KR20060050985A

KR20060050985A - 줌 렌즈의 캠 기구

Info

Publication number: KR20060050985A
Application number: KR1020050081826A
Authority: KR
Inventors: 카즈노리 이시즈카; 토시하루 스즈키
Original assignee: 펜탁스 가부시키가이샤
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2006-05-19
Also published as: GB0517793D0; US7408722B2; JP2006072043A; GB2417791A; TW200624904A; US20060056079A1; DE102005041787A1; GB2417791B; JP4703992B2

Abstract

줌 렌즈의 캠 기구는 캠 링의 내주면과 외주면 중 적어도 하나에 상이한 기초 캠 궤적을 갖는 캠 홈을 포함하는 캠 링과; 캠 홈에 각각 결합된 캠 종동자를 포함하며, 광축 방향으로 직진 안내되는 이동 프레임을 포함한다. 각각의 캠 홈은 캠 링의 회전에 따라 광축 방향에서의 와이드단 위치와 텔레단 위치 사이에서 하나의 대응하는 이동 프레임을 이동시키기 위한 주밍 영역과, 캠 링이 회전할 시에도 광축 방향에서의 와이드단 위치와 텔레단 위치 중 하나로부터 대응하는 하나의 이동 프레임이 이동되지 않도록 주밍 영역의 일단부에 연통되게 연결된 줌 단 정지 영역을 포함한다.

캠 기구, 캠 홈, 헬리코이드 링, 캠 링, 렌즈 배럴, 광축, 렌즈 그룹, 렌즈 그룹 이동 프레임, 캠 종동자, 광학 요소 지지 프레임.

Description

줌 렌즈의 캠 기구{CAM MECHANISM OF A ZOOM LENS}

본 발명은 첨부된 도면을 참고하여 아래에서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 줌 렌즈의 한 실시예의 와이드단에서의 길이방향의 단면도;

도 2는 도 1에 도시된 줌 렌즈의 텔레단에서의 길이방향의 단면도;

도 3은 도 1에 도시된 줌 렌즈의 수용 상태(완전히 수납된 상태)의 길이방향의 단면도;

도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 줌 렌즈의 부품들의 분해 사시도;

도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 줌 렌즈의 CCD 홀더, 고정 배럴 및 다른 부품들의 분해 사시도;

도 6은 도 1 내지 도 3에 도시된 줌 렌즈의 제 1 직진 안내 링, 헬리코이드 링 및 제 3 외측 배럴의 분해 사시도;

도 7은 도 4에 도시되어 있는 캠 링, 제 2 직진 안내 링, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 및 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임의 분해 사시도;

도 8은 줌 렌즈의 와이드단에서의 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임 사이의 상대적인 위치 관계를 나타내는, 도 4 및 도 7에 도시된 줌 렌즈의 캠 링, 제 2 직진 안내 링, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 및 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임의 분해 사시도;

도 9는 줌 렌즈의 텔레단에서의 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임 사이의 상대적인 위치 관계를 나타내는, 도 4 및 도 7에 도시된 줌 렌즈의 캠 링, 제 2 직진 안내 링, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 및 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임의 분해 사시도;

도 10은 도 7에 도시된 쪽과 상이한 쪽에서 본, 캠 링, 제 2 직진 안내 링, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 및 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임의 분해 사시도;

도 11은 줌 렌즈의 제 2 렌즈 그룹 및 제 3 렌즈 그룹을 지지하는 지지 구조의 분해 사시도;

도 12는 제 1 렌즈 그룹을 지지하는 지지 구조의 분해 사시도;

도 13은 도 6에 도시된 제 1 직진 안내 링의 전개도;

도 14는 도 6에 도시되어 있는 헬리코이드 링과 제 3 외측 배럴의 전개도;

도 15는 줌 렌즈의 수납 상태에서의 캠 링에 고정된 한 세트의 롤러 종동자, 제 1 직진 안내 링, 헬리코이드 링 및 제 3 외측 배럴의 위치 관계를 나타내는 전개도;

도 16은 줌 렌즈가 줌 렌즈의 수납 상태에서 약간 전방으로 돌출된 상태에서, 한 세트의 롤러 종동자, 제 1 직진 안내 링, 헬리코이드 링 및 제 3 외측 배럴의 위치 관계를 나타내는, 도 15와 유사한 도면;

도 17은 제 1 직진 안내 링을 생략한 상태를 나타내는, 도 15와 유사한 도면;

도 18은 제 1 직진 안내 링을 생략한 상태를 나타내는, 도 16과 유사한 도면;

도 19는 헬리코이드 링의 결합 오목부와 제 3 외측 배럴의 결합 돌기 사이의 위치 관계를 나타내는, 헬리코이드 링과 제 3 외측 배럴의 일부분의 전개도;

도 20은 헬리코이드 링의 결합 오목부와 제 3 외측 배럴의 결합 돌기의 결합 상태를 나타내는, 도 19와 유사한 도면;

도 21은 줌 렌즈의 제 2 렌즈 그룹과 제 3 렌즈 그룹을 각각 가이드 하기 위하여 캠 링의 내주면에 형성된 2세트의 캠 홈의 형상을 도시하는, 캠 링의 전개도;

도 22는 도 21에 도시된 캠 링의 일부분의 전개도;

도 23은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임의 전개도;

도 24는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임의 전개도;

도 25는 제 2 직진 안내 링의 전개도;

도 26은 줌 렌즈의 수납 상태에서의 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임, 캠 링 및 제 2 직진 안내 링의 위치 관계를 나타내는 전개도;

도 27은 줌 렌즈의 와이드단에서의 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임, 캠 링 및 제 2 직진 안내 링의 위치 관계를 나타내는 전개도;

도 28은 줌 렌즈의 텔레단에서의 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임, 캠 링 및 제 2 직진 안내 링의 위치 관계를 나타내는 전개도;

도 29는 조립하는 동안 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임을 캠 링 내에 설치하는 도중의 상태를 나타내는, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레 임, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임, 캠 링 및 제 2 직진 안내 링의 전개도;

도 30은 제 1 렌즈 그룹을 가이드하기 위해 캠 림의 외주면에 형성된 한 세트의 캠 홈의 형상을 도시하는 캠 링의 전개도;

도 31은 도 30에 도시된 캠 링의 부분 전개도;

도 32는 도 30 및 도 31에 도시된 각각의 캠 홈의 와이드단 유지부의 동작을 도시하기 위해 와이드단에서의 줌 렌즈를 도시하는, 도 1에 도시된 줌 렌즈의 길이방향 단면도,

도 33은 위치 제어 캠 바 부근에 있는 CCD 홀더의 일부분의 사시도;

도 34는 후방으로부터 비스듬히 보았을 때, 줌 렌즈의 촬영 대기 상태에서의 캠 링, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임 및 제 3 렌즈 프레임(반경 방향 퇴피 렌즈 프레임)의 사시도;

도 35는 후방으로부터 비스듬히 보았을 때, 줌 렌즈의 수납 상태에서의 캠 링, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임 및 제 3 렌즈 프레임의 사시도;

도 36은 제 3 렌즈 프레임이 촬영 위치에 유지되어 있는, 도 34에 도시된 상태에서의 캠 링, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임 및 제 3 렌즈 프레임의 배면도; 그리고

도 37은 제 3 렌즈 프레임이 반경 방향 퇴피 위치에 유지되어 있는, 도 35에 도시된 상태에서의 캠 링, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임 및 제 3 렌즈 프레임의 배면도이다.

본 발명은 줌 렌즈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌즈 그룹과 같은 광학 요소를 이동시키기 위해 줌 렌즈에 내장된 캠 기구에 관한 것이다.

종래의 줌 렌즈에서는, 종종 내장된 단일의 캠 링의 내주면 또는 외주면에 직진 안내되는 광학 요소 예를 들어, 렌즈 그룹을 이동시키기 위해 한 세트의 캠 홈을 형성하는 경우가 있다. 이들 각각의 캠 홈은 와이드단 위치와 텔레단 위치 사이의 촬영 영역(주밍 영역)의 대향 단부에 통상적으로 제공되며, 각각 오버 조정 영역은 줌 렌즈의 와이드단(이후 오버 와이드 영역(wide-angle marginal section)으로 함)에서 소정의 위치를 넘어서 대응하는 캠 종동자를 이동시키고 그리고 또다른 오버 조정 영역은 줌 렌즈의 텔레단(이후 오버 텔레 영역(telephoto marginal section)으로 함)에서 소정의 위치를 넘어서 대응하는 캠 종동자를 이동시킨다.

그러나, 만일, 각각의 캠 홈이 오버 와이드단 영역과 오버 텔레 영역의 대향 단부에 각각 제공되면 오버 와이드단 영역과 오버 텔레 영역에 대한 2개의 광학 요소의 이동량이 고려되야 하기 때문에, 이러한 캠 홈 설계는 줌 렌즈의 광축 방향으로 서로 인접한 2개의 광학 요소(예를 들면, 2개의 렌즈 요소)가 줌 렌즈의 텔레단 또는 와이드단에 가장 근접한 한계까지 서로 근접하게 한다. 이것은 줌 렌즈 시스템의 줌 비를 증가시키고 줌 렌즈를 소형화하는 병목(bottle neck)이다.

본 발명은 캠 링을 포함하는 렌즈 배럴의 캠 기구에 관한 것으로, 여기서 상이한 기초 캠 궤적을 갖는 복수의 캠 홈은 캠 링의 회전으로써 광축 방향으로 직진 안내되는 복수의 안내 부재(예를 들면, 렌즈 그룹을 지지하는 이동 프레임)를 이동시키기 위한 캠 링에 형성되고, 그리고 줌 렌즈의 소형화 및 줌 렌즈의 가변 파워비의 증가가 달성되는 경우 각각의 직진 안내되는 안내 부재의 이동 범위 내의 굴절 정도는 증가된다.

본 발명의 한 측면에 따라, 줌 렌즈의 캠 기구가 제공되며, 상기 캠 기구는 캠 링의 내부면과 외부면 중 적어도 하나에 상이한 기초 캠 궤적을 갖는 복수의 캠 홈; 그리고 상기 복수의 캠 홈에 각각 결합된 복수의 캠 종동자를 포함하고 광축 방향으로 직진 안내되는 복수의 이동 프레임을 포함한다. 각각의 복수의 캠 홈은 캠 링의 회전에 따라 광축 방향에 있어서의 와이드단 위치와 텔레단 위치 사이에서 복수의 이동 프레임 중 대응하는 하나의 프레임을 이동시키기 위한 주밍 영역과, 줌 단 정지 영역(zooming-range-extremity stop section)을 포함하고, 상기 정지 영역은 캠 링이 줌 단 정지 영역내에서 회전할 때 와이드단 위치와 텔레단 위치중 하나의 위치로부터의 대응하는 이동 프레임 중 하나가 광축 방향으로 이동하지 않도록 주밍 영역 중 일단부에 연통가능하게 연결된다.

캠 기구가 캠 링을 회전시키기 위하여 회전력을 캠 링에 적용시키는 적어도 하나의 회전 구동 부재; 그리고 복수의 캠 종동자 각각이 줌 영역에 있을 때 회전 구동 부재에 의해 가해진 회전력에 의하여 회전하면서 캠 링을 이동시키는 회전/축 이동 구동 기구를 포함하는 것이 바람직하다. 줌 단 정지 영역은 회전/축 이동 구 동 기구에 의해 이동되는 광축 방향에 있어서의 캠 링의 이동량을 오프셋한 이동량만큼 이동 프레임이 각각 이동하도록 동작시킨다.

캠 기구가 캠 링 주위에 위치되는 직진 안내 링을 포함하고, 상기 직진 안내 링이 광축 방향으로 직진 안내되고 광축 방향으로 캠 링과 함께 이동하는 것이 바람직하다. 회전/축 이동 구동 기구는 직진 안내 링의 광축 방향과 원주 방향 양 방향에 대하여 경사진 방향으로 경사져 뻗도록 직진 안내 링에 형성된 리드 홈; 그리고 상기 리드 홈에 결합되는 캠 링의 외주면에 형성된 종동자를 포함한다. 줌 단 정지 영역은 종동자의 이동 방향에 대하여 직진 안내 링의 리드 홈의 경사 방향과 반대 방향으로 경사져 뻗어있는 리드 홈 영역으로서 형성되고, 상기 리드 홈 영역의 경사각은 상기 직진 안내 링의 리드 홈과 동일하다.

복수의 캠 홈 중에서 적어도 하나의 캠 홈과 적어도 다른 하나의 캠 홈이 각각 캠 링의 내주면과 외주면에 형성되는 것이 바람직하다.

복수의 이동 프레임이 각각 줌 렌즈의 촬영 광학 시스템의 복수의 광학 요소를 지지하는 것이 바람직하다.

회전 구동 부재가 광축을 중심으로 회전 구동되는 헬리코이드 링을 포함하는 것이 바람직하다.

일 실시예에 있어서, 구비된 줌 렌즈의 캠 기구는, 상이한 기초 캠 궤적을 구비하도록 캠 링의 외주면과 내주면에 각각 형성된 외부 캠 홈과 내부 캠 홈을 포함한 캠 링; 및 외부 캠 홈과 내부 캠 홈에 각각 결합되는 2개의 캠 종동자를 포함하며, 광축 방향으로 서로 인접한 2개의 렌즈 그룹을 유지시키는 2개의 이동 렌즈 프레임을 포함하고, 광축 방향으로 직진 안내된다. 외부 캠 홈과 내부 캠 홈은 각각 캠 링의 회전에 따라 광축 방향에서의 와이드단 위치와 텔레단 위치 사이의 2개의 이동 프레임 중 대응하는 하나의 프레임을 이동시키기 위한 주밍 영역과, 캠 링이 줌 단 정지 영역 내에서 회전할 때 광축 방향에 있어서의 와이드단 위치와 텔레단 위치 중 하나로부터 2개의 이동 프레임 중 대응하는 하나의 프레임이 이동되지 않도록 주밍 영역의 일단부에 연통하게 연결된 줌 단 정지 영역을 포함한다.

본 발명에 따르면, 캠 링을 포함하는 렌즈 배럴의 캠 기구가 구비되며, 여기서 상이한 기초 캠 궤적을 갖는 복수의 캠 홈은 캠 링의 회전에 의해 광축 방향으로 복수의 직진 안내된 이동 부재(예를 들면, 렌즈 그룹을 지지하는 이동 프레임)을 이동시키도록 캠 링에 형성되고, 그리고 각각의 직진 안내된 이동 부재의 이동 범위에서 굴절도는 줌 렌즈의 소형화와 줌 렌즈의 가변 파워비의 증가가 달성되는 경우 증가된다.

(실시예)

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 줌 렌즈의 한 실시예 다른 상태로 도시하고 있다. 도 1은 와이드단(wide-angle extremity: 광각단이라고도 함)에서의 줌 렌즈(10)의 상태를 나타내고 있고, 도 2는 텔레단(telephoto extremity: 망원단이라고도 함)에서의 줌 렌즈(10)의 상태를 나타내고 있으며, 도 3은 수납 위치(완전히 수납된 위치)에서의 줌 렌즈의 상태를 나타내고 있다. 줌 렌즈(10)는 디지털 카메라(카메라 보디는 도면에 도시되어 있지 않음)에 내장된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 줌 렌즈(10)의 촬영대기 상태에 있어서의 줌 렌즈(10)의 촬영 광학 시스템은, 제 1 렌즈 그룹(LG1), 제 2 렌즈 그룹(전방 광학 요소)(LG2), 셔터(S), 제 3 렌즈 그룹(후방 광학 요소)(LG3), 제 4 렌즈 그룹(LG4), 로 패스 필터(광 필터)(11) 및 CCD 촬상 센서(고체 촬상 소자)(12)로 이루어져 있다. 제 1 렌즈 그룹(LG1), 제 2 렌즈 그룹(LG2), 제 3 렌즈 그룹(LG3)이 촬영 광축(Z1)을 따라 소정의 이동 방식으로 구동되어, 주밍 동작을 실행하는 한편, 제 4 렌즈 그룹(LG4)이 촬영 광축(Z1)을 따라 구동되어 포커싱 작동을 실행한다. 이하의 설명 중에서 "광축 방향"이라는 용어는, 특별히 언급이 없다면 촬영 광축(Z1)과 평행한 방향을 의미한다.

도 4는, 줌 렌즈(10)의 구성 요소의 분해도이고, 도 5 내지 도 12는, 이러한 구성 요소의 확대도이다. 줌 렌즈(10)는 카메라 보디(도시하지 않음)내에 편입되어 있고, 이 카메라 보디에 대하여 고정되는 고정 배럴(13)을 구비하고 있다. 이 고정 배럴(13)의 후방부에 CCD 홀더(14)(고정 부재)가 고정되어 있다. CCD 홀더(14)의 중앙부에는 CCD 촬상 센서(12)가 장착되어 CCD 베이스 플레이트(15)를 통해 고정되어 있다. 로 패스 필터(11)가 CCD 홀더(14)에 의해 유지되어 CCD 촬상 센서(12)의 전방부에 위치되어 있다. 로 패스 필터(11)와 CCD 촬상 센서(12)의 사이는 환형 밀봉 부재(16)가 설치되어 그 사이의 틈을 밀봉한다.

줌 렌즈(10)는 고정 배럴(13)내에 촬영 광축(Z1)을 중심으로 회전함이 없이 광축 방향으로 직진 안내되는 AF 렌즈 그룹(제 4 렌즈 그룹(LG4)을 지지하고 유지하는 제 4 렌즈 프레임; 17)을 구비하고 있다. 특히, 줌 렌즈(10)는 촬영 광축(Z1)을 중심으로 AF 렌즈 프레임(17)을 회전시킴이 없이 광축 방향으로 AF 렌즈 프 레임(17)을 안내하기 위해 촬영 광축(Z1)에 평행하게 뻗어 있는 한 쌍의 AF 가이드 축(18A, 18B)을 구비하고 있다. 고정 배럴(13)과 CCD 홀더(14)에 한 쌍의 AF 가이드 축(18A, 18B)의 각 가이드 축의 전단부와 후단부가 각각 고정되어 있다. AF 렌즈 프레임(17)은 그 반경방향 양측에 한 쌍의 AF 가이드 축(18A, 18B)이 각각 끼워지는 한 쌍의 가이드 구멍(가이드 홈)을 구비하여, AF 렌즈 프레임(17)은 한 쌍의 AF 가이드 축(18A, 18B)상에서 미끄럼 이동 가능하다. 한 쌍의 AF 가이드 축(18A, 18B)을 지지하는 고정 배럴(13)과 CCD 홀더(14)의 부분은 고정 배럴(13)의 외경측으로부터 반경방향 외측으로 돌출하고 있고, 따라서 AF 가이드 축(18A, 18B)은 고정 배럴(13)의 반경방향 외측에 위치되어 있다.

줌 렌즈(10)는 내부에 고정 배럴(13)에 고정된 AF 모터(19)를 구비하고 있다. AF 렌즈 프레임(17)은 AF 모터(19)의 구동력에 의해 광축 방향으로 진퇴될 수 있다. AF 모터(19)의 회전 드라이브 샤프트는 나사가 형성되어 있어 이송 나사 샤프트(회전 유도 나사)로서 기능하고, 이 회전 드라이브 샤프트는 AF 너트(20)(도 5 참조)상에 형성된 암 나사 구멍을 통해 나사결합하고 있다. AF 렌즈 프레임(17)은 AF 너트(20)에 대해 광축 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 결합되고, 인장 코일 스프링(가압 부재; 21)에 의해 광축 방향 전방으로 가압되고 있고, AF 렌즈 프레임(17)의 전방 이동단은 광축 방향으로 서로 대향하고 있는 AF 너트(20)의 표면과 AF 렌즈 프레임(17)의 표면 사이의 맞닿음에 의해 결정된다. AF 모터(19)의 회전 드라이브 샤프트의 회전에 의한 광축 방향의 AF 너트(20)의 후방 이동은 AF 렌즈 프레임(17)가 AF 너트(20)에 의해 후방으로 가압되어 인장 코일 스프링(21)의 가압력 에 대항하여 후방으로 이동되도록 한다. 이런 구조에 의해, AF 모터(19)의 회전 드라이브 샤프트를 회전시키면, AF 렌즈 프레임(17)이 광축 방향으로 진퇴된다.

줌 렌즈(10)는 촬영 광축(Z1)과 평행한 줌 기어 축(22a)상에서 회전가능하도록 고정 배럴(13)에 의해 지지되어 있는 줌 기어(22)를 구비하고 있다. 줌 기어 축(22a)의 전단부 및 후단부는 각각 고정 배럴(13) 및 CCD 홀더(14)에 고정되어 있다. 줌 기어(22)는 그것의 기어 치형부가 고정 배럴(13)의 내주면으로부터 반경방향으로 부분적으로 돌출하도록 위치되어 있고, 줌 모터(23)(도 4에 직사각형 라벨로 개념적으로 나타냄)에 의해 정역으로 회전될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 고정 배럴(13)은 그 내주면에 암 헬리코이드(13a), 3개 한 세트의 직진 안내 홈(13b), 3개 한 세트의 경사 홈(13c), 및 3개 한 세트의 회전 가이드 홈(13d)을 구비하고 있다. 암 헬리코이드(13a)의 나사산은 광축 방향 및 고정 배럴(13)의 원주 방향 모두에 대해 경사진 방향으로 뻗어 있다. 3개 한 세트의 직진 안내 홈(13b)은 광축 방향(Z1)에 평행하게 뻗어 있다. 3개 한 세트의 경사 홈(13c)은 암 헬리코이드(13a)에 평행하게 뻗어 있다. 3개 한 세트의회전 가이드 홈(13d)은 각각 3개 한 세트의 경사 홈(13c)의 전단부와 연통하도록 고정 배럴(13)의 원주를 따라 뻗어 있도록 고정 배럴(13)의 내주면의 전단부 근처에 형성되어 있다. 암 헬리코이드(13a)는 3개 한 세트의 회전 가이드 홈(13d) 바로 뒤에 위치하는 고정 배럴(13)의 내주면의 특정 전방 영역에는 형성되어 있지 않다. 각각의 3개 한 세트의 상기 홈(3개 한 세트의 직진 안내 홈(13b), 3개 한 세트의 경사 홈(13c) 및 3개 한 세트의 회전 가이드 홈(13d))에 관해서는, 각각의 세 트의 홈이 고정 렌즈 배럴(13)의 내주면상에 원주 방향 위치를 달리하여 배열되어 있는 3개의 홈들로 이루어져 있지만, 도 5에서는 3개 홈들 중 일부만이 보여지고 있다.

줌 렌즈(10)는 고정 배럴(13)의 내측에 헬리코이드 링(25, 회전 구동 부재)을 구비하고 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 헬리코이드 링(25)은 그것의 외주면상에 수 헬리코이드(25a)와 3개 한 세트의 회전 가이드 돌기(25b)를 구비하고 있다. 수 헬리코이드(25a)는 암 헬리코이드(13a)와 결합하고, 3개 한 세트의 회전 가이드 돌기(25b)는 3개 한 세트의 경사 홈(13c) 또는 3개 한 세트의 회전 가이드 홈(13d) 내에 각각 결합된다. 헬리코이드 링(25)은 수 헬리코이드(25a) 나사산부에 줌 기어(22)와 맞물리는 환형상 기어(25c)를 구비하고 있다. 따라서, 줌 기어(22)의 회전이 환형상 기어(25c)에 전달되었을 때, 헬리코이드 링(25)은, 수 헬리코이드(25a)가 암 헬리코이드(13a)와 나사결합된 상태로 유지되는 소정의 범위내에서는 촬영 광축(Z1)을 중심으로 회전하면서 광축 방향으로 진퇴한다. 헬리코이드 링(25)의 전방 이동이 고정 배럴(13)에 대해 소정의 지점을 넘으면, 수 헬리코이드(25a)가 암 헬리코이드(13a)로부터 이탈하게 되어, 헬리코이드 링(25)은 3개 한 세트의 회전 가이드 돌기(25b)와 3개 한 세트의 회전 가이드 홈(13d)의 결합에 의해 고정 배럴(13)에 대해 광축 방향으로 이동함이 없이 촬영 광축(Z1)을 중심으로 회전만 한다. 암 헬리코이드(13a)가 수 헬리코이드(25a)와 결합 관계에 있는 상태에서는, 3개 한 세트의 회전 가이드 돌기(25b)는 3개 한 세트의 경사 홈(13c) 내에 각각 위치되고, 따라서 3개 한 세트의 회전 가이드 돌기(25b)와 암 헬리코이드 (13a)는 서로 간섭하지 않는다.

도 1 내지 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 줌 렌즈(10)는 3개의 외부 텔레스코핑 배럴: 촬영 광축(Z1)을 중심으로 동심으로 배열되어 있는 제 1 외부 배럴(37, 이동 프레임), 제 2 외부 배럴(34) 및 제 3 외부 배럴(26, 회전 구동 부재)을 가진 텔레스코픽 타입이다. 헬리코이드 링(25)은 제 3 외부 배럴(26)과 함께 촬영 광축(Z1)을 중심으로 회전하면서 광축 방향으로 이동한다. 헬리코이드 링(25)은 그것의 내주면상의 3개소의 다른 원주 방향 위치에 3개의 회전 전달 오목부(결합 오목부; 25d)를 구비하고 있고, 3개의 회전 전달 오목부(25d)의 전단부는 헬리코이드 링(25)의 전단부에서 개방되어 있다. 제 3 외부 배럴(26)은 대응하는 3개소의 다른 원주 방향 위치에 3개의 회전 전달 돌기(결합 돌기; 26a)를 구비하고 있고, 이 3개의 회전 전달 돌기(26a)는 전방으로부터 3개의 회전 전달 오목부(25d)내로 각각 결합될 수 있도록 제 3 외부 배럴(26)의 후단부로부터 후방으로 돌출하고 있다(도 14 참조). 3개의 회전 전달 돌기(26a)와 3개이 회전 전달 오목부(25d)는 촬영 광축(Z1)이 방향으로 서로에 대해 이동가능하고, 촬영 광축(Z1)을 중심으로 서로에 대해 회전 불가능하다. 즉, 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)은 일체로 회전한다. 헬리코이드 링(25)은, 그것의 3개소의 다른 원주 방향 위치에서 3개의 회전 가이드 돌기(25b)의 전방면에 3개 한 세트의 결합 오목부(25e)를 구비하고 있고, 이 3개 한 세트의 결합 오목부(25e)는 헬리코이드 링(25)의 전단부에서 개방되어 있도록 헬리코이드 링(25)의 내주면상에 형성되어 있다. 제 3 외부 배럴(26)은, 대응하는 3개소의 다른 원주 방향 위치에 3개 한 세트의 결합 돌기(26b)를 구비하고 있고, 이 3개 한 세트의 결합 돌기(26b)는, 전방으로부터 3개 한 세트의 결합 오목부(25e)내로 각각 결합될 수 있도록, 제 3 외부 배럴(26)의 후단부로부터 후방으로 돌출하고, 또한 반경방향 외측으로 돌출하고 있다. 3개 한 세트의 결합 오목부(25e)내로 각각 결합되는 3개 한 세트의 결합 돌기(26b)는 또한 회전 가이드 돌기(25b)가 3개의 한 세트의 회전 가이드 홈(13d)에 결합할 때 동시에 3개 한 세트의 회전 가이드 홈(13d)내에 결합된다.

헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)은 압축 코일 스프링(도시 안함)에 의해 광축 방향에 있어 서로로부터 이간하는 반대 방향으로 가압되어 있다. 이 압축 코일 스프링은 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)의 사이에 압축된 형태로 설치되어 있다. 따라서, 제 3 외부 배럴(26)의 3개 한 세트의 결합 돌기(26b)는 각각 압축 코일 스프링의 스프링력에 의해 회전 가이드 홈(13d)의 전방 안내 면에 대해 가압된다. 이와 동시에, 헬리코이드 링(25)의 3개 한 세트의 회전 가이드 돌기(25b)가 각각 압축 코일 스프링의 스프링력에 의해 회전 가이드 홈(13d)의 후방 안내 면에 대해 가압된다.

도 14에 도시된 바와 같이, 제 3 외부 배럴(26)은 그것의 내주면에 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗어 있는 3개 한 세트의 회전 전달 홈(26c)을 구비하고 있다. 각각의 회전 전달 홈(26c)의 전단부는 제 3 외부 배럴(26)의 전단부에서 폐쇄되어 있고, 각각의 회전 전달 홈(26c)의 후단부는 제 3 외부 배럴(26)의 후단부에서 개구되어 있다. 이 3개의 회전 전달 홈(26c)의 원주 방향 위치는 각각 3개의 회전 전달 돌기(26a)의 원주 방향 위치에 대응한다. 보다 상세하게는, 도 14, 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 각각의 회전 전달 돌기(26a)는 장 돌기부(26a1)와, 광축 방향 후방으로의 돌출량이 장 돌기부(26a1)보다 작은 단 돌기부(26a2)로 이루어지고, 회전 전달 홈(26c)의 후단 개구부는 장 돌기부(26a1)와 단 돌기부(26a2) 사이에 위치하고 있고, 따라서 제 3 외부 배럴(26)의 원주 방향에서 서로 대향하는 장 돌기부(26a1)의 표면과 단 돌기부(26a2)의 표면이 회전 전달 홈(26c)의 일부(후단 개구부)를 형성하고 있다.

한편, 헬리코이드 링(25)은 그것의 내주면에, 3개의 회전 전달 오목부(25d)와 각각 연통하는 3개 한 세트의 상대 회전 허용 홈(25f)을 구비하고 있다. 이 3개의 상대 회전 허용 홈(25f)은 촬영 광축(Z1)을 중심으로 하는 원의 원주 방향을 따라 뻗어 있고, 각각의 상대 회전 허용 홈(25f)의 일단부(도 14에서 보았을 때 좌측 단부)가 회전 전달 오목부(25d)와 연통하고 있고, 각각의 상대 회전 허용 홈(25f)의 타단부(도 14에서 보았을 때 우측 단부)가 폐단부로서 형성되어 있다. 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)을 서로 조합시킨 상태에서는, 도 20에 도시된 바와 같이, 각각의 상대 회전 허용 홈(25f)이 회전 전달 홈(26c)의 후단 개구부(도 20에서 보았을 때 장 돌기부(26a1)의 우측 면)에 연통하여, 이 상대 회전 허용 홈(25f)과 회전 전달 홈(26c)이 함께 L자 모양의 홈부를 형성한다.

줌 렌즈(10)는 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)의 내측에 제 1 직진 안내 링(30, 직진 안내 링)을 구비하고 있다. 헬리코이드 링(25)은 그것의 내주면에, 촬영 광축(Z1)을 중심으로 원주 방향으로 뻗어 있는 원주 방향 홈(25g)을 구비하고, 제 3 외부 배럴(26)은 그것의 후단부와 전단부 근처의 내주면에, 촬영 광축 (Z1)을 중심으로 원주 방향으로 각각 뻗어 있는 후방 원주 방향 홈(26d) 및 전방 원주 방향 홈(26e)을 구비하고 있다(도 6 참조). 도 6 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제 1 직진 안내 링(30)은 그것의 외주면에, 광축 방향의 후방으로부터 차례로 제 1 복수의 상대 회전 가이드 돌기(30a), 제 2 복수의 상대 회전 가이드 돌기(30b), 및 제 3 복수의 상대 회전 가이드 돌기(30c)를 구비하고 있다. 제 1 복수의 상대 회전 가이드 돌기(30a), 제 2 복수의 상대 회전 가이드 돌기(30b), 및 제 3 복수의 상대 회전 가이드 돌기(30c)는 각각 원주 방향 홈(25g), 후방 원주 방향 홈(6d), 및 전방 원주 방향 홈(26e)내에 결합된다. 이 결합에 의해, 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)은, 제 1 직진 안내 링(30)에 대해 상대 회전 가능한 동시에 제 1 직진 안내 링(30)에 대해 광축 방향으로의 상대 이동이 규제되도록 제 1 직진 안내 링(30)에 의해 지지된다. 또, 제 1 직진 안내 링(30)을 통해, 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)은 광축 방향으로 서로로부터 완전히 분할되는 것이 방지된다. 제 1 직진 안내 링(30)은 그것의 후단부 부근의 다른 원주 방향 위치에, 반경방향 외측으로 돌출하는 3개 한 세트의 직진 안내 돌기(30d)를 구비하고 있다. 이 3개 한 세트의 직진 안내 돌기(30d)와 고정 배럴(13)의 3개 한 세트의 직진 안내 홈(13b)의 결합에 의해, 제 1 직진 안내 링(30)은 회전하는 일 없이 광축 방향으로 직진 안내된다.

제 1 직진 안내 링(30)은 3개 한 세트의 관통 슬롯(30e)을 구비하고 있고, 이 관통 슬롯은 제 1 직진 안내 링(30)을 관통하여 반경방향으로 형성되어 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 각각의 관통 슬롯(30e)은, 제 1 직진 안내 링(30)의 원 주 방향으로 뻗어 있는 원주 방향 슬롯부(30e-1), 이 원주 방향 슬롯부(30e-1)의 일단부(도 13에서 보았을 때 우측 단부)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 제 1 리드 슬롯부(30e-2), 및 제 1 리드 슬롯부(30e-2)의 일단부(도 13에서 보았을 때 우측 단부)로부터 비스듬하게 뻗어 있는 제 2 리드 슬롯부(30e-3, 회전/축 이동 구동 기구 요소)를 포함하고 있다. 제 1 직진 안내 링(30)의 원주 방향에 대한 제 1 리드 슬롯부(30e-2)의 경사각은 제 1 직진 안래 링(30)의 원주 방향에 대한 제 2 리드 슬롯부(30e-3)의 경사각보다 크다. 줌 렌즈(10)는, 전방부가 제 1 외부 배럴(37)내에 끼워지는 캠 링(31)을 구비하고 있다. 캠 링(31)의 외주면의 다른 원주 방향 위치에 고정된 3개 한 세트의 롤러 종동자(32, 회전/축 이동 구동 기구 요소/캠 링측 종동자)가 각각 3개 한 세트의 관통 슬롯(30e)내에 끼워져 있다. 이 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)는 또한 3개 한 세트의 관통 슬롯(30e)을 관통하여 3개 한 세트의 회전 전달 홈(26c)(또는 3개 한 세트의 상대 회전 허용 홈(25f))내에 끼워져 있다.

고정 배럴(13)로부터 캠 링(31)까지의 줌 렌즈(10)의 가동 요소의 전진 동작을 이하에 설명한다. 줌 모터(23)에 의해 줌 기어(22)를 렌즈 배럴 전진 방향으로 회전시키면, 암 헬리코이드(13a)와 수 헬리코이드(25a)의 관계에 의해 헬리코이드 링(25)이 회전하면서 전방으로 전진하게 된다. 제 1 복수의 상대 회전 가이드 돌기(30a)와 원주 방향 홈(25g)의 결합, 제 2 복수의 상대 회전 가이드 돌기(30b)와 후방 원주 방향 홈(26d), 및 제 3 복수의 상대 회전 가이드 돌기(30c)와 전방 원주 방향 홈(26e)의 결합으로 인해, 제 3 외부 배럴(26)와 제 1 직진 안내 링(30) 사이 및 헬리코이드 링(25)과 제 1 직진 안내 링(30) 사이의 각각의 상대 회전을 허용하고, 공통 회전 축(즉, 촬영 광축(Z1))의 방향을 따라 함께 이동되는 것을 허용하도록, 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)은 각각 제 1 직진 안내 링(30)에 대해 결합되어 있기 때문에, 헬리코이드 링(25)의 이 회전은 제 3 외부 배럴(26)이 헬리코이드헬리코이드 링(25)과 함께 회전하면서 헬리코이드 링(25)과 함께 전진하게 하고, 또한 제 1 직진 안내 링(30)이 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)과 함께 전방으로 직진 이동하게 한다.

줌 렌즈(10)의 수납 상태에서는, 도 15 및 도 17에 도시된 바와 같이, 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)는 각각 3개 한 세트의 관통 슬롯(30e)의 원주 방향 슬롯부(30e-1)내에 결합되어 있고, 또한 3개의 상대 회전 허용 홈(25f)의 폐쇄 단부내에 결합되어 있다. 도 l5 및 도 17은 동일한 상태를 나타내고 있지만, 도 17에서는 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)의 동작을 도면에서 보기 쉽게 하기 위해, 관통 슬롯(30e)만을 남겨 두고 제 1 직진 안내 링(30)을 지우고 있다. 또, 도 15 및 도 17에서는, 제 1 직진 안내 링(30)(3개 한 세트의 관통 슬롯(30e))은, 본래 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)의 하측(반경방향 내측)에 숨겨져 보이지 않는 위치에 있지만, 도면 중에서는 실선으로 나타내고 있다.

그리고, 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)이 회전하면서 전방으로 전진될 때, 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)의 전진의 초기 단계에 있어서는, 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)가 각각 상대 회전 허용 홈(25f)내에 위치하고 있기 때문에, 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)의 회전은 캠 링(31)에는 전 달되지 않는다. 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)는, 그것들과 3개 한 세트의관통 슬롯(30e)의 원주 방향 슬롯부(30e-1)의 개별적인 결합 관계에 의해, 광축 방향으로는 헬리코이드 링(25), 제 3 외부 배럴(26) 및 제 1 직진 안내 링(30)과 함께 이동된다. 따라서, 줌 렌즈(10)의 수납 상태로부터의 줌 렌즈(10)의 전진 동작의 초기 단계에 있어서는, 캠 링(31)은 회전하지 않고 광축 방향 전방으로 이동된다.

도 16 및 도 18은, 도 15 및 도 17에 도시된 줌 렌즈(10)의 수납 상태로부터 약 3O도 회전한 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)의 상태를 나타내고 있다. 도 16 및 도 18에 도시된 상태에서는, 각각의 롤러 종동자(32)가 상대 회전 허용 홈(25f)과 회전 전달 홈(26c)의 교차부에 결합되어 있어, 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)의 회전이 상대 회전 허용 홈(25f)의 좌측 단부에서 회전 전달 홈(26c)의 측면(도 20에서 보았을 때 좌측 면)에 의해 롤러 종동자(32)로 전달될 수 있다. 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)이 회전하면서 더 전진 이동하면, 각각의 롤러 종동자(32)가 원주 방향 슬롯부(30e-1)로부터 관통 슬롯(30e)의 제 1 리드 슬롯부(30e-2)로 도 16 및 도 18에서 보았을 때 우측으로 이동하게 된다. 각 관통 슬롯(30e)의 제 1 리드 슬롯부(30e-2)는 관통 슬롯(30e)의 원주 방향 슬롯부(30e-1)로부터 멀어지는 방향으로 제 1 직진 안내 링(30)의 전단부(도 16에서 보았을 때 상단부)에 접근하도록 제 1 직진 안내 링(30)의 원주 방향에 대해 경사져 있기 때문에, 해당 관통 슬롯(30e)의 제 1 리드 슬롯부(30e-2)내에서의 각각의 롤러 종동자(32)의 전방 이동은, 롤러 종동자(32)가 상대 회전 허용 홈(25f)으로부터 분리되어 회전 전달 홈(26c)내에 결합되게 한다(즉, 롤러 종동자(32)가 상 대 회전 허용 홈(25f)으로부터 회전 전달 홈(26c)으로 진입된다). 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)가 3개 한 세트의 회전 전달 홈(26c)내에 각각 결합되어 있는 상태에서는, 제 3 외부 배럴(26)이 회전할 때에는 항상, 3개 한 세트의 회전 전달 홈(26c)과 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)이 결합을 통해, 제 3 외부 배럴(26)의 토크(회전력)이 캠 링(31)에 전달된다. 그때, 제 1 직진 안내 링(30)에 대해 캠 링(31)은 회전하면서 3개 한 세트의 관통 슬롯(30e)의 제 1 리드 슬롯부(30e-2)의 형상에 따라 전방으로 전진한다. 이때, 각각의 롤러 종동자(32)는, 회전 전달 홈(26c)으로부터 토크를 전달받으면서 이 회전 전달 홈(26c)내에서 광축 방향 전방으로 이동한다. 전술한 바와 같이, 제 1 직진 안내 링(30) 자체도 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)과 함께 전방으로 직진 이동하고 있기 때문에, 캠 링(31)은, 제 1 직진 안내 링(30)(및 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26))의 전방으로의 직진 이동분과, 3개 한 세트의 롤로 종동자(32)와 3개 한 세트의 관통 슬롯(30e)의 제 1 리드 슬롯부(30e-2)의 결합을 통한 캠 링(31)의 전진 이동분의 합산 이동량만큼 광축 방향으로 전진 이동한다.

헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)의 상술한 회전 전진 동작은 암 헬리코이드(13a)와 수 헬리코이드(25a)가 서로 나사결합하고 있을 때에만 행해진다. 이때, 3개 한 세트의 회전 가이드 돌기(25b)는 각각 3개 한 세트의 경사 홈(13c)내에서 이동하고 있다. 헬리코이드 링(25)이 소정 이동량만큼 전진되면, 암 헬리코이드(13a)와 수 헬리코이드(25a)가 서로로부터 결합해제되어, 3개 한 세트의 회전 가이드 돌기(25b)가 각각 3개 한 세트의 경사 홈(13c)으로부터 3개 한 세트의 회전 가이드 홈(13d)로 이동한다. 암 헬리코이드(13a)와 수 헬리코이드(25a)의 결합해제시에는 회전하더라도, 헬리코이드 링(25)이 고정 배럴(13)에 대해 광축 방향으로 이동하지 않기 때문에, 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)은, 3개 한 세트의 회전 가이드 돌기(25b)와 3개 한 세트의 회전 가이드 홈(13d)의 미끄럼이동 결합관계에 의해 광축 방향으로 이동함이 없이 광축 방향 일정 위치에서 회전하게 된다.

또, 3개 한 세트의 회전 가이드 돌기(25b)가 3개 한 세트의 경사 홈(13c)으로부터 3개 한 세트의 회전 가이드 홈(13d)내로 미끄럼이동한 시점에서 소정 시간 경과 후에, 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)는 3개 한 세트의 관통 슬롯(30e)의 제 1 리드 슬롯부(30e-2)으로부터 제 2 리드 슬롯부(30e-3)내로 들어간다. 각각의 관통 슬롯부(30e)의 제 2 리드 슬롯부(30e-3)는, 제 1 리드 슬롯부(30e-2)로부터 멀어지고 제 1 직진 안내 링(30)의 전단부(도 16에서 보았을 때 상단부)로 접근하는 방향으로 제 1 직진 안내 링(30)에 대해 경사져 있기 때문에, 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)을 광축 방향 정위치에서 렌즈 배럴 전진 방향으로 더 회전 시키면, 각각의 롤러 종동자(32)가 관통 슬롯(30e)의 제 2 리드 슬롯부(30e-3)내에서 전방으로 이동하게 된다. 즉, 캠 링(31)은 1 직진 안내 링(30)에 대해 회전하면서 3개 한 세트의 관통 슬롯(30e)의 제 2 리드 슬롯부(30e-3)의 형상을 따라 전방으로 이동된다. 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)은, 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)와 3개 한 세트의 관통 슬롯(30e)의 결합과 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)와 3개 한 세트의 회전 전달 홈(26c)의 결합에 의해, 토크를 캠 링(31)에 전 달하는 회전 구동 부재로서 기능한다.

줌 기어(22)를 줌 모터(23)를 통해 렌즈 배럴 수납 방향으로 회전 구동시키면, 줌 렌즈(10)의 상기 가동 요소들은 고정 배럴(13)로부터 캠 링(31)으로 이상의 전진 동작과 반대로 동작하게 된다. 이 반대의 동작으로, 광축 방향 정위치에서 회전하는 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)은, 암 헬리코이드(13a)와 수 헬리코이드(25a)가 서로 결합한 후, 회전하면서 광축 방향 후방으로 이동한다. 제 1 직진 안내 링(30)은, 항상 회전하는 일 없이, 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)에 추종하면서 광축 방향으로 직진 이동한다. 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)가 각각 3개 한 세트의 관통 슬롯(30e)의 제 1 리드 슬롯부(30e-2) 또는 제 2 리드 슬롯부(30e-3) 내에 결합되어 있을 때에는, 캠 링(31)은 렌즈 배럴 수납 방향으로의 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)의 회전에 의해, 헬리코이드 링(25), 제 3 외부 배럴(26) 및 제 1 직진 안내 링(30)에 대해 광축 방향 후방으로 상대 이동한다. 이때, 각각의 롤러 종동자(32)는, 동일한 회전 전달 홈(26c)으로부터 토크를 전달받으면서, 이 회전 전달 홈(26c)내에서 광축 방향 후방으로 이동한다. 그런 다음, 관통 슬롯(30e)의 제 1 리드 슬롯부(30e-2)로부터 원주 방향 슬롯부(30e-1)내로 이동한 때에, 각각의 롤러 종동자(32)는 회전 전달 홈(26c)의 후단 개구부로부터 벗어나 상대 회전 허용 홈(25f)내에 결합된다. 이 시점에서, 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)의 회전이 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)로 전달되는 것이 중지되고, 그에 따라 캠 링(31)은, 회전하는 일 없이, 헬리코이드 링(25), 제 3 외부 배럴(26) 및 제 1 직진 안내 링(30)과 함께 광축 방향 후방 으로 이동된다. 각각의 롤러 종동자(32)는 상대 회전 허용 홈(25f)내에서 이동하고, 줌 렌즈(10)는, 각각의 롤러 종동자(32)가 상대 회전 허용 홈(25f)의 폐쇄 단부(도 14에서 보았을 때 우측 단부)에 도달한 때에 수납 위치에 위치하게 된다.

캠 링(31)의 반경방향 내부의 줌 렌즈(10)의 구조를 아래에 설명한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 직진 안내 링(30)은 그것의 내주면에, 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗어 다른 원주 방향 위치에 형성된 3쌍 한 세트의 제 1 직진 안내 홈(30f) 및 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗어 다른 원주 방향 위치에 형성된 6개 한 세트의 제 2 직진 안내 홈(30g)을 구비하고 있다. 각 쌍의 제 1 직진 안내 홈(30f)은 각각 제 1 직진 안내 링(30)의 원주 방향에서 제 2 직진 안내 홈(30g)의 양측에 위치되어 있다(제 2 직진 안내 홈(30g)마다). 줌 렌즈(10)는 제 1 직진 안내 링(30)의 내부에 제 2 직진 안내 링(33)을 구비하고 있다. 제 2 직진 안내 링(33)은 그것의 외측 가장자리에 제 2 직진 안내 링(33)의 링부(33b)로부터 반경방향 외측으로 돌출하는 3개 한 세트의 분기형 돌기(33a)(도 7 내지 도 10 및 도 25 참조)를 구비하고 있다. 각각의 분기형 돌기(33a)는 그것이 반경방향 외단부에 대응하는 쌍의 제 1 직진 안내 홈(30f)내에 각각 끼워지는 한 쌍의 반경방향 돌기를 구비하고 있다. 한편, 제 2 외부 배럴(34)의 외주면의 후단부에 형성되어 반경방향 외측으로 돌출하는 6개 한 세트의 반경방향 돌기(34a)(도 12 참조)가 6개 한 세트의 제 2 직진 안내 홈(30g)내에 그것을 따라 미끄럼 이동 가능하게 결합되어 있다. 따라서, 제 2 직진 안내 링(33)과 제 2 외부 배럴(34)의 6개 한 세트의 반경방향 돌기(34a) 각각은 제 1 직진 안내 링(30)을 통해 광축 방향으로 안내되고 있다. 줌 렌 즈(10)는 캠 링(31)의 내부에 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 간접적으로 지지하고 유지하는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(이동 프레임)(35)을 구비하고 있다. 제 1 외부 배럴(37)은 제 1 렌즈 그룹(LG1)을 간접적으로 지지하고, 제 2 외부 배럴(34)의 내부에 위치되어 있다. 줌 렌즈(10)는 캠 링(31)의 반경방향 내부에 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(이동 프레임)(36)을 구비하고 있다. 제 2 직진 안내 링(33)은, 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 지지하는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과, 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 지지하는 제 3 렌즈 그룹 이동　프레임(36)을 양자 모두 회전시키는 일 없이 직진 안내하기 위한 직진 안내 부재로서 기능하는 한편, 제 2 외부 배럴(34)의 6개 한 세트의 반경방향 돌기(34a)는 제 1 외부 배럴(37)을 회전시키는 일 없이 직진 안내하기 위한 직진 안내 부재로서 기능한다.

도 7 내지 도 10 및 도 25에 도시된 바와 같이, 제 2 직진 안내 링(33)은 링부(33b)상에 링부(33b)로부터 서로 평행하게 전방으로 돌출하고 있는 3개 한 세트의 직진 안내 키(33c)를 구비하고 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 링부(33b)의 불연속한 외측 가장자리부는, 캠 링(31)의 후단부 내주면에 형성한 불연속한 원주 방향 홈(31a)내에, 캠 링(31)에 대해 촬영 광축(Z1)을 중심으로 상대 회전은 가능하고 광축 방향의 캠 링(31)에 대한 상대 이동은 불가능하게 결합하고 있다. 3개 한 세트의 직진 안내 키(33c)는 링부(33b)로부터 캠 링(31)내로 돌출하고 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)은 3개 한 세트의 직진 안내 키(33c)가 각각 내부에 결합되어 있는 대응하는 3개 한 세트의 안내 홈(35a)을 구비하고 있다(도 26 내지 도 29 참조). 도 23에 도시된 바와 같이, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 (35)은 또한 촬영 광축(Z1)상에 중심을 가지는 링부(35b)와, 이 링부(35b)로부터 광축 방향 후방으로 돌출하는 3개 한 세트의 후방 돌출편(35c)을 구비하고 있다. 상기 3개 한 세트의 후방 돌출편(35c)상의 각각에 상기 3개 한 세트의 직진 안내 홈(35a)이 형성되어 있다. 3개 한 세트의 후방 돌출편(35c)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)의 원주 방향으로 대략 등각 간격으로 배치되어 있다. 후방 돌출편(35c)은 각각, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)의 외주면상에 다른 원주 방향 위치에 형성된 대응하는 3개 한 세트의 직진 안내 홈(36a)내에 3개 한 세트의 직진 안내 홈(36a)을 따라 미끄럼 이동 가능하게 끼워져 있다(도 8, 도 9 및 도 26 내지 도 29 참조). 도 24에 도시된 바와 같이, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)은, 촬영 광축(Z1)상에 중심을 가지는 링부(36b)와, 이 링부(36b)로부터 반경방향 외측으로 그리고 링부(36b)로부터 서로 평행하게 광축 방향 전방으로 돌출한 6개 한 세트의 복수의 전방 돌출편(36c)을 구비하고 있다. 상기 3개 한 세트의 직진 안내 홈(36a) 각각은 링부(36b)의 외주면(직진 안내 홈(36a)의 저면)과 링부(36b)의 외주면의 원주 방향의 양 측의 인접한 2개의 전방 돌출편(36c)의 측면의 조합에 의해 형성되어 있다. 따라서, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)의 원주 방향으로 전방 돌출편(전방을 향한 돌출편)(36c)의 대향하는 양 측에 위치되어서 광축 방향으로 뻗어 있는 각 전방 돌출편(36c)의 측면과, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)의 원주 방향으로 후방 돌출편(후방을 향한 돌출편)(35c)의 대향하는 양 측에 위치되어서 광축 방향으로 뻗어 있는 각 후방 돌출편(35c)의 측면은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)을 서로에 대해 광축 방향으로 직진 안내 될 수 있도록 광축 방향으로 직진 안내하는 직진 안내면으로서 기능한다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)은 광축 방향으로 서로 접근하도록 가압되어 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)사이의 이 결합 구조에 의해, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)이 제 2 직진 안내 링(33)에 의해서 광축 방향으로 직진 안내되고, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)에 의해 광축 방향으로 직진 안내된다.

도 7 내지 도 10 및 도 25에 도시된 바와 같이, 캠 링(31)은 그것의 내주면에 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)과 이 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(제 2 캠 홈)(CG3)의 후방에 형성된 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(제 1 캠 홈)(CG2)을 구비하고 있다. 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3) 및 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(LG2)의 이동 방식 및 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(LG3)의 이동 방식을 각각 결정한다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)은 3개 한 세트의 후방 돌출편(35c)의 외주면에, 캠 링(31)의 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)내에 각각 결합된 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(제 1 캠 종동자)(CF2)를 구비하고 있다. 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)은 6개 전방 돌출편(36c) 중 3개의 외주면에, 캠 링(31)의 3개 한 세트의전방 내측 캠 홈(CG3)내에 각각 결합되는 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(제 2 캠 종동자)(CF3)를 구비하고 있다. 다음의 4세트의 홈 또는 종동자, 즉 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3), 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2), 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3) 및 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)는 각각, 촬영 광축(Z1)을 중심으로 원주 방향으로 대략 등각 간격으로 형성되어 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36) 각각은 제 2 직진 안내 링(33)에 의해 직접 또는 간접적으로 광축 방향으로 직진 안내되고 있기 때문에, 캠 링(31)의 회전은, 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)과 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)의 궤적에 따라, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)이 광축 방향으로 소정의 궤적으로 이동하게 한다. 이 캠 기구에 대해서는 아래에서 상세히 설명한다.

줌 렌즈(10)는 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 지지하는 제 2 렌즈 프레임(40)을 구비하고 있다. 제 2 렌즈 프레임(40)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)의 링부(35b)에 의해 지지되어 있다(도 11 참조). 제 2 렌즈 프레임(40)은, 그것의 외주면상에 형성된 수 나사(조정 나사)와 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)의 내주면상에 형성된 암 나사(조정 나사)의 결합에 의해 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)의 링부(35b)에 고정되어 있다. 제 2 렌즈 프레임(40)의 수 나사와 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)의 암 나사는 각각 촬영 광축(Z1)상에 그것들의 중심을 가지고서 형성되어 있다. 따라서, 제 2 렌즈 프레임(40)의 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)에 대한 광축 방향 상대 위치가 제 2 렌즈 프레임(40)을 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)에 대해 상대 회전시킴으로써 조정될 수 있다.

줌 렌즈(10)는 제2 및 제 3 렌즈 그룹(LG2, LG3) 사이에 셔터(S)를포함하는 셔터 유닛(41)을 구비하고 있다. 셔터 유닛(41)은 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)의 반경방향 내측에 위치되어, 그것에 의해 지지되고 있다. 셔터 유닛(41)을 구동시키기 위한 액추에이터가 셔터 유닛(41)내에 편입되어 있다.

줌 렌즈(10)는 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)의 내측에, 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 셔터 유닛(41)의 후방에 위치되도록 지지하고 유지하는 제 3 렌즈 프레임(반경방향 퇴피 렌즈 프레임)(42)을 구비하고 있다. 제 3 렌즈 프레임(42)은 전방으로 돌출하도록 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)에 고정되는 피벗 샤프트(44)를 중심으로 피벗된다. 피벗 샤프트(44)는 촬영 광축(Z1)으로부터 일정 거리 편심되어 위치되어 있고, 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗어 있다. 제 3 렌즈 프레임(42)은, 피벗 샤프트(44)를 중심으로 하여, 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 광축이 촬영 광축(Z1)과 일치하는 도 1, 도 2, 도 34 및 도 36에 도시된 촬영 위치와, 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 광축이 반경방향으로 퇴피한 광축(Z2)(도 3 및 도 37)에 위치하는 도 3, 도 35 및 도 36에 도시된 반경방향 퇴피 위치 사이에서 요동 가능하다. 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)에는, 제 3 렌즈 프레임(42)이 그것의 촬영 위치를 결정하는 소정 지점을 넘어 도 36에서 보았을 때 시계방향으로 회전하는 것을 방지하는 회전 규제 핀(정지 핀)(46)이 설치되어 있다. 제 3 렌즈 프레임(42)은 토션 코일 스프링(47)에 의해 회전 규제 핀(46)과 접촉하게 되는 방향(도 36에서 보았을 때 시계방향)으로 회전하도록 가압되어 있다. 압축 코일 스프링(48)은 제 3 렌즈 프레임(42)을 광축 방향 후방으로 가압하도록 피벗 샤프트(44)상에 끼워져 있고, 제 3 렌즈 프레임(42)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36) 사이의 백래시를 제거한다.

제 3 렌즈 프레임(42)은 광축 방향으로는 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)과 함께 이동한다. 도 5 및 도 33에 도시된 바와 같이, CCD 홀더(14)는, 그것의 전방 면에, 제 3 렌즈 프레임(42)에 결합 가능하도록 CCD 홀더(14)로부터 후방으로 돌출하는 위치 제어 캠 바(반경방향 퇴피 구동 부재/고정 캠 바)(49)를 구비하고 있다. 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)이 수납 방향으로 후방 이동하여 CCD 홀더(14)에 접근하면, 위치 제어 캠 바(49)의 전단면에 형성된 반경방향 퇴피 캠 면(49a)(도 33 참조)이 제 3 렌즈 프레임(42)의 특정 부분과 접촉하게 되어, 제 3 렌즈 프레임(42)을 반경방향 퇴피 위치로 회전시킨다. 위치 제어 캠 바(49)는 또한 그것의 내측 가장자리를 따라, 반경방향 퇴피 캠 면(49a)으로부터 촬영 광축(Z1)과 평행한 방향으로 후방으로 뻗어 있는 반경방향 퇴피 위치 유지 면(49b)을 구비하고 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 제 2 외부 배럴(34)은 그것의 내주면에, 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗어 다른 원주 방향 위치에 형성된 3개 한 세트의 직진 안내 홈(34b)를 구비하고 있다. 제 1 외부 배럴(37)은 그것의 후단부 외주면에, 3개 한 세트의 직진 안내 홈(34b)내에 미끄럼 이동 가능하게 각각 결합하고 있는 3개 한 세트의 결합 돌기(37a)를 구비하고 있다. 따라서, 제 1 외부 배럴(37)은, 제 1 직진 안내 링(30)과 제 2 외부 배럴(34)을 통해 회전하는 일 없이 광축 방향으로 직진 안내되고 있다. 제 2 외부 배럴(34)은 그것의 후단부 부근의 내주면에, 원주를 따라 뻗어 있는 불연속한 내측 플랜지(34c)를 구비하고 있다. 캠 링(31)은 그것의 외주면에, 내측 플랜지(34c)가 미끄럼 이동 가능하게 결합되는 불연속한 원주 방향 홈(31b)을 구비하고 있어, 캠 링(30)이 제 2 외부 배럴(34)에 대해 촬영 광축(Z1)을 중심으로 상대 회전하는 것이 가능하고, 제 2 외부 배럴(34)은 캠 링(31)에 대해 광축 방향으로 상대 이동 불가능하게 되어 있다(즉, 제 2 외부 배럴(34)은 광축 방향으로 캠 링(31)과 함께 이동하게 되어 있다). 한편, 제 1 외부 배럴(37)은 그것의 내주면에 반경방향 내측으로 돌출하는 3개 한 세트의 캠 종동자(CF1)를 구비하고 있고, 캠 링(31)은 그것의 외주면에, 3개 한 세트의 3개 한 세트의 캠 종동자(CF1)가 각각 미끄럼 이동 가능하게 결합하고 있는 3개 한 세트의 외측 캠 홈(제 3 캠 홈)(CG1)을 구비하고 있다.

줌 렌즈(10)는 제 1 외부 배럴(37) 내부에, 제 1 렌즈 그룹 조정 링(50)을 통해 제 1 외부 배럴(37)에 의해 지지되어 있는 제 1 렌즈 프레임(51)을 구비하고 있다. 제 1 렌즈 그룹(LG1)은 제 1 렌즈 프레임(51)에 의해 고정되어 유지된다. 제 1 렌즈 프레임(51)은 그것의 외주면에, 부분 수 나사(51a)를 구비하고 있고, 제 1 렌즈 그룹 조정 링(50)은 그것의 내주면에, 수 나사(51a)와 결합되는 부분 암 나사(50a)를 구비하고 있다(도 12 참조). 제 1 렌즈 프레임(51)의 제 1 렌즈 그룹 조정 링(50)에 대한 광축 방향 상대 위치는 부분 수 나사(51a)와 부분 암 나사(50a)를 통해 줌 렌즈(10)의 조립시에 조정될 수 있다.

줌 렌즈(10)는 제 1 외부 배럴(37)의 전단부에, 카메라가 사용 중이지 않을 때, 얼룩지거나 흠집이 생기는 것으로부터 줌 렌즈(10)의 촬영 광학 시스템의 최전방 렌즈 요소, 즉 제 1 렌즈 그룹(LG1)을 보호하기 위해, 줌 렌즈(10)가 도 3에 도시된 바와 같이 수납되었을 때, 줌 렌즈(10)이 전단부 개구를 자동으로 폐쇄시키는 렌즈 배리어 기구(54)(도 4)를 구비하고 있다. 렌즈 배리어 기구(54)는 복수의 배리어 블레이드(전방 한 쌍의 배리어 블레이드 및 후방 한 쌍의 배리어 블레이드)(54a)를 구비하고 있다. 렌즈 배리어 기구(54)는 복수의 배리어 블레이드(54a)가 도 3에 도시된 줌 렌즈(10)의 수납 상태에서는 제 1 렌즈 그룹(LG1)의 전방에서 완전히 닫혀지고, 도 1 및 도 2에 도시된 줌 렌즈(10)의 촬영대기 상태에서는 완전히 열리도록 동작한다.

이상의 구조를 가진 줌 렌즈(10)의 렌즈 배럴 전진 동작 및 렌즈 배럴 수납 동작을 아래에 설명한다. 줌 렌즈(10)가 수납 상태에 있는 도 3에 도시된 상태에서는, 줌 모터(23)에 의해 줌 기어(22)를 렌즈 배럴 전진 방향으로 회전시키면, 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)의 결합체가 수 헬리코이드(25a)와 암 헬리코이드(13a)의 결합에 의해 회전하면서 전방 이동하게 되고, 또한 제 1 직진 안내 링(30)이 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)과 함께 전방으로 직진 이동하게 된다. 이때, 최초에는 캠 링(31)은 회전하지 않고 헬리코이드 링(25), 제 3 외부 배럴(26) 및 제 1 직진 안내 링(30)과 함께 전방으로 이동만 하고, 약 3O도의 각도만큼 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)의 결합체의 상술한 회전에 의해 회전한 후에, 제 3 외부 배럴(26)로부터 토크가 캠 링(31)에 전달되어, 관통 슬롯(30e)의 제 1 리드 슬롯부(30e-2)와 롤러 종동자(32)의 결합에 의해, 회전하면서 제 1 직진 안내 링(30)에 대해 상대적으로 전방으로 이동한다. 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)이 소정 위치까지 전진된 직후에, 헬리코이드 링(25)의 수 헬리코이드(25a)와 고정 배럴(13)의 암 헬리코이드(13a)가 서로로부터 결합 해제되어, 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)은, 3개 한 세트의 회전 가이드 돌기(25b)와 3개 한 세트의 회전 가이드 홈(13d)의 미끄럼 이동 가능한 결합에 의해, 광축 방향으로 이동하는 일 없이 촬영 광축(Z1)을 중심으로 회전하게 된다. 헬리 코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)이 광축 방향 전진 이동을 정지한 시점(즉, 3개 한 세트의 회전가이드 돌기(25b)가 3개 한 세트의 경사 홈(13c)로부터 각각 3개 한 세트의 회전 가이드 홈(13d)내로 미끄럼 이동하여 들어가는 시점)으로부터 소정 시간이 경과한 후에, 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)가 각각 3개 한 세트의 관통 슬롯(30e)의 제 1 리드 슬롯부(30e-2)로부터 제 2 리드 슬롯부(30e-3) 내로 들어가서, 캠 링(31)은 제 1 직진 안내 링(30)에 대해 계속해서 회전하면서 전방으로 이동된다.

캠 링(31)이 회전하면, 캠 링(31)의 내부에 위치되어 제 2 직진 안내 링(33)을 통해 직접 또는 간접적으로 회전하는 일 없이 광축 방향으로 직진 안내되는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)이 각각, 전방 캠 종동자(CF3) 세트와 전방 내측 캠 홈(CG3) 세트의 결합과, 후방 캠 종동자(CF2) 세트와 후방 내측 캠 홈(CG2) 세트의 결합에 의하여, 소정의 궤적으로 캠 링(31)에 대해 광축 방향으로 이동된다. 줌 렌즈(10)가 수납 상태에 있는 도 3에 도시된 상태에서는, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)내에 구비된 제 3 렌즈 프레임(42)은 피벗 샤프트(44)를 중심으로 회전되어 위치 제어 캠 바(49)에 의해 촬영 광축(Z1) 위쪽의 반경방향 수납 위치에 유지되어 있어, 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 광축은 촬영 광축(Z1)으로부터 이 촬영 광축(Z1) 위쪽에 위치되는 반경방향 퇴피 광축(Z2)로 이동된다. 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)이 도 1, 도 2, 도 34 및 도 36에 도시된 바와 같이 수납 위치로부터 줌 영역내의 위치까지 이동되는 도중에, 제 3 렌즈 프레임(42)은, 위치 제어 캠 바(49)로부터 분리되어 피벗 샤프트(44)를 중심으로 하 여 반경방향 퇴피 위치로부터 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 광축이 토션 코일 스프링(47)의 스프링력에 의해 촬영 광축(Z1)과 일치되는 도 1, 도 2, 도 34 및 도 36에 도시된 촬영 위치로 회전한다. 이후, 줌 렌즈(10)가 도 3에 도시된 위치로 수납될 때까지, 제 3 렌즈 프레임(42)은 촬영 위치에 유지된다.

또, 캠 링(31)이 회전하면, 이 캠 링(31)의 둘레에 위치되어 있으며 회전하는 일 없이 광축 방향으로 직진 안내되는 제 1 외부 배럴(37)이, 3개 한 세트의 외측 캠 홈(CG1)과 3개 한 세트의 캠 종동자(CF1)의 각각의 결합 관계에 의해 광축 방향으로 소정의 궤적으로 캠 링(31)에 대하여 이동된다.

따라서, 제 1 렌즈 그룹(LG1)이 수납 위치로부터 전방으로 이동할 때 촬상면(CCD 촬상 센서(12)의 수광면)에 대한 제 1 렌즈 그룹(LG1)의 축방향의 위치는 고정 배럴(13)에 대한 캠 링(31)의 전방 이동량과 이 캠 링(31)에 대한 제 1 외부 배럴(37)의 이동량의 합산치에 의해 결정되고, 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 수납 위치로부터 전방으로 이동할 때 촬상면에 대한 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 축방향의 위치는 고정 배럴(13)에 대한 캠 링(31)의 전방 이동량과 이 캠 링(31)에 대한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)의 이동량의 합산치에 의해 결정되고, 제 3 렌즈 그룹(LG3)이 수납 위치로부터 전방으로 이동할 때 촬상면에 대한 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 축방향의 위치는 고정 배럴(13)에 대한 캠 링(31)의 전방 이동량과 이 캠 링(31)에 대한 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)의 이동량의 합산치에 의해 결정된다. 주밍(줌 동작)은 상기 제 1 렌즈 그룹(LG1), 제 2 렌즈 그룹(LG2) 및 제 3 렌즈 그룹(LG3)이 서로의 간격을 변화시키면서 촬영 광축(Z1) 상에서 이동하는 것에 의해 수행된다. 도 3에 도시된 수납 위치로부터 줌 렌즈(10)가 전진하도록 구동되면, 먼저 줌 렌즈(10)는, 줌 렌즈(10)가 와이드단에 세팅되어 있는, 도 1에 도시된 위치로 전진 이동한다. 계속하여, 줌 모터(23)를 렌즈 배럴 전진 방향으로 구동시키면, 줌 렌즈(10)가 텔레단에 세팅되어 있는, 도 2에 도시된 위치로 전진 이동한다. 도 1 및 도 2에 도시된 줌 렌즈(10)의 이러한 단면도로부터 알 수 있는 바와 같이, 줌 렌즈(10)가 와이드단에 세팅되어 있는 경우에는 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 사이의 간격이 최소로 되고, 제 2 렌즈 그룹(LG2)과 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 사이의 간격이 크다. 줌 렌즈(10)가 텔레단에 세팅되어 있는 경우에는, 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 사이의 간격이 커지고, 제 2 렌즈 그룹(LG2)과 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 간격이 작아진다. 줌 동작을 위한 이와 같은 제 1 렌즈 그룹(LG1), 제 2 렌즈 그룹(LG2) 및 제 3 렌즈 그룹(LG3) 사이의 간격의 변화는, 3개 한 세트의 외측 캠 홈(CG1), 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2) 및 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)의 궤적에 의해 이루어진다. 텔레단과 와이드단 사이의 줌 영역에서는, 헬리코이드 링(25) 및 제 3 외부 배럴(26)이 광축 방향으로는 이동하는 일 없이 회전만 한다. 한편, 동일한 줌 영역에 있어서, 캠 링(31)은, 3개 한 세트의 롤러 종동자(32)와 제 1 직진 안내 링(30)의 3개 한 세트의 관통 슬롯(30e)의 제 2 리드 슬롯부(30e-3)의 결합 관계로 인해 회전하면서 광축 방향으로 진퇴한다.

제 1 렌즈 그룹(LG1), 제 2 렌즈 그룹(LG2) 및 제 3 렌즈 그룹(LG3)이 줌 영역에 있을 때에는, 피사체 거리에 따라 AF 모터(19)를 구동하는 것에 의해, 제 4 렌즈 그룹(LG4)을 유지하는 AF 렌즈 프레임(17)이 촬영 광축(Z1)을 따라 이동함으로써 포커싱 동작이 실행된다.

줌 모터(23)를 렌즈 배럴 수납 방향으로 구동시키면, 줌 렌즈(10)는 상기의 전진 동작과는 반대로 동작하여 도 3에 도시된 바와 같이 줌 렌즈(10)를 수납한다. 이러한 줌 렌즈(10)의 수납 동작의 도중에, 제 3 렌즈 프레임(42)이 위치 제어 캠 바(49)에 의해 반경방향 퇴피 위치로 피벗 샤프트(44) 둘레로 회전운동하면서 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)과 함께 후퇴한다. 줌 렌즈(10)가 도 2에 도시된 수납 위치까지 이동되면, 제 3 렌즈 그룹(LG3)은, 제 4 렌즈 그룹(LG4), 로 패스 필터(11) 및 CCD 촬상 센서(12)가 도 3에 도시된 바와 같이 수납되는 공간의 반경 방향 외측의 공간에 격납된다. 다시 말해, 제 3 렌즈 그룹(LG3)은 제 4 렌즈 그룹(LG4), 로 패스 필터(11) 및 CCD 촬상 센서(12)가 위치되는 광축 방향에서의 축방향의 영역과 실질적으로 동일한 축방향의 영역으로 반경방향으로 퇴피된다. 이러한 방식으로 제 3 렌즈 그룹(LG3)를 퇴피시키는 줌 렌즈(10)의 상기와 같은 구조는 줌 렌즈(10)가 완전히 수납되었을 때 줌 렌즈(10)의 길이를 단축시키므로, 도 3에서 보았을 때 수평 방향으로, 다시 말해, 광축 방향으로 카메라 보디의 두께를 축소시킬 수 있게 된다.

소정의 이동 방식으로 광축 방향에서 제 1 렌즈 그룹(LG1), 제 2 렌즈 그룹(LG2), 및 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 이동시키기 위한 줌 렌즈(10)에 합치되는 캠 기구는 이후 상세하게 설명될 것이다.

도 30 및 도 31은 캠 기구의 요소인 3개 한 세트인 외부 캠 홈(CG1)의 형상( 궤적)을 도시한다. 3개 한 세트의 외부 캠 홈(CG1)은 캠 링(31)의 외주면에 형성된다. 각각의 외부 캠 홈(CG1)의 하나의 대향 단부(전방 단부)는 캠 링(31)의 전단면에 개방된 개방 단부로서 형성된다. 캠 링(31)의 다른 단부(후방 단부)는 수용 영역(CG1-1)이 형성되는 폐쇄 단부로서 형성된다. 각각의 외부 캠 홈(CG1)은 캠 링(31)의 전방 쪽으로 수용 영역(CG1-1)으로부터 경사져 직선으로 뻗어있는 경사진 리드 홈 영역(CG1-2)과, 경사진 리드 홈 영역(CG1-2)의 전방 단부(도 30에서 봤을 경우 좌측 단부)로부터 뻗어 있는 복귀 캠 홈 영역(CG1-3)을 더 구비한다. 각각의 외부 캠 홈(CG1)의 복귀 캠 홈 영역(CG1-3)에 있어서, 도 30의 와이드단 위치(W)와 텔레단 위치(T) 사이의 범위에 의해 형성된 그것의 특정부는 주밍 동작을 실행시키기 위하여 촬영 영역(주밍 영역)으로서 사용된다. 줌 렌즈(10)의 조립시, 3개 한 세트의 캠 종동자(CF1)는 캠 링(31)의 전단면에 형성된 개방 단부, 즉 3개 한 세트의 외부 캠 홈(CG1)의 개방 단부를 통하여 상기 캠 홈으로 삽입되어, 각각 3개 한 세트의 외부 캠 홈(CG1)의 수용 영역(CG1-1)으로 이동된다.

도 21, 22 및 26 내지 29는 캠 기구 요소인 3개 한 세트의 후방 내부 캠 홈(CG2)와 3개 한 세트의 전방 내부 캠 홈(CG3)의 형상(궤적)을 도시한다. 도 21 및 22 각각은 캠 링(31)의 외주면의 전개도이지만, 각각의 캠 홈의 형상을 보다 용이하게 볼 수 있게 하기 위해, 캠 링(31)의 내주면에 형성된 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)과 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)을 도 21 및 도 22에서 실선으로 나타내고 있다. 또한, 도 26 내지 도 29의 각각은 캠 링(31)의 외주면의 전개도이지만, 캠 링(31)의 반경방향으로 안쪽에 위치한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임 (35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)을 도 26 내지 도 29에서 실선으로 나타내고 있다. 도 26 내지 도 29로부터 알 수 있는 바와 같이, 캠 링(31)의 내주면에서 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)이 광축 방향으로 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)의 전방에 위치하고 있다. 따라서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)과 제 3 렌즈 그룹(LG3) 사이의 광축 방향에서의 위치 관계는 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 이동시키기 위해 형성되어 있는 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)과 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 이동시키기 위해 형성되어 있는 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3) 사이의 광축 방향에서의 위치 관계와 반대로 되어 있다.

도 21 및 도 22에 도시된 바와 같이, 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)은 각각, 그 한 단부(후방 단부)에 상기 후방 내측 캠 홈(CG2)의 나머지 부분보다 더 넓고, 캠 링(31)의 후방 단부면에서 개방되어 있는 수납 영역(CG2-1)이 형성되어 있다. 또한 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)은 각각 상기 수납 영역(CG2-1)으로부터 캠 링(31)의 전방을 향하여 비스듬히 직선상으로 뻗어 있는 경사진 리드 홈 영역(CG2-2)과, 이 경사지 리드 홈 영역(CG2-2)의 좌측 단부(도 21 및 도 22에서 보았을 때 좌측 단부)로부터 뻗어 있는 복귀 캠 홈 영역(CG2-3)을 구비하고 있다. 또한, 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)은 각각 광축 방향으로 수납 영역(CG2-1)의 전방 가장자리로부터 전방을 향하여 돌출되어 있는 렌즈 배럴 조립 영역(CG2-4)을 구비하고 있다. 한편, 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)은 각각 캠 링(31)의 원주 방향으로 뻗어 있는 수납 영역(CG3-1), 이 수납 영역(CG3-1)으로부터 캠 링(31)의 후방을 향하여 비스듬히 직선상으로 뻗어 있는 경사진 리드 홈 영역 (CG3-2)과, 이 경사진 리드 홈 영역(CG3-2)의 좌측 단부(도 21 및 도 22에서 보았을 때 좌측 단부)로부터 뻗어 있는 복귀 캠 홈 영역(CG3-3)을 구비하고 있다. 3개 한 세트의 절결부(31v)가 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)의 각 수납 영역(CG3-1)의 한 단부(도 21 및 도 22에서 보았을 때 우측 단부)에 연통식으로 연결되도록 각각 형성되어 있어서, 수납 영역(CG3-1)의 상기 단부는 캠 링(31)의 전방 가장자리에서 개방되어 있다. 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)는 3개 한 세트의 절결부(31v)를 통하여 각각 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3) 속으로 삽입된다.

상기 후방 내측 캠 홈(CG2)의 각각에 있어서, 도 21 및 도 22의 와이드단 위치(W)와 텔레단 위치(T) 사이의 영역에 의해 형성된 특정 부분이 촬영 영역(주밍 영역)으로서 줌 동작을 실행하는 데 이용된다. 마찬가지로, 상기 전방 내측 캠 홈(CG3)의 각각에 있어서, 도 21 및 도 22의 와이드단 위치(W)와 텔레단 위치(T) 사이의 영역에 의해 형성된 특정 부분이 촬영 영역(주밍 영역)으로서 줌 동작을 실행하는 데 이용된다. 후방 캠 종동자(CF2) 각각과 전방 캠 종동자(CF3) 각각이 도 27에 도시된 바와 같이 대응하는 후방 내측 캠 홈(CG2) 내에서 와이드단 위치(W)와 대응하는 전방 내측 캠 홈(CG3) 내에서 와이드단 위치(W)에 각각 위치하는 때, 줌 렌즈(10)가 와이드단에 위치한다. 후방 캠 종동자(CF2) 각각과 전방 캠 종동자(CF3) 각각이 도 28에 도시된 바와 같이 대응하는 후방 내측 캠 홈(CG2) 내에서 망원단 위치(T)와 대응하는 전방 내측 캠 홈(CG3) 내에서 망원단 위치(T)에 각각 위치하는 때, 줌 렌즈(10)가 망원단에 위치한다. 줌 렌즈(10)가 와이드단에 있을 때에는 제 2 렌즈 그룹(LG2)과 제 3 렌즈 그룹(LG3) 사이의 광축 방향의 거리가 크 고, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)의 3개 한 세트의 후방 돌출편(35c)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)의 3개 한 세트의 직진 안내 홈(36a)의 광축 방향의 결합량(중첩량)이 작다(도 8 및 도 27 참조). 한편, 줌 렌즈(10)가 텔레단에 있을 때에는 제 2 렌즈 그룹(LG2)과 제 3 렌즈 그룹(LG3) 사이의 광축 방향의 거리가 작고, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)의 3개 한 세트의 후방 돌출편(35c)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)의 3개 한 세트의 직진 안내 홈(36a)의 광축 방향의 결합량(중첩량)이 작다(도 9 및 도 28 참조). 또한, 줌 렌즈(10)가 도 3에 도시된 바와 같이 수납 상태에 있는 때, 후방 캠 종동자(CF2) 각각과 전방 캠 종동자(CF3) 각각은 대응하는 후방 내측 캠 홈(CG2)의 수납 영역(CG2-1)과, 대응하는 전방 내측 캠 홈(CG3)의 수납 영역(CG3-1)에 각각 위치된다(도 26 참조).

후방 내측 캠 홈(CG2) 각각의 경사진 리드 홈 영역(CG2-2)은 대응하는 수납 영역(CG2-1)으로부터 멀어지는 방향으로 캠 링(31)의 전방에 접근하도록 캠 링(31)의 원주 방향에 대해 기울어져 있고, 후방 내측 캠 홈(CG2) 각각의 복귀 캠 홈 영역(CG2-3)은 대응하는 경사진 리드 홈 영역(CG2-2)으로부터 멀어지는 방향으로 캠 링(31)의 후방에 접근하도록 캠 링(31)의 원주 방향에 대해 기울어져 있다. 이와 반대로, 전방 내측 캠 홈(CG3) 각각의 경사진 리드 홈 영역(CG3-2)은 대응하는 수납 영역(CG3-1)으로부터 멀어지는 방향으로 캠 링(31)의 후방에 접근하도록 캠 링(31)의 원주 방향에 대해 기울어져 있고, 전방 내측 캠 홈(CG3) 각각의 복귀 캠 홈 영역(CG3-3)은 대응하는 경사진 리드 홈 영역(CG3-2)으로부터 멀어지는 방향으로 캠 링(31)의 전방에 접근하도록 캠 링(31)의 원주 방향에 대해 기울어져 있다. 즉 , 도 21에 도시된 캠 링(31)의 전개도에 대하여, 후방 내측 캠 홈(CG2) 각각은 후방 내측 캠 홈(CG2)의 중심부가 볼록한 대체로 뒤집혀진 V자 형상으로 형성되어 있고, 전방 내측 캠 홈(CG3) 각각은 전방 내측 캠 홈(CG3)의 중심부가 오목한 대체로 V자 형상으로 형성되어 있다. 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)의 위치와 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)의 위치가 캠 링(31)의 원주 방향으로 서로 비켜서 배치하는 것에 의해서(상세하게는, 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)의 위치와 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)의 위치가 캠 링(31)의 원주 방향으로 서로 비켜서 배치하는 것에 의해서), 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)이 소정의 간격으로 원주 방향으로 배치되고 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)이 광축 방향으로 서로 맞물리게 소정의 간격으로 원주 방향으로 배치된다. 캠 링(31)에 캠 홈(CG2, CG3)을 상기와 같은 패턴으로 배치하면 광축 방향으로 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)과 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3) 사이의 간격을 줄일 수 있고, 그 결과 광축 방향으로 캠 링(31)의 길이를 단축시킬 수 있게 된다. 본 실시예의 캠 기구에서는, 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)이 캠 링(31)의 원주 방향으로 등각도 간격으로 배치되고 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)는 캠 링(31)의 원주 방향으로 등각도 간격으로 배치되어 있기 때문에 후방 내측 캠 홈(CG2) 각각의 와이드단 위치(W)에 있는 부분이 캠 링(31)의 원주 방향으로 대응하는 전방 내측 캠 홈(CG3)의 수납 영역(CG3-1)에 대체로 대응한다. 이러한 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)과 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3) 사이의 위치 관계로 인해 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)과 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)이 서로 교 차하지 않고서 광축 방향으로 서로 근접하게 형성될 수 있다. 그 결과, 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)의 광축 방향의 폭(W1)(도 21 참고)과 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)의 광축 방향의 폭(W2)(도 21 참고)의 합보다도 캠 링(31)의 광축 방향의 길이가 훨씬 작다.

후방 내측 캠 홈(CG2) 각각과 전방 내측 캠 홈(CG3) 각각은 상기와 같은 뒤집혀진 V자 형상과 상기와 같은 V자 형상을 각각 가지고 있지만, 뒤집혀진 V자 형상의 캠 궤적과 V자 형상의 캠 궤적은 대칭이 아니다. 그 때문에, 캠 기구의 상기 실시예와는 역으로, 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)이 광축 방향으로 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)의 전방에 위치되도록 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)과 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)이 캠 링(31)에 형성되어 있는 경우에는, 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈의 위치와 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈의 위치가 캠 링(31)의 원주 방향으로 조정되더라도 3개 한 세트의 전방 캠 홈과 3개 한 세트의 후방 캠 홈은 캠 링(31)의 동일한 둘레 구역에서(광축 방향의 동일한 범위 내에서) 서로 교차하게 된다. 만일 2개 한 세트의 캠 홈이 그러한 방식으로 서로 교차하면, 이들 2개 한 세트의 캠 홈에 각각 결합된 대응하는 2개 한 세트의 캠 종동자는 임의의 측정을 취함으로써; 그러나 그렇게 취해진 측정은 캠 기구에 복잡하여 2개 한 세트의 캠 홈의 교차 지점에서 그곳에서부터 결합을 방지할 필요가 있다. 본 발명에 있어서, 광축 방향에서의 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)과 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3) 사이의 위치가 광축 방향으로 직진 안내되는 광축 방향에서의 렌즈 그룹(상기 실시예에서의 줌 렌즈의 제 2 렌즈 그룹(LG2)과 제 3 렌즈 그룹(LG3))의 위치에 관계없이 변경되기 때문에, 캠 링(31)의 크기를 증가시키지 않고서도 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)과 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)이 서로 교차되는 것을 회피하면서 캠 링(31)의 내주면에 형성될 수 있다.

제 2 렌즈 그룹(LG2)을 이동시키는 후방 캠 종동자(CF2)와 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 이동시키는 전방 캠 종동자(CF3)는 각각, 상기와 같이 전후 관계가 역으로 위치되도록 대응하는 후방 내측 캠 홈(CG2)과 대응하는 전방 내측 캠 홈(CG3)에 결합되기 때문에, 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)와 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)의 이러한 배치 및 조립 구조에 다양한 설계 아이디어가 부가되어 있다. 구체적으로는, 3 개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)의 링부(35b)로부터 후방으로 돌출하는 3개 한 세트의 후방 돌출편(35c)의 외주면상에 형성되고, 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)는 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)의 링부(36b)로부터 전방으로 돌출하는 6개의 전방 돌출편(36c) 중의 3개의 전방 돌출편(36c)의 외주면상에 형성되어 있다. 또한, 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)는 3개 한 세트의 후방 돌출편(35c)과 일체로 형성되어 있다. 또한, 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)는 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)과는 별개 부재이고, 6개의 전방 돌출편(36c) 중의 대응하는 3개의 전방 돌출편(36c)의 전방 단부 부근에는 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)가 삽입되어 고정되는 종동자 장착 구멍(36v)(도 11 참고)이 설치되어 있다.

제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)에 있어 서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 지지하는 링부(35b)와 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 지지하는 링부(36b) 사이의 광축 방향의 위치 관계는 변경될 수 없는 반면에, 광축 방향으로 서로에 대해 미끄럼이동가능한 3개 한 세트의 후방 돌출편(35c)과 6개의 전방 돌출편(36c) 중의 3개의 특정 전방 돌출편에 각각 설치된 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)와 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3) 사이의 광축 방향의 위치 관계는, 서로 간섭하는 일 없이 자유롭게 변경될 수 있다. 따라서, 3개 한 세트의 캠 종동자(CF2)와 3개 한 세트의 캠 종동자(CF3)는 간섭하지 않고서 (광축 방향으로 위치가 변경된)3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)과 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)에 각각 결합될 수 있다. 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)와 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3) 사이의 광축 방향에서의 위치들 사이의 위치 관계는 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)과 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)의 캠 궤적에 의해 결정되고, 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)는 캠 링(31) 안에서 언제나 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)가 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)의 전방에 위치하는 것은 아니다. 예를 들면, 줌 렌즈(10)가 수납 상태에 있는 도 26에 도시된 상태와 줌 렌즈(10)가 텔레단에 있는 도 28에 도시된 상태에서는, 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)가 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)과 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3) 사이의 위치 관계에 대응하도록 광축 방향으로 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)의 전방에 위치되어 있는 반면에, 줌 렌즈(10)가 와이드단에 있는 도 26에 도시된 상태에서는, 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)가 광축 방향으로 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)의 전방에 위치되어 있다.

줌 렌즈(10)를 조립하는 동안 캠 링(31)에 대한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)의 설치 방식은 이하에서 설명한다. 먼저, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)에는 제 2 렌즈 프레임(40)을 설치하고, 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)에는 셔터 블록(41) 및 제 3 렌즈 프레임(42)을 설치한다. 그 다음에, 3개 한 세트의 후방 돌출편(35c)과 6개 한 세트의 전방 돌출편(36c)이 서로 결합되어서 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)을 유닛화한다(도 7 참고). 이와같이 유닛화된 상태에서, 3개 한 세트의 후방 돌출편(35c)과 6개 한 세트의 전방 돌출편(36c)의 미끄럼이동가능한 결합상태로 인해 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)이 서로에 대해 광축 방향으로 직진 안내된다. 계속하여, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)의 유닛을 캠 링(31)의 후방 단부측에서 캠 링(31) 속으로 삽입한다. 이 삽입 단계에서는, 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)가 아직 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)에 장착되어 있지 않다. 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)는, 캠 링(31)의 후방 단부면에 형성되어 있는 각각의 개구부를 통하여 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2) 속으로 각각 삽입된다. 계속하여, 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)가 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)의 렌즈 배럴 조립 영역(CG2-4)으로 들어가도록 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)을 일체화된 유닛으로서 캠 링(31) 속으로 전방으로 눌러 넣는다. 그 결과, 도 29에 도시된 바와 같이, 6개의 전방 돌출편(36c) 중의 3개에 형성되어 있는 3개의 종동자 장착 구멍(36v)이, 캠 링(31)의 3개 한 세트의 절결부 (31v)를 통하여 캠 링(31)으로부터 반경방향 바깥쪽으로 노출된다. 이 단계에서, 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)가 3개 한 세트의 절결부(31v)를 통하여 3개의 종동자 장착 구멍(36v)에 각각 설치된다. 계속하여, 캠 링(31)을 렌즈 배럴 전진 방향(도 29에서 보았을 때 오른쪽 방향)으로 약간 회전시키면, 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)와 제 2 렌즈 그룹(LG2)(렌즈 배럴 조립 영역(CG2-4)과 각 후방 내측 캠 홈(CG2) 내의 수납 영역(CG2-1)을 연결하는 경사면)의 관계로 인해, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)이 일체로 후방으로 약간 이동하게 되고, 이와 동시에 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)가 3개 한 세트의 절결부(31v)로부터 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)의 개구부 속으로 각각 이동하게 된다. 그 이후에는, 도 25에 도시된 위치(수납 위치)까지 캠 링(31)을 회전시키면, 3개 한 세트의 후방 캠 종동자(CF2)는 3개 한 세트의 후방 내측 캠 홈(CG2)의 개구부로부터 멀어지게 이동하여 수납 영역(CG2-1)에 도달하고 3개 한 세트의 전방 캠 종동자(CF3)는 3개 한 세트의 전방 내측 캠 홈(CG3)의 개구부로부터 멀어지게 이동하여 수납 영역(CG3-1)에 도달하여, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(35)과 제 3 렌즈 그룹 이동 프레임(36)이 캠 링(31)에 의해 지지된다.

줌 렌즈(10)의 상기 서술된 캠 기구에 의해 광축 방향으로 이동되는 제 1 렌즈 그룹(LG1), 제 2 렌즈 그룹(LG2)과 제 3 렌즈 그룹(LG3) 중에서, 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 공기 간격은 도 1에 도시된 바와 같이 줌 렌즈(10)의 와이드단에서 최소이다. 보다 상세하게는, 비록 각각의 외부 캠 홈(CG1)에서 촬영 영역(주밍 영역) 중 와이드단 위치(W) 근방의 한 부분(제 1 부분) 과 각각의 내부 후방 캠 홈(CG2)에서 촬영 영역(주밍 영역) 중 와이드단(W) 근방의 한 부분(제 2 부분) 양자는 광축 방향의 전방을 향하는 방향으로 경사져 뻗어 있으므로 이들 제 1 및 제 2 부분은 텔레단 위치(T)로부터 멀리 뻗어있고, 제 2 렌즈 그룹(LG2)은 상기 언급한 제 2 부분의 경사도가 상기 언급한 제 1 부분 보다 더 크기 때문에 그들 각각의 와이드단 위치에 접근함에 따라 제 1 렌즈 그룹(LG1)에 점차 접근한다. 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2) 각각이 이 와이드단 위치에 있을 때 그들 각각의 위치에 최접근하여 위치하고 있으므로, 서로 그 이상 접근시킬 수 없다. 종래의 캠 기구와 같은 방식으로, 줌 렌즈 시스템의 와이드단에서 소정의 위치를 벗어나 각각의 대응하는 캠 종동자가 이동되게 하는, 오버 와이드 영역의 와이드단 위치에 캠 링(31)의 각각의 캠 홈(CG1, CG2 및 CG2)에 설치하면, 줌 렌즈의 와이드단에서 캠 링(31)의 정지 위치가 최초 정지 위치보다 약간의 어긋남이 발생했을 경우에, 서로 가까운 곳까지 접근하고 있는 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 당해 오버 와이드 영역에 의해 서로 접근 방향으로 더욱 이동되어 접촉(충돌)해버릴 우려가 있다.

본 실시 형태의 캠 기구에서는, 각각의 캠 링(31)의 캠 홈(CG1, CG2 및 CG3)에, 와이드단 유지 영역(줌 단 정지 영역/리드 홈부)(CG1-W, CG2-W 및 CG3-W)을 각각 설치함으로써, 이러한 불량을 피하고 있다. 도 22 및 도 31에 도시한 바와 같이, 와이드단 유지 영역(CG1-W, CG2-W 및 CG3-W)은 각각, 설계상의 와이드단 위치(W)를 수납 영역(CG1-1, CG2-1 또는 CG3-1)측으로 뻗어있는 대응하는 캠 홈의 일부 영역으로서 형성되어 있고, 와이드단 유지 영역(CG1-W, CG2-W 및 CG3-W)의 궤적은 동일하다. 각각의 와이드단 유지 영역(CG1-W, CG2-W 및 CG3-W)은 각각의 관통 슬롯(30e)의 제 2 리드 홈부(30e-3)와 같은 경사각과 동일한 각도로 직선 모양으로 경사져 있다. 보다 상세하게는, 줌 렌즈(10)의 인출 동작시나 수납 동작시에 있어서, 각각의 관통 슬롯(30e)의 제 2 리드 슬롯부(30e-3) 내에서의 각각의 롤러 종동자(32)의 회전 방향(도 15 내지 도 18에서 보았을 때 좌측 방향)은 대응하는 캠 홈(CG1, CG2 또는 CG3) 내에서의 각각의 캠 종동자(CF1, CF2 및 CF3)의 회전 방향(도 26 내지 도 30에서 보았을 때 우측 방향)과 반대이다. 그 때문에, 와이드단 유지 영역(CG1-W, CG2-W 및 CG3-W)과 각각의 관통 슬롯(3Oe)의 제 2 리드 슬롯부(3Oe-3)는 외관상 같은 방향으로 경사져 뻗어있지만(도 13, 도 21 및 도 30 참조), 각각의 와이드단 유지 영역(CG1-W, CG2-W 및 CG3-W)과 각각의 관통 슬롯(3Oe)의 제 2 리드 슬롯부(3Oe-3)는 각각의 캠 종동자(32)와 각각의 캠 종동자(CF1, CF2 및 CF3)의 회전 방향에 대하여 동일한 경사각 만큼 대향 방향으로 실질적으로 뻗어있다.

각각의 캠 종동자(CF1, CF2 및 CF3)가 대응하는 캠 홈(CG1, CG2 또는 CG3) 내에서 와이드단 위치(W)와 텔레단 위치(T) 사이의 촬영 영역(주밍 영역)에 위치할 때, 각각의 롤러 종동자(32)는 대응하는 관통 슬롯(30e)의 제 2 리드 슬롯부(30e-3) 내에 위치하고 있다. 줌 렌즈(10) 전체의 동작 설명은 상기 설명한 바와 같이, 각각의 롤러 종동자(32)가 대응하는 관통 슬롯(30e)의 제 2 리드 슬롯부(30e-3) 내에 위치할 때에는, 헬리코이드 링(25)과 제 3 외부 배럴(26)은 각각, 광축 방향으로 이동하지 않는 각각의 축방향으로 고정된 위치에서 회전한다. 즉, 와이드단과 텔레단 사이의 촬영 준비 상태에서는, 캠 링(31)은 3개 한 세트의 관통 슬롯(30e) 의 제 2 리드 슬롯부(30e-3)의 궤적을 따라, 제 1 직진 안내 링(30)에 대해 회전하면서 광축 방향으로 이동된다. 더욱이, 각각의 관통 슬롯(30e)의 제 2 리드 슬롯부(30e-3)와 동일한 경사각으로 역방향으로 경사진 와이드단 유지 영역(CG1-W, CG2-W 및 CG3-W) 각각은 캠 링(31)이 광축(Z1)을 중심으로 회전하는 경우 캠 링(31)의 동작에 의해 광축 방향으로 각각의 캠 종동자(CF1, CF2, 및 CF3)의 이동을 오프셋시킴으로써 각각의 캠 종동자(CF1, CF2 및 CF3)를 광축 방향으로 이동시키지 않도록 기능한다. 따라서, 캠 링(31)의 정지 위치가 줌 렌즈의 와이드단에서 최초 정지 위치보다 약간 벗어나서 각각의 캠 종동자(CF1, CF2 및 CF3)가 대응하는 와이드단 유지 영역(CG1-W, CG2-W 및 CG3-W)에 들어갔을 때, 제 1 렌즈 그룹(LG1), 제 2 렌즈 그룹(LG2) 및 제 3 렌즈 그룹(LG3)이 각각 광축 방향으로 이동하지 않는다. 결국, 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 서로 접촉할 우려가 없다.

와이드단 유지 영역(CG1-W, CG2-W 및 CG3-W)의 작용을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 와이드단 유지 영역(CG1-W, CG2-W 및 CG3-W)의 일단부와 타단부에 각각의 캠 종동자(CF1, CF2 및 CF3)(엄밀하게는, 각각의 캠 종동자의 중심)가 위치할 때의 줌 렌즈(10)의 길이방향 단면을 도 32에 도시한다. 촬영 광축(Z1)으로부터 줌 렌즈(10)의 상반 단면이 도 21, 도 22, 도 3O 및 도 31에 도시된 대응하는 소정의 와이드단 위치(Wide-A)에 각각의 캠 종동자(CF1, CF2 및 CF3)가 위치할 때의 상태를 도시하고 있고, 촬영 광축(Z1)으로부터 줌 렌즈(10)의 하반 단면이 대응하는 와이드단 유지 영역(CG1-W, CG2-W 및 CG3-W) 중 대응하는 캠 홈(CG1, CG2 및 CG3)의 수납 영역 근처에 각각의 캠 종동자(CF1, CF2 및 CF3)가 위치할 때의 캠 링(31)의 또 다른 상태를 도시하고 있다. 도 32에 도시된 줌 렌즈(10)의 상반 단면과 하반 단면의 대비로부터 알 수 있는 바와 같이, 광축 방향에 있는 캠 링(31)의 위치가 도 32에 도시된 줌 렌즈(10)의 상반 단면과 하반 단면 사이에서 약간량 변동(엄밀하게는 캠 링(21)이 회전하면서 광축 방향으로 약간량 이동)하고 있는 것에 대해, 제 1 렌즈 그룹(LG1), 제 2 렌즈 그룹(LG2) 및 제 3 렌즈 그룹(LG3)은 와이드단 유지 영역(CG1-W, CG2-W 및 CG3-W)의 상기 설명한 작용에 의해 광축 방향으로 이동하고 있지 않고, 줌 렌즈(10)의 와이드단에서 제 1 렌즈 그룹(LG1), 제 2 렌즈 그룹(LG2) 및 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 위치 관계가 유지(변경되지 않음)되어 있다.

상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 설명된 줌 렌즈(10)에 합치된 캠 기구에 의하면, 줌 렌즈의 와이드단에서 캠 링(31)의 정지 위치에서의 위치 오차(여유)의 범위를 고려해도, 줌 렌즈(10)의 와이드단에 있어서 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 서로 한계까지 접근시킬 수 있다. 줌 렌즈(10)의 촬영 광학계가 콤팩트하고 소형이면서, 줌 렌즈(10)의 보다 한 층의 줌 비가 가능해지고 있다. 구체적으로는, 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 최소 간격이 줌 렌즈(10)의 상기 설명된 실시형태보다 클 경우에 비하여, 제 1 렌즈 그룹(LG1)의 작은 직경화가 가능하게 되어 있다. 또한, 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 간격이 최소화될 수 있으므로, 줌 렌즈(10)의 길이의 최소화도 달성된다.

이상, 상기 설명된 줌 렌즈(10)의 실시형태에 근거해 설명했지만, 본 발명은 이 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 상기 설명된 실시형태의 줌 렌 즈는 줌 렌즈의 와이드단에서 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 서로 그 각각의 최접근위치에 위치되지만, 본 발명은 줌 렌즈의 텔레단에서 2개의 광학 요소가 서로에게 그 각각의 최접근위치에 위치하는 상이한 타입의 줌 렌즈에도 적용이 가능하다. 이 경우, 상기 설명된 실시형태의 캠 기구의 각각의 와이드단 유지 영역(CG1-W, CG2-W 및 CG3-W)과 마찬가지 방식으로, 캠 링의 각각의 캠 홈(각각의 캠 홈(CG1, CG2, 및 CG3))은 캠 링이 회전해도 대응하는 광학 요소를 텔레단 위치에서 유지시키기 위하여 텔레단 유지 영역(줌 단 정지 영역)을 대응하는 캠 홈의 텔레단 측 위치에 보다 접근시킨 일단부에 제공될 필요가 있다.

각각의 와이드단 유지 영역(CG1-W,CG2-W 및 CG3-W)은 상기 설명된 줌 렌즈의 각각의 관통 슬롯(30e)의 제 2 리드 슬롯부(30e-3)의 경사각도와 동일한 각도로 직선 모양으로 경사져 뻗어있는 리드 홈부로 형성되지만; 줌 역에 있어서 캠 링이 비선형의 궤적으로 광축 방향에서 이동하는 상이한 타입의 줌 렌즈에서는, 캠 링에서의 각각의 캠 홈의 줌 단 정지 영역(와이드단 유지 영역 혹은 텔레단 유지 영역 중 하나)이 비선형의 궤적을 갖도록 대응하여 형성된다.

또한 줌 렌즈의 상기 도시한 실시예에서는 줌 렌즈(10)의 와이드단과 텔레단의 사이의 촬영 영역(주밍 영역)에 있어서 캠 링(31)은 회전하면서 광축 방향에 이동되도록 구동되지만, 줌 렌즈의 와이드단과 텔레단 사이의 촬영 영역(주밍 영역)에서 캠 링이 광축 방향에서 고정된 위치에서 회전하는 상이한 타입의 캠 링을 대비한 캠 기구에도, 본 발명은 적용가능하다. 이 경우, 캠 링에서의 각각의 캠 홈의 줌 단 정지 영역은 촬영 광축을 중심으로 하는 캠 링의 원주방향으로 뻗어있는 원주방향 홈부(광축 방향으로 이동력의 임의의 성분을 포함하지 않는)로서 형성된다.

본 발명의 기술 사상 및 기술 영역의 범위내에서 본 명세서에 기술된 본 발명의 실시예에 다양한 변경이 이루어질 수 있다. 본 명세서에 포함된 모든 사항은 예시적인 것이며 본 발명의 기술 영역을 제한하는 것이 아니다.

이상의 본 발명에 의하면, 캠 링의 캠 홈에 의해 광학 요소를 광축 방향으로 이동시키는 줌 렌즈의 캠 기구에 있어서, 광학 요소의 가동 영역의 자유도가 향상하고, 더욱이 줌 시스템의 높은 줌 비나 소형화를 달성할 수 있다.

Claims

상이한 기초 캠 궤적을 갖는 복수의 캠 홈(CG1, CG2 및 CG3)를 포함하는 캠 링(31),

상기 복수의 캠 홈내에 각각 결합되는 복수의 캠 종동자(CF1, CF2 및 CF3)를 포함하고, 광축 방향으로 직진 안내되는 복수의 이동 프레임(35, 36 및 37), 및

줌 단 정지 영역(CG1-W, CG2-W 또는 CG3-W),

를 포함하고 있고,

상기 캠 홈은 상기 캠 링의 내주면과 외주면 중 적어도 하나에 형성되어 있고,

상기 복수의 캠 홈의 각각은 상기 캠 링의 회전에 따라 상기 광축 방향에 있어서의 와이드단 위치와 텔레단 위치 사이에서 상기 복수의 이동 프레임 중 대응하는 하나의 프레임을 이동시키기 위한 주밍 영역을 포함하고 있고, 그리고

상기 줌 단 정지 영역(CG1-W, CG2-W 또는 CG3-W)은 상기 주밍 영역의 일단부에 연통가능하게 연결되어, 상기 캠 링이 상기 줌 단 정지 영역 내에서 회전할 때 상기 와이드단 위치 또는 상기 텔레단 위치로부터 상기 광축 방향으로 상기 대응하는 하나의 이동 프레임이 이동하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈의 캠 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 캠 링을 회전시키기 위하여 회전력을 상기 캠 링에 가하는 적어도 하나의 회전 구동 부재(25 및 26); 및

상기 복수의 캠 종동자가 각각 상기 주밍 영역에 있을 때 상기 회전 구동 부재에 의해 상기 캠 링에 가해진 상기 회전력에 의하여 상기 캠 링을 회전시키면서 상기 광축 방향으로 이동시키는 회전/축 이동 구동 기구(30e-3 및 32),

를 더 포함하고 있고, 그리고

상기 줌 단 정지 영역은 상기 회전/축 이동 구동 기구에 의해 이동되는 상기 광축 방향에 있어서의 상기 캠 링의 이동량을 오프셋한 이동량만큼 상기 이동 프레임이 각각 이동하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈의 캠 기구.
제 2 항에 있어서,

상기 캠 링 주위에 위치된 직진 안내 링(30), 및

리드 홈에 결합되는 상기 캠 링의 외주면에 형성된 종동자(32),

를 더 포함하고 있고,

상기 직진 안내 링은 상기 광축 방향으로 직진 안내되고 상기 광축 방향에서 상기 캠 링과 함께 이동하고,

상기 회전/축 이동 구동 기구는 상기 직진 안내 링의 상기 광축 방향과 원주 방향 양 방향에 대하여 경사진 방향으로 경사져 뻗도록 상기 직진 안내 링에 형성된 리드 홈(30e-3)을 포함하고, 그리고

상기 줌 단 정지 영역은 상기 종동자의 이동 방향에 대하여 상기 직진 안내 링의 상기 리드 홈의 경사 방향에 반대 방향으로 경사져 뻗어있는 리드 홈 영역으로서 형성되고, 상기 리드 홈 영역의 경사각은 상기 직진 안내 링의 상기 리드 홈과 동일한 것을 특징으로 하는 줌 렌즈의 캠 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 캠 홈 중에서 적어도 하나의 캠 홈과 적어도 다른 하나의 캠 홈은 각각 상기 캠 링의 상기 내주면과 외주면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈의 캠 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 이동 프레임은 상기 줌 렌즈의 촬영 광학 시스템의 복수의 광학 요소(LG1, LG2 및 LG3)를 각각 지지하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈의 캠 기구.
제 2 항에 있어서,

상기 회전 구동 부재는 상기 광축을 중심으로 회전 구동되는 헬리코이드 링(25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈의 캠 기구.
상이한 기초 캠 궤적을 구비하도록 상기 캠 링의 외주면과 내주면에 각각 형성된 외부 캠 홈(CG1)과 내부 캠 홈(CG2)을 포함하는 캠 링(31),

상기 외부 캠 홈과 상기 내부 캠 홈에 각각 결합되는 2개의 캠 종동자(CF1 및 CF2)를 포함하며, 광축 방향으로 서로 인접한 2개의 렌즈 그룹(LG1 및 LG2)을 유지하고, 그리고 상기 광축 방향으로 직진 안내되는 2개의 이동 렌즈 프레임(35, 36 및 37), 및

줌 단 정지 영역(CG1-W 또는 CG2-W),

를 포함하고 있고,

상기 외부 캠 홈과 상기 내부 캠 홈은 상기 캠 링의 회전에 따라 상기 광축 방향에 있어서의 와이드단 위치와 텔레단 위치 사이에서 상기 이동 프레임 중 대응하는 하나의 프레임을 이동시키기 위한 주밍 영역을 포함하고 있고, 그리고

상기 줌 단 정지 영역(CG1-W 또는 CG2-W)은 상기 주밍 영역의 일단부에 연통가능하게 연결되어, 상기 캠 링이 상기 줌 단 정지 영역 내에서 회전할 때 상기 와이드단 위치 또는 상기 텔레단 위치로부터 상기 광축 방향으로 상기 2개의 이동 프레임 중 상기 대응하는 하나의 프레임이 이동하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 줌 렌즈의 캠 기구.