KR20000008812U - 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라 - Google Patents

Abstract

하나의 모터와, 복수의 동력 전달 기어를 통하여 모터의 구동력을 전달받는 배럴 아이들 기어가 렌즈 베이스에 설치되어 있다. 이 렌즈 베이스에는 복수의 배럴이 수납되어 있으며 하나의 모터에 의하여 구동되는 배율 조절 수단과, 초점 조절 수단을 구비하고 있다.

배율 조절 수단은 렌즈 베이스 내에 수납되어 있으며 내주면에는 나선형의 포커스 조절 홈이 형성되어 있고 상기 포커스 조절 홈의 두께가 반복적으로 변화되도록 설정한 렌즈 초점 거리에 대응하는 간격으로 포커스 조절 돌출부가 형성되어 있으며 상기 렌즈 베이스의 상기 배럴 아이들 기어를 통하여 회전 동력을 전달받아 광축 방향으로 회전 및 직진 이동하는 헬리코이드 링을 포함하고 있으며,

포커싱 조절 수단은 상기 줌 링의 일측에 결합되어 있으며 일단이 헬리코이드 링의 포커스 조절 홈 또는 상기 포커스 조절 돌출부에 밀착되어 있는 제1 포커스 캠 레버, 상기 제1 포커스 캠 레버의 일측에 결합되어 있으며 상기 제1 포커스 캠 레버와 연동하여 전군 렌즈 유니트를 광축 방향으로 일정한 거리를 반복 이동시키도록 전군 렌즈 유니트와 다른 일측이 결합되어 있는 제2 포커스 캠 레버를 구비하고 있다.

줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라는, 헬리코이드 링에 형성되어 있는 포커스 조절 홈의 두께에 따라 주밍이 실현되는 동안 포커싱이 이루어지는 간단한 구조로 설계 자유도를 증대시킬 수 있으며, 배럴 내에서의 누광을 해결할 수 있는 장점을 가진다. 또한 회전하는 배럴의 큰 힘을 이용하여 포커싱 및 주밍 동작을 가능하도록 구성함에 따라 저 비용으로 필요한 성능을 구비할 수 있으며 포커스 조절 돌출부의 개수에 따라 설정 렌즈 초점 거리를 세분화 할 수 있다.

Description

줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라

본 고안은 줌 카메라에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 구동원으로 주밍과 포커싱을 할 수 있는 렌즈 셔터식 카메라의 줌 렌즈 배럴 구동 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 컴팩트 줌 카메라는 사진 촬영 렌즈의 초점 길이(focal length)인 배율을 가변시키는 줌 기능과 피사체의 거리에 따라 초점(focal point)을 맞추는 포커스 기능을 가진 줌 렌즈 배럴 시스템을 구비하고 있다.

이러한 줌 및 포커스 기능을 가지는 수단은 미국 특허 공보 제4,936,664호, 제5,602,608호 및 제5,687,029호 등에 개시되어 있다.

미국 특허 공보 제4,936,664호에는 배율을 가변시키는 줌 모터와 포커스를 맞추기 위한 포커스 모터가 각각 설치되어 있어 주밍과 포커스를 조절할 수 있는 구조가 나타나 있다. 초점 길이를 가변하기 위하여 하나의 모터를 구동시키면 배럴이 회전함에 따라 와이드에서 텔레 또는 텔레에서 와이드 방향으로 연속적인 줌 비의 변화가 일어난다. 그리고 다른 하나의 모터로 포커싱의 제어가 이루어지는데, 이 포커싱은 셔터 블록 내의 포커스 레버 회전각이 정해진 각도로 포커스 영역 안에서 회전함으로써 이루어진다. 즉 초점 길이에 대응하여 셔터 블록 내 내의 포커스 레버 회전각이 일정한 간격으로 회전하여 사진의 촬영이 이루어지게 된다. 이와 같이 2개의 구동원에 의하여 구동하는 방식은 주밍과 포커싱을 독립적으로 용이하게 제어할 수 있다.

그리고 미국 특허 공보 제5,602,608호에는 하나의 구동원으로 주밍, 포커싱, 필름 감기 및 되감기를 동력 절환 수단을 이용하여 구동하는 방식이 개시되어 있다. 이러한 방식은 하나의 구동원으로 주밍 및 포커싱을 하기 때문에 구동원의 수를 줄일 수 있는 이점을 가지고 있다.

또한 미국 특허 공보 제5,687,029호에는 하나의 구동원으로 주밍과 포커싱을 구현하는 줌 렌즈 배럴 시스템을 개시하고 있다. 특히 이 줌 렌즈 배럴 시스템은 배럴 내주에 포커싱에 관계하는 핀을 안내할 수 있는 홈(groove)을 형성하여 주밍 영역과 포커싱 영역을 구현하고 있다.

상술한 미국 특허 공보 제4,936,664호에 나타난 기술은 주밍을 하기 위한 구동원으로 구동력이 강한 DC 모터, 포커싱 구동원으로 위치 제어가 용이한 스테핑 모터를 사용하여 제어의 효율성은 좋으나 비용이 증대되는 문제점이 있다. 그리고 미국 특허 공보 제5,602,608호에 나타난 기술은 동력 절환 수단의 구조가 복잡해져 컴팩트한 카메라를 구현하는데 어려운 문제점을 가지고 있다. 또한 미국 특허 공보 제5,687,029호에 나타난 기술은 배럴에 형성되어 있는 홈이 배럴의 작동에 영향을 미치게 되어 촬영 광학계로 사용할 수 없는 구간이 존재하게 되어 연속적인 주밍 동작이나 많은 단계의 배율 영역을 구현하기 어려운 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 고안의 목적은 주밍과 포커싱을 구현하기 위하여 하나의 구동원을 사용하여 원가 절감을 도모하면서 초점 길이가 연속적으로 변화하도록 하여 초점 길이 전 영역에서 촬영 광학계를 구현하고 이에 대응하여 포커싱이 이루어지는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라를 제공하는 데 있다.

그리고 초점 길이 전 영역에서 연속적인 촬영 광학계가 구현되며, 이때 촬영 렌즈의 배율 변화에 연동하여 피사체 포커싱 조절 렌즈군이 광축 방향으로 최 근거리의 초점 위치와 원거리 초점 위치 사이를 연속적으로 반복 이동하여 포커싱이 이루어지는 메카니즘을 간단한 구조로 구현하여 성능을 향상시키기 위한 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 실시예를 설명하기 위하여 카메라의 주요부가 나타나도록 도시한 정면도,

도 2는 도 1의 평면도,

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 배럴 어셈블리를 분해하여 도시한 분해 사시도,

도 4는 도 3에 도시하고 있는 배럴 어셈블리를 결합하여 광축 방향으로 절개하여 도시한 단면도,

도 5는 도 4의 다른 실시예를 도시한 단면도,

도 6은 본 고안에 따른 주요부를 상세하게 도시한 사시도,

도 7은 본 고안의 실시예에 따른 제1, 2 포커스 캠 레버를 분해하여 도시한 분해 사시도,

도 8은 본 고안의 실시예에 따른 제1, 2 포커스 캠 레버를 결합한 상태를 도시하고 있는 사시도,

도 9는 본 고안의 실시예에 따른 헬리코이드 링을 도시한 사시도,

도 10은 본 고안에 따른 헬리코이드 링의 내주면을 전개하여 도시한 평면도,

도 11은 도10의 A-A부를 절개하여 도시한 단면도,

도 12는 본 고안의 작용을 설명하기 위하여 줌 배율 준비 단계에서 제1 포커스 캠 레버와 헬리코이드 링의 관계를 설명하기 위한 도면,

도 13a는 헬리코이드 링의 회전에 의한 제1 포커스 캠 레버의 회전 직전 상태를 도시한 도면,

도 13b는 헬리코이드 링의 회전에 의하여 제1 포커스 캠 레버가 회전되고 있는 상태를 도시한 도면,

도 13c는 헬리코이드 링의 회전에 의하여 제1 포커스 캠 레버가 회전된 상태를 도시한 도면,

도 14a는 제2 포커스 캠 레버에 따라 전군 렌즈 유니트의 포커스 조절을 설명하기 위한 정면도,

도 14b는 제2 포커스 캠 레버에 따라 전군 렌즈 유니트가 회전하는 상태를 도시하고 있는 작동 상태도,

도 14c는 제1 포커스 캠 레버가 최대로 회전하였을 때의 제2 포커스 캠 레버와 전군 렌즈 유니트의 위치를 설명하기 위한 도면,

도 15는 본 고안의 실시예에 따른 전군 및 후군 렌즈 유니트의 이동 선도를 나타내는 그래프이다.

본 고안은 하나의 구동원, 상기 구동원에 의하여 복수의 배럴 및 렌즈 군이 광축 방향으로 이동하여 촬영 광학계의 배율 변화가 연속적으로 이루어지는 배율 조절 수단, 상기 촬영 광학계의 배율 변화에 연동하여 상기 렌즈 군이 광축 방향으로 근거리의 포커스 위치와 원거리의 포커스 위치로 이동하여 포커스가 조절되는 포커스 조절 수단을 포함하고 있다.

본 고안은 하나의 모터와, 복수의 동력 전달 기어를 통하여 모터의 구동력을 전달받는 배럴 아이들 기어가 렌즈 베이스에 설치되어 있다. 이 렌즈 베이스에는 복수의 배럴이 수납되어 있으며 하나의 모터에 의하여 구동되는 배율 조절 수단과, 초점 초절 수단을 구비하고 있다.

배율 조절 수단은 카메라 바디에 고정되어 있으며 상기 복수의 동력 전달 기어를 통하여 상기 모터의 회전 동력을 전달받는 배럴 아이들 기어가 설치되어 있는 렌즈 베이스, 상기 렌즈 베이스 내에 수납되어 있으며 내주면에는 나선형의 포커스 조절 홈이 형성되어 있고 상기 포커스 조절 홈의 두께가 반복적으로 변화되도록 설정한 렌즈 초점 거리에 대응하는 간격으로 포커스 조절 돌출부가 형성되어 있으며 상기 렌즈 베이스의 상기 배럴 아이들 기어를 통하여 회전 동력을 전달받아 광축 방향으로 회전 및 직진 이동하는 헬리코이드 링, 상기 헬리코이드 링에 수납되어 있으며 광축 방향으로 직진 이동하는 가이드 배럴, 상기 가이드 배럴 내에 수납되어 있으며 상기 가이드 배럴의 직진 안내를 받아 상기 헬리코이드 링과 상대적으로 회전하며 광축 방향으로 직진 이동하는 줌 링, 상기 가이드 배럴 및 헬리코이드 링에 결합되어 있으며 헬리코이드 링에 연동하여 광축 방향으로 이동하는 후군 렌즈 유니트, 상기 줌 링에 고정되어 있으며 광량을 제어하는 셔터 블록, 상기 셔터 블록에 결합되어 있으며 광축 방향으로 회전 및 직진 이동되는 전군 렌즈 유니트를 구비하고 있으며,

포커싱 조절 수단은 상기 줌 링의 일측에 결합되어 있으며 일단이 헬리코이드 링의 포커스 조절 홈 또는 상기 포커스 조절 돌출부에 밀착되어 있는 제1 포커스 캠 레버, 상기 제1 포커스 캠 레버의 일측에 결합되어 있으며 상기 제1 포커스 캠 레버와 연동하여 전군 렌즈 유니트를 광축 방향으로 일정한 거리를 반복 이동시키도록 전군 렌즈 유니트와 다른 일측이 결합되어 있는 제2 포커스 캠 레버를 구비하고 있다.

따라서 촬영을 하기 위하여 주밍을 하게 되면 하나의 구동원에 의하여 촬영 광학계의 배율 변화가 연속적으로 이루어지고 이 광학계의 배율 변화에 따라 렌즈군이 광축 방향으로 반복 이동하여 연속적인 포커싱이 이루어진다.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시예를 설명하기 위하여 카메라의 주요부가 나타나도록 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1의 평면도로서, 카메라 바디(1) 및 줌 모터(3) 그리고 줌 모터(3)의 회전 구동력을 감속하여 배럴에 전달하기 위한 동력 전달 기어군(5)을 도시하고 있다.

카메라 바디(1)의 윗면에는 주밍을 하기 위한 텔레 및 와이드 스위치(7, 9), 릴리이즈 스위치(11) 등이 배치되어 있다. 텔레 및 와이드 스위치(7, 9)는 카메라 바디(1) 내에 수납되어 있는 제어용 인쇄 회로 기판(13)과 연결되어 줌 모터(3)를 구동할 수 있도록 연결되어 있다.

줌 모터(3)는 카메라 바디(1) 내에 수납되어 있으며 텔레 및 와이드 스위치(7, 9)의 작동에 따라 정, 역회전을 함으로서 주밍과 포커싱이 동시에 이루어지도록 제어용 인쇄 회로 기판(13)과 연결되어 있다.

동력 전달 기어군(5)은 줌 모터(3)의 구동력을 전달할 수 있도록 연결되어 있는 제1 감속 기어(15), 제1 감속 기어(15)와 치합되어 있는 제2 감속 기어(17), 제2 감속 기어(17)와 치합되어 있는 제3 감속 기어(19) 그리고 제3 감속 기어(19)와 치합되어 있는 제4 감속 기어(21)로 이루어져 있다. 동력 전달 기어군(5)은 줌 모터(3)의 구동력을 감속시키는 역할을 하고 있으며, 본 실시예에서는 그 수가 4개로 이루어져 있는 것을 설명하고 있으나, 수가 제한되는 것은 아니고 설계의 효율성에 따라 다수로 설치하는 것이 가능하다.

그리고 배럴 아이들 기어(23)는 제4 감속 기어(21)와 치합되어 있으며 배럴을 광축 방향으로 이동시킬 수 있도록 카메라 바디(1)에 수납되어 있는 줌 렌즈 배럴 어셈블리(25)에 줌 모터(3)의 구동력을 전달할 수 있는 구조로 설치되어 있다.

도 3은 본 고안에 따른 실시예의 줌 렌즈 배럴 어셈블리를 분해하여 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 줌 렌즈 배럴 어셈블리를 결합하여 광축 방향으로 절개하여 도시한 단면도이다.

렌즈 베이스(27)는 카메라 바디(1)에 고정 결합되어 있으며, 내주면에는 나선으로 다수의 헬리코이드 홈(27a)과 광축 방향으로 다수의 선형 가이드 홈(27b)이 형성되어 있다. 그리고 렌즈 베이스(27)의 일측에는 제4 감속 기어(21)와 치합되어 있는 배럴 아이들 기어(23)가 결합되어 있다.

헬리코이드 링(29)은 렌즈 베이스(27)의 내주면에 형성되어 있는 헬리코이드 홈(27a)과 결합되어 광축 방향으로 회전 및 직진 이동할 수 있도록 외주면 일단에 헬리코이드 돌기(29a)가 형성되어 있으며, 이 헬리코이드 돌기(29a)의 사이에 배럴 아이들 기어(23)와 치합될 수 있도록 기어(29b)가 형성되어 있다. 이 기어(29b)는 배럴 아이들 기어(23)와 치합되어 줌 모터(3)의 구동력을 전달받아 헬리코이드 링(29)을 광축 방향으로 회전 및 직진 이동시키게 된다.

헬리코이드 링(29)의 내주면에는 나선 방향으로 줌링 이동 가이드 홈(29c)과 역시 나선 방향으로 후군 렌즈 유니트 이동 가이드 홈(29d)이 형성되어 있다.

또한 헬리코이드 링(29)의 내주면에는, 포커스 조절 홈(29e, 도 10에 도시하고 있음) 및 이 포커스 조절 홈(29e)에는 등간격으로 복수의 포커스 조절 돌출부(29f, 도 10에 도시하고 있음)가 형성되어 있다. 포커스 조절 돌출부(29f, 29g, 29h, 29i)는 포커스 조절 홈(29e)에서 일정한 높이로 형성되어 있다.

헬리코이드 링(29)의 내부에는 가이드 배럴(31)이 헬리코이드 링(29)과는 상대 운동을 하며 광축 방향으로 직진 이동할 수 있도록 결합되어 있다.

가이드 배럴(31)은 외주 일측에 렌즈 베이스(27)의 복수의 선형 가이드 홈(27b, 다른 선형 가이드 홈의 부호는 생략 함)에 결합되어 광축 방향으로 직진 이동하기 위한 가이드 돌기(31a, 31b)가 형성되어 있다. 그리고 가이드 배럴(31)은 외주면에 광축 방향의 장 홈으로 이루어져 있는 후군 렌즈 유니트 이동 가이드 홈(31c) 및 줌 링 이동 가이드 홈(31d)을 가지고 있다.

후군 렌즈 유니트 프레임(33)은 외주면에 복수의 가이드 돌기(33a, 33b)가 형성되어 있으며, 후군 렌즈 유니트 프레임(33)에 형성되어 있는 가이드 돌기(33a, 33b)는 가이드 배럴(31)의 후군 렌즈 유니트 이동 가이드 홈(31c)에 결합되고, 헬리코이드 링(29)의 후군 렌즈 유니트 이동 가이드 홈(29d)에 결합되어 광축 방향으로 직진 이동하게 된다.

가이드 배럴(31)의 내측에는 줌 링(35)이 수납되어 광축 방향으로 직진 이동할 수 있는 구조로 이루어져 있다.

줌 링(35)은 외주면 일측에 가이드 돌기(35a)가 복수로 형성되어 있으며, 이 가이드 돌기(35a)는 가이드 배럴(31)의 줌 링 이동 가이드 홈(31d)에 끼움 결합되어 있고 헬리코이드 링(29)의 줌 링 이동 가이드 홈(29c)에 끼움 결합되어 있다. 따라서 줌 링(35)은 가이드 돌기(35a)의 이동에 따라 광축 방향으로 이동할 수 있는 구조를 가지고 있다.

또한 줌 링(35)의 피사체측 내부에는 전군 렌즈 유니트 프레임(37)이 결합되어 있다. 줌 링(35)에 결합되어 있는 전군 렌즈 유니트 프레임(37)은 외주면에 나선 방향의 헬리코이드 돌기가 형성되어 있고 이 헬리코이드 돌기와 대응하도록 줌 링(35)의 내주면에 헬리코이드 홈을 형성하여 광축 방향으로 회전 및 직진 이동함으로서 포커싱이 조절될 수 있는 구조를 가지고 있다.

본 실시예에서는 전군 렌즈 유니트 프레임(37)이 광축 방향으로 회전 및 직진 이동할 수 있도록 줌 링(35)에 직접 결합되어 있는 구조를 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 카메라의 구조에 따라 셔터 블록(도시 생략)에 전군 렌즈 유니트 프레임(37)이 결합되거나, 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 줌 링(35)의 피사체측 내부에 셔터 베이스(39)가 결합되어 있고 이 셔터 베이스(39)에 전군 렌즈 유니트 프레임(37)이 광축 방향으로 회전 및 직진 이동할 수 있도록 결합되는 것도 가능하다. 따라서 전군 렌즈 유니트 프레임(37)은 광축 방향으로 회전 및 직진 이동하여 포커싱을 조절할 수 있는 구조이면 어느 것이나 본 고안을 적용시킬 수 있는 것이다.

그리고 줌 링(35)의 피사체측 선단부에는 카메라의 렌즈를 보호하기 위한 배리어 어셈블리(41)가 결합되어 있다.

또한 주밍에 연동하여 포커싱이 조절될 수 있도록 헬리코이드 링(29)의 회전에 연동하여 전군 렌즈 유니트 프레임이 일정한 위치로 이동되는 포커싱 조절 수단(43)이 설치되어 있다.

포커싱 조절 수단(43)은, 도 6에 도시하고 있는 바와 같이, 헬리코이드 링(29)과 연동하여 회전하는 제1 포커스 캠 레버(45), 제1 포커스 캠 레버(45)와 결합되어 연동하는 제2 포커스 캠 레버(47) 그리고 제2 포커스 캠 레버(47)의 회전에 의하여 전군 렌즈 유니트 프레임(37)이 근거리 및 원거리 포커싱 위치를 이동할 수 있도록 제2 포커스 캠 레버(47)의 회전력을 선택적으로 전군 렌즈 유니트 프레임(37)에 전달하는 토오션 스프링(49)을 가지고 있다. 그리고 전군 렌즈 유니트 프레임(37)에는 토오션 스프링(49)을 통하여 전달되는 회전력을 전달할 수 있는 동력 전달 부재(51)가 결합되어 있다. 또한 동력 전달 부재(51)는 일측에 탄성 부재를 고정하여 전군 렌즈 유니트 프레임에 항상 일정한 방향으로 회전되는 회전력이 작용하도록 구성되어 있다.

도 7은 제1, 2 포커스 캠 레버를 도시한 분해 사시도이고, 도 8은 도 7의 결합도로서, 제1, 2 포커스 캠 레버(45, 47)를 도시하고 있다.

제1 포커스 캠 레버(45)는 일단에 원주 방향으로 돌출부(45a)가 형성되어 있고, 이 돌출부(45a)는 헬리코이드 링(29)의 포커스 조절 홈(29e)에 끼워져 이 포커스 조절 홈(29e)에 밀착되어 이동될 수 있는 구조로 이루어져 있다. 특히 이 돌출부(45a)의 선단부는 포커스 조절 홈(29e)을 타고 이동함과 동시에 포커스 조절 홈(29e)에 형성되어 있는 포커스 조절 돌출부(29f)를 타고 넘을 수 있도록 일정한 경사면(45b, 45c)을 가지고 있다.

그리고 제1 포커스 캠 레버(45)의 타단에는 제2 포커스 캠 레버(47)가 결합되어 있으며 스냅링(53) 등에 의하여 제1, 2 포커스 캠 레버(45, 47)가 일체로 회전할 수 있도록 결합되어 있다.

제2 포커스 캠 레버(45)는 일측에 돌기(47a)가 형성되어 있고, 제2 포커스 캠 레버(45)의 외주에는 회전 중심과 일치하도록 토오션 스프링(49)이 설치되어 있다. 그리고 제2 포커스 캠 레버(45)의 돌기(47a)에는 토오선 스프링(49)의 두 개의 자유단부(49a, 49b)가 끼워져 있다.

그리고 전군 렌즈 유니트 프레임(37)의 외주에 고정 결합되어 있는 동력 전달 부재(51)는 광축 방향으로 연장되는 제1 돌출부(51a)가 형성되어 있고, 광축 중심에서 원주 방향으로 연장되는 제2 돌출부(51b) 및 제3 돌출부(51c)가 형성되어 있다.

제1 돌출부(51a)는 토오션 스프링(49)의 자유단부(49a, 49b)를 더욱 연장되어 자유단부(49a, 49b) 사이에 끼움 결합되어 있다. 그리고 제2 돌출부(51b)에 인장 코일 스프링(55)의 일단이 고정되어 있으며, 이 인장 코일 스프링(55)의 타단은 셔터 블록(39)의 일측에 고정되어 있다. 제2 돌출부(51b)와 제3 돌출부(51c)는 일정한 공간을 띄워져 배치되어 있다.

따라서 항상 인장 코일 스프링(55)이 동력 전달 부재(51)를 당김으로 인하여 제1 포커스 캠 레버(45)의 돌출부(45a)가 헬리코이드 링(29)의 포커스 조절 홈(29e)에 항상 밀착될 수 있는 구조를 가지고 있다.

그리고 본 고안의 주요부인 헬리코이드 링(29)에 형성되어 있는 포커스 조절 홈(29e) 및 다수의 포커스 조절 돌출부(29f, 29g, 29h, 29i)중 하나의 포커스 조절 돌출부(29f)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 9는 헬리코이드 링을 도시한 사시도이고, 도 10은 헬리코이드 링의 내주면을 전개하여 도시한 도면이며, 도 11은 도 10의 A-A부를 절개하여 도시한 단면도이다.

헬리코이드 링(29)은 내주면에는, 상술한 바와 같이, 제1 포커스 캠 레버(45)의 돌출부(45a)가 삽입되어 이동할 수 있는 포커스 조절 홈(29e)이 형성되어 있고, 이 포커스 조절 홈(29e)에는 등간격으로 복수의 포커스 조절 돌출부(29f, 29g, 29h, 29i)가 일정한 높이를 가지고 형성되어 있다. 이 포커스 조절 돌출부(29f, 29g, 29h, 29i)는 4개로 이루어지는 것으로 한정되는 것은 아니며, 그 수를 증가시키는 것도 가능하며 수의 증가에 따라 주밍 과정에서 더 많은 초점거리로 나누어 촬영할 수 있게 되는 것이다.

다음은 본 고안의 구성에 따라서 주밍 시에 포커싱이 이루어지는 과정을 상세하게 설명한다.

도 12는 줌 배율 준비 단계에서 제1 포커스 캠 레버와 헬리코이드 링의 관계를 나타내고 있는 도면이고, 도 13a는 헬리코이드 링의 회전에 의한 제1 포커스 캠 레버의 회전 직전 상태를 도시한 도면이며, 도 13b는 헬리코이드 링의 회전에 의하여 제1 포커스 캠 레버가 회전되고 있는 상태를 도시한 도면, 도 13c는 헬리코이드 링의 회전에 의하여 제1 포커스 캠 레버가 회전된 상태를 도시한 도면이다.

카메라의 전원 온상태에서는 제1 포커스 캠 레버(45)의 돌출부(45a)가 헬리코이드 링(29)의 포커스 조절 홈(29e)에 밀착되어 있다. 이 상태에서 텔레 또는 와이드 스위치(7, 9)를 작동시키면 줌 모터(3)가 구동하여 동력 전달 기어군(5)을 통하여 배럴 아이들 기어(23)가 회전하게 된다. 배럴 아이들 기어(23)는 헬리코이드 링(29)의 기어(29b)와 치합되어 있어 헬리코이드 링(29)을 회전시키다. 그러면 헬리코이드 링(29)은 외주에 헬리코이드 돌기(29a)가 렌즈 베이스(27)에 형성되어 있는 헬리코이드 홈(27)과 미끄럼 이동 가능하게 결합되어 있어 광축 방향으로 회전 및 직진 이동을 하게 된다. 헬리코이드 링(29)의 이동에 따라 가이드 배럴(31)도 광축 방향으로 직진 이동하게 되는데, 가이드 배럴(31)의 이동은, 가이드 배럴(31)의 가이드 돌기(31a)가 렌즈 베이스(27)의 선형 가이드 홈(27b)에 미끄럼 결합되어 있어 선형 이동이 가능한 것이다. 이와 같이 헬리코이드 링(29) 및 가이드 배럴(31)이 광축 방향으로 이동함에 따라 후군 렌즈 유니트 프레임(33) 및 전군 렌즈 유니트 프레임(37)이 결합되어 있는 줌 링(35)이 광축 방향으로 이동하게 된다.

후군 렌즈 유니트 프레임(33)은 외주면에 형성되어 있는 가이드 돌기(33a, 33b)가 가이드 배럴(31)의 후군 렌즈 유니트 이동 가이드 홈(31c) 및 헬리코이드 링(29)의 후군 렌즈 유니트 이동 가이드 홈(29d)에 끼워져 있어 가이드 돌기(33a, 33b)가 각각의 후군 렌즈 유니트 이동 가이드 홈(31c, 29d)의 안내를 받아 이동하여 광축 방향으로 이동하게 되는 것이다.

그리고 줌 링(35)은 가이드 돌기(35a)가 가이드 배럴(31)의 줌 링 이동 가이드 홈(31d) 및 헬리코이드 링(29)의 줌 링 이동 가이드 홈(29c)에 끼워져 있어 줌 링(35)의 가이드 돌기(35a)가 각각 가이드 배럴(31) 및 헬리코이드 링(29)의 줌링 이동 가이드 홈(31d, 29c)의 안내를 받아 이동하여 광축 방향으로 이동하게 되는 것이다. 이와 같이 줌 링(35)이 이동함에 따라 줌 링(35)의 내부에 결합되어 있는 전군 렌즈 유니트 프레임 역시 광축 방향으로 이동하여 주밍이 실현되는 것이다.

이와 같이 주밍이 이루어질 때 헬리코이드 링(29)의 포커스 조절 홈(29e)에 밀착되어 있는 제1 포커스 캠 레버(45)의 돌출부(45a)는 포커스 조절 돌출부(29g)와 밀착된다.(도 13a에 도시하고 있음) 그리고 계속해서 헬리코이드 링(29)이 회전하게 되면 돌출부(45a)가 포커스 조절 돌출부(29g)에 의하여 제1 포커스 캠 레버(45)의 축 중심으로 회전한다(도 13b에 도시하고 있음). 헬리코이드 링(29)이 더욱 회전하면, 도 13c에 도시하고 있는 바와 같이, 제1 포커스 캠 레버(45)의 돌출부(45a)가 포커스 조절 돌출부(29g)의 상부로 이동하면서 제1 포커스 캠 레버(45)는 축 중심으로 더욱 이동하게 된다. 이때 제1 포커스 레버(45)의 돌출부(45a)가 헬리코이드 링(29)의 포커스 조절 홈(29e)에 위치하고 있을 때는 원거리 포커싱 위치가 되고, 포커스 조절 돌출부(29g)의 상부에 접촉하고 있을 때는 근거리의 포커싱 위치가 된다.

상술한 바와 같이 제1 포커스 캠 레버(45)가 헬리코이드 링(29)의 회전에 따라 제2 포커스 캠 레버(47)가 연동하여 회전하여 전군 렌즈 유니트를 광축 방향으로 이동시켜 포커싱이 이루어지는 데, 이 포커싱의 조절은 도 14a, 14b, 14c를 통하여 상세하게 설명한다.

우선 도 14c는 원거리의 포커싱 위치를 나타내고 있는 도면으로서, 제1 포커스 캠 레버(45)의 돌출부(45a)가 헬리코이드 링(29)의 포커스 조절 홈(29e)에 밀착되어 있는 상태에서 제2 포커스 캠 레버(47)와 전군 렌즈 유니트 프레임(37)의 위치 관계를 도시하고 있다.

제2 포커스 캠 레버(47)에는 토오션 스프링(49)이 결합되어 있고 토오션 스프링(49)의 제1, 2 자유단부(49a, 49b)사이에 동력 전달 부재(51)의 제1 돌출부(51a)가 끼워져 있는 상태를 나타내고 있다. 그리고 인장 코일 스프링(55)이 셔터 베이스(39)에 형성되어 탄성 부재 고정 돌기(39a)와 동력 전달 부재(51)의 제2 돌출부(51b)를 연결하여 전군 렌즈 유니트 프레임(37)이 일정한 위치에 정지되어 있다.

이때 상술한 바와 같이 헬리코이드 링(29)이 광축 방향으로 회전 및 직진 이동하게 되면 제1 포커스 캠 레버(45)가 회전하여 제2 포커스 캠 레버(47)를 회전시킨다. 그러면 제2 포커스 캠 레버(47)의 돌기(47a)는, 도 14b에 도시하고 있는 바와 같이, 토오션 스프링(49)의 하나의 자유단부(49a)를 가압하게 된다. 이 자유단부(49a)가 이동함에 따라 토오션 스프링(49)의 탄성력에 의하여 다른 하나의 자유단부(49b)가 동력 전달 부재(51)의 제1 돌출부(51a)를 광 축을 중심으로 회전시킨다. 따라서 동력 전달 부재(51)가 회전되고 이 동력 전달 부재(51)와 고정되어 있는 전군 렌즈 유니트 프레임(37)이 회전된다. 그리고 이 때 제3 돌출부(51c)의 일면이 전군 렌즈 유니트 이동 제한 돌기(39b)와 접촉이 해제되고 동력 전달 부재(51)의 제2 돌출부(51b)의 일면이 전군 렌즈 유니트 이동 제한 돌기(39b)와 밀착되어 전군 렌즈 유니트의 이동을 제한하게 된다. 이 상태의 전군 렌즈 유니트 프레임(37)은 셔터 베이스(39)에서 회전하여 광축 방향의 피사체측으로 이동하여 근거리 포커싱의 위치를 나타내게 된다. 이때 제1 포커스 캠 레버(45)의 돌출부(45a)는 헬리코이드 링(29)의 포커스 조절 돌출부(29g, 경우에 따라서는 29f, 29h, 29i중의 하나일 수 있음)의 상면에 밀착되어 있게 된다.

도 14c는 헬리코이드 링의 오버 런닝이 일어나는 경우의 토오션 스프링과 전군 렌즈 유니트 프레임의 회전 상태를 도시한 도면이다.

만일 헬리코이드 링(29)에 의해 제1 포커스 캠 레버(45)가 오버 러닝 일어나게 되면 제2 포커스 캠 레버(47) 역시 오버 러닝을 하게 되고 제2 포커스 캠 레버(47)의 돌출부(47a)가 토오션 스프링(49)의 자유단부(49a)를 더욱 가압하여 이동시킨다. 그러나 셔터 베이스(39)의 전군 렌즈 유니트 이동 제한 돌기(39b)와 동력 전달 부재(51)의 제2 돌출부 또는 제3 돌출부의 거리(도 14a 및 도 14b에서 D1 및 D2로 표시)가 초기 설정치에 접합하도록 이루어져 있어 오버 러닝에 의한 포커싱의 미싱을 방지할 수 있게 된다.

도 15는 본 고안에 따른 실시예의 결과에 따른 전군 및 후군 렌즈 유니트의 이동 선도를 도시한 그래프로서, 가로축은 헬리코이드 링의 회전각을 나타내고 세로축은 초점 길이를 나타내고 있다.

본 고안에 따른 주밍이 이루어짐에 따라 전군 및 후군 렌즈 유니트는 헬리코이드 링의 회전각에 따라 초점 길이가 가변되는데, 특히 전군 렌즈 유니트는 주밍이 이루어지는 동안에 포커싱이 가변하고 있다. 즉 포커스 조절 홈(29e)에 제1 포커스 캠 레버(45)의 돌출부(45a)가 접촉하고 있는 경우는 전군 렌즈 유니트 이동 선도(60)의 원거리 포커싱 위치(61a, 61b, 61c, 61d)로 포커싱이 맞추어지고, 포커스 조절 돌출부(29f, 29g, 29h, 29i)의 상면에 제1 포커스 캠 레버(45)의 돌출부(45a)가 접촉하고 있는 경우는 전군 렌즈 유니트 이동 선도(60)의 근거리 포커싱 위치(63a, 63b, 63c, 63d)로 포커싱이 맞추어진다.

본 고안에 따른 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라는, 헬리코이드 링에 형성되어 있는 포커스 조절 홈의 두께에 따라 주밍이 실현되는 동안 포커싱이 이루어지는 간단한 구조로 설계 자유도를 증대시킬 수 있으며, 배럴 내에서의 누광을 해결할 수 있는 장점을 가진다.

또한 회전하는 배럴의 큰 힘을 이용하여 포커싱 및 주밍 동작을 가능하도록 구성함에 따라 저 비용으로 필요한 성능을 구비하여 많은 스텝을 실현할 수 있다.

Claims (5)

1. 하나의 구동원,

   상기 구동원에 의하여 복수의 배럴 및 렌즈 군이 광축 방향으로 이동하여 촬영 광학계의 배율 변화가 연속적으로 이루어지는 배율 조절 수단,

   상기 촬영 광학계의 배율 변화에 연동하여 상기 렌즈 군이 광축 방향으로 근거리의 포커스 위치와 원거리의 포커스 위치를 반복적으로 이동하여 포커스가 조절되는 포커스 조절 수단

   을 포함하는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라.
2. 하나의 모터;

   상기 모터와 치합되어 모터의 구동력을 전달하는 복수의 동력 전달 기어;

   카메라 바디에 고정되어 있으며 상기 복수의 동력 전달 기어를 통하여 상기 모터의 회전 동력을 전달받는 배럴 아이들 기어가 설치되어 있는 렌즈 베이스,

   상기 렌즈 베이스 내에 수납되어 있으며 내주면에는 나선형의 포커스 조절 홈이 형성되어 있고 상기 포커스 조절 홈의 두께가 반복적으로 변화되도록 일정한 간격으로 포커스 조절 돌출부가 형성되어 있으며 상기 렌즈 베이스의 상기 배럴 아이들 기어를 통하여 회전 동력을 전달받아 광축 방향으로 회전 및 직진 이동하는 헬리코이드 링,

   상기 헬리코이드 링에 수납되어 있으며 광축 방향으로 직진 이동하는 가이드 배럴,

   상기 가이드 배럴 내에 수납되어 있으며 상기 가이드 배럴의 직진 안내를 받아 상기 헬리코이드 링과 상대적으로 회전하며 광축 방향으로 직진 이동하는 줌 링,

   상기 가이드 배럴 및 헬리코이드 링에 결합되어 있으며 헬리코이드 링에 연동하여 광축 방향으로 이동하는 후군 렌즈 유니트,

   상기 줌 링에 고정되어 있으며 광량을 제어하는 셔터 블록,

   상기 셔터 블록에 결합되어 있으며 광축 방향으로 회전 및 직진 이동되는 전군 렌즈 유니트를 구비하고 있는 배율 조절 수단;

   상기 줌 링의 일측에 결합되어 있으며 일단이 헬리코이드 링의 포커스 조절 홈 또는 상기 포커스 조절 돌출부에 밀착되어 있는 제1 포커스 캠 레버,

   상기 제1 포커스 캠 레버의 회전축에 결합되어 있으며 상기 제1 포커스 캠 레버와 연동하여 전군 렌즈 유니트를 광축 방향으로 일정한 거리를 반복이동시키도록 하는 제2 포커스 캠 레버를 구비하고 있는 포커싱 조절 수단;

   을 포함하는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라.
3. 제2항에 있어서,

   상기 전군 렌즈 유니트는 상기 제1 포커스 캠 레버의 일단이 상기 헬리코이드 링에 형성되어 있는 포커스 조절 홈 및 포커스 조절 돌출부에 항상 밀착되도록 상기 셔터 블록과 탄성 부재로 연결되어 있는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라.
4. 카메라 바디에 수납되어 있으며 주밍 및 포커싱을 하기 위한 하나의 모터;

   상기 모터와 치합되어 모터의 구동력을 감속하여 전달하는 복수의 동력 전달 기어;

   상기 카메라 바디에 고정되어 있으며 내주면에 나선형으로 복수의 헬리코이드 홈과 광축 방향으로 복수의 선형 가이드 홈이 형성되어 있는 렌즈 베이스;

   상기 복수의 동력 전달 기어와 치합되어 상기 모터의 회전력을 전달하기 위하여 상기 렌즈 베이스에 결합되어 있는 배럴 아이들 기어;

   상기 렌즈 베이스의 내주면에 형성되어 있는 상기 복수의 헬리코이드 홈에 결합되어 광축 방향으로 회전 및 직진 이동할 수 있도록 외주면에 복수의 헬리코이드 돌기가 나선형으로 형성되어 있으며, 상기 배럴 아이들 기어와 치합되어 모터의 회전 동력을 전달받아 광축 방향으로 회전 및 직진 이동할 수 있도록 외주면에 기어치가 형성되어 있고, 내주면에는 나선 방향으로 포커스 조절 홈이 형성되어 있으며 상기 포커스 조절 홈에는 두께가 반복적으로 달라지도록 포커스 조절 돌출부가 형성되어 있는 헬리코이드 링;

   상기 헬리코이드 링에 상대적으로 회전이 가능하게 결합되어 있으며, 상기 렌즈 베이스에 상기 선형 가이드 홈을 따라 광축 방향으로 직진 이동할 수 있도록 결합되어 있고, 광축 방향으로 다수의 전군 렌즈 유니트 이동 가이드 홈 및 줌 링 이동 가이드 홈이 길게 뚫려져 있는 가이드 배럴;

   상기 가이드 배럴에 형성되어 있는 상기 줌 링 이동 가이드 홈에 결합될 수 있도록 외주면 일측에 가이드 돌기가 형성되어 있고 상기 줌 링 이동 가이드 돌기부의 안내를 받아 광축 방향으로 직진 이동하는 줌 링;

   상기 가이드 배럴의 상기 후군 렌즈 유니트 이동 가이드 홈에 끼움 결합될 수 있도록 외주에 복수의 가이드 돌기가 형성되어 있으며 가이드 배럴 및 헬리코이드 링에 연동하여 광축 방향으로 이동하는 후군 렌즈 유니트;

   상기 줌 링에 고정되어 있으며 광량을 제어하는 셔터 블록,

   상기 셔터 블록에 결합되어 있으며 광축 방향으로 회전 및 직진 이동되는 전군 렌즈 유니트;

   상기 줌 링의 내주에 배치되어 있으며, 상기 헬리코이드 링의 상기 포커스 조절 홈 및 포커스 조절 돌출부에 일단이 밀착되어 일정한 구간을 반복하여 회동하는 제1 포커스 캠 레버;

   상기 제1 포커스 캠 레버의 회전축에 고정되어 결합되어 있으며, 상기 제1 포커스 캠 레버의 회전에 따라 연동하여 회전하는 제2 포커스 캠 레버;

   상기 제2 포커스 캠 레버와 같이 회전하며 전군 렌즈의 일측에 접촉하여 제2 포커스 캠 레버의 회전에 따라 포커스의 근거리 및 원거리를 반복적으로 이동할 수 있도록 전군 렌즈 유니트에 제2 포커스 캠 레버의 회전력을 전달하는 토오션 스프링;

   을 포함하는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라.
5. 제4항에 있어서,

   상기 전군 렌즈 유니트와 상기 셔터 블록사이에는 상기 전군 렌즈의 회전을 제한할 수 있도록 인장코일 스프링이 연결되어 있는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라.