 유지하는 유지 프레임; 및

렌즈 프레임과 유지 프레임 사이에 배치된 하나 이상의 캠 부재를 포함하는 것인 렌즈 배럴.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 렌즈 프레임은 하나 이상의 캠 부재의 캠 면에 접하는 하나 이상의 접촉부를 포함하고, 하나 이상의 접촉부를 캠 면에 밀어붙이는 하나 이상의 탄성 부재가 유지 프레임에 고정되는 것인 렌즈 배럴.
제4항에 있어서, 하나 이상의 탄성 부재는 판 스프링을 포함하는 것인 렌즈 배럴.
제4항에 있어서, 하나 이상의 캠 부재는 원호 형상으로 형성되고, 유지 프레임에 의해 동심원 상에 유지되며, 광축에 수직한 면에서 렌즈 프레임의 중심 축선을 중심으로 하여 하나 이상의 캠 부재를 이동시키는 것에 의해, 렌즈 프레임의 하나 이상의 접촉부가 접하는 캠 면의 높이가 바뀌어, 렌즈 프레임의 기울기가 변화되는 것인 렌즈 배럴.
제4항에 있어서, 렌즈 프레임은 3개의 접촉부를 구비하며, 3개의 접촉부 각각에 접하도록 3개의 캠 부재가 마련되는 것인 렌즈 배럴.
제7항에 있어서, 3개의 접촉부는 광축 둘레에 등간격으로 배치되고, 3개의 캠 부재는 광축 둘레에 등간격으로 배치되는 것인 렌즈 배럴.
제4항에 있어서, 렌즈 프레임의 적어도 하나의 접촉부의 광축 방향의 위치가, 렌즈 프레임에 의해 유지된 렌즈 그룹의 광축 방향의 두께 방향 중심 위치에 가까운 것인 렌즈 배럴.
제1항 또는 제2항에 있어서, 렌즈 프레임은 복수의 볼록부를 구비하고, 유지 프레임은 상기 복수의 볼록부가 각각 맞물리는 복수의 오목부를 구비하는 것인 렌즈 배럴.
제4항에 있어서, 하나 이상의 캠 부재의 캠 면은, 렌즈 프레임의 하나 이상의 접촉부의 접촉 범위에 있어서 중심 위치에 위치하며 광축 방향에 수직한 제1 면과, 제1 면의 전후에 있으며 광축 방향으로 높이가 각각 변화하는 제2 및 제3 캠 면을 구비하는 것인 렌즈 배럴.
제1항 또는 제2항에 있어서, 렌즈 프레임에는, 하나 이상의 캠 부재의 이동량을 나타내도록 되어 있는 하나 이상의 마킹이 마련되는 것인 렌즈 배럴.
제1항 또는 제2항에 있어서, 렌즈 프레임에 의해 유지된 렌즈 그룹은 피사체측에 가장 가까운 렌즈 그룹이고, 하나 이상의 캠 부재의 캠 면은 피사체측에 있는 것인 렌즈 배럴.
제13항에 있어서, 피사체측에 가장 가까운 렌즈 그룹의 기울기는 다른 렌즈 그룹의 광축에 대하여 조정되는 것인 렌즈 배럴.
제1항 또는 제2항에 있어서, 렌즈 배럴은 촬영용 광학계의 결상 위치에 배치된 촬상 소자를 더 포함하고, 이 촬상 소자의 기울기를 조정할 수 있는 것인 렌즈 배럴.
제1항 또는 제2항에 따른 렌즈 배럴을 갖는 촬영 렌즈를 포함하는 촬영 장치.
제1항 또는 제2항에 따른 렌즈 배럴을 촬영 렌즈로서 포함하고, 촬상 소자를 포함하며, 촬상 소자의 촬상면이 촬영 렌즈의 광축에 수직하게 조정되는 것인 정보 단말 장치.