KR20080028738A

KR20080028738A - 촬상렌즈 신장장치 및 그 조립방법

Info

Publication number: KR20080028738A
Application number: KR1020067027651A
Authority: KR
Inventors: 토시유키 요시다; 타미오 니시노
Original assignee: 마일스톤 가부시키가이샤; 도, 사토시
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2008-04-01
Also published as: JP3813167B1; US7616388B2; EP1887397A1; WO2007122748A1; KR100855730B1; US20080291549A1; EP1887397A4; JP2008309812A; CN101124503A; CN100545690C

Abstract

박형이며, 또한 통상 촬영모드와 매크로 촬영모드의 절환 조작을 반복하여도 구성부재의 마모가 생기기 어려운 촬상렌즈 신장장치를 개시한다. 홀더(70)에 대하여 렌즈유지체(80)를 회전시킴으로써 렌즈유지체를 왕복이동시켜, 렌즈유지체에 조립되어 있는 촬상렌즈를 시장시킬 수 있다. 이 왕복이동은 캠기구에 의해 행해진다. 홀더는 렌즈유지체와 습동 결합하여 렌즈유지체를 유지한다. 누름커버(10)와 홀더 사이에 스페이서(20), 마이크로 코일 스프링 세트(130) 및 렌즈유지체가 끼워지고, 누름커버와 홀더가 각각의 교합부에 의해 결합됨으로써 일체화된 촬상렌즈 신장장치로서 조립된다. 스페이서와 렌즈유지체를 연결구멍(22)과 연결봉(60)에 의해 일체화 하고, 렌즈유지체와 스페이서를 동시에 동일량 회전하는 구성으로 하여 스프링수단와 스페이서의 접촉부분의 마모를 회피한다.

Description

촬상렌즈 신장장치 및 그 조립방법 {IMAGE CAPTURE LENS FEEDING DEVICE AND METHOD OF ASSEMBLY OF SAME}

본 발명은 광학계기기에 취부되어 있는 촬상렌즈를 촬상면의 수직방향으로 이동시키기 위한 촬상렌즈 신장장치(extension device)에 관한 것이며, 특히 통상 촬영모드와 매크로(macro) 촬영모드의 절환기구를 구비하며, 박형이면서 구성부재의 내마모성이 우수한 촬상렌즈 신장장치 및 그 조립방법에 관한 것이다.

촬상소자로서 CCD(Charge Coupled Devices) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)를 이용하는 종래의 광학계기기에 있어서, 예를 들면, 부품수가 적고 소형으로, 촬영모드 절환 조작을 위한 회전 동작량을 적어지도록 하여 조작성을 향상시키는 것을 목적으로 한 매크로 촬영용 렌즈 신장장치가 개시되어 있다(특허문헌 1 참조). 이 매크로 촬영용 렌즈 신장장치는 촬상소자가 조립된 홀더, 촬상렌즈의 흔들림(덜거덕 거림)을 방지하기 위한 탄성체, 신장링크, 촬상렌즈를 구성하는 렌즈군을 내장하는 경통 및 조작노브를 구비하여 구성되어 있다.

이 매크로 촬영용 렌즈 신장장치에서, 통상 촬영과 매크로 촬영과의 상호 촬영모드 절환은 신장링크를 조작용 노브와 일체로 회전시킴으로써 홀더의 다조 암나사와 신장링크의 다조 수나사의 나사 결합에 의해 신장링크를 광축방향으로 진퇴시 킴으로써 행한다. 경통에 내장된 촬상렌즈의 초점조정은 신장링크의 초점 조정용 암나사와 경통의 초점 조정용 수나사를 이용하여 행한다.

또, 다른 예로서, 촬상렌즈의 초점 조정과 촬영모드 절환을 행하는 렌즈 조정기구를 구비하여, 간단한 구성과 동시에 소형화되고 저렴한 렌즈 조정장치가 개시되어 있다(특허문헌 2 참조). 이 렌즈 조정장치는 고정경통과 렌즈경틀에 각각 캠부를 가지고, 이 렌즈경틀의 캠부와 접합되는 캠부를 일단에 가지며 고정경통의 캠부와 접합하는 캠부를 타단에 가지는 조정링크를 구비하며, 조정레버를 회전시킴으로써 렌즈경틀이 광축을 따라서 전후로 이동하여 통상 촬영모드와 매크로 촬영모드의 절환이 가능한 기능을 구비하고 있다.

또, 상술의 렌즈 조정장치와 동일하게 캠 기구를 이용하여 렌즈의 신장기구를 형성하는 예로서, 렌즈의 광축 틀어짐을 일으키지 않고 조립시의 핀트 조정이 가능한 핀트 조정기구가 개시되어 있다(특허문헌 3 참조). 이 핀트 조정기구에 의하면, 핀트 조정시에 신장부재를 회전시켜 그 위치를 조정함으로써 핀트 조정 기능이 이루어지도록 구성되어 있다. 이 때문에 신장부재를 핀트 조정을 위해 회전시켜도 이 회전량에 대응하여 광축을 따라 렌즈가 이동하므로 편심 등에 의한 광축 틀어짐이 발생하지 않는다.

특허문헌 1 : 특개 2003-337279호 공보

특허문헌 2 : 특개평 10-170809호 공보

특허문헌 3 : 실개평 03-33421호 공보

그러나, 상술의 매크로 촬영용 렌즈 신장장치는 다조 나사가 이용되고 있어, 이 다조 나사 부분의 나사가 나아가는 방향으로 평행한 방향의 두께(이후, "나사 길이"라고 한다)를 충분히 확보하지 않으면 안되므로 이 방향에 대하여 장치를 박형화하는 것이 어렵다. 왜냐하면, 다조 나사의 나사 길이가 충분하게 확보되지 않으면, 필요로 하는 가공 정도를 유지하면서 금형을 형성하는 것이 곤란하기 때문이다. 그 외, 금형에 의해 형성된 암나사에 수나사를 삽합시켜(이후, "나사결합"이라고 한다) 촬상렌즈를 이동시키는 경우에 있어서도 나사 길이가 짧으면 나사 결합 부분의 흔들림(덜거덕거림)을 작게 억제하는 것이 어렵다.

예를 들면, 휴대전화기 등에 조립된 촬상렌즈에 있어서, 20°정도의 회전으로 0.16mm 정도의 이동이 필요한 경우에 나사 방식을 이용하여 이를 실현하게 되면, 나사의 리드각이 7°인 것이 구해져 4조 나사방식으로 한 경우, 나사산의 간격(피치)를 0.72mm로 설정하는 것이 필요하다. 이 경우, 나사 길이로서는 360°회전하여 얻을 수 있는 이동량인 2.88mm(=0.72mm×4) 정도가 부품 가공의 용이성 및 나사의 안정성 때문에 필요하게 된다. 이와 같이, 나사 방식에 의해 신장기구를 구성하기 위해서는 나사 길이를 일정 이상의 길이로 확보할 필요가 생긴다. 따라서, 나사가 나아가는 방향으로 평행한 방향에 대하여 장치를 박형화 할 수 없으며, 결과적으로 장치의 소형화가 곤란하게 된다.

또, 상술의 렌즈 조정장치에서는, 렌즈경틀을 회전시킴으로써 이 렌즈경틀을 광축을 따라서 전후로 이동시키기 때문에, 조정링크가 렌즈경틀의 삽합부로 삽합되어 있고, 동시에 렌즈경틀이 회전량에 비례해서 왕복 이동하도록 코일 스프링에 의해 압력이 가해져 있다.

여기서는, 코일 스프링이 직접 렌즈경틀에 닿아 취부되어 있기 때문에, 코일 스프링과 렌즈경틀의 접촉부가 선접촉 또는 점접촉 상태로 되어 있다. 코일 스프링과 렌즈경틀의 접촉부는 코일 스프링과 렌즈경틀이 렌즈경틀의 회전에 의해 맞스치는 부분이고, 이 때문에 접촉부분이 장기적 사용에 의해 쉽게 마모된다고 하는 문제가 있다. 즉, 이 마모에 의해 렌즈경틀의 파손, 또는 렌즈경틀이 회전함에 따른 왕복이동 동작에 불량이 발생하여 안정한 초점 조정과 매크로 조절에 지장이 생긴다. 또, 코일 스프링과 렌즈경틀의 맞스치는 것에 의해 생기는 이들 구성부재의 유리편이 촬상면에 떨어져 화상에 노이즈가 발생하는 원인이 된다.

또, 렌즈경틀은 고정원통에 삽입되어 고정원통을 따라서 렌즈경틀이 이동하는 구성이다. 이 구성에서는 렌즈경틀과 고정원통이 삽합되는 원통부분만으로 광축의 안정 확보를 이룬다. 그러나, 렌즈경틀과 고정원통이 삽합되는 부분의 길이를 충분하게 확보하지 않으면, 촬상렌즈의 광축을 변동시키지 않고 렌즈경틀을 이동시키는 것이 어렵게 된다. 즉, 렌즈경틀이 고정원통에 삽합되어 있는 부분의 길이가 짧은 만큼 렌즈경틀과 고정원통과의 극간에 기인하는 렌즈경틀의 덜거덕거림 정도가 커지게 되어 렌즈경틀을 이동시키는 때에, 렌즈경틀에 조립되어 있는 촬상렌즈의 광축 틀어짐이 커지게 된다.

이 렌즈 조정장치의 두께에는 렌즈경틀이 고정원통에 삽합되어 있는 부분의 길이 외에 렌즈경틀 및 조정링크의 두께가 더해진다. 따라서, 렌즈경틀과 고정원통이 삽합되는 부분의 길이를 충분하게 확보하면, 결과적으로 장치 전체의 두께를 얇게 할 수 없고, 박형화를 실현하는 것이 곤란하게 된다.

상술의 핀트 조정기구에서는 신장부재에 설치된 복수의 캠의 높이를 정확하게 자를 필요가 있다. 복수의 캠의 높이에 차이가 있으면, 렌즈의 광축이 본래의 위치로부터 경사지는 문제가 생긴다. 또, 판스프링을 이용하여 신장부재 등을 촬상면이 설치되어 있는 카메라 본체측에 항시 압접시켜 놓기 위한 가압 스프링 등의 부재가 필요하고, 이 가압 스프링과 판스프링과는 점 또는 선접촉하는 구성이다. 이 때문에, 가압 스프링과 판스프링의 접촉부는 렌즈경통의 회전에 의해 맞스치는 부분이고, 이 때문에 접촉부분이 장기적 사용에 의해 쉽게 마모된다. 따라서, 상술의 매크로 촬영용 렌즈 신장장치와 동일하게 이 마모에 의해 렌즈경통이 회전함에 따라 왕복이동 동작에 불량이 발생하여 안정한 초점 조정과 매크로 조절에 지장이 생기고, 또 화상에 노이즈가 발생할 가능성이 있다.

본 발명은 상술의 사정을 감안하여 안출한 것으로, 통상 촬영모드와 매크로 촬영모드의 절환이 가능하고, 박형이면서 동시에 통상 촬영모드와 매크로 촬영모드의 절환 조작을 반복하여도 구성부재의 마모가 생기기 어려운 촬상렌즈 신장장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

여기서, 촬상렌즈 신장장치의 두께는 광의 입사단으로부터 출사단까지의 촬상렌즈의 광축방향을 따른 길이를 가리키고, 이 길이가 짧은 것을 박형이라고 한다. 촬상렌즈 신장장치의 박형화를 도모하기 위해서는 촬상렌즈의 광학길이가 짧게 되도록 설계하는 것에 더해서 이 촬상렌즈를 지지하는 신장기구 부분의 박형화를 도모할 필요가 있다. 즉, 본 발명은 신장기구 부분의 박형화를 도모한 촬상렌즈 신장장치를 제공하는 것이 목적이다.

상술의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 요지에 의하면, 이하 구성의 촬상렌즈 신장장치가 제공된다. 즉, 본 발명의 촬상렌즈 신장장치는, 렌즈유지체와, 홀더와, 캠기구와, 누름커버와, 스페이서와, 스프링수단을 구비하고 있다.

렌즈유지체는 촬상렌즈를 구성하는 렌즈군과, 렌즈군을 그 렌즈군의 광축과 회전축을 일치시켜 구비하고 있고, 그 회전축을 따라 회전하면서 왕복이동 하는 것이 가능하다. 홀더는 렌즈유지체와 습동 결합하여 렌즈유지체를 유지하며, 중심부분에 촬상렌즈의 투과광이 통과하는 창을 구비하고 있다. 캠기구는 렌즈유지체에 마련되어 있는 제 1 캠수단 및 홀더에 마련되어 있고 제 1 캠수단에 대하여 상대적으로 미끄러지는 제 2 캠수단으로 구성된다. 누름커버는 홀더와 결합 가능하게 형성되어 있어, 누름 커버와 홀더가 결합됨으로써 본 발명의 촬상렌즈 신장장치가 일체화된다.

스페이서는 렌즈유지체와 일체적으로 회전축의 주위로 회전하고, 누름커버와 면접촉하며, 렌즈유지체의 왕복이동을 방해하지 않고 렌즈유지체에 결합되어 있다. 스프링수단은 렌즈유지체와 스페이서 사이에 삽입되어 있고, 제 1 캠수단과 제 2 캠수단을 누름 접촉하는 움직임을 한다.

홀더에 대하여 렌즈유지체를 회전시킴으로써 렌즈유지체를 홀더에 대하여 왕복이동시키는 것이 가능하게 되고, 이에 의해 렌즈유지체에 조립되어 있는 촬상렌즈를 신장시킬 수 있다.

캠기구는 구체적으로는 다음과 같이 구성될 수 있다. 제 1 및 제 2 캠수단을 각각 캠면 및 캠돌기로서 구성하거나, 또는 이와는 반대로 제 1 및 제 2 캠수단을 각각 캠돌기 및 캠면으로 구성한다.

렌즈유지체는 본 발명의 촬상렌즈 신장장치의 조립 공정의 편의를 위하여 렌즈경통과 신장링크를 구비하여 구성하는 것이 좋다. 렌즈경통은 촬상렌즈를 내장하고, 외주부에 일조 수나사가 형성되어 있다. 또 신장링크는 렌즈경통의 외주부에 형성되어 있는 일조 수나사와 나사 결합하는 일조 암나사가 내주부에 형성되어 있다.

렌즈유지체와 스페이서 사이에 삽입된 스프링수단은, 다음의 제 1 부터 제 3 스프링수단에 의해 실현 가능하다. 제 1 스프링수단은 서로 이간되어 배치된 적어도 2개의 마이크로 코일 스프링을 구비하며, 신장링크 또는 스페이서 중 어느 한편에 그 일단을 고정하여 이들 마이크로 코일 스프링이 스페이서를 누르는 구성으로 한다. 제 2 스프링수단은 렌즈경통의 외주를 감싸는 크기의 링크상 파형스프링을 구비하며, 이 링크상 파형스프링을 신장링크의 스프링수단 압접면과 스페이서의 홀더측 면과의 사이에 끼움으로써 구성한다. 제 3 스프링수단은 렌즈경통의 외주를 감싸는 크기의 매크로 코일 스프링을 구비하며, 이 매크로 코일 스프링을 신장링크의 스프링수단 압접면과 스페이서의 홀더측 면과의 사이에 끼움으로써 구성한다.

신장링크는 조작노브를 구비하여 구성하는 것이 바람직하다. 또 렌즈경통에는 렌즈경통을 신장링크에 대하여 회전시키기 위한 공구를 장착하는 것이 가능하도록 홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또, 누름커버와 렌즈유지체와의 사이 및 홀더와 렌즈유지체와의 사이에 각각 습동결합부를 마련함으로써 구성되어, 렌즈유지체가 광축을 유지하면서 이 광축을 따라서 왕복이동 하는 것을 가능하게 하기 위한 광축유지기구를 구비하는 것이 좋다.

본 발명의 촬상렌즈 신장장치의 조립방법은 다음의 제 1 내지 제 4 스텝을 포함하고 있다.

제 1 스텝은 렌즈경통과 신장링크를 나사 결합시켜, 이 신장링크에 대하여 렌즈경통이 회전 가능인 상태의 고정전 렌즈유지체를 형성하는 스텝이다. 제 2 스텝은 이 고정전 렌즈유지체를 홀더에 습동 결합시키고, 촬상렌즈의 상면에 대하여 한 번 이격된 위치 또는 한 번 가까운 위치 중 어느 한편의 위치로 반고정하는 스텝이다. 제 3 스텝은 렌즈경통을 신장링크에 대하여 회전시킴으로써 촬상렌즈에 의한 상이 상면에 결상하도록 핀트 조정하는 스텝이다. 제 4 스텝은 이 핀트 조정이 수료한 상태에서 렌즈경통과 신장링크를 접착 고정하여 렌즈유지체를 형성하는 스텝이다.

발명의 효과

본 발명의 촬상렌즈 신장장치에 의하면, 촬상렌즈를 내장한 렌즈유지체는 홀더와 습동 결합하여 유지되면서, 촬상렌즈의 광축과 회전축을 일치시키고, 이 회전축을 따라서 회전하면서 홀더에 대하여 왕복 이동하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 또, 홀더는 중심부분에 촬상렌즈의 투과광을 통과시키는 창을 구비하고 있어, 촬상면을 구비한 휴대전화기 등의 촬상장치 본체에 고정된다.

이 촬상면에 촬상렌즈의 투과광이 가장 효율 좋게 입사하도록, 즉 촬상면의 중심위치에서 촬상렌즈의 광학축이 교차하도록 홀더가 촬사장치 본체에 고정된다. 따라서, 렌즈유지체가 홀더에 습동하여 광학축에 평행한 방향으로 왕복이동함으로써 촬상면과 촬상렌즈의 주점위치와의 간격을 변화시킬 수 있으므로, 촬상렌즈의 상이 촬상면에 정확하게 형성되도록 촬상면에 대한 촬상렌즈의 주점위치를 조정하는 것이 가능하다. 즉, 촬상면과 촬상렌즈의 주점위치와의 간격을 조정함으로써, 통상 촬영모드와 매크로 촬영모드를 선택하여 상호 설정하는 것이 가능하다.

상술의 렌즈유지체의 홀더에 대한 왕복이동은 캠수단에 의해 실현된다. 즉, 이 왕복이동을 캠수단에 의해 실현하는 구성으로 되어 있기 때문에, 다조 나사에 의해 실현하는 경우에 비하여 렌즈유지체의 광축방향에 평행한 방향의 두께(이후, "렌즈유지체 두께"라고 한다)를 얇게 하는 것이 가능하게 된다.

또, 본 발명의 촬상렌즈 신장장치는 스페이서를 구비한 것이 특징이다. 이 스페이서는 렌즈유지체와 일체적으로 회전축의 주위로 회전하고, 누름커버와 면접촉하며, 또 렌즈유지체의 왕복이동을 방해하지 않고 렌즈유지체에 결합되어 있다. 이 때문에, 렌즈유지체가 홀더에 대하여 회전 이동하는 때에 습동하도록 접촉되어 있는 장소는 이하에 설명하는 바와 같이 면접촉으로 된다.

렌즈유지체가 회전 이동하는 때에 습동 접촉하고 있는 장소는 구체적으로는 스페이서와 누름커버와의 접촉면이다. 즉, 나사수단과 스페이서는 점점촉 또는 선접촉하나, 이 접촉부분은 렌즈유지체와 일체로 회전축의 주위로 회전하는 구성이기 때문에, 습동하는 것이 아니다. 즉, 나사수단을 구성하는 마이크로 코일 스프링, 링크상 파형스프링, 및 매크로 코일 스프링은 어느 것이나 렌즈유지체와 스페이서와의 사이에 삽입되고, 게다가 렌즈유지체와 스페이서는 일체적으로 회전축의 주위로 회전하기 때문에, 렌즈유지체와 스프링수단과 스페이서는 일체로 회전한다.

이 때문에, 렌즈유지체를 홀더에 대하여 왕복이동시킴으로써 통상 촬영모드와 매크로 촬영모드의 절환조작을 반복하여도 구성부재의 마모가 생기기 어렵다.

또, 스프링수단에 의해 제 1 캠수단과 제 2 캠수단를 누름 접촉시킴으로써, 렌즈유지체가 홀더에 대하여 왕복이동 하는 것이 보장된다. 즉, 스프링수단에 의해 제 1 캠수단과 제 2 캠수단이 누름 접촉되지 않으면, 홀더와 렌즈유지체의 습동부의 작은 마찰에 의해 왕복이동이 방해될 가능성이 있다.

렌즈유지체를 외주부에 일조 수나사가 형성되어 있는 렌즈경통과, 내주부에 일조 암나사가 형성되어 있는 신장링크를 구비한 구성으로 함으로써, 다음과 같은 잇점을 얻을 수 있다. 즉, 촬상렌즈 신장장치를 조립함에 있어서, 우선 렌즈유지체가 통상 촬영모드 또는 매크로 촬영모드의 위치로 설정된 상태에서 촬상면에 실상이 형성되도록 핀트 조정을 할 필요가 있다. 이 핀트 조정작업을 신장링크에 대한 렌즈경통을 회전시킴으로써 용이하게 행할 수 있다.

또, 렌즈경통에 렌즈경통을 신장링크에 대하여 회전시키기 의한 공구를 장착하는 것이 가능하도록 홈이 형성되어 있으면, 다음의 이점이 있다. 즉, 렌즈유지체의 두께를 얇게 형성하기 위해서는 신장링크의 암나사가 형성되어 있는 범위에 렌즈경통이 완전히 들어가도록 렌즈경통의 길이를 설정하는 것이 바람직하다. 반대로 이 홈이 형성되어 있지 않으면, 렌즈경통이 신장링크의 내측에 매립되어 버리므로 신장링크에 대하여 회전시키기 위한 공구를 장착하는 것이 어렵다.

또한, 렌즈경통의 신장 동작을 위해 형성된 수나사 및 암사가 일조 나사이므로 수나사와 암나사의 나사 결합 부분을 길게 하지 않아도 렌즈경통과 신장링크 사이의 덜거덕거림을 충분히 작게 억제하는 것이 가능하고, 상술의 핀트 조정작업을 용이하면서도 확실히 수행할 수 있다. 이에 의해 렌즈유지체의 두께를 얇게 하는 것이 가능하다.

렌즈경통의 신장 동작을 위해 형성되어 있는 나사가 일조 나사이므로 렌즈경통의 신장량에 대하여 필요한 회전량이 다조 나사인 경우보다도 많게 된다. 그러나, 신장링크에 대하여 렌즈경통을 회전시켜 핀트 조정을 행하는 것은 촬상렌즈 신장장치의 제조시에 있어서 뿐이다. 따라서, 렌즈경통의 신장량에 대하여 필요한 회전량이 많아도 사실상 아무런 문제도 되지 않는다.

또, 렌즈경통에 홈이 형성되어 있으므로 상술의 제 1 내지 제 4 스텝을 포함하는 본 발명의 촬상렌즈 신장장치의 조립방법을 실현하는 것이 가능하게 된다. 즉, 제 3 스텝에 있어서 렌즈경통을 신장링크에 대하여 회전시키는 작업을 행하는 시점에서 렌즈경통은 신장링크의 내부에 거의 그 전체가 매립되어 버린 상태로 되어 있다. 이와 같이 설계하지 않으면, 렌즈유지체의 두께를 충분히 얇게 할 수 없다.

렌즈유지체의 두께는 신장링크의 광축방향으로 평행한 방향의 두께와, 신장링크로부터 나와 있는 렌즈경통 부분의 길이의 합이므로, 렌즈경통을 신장링크의 내부에 거의 그 전체가 매립된 상태, 즉 신장링크의 외부에 나와 있는 렌즈경통부분의 길이를 0으로 함으로써 최소로 할 수 있기 때문이다.

촬상렌즈 신장장치가 광학계기기에 취부되고, 이 광학계기기가 통상의 상태에서 이용되는 때에 신장링크에 조작노브가 구비되어 있으면, 이 조작노브를 이용하여 렌즈유지체를 회전시켜 통상 촬영모드와 매크로 촬영모드의 절환을 행하는 것이 용이하게 된다. 즉, 렌즈유지체는 렌즈경통과 신장링크가 일체화되어 형성된 구성부재이므로, 신장링크에 형성되어 있는 조작노브를 이용하면 렌즈유지체를 회전시키는 것이 가능하다.

습동결합부를 복수개소 마련한 광축유지기구를 구비하고 있으므로, 습동결합부 일개소 마다의 광축방향을 따른 치수가 짧아도 충분한 정도를 가진 광축을 유지하면서 렌즈유지체의 광축방향을 따른 왕복이동이 가능하게 된다.

도 1은 제 1 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 개략적 분해 사시도이다.

도 2는 다른 형상의 누름커버의 개략적 사시도이다.

도 3은 제 1 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 평면도 및 부분 절개 단면도이다.

도 4는 제 2 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 개략적 분해 사시도이다.

도 5는 제 2 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 평면도 및 부분 절개 단면도이다.

도 6은 제 3 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 개략적 분해 사시도이다.

도 7은 제 3 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 부분 절개 단면도이다.

도 8은 신장링크의 광축방향에 평행한 방향으로 절단한 절개 단면도이다.

부호의 설명

10,100;누름커버 12,102;누름커버측 교합부

20;스페이서 22;연결구멍

32,34,36,38;마이크로 코일 스프링

40;렌즈경통 42;입사광 개구부

44;일조 수나사 46;렌즈경통의 홈

50,250;신장링크 52,56,58;마이크로 코일 스프링 삽입구멍

54;일조 암나사 60;연결봉

62;조작노브 63;스프링수단 압접면

64,66;캠돌기 70;홀더

72,74,76,78;홀더측 교합부

80;렌즈유지체 81;창

84,86;캠면 130;마이크로 코일 스프링 세트

230;링크상 파형스프링 330;매크로 코일 스프링

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다. 여기서, 이들 도면은 본 발명을 이해할 수 있는 정도로 구성요소의 형상, 크기 및 배치관계를 개략적으로 나타낸 것에 불과하며, 또 이하에 설명하는 수치적 조건 및 다른 조건은 간단한 좋은 예이며, 본 발명은 본 발명의 실시예만으로 한정되는 것이 아니다. 또, 각 도면에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 중복되는 설 명을 생략한다.

<제1실시예>

도 1(A) 내지 (F) 및 도 8을 참조하여 제 1 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 구성 및 그 동작을 설명한다. 도 1(A) 에서 (F)는 제 1 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 개략적 분해 사시도로서, (A)는 누름커버(10), (B)는 스페이서(20), (C)는 마이크로 코일 스프링 세트(130), (D)는 렌즈경통(40), (E)는 신장링크(50), (F)는 홀더(70)를 각각 나타낸다. 또 도 8은 신장링크(50)의 광축방향에 평행한 방향으로 절단한 절개 단면도이다.

렌즈유지체(80)는 렌즈경통(40)과 신장링크(50)를 구비하여 구성되어 있다. 렌즈경통(40)은 촬상렌즈(도시를 생략하고 있다)를 내장하고, 외주부에 일조 수나사(44)가 형성되어 있다. 또 신장링크(50)는 렌즈경통(40)의 외주부에 형성되어 있는 일조 수나사(44)와 나사 결합하는 일조 암나사(54)가 내주부에 형성되어 있다.

렌즈유지체(80)는 촬상렌즈를 구성하는 렌즈군(도시를 생략하고 있다)과, 렌즈군을 그 렌즈군의 광축과 회전축을 일치시켜 구비하고 있고, 이 회전축을 따라서 회전하면서 홀더(70)에 대하여 왕복이동 하는 것이 가능하다. 또, 신장링크(50)의 일조 암나사(54)에 렌즈경통(40)의 일조 수나사(44)를 나사 결합함으로써 렌즈경통(40)을 신장링크(50)에 대하여 회전시키는 것에 의해 신장링크(50)에 대하여 왕복이동 하는 것이 가능하게 된다.

도 1(A) 에서 (F)에 있어서는, 렌즈군의 광축 및 회전축을 도 1(A) 에서 (F)를 공통으로 일관하여 일점쇄선(120)으로 나타내고 있다. 렌즈군의 광축과 회전축 은 일치되어 있으므로 이후 광축(120) 또는 회전축(120)이라는 표기를 적절히 사용하나, 어느 것이나 같은 축을 가리킨다.

홀더(70)는 렌즈유지체(80)와 습동 결합하고 렌즈유지체(80)를 유지하며, 중심부분에 촬상렌즈의 투과광을 통과시키는 창(81)을 구비하고 있다.

렌즈유지체(80)가 광축(120)을 유지하면서 이 회전축(120)을 따라서 왕복이동하는 것이 가능하게 하기 위해서 제 1 실시예의 촬상렌즈 신장장치가 구비된 광축유지기구에 대하여 설명한다.

광축유지기구는 누름커버(10)와 렌즈유지체(80)와의 습동결합부 및 홀더(70)와 렌즈유지체(80)와의 습동결합부로 구성된다. 누름커버(10)와 렌즈유지체(80)의 습동결합부는 누름커버(10)의 내측 원통 측면(14)과, 렌즈유지체(80)를 구성하는 신장링크(50)의 제 2 외주 측면(114)(도 8에 도시됨)이 미끄럽게 접촉하는 것으로 구성된다. 또, 홀더(70)와 렌즈유지체(80)의 습동결합부는 2개소에 마련된 습동결합부로 구성된다. 첫 번째 개소의 습동결합부는 도 8에 나타낸 신장링크(50)의 내주 측면부(150)와 홀더(70)의 원주상 외주 측면(152)이 미끄럽게 접촉하는 것으로 구성된다.

홀더(70)와 렌즈유지체(80)가 습동 결합하는 두 번째 개소의 습동결합부에 대하여 설명한다. 두 번째 개소의 습동결합부는 렌즈유지체(80)를 구성하는 신장링크(50)의 제 1 외주 측면(90)이 홀더(70)가 갖춘 홀더측 교합부(72,74,76,78) 각각의 내측 측면(92,94,96,98)에 미끄럽게 접촉하도록 구성된다.

홀더측 교합부(72,74,76,78) 각각의 내측 측면(92,94,96,98)은 같은 원주 측 면의 일부를 구성하고 있다. 즉, 신장링크(50)의 제 1 외주 측면(90)은 피스톤에 상당하고, 홀더(70)가 갖춘 홀더측 교합부(72,74,76,78) 각각의 내측 측면(92,94,96,98)은 피스톤을 수용하는 실린더에 상당한다. 이들 피스톤 및 실린더의 중심축은 촬상렌즈의 중심축 또는 회전축(120)과 일치하는 구성으로 됨으로써 렌즈유지체(80)를 홀더(70)와 습동 결합시켜 유지하면서 촬상렌즈의 광축과 회전축(120)을 일치시키고 이 회전축(120)을 따라서 회전하면서 홀더(70)에 대하여 왕복이동시키는 것이 가능하게 된다. 즉, 후술하는 캠기구를 이용함으로써 렌즈유지체(80)는 회전동작에 수반하여 회전축(렌즈의 광축)을 따라서 회전하면서 홀더(70)에 대하여 왕복이동하는 것이 가능하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 광축유지기구는 복수개소에 습동결합부를 마련함으로써 구성된다. 즉, 제 1 실시예에서는, 누름커버(10)와 렌즈유지체(80)의 사이에 마련된 습동결합부 및 홀더(70)와 렌즈유지체(80) 사이에 2개소 마련된 습동결합부의 합계 3개소에 마련된 습동결합부를 구비하여 구성된다. 이와 같이 광축유지기구로서 복수개소에 습동결합부를 마련하는 것에 의해 구성하면, 습동결합부 1개소 마다의 광축방향을 따른 치수가 짧아져도 충분한 정도를 가지는 광축(120)을 유지하면서 렌즈유지체의 광축방향을 따른 왕복운동이 가능하게 된다. 즉, 복수개소에 이간되어 습동결합부가 마련됨으로써 습동결합부 1개소 마다의 광축방향을 따른 치수가 짧아도 광축유지기구 전체로서는 광축방향을 따라 충분하게 긴 치수가 확보된다. 결과로서 누름커버(10)의 상면(18)으로부터 홀더(70)의 하면(82)까지의 전체 길이, 즉 신장기구부분의 박형화를 도모할 수 있다.

다음, 캠기구에 대하여 도 1(E) 및 (F)를 참조하여 설명한다. 본 촬상렌즈 신장장치에서는 도 1(E)에 나타낸 바와 같이, 렌즈유지체(80)의 신장링크(50)에 제 1 캠수단으로서 캠돌기가 형성되어 있다. 도 1(E)에서는 캠돌기 64 및 66의 2개소부분만 도시되어 있으나, 캠돌기는 모두 4개소에 형성되어 있다. 캠돌기 64 및 66 이외의 캠돌기는 도시가 생략되어 있다

도 1(F)에 도시된 바와 같이, 홀더(70)에 제 2 캠수단으로서 캠면이 형성되어 있다. 도 1(F)에서는 캠면 84 및 86 2개소부분만이 도시되어 있으나, 캠면은 상술의 4개소에 형성되어 있는 캠돌기와 각각 대향하도록 모두 4개소에 형성되어 있다.

또, 제 1 실시예에서는 캠기구를 4조의 제 1 및 제 2 캠수단의 조로서 구성하였으나, 제 1 및 제 2 캠수단의 조는 적어도 3조이면 좋다. 즉, 제 1 및 제 2 캠수단의 조가 3조이면, 이 3조 캠수단의 캠돌기와 캠면의 접촉점을 포함하는 일평면이 확정되기 때문이다. 이 평면이 회전축(120)에 대하여 직교하도록 제 1 및 제 2 캠수단의 조를 배치 형성함으로써 렌즈유지체(80)를 촬상렌즈의 광축(회전축)을 따라 회전시키면서 홀더(70)에 대하여 왕복이동시키는 것이 가능하게 된다.

제 1 실시예에서는, 제 1 캠수단을 캠돌기, 제 2 캠수단을 캠면으로 하였으나, 그 역으로 하여도 좋다. 즉, 신장링크(50)에 캠면을 설치하고, 홀더(70)에 캠돌기를 설치하여도 좋다.

누름커버(10)는 홀더(70)와 결합시키기 위한 누름커버측 교합부(12)가 형성되어 있다. 도 1(A)에 나타낸 누름커버(10)의 사시도에서는 누름커버측 교합부(12) 이외에 3개소에 마련된 누름커버측 교합부에 대해서 도면의 배후에 가려져 위치되므로 도시를 생략하고 있다.

홀더(70)는 상술의 누름커버(10)와 결합시키기 위한 홀더측 교합부(72,74,76,78)가 형성되어 있다. 홀더측 교합부(72,74,76,78)의 외측방향 단이 누름커버(10)의 누름커버측 교합부에 마련된 사각형 구멍에 꼭 들어맞게 삽입됨으로써 누름커버(10)와 홀더(70)가 결합된다. 예를 들면, 홀더측 교합부(72)가 누름커버측 교합부(12)와 치합된다. 홀더측 교합부(74,76,78)도 각각 대응하는 누름커버측 교합부와 결합된다.

누름커버(10)와 홀더(70)의 사이에 스페이서(20), 마이크로 코일 스프링 세트(130) 및 렌즈유지체(80)가 끼워져 있고, 누름커버(10)와 홀더(70)가 상술한 바와 같이, 각각의 교합부에 의해 결합됨으로써 일체화되어 촬상렌즈 신장장치로서 조립될 수 있다.

스페이서(20)는 도 1(B)에 도시된 바와 같이, 링크의 일부에 돌기부분이 형성되고, 그 돌기부분에 연결구멍(22)이 형성되어 있다. 한편, 신장링크(50)에는 도 1(E)에 도시된 바와 같이, 외주면(90)에 고정된 형으로 연결봉(60)이 형성되어 있다. 연결구멍(22)에는 연결봉(60)이 미끄럽게 삽입된다. 이와 같은 구성으로 함으로써 연결봉(60)을 개재하여 렌즈 유지체(80)의 신장링크(50)와 스페이서(20)가 일체화된다.

렌즈유지체(80)의 신장링크(50)와 스페이서(20)가 연결봉(60)을 개재하여 일체화됨으로써, 렌즈유지체(80)가 회전축(120)을 중심으로 회전하는 것에 수반하여 스페이서(20)도 일체적으로 회전축(120)의 주위로 회전한다.

스페이서(20)는 일부에 형성된 연결구멍(22)을 형성하기 위하여 마련된 돌기부분을 제외하고 누름커버(10)의 내측에 들어간다. 이 때, 스페이서(20)의 상측면(26)과 누름커버(10)의 하측면(16)이 면접촉한다. 또, 연결구멍(22)에 연결봉(60)이 미끄럽게 삽입됨으로써 렌즈유지체(80)의 왕복이동을 방해하지 않은 상태에서 스페이서(20)를 렌즈유지체(80)에 결합할 수 있다.

마이크로 코일 스프링 세트(130)는 렌즈유지체(80)와 스페이서(20) 사이에 삽입되어 있고, 상술의 제 1 캠수단인 캠돌기 64 및 66 등과 제 2 캠수단인 캠면 84 및 86 등을 누름 접촉하는 움직임을 한다. 제 1 실시예의 스프링수단을 후술하는 제 2 및 제 3 실시예에서 이용하는 스프링수단과 구별하기 위하여 제 1 스프링수단이라고 한다. 이에 따라 제 2 실시예 및 제 3 실시예에서 이용하는 스프링수단을 각각 제 2 스프링수단 및 제 3 스프링수단이라고 한다.

제 1 스프링수단은 적어도 2개의 마이크로 코일 스프링 세트에 의해 구성된다. 도 1(C)에 나타낸 스프링수단은 4개의 마이크로 코일 스프링(32,34,36,38) 세트에 의해 구성된 예를 도시하고 있으나, 적어도 2개의 마이크로 코일 스프링을 구비하면, 제 1 스프링수단을 구성하는 것이 가능하다. 즉, 항시 스페이서(20)의 상측면(26)과 누름커버(10)의 하측면(16)이 면접촉한 상태에서 렌즈유지체(80)가 회전되게 된다.

신장링크(50)에는 상술의 4개의 마이크로 코일 스프링(32,34,36,38) 각각을 고정하기 위하여 이들을 삽입하기 위한 마이크로 코일 스프링 삽입구멍(52,56,58) 이 형성되어 있다. 마이크로 코일 스프링(34)이 삽입되는 마이크로 코일 스프링 삽입구멍은 도 1(E)에서 도면의 배후에 숨겨진 위치이므로 도시를 생략하고 있다. 마이크로 코일 스프링 삽입구멍에 일단이 삽입되어 있는 마이크로 코일 스프링(32,34,36,38) 각각은 각각의 타단이 스페이서(20)의 S,P,Q,R,로 나타낸 위치에 접한다. 도 1(B)에서는 작도의 편의상 스페이서(20)의 상측면(누름커버측의 면)이 보이고 있으나, 스페이서(20)와 마이크로 코일 스프링이 접하는 것은 스페이서(20)의 하측면(홀더측의 면)이다.

이들 마이크로 코일 스프링(32,34,36,38) 각각과 스페이서(20)는 S,P,Q,R로 나타낸 위치에서 점접촉 하는 것으로 되나, 스페이서(20)와 렌즈유지체(80)는 연결구멍(22)과 연결봉(60)에 의해 일체화되므로 렌즈유지체(80)를 회전시키면 이 회전에 따라서 스페이서(20)도 동시에 동일량 회전한다. 따라서, 마이크로 코일 스프링과 스페이서(20)가 점접촉하는 S,P,Q,R로 나타낸 위치는 렌즈유지체(80)를 회전시켜도 변동하지 않는다. 이 때문에, 마이크로 코일 스프링과 스페이서(20)가 점접촉하고 있는 부분에서는 스페이서(20)의 마모가 발생하지 않는다.

제 1 실시예에서는 상술의 4개의 마이크로 코일 스프링(32,34,356,38) 각각이 삽입되는 마이크로 코일 스프링 삽입구멍(52,56,58)이 형성되어 있는 신장링크(50)를 이용하였으나, 이는 일예에 지나지 않는다. 제 1 스프링수단을 구성하는 마이크로 코일 스프링은 신장링크(50) 또는 스페이서(20) 중 어느 한편에 고정되어 있으면 좋고, 용접 등에 의해 고정되어도 좋다. 또, 촬상렌즈 신장장치의 제조공정을 고려하면, 마이크로 코일 스프링은 신장링크(50) 또는 스페이서(20) 중 어느 한 편에 고정되어 있는 것이 바람직하나, 원리적으로는 신장링크(50) 또는 스페이서(20) 어디에 고정되어 있어도, 또는 고정되어 있지 않아도 좋다.

홀더(70)에 대하여 렌즈유지체(80)를 회전시키면, 홀더(70)에 형성되어 있는 캠면(84,86)을 렌즈유지체(80)가 구비한 신장링크(50)에 형성되어 있는 캠돌기(64,66)가 습동한다. 이것에 의해 렌즈유지체(80)를 홀더(70)에 대하여 촬상렌즈의 광축(120)을 따라서 왕복이동시키는 것이 가능하게 되어 렌즈유지체(80)에 조립되어 있는 촬상렌즈를 신장시킬 수 있다.

신장링크(50)는 신장링크(50)의 제 1 외주 측면(90)의 1개소에 외측을 향하여 조작노브(62)를 구비하고 있다. 또, 렌즈경통(40)에는 렌즈경통(40)을 신장링크(50)에 대하여 회전시키기 위한 공구를 장착하는 것이 가능하도록 홈(46) 등이 형성되어 있다. 도 1(D)에서 이 홈(46)은 4개소에 형성되어 있으나, 홈 (46)만을 명시하고 있다. 이 홈의 개수는 렌즈경통(40)을 신장링크(50)에 대하여 회전시키기 위한 공구의 사정에 의해 적절하게 결정된다. 또, 촬상렌즈로 광을 입사시키기 위한 입사광 개구부(42)가 형성되어 있다.

누름커버(10)는 도 2에 나타낸 이외의 형상으로서 형성하는 것도 가능하다. 도 2는 다른 형상의 누름커버의 개략적 사시도이다. 도 1(A)에 나타낸 누름커버(10)는 ABS 수지 등의 플라스틱 소재를 이용하여 형성하는 것에 적합하고, 도 2에 나타낸 다른 형상의 누름커버(100)는 금속재료를 이용하여 형성하는 것에 적합하다.

도 2에 나타낸 누름커버(100)의 누름커버측 교합부(102)와 도 1(A)에 나타낸 누름커버(10)의 누름커버측 교합부(12)가 대응한다. 누름커버측 교합부(102)는 누름커버의 4모서리에 합계 4개소 형성되어 있는바, 각각 누름커버(10)의 4모서리에 형성된 누름커버측 교합부가 대응한다. 또, 누름커버(10)의 하측면(16a)과 누름커버(100)의 하측면(116)이 대응한다.

도 3(A) 및 (B)를 참조하여 제 1 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 조립된 상태 구성을 설명한다. 도 3(A)는 제 1 실시예의 촬상렌즈 신장장치를 화상 입력측에서 본 평면도이고, 도 3(B)는 광축에 수직방향에서 본 부분 절개 단면도이다. 도 3(A)에는 파선의 둥근 기호로 마이크로 코일 스프링 세트(130)를 구성하는 마이크로 코일 스프링(32,34,36,38)의 위치를 나타내고 있다.

조작노브(62)를 도 3(A)에 나타낸 바와 같이, 회전 이동시킴으로써 렌즈유지체(80)를 회전시킬 수 있다. 조작노브(62)의 회전 이동에 따라서 스페이서(20)에 형성되어 있는 연결구멍(22)도 동시에 이동한다.

도 3(A)에서 조작노브(62)를 통상 촬영모드 및 매크로 촬영모드로 설정하는 경우를 도시하고 있다. 조작노브(62)의 설정 위치를 도 3(A)에 도시된 바와 같이 바꿈으로써 렌즈유지체(80)를 회전 이동시킨다. 도 3(B)에 도시된 바와 같이, 조작노브(62)가 통상 촬영모드 위치(A)에 있을 때, 캠돌기(66)와 캠면(86)은 점 G의 위치에서 접하고 있다. 이 상태에서 조작노브(62)를 매크로 촬영모드 위치(B)로 이동시키면, 캠돌기(66)와 캠면(86)의 접촉위치는 점 G의 위치에서 점 H의 위치로 미끄러지면서 이동한다. 이 때 캠돌기(66)가 캠면(86)을 미끄러져 올라가는 상태로 되고, 이에 따라서 렌즈유지체(80)는 도 3(B)의 상측을 향하여 이동한다. 즉, 렌즈유 지체(80)에 조립되어 있는 촬상렌즈의 주점위치는 도 3(B)의 상측을 향하여 이동한다.

한편, 이와는 반대로 조작노브(62)를 매크로 촬영모드 위치에서 통상 촬영모드 위치로 이동시키면, 캠돌기(66)와 캠면(86)의 접촉위치는 점 H의 위치로부터 점 G의 위치로 미끄러지면 이동한다. 이 때 캠돌기(66)가 캠면(86)을 미끄러지면서 내려가는 상태로 된다. 이 미끄러져 내려가는 동작을 확실히 보장하기 위해서 제 1 스프링수단에 의해 캠돌기(66)가 캠면(86)과 누름 접촉하는 구성으로 되어 있다. 도 3(B)에서는 제 1 스프링수단을 구성하는 마이크로 코일 스프링 중의 하나인 마이크로 코일 스프링(36)이 나타나 있다.

도 3(B)에서 촬상면은 도시를 생략하고 있지만, 홀더(70) 저면(70a)의 바로 아래에 마련되어 있다. 즉, 조작노브(62)를 통상 촬영모드 위치에서 매크로 촬영모드 위치로 이동시키면, 렌즈유지체(80)에 조립되어 있는 촬상렌즈의 주점위치는 도 3(b)의 상측을 향하여 이동하기 때문에, 촬상면으로부터 떨어지게 된다. 또, 역으로 조작노브(62)를 매크로 촬영모드 위치에서 통상 촬영모드 위치로 이동시키면, 촬상렌즈의 주점위치는 촬상면에 가깝다. 이와 같이, 조작노브(62)의 위치를 조작함으로써 통상 촬영모드와 매크로 촬영모드의 상호 절환이 가능하게 된다.

<촬상렌즈 신장장치의 조립방법>

본 발명의 촬상렌즈 신장장치를 조립함에는, 예를 들면 다음과 같이 행한다. 조립할 때에 중요한 스텝은 렌즈경통(40)과 신장링크(50)를 일체화하여 렌즈유지체(80)로서 형성하는 스텝이다. 이 스텝은 촬상렌즈 신장장치의 조립시에만 행해지 는 핀트 조정작업과 밀접하게 관계되어 있다. 촬상렌즈 신장장치를 조립함에 있어서는, 먼저, 렌즈유지체(80)가 통상 촬영모드 또는 매크로 촬영모드의 위치로 설정된 상태에서 촬상면(도시를 생략하고 있다)에 실상이 형성되도록 핀트 조정을 할 필요가 있다.

그래서, 촬상렌즈 신장장치의 조립방법에 있어서는, 이하의 제 1 에서 제 4 스텝이 실행된다. 한편, 여기서는 제 1 실시예의 촬상렌즈 신장장치를 조립하는 경우를 예로서 설명하나, 제 2 및 제 3 실시예의 촬상렌즈 신장장치를 조립하는 경우도 동일하다. 제 1 내지 제 3 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 상위점은 스프링수단이며, 이하에 설명하는 촬상렌즈 신장장치의 조립방법에서는 그 스프링수단이 달라도 완전히 동일하게 이루어진다.

제 1 스텝에서는 렌즈경통(40)과 신장링크(50)를 나사 결합시켜 신장링크(50)에 대하여 렌즈경통(40)이 회전 가능인 상태의 고정전 렌즈유지체가 형성된다. 고정전 렌즈유지체는 렌즈경통(40)과 신장링크(50)를 나사 결합시킨 상태에서 신장링크(50)에 대하여 렌즈경통(40)을 자유로 회전시키는 것이 가능한 상태이다. 신장링크(50)에 대한 렌즈경통(40)의 회전은 렌즈경통(40)에 형성되어 있는 렌즈경통(40)의 홈(46)에 회전공구를 장착하여 행할 수 있다. 그리고, 렌즈경통(40)이 신장링크(50)의 일조 암나사(54)에 매입되어 있어도 회전공구를 이용할 수 있음으로써 렌즈경통(40)을 신장링크(50)에 대하여 회전시키는 것이 가능하다.

제 2 스텝에서는 고정전 렌즈유지체를 홀더(70)에 습동 결합시켜 촬상렌즈의 상면에 대하여 고정전 렌즈유지체의 위치가 한 번 떨어진 위치 또는 한 번 가까운 위치 중 어느 한편의 위치로 반고정된다. 제 2 스텝이 종료한 시점에서는 렌즈경통(40)에 조립되어 있는 촬상렌즈에 의해 촬상면에 상이 형성되어 보정은 못한다.

휴대전화기 등의 촬상장치에 촬상렌즈 신장장치를 장착함에는 먼저, 촬상장치에 홀더(70)가 고정된다. 본 발명의 촬상렌즈 신장장치에서는 홀더(70)의 창(81) 바로 아래에 촬상면이 오는 위치에 홀더(70)가 접착 고정된다. 그 후, 제 1 및 제 2 스텝이 실행된다. 따라서, 제 2 스텝이 종료한 시점에서는 렌즈경통(40)에 조립되어 있는 촬상렌즈의 주점위치로부터 촬상장치가 구비한 촬상면까지의 거리는 일의적으로 정해지지 않고 조립 작업마다 다르다. 따라서, 촬상면에 상이 형성되도록 하기 위해서는 촬상렌즈의 주점위치에서부터 촬상면까지의 거리를 조정하는 핀트조정 작업이 필요하게 된다.

실제 촬상렌즈 신장장치의 조립 작업에 있어서 이 핀트 조정 작업에서 촬상렌즈의 주점위치로부터 촬상면까지의 거리 조정량은 통상 촬영모드와 매크로 촬영모드 사이의 변환에 필요한 렌즈유지체(80)의 이동량 보다도 훨씬 크게 견적해 놓을 필요가 있다. 촬상렌즈의 주점위치로부터 촬상면까지의 거리 조정은 신장링크(50)에 대하여 렌즈경통(40)을 회전시킴으로써 행해진다. 렌즈경통(40)을 신장링크(50)에 대하여 신장하는 나사는 일조 나사가 사용된다. 따라서, 핀트 조정 작업에서 신장링크(50)에 대한 렌즈경통(40)의 이동량이 많고 그 위에 일조 나사가 사용되고 있기 때문에 렌즈경통(40)의 회전량은 커지게 된다.

그러나, 이 렌즈경통(40)의 신장링크(50)에 대한 회전 동작은 조립 작업에 있어서만 필요하다. 따라서, 렌즈경통(40)의 신장링크(50)에 대하여 필요한 회전량 이 큰 것은 본질적인 문제는 아니다. 이에 대하여 통상 촬영모드와 매크로 촬영모드 사이의 변환을 위하여 필요한 홀더(70)에 대한 렌즈유지체(80)의 회전량은 그다지 크게 하지 않아도 된다. 그래서 본 발명에서는 홀더(70)에 대한 렌즈유지체(80)의 신장 조작을 나사가 아닌 캠기구에 의해 실현하는 형태로 되어 있다.

제 3 스텝은 렌즈경통(40)을 신장링크(50)에 대하여 회전시킴으로써 촬상렌즈에 의한 상이 상면에 결상되도록 핀트 조정하는 스텝이다. 제 2 스텝에서 촬상렌즈의 상면에 대하여 고정전 렌즈유지체의 위치가 한 번 떨어진 위치 또는 한 번 가까운 위치 중 어느 한편 위치로 반고정되어 있다.

제 2 스텝에서 촬상렌즈의 상면에 대하여 고정전 렌즈유지체의 위치가 한 번 떨어진 위치에 반고정되어 있었다면, 제 3 스텝에서 핀트 조정된 촬상렌즈에 의한 상이 상면에 결상되면, 이 위치가 매크로 촬영모드의 위치로서 확정된다. 또한, 제 2 스텝에서 촬상렌즈의 상면에 대하여 고정전 렌즈유지체의 위치가 한 번 가까운 위치에 반고정되어 있었다면, 제 3 스텝에서 핀트 조정된 촬상렌즈에 의한 상이 상면에 결상되면, 이 위치가 통상 촬영모드의 위치로 확정된다.

제 4 스텝에서는 핀트 조정 작업이 수료한 상태에서 렌즈경통(40)과 신장링크(50)가 접착 고정되어 렌즈유지체(80)가 형성된다.

<제 2 실시예>

도 4(A) 내지 (F)를 참조하여 제 2 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 구성 및 그 동작을 설명한다. 도 4(A) 내지 (F)는 제 2 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 개략적 분해 사시도로서, (A)는 누름커버(10), (B)는 스페이서(20), (C)는 제 2 스프링 수단(230), (D)는 렌즈경통(40), (E)는 신장링크(250), (F)는 홀더(70)를 각각 나타낸다. 제 2 실시예의 특징은 제 2 스프링수단으로서 렌즈경통(40)의 외주를 감싸는 크기의 링크상 파형스프링(230)을 이용한 것이다. 이에 수반하여 도 4(E)에 나타낸 신장링크(250)가 제 1 실시예의 신장링크(50)와 그 형상이 다르게 되어 있다. 따라서, 도 1(A) 내지 (F)에 나타내었던 제 1 실시예와 다른 것은 도 4(C)에 나타낸 제 2 스프링수단(230)과 도 4(E)에 나타낸 신장링크(250)이다. 이들 이외의 구성부분은 공통이므로 그 설명을 생략한다.

제 2 스프링수단은 도 4(C)에 도시된 바와 같이, 렌즈경통(40)의 외주를 감싸는 크기의 링크상 파형스프링(230)을 구비하여 구성된다. 즉, 제 2 스프링수단은 링크상 파형스프링(230)을 신장링크(250)의 스프링수단 압접면(63)과 스페이서(20)의 홀더(70) 측에 대한 면(24)에 끼워짐으로써 구성된다. 이 때문에, 링크상 파형스프링(230)은 스페이서(20) 면(24)과 접하도록 형성되고, 스페이서(20)를 이 링크상 파형스프링(230)에 의해 누르는 것이 가능하게 된다. 그리고, 제 1 스프링수단을 채용하는 경우와 동일하게 렌즈유지체(80)를 촬상렌즈의 광축(회전축)을 따라 회전시키면서 홀더(70)에 대하여 왕복이동시키는 때에 항시 스페이서(20)의 상측면(26)과 누름커버(10)의 하측면(16)이 접촉한 상태에서 렌즈유지체(80)가 회전된다.

이와 같이, 제 2 스프링수단으로서 링크상 파형스프링(230)을 채용한 것에 수반하여 제 2 실시예에서는 도 4(E)에 나타낸 바와 같이, 신장링크(250)에 제 1 실시예의 신장링크(50)에 형성되어 있던 마이크로 코일 스프링 삽입구멍(52,56,58) 이 불필요하게 되어 있다.

제 2 스프링수단으로서 링크상 파형스프링(230)을 채용하여도 링크상 파형스프링(230)과 스페이서(20)는 점접촉하는 것으로 된다. 그러나, 스페이서(20)와 렌즈유지체(80)는 연결구멍(22)과 연결봉(60)에 의해 일체화된 구성은 동일하므로 렌즈유지체(80)를 회전시켜도 이 회전에 따라서 스페이서(20)도 동시에 동일량 회전한다. 따라서, 이 때문에 링크상 파형스프링(230)과 스페이서(20)가 점접촉하고 있는 부분에서는 스페이서(20)의 마모가 발생하지 않는다.

도 5(A) 및 (B)를 참조하여 제 2 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 조립된 상태의 구성을 설명한다. 도 5(A)는 제 2 실시예의 촬상렌즈 신장장치를 화상 입력측에서 본 평면도이고, 도 5(B)는 광축에 수직방향에서 본 부분적 절개 단면도이다. 도 5(A)에는 도 3(A)와 달리 제 2 스프링수단(230)을 구성하는 렌즈경통(40)의 외주를 감싸는 크기의 링크상 파형스프링이 도면상에서는 도시가 생략되어 있다. 제 2 스프링수단(230)은 도 5(B)에 나타낸다.

제 2 실시예는 제 2 스프링수단으로서 링크상 파형스프링이 사용되고 있는 것에 특징이 있고, 이들 이외의 구성부분은 제 1 실시예와 동일하므로 중복되는 설명을 생략한다.

<제 3 실시예>

도 6(A) 내지 (F)를 참조하여 제 3 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 구성 및 그 동작을 설명한다. 도 6(A) 내지 (F)는 제 3 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 개략적 분해 사시도로서, (A)는 누름커버(10), (B)는 스페이서(20), (C)는 제 3 스프링 수단(330), (D)는 렌즈경통(40), (E)는 신장링크(250), (F)는 홀더(70)를 각각 나타낸다. 제 3 실시예의 특징은 제 3 스프링수단으로서 렌즈경통(40)의 외주를 감싸는 크기의 코일형 매크로 코일 스프링(330)을 구비하여 구성된 것에 있다.

도 1(A) 내지 (F)에 나타내었던 제 1 실시예와 다른 것은 도 6(C)에 나타낸 제 3 스프링수단인 매크로 코일 스프링(330)이다. 또, 신장링크(250)는 제 2 실시예의 신장링크와 동일하며, 이들 이외의 구성부분은 제 1 및 제 2 실시예와 공통이므로 그 설명을 생략한다. 제 3 스프링수단을 구성하기 위하여, 코일형 매크로 코일 스프링(330)을 이용하는 것에 수반하여 도 6(E)에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예와 동일의 신장링크(250)를 이용할 수 있다.

제 3 스프링수단은 도 6(C)에 도시된 바와 같이, 렌즈경통(40)의 외주를 감싸는 크기의 매크로 코일 스프링(330)을 구비하여 구성된다. 즉, 제 3 스프링수단은 매크로 코일 스프링(330)을 신장링크(250)의 스프링수단 압접면(63)과 스페이서(20)의 홀더(70) 측에 대한 면(24)에 끼워짐으로써 구성된다. 이 때문에, 매크로 코일 스프링(330)은 스페이서(20) 면(24)과 접하도록 형성되고, 스페이서(20)를 이 제 3 스프링수단에 의해 누르는 것이 가능하게 된다. 그리고, 제 1 스프링수단을 채용하는 경우와 동일하게 렌즈유지체(80)를 촬상렌즈의 광축(회전축)을 따라 회전시키면서 홀더(70)에 대하여 왕복이동시키는 때에 항시 스페이서(20)의 상측면(26)과 누름커버(10)의 하측면(16)이 접촉한 상태에서 렌즈유지체(80)가 회전된다.

이와 같이, 제 3 스프링수단으로서 코일형 매크로 코일 스프링(330)을 채용하여도 매크로 코일 스프링(330)과 스페이서(20)는 점접촉하는 것으로 된다. 그러 나, 스페이서(20)와 렌즈유지체(80)는 연결구멍(22)과 연결봉(60)에 의해 일체화된 구성은 동일하므로 렌즈유지체(80)를 회전시켜도 이 회전에 따라서 스페이서(20)도 동시에 동일량 회전한다. 따라서, 이 때문에 코일형 매크로 코일 스프링(330)과 스페이서(20)가 점접촉하고 있는 부분에서는 스페이서(20)의 마모가 발생하지 않는다.

도 7을 참조하여 제 3 실시예의 촬상렌즈 신장장치의 조립된 상태의 구성을 설명한다. 도 7은 광축에 수직방향에서 본 부분적 절개 단면도이다.

제 3 실시예는 제 3 스프링수단으로서 매크로 코일 스프링이 사용되고 있는 것에 특징이 있고, 이들 이외의 구성부분은 제 1 실시예와 동일하므로 중복되는 설명을 생략한다.

Claims

촬상렌즈를 구성하는 렌즈군과, 상기 렌즈군을 그 렌즈군의 광축과 회전축을 일치시켜 구비하고, 상기 회전축을 따라서 회전하면서 왕복 이동 가능한 렌즈유지체와,

상기 렌즈유지체와 습동 결합하여 상기 렌즈유지체를 유지하며, 중심부분에 상기 촬상렌즈의 투과광이 통과하는 창을 구비한 홀더와,

상기 렌즈유지체에 마련된 제 1 캠수단 및 상기 홀더에 마련되고 상기 제 1 캠수단에 대하여 상대적으로 미끄러지는 제 2 캠수단으로 구성되는 캠기구와,

상기 홀더와 결합하는 누름 커버와,

상기 렌즈유지체와 일체적으로 상기 회전축의 주위로 회전하고, 상기 누름 커버와 면접촉하며, 상기 렌즈유지체의 상기 왕복이동을 방해하지 않고 상기 렌즈유지체에 결합되어 있는 스페이서와,

상기 렌즈유지체와 상기 스페이서 사이에 삽입되어 있고, 상기 제 1 캠수단과 상기 제 2 캠수단를 누름 접촉하기 위한 스프링수단을 구비하며,

상기 홀더에 대하여 상기 렌즈유지체를 회전시킴으로써 상기 렌즈유지체를 상기 홀더에 대하여 왕복이동시키는 것이 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈 신장장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 캠수단이 캠면이고, 상기 제 2 캠수단이 캠돌기인 것을 특징으로 하는 촬상렌즈 신장장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 캠수단이 캠돌기이고, 상기 제 2 캠수단이 캠면인 것을 특징으로 하는 촬상렌즈 신장장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스프링수단이 서로 이간되어 배치된 적어도 2개의 마이크로 코일 스프링을 구비하고,

상기 렌즈유지체 또는 상기 스페이서 중 어느 하나에 상기 마이크로 코일 스프링의 일단이 고정되어 있어, 상기 마이크로 코일 스프링이 상기 스페이서를 누르는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈 신장장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 스프링수단이 서로 이간되어 배치된 적어도 2개의 마이크로 코일 스프링을 구비하며,

상기 렌즈유지체에 상기 마이크로 코일 스프링의 개수와 같은 수의 마이크로 코일 스프링 삽입 구멍이 형성되어 있어, 상기 마이크로 코일 스프링 삽입 구멍 하나 하나에 대하여 상기 마이크로 코일 스프링 각각의 일단이 삽입되고,

상기 마이크로 코일 스프링 각각의 타단이 상기 스페이서와 접하여 상기 스페이서를 누르는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈 신장장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스프링수단이 상기 렌즈유지체의 외주를 감싸는 크기의 링크상 파형스프링을 구비하며,

상기 링크상 파형스프링을 상기 렌즈유지체의 스프링수단 압접면과, 상기 스페이서의 상기 홀더측 면과의 사이에 끼우는 것에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈 신장장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스프링수단이 상기 렌즈유지체의 외주를 감싸는 크기의 매크로 코일 스프링을 구비하고,

상기 매크로 코일 스프링을 상기 렌즈유지체의 스프링수단 압접면과, 상기 스페이서의 상기 홀더 일측 면과의 사이에 끼우는 것에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈 신장장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈유지체가,

촬상렌즈를 구성하는 상기 렌즈군을 내장하고, 외주부에 일조 수나사가 형성된 렌즈경통과,

상기 일조 수나사와 나사 결합하는 일조 암나사가 내주부에 형성된 신장링크를 구비한 것을 특징으로 하는 촬상렌즈 신장장치.
제 8 항에 있어서,

상기 신장링크의 외주 측면 1개소에 외측을 향하여 조작노브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈 신장장치.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,

상기 렌즈경통은 상기 신장링크에 대하여 회전시키기 위한 공구를 장착하기 위한 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈 신장장치.
제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 누름커버와 상기 렌즈유지체의 사이 및 상기 홀더와 상기 렌즈유지체의 사이에 각각 습동결합부를 설치함으로써 구성되는 광축유지기구에 있어서,

상기 렌즈유지체가 상기 광축을 유지하면서 상기 광축을 따라 왕복 이동 하는 것을 가능하게 하기 위하여 상기 광축유지기구를 구비한 것을 특징으로 하는 촬상렌즈 신장장치.
청구항 8 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 촬상렌즈 신장장치의 조립방법에 있어서,

상기 렌즈경통과 상기 신장링크를 나사 결합시켜, 상기 신장링크에 대하여 상기 렌즈경통이 회전 가능인 상태의 고정전 렌즈유지체를 형성하는 스텝과,

상기 고정전 렌즈유지체를 상기 홀더에 습동 결합시켜 상기 촬상렌즈의 상면에 대하여 한 번 이격된 위치 또는 한 번 가까운 위치 중 어느 한 편 위치에 반고정하는 스텝과,

상기 렌즈경통을 상기 신장링크에 대하여 회전시키는 것에 의해 상기 촬상렌즈에 의한 상이 상기 상면에 결상되도록 핀트를 조정하는 스텝과,

상기 핀트 조정 수료 상태에서 상기 렌즈경통과 상기 신장링크를 접착 고정하여 상기 렌즈유지체를 형성하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상렌즈 신장치의 조립방법.