KR200248341Y1

KR200248341Y1 - 배럴구동시스템을가지는줌카메라

Info

Publication number: KR200248341Y1
Application number: KR2019980020905U
Authority: KR
Inventors: 조내진
Original assignee: 이중구; 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2001-12-13
Also published as: KR20000009010U

Abstract

줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라는, 하나의 구동원을 가지고 있으며 이 구동원에 의하여 주밍이 이루어지는 배율 조절 수단, 록킹 제어 수단 및 초점 조절 수단을 포함하고 있다. 배율 조절 수단은 복수의 배럴 및 렌즈군이 광축 방향으로 이동하여 촬영 광학계의 배율 변화가 연속적으로 이루어지는 구성을 가지고 있으며, 록킹 제어 수단은 배율 조절 수단에서 배율 변화에 따른 신호를 입력받아 임의의 배율에서 초점이 조절되도록 상기 렌즈군 중의 하나가 상기 배율 조절 수단과 연동하여 광축 방향으로 이동하도록 록킹 제어되는 구조로 이루어져 있으며, 초점 조절 수단은 록킹 제어 수단에 의하여 렌즈군 중의 하나를 선택적으로 움직여 초점을 조절하며 배율 조절 구간이 연속적으로 이루어지는 동안에 초점 조절 구간이 연속적으로 구현될 수 있는 구조를 가지고 있다. 따라서 카메라는 초점 조절용 렌즈의 이동을 경통을 구동하는 모터의 동력으로 그대로 이용하여 부품의 수를 감소시키고 공간을 줄임으로서 구조의 단순화, 경량화 및 컴팩트화를 이룰 수 있다.

Description

배럴 구동 시스템을 가지는 줌 카메라{ZOOM LENS BARREL DRIVE SYSTEM FOR A CAMERA}

본 고안은 줌 카메라에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 구동원으로 주밍 및 포커스를 동시에 실현시킬 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 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 포커싱을 조절할 수 있는 구조가 나타나 있다. 하나의 구동원으로 초점 길이를 조절하고 다른 하나의 구동원으로 포커스를 맞추어 서로의 관계를 나타내는 그래프는 도 12에 나타나 있다. 이 그래프의 가로축 방향은 배럴의 회전각을 나타내고, 세로축 방향은 위쪽이 배럴 회전각에 대한 초점 길이를 나타내며, 아래쪽이 무한대 초점에서 지근거리의 포커스를 나타낸다. 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 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 내에 반복적인 홈(groove)을 형성하여 주밍 영역과 포커싱 영역을 구현하고 있다. 이러한 주밍과 포커싱 영역의 상관 관계는 도 13에 나타나 있다. 이 도면의 가로축 및 세로축은 도 12와 동일하게 배럴 회전 각 및 초점 길이 그리고 포커스를 나타낸다. 초점 길이는 셋팅 위치에서 단계적으로 선택될 수 있고, 선택된 초점 길이에 따라 광학계가 구현된다. 광학계 구현 구간(도면에서 실선으로 표시)에서는배럴에 형성되어 있는 홈을 타고 전군 또는 후군 렌즈가 이동하여 무한대(∞) 및 지근거리 사이에서 포커스가 설정된다.

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 선택적으로 피사체 초점 조절 렌즈군을 광축 방향으로 지근거리의 초점 위치와 무한대(∞)의 초점 위치 사이의 임의의 위치로 이동시켜 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 고안에 따른 실시예를 설명하기 위한 줌 카메라의 배럴을 분해하여 도시하고 있는 분해 사시도,

도 4는 본 고안에 따른 실시예를 설명하기 위한 도 3의 주요 부품의 조립 상태를 나타내고 있는 정면도,

도 5는 도 4의 결합 관계를 명확하게 나타내기 위한 사시도,

도 6은 오토 포커스 플레이트와 전군 렌즈 유니트의 결합 관계를 나타내고 있는 사시도,

도 7은 줌 링을 도시한 정면도,

도 8은 셔터 블록과 전군 렌즈 유니트의 결합 관계를 도시한 측면도,

도 9는 전군 및 후군 렌즈의 이동 선도를 도시한 도면,

도 10은 도 9의 A부를 상세하게 도시한 도면,

도 11은 포커스 조절의 작용 상태를 설명하기 위한 블럭도,

도 12는 종래의 셔터 블록 내에 오토 포커스 조출 메카니즘이 있는 경우의 배럴 회전각에 대한 주밍과 포커싱의 상관 관계를 나타내는 도면,

도 13은 또 다른 종래의 배럴 회전각에 대한 주밍과 포커싱의 관계를 나타내는 도면이다.

본 고안은 하나의 구동원을 가지고 있으며 이 구동원에 의하여 주밍이 이루어지는 배율 조절 수단, 록킹 제어 수단 및 초점 조절 수단을 포함하고 있다. 배율 조절 수단은 복수의 배럴 및 렌즈군이 광축 방향으로 이동하여 촬영 광학계의 배율 변화가 연속적으로 이루어지며, 록킹 제어 수단은 배율 조절 수단에서 배율 변화에 따른 신호를 입력받아 임의의 배율에서 초점이 조절되도록 상기 렌즈군 중의 하나를 상기 배율 조절 수단과 연동하여 광축 방향으로 이동하도록 록킹 제어하며, 초점 조절 수단은 록킹 제어 수단에 의하여 렌즈군 중의 하나를 선택적으로 움직여 초점을 조절하며 배율 조절 구간이 연속적으로 이루어지는 동안에 초점 조절 구간이 연속적으로 구현할 수 있는 구조를 가지고 있다.

따라서 주밍을 위한 모터가 구동하게 되면 배율 조절 수단에 의하여 임의로 선택한 배율이 결정되고, 록킹 제어 수단이 초점 조절을 위한 하나의 렌즈군을 광축 방향으로 이동시킬 수 있도록 배럴 중의 하나와 록킹시키고, 초점 조절 수단에 의하여 배럴과 록킹된 렌즈군을 광축 방향으로 이동시켜 초점을 조절하게 된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 더욱 상세하게 설명한다.

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

도 2는 도 1의 평면도로서, 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 내에 수납되어 있는 제어용 인쇄 회로 기판(13)과 연결되어 줌 모터(3)를 구동할 수 있도록 연결되어 있다.

줌 모터(13)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 사시도이다.

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 샤프트(23a)에 의하여 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 다수의 헬리코이드 홈(29c)이 나선 방향으로 형성되어 있다.

가이드 플레이트(31)는 중앙부에 구멍이 뚫려져 있는 원판형의 플레이트로 이루어져 있으며 외주면에는 복수의 선형 돌기(31a, 31b)가 형성되어 있고, 원판형의 플레이트와 연직 방향, 즉 피사체 측 광축 방향으로 향하도록 복수의 직진 가이드 부(31c, 31d)가 형성되어 있다.

선형 돌기(31a, 31b)는 렌즈 베이스(27)의 복수의 선형 가이드 홈(27b, 선형 돌기 대응 부호는 생략 함)을 따라 광축 방향으로 직진 이동할 수 있도록 결합된다.

직진 가이드 부(31c, 31d)는 후술하는 줌 링을 광축 방향으로 직진 이동할 수 있도록 안내하는 역할을 하고 있다.

줌 링(37)은 외주면 선단부에 헬리코이드 돌기(37a)가 형성되어 있으며, 이 돌기(37a)는 헬리코이드 링(29)의 내주면에 형성되어 있는 헬리코이드 홈(29c)에 결합되어 있다.

그리고 줌 링(37)은, 도7에 도시하고 있는 바와 같이, 가이드 플레이트(31)의 직진 가이드 부(31c, 31d)가 삽입될 수 있는 홈(37a, 37b)이 있어 헬리코이드 링(29)의 회전에 따라 광축 방향으로 직진 이동될 수 있는 구조를 가지고 있다.

줌 링(37)은 중간부에 광 경로 구멍을 가진 칸막이 부(37d)가 형성되어 있으며, 직진 가이드 부(31c, 31d)가 삽입되는 홈(37a, 37b)은 이 칸막이 부(37d)와 줌 링(37)의 내주면 사이에 형성되어 있다. 또한 줌 링(37)의 내주면과 칸막이 부(37d)사이에는 후술하는 오토 포커스 플레이트의 일측이 삽입될 수 있도록 홈(37c)이 형성되어 있다.

줌 링(37)의 필름면 쪽에는 압축 코일 스프링(39), 후군 렌즈 유니트(41, 후군렌즈 프레임은 후군 렌즈군을 지지하고 있는 고정 수단임) 그리고 리어 캠(43)이 순차적으로 배치되어 있다. 압축 코일 스프링(39)은 후군 렌즈 유니트(41)을 필름면 측으로 가압할 수 있도록 탄성력이 작용하는 구조로 배치되어 있다. 후군 렌즈 유니트(41)은 복수의 키 돌기(41a, 41b, 41c)가 리어캠(43)에 복수의 캠면(43a, 43b, 43c)과 접촉하고 줌 링(37)의 직진 이동홈(도시생략)에 연결되어 광축 방향으로 직진 이동 할 수 있도록 결합되어 있다. 그리고 리어 캠(43)의 외주면에는 키(43e)가 형성되어 있어 헬리코이드 링(29)의 내주면에 직진 방향으로 형성되어 있는 직진 안내홈(29d)에 결합되어 광축 방향으로 직진 이동할 수 있는 구조를 가지고 있다.

줌 링(37)의 칸막이 부(37d, 도 7에 상세하게 도시하고 있음)의 피사체 측에는 셔터 블록(45)과 전군 렌즈 유니트(47, 전군 렌즈 유니트는 전군 렌즈군을 지지하고 있는 고정 수단임) 및 오토 포커스 플레이트(49)가 배치되어 있다. 셔터 블록(45)은 고정 스크류(38) 등을 이용하여 줌 링(37)의 칸막이 부(37d)에 고정 결합되어 있다. 그리고 셔터 블록(45)의 중앙부에는 전군 렌즈 유니트(47)이 광축 방향으로 직진 및 회전 이동될 수 있도록 경사져 있는 관통 가이드 홈(45a)이 형성되어 있다(도 8에 도시하고 있음).

전군 렌즈 유니트(47)은 외주면에 돌기(47a)가 형성되어 있으며, 이 돌기(47a)가 셔터 블록(45)에 형성되어 있는 관통 가이드 홈(45a)에 미끄럼 이동할 수 있도록 결합되어 있다(도 8에 도시하고 있음). 따라서 전군 렌즈 유니트(47)은 광축 방향으로 회전 및 직진 이동할 수 있게 된다.

한편 오토 포커스 플레이트(49)는 셔터 블록(45)의 외주를 감싸도록 고정되어 있고, 외주면 일측면에는 광축 방향으로 연장되는 레버(49a)가 형성되어 있다. 이 레버(49a)는 오토 포커스 플레이트(49)와 일체로 이루어져 있는 것을 위에서 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 별도의 부재를 결합시켜 레버를 구성하는 것도 가능하다. 상술한 레버(49a)의 광축 방향의 끝에는 결합 홈(49e, 도 6에 도시하고 있음)이 형성되어 있어 리어 캠(43)의 키(43e)에 끼움 결합되어 있다. 따라서 오포 포커스 플레이트(49)는 리어 캠(43)의 회전에 연동하여 역시 회전할 수 있는 구조를 갖는다.

도 4는 본 고안에 따른 실시예를 설명하기 위한 도 3의 주요 부품의 조립 상태를 나타내고 있는 정면도이고, 도 5는 도 4의 주요부의 결합 관계를 명확하게 나타내기 위한 사시도이다.

우선 도 4에서는 줌 링(37), 셔터 블록(45), 오토 포커스 플레이트(49) 및 전군 렌즈 유니트(47)이 결합되어 있는 상태를 도시하고 있다. 줌 링(37)의 피사체측 내주면에는 필름면 측에서부터 순차적으로 오토 포커스 플레이트(49), 셔터 블록(45) 및 전군 렌즈 유니트(47)이 결합되어 있는데, 오토 포커스 플레이트(49)의 피사체 측면에는 선택적으로 자화될 수 있는 전자석(51)이 고정되어 있다. 그리고 전자석(51)의 일측에는 일정한 거리가 띄워진 위치에 동력 전달 부재(53)가 배치되어 있다. 동력 전달 부재(53)는 상술한 오토 포커스 플레이트(49)의 일측면에 광축 방향으로 형성되어 있는 회전 축(49b)을 중심으로 회전 가능하게 결합되어 있다. 동력 전달 부재(53)의 일측에는 전자석(51)이 자화됨에 따라 전자석(51)에 접착될 수 있도록 흡착판(53a)이 결합되어 있다. 그리고 동력 전달 부재(53)의 타측에는 홈(53b)이 형성되어 있다. 또한 동력 전달 부재(53)의 일측에는 탄성 부재를 지지하기 위한 탄성 부재 지지 돌기(53c)가 형성되어 있고, 오토 포커스 플레이트(49)의 일측에는 또 다른 탄성 부재 지지 돌기(49c)가 형성되어 있다. 오토 포커스 플레이트(49)의 회전 축(49b)에는 토오션 스프링(55)이 끼워져 있으며 이 토오션 스프링(55)의 양 자유단부(55a, 55b)는 각각 오토 포커스 플레이트(49)의 탄성 부재 지지 돌기(49c) 및 동력 전달 부재(53)의 탄성 부재 지지 돌기(53c)에 탄지되어 있다. 따라서 동력 전달 부재(53)는 항상 전자석(51)에서 떨어지는 방향으로 회전되도록 이루어져 있다.

그리고 동력 전달 부재(53)의 일측에는 전군 렌즈 고정 부재(57)가 배치되어 있다. 전군 렌즈 고정 부재(57)는 오토 포커스 플레이트(49)의 일면에 광축 방향으로 형성되어 있는 회전축(49d)에 회전 가능하게 끼움 결합되어 있다. 전군 렌즈 고정 부재(57)는 일단이 동력 전달 부재(53)의 홈(53b)에 끼움 결합되어 동력 전달 부재(53)의 회전에 따라 연동하여 회전축(49d)을 중심으로 회전할 수 있는 구성을 가진다. 프론트 렌즈 고정 부재(57)의 타단은 끝이 돌출되어 걸림 고리부(57a)가 형성되어 있어 선택적으로 전군 렌즈 유니트(47)에 접촉하여 전군 렌즈 유니트(47)과 오토 포커스 플레이트(49)의 상대 운동을 제한할 수 있는 구조를 가진다. 물론 전군 렌즈 유니트(47)의 외주에는 걸림 고리부(57a)와 접촉하여 이동을 제한 받을 수 있도록 톱니 형상 또는 기어 형상이 외주면을 따라 반복적으로 형성되어 있어야 함은 당연하다.

한편 본 실시예에서는 전군 렌즈 고정 부재(57)에 걸림 고리부(57a)를 형성하고 이와 대응하는 전군 렌즈 유니트(47)의 외주에 기어 등을 형성하여 서로 걸리도록 하여 전군 렌즈 유니트의 상대 이동을 제한하는 구조를 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전군 렌즈 유니트(47)과 전군 렌즈 고정부재(57)의 일단에 마찰재를 적용하여 마찰 접촉시킴으로서 전군 렌즈의 이동을 제한시키는 것도 가능하다. 한편 전자석 대신에 복수의 솔레노이드를 사용하는 것도 가능하고 솔레노이드와 스프링을 조합하여 전군 렌즈 유니트(47)과 오토 포커스 플레이트(49)의 상대 운동을 제한하는 것도 가능하다.

한편 전군 렌즈 유니트(47)의 외주에는 별도의 부재인 엔코드 레버(48)가 결합되어 있다. 엔코드 레버(48)는 전군 렌즈 유니트(47)의 회전에 따라 회전이 이루어지며 광축 중심에서 외주 측으로 연장되어 있다. 엔코드 레버(48)의 선단부에는, 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 탄성 부재 지지 돌기(48a)가 형성되어 있으며, 셔터 블록(45)의 일측에도 탄성 부재 지지 돌기(45b)가 형성되어 있다. 각각의 탄성 부재 지지 돌기(47c, 45b)에는 인장 코일 스프링(59)이 연결되어 있다. 따라서 인장 코일 스프링(59)은 전군 렌즈 유니트(47)이 항상 초기 위치(예를 들면 무한대 초점 위치)에 위치되도록 하는 역할을 하게 된다.

그리고 엔코드 레버(48)의 일면에는 도전체로 이루어져 있는 브러쉬(48b)가 형성되어 있고 이 브러쉬(48b)와 대향하는 위치에, 즉 셔터 블록(45)의 일측면에 엔코드 패턴(45c)이 형성되어 있다. 엔코드 패턴(45c)은 초점의 변화를 제어부(71, 도 11에 도시하고 있음)에 전송하기 위한 초점 변화 검출 장치이다.

제어부(71)는 카메라 바디(1)에 수납되어 있으며 거리 측정부(73)에 의하여 측정된 임의의 주밍 위치에서 피사체까지의 거리 등을 전달받아 초점 제어 위치를 산정하여 전군 렌즈 그룹을 조출하도록 제어할 수 있도록 이루어져 있다. 물론 제어부(73)는 초점 변화 검출 장치에 의하여 검출된 초점 값에 따라 전군 렌즈 그룹 조출 작동부(75)인 전자석(51)을 자화시킬 수 있도록 이루어져 있다.

계속해서 실시예의 구성에 따른 작동을 상세하게 설명한다.

카메라 온 상태에서 사용자가 줌 스위치(7, 9) 중에서 와이드 스위치(9)를 누르면 제어용 인쇄 회로 기판(13)으로 작동 신호가 전달되고, 이 작동 신호에 따라 줌 모터(3)가 한 방향으로 회전하게 된다. 그러면 줌 모터(3)의 구동력은 제1, 2, 3, 4 감속 기어(15, 17, 19, 21)를 통하여 배럴 아이들 기어(23)에 전달된다. 배럴 아이들 기어(23)는 렌즈 베이스(27)에 결합되어 있는 샤프트(23a)를 중심으로 회전한다. 배럴 아이들 기어(23)의 회전에 따라 이 배럴 아이들 기어(23)는 헬리코이드 링(29)의 외주면에 형성되어 있는 기어(29b)와 치합되어 헬리코이드 링(29)을 광축 방향으로 회전 및 직진 이동시킨다. 헬리코이드 링(29)의 이동에 따라 가이드 플레이트(31)의 선형 돌기(31a, 31b)가 렌즈 배럴(27)의 선형 가이드 홈(27b)을 따라 광축 방향으로 이동하고, 가이드 플레이트(31)는 헬리코이드 링(29)의 내부에서 상대 회전 운동을 함으로써 광축 방향으로 직진 이동한다. 그리고 줌 링(37)은 외주에 형성되어 있는 헬리코이드 돌기(37a)가 헬리코이드 링(29)의 내부에 형성되어 있는 헬리코이드 홈(29c)을 따라 이동하게 된다. 이때 가이드 플레이트(31)의 직진 가이드 부(31c, 31d)가 줌 링(37)에 형성되어 있는 홈(37a, 37b)에 안내되어 줌 링(37)은 광축 방향으로 직진 이동하게 된다.

또한 헬리코이드 링(29)의 이동에 따라 리어 캠의 키(43e)가 헬리코이드 링(29)의 내부면에 광축 방향으로 형성된 직진 안내 홈(29d)을 타고 이동하여 리어 캠(43)은 헬리코이드 링(29)과 함께 광축 방향으로 회전 및 직진 이동을 하게 된다. 리어 캠(43)의 이동에 따라 캠(43a, 43b, 43c)이 후군 렌즈 유니트(41)을 광축 방향으로 이동시키게 된다.

그리고 줌 링(37)의 이동에 따라 전군 렌즈 유니트(47)은 후군 렌즈 유니트(41)과 상대적인 이동이 이루어진다. 이와 같이 배럴들이 상호 연동하여 작동함으로서 초점 길이가 가변되어 줌 비의 변화가 이루어져 임의의 줌비가 설정된다.

이때 제어부는 거리 측정부(73)를 통하여 줌 비를 측정한 신호를 입력받아 초점 위치를 계산하고, 줌 모터(3)를 역 구동시켜 초점 위치의 변화보다 큰 거리를 이동하도록 배럴을 구동시킨다. 이러한 상태는 도 9에 나타나 있는 데, 가로축은 주밍 거리를 나타내고, 세로축은 배럴의 회전각을 나타내며 번호Ⅰ은 전군 렌즈 유니트의 이동 선도를 나타내고, 번호Ⅱ는 후군 렌즈 유니트의 이동 선도를 나타내고 있다. 그러나 전군 렌즈 유니트(47)은 초점 조절 시에는 번호Ⅰ과는 다른 이동 선도 즉, 무한대(∞)와 지근거리 위치를 이동하는 이동 선도를 갖게 된다.

도 10은 도 9의 A 부분을 확대하여 도시한 도면으로서, 전군 렌즈 유니트(47)의 이동에 따른 초점 조절을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

릴리이즈 1단에서 번호 ①은 설정된 주밍 거리인 전군 렌즈 유니트(47)의 줌의 초기 위치를 나타내고 번호 ②는 상술한 바와 같이 초점을 맞추기 위하여 배럴이 역 구동한 상태를 나타내고 있다. 이때 줌 모터(3)에 의해 배럴이 역 구동하는 구간은 초점이 무한대(∞) 위치에서 지근거리 위치 사이를 이동할 수 있는 구간(a)보다 좀더 연장한 구간(b)을 합한 구간(c) 만큼 이동하게 된다. 피사체이 위치가 근거리에 있을 때 번호 ②에서 초점을 맞추기 위해서 번호 ③까지 전진 이동한다. 그리고 제어부(71)는 전자석(51)을 자화시키도록 제어한다. 그러면 전자석(51)은 자성의 성질을 띄게 되고, 동력 전달 부재(53)는 토오션 스프링(55)의 탄성력을 극복하고 회전 축(49b)을 기준으로 회전하면서 전자석(51)에 붙게 된다. 동력 전달부재(53)의 이동에 따라 전군 렌즈 고정 부재(57)가 회전축(49d)을 중심으로 회전하여 걸림 고리부(57a)가 전군 렌즈 유니트(47)에 형성되어 있는 톱니 또는 기어에 걸림으로서 오토 포커스 플레이트(49)와 전군 렌즈 유니트는 일체로 움직이게 된다. 계속해서 줌 모터(3)가 정 방향으로 구동하게 되면 상술한 바와 같이 리어 캠(43)이 회전하게 되어, 오토 포커스 플레이트(49)의 레버(49a)를 통하여 회전 동력이 전달되어 오토 포커스 플레이트(49)와 전군 렌즈 유니트(47)은 일체로 회전한다.

이때 전군 렌즈 유니트 및 후군 렌즈 유니트(47, 41)은 제어부(71)에 의하여 초기에 설정된 주밍 위치로 이동하게 되고, 전군 렌즈 유니트(47)의 돌기(47a)는 셔터 블록(45)의 홈(45a)을 따라 이동하면서(번호 ③에서 ④ 구간) 계산된 초점은 전군 렌즈 유니트가 근거리인 β만큼 피사체 측으로 이동하게 된다.

초점 조절이 이루어진 후 릴리이즈 2단 신호가 들어오면 셔터 블록에 전원을 인가하여 노출을 하여 촬영을 하고, 촬영이 이루어지면 제어부의 제어에 의하여 전자석(51)의 자화 상태를 해제하여 전군 렌즈 고정부재(57)가 작동 해제가 되도록 한다. 그러면 인장 코일 스프링(59)에 의하여 전군 렌즈 고정 부재(57)는 초기 위치로 복귀하게 된다.

한편 제어부(71)는 릴리이즈 1단의 신호에 의해 조출한 후 릴리이즈 1단의 신호가 끊어지면 노출의 작동없이 전자석(51)에 공급되는 전원을 차단하도록 제어하여 줌의 초기 위치인 번호 ①로 전군 렌즈 유니트(47)을 복귀시킨다.

피사체의 위치가 지근거리와 무한대(∞) 사이의 임의의 위치일 때는 줌 초기위치 ①에서 ②가지 줌을 구동한 후 조출 초기 위치 ③을 지나 설정된 위치 ⑤에서 전자석에 전원을 인가한 후 지근거리와 무한대의 임의의 위치인 ⑥까지 전군 렌즈 유니트를 α 만큼 피사체 측으로 줌 구동한 후 릴리이즈 2단의 신호가 있을 때에는 노출을 하고 줌의 초기 위치①로 복귀한다.

그리고 피사체가 무한대(∞)일 때에는 줌의 구동이 없이 릴리이즈 2단의 신호가 들어오면 노출을 한다.

그리고 카메라 바디(1)에 설치되어 있는 텔레 스위치(7)를 누르면 상술한 와이드 상태와 동일한 과정을 거쳐 초점 길이가 가변하게 된다. 따라서 와이드 및 텔레 상태의 전 영역에서 초점 길이의 가변이 이루어지게 된다.

줌렌즈의 배율변화와 초점 조절 작동을 주밍 모터 1개를 이용하여 작동시킴으로써 부품수를 감소시켜 구조의 단순화, 경량화 및 컴팩화를 이룰 수 있고, 피사체의 거리에 따른 포커스의 위치를 세분화하여 포커스 렌즈를 제어할 수 있기 때문에 저 가격으로 정밀한 초점 제어가 가능한 카메라를 제공할 수 있다.

Claims

하나의 구동원,

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

상기 배율 조절 수단에서 배율 변화에 따른 신호를 입력받아 임의의 배율에서 초점이 조절되도록 상기 렌즈군 중의 하나를 상기 배율 조절 수단과 연동하여 광축 방향으로 이동하도록 록킹 제어하는 록킹 제어 수단,

상기 록킹 제어 수단에 의하여 상기 렌즈군 중의 하나를 선택적으로 움직여 초점을 조절하는 초점 조절 수단

을 포함하며;

상기 록킹 제어 수단은

배럴의 줌 이동시에 피사체의 거리를 측정하고 이 측정값을 전달받아 초점 제어 위치를 산정하는 제어부,

상기 제어부에 의하여 초점 제어 위치에 따라 초점 값이 설정되고 초점 값에 따라 구동되는 구동부,

상기 구동부의 구동에 따라 상기 렌즈군 중의 하나를 고정하여 주밍과 연동하여 초점 조절이 이루어지는 렌즈군 고정부

를 더 포함하는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라.
제1항에 있어서, 상기 초점 조절 수단은

광축 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있는 전군 렌즈 유니트와 리어 캠에 연동하여 회전하는 오토 포커스 플레이트를 연결하여 리어 캠의 회전에 따라 오토 포커스 플레이트가 회전하여 상기 전군 렌즈 유니트를 광축 방향으로 이동시켜 초점을 조절하는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라.
줌 영역에서 광축 방향으로 이동될 수 있도록 배럴 어셈블리에 수납되어 있는 전군 렌즈 유니트,

상기 전군 렌즈 유니트와 일정한 거리를 띄어 필름면 측에 배치되어 있으며 줌 영역에서 광축 방향으로 이동될 수 있도록 배럴 어셈블리에 수납되어 있는 후군 렌즈 유니트,

상기 전군 렌즈 유니트가 배럴의 구동력에 의해서 선택적으로 줌 영역에서 조출될 수 있도록 하는 조출 수단;

상기 조출 수단을 선택적으로 작동시키는 제어 수단;

상기 조출 수단은 리어 캠과 연동하여 움직이고 상기 제어 수단에 의해 선택적으로 전군 렌즈 유니트를 조출하도록 하는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라.
제3항에 있어서,

상기 조출 수단은 제어 수단에 응답하여 전군 렌즈 유니트를 오토 포커스 플레이트와 고정시켜서 이동하고 촬영 후에는 고정 상태를 해제하는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라.
제3항에 있어서,

상기 조출 수단은 전자석에 의해 전군 렌즈 유니트와 오토 포커스 플레이트를 고정하고, 탄성부재에 의해 전군 렌즈 유니트와 오토 포커스 플레이트의 고정 상태를 해제하는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라.
제3항에 있어서,

상기 전군 렌즈 유니트는 탄성 부재에 의해 초점 조절 위치의 초기 위치에 위치하도록 하고 구동원의 작동에 의하여 줌 작동시 조출 수단의 작동에 의해 전군 렌즈 유니트의 위치가 초기 위치에서 떨어지는 쪽으로 조출되는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라.
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 베이스에 수납되어 있으며 광축 방향으로 직진 이동하고 선단부에 복수의 직진 가이드 부가 광축 방향으로 일정한 길이를 가지도록 형성되어 있는 가이드 플레이트,

상기 렌즈 베이스 내에 수납되어 있으며 상기 가이드 플레이트와 상대적으로 회전할 수 있도록 결합되어 있고 상기 렌즈 베이스의 상기 배럴 아이들 기어를 통하여 회전 동력을 전달받아 광축 방향으로 회전 및 직진 이동하는 헬리코이드 링,

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

상기 줌 링에 상대적으로 회전 가능하게 결합되어 있으며 상기 헬리코이드 링의 이동에 따라 광축 방향으로 회전 및 직진 이동하며 외주면 일측에 원주 방향으로 키가 형성되어 있는 리어 캠,

상기 줌 링의 내측에 결합되어 있으며 리어 캠에 연동하여 광축 방향으로 이동하는 후군 렌즈,

상기 줌 링에 고정되어 있으며 외주에는 오토 포커스 플레이트가 결합되어 있고 노출량을 제어하는 셔터 블록,

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

상기 카메라 바디에 수납되어 있으며 배럴의 줌 이동시에 피사체의 거리를 측정한 값을 입력받는 초점의 제어 위치를 산정하는 제어부,

상기 제어부의 제어에 의하여 자화가 이루어지고 상기 오토 포커스 플레이트의 일측에 고정되어 있는 전자석,

상기 전자석이 자화되는 것에 의해 일측이 전자석에 부착되도록 일정한 거리를 두고 오토 포커스 플레이트의 일측에 회전 가능하게 결합되어 있는 동력 전달 부재,

상기 동력 전달 부재와 일측이 접촉되어 회전하고 다른 끝은 상기 전군 렌즈 유니트와 접촉하여 상기 전군 렌즈 유니트를 상기 오토 포커스 플레이트와 일체로 록킹시키는 록킹 부재를 구비하고 있는 록킹 제어 수단;

상기 리어 캠과 연동하여 회전할 수 있도록 결합되어 있으며 리어 캠과 연동하여 상기 록킹 제어 수단의 작동시에 전군 렌즈 유니트를 일정한 범위 내에서 회전시켜 광축 방향으로 이동시킴으로서 초점을 조절할 수 있도록 회전하는 오토 포커스 플레이트를 구비하고 있는 초점 조절 수단;

을 포함하는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라.
제1항에 있어서, 상기 구동부는,

상기 제어부에 의하여 자화되는 전자석으로 이루어지는 줌 렌즈 배럴 구동 시스템을 가지는 카메라.