KR101815054B1 - 렌즈 경통 및 촬상 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 간소한 구성으로 렌즈 경통을 구성할 수 있음과 동시에 초점 위치를 용이하게 조정한다. 렌즈 경통은, 제1군 렌즈 유지통(110)과 제2군 렌즈 유지통(112)을 광축 방향으로 이동 가능하게 유지하는 고정통(108); 고정통(108)에 대해 회동 가능하게 설치되고, 회동에 따라 제1군 렌즈 유지통(110) 및 제2군 렌즈 유지통(112)을 광축 방향으로 이동하는 회전통(외통(102), 중통(104) 및 내통(106));을 구비하며, 회전통은 제1군 렌즈 유지통(110)을 광축 방향으로 이동하는 중통(104)과, 제2군 렌즈 유지통(112)을 광축 방향으로 이동하는 외통(102) 및 내통(106)을 포함하고, 중통(104)에 대한 외통(102) 및 내통(106)의 광축을 중심으로 하는 각도 위치를 조정하는 조정부를 구비한다.

Description

렌즈 경통 및 촬상 장치{Lens barrel and imaging device}
본 발명은 렌즈 경통 및 촬상 장치에 관한 것이다.
종래, 예를 들면 일본공개특허공보 제2005-352406호(발명의 명칭 : 줌렌즈 경통, 출원인 : FUJINON CORP)에 기재되어 있는 바와 같이, 2군 구성의 줌 렌즈에 있어서, 고정통에 대해 캠 통을 회동시켜 제1 렌즈 유지통과 제2 렌즈 유지통을 함께 광축 방향으로 이동하는 구성이 알려져 있다.
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 포커스를 조정하기 위해 제1 렌즈 유지통을 이동통에 대해 광축 방향으로 이동시키는 구성으로 되어 있어 구조가 복잡해짐과 동시에 제조 비용이 상승하는 문제가 있었다.
일본공개특허공보 제2005-352406호
본 발명의 실시예들은 간소한 구성으로 렌즈 경통을 구성할 수 있음과 동시에 초점 위치를 용이하게 조정하는 것이 가능한 신규이면서 개량된 렌즈 경통 및 촬상 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면은, 제1군 렌즈와 제2군 렌즈를 광축 방향으로 이동 가능하게 유지하는 고정통과, 상기 고정통에 대해 회동 가능하게 설치되고, 회동에 따라 상기 제1군 렌즈 및 상기 제2군 렌즈를 광축 방향으로 이동하는 회전통을 구비하며, 상기 회전통은, 상기 제1군 렌즈를 광축 방향으로 이동하는 제1 회전통과 상기 제2군 렌즈를 광축 방향으로 이동하는 제2 회전통을 포함하고, 상기 제1 회전통에 대한 상기 제2 회전통의 광축을 중심으로 하는 각도 위치를 조정하는 조정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 렌즈 경통을 제공할 수 있다.
또한, 상기 제2 회전통에는 상기 조정을 위해 편심 핀이 삽입되는 조정용 홀이 설치되고, 상기 제1 회전통의 상기 조정용 홀에 대응하는 위치에는 상기 편심 핀의 편심한 돌기가 삽입되는 홈이 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2군 렌즈는 헬리코이드에 의해 상기 고정통과 걸어맞춤하고, 상기 제2 회전통은 회동에 따라 상기 제2군 렌즈를 회동시켜 광축 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 고정통의 내주면에 암 헬리코이드가 설치되고, 상기 암 헬리코이드는 성형 시 직진으로 인출하여 성형된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2 회전통은, 상기 고정통의 외주에 배치된 제3 회전통과 상기 고정통의 내주에 배치된 제4 회전통으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 조정부는, 상기 제1 회전통에 대한 상기 제3 회전통의 광축을 중심으로 하는 각도 위치를 조정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1군 렌즈는, 상기 제1 회전통의 회동에 따라 상기 고정통의 사행 캠을 따라 회동하면서 광축 방향으로 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 제1군 렌즈와 제2군 렌즈를 광축 방향으로 이동 가능하게 유지하는 고정통과, 상기 고정통에 대해 회동 가능하게 설치되고, 회동에 따라 상기 제1군 렌즈 및 상기 제2군 렌즈를 광축 방향으로 이동하는 회전통을 가지며, 상기 회전통은 상기 제1군 렌즈를 광축 방향으로 이동하는 제1 회전통과 상기 제2군 렌즈를 광축 방향으로 이동하는 제2 회전통을 포함하고, 상기 제1 회전통에 대한 상기 제2 회전통의 광축을 중심으로 하는 각도 위치를 조정하는 조정부를 갖는 렌즈 경통과, 상기 제1군 렌즈 및 상기 제2군 렌즈에 의해 피사체상이 결상되는 촬상면을 갖는 촬상 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제2 회전통에는 상기 조정을 위해 편심 핀이 삽입되는 조정용 홀이 설치되고, 상기 제1 회전통의 상기 조정용 홀에 대응하는 위치에는 상기 편심 핀의 편심한 돌기가 삽입되는 홈이 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2군 렌즈는 헬리코이드에 의해 상기 고정통과 걸어맞춤하고, 상기 제2 회전통은 회동에 따라 상기 제2군 렌즈를 회동시켜 광축 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 고정통의 내주면에 암 헬리코이드가 설치되고, 상기 암 헬리코이드는 성형 시 직진으로 인출하여 성형된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2 회전통은, 상기 고정통의 외주에 배치된 제3 회전통과 상기 고정통의 내주에 배치된 제4 회전통으로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 조정부는, 상기 제1 회전통에 대한 상기 제3 회전통의 광축을 중심으로 하는 각도 위치를 조정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1군 렌즈는, 상기 제1 회전통의 회동에 따라 상기 고정통의 사행 캠을 따라 회동하면서 광축 방향으로 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 렌즈 경통은 팬 포커스 줌 렌즈에 적용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 간소한 구성으로 렌즈 경통을 구성할 수 있음과 동시에 초점 위치를 용이하게 조정하는 것이 가능하다.
도 1은 렌즈 경통의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2는 렌즈 경통의 분해 사시도이다.
도 3은 렌즈 경통의 광축에 따른 단면을 나타내는 모식도이다.
도 4는 내통에 설치된 돌기와 제2군 렌즈 유지통에 설치된 리브를 나타내는 사시도이다.
도 5는 줌 로크 핀의 기능을 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 암 헬리코이드를 6조의 헬리코이드로 구성한 경우를 나타내는 모식도이다.
도 7은 암 헬리코이드를 3조의 헬리코이드로 구성한 경우를 나타내는 모식도이다.
도 8은 팬 포커스를 조정할 때에 이용하는 편심 핀을 나타내는 사시도이다.
도 9는 편심 핀에 의해 팬 포커스 조정을 하는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 10은 편심 핀에 의해 팬 포커스 조정을 하는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 11은 편심 핀을 삽입한 상태에서 편심 핀의 중심축의 위치에서의 단면을 나타내는 모식도이다.
도 12는 편심 핀을 삽입한 상태에서 편심 핀의 중심축의 위치에서의 단면을 나타내는 모식도이다.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또, 본 명세서 및 도면에 있어서 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
우선, 도 1을 참조하여 본 발명의 일실시형태에 관한 촬상 장치의 렌즈 경통(100)에 대해 설명한다. 일례로서 본 실시형태에 관한 렌즈 경통(100)은 감시 카메라 등의 촬상 장치에 이용할 수 있다.
렌즈 경통(100)은 2군 구성의 줌 렌즈에 적용되는 것이다. 일례로서 본 실시형태에서는 2군 구성의 팬 포커스 줌 렌즈에 적용한 경우를 설명한다. 팬 포커스 줌 렌즈는 지근(至近)부터 무한원의 전역에서 핀트가 맞는 상태의 화상을 촬상할 수 있는 렌즈로서, 지근부터 무한원의 전역에서 핀트가 맞는 상태로 초점 거리를 와이드(Wide)부터 텔레(Tele)까지 변화시킬 수 있다.
배리포컬의 줌 렌즈의 경우, 줌에 의해 초점 거리를 움직이면 핀트가 어긋나 버린다. 이 때문에, 감시 카메라 등에 적용한 경우는 카메라를 원하는 위치에 설치한 후에 주밍을 행하면 핀트도 맞출 필요가 있어 작업이 번잡하게 된다. 이에 대해, 팬 포커스 줌 렌즈의 경우는 카메라 설치 후에 줌 조정만을 행하면 되고, 핀트 조정이 필요 없기 때문에 설치시의 작업을 대폭으로 경감할 수 있다.
도 1은 렌즈 경통(100)의 외관을 나타내는 사시도이다. 또한, 도 2는 렌즈 경통(100)의 분해 사시도이다. 또한, 도 3은 렌즈 경통(100)의 광축에 따른 단면을 나타내는 모식도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 렌즈 경통(100)은 외통(102), 중통(104), 내통(106), 고정통(108), 제1군 렌즈 유지통(110), 제2군 렌즈 유지통(112)을 가지고 구성되어 있다. 제1군 렌즈 유지통(110)에는 제1군 렌즈(120)가 장착되어 있다. 또한, 제2군 렌즈 유지통(112)에는 제2군 렌즈(122)가 장착되어 있다. 중통(104)에는, 사용자가 외통(102)을 회동시킬 때에 손으로 유지함과 동시에 줌 위치를 로크하기 위한 줌 로크 핀(118)이 장착되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 고정통(108)의 외주에 중통(104)이 회동 가능하게 끼워맞춤하고 있다. 중통(104)의 외주에는 외통(102)이 나사(114)에 의해 고정되고, 외통(102)과 중통(104)은 일체화되어 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 중통(104)의 내주면에는 3개의 직진 홈(104a)이 설치되어 있다. 또한, 고정통(108)의 앞쪽에는 3개의 캠 홈(108a)(사행 캠)이 설치되어 있다.
고정통(108) 내에는 앞쪽(피사체측)에 제1군 렌즈 유지통(110)이 삽입되고, 뒤쪽에 제2군 렌즈 유지통(112)이 삽입되어 있다. 제1군 렌즈 유지통(110)의 외주에는 3개의 캠 팔로워(110a)가 설치되어 있다. 3개의 캠 팔로워(110a)는, 중통(104)의 3개의 직진 홈(104a)과 고정통(108)의 3개의 캠 홈(108a)에 대응하는 위치에 설치되어 있다. 3개의 캠 팔로워(110a) 각각은 고정통(108)의 앞쪽에 설치된 캠 홈(108a)에 삽입 통과되고, 중통(104)의 3개의 직진 홈(104a)에 삽입되어 있다.
내통(106)은 고정통(108) 내의 제1군 렌즈 유지통(110)보다도 뒤쪽에 삽입되어 있고, 고정통(108)에 대해 회동 가능하게 되어 있다. 고정통(108)에는 캠 홈(108a)보다도 뒤쪽에 홈(108b)이 3개소 설치되어 있다. 외통(102)의 외주에는 3개의 나사(116)가 삽입되고, 3개의 나사(116) 각각은 3개의 홈(108b)을 삽입 통과하여 내통(106)의 나사공(106a)에 고정되어 있다. 이에 의해, 외통(102)과 내통(106)이 나사(116)에 의해 일체화되어 있다. 즉, 외통(102), 중통(104), 내통(106)은 나사(114) 및 나사(116)에 의해 일체화되어 있다. 나사(116)는 고정통(108)의 원주 방향으로 연장하여 형성된 홈(108b)에 삽입되어 있기 때문에, 외통(102), 중통(104) 및 내통(106)은 일체화된 상태로 회동할 수 있다.
내통(106)에는 뒤쪽으로 향하여 연장하는 돌기(106a)가 설치되어 있다. 돌기(106a)는 제2군 렌즈 유지통(112)에 설치된 리브(112a)와 걸어맞춤하고 있다. 제2군 렌즈 유지통(112)의 외주면에는 수 헬리코이드(112a)가 설치되어 있다. 수 헬리코이드(112a)는 고정통(108)의 뒤쪽의 내면에 설치된 암 헬리코이드(108c)와 걸어맞춤하고 있다. 이와 같이 제2군 렌즈 유지통(112)을 헬리코이드로 고정통(108)에 지지하도록 하였기 때문에, 제2군 렌즈 유지통(112)의 외측에서의 고정통(108)의 외경을 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 렌즈 경통(100)의 뒤쪽(촬상 소자(130) 측)에 설치되는 렌즈 마운트부의 외경을 축소할 수 있고 촬상 장치의 소형화를 달성할 수 있다.
도 3에서는 렌즈 경통(100)과 함께 렌즈 경통(100)의 뒤쪽에 배치된 촬상 소자(130)를 나타내고 있다. 촬상 소자(130)의 촬상면에는 제1군 렌즈(120) 및 제2군 렌즈(122)에 의해 피사체상이 결상된다. 본 실시형태에 관한 촬상 장치는 렌즈 경통(100)과 촬상 소자(130)를 가지고 구성되어 있다.
도 4는 내통(106)에 설치된 돌기(106a)와 제2군 렌즈 유지통(112)에 설치된 리브(112a)를 나타내는 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 내통(106)에 설치된 돌기(106a)에는 홈(106b)이 설치되어 있다. 또한, 제2군 렌즈 유지통(112)에는 홀(112b)이 설치되고, 2개의 홀(102b)의 사이에 리브(112a)가 설치되어 있다. 홈(106b)의 폭은 리브(112a)의 폭에 대응하고, 홈(106b)은 리브(112a)에 삽입되어 리브(112a)와 걸어맞춤하고 있다.
도 5는 줌 로크 핀(118)의 기능을 설명하기 위한 모식도이다. 도 5의 (B)는 줌 로크 핀(118)의 위치에서의 렌즈 경통(100)의 단면을 나타내는 모식도로서, 렌즈 경통(100)을 피사체 측에서 본 상태를 나타내는 도 5의 (A)의 일점쇄선 I-I'에 따른 단면을 나타내고 있다. 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이, 줌 로크 핀(118)에 설치된 수나사(118b)는 중통(104)에 설치된 암나사(104b)와 걸어맞춤하고 있다. 사용자가 줌 로크 핀(118)을 조이면, 줌 로크 핀(118)의 선단이 고정통(108)의 외주면에 당접하고, 중통(104)이 고정통(108)에 대해 고정된다. 한편, 사용자가 줌 로크 핀(118)을 느슨하게 하면, 줌 로크 핀(118)의 선단이 고정통(108)의 외주로부터 이격한다. 따라서, 사용자는 줌 로크 핀(118)을 조작함으로써 중통(104)을 회동시킬 수 있음과 동시에 중통(104)과 일체화된 외통(102), 내통(106)을 회동시킬 수 있다.
또한, 도 5의 (B)는 내통(106)의 돌기(106a)가 제2군 렌즈 유지통(112)의 홀(112b)에 삽입된 위치에서의 단면을 나타내고 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 돌기(106a)가 홀(112b)에 삽입됨으로써 홈(106b)이 리브(112a)에 삽입된다.
이상의 구성에 있어서, 사용자가 줌 로크 핀(118)을 느슨하게 하여 줌 로크 핀(118)을 조작함으로써 일체화된 외통(102), 중통(104), 내통(106)을 회동시킬 수 있다. 중통(104)이 회동하면, 중통(104)의 직진 홈(104a)이 광축을 중심으로 하여 회동함으로써 제1군 렌즈 유지통(110)의 3개의 캠 팔로워(110a)가 고정통(108)의 캠 홈(108a)을 따라 이동한다. 이에 의해, 제1군 렌즈 유지통(110)은 캠 홈(108a)을 따라 회동하면서 광축 방향으로 이동한다.
또한, 내통(106)이 회동하면, 내통(106)의 홈(106b)이 제2군 렌즈 유지통(112)의 리브(112a)와 걸어맞춤하고 있기 때문에, 제2군 렌즈 유지통(112)이 내통(106)과 함께 회동한다. 제2군 렌즈 유지통(112)은 수 헬리코이드(112a)가 고정통(108)의 암 헬리코이드(108c)와 걸어맞춤하고 있기 때문에, 회동에 따라 광축 방향으로 이동한다. 이 때, 내통(106)은 광축 방향으로 이동하지 않고 회동하며, 제2군 렌즈 유지통(112)은 수 헬리코이드(112a) 및 암 헬리코이드(108c)에 의해 회동하면서 광축 방향으로 이동하기 때문에, 홈(106b)과 리브(112a)의 광축 방향의 상대적인 위치는 변화한다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, 매우 간소한 구성으로 외통(102)의 줌 로크 핀(118)을 회동시킴으로써, 제1군 렌즈 유지통(110)과 제2군 렌즈 유지통(112)을 광축 방향으로 이동시키는 것이 가능하게 된다. 이 때, 캠 홈(108a)에 의한 제1군 렌즈 유지통(110)의 광축 방향의 이동량과 수 헬리코이드(112a) 및 암 헬리코이드(108c)에 의한 제2군 렌즈 유지통(112)의 광축 방향의 이동량은 다르기 때문에, 제1군 렌즈 유지통(110)과 제2군 렌즈 유지통(112)은 광축 방향의 상대적인 위치가 변화하면서 광축 방향으로 이동한다.
또한, 제1군 렌즈 유지통(110)의 캠 팔로워(110a)는 고정통(108)에 설치된 캠 홈(108a)을 따라 이동하고, 회동하는 중통(104)에 대해서는 직진 홈(104a)과 걸어맞춤하고 있다. 따라서, 고정통(108)에 대해 중통(104)이 광축 방향으로 덜거덕거림의 분만큼 이동했다고 해도 제1군 렌즈 유지통(110)의 광축 방향의 위치는 캠 홈(108a)에 의해 정확하게 규정된다. 마찬가지로 제2군 렌즈 유지통(112)의 광축 방향의 위치는 암 헬리코이드(108c)에 대한 수 헬리코이드(112a)의 각도 위치에 의해 규정되고, 내통(106)의 광축 방향의 위치가 덜거덕거림의 분만큼 이동했다고 해도 제2군 렌즈 유지통(112)의 광축 방향의 위치는 암 헬리코이드(108c) 및 수 헬리코이드(112a)에 의해 정확하게 규정된다.
따라서, 일체화된 외통(102), 중통(104), 내통(106)은 광축 방향의 위치에 대해서는 어느 정도의 여유를 가지게 하여 규정할 수 있다. 구체적으로 나사(116)가 고정통(108)의 홈(108b)을 삽입 통과하고 있기 때문에, 일체화된 외통(102), 중통(104) 및 내통(106)의 광축 방향의 위치를 규정할 수 있지만, 일체화된 외통(102), 중통(104) 및 내통(106)의 광축 방향 이동은 제1군 렌즈 유지통(110) 및 제2군 렌즈 유지통(112)의 위치에 영향을 주지 않는다. 따라서, 나사(116)에 대한 홈(108b)의 폭에 여유를 가지게 할 수 있음과 동시에 홈(108b)의 위치, 나사(116)의 위치 등에 관한 정밀도를 필요 이상으로 높이는 것이 필요 없게 되어 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 제2군 렌즈 유지통(112)은 수 헬리코이드(112a)에 의해 고정통(108)과 끼워맞춤하고 있기 때문에, 내통(106)의 외경은 고정통(108)에는 끼워맞춤하지 않아 높은 정밀도가 필요 없게 된다. 따라서, 제조 비용을 저감하는 것이 가능하다.
이상의 구성에 있어서, 외통(102), 중통(104), 내통(106)은 일체로 회동한다. 여기서, 본 명세서 및 특허청구범위에서는, 일체화된 외통(102), 중통(104) 및 내통(106)의 전체를 「회전통」이라고 칭하고, 중통(104)을 「제1 회전통」이라고 칭하며, 일체화된 외통(102) 및 내통(106)을 「제2 회전통」이라고 칭한다. 또, 「제2 회전통」 중에서 외통(102)을 「제3 회전통」이라고 칭하고, 내통(106)을 「제4 회전통」이라고 칭하는 것으로 한다.
다음에, 고정통(108)의 암 헬리코이드(108c)의 구성에 대해 설명한다. 도 6 및 도 7은 암 헬리코이드(108c)의 구성을 나타내는 단면도로서, 광축에 따른 단면을 나타내고 있다. 여기서, 도 6은 암 헬리코이드(108c)를 6조의 헬리코이드로 구성한 경우를 나타내고, 도 7은 암 헬리코이드(108c)를 3조의 헬리코이드로 구성한 경우를 나타내고 있다. 도 6과 같이 암 헬리코이드(108c)를 6조의 헬리코이드로 구성한 경우, 헬리코이드의 시점과 종점이 각도 위치에서 오버랩되어 버리기 때문에, 도 6의 헬리코이드를 형성하기 위해서는 고정통(108)을 성형하는 금형을 돌려빼야 한다. 이 경우, 제1군의 캠 홈(108a)에 대한 암 헬리코이드(108c)의 위상 편차(광축을 중심으로 하는 각도 위치의 편차)가 커지고, 이 결과, 제1군 렌즈 유지통(110)과 제2군 렌즈 유지통(112)의 상대적인 위치의 오차가 커진다.
한편, 도 7과 같이 암 헬리코이드(108c)를 3조의 헬리코이드로 구성한 경우, 헬리코이드의 시점(P1)과 종점(P2)이 각도 위치에서 오버랩되지 않기 때문에, 금형을 돌려빼야할 필요가 없고 금형을 직진으로 인출할 수 있다. 이에 의해, 캠 홈(108a)에 대한 암 헬리코이드(108c)의 치수 오차를 최소한으로 억제할 수 있기 때문에, 초점 심도가 깊은 렌즈이면 팬 포커스의 조정이 필요 없게 된다. 또한, 초점 심도가 얕은 렌즈로도 팬 포커스의 조정 여유를 작게 설정할 수 있기 때문에, 경통 설계의 자유도를 대폭으로 높일 수 있다.
다음에, 제1군과 제2군의 간격의 조정 방법에 대해 설명한다. 상술한 바와 같이, 본 실시형태의 렌즈 경통(100)은 팬 포커스 줌 렌즈에 적용 가능하고, 지근부터 무한원의 전역에서 핀트가 맞는 상태의 화상을 촬상할 수 있다. 한편, 제1군 렌즈(120)와 제2군 렌즈(122)의 위치는 부품 공차에 따라 편차가 발생하기 때문에, 렌즈 경통(100)을 조립한 상태에서는 촬상 소자(130)의 촬상면 상에서 핀트가 맞지 않는 경우가 상정된다. 이 때문에, 제1군 렌즈(120)와 제2군 렌즈(122)의 위치를 조절하여 촬상면 상에서 핀트가 맞도록 조정을 한다.
상술한 바와 같이, 외통(102)과 중통(104)은 나사(114)에 의해 일체화되어 있다. 도 1 및 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이, 나사(114)는 단부의 플랜지가 중통(104)의 면(104c)에 밀착함으로써 외통(102)에 대해 중통(104)을 고정한다. 여기서, 면(104c)의 크기는 나사(114)의 단부의 플랜지보다도 크게 형성되어 있고, 면(104c) 상에서 나사(114)를 고정하는 위치를 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 이에 의해, 외통(102)에 대한 중통(104)의 광축을 중심으로 하는 각도 위치를 상대적으로 조정하는 것이 가능하다.
외통(102)에 대한 중통(104)의 각도 위치가 변화하면, 내통(106)이 외통(102)에 대해 고정되어 있기 때문에, 결과적으로 중통(104)과 내통(106)의 광축을 중심으로 하는 각도 위치가 변화한다. 그리고, 제1군 렌즈 유지통(110)은 중통(104)의 직진 홈(104a)의 각도 위치에 의해 광축 방향의 위치가 규정되고, 제2군 렌즈 유지통(112)은 내통(106)의 홈(106b)의 각도 위치에 의해 광축 방향의 위치가 규정되기 때문에, 중통(104)과 내통(106)의 상대적인 각도 위치가 변화하면, 제1군 렌즈 유지통(110)과 제2군 렌즈 유지통(112)의 광축 방향에서의 상대적인 위치가 변화한다. 따라서, 면(104c) 상에서 나사(114)를 고정하는 위치를 조정함으로써, 제1군 렌즈 유지통(110)과 제2군 렌즈 유지통(112)의 광축 방향에서의 상대적인 위치를 조정할 수 있다.
본 실시형태와 같이 팬 포커스의 줌 렌즈에 적용한 경우, 지근부터 무한원의 모든 줌 영역에서 합초한 상태로 하기 위해서는, 소정의 줌 위치(예를 들면, 와이드단)에서 제1군 렌즈(120)와 제2군 렌즈(122)의 간격을 설계치대로 설정하고, 제1군 렌즈(120)와 제2군 렌즈(122)를 설계치대로의 위치에 배치한다. 한편, 제1군 렌즈(120)와 제2군 렌즈(122)의 광축 방향의 위치를 규정하는 각 구성요소에는 제조상 치수 오차가 있기 때문에, 제1군 렌즈(120)와 제2군 렌즈(122)의 간격 및 위치가 설계치대로 되지 않는 경우가 상정된다. 이러한 경우에서도, 본 실시형태의 렌즈 경통(100)에 의하면, 면(104c) 상에서 나사(114)를 고정하는 위치를 조정함으로써 외통(102)에 대한 중통(104)의 상대적인 각도 위치를 조정할 수 있기 때문에, 제1군 렌즈(120)와 제2군 렌즈(122)를 원하는 위치에 조정할 수 있고, 지근부터 무한원의 전역에서 합초한 팬 포커스의 상태로 할 수 있다.
이와 같이, 외통(102)에 걸어맞춤하는 나사(114)와 중통(104)의 면(104c)에 의해, 외통(102)에 대한 중통(104)의 광축을 중심으로 하는 각도 위치를 조정하는 조정부가 설치되어 있다.
특히, 촬상 소자(130)의 고화소화에 따라 1군과 2군의 간격은 보다 높은 정밀도가 필요하게 된다. 조정 방법으로서는 줌 로크 핀(118)으로 제1군 렌즈(120)의 위치를 소정의 위치에 고정한 후, 조정부에 의해 제2군 렌즈(122)를 소정의 위치에 조정한다. 또는, 제2군 렌즈(122)의 위치를 소정의 위치에 고정한 후, 조정부에 의해 제1군 렌즈(120)를 소정의 위치에 조정해도 된다. 본 실시형태의 팬 포커스 줌 렌즈는, 일례로서 2m의 피사체에 핀트를 맞추면 지근부터 무한원의 전역에 핀트가 맞도록 구성되어 있다.
또, 조정부에 의해 제1군 렌즈(120)와 제2군 렌즈(122)의 위치를 조정함으로써, 팬 포커스 이외의 줌 렌즈에서도 핀트 조정을 하는 것이 가능하다. 따라서, 본 실시형태의 렌즈 경통(100)은 팬 포커스 줌 렌즈에의 적용에 한정되는 것은 아니다.
이하, 팬 포커스의 조정 방법에 대해 상세하게 설명한다. 도 8은 팬 포커스를 조정할 때에 이용하는 편심 핀(200)을 나타내는 사시도이다. 편심 핀(200)의 선단에는 중심축으로부터 편심한 위치에 돌기(200a)가 설치되어 있다. 또한, 편심 핀(200)의 선단에는 소정의 직경을 갖는 외주면(200b)이 설치되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 외통(102)에는 편심 핀(200)이 삽입되는 조정용 홀(102c)이 설치되어 있다. 홀(102c)의 내경은 편심 핀(200)의 외주면(200b)의 외경과 대응하고 있다. 그리고, 중통(104)의 외주면에서 홀(102c)에 대응하는 위치에는 홈(104d)이 설치되어 있다.
도 9 및 도 10은 편심 핀(200)에 의해 팬 포커스 조정을 하는 상태를 나타내는 모식도이다. 팬 포커스의 조정시에는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 편심 핀(200)을 조정용 홀(102c)에 삽입하고, 돌기(200a)를 홈(104d)에 걸어맞춤시킨다. 그리고, 이 상태로 편심 핀(200)을 회동시켜 중통(104)에 대한 외통(102)의 광축을 중심으로 하는 상대적인 각도 위치를 조정한다.
도 11 및 도 12는 편심 핀(200)을 삽입한 상태에서 편심 핀(200)의 중심축의 위치에서의 단면을 나타내는 모식도이다. 여기서, 도 11은 광축에 따른 단면(도 9의 일점쇄선 II-II'에 따른 단면)을 나타내고, 도 10은 광축에 직교하는 방향에 따른 단면(도 10의 일점쇄선 III-III'에 따른 단면)을 나타내고 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 편심 핀(200)을 조정용 홀(102c)에 삽입하면, 편심 핀(200)의 외주면(200b)은 조정용 홀(102c)에 대해 회동 가능하게 끼워맞춤한다. 편심 핀(200)의 돌기(200a)를 중통(104)의 홈(104d)에 끼워맞춤시킨 상태로 편심 핀(200)을 회동시키면, 편심 핀(200)의 돌기(200a)는 홀(102c)의 중심에 대해 편심하고 있기 때문에, 홀(102c)에 대해 홈(104d)의 위치가 상대적으로 이동한다. 이에 의해, 홀(102c)이 설치된 외통(102)에 대해 홈(104d)이 설치된 중통(104)을 광축을 중심으로 하여 회동시킬 수 있다.
조정시에는 나사(114)를 느슨하게 해 두고, 편심 핀(200)을 회동시켜 외통(102)에 대한 중통(104)의 각도 위치를 원하는 위치로 조정한 후, 나사(114)를 조임으로써 외통(102)에 대한 중통(104)의 각도 위치를 고정한다. 또, 조정시에는 편심 핀(200)을 회동시키면서 제1군 렌즈 유지통(110)과 제2군 렌즈 유지통(112)에 의해 피사체상이 결상되는 촬상 소자(CCD 센서, CMOS 센서 등)의 촬상면 상에서의 합초 상태를 검출하고, 단 핀트가 맞는 위치에서 나사(114)를 조이도록 한다. 이에 의해, 지근부터 무한원의 전역에서 핀트가 맞는 팬 포커스의 상태로 조정할 수 있다.
또, 조정은 편심 핀(200)에 의한 방법에 한정되는 것은 아니고, 외통(102)과 중통(104)의 상대적인 각도 위치를 조정할 수 있는 방법이면 여러 가지 수법을 이용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 렌즈 경통(100)을 간단한 경통 구조로 할 수 있음과 동시에 조립 작업성을 향상시킬 수 있고 제조 비용을 저감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 외통(102)과 중통(104)의 상대적인 각도 위치를 조정 가능한 구성에 의해, 제1군 렌즈(120)와 제2군 렌즈의 간격을 미세 조정하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 초점의 위치를 고정밀도로 조정하는 것이 가능하게 되고, 팬 포커스 줌 렌즈에서의 팬 포커스 조정을 용이하게 행하는 것이 가능하게 된다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자이면, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있음은 명백하고, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
100 : 렌즈 경통
102 : 외통
102c : 홀
104 : 중통
104d : 홈
106 : 내통
108 : 고정통
108a : 캠 홈
108c : 암 헬리코이드
110 : 제1군 렌즈 유지통
112 : 제2군 렌즈 유지통
112a : 수 헬리코이드
120 : 제1군 렌즈
122 : 제2군 렌즈
200 : 편심 핀
200a : 돌기

Claims (15)

  1. 제1군 렌즈와 제2군 렌즈를 광축 방향으로 이동 가능하게 유지하는 고정통;
    상기 고정통에 대해 회동 가능하게 설치되고, 회동에 따라 상기 제1군 렌즈 및 상기 제2군 렌즈를 광축 방향으로 이동하는 회전통;을 구비하며,
    상기 회전통은, 상기 제1군 렌즈를 광축 방향으로 이동하는 제1 회전통과 상기 제2군 렌즈를 광축 방향으로 이동하는 제2 회전통을 포함하고,
    상기 제1 회전통에 대한 상기 제2 회전통의 광축을 중심으로 하는 각도 위치를 조정하는 조정부를 구비하는 것을 특징으로 하고,
    상기 조정부는 상기 각도 위치를 조절한 후 상기 제1 회전통과 상기 제2 회전통을 서로 고정시키는 렌즈 경통.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 회전통에는 상기 조정을 위해 편심 핀이 삽입되는 조정용 홀이 설치되고,
    상기 제1 회전통의 상기 조정용 홀에 대응하는 위치에는 상기 편심 핀의 편심한 돌기가 삽입되는 홈이 설치된 것을 특징으로 하는 렌즈 경통.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. [청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제1군 렌즈와 제2군 렌즈를 광축 방향으로 이동 가능하게 유지하는 고정통과, 상기 고정통에 대해 회동 가능하게 설치되고, 회동에 따라 상기 제1군 렌즈 및 상기 제2군 렌즈를 광축 방향으로 이동하는 회전통을 가지며, 상기 회전통은 상기 제1군 렌즈를 광축 방향으로 이동하는 제1 회전통과 상기 제2군 렌즈를 광축 방향으로 이동하는 제2 회전통을 포함하고, 상기 제1 회전통에 대한 상기 제2 회전통의 광축을 중심으로 하는 각도 위치를 조정하는 조정부를 갖는 렌즈 경통;
    상기 제1군 렌즈 및 상기 제2군 렌즈에 의해 피사체상이 결상되는 촬상면을 갖는 촬상 소자;를 구비하는 것을 특징으로 하고,
    상기 고정부는 상기 각도 위치를 조절한 후 상기 제1 회전통과 상기 제2 회전통을 서로 고정시키는 촬상 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
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