KR20090088327A - 광학 장치의 차광 구조 - Google Patents

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Abstract

광학 장치의 차광 구조는 광축 방향으로 상이한 위치에 배치된 복수의 광학 요소를 포함하고 있다. 상기 차광 구조는 유해한 광을 차단하기 위해 2 개의 광학 요소 사이에 위치된 적어도 하나의 환형상의 차광 부재와, 2 개의 광학 요소 사이에서 광축 방향으로 탄성적으로 변형가능하게 유지되어 있는 복수의 스프링을 포함하고 있다. 상기 스프링은 적어도 2 개의 스프링을 포함하고 있고, 상기 2 개의 스프링 중의 하나는 상기 2 개의 광학 요소중의 하나와 환형상의 차광 부재 사이에 배치되어 있고 상기 2 개의 스프링 중의 다른 하나는 상기 2 개의 광학 요소중의 다른 하나와 환형상의 차광 부재 사이에 배치되어 있다. 상기 환형상의 차광 부재는 상기 복수의 스프링의 스프링력에 의해 밸런스를 이룬 상태로 상기 2 개의 광학 요소 사이에 지지되어 있다.
차광 부재, 스프링, 캠 링, 직진 안내 링, 촬상 센서, 회전 가이드 돌기, 회전 가이드 홈, 줌렌즈 배럴, 촬영 광축

Description

광학 장치의 차광 구조{LIGHT SHIELDING STRUCTURE OF AN OPTICAL DEVICE}
본 발명은 광학 장치의 차광 구조에 관한 것이다.
환형상의 부재의 집합으로 이루어진 광학 장치(예를 들면, 렌즈 배럴)에는, 환형상의 부재들 사이에 형성된 틈새를 통하여 산란광(stray light)과 같은 유해광이 광학 장치 내부로 진입하는 것을 방지하기 위한 다양한 차광 구조가 사용되어 있다. 종래의 이러한 차광 구조는, 일본국 특허공개공보 제2000-121903호(일본특허 제4094747호)에 개시되어 있는 바와 같이, 유해광의 진입 경로를 특정하고 그 특정된 진입 경로에 적어도 하나의 차광 부재(링)가 고정적으로 설치되어 있는 일반적인 구조를 가지고 있다.
그러나, 차광 부재를 특정된 진입 경로에 고정적으로 설치하기 위해서는, 특별한 고정 구조가 필요하므로, 필연적으로 부품 갯수가 증가하고 조립 시간이 증가하게 된다.
본 발명은, 특히 복수의 광학 요소의 사이에 적어도 하나의 환형상의 차광 부재를 설치할 때에 상기 적어도 하나의 환형상의 차광 부재를 용이하게 지지할 수 있는 차광 구조를 제공한다.
본 발명은 환형상의 차광 부재를 복수의 스프링의 스프링력에 의해 밸런스를 이룬 상태(부동(浮動) 상태)로 지지한다고 하는 관점에 기초하여 이루어진 것이다.
본 발명의 한 실시형태에 따르면, 광축 방향으로 상이한 위치에 배치된 복수의 광학 요소를 포함하는 광학 장치의 차광 구조가 제공되는데, 상기 차광 구조는 유해한 광을 차단하기 위해서 상기 복수의 광학 요소 중의 2 개의 광학 요소 사이에 위치된 적어도 하나의 환형상의 차광 부재; 그리고 상기 광축 방향으로 탄성적으로 변형가능하게 상기 2 개의 광학 요소 사이에 배치된 복수의 스프링을 포함하고 있다. 상기 복수의 스프링은 적어도 2 개의 스프링을 포함하고 있으며, 상기 2 개의 스프링 중의 하나는 상기 2 개의 광학 요소 중의 하나와 상기 환형상의 차광 부재 사이에 배치되어 있고 상기 2 개의 스프링 중의 다른 하나는 상기 2 개의 광학 요소 중의 다른 하나와 상기 환형상의 차광 부재 사이에 배치되어 있다. 상기 환형상의 차광 부재는 상기 복수의 스프링의 스프링력에 의해 밸런스를 이룬 상태로 상기 2 개의 광학 요소 사이에 지지되어 있다.
상기 구조에 의하면, 환형상의 차광 부재가 설치될 때, 상기 환형상의 차광 부재는 복수의 스프링의 스프링력에 의해 밸런스를 이룬 상태(부동 상태)로 지지되므로, 각 스프링의 스프링 로드(spring load), 각 스프링의 광축 방향의 길이, 환형상의 차광 부재의 직경 및 형상과 같은 다양한 사항을 적절하게 결정함으로써 최적의 차광 효과를 얻을 수 있다. 본 발명에 있어서의 각 광학 요소는 임의의 광학 요소로 될 수 있다. 예를 들면, 상기 환형상의 차광 부재는 복수의 렌즈 그룹의 사이 또는 셔터 유닛과 한 렌즈 그룹 사이의 공간으로 빛이 진입하는 것을 방지하도록 사용될 수 있다.
상기 환형상의 차광 부재는 상기 광축 방향으로 상이한 위치에서 상기 2 개의 광학 요소 사이에 설치된 적어도 2 개의 환형상의 차광 부재를 가지고 있고, 상기 복수의 스프링은 상기 광축 방향으로 탄성적으로 변형가능하게 상기 환형상의 차광 부재들 사이에 배치된 중간 스프링을 포함하고 있는 것이 바람직하다.
상기 적어도 2 개의 환형상의 차광 부재는 전방 환형상의 차광 부재와 상기 광축 방향으로 상기 전방 환형상의 차광 부재 뒤에 위치된 후방 환형상의 차광 부재를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 상기 복수의 스프링은 상기 광축 방향으로 차례로 설치된 전방 스프링, 상기 중간 스프링 및 후방 스프링을 포함하고 있다. 상기 전방 환형상의 차광 부재는 상기 전방 스프링의 후방 단부와 상기 중간 스프 링의 전방 단부 사이에 배치되어 있다. 상기 후방 환형상의 차광 부재는 상기 중간 스프링의 후방 단부와 상기 후방 스프링의 전방 단부 사이에 배치되어 있다.
또한, 상기 2 개의 광학 요소가 줌작동 범위 내에서 서로 근접하게 접근할 때 상기 환형상의 차광 부재가 상기 2 개의 광학 요소 중의 하나의 반경방향 바깥쪽의 공간에 배치되면, 침동식 렌즈 배럴(retractable lens barrel)에 있어서의 공간 활용의 효율성이 개선될 수 있고 침동식 렌즈 배럴이 소형화될 수 있다.
상기 복수의 광학 요소 중의 하나가 셔터 유닛으로 되는 것이 바람직하다.
상기 환형상의 차광 부재는 상기 광축과 대체로 수직인 평면 내에 놓여 있으며 상기 복수의 스프링의 단부와 접촉하고 있는 적어도 하나의 반경방향 플랜지부를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, 상기 환형상의 차광 부재의 상기 반경방향 플랜지부는 제 1 반경방향 플랜지부와 제 2 반경방향 플랜지부를 포함하고 있고, 상기 제 1 반경방향 플랜지부는 상기 복수의 스프링 중에서 상기 제 1 반경방향 플랜지부의 전방에 위치되어 있는 스프링의 후방 단부와 접촉하고 있고, 상기 제 2 반경방향 플랜지부는 상기 복수의 스프링 중에서 상기 제 1 반경방향 플랜지부의 후방에 위치되어 있는 다른 스프링의 전방 단부와 접촉하고 있다. 또한, 상기 제 1 반경방향 플랜지부와 상기 제 2 반경방향 플랜지부는 상기 광축 방향으로 상이한 위치에 설치되고, 상기 환형상의 차광 부재는 대체로 상기 광축 상에 중심축을 가지고 있으며 상기 제 1 반경방향 플랜지부와 상기 제 2 반경방향 플랜지부를 서로 연결시키는 환형상의 연결부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 반경방향 플랜지부는 상기 광축 방향으로 상기 제 2 반경방향 플 랜지부보다 더 후방 위치에 설치되어 있는 것이 바람직하다.
부가적으로, 상기 환형상의 차광 부재가 상기 반경방향 플랜지부의 반경방향 안쪽에 위치된 원뿔대 형상부를 포함하고 있으며 상기 원뿔대 형상부는 상기 원뿔대 형상부의 직경이 상기 광축 방향 후방으로 갈수록 감소하도록 형성되어 있으므로, 차광 효과가 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 차광 구조의 한 요소로 사용된 각각의 스프링은 임의의 타입으로 될 수 있으며, 예를 들면, 압축 코일 스프링으로 될 수 있다.
상기 복수의 스프링은 상기 2 개의 광학 요소가 상기 광축 방향으로 서로 근접하게 접근하도록 이동할 때 상기 환형상의 차광 부재를 상기 복수의 스프링 사이에 유지한 상태에서 상기 광축 방향으로 압축되는 것이 바람직하다.
한 실시예에서는, 광축 방향으로 진퇴이동할 수 있는 적어도 하나의 이동가능한 배럴을 가지고 있는 침동식 렌즈 배럴이 제공되는데, 상기 침동식 렌즈 배럴은 상기 광축 방향으로 상이한 위치에 배치된 복수의 광학 요소; 상기 복수의 광학 요소 중의 2 개의 광학 요소 사이에서 상기 광축 둘레에 위치된 적어도 하나의 환형상의 차광 부재; 그리고 상기 2 개의 광학 요소 사이에 배치되어 있으며 상기 이동가능한 배럴이 후퇴할 때 상기 광축 방향으로 탄성적으로 압축되는 복수의 스프링을 포함하고 있다. 상기 환형상의 차광 부재는 상기 복수의 스프링의 스프링력에 의해 밸런스를 이룬 상태로 상기 2 개의 광학 요소 사이에 지지되어 있다.
본 발명의 광학 장치의 차광 구조는 적어도 하나의 환형상의 차광 부재를 광 축 방향으로 상이한 위치에 배치된 복수의 광학 요소 사이에서 복수의 스프링의 스프링력에 의해 밸런스를 이룬 상태(부동 상태)로 지지(탄성적으로 유지)하고 있기 때문에, 구성이 간단하면서, 확실한 차광 효과를 얻을 수 있는 차광 구조를 얻을 수 있다.
아래에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저, 제 1 실시예의 줌렌즈(71)의 전체 구조를 설명한다. 상기 줌렌즈(71)는 물체측으로부터 차례로, 제 1 렌즈 그룹(LG1), 셔터(S), 조정가능한 조리개(A), 제 2 렌즈 그룹(LG2), 제 3 렌즈 그룹(LG3), 로우 패스 필터(광학 필터)(LF) 및 고체 촬상 소자(이하, 촬상 센서라 함)(60)를 포함하고 있는 촬영 광학계(촬상 광학계)를 구비하고 있다. 촬상 광학계의 촬상 광축(촬영 광축)(Z1)은 줌렌즈(71)의 외관을 구성하는 각 외측 배럴(12, 13, 18)의 중심축과 대체로 일치한다. 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)를 촬영 광축(Z1)을 따라 소정의 이동 방식으로 구동시켜서 줌 동작을 실행하고, 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 촬영 광축(Z1)을 따라 구동시켜서 포커싱 동작을 실행한다. 이하의 설명에서는, "광축 방향"이라는 용어는 그 표현에 대해서 다른 설명이 없다면 촬영 광축(Z1)의 방향 또는 촬영 광축(Z1)과 평행한 방향을 의미한다.
줌렌즈(71)는 고정 배럴(22)을 구비하고 있고, 이 고정 배럴(22)의 후방부에 고정된 촬상 센서 홀더(21)를 또한 구비하고 있다. 촬상 센서 홀더(21)에는 촬상 센서(60)가 고정되게 장착되어 있으며, 로우 패스 필터(LF)가 필터 홀더(62)와 환 형상의 밀봉 부재(61)를 통하여 촬상 센서(60)의 전방에 위치되도록 촬상 센서 홀더(21)에 의해 유지되어 있다. 필터 홀더(62)는 촬상 센서 홀더(21)의 전방에 고정되어 있다.
줌렌즈(71)는 고정 배럴(22) 안에 (제 3 렌즈 그룹(LG3)을 지지하고 유지하는)AF 렌즈 프레임(51)을 구비하고 있고, 상기 AF 렌즈 프레임(51)은 촬영 광축(Z1)을 중심으로 회전하지 않고 광축 방향으로 직진 이동 가능하게 지지되어 있다. AF 렌즈 프레임(51)은 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 유지하는 렌즈 홀더부(51a)와, 이 렌즈 홀더부(51a)로부터 대체로 반대 방향으로 반경방향 바깥쪽으로 뻗어있는 한 쌍의 아암부(51b, 51c)를 구비하고 있다. 줌렌즈(71)는 고정 배럴(22)과 촬상 센서 홀더(21) 사이에 AF 가이드 샤프트(52)를 구비하고 있고, 이 AF 가이드 샤프트(52)의 전방 단부와 후방 단부는 고정 배럴(22)과 촬상 센서 홀더(21)에 의해 각각 지지되어 있으므로, 상기 AF 가이드 샤프트(52)는 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗어 있다. AF 렌즈 프레임(51)의 아암부(51b)는 AF 렌즈 프레임(51)의 아암부(51b)의 반경방향 외측 단부에 가이드 구멍(51d)을 구비하고 있고, 이 가이드 구멍(51d)에 AF 가이드 샤프트(52)가 미끄럼이동가능하게(slidably) 결합된다. AF 렌즈 프레임(51)의 아암부(51c)는 AF 렌즈 프레임(51)의 아암부(51c)의 반경방향 외측 단부에 가이드 단부(51e)를 구비하고 있고, 이 가이드 단부(51e)는 고정 배럴(22)의 내주면에 형성된 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗어있는 직진 가이드 홈(22a)(도 2 및 도 3에 일부가 도시되어 있음)에 미끄럼이동가능하게 결합된다. 줌렌즈(71)는 이송 스크루 샤프트로서 기능하도록 나사가 형성되어 있는 회전 구동 샤프트를 가지 고 있는 AF 모터(160)(도 5 참고)를 구비하고 있고, 상기 회전 구동 샤프트는 AF 너트(54)(도 5 참고)에 형성된 스크루 홀(screw hole)과 나사결합하고 있다. AF 너트(54)는, AF 렌즈 프레임(51)에 대하여 상대 회전이 규제된 상태에서 가이드 구멍(51d)의 부근에서 아암부(51b)의 일부분과 전방으로부터 맞닿아 있다. AF 렌즈 프레임(51)은 AF 프레임 가압 스프링(55)에 의하여 전방으로 가압되어 AF 너트(54)와 맞붙어 있고, AF 렌즈 프레임(51)의 광축 방향으로의 전방 이동 한계는 AF 렌즈 프레임(51)과 AF 너트(54)의 맞물림에 의하여 결정된다. 이러한 구조로 인해, AF 너트(54)가 광축 방향 후방으로 이동되면, AF 렌즈 프레임(51)은 AF 너트(54)에 의해 후방으로 가압되어 AF 프레임 가압 스프링(55)의 가압력에 대항하여 후방으로 이동된다. 역으로, AF 너트(54)가 광축 방향 전방에 이동되면, AF 렌즈 프레임(51)은 AF 프레임 가압 스프링(55)의 가압력에 의하여 AF 너트(54)의 전방 이동을 추종하여 전방으로 이동된다. 상기의 구조에 의하여, AF 모터(160)의 회전 구동 샤프트를 정방향과 역방향으로 회전시키면, AF 렌즈 프레임(51)이 광축 방향으로 진퇴이동하게 된다.
줌렌즈(71)는 고정 배럴(22)에 지지되도록 장착되어 있는 줌 모터(150)와 감속 기어 박스(74)를 구비하고 있다. 감속 기어 박스(74)는 줌모터(150)의 회전력을 줌 기어(28)(도 5 참고)에 전달하기 위해 감속 기어 열(reduction gear train)을 보유하고 있다. 줌 기어(28)는 고정 배럴(22) 내부에 위치되어 있으며 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗어 있는 줌 기어 샤프트 상에 회전가능하게 설치되어 있다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 고정 배럴(22)의 내주면에는 3 개가 한 세 트인 직진 가이드 홈(22b), 3 개가 한 세트인 경사진 홈(22c) 그리고 3 개가 한 세트인 회전 가이드 홈(22d)이 형성되어 있다. 상기 직진 가이드 홈(22b)은 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗어 있다. 상기 경사진 홈(22c)은 촬영 광축(Z1)에 대하여 경사져 있다. 상기 회전 가이드 홈(22d)은 고정 배럴(22)의 원주 방향으로 뻗어 있도록 고정 배럴(22)의 내주면의 전방 단부의 근처에 형성되어서 경사진 홈(22c) 각각의 전방 단부와 연통하고 있다. 3 개의 직진 가이드 홈(22b), 3 개의 경사진 홈(22c) 그리고 3 개의 회전 가이드 홈(22d)은 각각 원주 방향으로 대체로 등간격으로 배치되어 있다.
줌렌즈(71)는 고정 배럴(22)의 바로 안쪽에 제 1 전진 배럴(이동가능한 배럴)(18)을 구비하고 있고, 상기 제 1 전진 배럴(18)은 고정 배럴(22)로부터 전진하거나 고정 배럴(22) 속으로 후퇴한다. 상기 제 1 전진 배럴(18)의 외주면에는 3 개가 한 세트인 회전 가이드 돌기(18a)와 외주 기어부(18b)를 구비하고 있다. 3 개가 한 세트인 회전 가이드 돌기(18a)는 3 개가 한 세트인 경사진 홈(22c) 및 3 개가 한 세트인 회전 가이드 홈(22d)의 양자 모두와 각각 결합될 수 있다. 외주 기어부(18b)는 줌 기어(28)와 맞물린다. 제 1 전진 배럴(18)은, 3 개가 한 세트인 회전 가이드 돌기(18a)가 3 개가 한 세트인 경사진 홈(22c)과 결합되는 있는 상태로 유지되는 시간 동안, 3 개가 한 세트인 경사진 홈(22c)에 의해 안내되어 회전하면서 광축 방향으로 진퇴이동한다. 그후, 3 개가 한 세트인 회전 가이드 돌기(18a)가 3 개가 한 세트인 회전 가이드 홈(22d)으로 각각 진입하면, 제 1 전진 배럴(18)은 3 개가 한 세트인 회전 가이드 홈(22d)에 의해 안내되어 축방향으로 고 정된 위치에서(다시 말해서, 고정 배럴(22)에 대하여 광축 방향으로 이동하지 않고) 촬영 광축(Z1)을 중심으로 회전만 한다.
제 1 전진 배럴(18)의 내주면에는 촬영 광축(Z1)을 중심으로 형성된 원주방향의 홈(18c)과 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗은 3 개가 한 세트인 회전 전달 홈(18d)이 형성되어 있다. 줌렌즈(71)는 제 1 전진 배럴(18)의 안쪽에 위치되어서 지지되어 있는 제 1 직진 가이드 링(14)을 구비하고 있다. 제 1 직진 가이드 링(14)의 외주면에는 3 개가 한 세트인 직진 가이드 돌기(14a)와 복수의 상대 회전운동 가이드 돌기(14b)가 형성되어 있다. 3 개가 한 세트인 직진 가이드 돌기(14a)는 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 있고, 복수의 상대 회전운동 가이드 돌기(14b)는 제 1 직진 가이드 링(14)의 원주 방향의 상이한 위치에서 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 있다. 제 1 직진 가이드 링(14)은 3 개가 한 세트인 직진 가이드 돌기(14a)와 3 개가 한 세트인 직진 가이드 홈(22b)를 결합시키는 것에 의해 고정 배럴(22)에 대하여 광축 방향으로 직진 안내된다. 제 1 전진 배럴(18)은 원주방향의 홈(18c)을 복수의 상대 회전운동 가이드 돌기(14b)와 결합시킴으로써 제 1 직진 가이드 링(14)에 결합된다. 제 1 전진 배럴(18)과 제 1 직진 가이드 링(14)은 광축 방향으로 함께 이동한다.
제 1 직진 가이드 링(14)은 제 1 직진 가이드 링(14)의 내주면과 외주면을 관통하여 형성되어 있는 한 세트의 관통 슬롯(14c)을 구비하고 있다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 관통 슬롯(14c)은 전방의 원주방향 슬롯 부분(14c-1)과 광축에 대하여 기울어져 있는 경사진 리드 슬롯 부분(14c-2)을 포함하고 있다. 관통 슬롯(14c)의 갯수는 3 개이고, 3 개의 관통 슬롯(14c)은 원주방향의 상이한 위치에 배치되어 있다. 줌렌즈(71)는 제 1 직진 가이드 링(14)의 안쪽에 위치되어서 회전가능하게 지지되어 있는 캠 링(11)을 구비하고 있다. 캠 링(11)의 외주면에 원주방향으로 상이한 위치에 설치된 3 개가 한 세트인 캠 링 가이드 돌기(11a)는 3 개가 한 세트인 관통 슬롯(14c)에 각각 결합된다. 캠 링(11)은 3 개가 한 세트인 캠 링 가이드 돌기(11a) 상에 3 개가 한 세트인 회전 전달 돌기(11b)를 구비하고 있고, 상기 3 개가 한 세트인 회전 전달 돌기(11b)는 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 제 1 전진 배럴(18)의 3 개가 한 세트인 회전 전달 홈(18d)에 각각 결합된다. 3 개가 한 세트인 회전 전달 돌기(11b)는 3 개가 한 세트인 회전 전달 홈(18d)에 대하여 광축 방향으로 미끄럼이동가능하고 3 개가 한 세트인 회전 전달 홈(18d)에 대하여 원주 방향으로는 상대 이동이 규제되어 있어서 캠 링(11)은 제 1 전진 배럴(18)과 함께 회전한다.
줌렌즈(71)의 상기한 구조로부터 고정 배럴(22)로부터 캠 링(11)까지의 이동가능한 요소의 전진 동작을 이해할 수 있다. 다시 말해서, 줌 모터(150)에 의하여 줌 기어(28)를 렌즈 배럴 전진 방향으로 회전시키면, 3 개가 한 세트인 경사진 홈(22c)과 3 개가 한 세트인 회전 가이드 돌기(18a)의 결합에 의해 제 1 전진 배럴(18)이 회전하면서 전방으로 이동하게 된다. 복수의 상대 회전운동 가이드 돌기(14b)와 원주방향의 홈(18c)의 결합관계에 의하여 제 1 전진 배럴(18)이 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 상대 회전운동 가능한 동시에 광축 방향으로 제 1 직진 가이드 링(14)과 함께 이동할 수 있도록 제 1 전진 배럴(18)이 제 1 직진 가이드 링(14)에 결합되어 있기 때문에, 제 1 전진 배럴(18)이 회전하면 제 1 직진 가이드 링(14)은 제 1 전진 배럴(18)과 함께 전방으로 직진 이동하게 된다. 또한, 제 1 전진 배럴(18)의 회전력은 3 개가 한 세트인 회전 전달 홈(18d)와 3 개가 한 세트인 회전 전달 돌기(11b)를 통하여 캠 링(11)에 전달된다. 그러면, 3 개가 한 세트인 캠 링 가이드 돌기(11a)가 3 개가 한 세트인 관통 슬롯(14c)의 리드 슬롯 부분(14c-2)에 의해 각각 안내되고, 캠 링(11)은 제 1 직진 가이드 링(14)에 대하여 회전하면서 전방으로 이동한다. 상기한 바와 같이, 제 1 직진 가이드 링(14) 자체도 제 1 전진 배럴(18)과 함께 전방으로 직진 이동하기 때문에, 결과적으로 캠 링(11)은 3 개가 한 세트인 관통 슬롯(14c)의 리드 슬롯 부분(14c-2)에 따른 캠 링(11)의 전진 이동(회전하면서 이동함)의 이동량과 제 1 직진 가이드 링(14)의 전방으로의 직진 이동량의 합산치에 해당하는 이동량 만큼 광축 방향으로 전진 이동한다.
상기한 캠 링(11)의 전진 동작은 경사진 홈(22c)과 회전 가이드 돌기(18a)가 서로 결합되어 있는 동안에만 행해진다. 제 1 전진 배럴(18)이 소정의 이동량 만큼 전진 이동되면, 3 개가 한 세트인 회전 가이드 돌기(18a)가 3 개가 한 세트인 경사진 홈(22c)으로부터 빠져나와서 3 개가 한 세트인 회전 가이드 홈(22d) 안으로 각각 들어간다. 그러면, 제 1 전진 배럴(18)을 전방으로 이동시키는 전방 이동력이 제 1 전진 배럴(18)에 작용하지 않게 되기 때문에, 제 1 전진 배럴(18)은 3 개가 한 세트인 회전 가이드 돌기(18a)와 3 개가 한 세트인 회전 가이드 홈(22d)의 결합 관계에 의하여 광축 방향의 고정된 위치에서, 다시 말해, 광축 방향으로 이동 하지 않고 회전운동만 하게 된다. 또한, 3 개가 한 세트인 회전 가이드 돌기(18a)가 3 개가 한 세트인 경사진 홈(22c)으로부터 빠져나와서 3 개가 한 세트인 회전 가이드 홈(22d) 안으로 각각 들어가는 때와 거의 동시에, 3 개가 한 세트인 캠 링 가이드 돌기(11a)는 3 개가 한 세트인 관통 슬롯(14c)의 원주 방향 슬롯 부분(14c-1)으로 각각 들어간다. 그러면, 캠 링(11)을 전방으로 이동시키는 힘도 캠 링(11)에 작용하지 않게 된다. 그 결과, 캠 링(11)은 제 1 전진 배럴(18)의 회전에 따라 광축 방향의 일정한 위치에서 회전운동만 하게 된다.
제 1 직진 가이드 링(14)의 내주면에는 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗어 있으며 원주방향의 상이한 위치에 형성되어 있는 복수의 직진 가이드 홈(14d)이 형성되어 있다. 줌렌즈(71)는 제 1 직진 가이드 링(14)의 내측에 제 2 직진 가이드 링(10)을 구비하고 있다. 제 2 직진 가이드 링(10)의 외측 가장자리에는 복수의 직진 가이드 홈(14d)에 각각 미끄럼이동가능하게 결합되도록 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 있는 복수의 직진 가이드 돌기(10a)가 구비되어 있다. 줌렌즈(71)는 제 1 전진 배럴(18)의 바로 안쪽에 제 2 전진 배럴(이동가능한 배럴)(13)을 구비하고 있고, 이 제 2 전진 배럴(13)은 제 1 전진 배럴(18)로부터 전진하고 제 1 전진 배럴(18) 속으로 후퇴한다. 제 2 전진 배럴(13)의 후방 단부 근처의 제 2 전진 배럴(13)의 외주면에는 복수의 반경방향 돌기(13a)가 형성되어 있고, 이 복수의 반경방향 돌기(13a)는 복수의 직진 가이드 홈(14d)에 각각 미끄럼이동가능하게 결합되도록 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 있다. 따라서, 제 2 전진 배럴(13)과 제 2 직진 가이드 링(10)은 모두 제 1 직진 가이드 링(14)를 통하여 광축 방향으로 직진 안내된다.
줌렌즈(71)는 캠 링(11)의 내측에 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 구비하고 있고, 이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 간접적으로 지지하여 유지한다. 줌렌즈(71)는 제 2 전진 배럴(13)의 바로 안쪽에 제 3 전진 배럴(이동가능한 배럴)(12)을 구비하고 있고, 이 제 3 전진 배럴(12)은 제 2 전진 배럴(13)로부터 전진하고 제 2 전진 배럴(13) 속으로 후퇴한다. 제 2 전진 배럴(13)은 제 1 렌즈 그룹(LG1)을 지지하는 제 3 전진 배럴(12)을 직진 안내하는 직진 가이드 부재로서의 기능을 한다.
아래에서는 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 지지 구조를 설명한다. 제 2 직진 가이드 링(10)은 환형상의 플랜지부(10b)와 전방 환형상의 플랜지부(10c)를 구비하고 있다. 복수의 직진 가이드 돌기(10a)는 환형상의 플랜지부(10b)의 외측 가장자리로부터 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 있고, 전방 환형상의 플랜지부(10c)는 환형상의 플랜지부(10b)의 전방에 형성되어 있으며 환형상의 플랜지부(10b)보다 직경이 작다. 전방 환형상의 플랜지부(10c)는 캠 링(11)의 후방 단부 근처의 캠 링(11)의 내주면에 형성된 원주방향의 홈(11c)에 미끄럼이동가능하게 결합된다. 이러한 구조로 인해, 제 2 직진 가이드 링(10)은 캠 링(11)에 대해 상대 회전은 가능하고 캠 링(11)에 대해 광축 방향으로의 상대 이동은 규제되도록 캠 링(11)과 결합되어 있다. 제 2 직진 가이드 링(10)은 제 1 직진 가이드 키(10d)와 제 2 직진 가이드 키(10e)를 구비하고 있고, 상기 제 1 직진 가이드 키(10d)와 제 2 직진 가이드 키(10e)는 모두 전방 환형상의 플랜지부(10c)로부터 전방으로 돌출되어 있다. 제 1 직진 가이드 키(10d)와 제 2 직진 가이드 키(10e)는 캠 링(11)의 안쪽에 위치되도록 전방으로 돌출되어 있다. 제 2 직진 가이드 링(10)의 원주 방향으로 제 1 직진 가이드 키(10d)의 양쪽 가장자리부는 촬영 광축(Z1)과 평행한 한 쌍의 직진 가이드 면(G1)으로 형성되어 있고, 또한 제 2 직진 가이드 링(10)의 원주 방향으로 제 2 직진 가이드 키(10e)의 양쪽 가장자리부도 촬영 광축(Z1)과 평행한 한 쌍의 직진 가이드 면(G2)으로 형성되어 있다.
캠 링(11)의 안쪽에 위치되어 지지되어 있는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은, 제 1 직진 가이드 키(10d)가 결합되는 제 1 직진 가이드 홈(8a)과, 제 2 직진 가이드 키(10e)가 결합되는 제 2 직진 가이드 홈(8b)를 가지고 있다. 제 1 직진 가이드 홈(8a)과 제 2 직진 가이드 홈(8b)의 각각은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 외주면에 부분적으로 바닥부가 있는 홈으로서 형성되고 있는데, 보다 상세하게는, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 제 1 직진 가이드 홈(8a)의 폭 방향의 중간 부분에 노출 제어용 플렉시블 인쇄회로기판(flexible PWB)(77)을 삽입통과시키는 반경방향의 관통 구멍을 구비하고 있고, 또한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 후방 단부에 있는 제 2 직진 가이드 홈(8b)의 폭 방향의 중간 부분에 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 반경 방향으로 제 2 직진 가이드 홈(8b)의 바닥벽을 관통하여 형성되어 있는 관통 절결부(8g)를 구비하고 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 제 1 직진 가이드 홈(8a)의 양측부에 한 쌍의 직진 가이드 면(G3)을 구비하고 있고, 이 한 쌍의 직진 가이드 면(G3)은 제 1 직진 가이드 키(10d)의 한 쌍의 직진 가이드 면(G1)과 각각 미끄럼이동가능하게 접 촉한다. 마찬가지로, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 제 2 직진 가이드 홈(8b)의 양측부에 한 쌍의 직진 가이드 면(G4)을 구비하고 있고, 이 한 쌍의 직진 가이드 면(G4)은 제 2 직진 가이드 키(10e)의 한 쌍의 직진 가이드 면(G2)과 각각 미끄럼이동가능하게 접촉한다. 한 쌍의 직진 가이드 면(G3)과 한 쌍의 직진 가이드 면(G1) 사이의 결합 관계와 한 쌍의 직진 가이드 면(G4)과 한 쌍의 직진 가이드 면(G2) 사이의 결합 관계에 의하여, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 광축 방향으로 직진 안내된다.
캠 링(11)의 내주면에는 복수의 캠 홈(11d)이 형성되고 있고, 이 복수의 캠 홈(11d)에는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 외주면에 형성된 대응하는 복수의 캠 종동자(8c)가 각각 결합되어 있다. 상기 복수의 캠 홈(11d)과 복수의 캠 종동자(8c)는 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 광축 방향으로 상대적으로 이동시키기 위해서 사용된다. 즉, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 제 2 직진 가이드 링(10)을 통하여 광축 방향으로 직진 안내되기 때문에, 캠 링(11)이 회전하면, 복수의 캠 홈(11d)의 형상을 따라 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 광축 방향으로 소정의 이동 궤적으로 이동한다.
제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 촬영 광축(Z1)이 통과하는 중앙부에 관통 개구를 가지고 있는 환형상의 플랜지부(8d)를 구비하고 있다. 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)이 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗어 있도록 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 설치되어 있다. 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)의 전방 단부 및 후방 단부는 환형상의 플랜지부(8d)에 형성된 샤프트 지지부(8e)(도 4 및 도 6 참고)와 샤 프트 지지 부재(36)에 의하여 각각 지지되어 있다. 샤프트 지지 부재(36)는 고정 나사(37)에 의하여 환형상의 플랜지부(8d)의 후면에 형성된 장착 시트(mounting seat)(8f)(도 8 및 도 9 참고)에 고정되어 있다. 줌렌즈(71)는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 안쪽에 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 지지하고 유지하는 제 2 렌즈 프레임(6)을 구비하고 있다. 제 2 렌즈 프레임(6)은 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33) 상에 피벗가능하게 지지되어 있다. 제 2 렌즈 프레임(6)은 원통형 렌즈 홀더부(6a), 스윙 아암부(6b) 및 피벗 원통형부(6c)를 가지고 있다. 원통형 렌즈 홀더부(6a)는 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 지지하고 있다. 스윙 아암부(6b)는 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 반경방향으로 뻗어 있고, 피벗 원통형부(6c)는 스윙 아암부(6b)의 자유단(반대쪽 단부)에 형성되어 있다. 피벗 원통형부(6c)에는 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축과 평행한 방향으로 뻗어 있는 관통 구멍(6d)이 형성되어 있다. 관통 구멍(6d)과 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33) 사이에 상대 회전이 가능하도록 상기 관통 구멍(6d) 속으로 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)가 삽입되어 있다. 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)은 촬영 광축(Z1)과 평행하게 뻗어 있으면서 촬영 광축(Z1)에 대하여 편심적으로 위치되어 있다. 제 2 렌즈 프레임(6)은 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)를 중심으로 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축(Z2)이 촬영 광축(Z1)과 일치하는 도 2, 도 3, 도 12 및 도 13에 도시되어 있는 축상 위치(on-axis position)와 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축(Z2)이 촬영 광축(Z1)에 대해 편심적으로 위치되어 있는 시키는 도 1, 도 10, 도 11 및 도 20 내지 도 22에 도시되어 있는 축외 퇴피 위치(off-axis position) 사이에서 회전운동(선회)할 수 있다. 제 2 렌즈 프레임(6) 은 토션 코일 스프링(제 2 렌즈 그룹 복귀 스프링)(39)에 의하여 축상 위치쪽으로 가압되어 있다. 제 2 렌즈 프레임(6)과 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)은 각각 제 2 렌즈 프레임(6)의 맞물림 돌기(6e)와 회전운동 규제 핀(35)(도 9, 도 11 및 도 13 참고)을 구비하고 있고, 제 2 렌즈 프레임(6)의 맞물림 돌기(6e)와 회전운동 규제 핀(35)의 맞물림에 의해 제 2 렌즈 프레임(6)의 축상 위치가 결정된다. 제 2 렌즈 프레임(6)은 압축 코일 스프링(축방향 가압 스프링)(38)에 의하여 전방(제 2 렌즈 프레임(6)이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 환형상의 플랜지부(8d)에 맞닿게 되는 방향)으로 가압되어 있어서 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 대한 제 2 렌즈 프레임(6)의 광축 방향의 백래쉬(backlash)가 제거된다.
제 2 렌즈 프레임(6)은 광축 방향으로는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 일체로 이동한다. 촬상 센서 홀더(21)의 전방에는 제 2 렌즈 프레임(6)과 결합가능하도록 촬상 센서 홀더(21)로부터 전방으로 돌출되어 있는 위치 제어 캠 바(21a)가 구비되어 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 수납 방향으로 후퇴 이동하여 제 2 렌즈 프레임(6)이 축상 위치에 지지되어 있는 상태에서 촬상 센서 홀더(21)에 접근하면, 위치 제어 캠 바(21a)의 전방 단부 표면에 형성된 캠 표면이 제 2 렌즈 프레임(6)과 접촉하게 되어 토션 코일 스프링(제 2 렌즈 그룹 복귀 스프링)(39)의 가압력에 대항하여 상기한 축외 퇴피 위치로 제 2 렌즈 프레임(6)을 회전운동시킨다.
줌렌즈(71)는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 안에 촬영 개구(76a)를 개폐하는 셔터(S)와 조정가능한 조리개(A)를 포함하고 있는 셔터 유닛(76)을 구비하고 있 다. 이 셔터 유닛(76)은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 환형상의 플랜지부(8d)의 전방에 고정되어 있다. 셔터(S)와 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 광축 방향의 거리는 일정하게 되어 있으며, 조정가능한 조리개(A)와 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 광축 방향의 거리도 일정하게 되어 있다. 셔터 유닛(76)은 셔터(S)와 조정가능한 조리개(A)를 각각 구동시키기 위한 셔터 액추에이터 및 조리개 액추에이터(양자 모두 도시되어 있지 않음)를 내장하고 있고, 줌렌즈(71)가 장착되어 있는 카메라의 제어 회로(도시되어 있지 않음)와 상기 2 개의 액추에이터 각각 사이의 전기적인 접속을 이루기 위해 플렉시블 인쇄회로기판(77)이 셔터 유닛(76)으로부터 뻗어 있다.
계속하여 제 1 렌즈 그룹(LG1)의 지지 구조를 설명한다. 제 1 직진 가이드 링(14)을 통하여 광축 방향으로 직진 안내되는 제 2 전진 배럴(13)의 내주면에는,원주방향으로 상이한 위치에 형성되어 있는 3 개가 한 세트인 직진 가이드 홈(13b)이 광축 방향으로 형성되어 있다. 직진 가이드 홈(13b)에 대하여, 제 3 전진 배럴(12)의 후방 단부의 외주면에는 3 개가 한 세트인 맞물림 돌기(12a)가 형성되어 있고, 이 3 개가 한 세트인 맞물림 돌기(12a)는 3 개가 한 세트인 직진 가이드 홈(13b)에 각각 미끄럼이동 가능하게 결합되어 있다. 따라서, 제 3 전진 배럴(12)은 제 1 직진 가이드 링(14)과 제 2 전진 배럴(13)을 통하여 광축 방향으로 직진 안내된다. 또한 제 2 전진 배럴(13)은 제 2 전진 배럴(13)의 후방 단부 근처의 내주면에 제 2 전진 배럴(13)의 원주방향을 따라서 뻗어 있는 불연속적인 내경 플랜지(13c)를 구비하고 있다. 캠 링(11)의 외주면에는 불연속적인 원주방향의 홈(11e)이 형성되어 있고, 이 불연속적인 원주방향의 홈(11e)에 상기 불연속적인 내경 플랜지(13c)가 미끄럼이동가능하게 결합되어 있어서 캠 링(11)은 제 2 전진 배럴(13)에 대하여 상대 회전가능하고 제 2 전진 배럴(13)은 캠 링(11)에 대하여 광축 방향으로 상대 이동이 규제되어 있다. 제 3 전진 배럴(12)은 제 3 전진 배럴(12)의 내주면에 반경방향 안쪽으로 돌출되어 있는 3 개가 한 세트인 캠 종동자(31)를 구비하고 있고, 캠 링(11)의 외주면에는 3 개가 한 세트인 외측 캠 홈(11f)(제 1 렌즈 그룹(LG1)을 이동시키기 위한 캠 홈)이 형성되어 있고, 이 3 개가 한 세트인 외측 캠 홈(11f)에 상기 3 개가 한 세트인 캠 종동자(31)가 각각 미끄럼이동가능하게 결합하고 있다. 제 3 전진 배럴(12) 안에는 제 1 렌즈 그룹(LG1)을 유지하는 제 1 렌즈 프레임(1)(도 1 내지 도 3 참고)이 구비되어 있다.
아래에서는 줌렌즈(71)의 전진 동작 및 후퇴(수납) 동작을 설명한다.
캠 링(11)이 수납 위치(도 1에 도시되어 있음)로부터 캠 링(11)이 광축 방향의 고정된 위치에서 회전하는 위치(도 2에 도시되어 있음)까지 전진하도록 구동되는 단계까지는 위에서 설명하였기 때문에, 이 단계는 아래에서 간략하게 설명한다. 도 1에 도시된 줌렌즈(71)의 수납 상태로부터 줌모터(150)에 의하여 줌기어(28)를 렌즈 배럴 전진 방향으로 회전 구동시키면, 제 1 전진 배럴(18)이 회전하면서 전방으로 이동한다. 이 때, 제 1 전진 배럴(18)의 회전에 의해 회전하는 캠 링(11)은, 제 1 직진 가이드 링(14)의 전방으로의 이동량과 캠 링(11)과 제 1 직진 가이드 링(14) 사이의 리딩(leading) 구조(다시 말해서, 3 개가 한 세트인 캠 링 가이드 돌기(11a)와 3 개가 한 세트인 관통 슬롯(14c)의 리드 슬롯 부분(14c-2) 각각의 결합 관계)에 의한 캠 링(11)의 전방 이동량의 합산치에 해당하는 이동량 만큼 광축 방향 전방으로 이동한다. 일단 제 1 전진 배럴(18)과 캠 링(11)이 각각 전방의 소정 위치까지 전진하면, 제 1 전진 배럴(18)과 캠 링(11)의 회전 전전이동 구조의 기능이 해제되므로, 제 1 전진 배럴(18)과 캠 링(11)은 광축 방향으로 이동하지는 않고 촬영 광축(Z1)을 중심으로 회전만 한다.
캠 링(11)이 회전하면, 캠 링(11)의 내측에 위치되어 있는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 복수의 캠 종동자(8c)와 복수의 캠 홈(11d)의 각각의 결합 관계에 의하여 캠 링(11)에 대해 광축 방향으로 소정의 이동 방식으로 이동하게 된다. 도 1에 도시된 줌렌즈(1)의 수납 상태에서는, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 내측에 위치되어 있는 제 2 렌즈 프레임(6)이 위치 제어 캠 바(21a)에 의해, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축(Z2)이 촬영 광축(Z1)으로부터 아래쪽으로 편심된 축외 퇴피 위치에 유지되어 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 수납 위치에서 줌 영역의 광각단(wide-angle extremity) 위치까지 이동하는 도중에, 제 2 렌즈 프레임(6)은 위치 제어 캠 바(21a)로부터 분리되어서 토션 코일 스프링(39)의 스프링력에 의하여 축외 퇴피 위치로부터 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축(Z2)이 촬영 광축(Z1)과 일치하는 촬영 위치(축상 위치)로 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)를 중심으로 회전한다. 그 이후에는, 줌렌즈(71)가 수납 위치로 후퇴 이동할 때까지 제 2 렌즈 프레임(6)이 촬영 위치에 유지된 채로 있다.
또한, 캠 링(11)이 회전하면, 캠 링(11)의 바깥쪽 둘레에 위치되어서 제 2 전진 배럴(13)을 통하여 광축 방향으로 직진 안내되는 제 3 전진 배럴(12)이 3 개가 한 세트인 캠 종동자(31)와 3 개가 한 세트인 외측 캠 홈(11f)의 각각의 결합 관계에 의하여 캠 링(11)에 대해 광축 방향으로 소정의 이동 방식으로 이동하게 된다.
따라서, 제 1 렌즈 그룹(LG1)이 수납 위치로부터 전방으로 이동될 때 촬상면(촬상 센서(60)의 수광면)에 대한 제 1 렌즈 그룹(LG1)의 축방향의 위치는 고정 배럴(22)에 대한 캠 링(11)의 전방 이동량과 캠 링(11)에 대한 제 3 전진 배럴(12)의 이동량의 합산치에 의해 결정되고, 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 수납 위치로부터 전방으로 이동될 때 촬상면에 대한 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 축방향의 위치는 고정 배럴(22)에 대한 캠 링(11)의 전방 이동량과 캠 링(11)에 대한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 이동량의 합산치에 의해 결정된다. 줌 동작은 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 공기 간격을 변화시키면서 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 촬영 광축(Z1)을 따라서 이동시킴으로써 행해진다. 줌렌즈(71)가 도 1에 도시된 수납 위치로부터 전진하도록 구동되면, 줌렌즈(71)가 먼저 도 2에 도시되어 있는 광각단의 촬영 상태가 된다. 이어서, 줌모터(150)를 렌즈 배럴 전진 방향으로 더 회전 구동시키면, 줌렌즈(71)가 도 3에 도시되어 있는 망원단(telephoto extremity)의 촬영 상태로 된다. 도 2 및 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 줌렌즈(71)가 광각단에 있을 때의 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 간격이 줌렌즈(71)가 망원단에 있을 때의 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 간격보다 더 크다. 줌렌즈(71)가 망원단에 있을 때에 는, 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 서로 접근하는 방향으로 이동하여 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 간격이 줌렌즈(71)가 광각단에 있을 때의 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 간격보다 작아진다. 이와 같은 줌 동작을 위한 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 공기 간격의 변화는 복수의 캠 홈(11d)과 3 개가 한 세트인 외측 캠 홈(11f)의 궤적(contour)에 의해 이루어진다. 망원단과 광각단 사이의 줌 영역(줌 동작이 실행될 수 있는 영역)에서는, 캠 링(11)과 제 1 전진 배럴(18)이 각각 광축상의 고정된 위치에서 회전만 한다. 다시 말해서, 광축 방향으로는 이동하지 않고 광축상의 일정한 위치에서 회전만 한다.
제 1 렌즈 그룹(LG1), 제 2 렌즈 그룹(LG2) 및 제 3 렌즈 그룹(LG3)이 줌 영역에 위치되어 있을 때에는, 피사체 거리에 따라 AF 모터(160)를 구동시키는 것에 의해 제 3 렌즈 그룹(LG3)(AF 렌즈 프레임(51))을 촬영 광축(Z1)을 따라서 이동시킴으로써 포커싱 동작이 이루어진다.
줌 모터(150)를 렌즈 배럴 수납 방향으로 구동시키면, 도 1에 도시된 수납 위치로 줌렌즈(71)가 완전히 후퇴되도록 줌렌즈(71)는 상기한 전진 동작과 반대로 작동한다. 이러한 줌렌즈(71)의 수납 위치로의 이동의 도중에, 제 2 렌즈 프레임(6)이 위치 제어 캠 바(21a)에 의하여 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)를 중심으로 축외 퇴피 위치로 회전하면서 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 함께 후퇴 이동한다. 줌렌즈(71)가 수납 위치까지 이동되면, 제 2 렌즈 그룹(LG2)은 제 3 렌즈 그룹(LG3), 로우 패스 필터(LF) 및 촬상 센서(60)가 도 1에 도시되어 있는 바와 같 이 수용되어 있는 공간의 반경방향 바깥쪽 공간으로 후퇴이동한다. 다시 말해서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)은 제 3 렌즈 그룹(LG3), 로우 패스 필터(LF) 및 CCD 촬상 센서(60)가 위치되어 있는 광축 방향의 축상의 범위와 대체로 동일한 축상의 범위로 반경방향으로 후퇴한다. 이러한 방식으로 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 수납(퇴피)시키는 줌렌즈(71)의 상기와 같은 구조에 의해 줌렌즈(71)가 완전히 수납될 때 줌렌즈(71)의 길이를 단축시키고, 결과적으로, 줌렌즈(71)가 장착되는 카메라의 두께를 감소시킬 수 있다.
상기의 줌렌즈(71)에서는, 제 2 직진 가이드 링(10)의 제 1 직진 가이드 키(10d)와 제 2 직진 가이드 키(10e)에 의하여 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 광축 방향으로 직진 안내된다. 도 4, 도 6, 도 7 및 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 제 2 직진 가이드 키(10e)는 제 1 직진 가이드 키(10d)보다도 제 2 직진 가이드 링(10)의 원주 방향으로 폭이 넓은 부분적인 원통형상으로 형성되어 있다. 제 2 직진 가이드 키(10e)의 중심 부분에는 제 2 직진 가이드 링(10)의 반경 방향으로 제 2 직진 가이드 키(10e)를 관통하여 형성된 관통 수납 절결부(10e1)가 형성되어 있다. 제 2 직진 가이드 키(10e)는 제 2 직진 가이드 링(10)의 원주 방향으로 관통 수납 절결부(10e1)의 양측에 한 쌍의 직진 가이드 면(G2)을 각각 보유하고 있는 한 쌍의 가이드 바 부분(10e3)을 구비하고 있고, 한 쌍의 가이드 바 부분(10e3)의 바로 앞부분에는 한 쌍의 가이드 바 부분(10e3)의 전방 단부들을 서로 연결시키도록 제 2 직진 가이드 링(10)의 원주 방향으로 뻗어 있는 브리지(bridge) 부분(10e2)을 또한 구비하고 있다. 도 9, 도 11 및 도 13으로 부터 알 수 있는 바 와 같이, 제 2 직진 가이드 키(10e)는 정면에서 보았을 때 촬영 광축(Z1)을 중심으로 하여 원호 형상으로 되어 있다. 또한, 도 14에 도시된 바와 같이 전개 평면도 상으로는, 제 2 직진 가이드 키(10e)가 제 2 직진 가이드 키(10e)의 외주 내에 관통 수납 절결부(10e1)을 가지고 있는 대체로 직사각형의 형상을 하고 있고, 관통 수납 절결부(10e1)도 대체로 직사각형의 형상으로 되어 있다.
도 4, 도 6 내지 도 13 및 도 15에 도시되어 있는 바와 같이, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 제 2 직진 가이드 홈(8b)에는, 관통 수납 절결부(10e1)의 원주 방향 위치와 대응하는 원주 방향 위치에, 관통 절결부(8g)가 형성되어 있다. 이 관통 절결부(8g)는 대체로 관통 수납 절결부(10e1)에 대응하는 사이즈를 가지고 있다. 제 2 직진 가이드 링(10)이 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 광축 방향으로 직진 안내하기 때문에, 관통 절결부(8g)와 관통 수납 절결부(10e1)의 촬영 광축(Z1)을 중심으로 하는 회전 방향의 상대 위치는 변화하지 않는다. 한편, 관통 절결부(89)와 관통 수납 절결부(10e1)의 광축 방향의 상대 위치는 제 2 직진 가이드 링(10)에 대한 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 광축 방향으로의 이동에 의하여 변화한다.
부가적으로, 도 4, 도 6 내지 도 9 및 도 17에 도시되어 있는 바와 같이, 캠 링(11)의 내주면에는 수납 오목부(11g)가 형성되어 있다. 수납 오목부(11g)는 대체로 관통 수납 절결부(10e1)에 대응하는 사이즈를 가지고 있지만, 상기한 바와 같이 캠 링(11)을 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 대해 상대 회전시키는 것에 의해 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 광축 방향으로 이동되기 때문에, 수납 오목 부(11g)와 관통 수납 절결부(10e1)의 촬영 광축(Z1)을 중심으로 하는 회전 방향의 상대 위치와, 수납 오목부(11g)와 관통 수납 절결부(10e1)의 광축 방향의 상대 위치가 각각 변화한다.
보다 상세하게는, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 줌렌즈(71)의 촬영 상태에 대응하는 작동 위치(도 2, 도 3, 도 12 및 도 13 참고)에 있을 때에는, 제 2 직진 가이드 링(10)의 관통 수납 절결부(10e1)과 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 관통 절결부(8g)의 광축 방향의 위치가 서로 완전하게 일치하지 않고, 또한, 제 2 직진 가이드 링(10)의 관통 수납 절결부(10e1)과 캠 링(11)의 수납 오목부(11g)의 촬영 광축(Z1)을 중심으로 하는 회전 방향의 위치가 서로 일치하지 않고, 제 2 직진 가이드 링(10)의 관통 수납 절결부(10e1)과 캠 링(11)의 수납 오목부(11g)의 광축 방향의 위치가 서로 일치하지 않는다. 한편, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 줌렌즈(71)의 수납 상태에 대응하는 수납 위치(도 1, 도 8, 도 9, 도 10 및 도 11 참고)에 있을 때에는, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 관통 절결부(8g)의 위치가 제 2 직진 가이드 링(10)의 관통 수납 절결부(10e1)의 위치가 광축 방향으로 일치하고 있기 때문에 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 관통 절결부(8g)와 제 2 직진 가이드 링(10)의 관통 수납 절결부(10e1)는 반경 방향으로 서로 연결되어 하나의 반경 방향 절결부를 형성한다. 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 수납 위치에 있을 때에는, (관통 절결부(8g)와 관통 수납 절결부(10e1)로 구성된)반경 방향 절결부와 캠 링(11)의 수납 오목부(11g)의 원주 방향의 위치가 서로 일치하고 또한 상기 반경 방향 절결부와 캠 링(11)의 수납 오목부(11g)의 광축 방향의 위치가 서로 일치하고 있으며, 수납 오목부(11g)가 관통 수납 절결부(10e1)의 반경 방향 바깥쪽에 위치되어 있다.
상기한 바와 같이, 줌렌즈(71)의 수납 상태에서는, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 내에서 제 2 렌즈 프레임(6)이 제 2 렌즈 프레임(6)의 광축(Z2)이 촬영 광축(Z1)에 대해 편심되어 위치되어 있는 축외 퇴피 위치로 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)를 중심으로 회전한다. 제 2 렌즈 프레임(6)의 이러한 회전시에, 도 10, 도 11 및 도 18에 도시되어 있는 바와 같이, 제 2 렌즈 프레임(6)의 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 일부가 관통 절결부(8g)와 관통 수납 절결부(10e1)에 의해 형성되어 있는 상기 반경 방향 절결부로 들어가고, 상기 반경 방향 절결부 통과하여 상기 반경 방향 절결부의 반경 방향 바깥쪽에 위치되어 있는 수납 오목부(11g)로 들어가서 수납 오목부(11g)에 수납된다. 이러한 구조에 의해, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8), 제 2 직진 가이드 링(10) 및 캠 링(11)의 직경을 감소시키면서 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 고도의 공간 활용 효율성을 가진 상태로 수납할 수 있고, 결과적으로 줌렌즈(71)의 소형화를 달성한다.
특히, 제 2 직진 가이드 링(10)에 관해서는, 제 2 직진 가이드 키(10e)에 형성되어 있는 관통 수납 절결부(10e1)가 제 2 렌즈 그룹(LG2)(원통형 렌즈 홀더부(6a))를 수납하기 위한 공간으로 활용되고 있고, 이러한 구성은 다음과 같은 이점이 있다. 먼저, 제 2 직진 가이드 링(10)과 같은 환형상의 직진 가이드 부재는, 이 환형상의 직진 가이드 부재가 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 광축 방향으로 직진 안내할 때 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 지지하는 안정성 및 정밀도를 확 보하기 위해, 원주 방향으로 상이한 위치에 복수의 직진 가이드부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 한편, 제 2 직진 가이드 링(10)에 의한 직진 안내되는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)에 있어서는, 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)나 셔터 유닛(76) 등이 콤팩트하게 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 내에 설치되어 있기 때문에, 직진 가이드부를 설치하기 위한 원주 방향의 공간을 충분히 확보하는 것이 어렵다. 본 실시예의 줌렌즈(71)에서는, 상기 복수의 직진 가이드부가 2 개의 부재, 즉, 제 1 직진 가이드 키(10d)와 제 2 직진 가이드 키(10e)로 설치되어 있으므로, 예를 들면, 원주 방향으로 120도의 동일한 각도 간격으로 3 개의 직진 가이드 키가 배치되어 있는 경우와 비교하여, 제 1 직진 가이드 키(10d)와 제 2 직진 가이드 키(10e) 사이의 원주 방향 공간을 넓게 확보하는 것이 가능해지고, 그 결과 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 소형화를 유지하면서 고도의 공간 활용 효율성을 가진 상태로 콤팩트한 부품 배치를 할 수 있게 된다. 그리고, 제 2 직진 가이드 키(10e)를 위한 공간의 일부분을 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 퇴피(수납)시키는 공간으로 이용하는 것에 의해 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 나머지 원주 방향의 공간을 효과적으로 활용할 수 있게 된다.
제 2 직진 가이드 키(10e)에 관해서는, 제 2 직진 가이드 링(10)의 원주 방향으로 한 쌍의 직진 가이드 면(G2) 사이의 거리가 넓으므로 제 2 직진 가이드 키(10e)는 제 2 직진 가이드 링(10)의 원주 방향으로 한 쌍의 직진 가이드 면(G2) 사이에 관통 수납 절결부(10e1)를 포함할 수 있다. 이러한 구성으로 인해 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 가이드하는 직진 가이드부로서 역할을 수행하는 제 2 직 진 가이드 키(10e)는 좁은 원주 방향의 폭을 가지고 있는 직진 가이드 돌기와 비교하여 고도의 가이드 안정성을 얻을 수 있다. 부가적으로, 제 2 직진 가이드 키(10e)의 관통 수납 절결부(10e1)의 전방부가 브리지 부분(10e2)에 의해 닫혀져 있으므로, 이 제 2 직진 가이드 키(10e)는, 제 2 직진 가이드 키(10e)가 브리지 부분(10e2)을 가지고 있지 않고 2 개의 독립적인 키 돌출부로서 한 쌍의 가이드 바 부분(10e3)을 가지고 있는 경우보다 더 큰 강도를 가지고 있다. 부가적으로, 브리지 부분(10e2)을 포함하고 있는 제 2 직진 가이드 키(10e)의 전체는 줌렌즈(71)를 정면에서 보았을 때에 촬영 광축(Z1)을 중심으로 하는 원호 형상의 벽의 일부로서 형성되어 있으므로, 강도면에서 우수한 아치형상의 구조를 가지고 있으며, 고도의 공간 활용 효율성을 가진 상태로 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 캠 링(11) 사이에 수용될 수 있다.
줌렌즈(71)의 상기 실시예에서는 제 2 직진 가이드 키(10e)가 원주 방향으로 제 2 직진 가이드 키(10e)의 양측부에 한 쌍의 직진 가이드 면(G2)을 가지고 있지만, 상기 한 쌍의 직진 가이드 면(G2)의 형성 위치는 도시된 실시예와 다르게 변경할 수 있다. 예를 들면, 제 2 직진 가이드 키(10e)의 각각의 가이드 바 부분(10e3)에서, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 대향하는 내주면에 적어도 하나의 반경방향의 돌출부 또는 홈을 구비하고, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 외주면에 상기 가이드 바 부분(10e3)의 반경방향의 돌출부 또는 홈과 미끄럼이동가능하게 결합되는 적어도 하나의 대응하는 반경방향의 홈 또는 돌출부를 구비할 수도 있다. 이러한 구조에 의하면, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 직진 안내하는 결합 부분 의 수가 증가하기 때문에, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)을 지지하는 안정성 및 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 서로 결합되는 반경방향의 돌출부의 높이와 반경방향의 홈의 깊이를 동등하게 하면, 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 제 2 직진 가이드 키(10e)의 실질적으로 반경방향의 사이즈가 증가하는 것을 막을 수 있으므로, 줌렌즈(71)의 컴팩트성(compactness)이 유지된다.
줌렌즈(71)의 상기 실시예는 제 2 렌즈 그룹(LG2)와 제 3 렌즈 그룹(LG3)를 수납하는 수납 구조에도 다음과 같은 특징을 가지고 있다. 줌렌즈(71)의 이러한 특징을 아래에서 설명한다. 도 19 및 도 20에 도시되어 있는 바와 같이, 촬상 센서(60)은 2 개의 긴 변과 2 개의 짧은 변을 포함하는 수평방향으로 기다란 직사각형의 촬상면을 가지고 있는데, 상기 2 개의 긴 변은 수평방향(제 1 방향)으로 뻗어 있고 상기 2 개의 짧은 변은 상기 수평방향에 대해 대체로 수직인 방향(제 2 방향)으로 뻗어 있다. 촬상 센서(60)의 이러한 형상에 대응하여, 제 3 렌즈 그룹(LG3)은 비원형의 형상(이중의 D자형 절결부를 가진 형상)을 가지도록 형성되어 있는데, 즉, 제 3 렌즈 그룹(LG3)은 촬상 센서(60)의 상부 긴 변과 하부 긴 변에 대응하는 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 상부 부분과 하부 부분(촬상 센서(60)의 짧은 변 방향으로 촬상 센서(60)의 2 개의 긴 변을 따라서 위치되어 있는 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 가장자리의 상부 부분과 하부 부분)이 제거되어 있는 방식으로 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 제 3 렌즈 그룹(LG3)은 촬상 센서(60)의 긴 변과 대체로 평행한 한 쌍(상부와 하부)의 직선 모양의 긴 가장자리부(LG3-V)와, 이 한 쌍의 직선 모양의 긴 가장자리부(LG3-V)를 각각 연결하는 한 쌍의 원호형상의 짧은 가장자리부(LG3- W)를 구비하고 있고, 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 외측 가장자리부는 상기 한 쌍의 직선 모양의 긴 가장자리부(LG3-V)와 한 쌍의 원호형상의 짧은 가장자리부(LG3-W)에 의하여 비원형 형상으로 되어 있다. 상기 한 쌍의 원호형상의 짧은 가장자리부(LG3-W)는 촬상 센서(60)의 상부 긴 변과 하부 긴 변에 대응하는 상기 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 상부 부분과 하부 부분이 제거되어 있지 않다고 가정한 때의 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 광축(Z1)과 직교하는 평면에 놓여있는 기준 원(LG3-Q)(도 22 참고)의 일부분으로 형성되어 있고, 상기 한 쌍의 직선 모양의 긴 가장자리부(LG3-V)는 상기 기준 원(LG3-Q)의 내부에서 뻗어 있는 직선으로 형성되어 있다. 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 형상에 대응하여, AF 렌즈 프레임(51)의 렌즈 홀더부(51a)도 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 한 쌍의 직선 모양의 긴 가장자리부(LG3-V)를 따라서 형성되어 있는 한 쌍(상부 및 하부)의 절결부(51a-1)에 의해 형성된 비원형 형상(이중의 D자형 절결부를 가진 형상)을 하고 있는 링 형상부로 형성되어 있어서, 렌즈 홀더부(51a)의 상변과 하변(다시 말해서, 상부 및 하부 절결부(51a-1))은 촬상 센서(60)의 긴 변과 대체로 평행하다. 또한, 렌즈 홀더부(51a)의 전방에는 가로방향으로 기다란 직사각형 개구부(53a)를 보유한 렌즈 유지 플레이트(53)가 설치되어 있어서 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 상기 렌즈 유지 플레이트(53)와 렌즈 홀더부(51a) 사이에 유지하고 있고, 이 렌즈 유지 플레이트(53)도 도 19 내지 도 22에 도시되어 있는 것과 유사한 방식으로 비원형 형상(이중의 D자형 절결부를 가진 형상)으로 되어 있다. 한편, 제 2 렌즈 그룹(LG2)은 형상이 원형이다. 다시 말해서, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 외측 가장자리부에는 상기 제거된 부분(D자형 절결부)과 같은 부분을 포함하지 않는다.
도 20 내지 도 22는 줌렌즈(71)의 수납 상태에 있어서 제 2 렌즈 그룹(LG2)(제 2 렌즈 프레임(6))과 제3 렌즈 그룹(LG3)(AF 렌즈 프레임(51)) 사이의 위치 관계를 나타내고 있다. 상기한 바와 같이, 줌렌즈(71)의 수납 상태에 있을 때에는, 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 반경방향으로 퇴피되어 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 하부 공간으로 들어가므로 광축 방향으로 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 일부분이 위치되어 있는 광축상의 범위와 제 3 렌즈 그룹(LG3)이 위치되어 있는 광축상의 범위가 대체로 동일하다. 이 단계에서, 제 2 렌즈 프레임(6)과 AF 렌즈 프레임(51) 등의 정면도인 도 20에 도시되어 있는 바와 같이, 축외 퇴피 위치에 있는 제 2 렌즈 그룹(LG2)(제 2 렌즈 프레임(6)의 원통형 렌즈 홀더부(6a))은 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 직선 모양의 긴 가장자리부(LG3-V)의 바로 아래에 위치되도록 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 제거된 부분(하부 D자형 절결부)와 렌즈 홀더부(51a)의 절결부(51a-1)(하부 D자형 절결부)에 부분적으로 위치되어 있고, 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축(Z2)은, 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 광축(즉, 촬영 광축(Z1))을 통과하고 촬상 센서(60)의 짧은 변과 평행한 축상 평면(on-axis plane)(P1)으로부터 왼쪽 방향(AF 렌즈 프레임(51)의 가이드 구멍(51d)이 위치되어 있는 쪽)으로 오프셋 되어 있다. 또한, 제 2 렌즈 프레임(6)을 피벗식으로 지지하는 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)는, 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 한 쌍의 원호형상의 짧은 가장자리부(LG3-W) 중에서 축외 퇴피 위치에 있는 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축(Z2)에 가까운 측의 원호형상의 짧은 가장자리부(LG3-W)에 인접하여 위치되어 있다. 다시 말해서, 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프 트(33)의 위치는, 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 세로방향(제 2 방향)의 2 변 중에서 축외 퇴피 위치에 있는 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축(Z2)에 가까운 측의 변(도 20에서 왼쪽 변)에 설치되어 있다. 또한, 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)는, 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 광축(즉, 촬영 광축(Z1))을 통과하고 촬상 센서(60)의 긴 변과 평행한 축상의 평면(P2)으로부터 아래쪽(제 2 렌즈 그룹(LG2)의 축외 퇴피 위치쪽)으로 오프셋 되어 있다.
상기의 구조에서는, 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 축외 퇴피 위치에 있을 때, 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)(피벗 원통형부(6c)) 보다 직경이 큰 제 2 렌즈 그룹(LG2)(원통형 렌즈 홀더부(6a))이 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 한 쌍의 직선 모양의 긴 가장자리부(LG3-V) 중의 하나(도 20에서 하부의 직선 모양의 긴 가장자리부(LG3-V))에 인접하여 위치되어 있고, 이로 인해 제 2 렌즈 그룹(LG2)(원통형 렌즈 홀더부(6a)) 보다 직경이 작은 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)(피벗 원통형부(6c))가 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 한 쌍의 원호형상의 짧은 가장자리부(LG3-W) 중의 하나(도 20에서 왼쪽의 원호형상의 짧은 가장자리부(LG3-W))에 인접하여 위치되어 있으므로, 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 긴 쪽과 짧은 쪽의 양쪽 모두에서 고도의 공간 활용 효율성을 가진 상태로 제 2 렌즈 그룹(LG2)(원통형 렌즈 홀더부(6a)) 및 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)(피벗 원통형부(6c))가 수납된다. 특히, 제 2 렌즈 프레임(6)의 원통형 렌즈 홀더부(6a)가, 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 상부 및 하부(D자형 절결부)가 제거되지 않고 AF 렌즈 프레임(51)의 렌즈 홀더부(51a)가 절결부(51a-1)를 가지고 있지 않다고 가정한 경우의 제 3 렌즈 그룹(LG3)의 기준 원(LG3-Q) 또는 제 3 렌즈 그룹(LG3)을 유지하는 AF 렌즈 프레임(51)의 렌즈 홀더부(51a)와 간섭하는 위치까지 제 3 렌즈 그룹(LG3)에 근접하여 위치되어 있다. 따라서, 촬상 센서(60)의 짧은 쪽 방향에 있어서 수납 구조의 소형화에 높은 효율성을 얻을 수 있다.
부가적으로, 축외 퇴피 위치에 있는 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축(Z2)이 촬상 센서(60)의 짧은 변과 평행한 축상 평면(P1)으로부터 오프셋되어 있으므로, 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)의 위치를 축상 평면(P1) 쪽으로(촬영 광축(Z1) 쪽으로) 접근시킬 수 있고, 이로 인해 줌렌즈(71)를 더욱 컴팩트화할 수 있다. 그 전제로서, 제 2 렌즈 프레임(6)의 피벗 원통형부(6c)를 피벗가능하게 지지하는 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)의 위치는, 촬영 광축(Z1)과 직교하는 평면내에 놓이도록 하여, 촬상 센서 홀더(21)상의 촬상 센서(60)를 포함하는 센서 패키지와는 겹쳐지지 않도록 할 필요가 있다. 또한, 제 2 렌즈 프레임(6)의 피벗 원통형부(6c) 및 스윙 아암부(6b) 각각이, AF 렌즈 프레임(51)의 렌즈 홀더부(51a)와 간섭하지 않는 위치에 배치되는 조건도 충족시키지 않으면 안되다. 이와 같은 조건을 충족시키면서, 상기 실시예와 달리, 축외 퇴피 위치에서의 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 광축(Z2)이 축상 평면(P1) 상에 위치되어 있다고 가정하면, 제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)의 위치가 본 실시예의 도면에 도시된 위치보다도 촬영 광축(Z1)으로부터 멀어지게 되거나, 또는 제 2 렌즈 프레임(6)의 회전운동 반경(제 2 렌즈 그룹 피벗 샤프트(33)으로부터 광축(Z2)까지의 거리)이 커지게 된다. 그러면, 도 22에서 2점 쇄선으로 표시되어 있는 캠 링(11)의 내경 사이즈 안에 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 지지 기구가 수용되지 않게 된다. 이에 대하여, 상기한 본 실시예의 구조에 따르면, 캠 링(11)의 사이즈를 증가시키지 않고서, 한정된 공간 안에 제 2 렌즈 그룹(LG2)과 그 지지 기구를 수납할 수 있다. 도 22에 도시되어 있는 바와 같이, 제 2 렌즈 프레임(6)의 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 일부분이 캠 링(11)의 내주면(내경)으로부터 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 있지만, 상기 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 돌출된 일부분은 관통 절결부(8g)와 관통 수납 절결부(10e1)을 통하여 캠 링(11)의 수납 오목부(11g)에 수용되는 부분이므로 상기 원통형 렌즈 홀더부(6a)의 돌출된 일부분이 캠 링(11)과 간섭하지 않는다.
줌렌즈(71)의 다른 특징, 특히 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)의 사이에 설치된 차광 구조의 특징을 아래에서 설명한다. 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 렌즈 그룹(LG1)을 유지하는 제 1 렌즈 프레임(1)에는 원통형 렌즈 홀더부(1a)와 반경방향 벽부(1b)가 구비되어 있다. 상기 원통형 렌즈 홀더부(1a)는 제 1 렌즈 그룹(LG1)의 외주 형상에 대응하게 형성되어 있으며 촬영 광축(Z1)과 일치하는 중심축을 가지고 있고, 상기 반경방향 벽부(1b)는 원통형 렌즈 홀더부(1a)로부터 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 있다. 줌렌즈(71)는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 안쪽에, 셔터 유닛(76)의 전방부에 설치되어 있는 스프링 접촉 링(78)을 구비하고 있다. 이 스프링 접촉 링(78)의 전방에는, 복수의 플랜지부(78a)와 스프링 안정 돌기(78b)가 형성되어 있다(도 23 참고). 상기 복수의 플랜지부(78a)는 각각 촬영 광축(Z1)을 중심으로 원호의 형상으로 되어 있으며 스프링 접촉 링(78)의 외측 가장자리로부터 전방으로 돌출되어 있고, 상기 스프링 안정 돌기(78b)는 복수의 플랜지부(78a)가 놓여 있는 촬영 광축(Z1)을 중심으로 하는 원의 반경방향 약간 안쪽의 위치(즉, 각각의 플랜지부(78a) 보다 촬영 광축(Z1)에 약간 더 가까운 위치)에서 스프링 접촉 링(78)의 전방면의 일부분으로부터 전방으로 돌출되어 있다.
줌렌즈(71)는 제 1 렌즈 프레임(1)의 반경방향 벽부(1b)의 바로 뒤에, 압축 코일 스프링 형태의 제 1 스프링(전방 스프링)(79)을 구비하고 있고, 이 제 1 스프링(79)의 전방 단부는 반경방향 벽부(1b)의 후방면과 접촉하고 있다. 줌렌즈(71)는 스프링 접촉 링(78)의 바로 앞에, 압축 코일 스프링으로 된 제 2 스프링(후방 스프링)(80)을 구비하고 있고, 이 제 2 스프링(80)의 후방 단부는 각각의 플랜지부(78a)와 스프링 안정 돌기(78b) 사이의 촬영 광축(Z1)을 중심으로 원주방향으로 형성되어 있는 환형상의 구역에서 스프링 접촉 링(78)의 전방면과 접촉하고 있다. 제 1 스프링(79)과 제 2 스프링(80)은 각각, 광축 방향의 후방(도 1 내지 도 3에서 보았을 때 오른쪽)으로 감에 따라 직경이 증가하는 원뿔대 형상의 압축 코일 스프링이고, 제 1 스프링(79)보다도 제 2 스프링(80)의 직경이 더 크다.
줌렌즈(71)는 제 1 스프링(79)의 후방 단부와 제 2 스프링(80)의 전방 단부의 사이에 환형상의 차광 부재(81)를 구비하고 있고, 이 환형상의 차광 부재(81)는 제 1 스프링(79)과 제 2 스프링(80)의 스프링력에 의해 밸런스를 이루면서 제 1 스프링(79)와 제 2 스프링(80) 사이에서 부동상태(float)로 지지되어 있다. 환형상의 차광 부재(81)는 촬영 광축(Z1)을 중심으로 한 환형상의 부재이고, 반경방향 플랜지(반경방향 벽부/제 1 반경방향 플랜지부)(81a), 다른 반경방향 플랜지(반경방 향 벽부/제 2 반경방향 플랜지부)(81b), 환형상의 연결부(81c) 및 차광 벽(81d)을 구비하고 있다. 상기 반경방향 플랜지(81a)는 제 1 스프링(79)의 후방 단부와 접촉하고 있다. 상기 다른 반경방향 플랜지(81b)는 광축 방향으로 반경방향 플랜지(81a)의 전방에 위치되어 있고, 반경방향 플랜지(81a) 보다 직경이 더 크고(즉, 반경방향 플랜지(81a) 보다 촬영 광축(Z1)으로부터 반경방향으로 더 멀리 위치되어 있고), 제 2 스프링 부재(80)의 전방 단부와 접촉하고 있다. 상기 환형상의 연결부(81c)는 촬영 광축(Z1)을 중심으로 원통형 형상을 하고 있고, 환형상의 연결부(81c)의 전방 단부 및 후방 단부는 반경방향 플랜지(81a)와 다른 반경방향 플랜지(81b)에 각각 연결되어 있다. 상기 차광 벽(81d)은 반경방향 플랜지(81a)의 반경방향 안쪽에 위치되어 있다. 상기 차광 벽(81d)은 원뿔대 형상부(81d-1)와 후방 단부 링부(81d-2)를 구비하고 있다. 상기 원뿔대 형상부(81d-1)는 반경방향 플랜지부(81a)의 내측 가장자리로부터 뻗어 있으며 상기 원뿔대 형상부(81d-1)의 직경은 광축 방향 후방으로 진행함에 따라 촬영 광축(Z1)에 점점 접근하도록 감소되고, 상기 후방 단부 링부(81d-2)는 원뿔대 형상부(81d-1)의 후방 단부에 설치되어 있으며 촬영 광축(Z1)과 대체로 직교하는 평면에 놓여 있다. 제 1 스프링(79)과 제 2 스프링(80)은, 제 1 스프링(79)의 후방 단부의 외주면과 제 2 스프링(80)의 전방 단부의 내주면이 환형상의 연결부(81c)의 내주면과 외주면에 각각 접촉하는 것에 의해, 서로 대체로 동심 관계(제 1 스프링(79)의 축과 제 2 스프링(80)의 축이 서로 일치하게 되도록)로 유지되어 있다. 또한, 제 1 스프링(79)은, 제 1 스프링(79)의 전방 단부가 제 1 렌즈 프레임(1)의 원통형 렌즈 홀더부(1a)와 반경방향 벽부(1b)의 경계부에 의해 형성된 환형상의 계단부와 맞물리는 것에 의해 제 1 렌즈 프레임(1)과 대체로 동심 관계로 유지되고, 제 2 스프링(80)은, 제 2 스프링(80)의 후방 단부가 스프링 접촉 링(78)의 복수의 플랜지부(78a)와 스프링 안정 돌기(78b)의 사이에 맞물려 있는 것에 의해, 스프링 접촉 링(78)이 셔터 유닛(76)을 통하여 고정되어 있는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)과 대체로 동심 관계로 유지되어 있다.
상기의 차광 구조에서는, 제 1 렌즈 프레임(1)과 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 사이의 광축 방향의 상대 위치의 변화에 따라서 제 1 스프링(79)과 제 2 스프링(80)이 신장하거나 수축하므로, 환형상의 차광 부재(81)가 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 소정의 위치에 유지되어 있다. 보다 상세하게는, 제 1 렌즈 프레임(1)과 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8) 사이의 거리가 도 1에 도시된 바와 같이 최소로 되는 줌렌즈(71)의 수납 상태에서는, 제 1 스프링(79)과 제 2 스프링(80)의 압축도가 최대로 되고, 환형상의 차광 부재(81)는 제 1 렌즈 프레임(1)의 원통형 렌즈 홀더부(1a)의 반경방향 바깥쪽(다시 말해, 제 1 렌즈 그룹(LG1)의 외측) 공간(환형상의 공간)에 수용된다. 제 1 렌즈 프레임(1)과 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 도 2에 도시된 바와 같이 서로 멀리 떨어져 있는 광각단 위치의 줌렌즈(71)의 촬영 상태에서는, 환형상의 차광 부재(81)가 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 공간에 유지되고, 제 1 렌즈 그룹(LG1)을 통과한 다음 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 통과하지 않고 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)의 반경방향 바깥쪽으로 돌아서 들어오는 광선을 차단한다. 환형상의 차 광 부재(81)(특히 차광 벽(81d))의 직경 및 형상은 도 2에 도시된 상태에서 유해광 차단 효율이 최대가 되도록 설정되어 있다. 또한, 제 1 스프링(79)과 제 2 스프링(80)의 축 방향 길이 및 스프링력도 도 2에 도시된 상태에서 유해광 차단 효율이 최대가 되는 광축 방향의 위치에 환형상의 차광 부재(81)가 유지되어 있도록 설정되어 있다. 도 2에 도시된 광각단 상태로부터 도 3에 도시된 망원단 상태로 줌렌즈(71)의 초점 거리를 변화시키면 제 1 렌즈 프레임(1)과 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임(8)이 서로 접근하게 된다. 도 3에 도시된 바와 같이 줌렌즈(71)가 망원단에 있을 때에는, 줌렌즈(71)가 수납 상태에 있는 경우와 마찬가지로, 환형상의 차광 부재(81)가 제 1 렌즈 프레임(1)의 원통형 렌즈 홀더부(1a)의 반경방향 바깥쪽 공간에 수용된다. 줌렌즈(71)가 망원단에 있을 때에는, 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 서로 근접하여 있고, 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 통과하지 않고 촬상 센서(60) 쪽으로 이동할 수 있는 유해한 광선은 셔터 유닛(76) 등에 의해 차단될 수 있기 때문에, 환형상의 차광 부재(81)가 제 1 렌즈 프레임(1)의 원통형 렌즈 홀더부(1a)의 반경방향 바깥쪽 공간에 수용되어 있어도 차광 성능에 아무런 문제가 없다. 또한, 환형상의 차광 부재(81), 제 1 스프링(79) 및 제 2 스프링(80)이 제 1 렌즈 프레임(1)의 원통형 렌즈 홀더부(1a)의 반경방향 바깥쪽 공간에 수용되어 있는 상기 수납 구조에 의해 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2)을 서로 간섭하지 않고 서로 접근시키는 것이 가능하므로, 이러한 수납 구조는 공간 활용 효능이 우수하면서 줌렌즈(71)의 광학 성능에 제한을 가하지 않을 수 있다.
상기와 같이, 상기 실시예의 차광 구조에 따르면, 환형상의 차광 부재(80)가 제 1 스프링(79)과 제 2 스프링(80)의 스프링력에 의해 밸런스를 이루는 부동 상태로 지지되어 있기 때문에, 차광 구조가 간단한 구성이지만 유해한 광선을 확실히 차단할 수 있다.
줌렌즈(71)는 도 24 및 도 25에 도시된 제 2 실시예의 줌렌즈(171)와 같이, 복수의 차광 부재, 예를 들면, 2 개의 환형상의 차광 부재(81A, 81B)를 구비할 수 있다. 도 24 및 도 25에서는, 제 1 실시예의 줌렌즈(71)의 구성요소와 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 부재번호로 표시되어 있다. 제 2 실시예의 줌렌즈(171)는 제 1 스프링(79)과 제 2 스프링(80)의 사이에 압축 코일 스프링으로 된 중간 스프링(82)을 더 구비하고 있다. 전방의 환형상의 차광 부재(81A)는 제 1 스프링(79)의 후방 단부와 중간 스프링(82)의 전방 단부 사이에 유지되어 있고, 후방의 환형상의 차광 부재(81B)는 중간 스프링(82)의 후방 단부와 제 2 스프링(80)의 전방 단부 사이에 유지되어 있다. 도 24에 도시된 줌렌즈(171)의 수납 상태와 도 25에서 줌렌즈(171)의 하반부로 도시된 줌렌즈(171)의 망원단 상태에서는, 2 개의 환형상의 차광 부재(81A, 81B), 제 1 스프링(79), 제 2 스프링(80) 및 중간 스프링(82) 모두가 제 1 렌즈 프레임(1)의 원통형 렌즈 홀더부(1a')의 반경방향 바깥쪽 공간(환형상의 공간)에 수용되어 있으므로, 제 2 실시예의 줌렌즈(171)의 이러한 수납 구조는 제 1 실시예의 줌렌즈(71)의 수납 구조와 마찬가지로 공간 활용 효율성이 우수하다. 원통형 렌즈 홀더부(1a')는 2 개의 환형상의 차광 부재(81A, 81B)와 3 개의 스프링(79, 80, 82)을 수용하기 위해 제 1 실시예의 원통형 렌즈 홀더부(1a)의 형상과 상이한 형상을 가지고 있다. 도 25에서 줌렌즈(171)의 상반부로 도시된 줌렌즈(171)의 광각단 상태에서는, 2 개의 환형상의 차광 부재(81A, 81B)가 적절한 차광 효과를 얻을 수 있는 광축 방향으로 2 개의 환형상의 차광 부재(81A, 81B) 사이에 일정한 거리를 가진 상태로 제 1 렌즈 그룹(LG1)과 제 2 렌즈 그룹(LG2) 사이의 공간에 유지되어 있다. 제 2 실시예의 줌렌즈(171)에서는 2 개의 환형상의 차광 부재(81A, 81B)가 설치되어 있지만, 3 개 이상의 환형상의 차광 부재를 설치할 수도 있다.
제 1 실시예의 줌렌즈(71)에서는 환형상의 차광 부재(81)를 유지하는 스프링이 2 개의 압축 스프링(압축 코일 스프링)의 형태이고, 제 2 실시예의 줌렌즈(171)에서는 2 개의 환형상의 차광 부재(81A, 81B)를 유지하는 스프링이 3 개의 압축 스프링(압축 코일 스프링)의 형태이지만, 상기 각 압축 코일 스프링은 인장 코일 스프링으로 교체될 수 있다.
상기한 제 1 실시예의 줌렌즈(71)와 제 2 실시예의 줌렌즈(171)의 구체적인 구조는 단지 본 발명을 구현하는 예시일 뿐이고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 영역은 상기 실시예에만 국한되는 것은 아니다.
예를 들면, 줌레즈가 완전히 수납되어 있을 때 제 2 렌즈 그룹(LG2)이 촬영 광축(Z1)으로부터 멀어지게 퇴피 이동을 하지만, 상기와 같은 방식으로 촬영 광축으로부터 멀어지게 퇴피 이동하지 않는 광학 요소들 사이로 유해광이 들어가는 것을 방지하기 위한 광학 장치의 차광 구조에도 본 발명을 적용할 수 있다.
본 명세서에 기술된 본 발명의 특정 실시예에 여러가지 변경이 가해질 수 있다는 것은 자명하며, 이러한 변경은 본 발명의 기술 사상 및 기술 영역의 범위 내 에 있다. 본 명세서에 포함된 모든 사항은 예시적인 것이며 본 발명의 기술 영역을 제한하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 한 실시예의 줌렌즈가 완전히 후퇴된 상태(수납 상태)를 나타내는 단면도이고;
도 2는 줌렌즈가 광각단에 있는 상태를 나타내는 단면도이고;
도 3은 줌렌즈가 망원단에 있는 상태를 나타내는 단면도이고;
도 4는 줌렌즈의 일부의 분해 사시도이고;
도 5는 줌렌즈의 다른 부분의 분해 사시도이고;
도 6은 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, 제 2 렌즈 프레임, 캠 링 및 제 2 직진 가이드 링을 포함하고 있는 줌렌즈의 일부의 분해 사시도이고;
도 7은 제 2 렌즈 프레임을 장착한 상태의 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, 캠 링 및 제 2 직진 가이드 링을 도 6의 관찰 방향과 반대 방향으로 후방에서 비스듬히 본 상태의 분해 사시도이고;
도 8은 제 2 렌즈 프레임을 제거한 상태에서 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임, 캠 링 및 제 2 직진 가이드 링을 조립한 상태의 후방 사시도이고;
도 9는 도 8에 도시된 구성요소들을 후방에서 본 상태의 배면도이고;
도 10은 도 8에 제 2 렌즈 프레임이 부가된 상태에서 줌렌즈의 수납 상태의 후방 사시도이고;
도 11은 도 10에 도시된 구성요소들을 후방에서 본 상태의 배면도이고;
도 12는 도 10에 도시된 줌렌즈의 수납 상태에서 촬영 상태로 이행한 후의 상태를 나타내는 후방 사시도이고;
도 13은 도 12에 도시된 구성요소들을 후방에서 본 상태의 배면도이고;
도 14는 제 2 직진 가이드 링의 전개 평면도이고;
도 15는 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임의 전개 평면도이고;
도 16은 줌렌즈의 수납 상태에서의 제 2 직진 가이드 링과 제 2 렌즈 그룹 이동 프레임의 전개 평면도이고;
도 17은 캠 링의 전개 평면도이고;
도 18은 줌렌즈의 수납 상태에서의 제 2 직진 가이드 링, 캠 링 및 제 2 렌즈 프레임의 전개 평면도이고;
도 19는 AF 렌즈 프레임의 분해 상태와, AF 렌즈 프레임과 AF 렌즈 프레임의 전방에 위치되어 있는 제 2 렌즈 프레임 사이의 위치 관계 및 AF 렌즈 프레임과 AF 렌즈 프레임의 후방에 위치되어 있는 촬상 센서 사이의 위치 관계를 각각 나타내는, AF 렌즈 프레임, 제 2 렌즈 프레임 및 촬상 센서의 사시도이고;
도 20은 줌렌즈의 수납 상태에서 제 2 렌즈 프레임, AF 렌즈 프레임 및 촬상 센서의 위치 관계를 나타내는 정면도이고;
도 21은 줌렌즈의 수납 상태에서 제 2 렌즈 프레임, AF 렌즈 프레임 및 촬상 센서 홀더의 위치 관계를 나타내는 사시도이고;
도 22는 줌렌즈의 수납 상태에서 제 2 렌즈 프레임, AF 렌즈 프레임 및 촬상 센서 홀더의 위치 관계를 나타내는 정면도이고;
도 23은 줌렌즈의 제 1 렌즈 그룹과 제 2 렌즈 그룹의 사이에 설치된 차광 구조의 분해 사시도이고;
도 24는 줌렌즈의 제 1 렌즈 그룹과 제 2 렌즈 그룹의 사이에 복수의 환형상의 차광 부재가 설치되어 있는 상태를 나타내는, 제 2 실시예의 줌렌즈의 수납 상태의 단면도이고; 그리고
도 25는 촬영 광축 위의 상반부는 줌렌즈의 망원단 상태를 나타내고 촬영 광축 아래의 하반부는 줌렌즈의 광각단 상태를 나타내고 있는, 촬영 상태에 있는 제 2 실시예의 줌렌즈의 단면도이다.

Claims (14)

  1. 광축 방향으로 상이한 위치에 배치된 복수의 광학 요소를 포함하는 광학 장치의 차광 구조로서,
    유해한 광을 차단하기 위해서 상기 복수의 광학 요소 중의 2 개의 광학 요소 사이에 위치된 적어도 하나의 환형상의 차광 부재; 그리고
    상기 광축 방향으로 탄성적으로 변형가능하게 상기 2 개의 광학 요소 사이에 배치된 복수의 스프링을 포함하고 있고,
    상기 복수의 스프링은 적어도 2 개의 스프링을 포함하고 있으며, 상기 2 개의 스프링 중의 하나는 상기 2 개의 광학 요소 중의 하나와 상기 환형상의 차광 부재 사이에 배치되어 있고 상기 2 개의 스프링 중의 다른 하나는 상기 2 개의 광학 요소 중의 다른 하나와 상기 환형상의 차광 부재 사이에 배치되어 있고,
    상기 환형상의 차광 부재는 상기 복수의 스프링의 스프링력에 의해 밸런스를 이룬 상태로 상기 2 개의 광학 요소 사이에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 차광 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 환형상의 차광 부재는 상기 광축 방향으로 상이한 위치에서 상기 2 개의 광학 요소 사이에 설치된 적어도 2 개의 환형상의 차광 부재를 포함하고 있고,
    상기 복수의 스프링은 상기 광축 방향으로 탄성적으로 변형가능하게 상기 환 형상의 차광 부재들 사이에 배치된 중간 스프링을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 차광 구조.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 2 개의 환형상의 차광 부재는 전방 환형상의 차광 부재와 상기 광축 방향으로 상기 전방 환형상의 차광 부재 뒤에 위치된 후방 환형상의 차광 부재를 포함하고 있고,
    상기 복수의 스프링은 상기 광축 방향으로 차례로 설치된 전방 스프링, 상기 중간 스프링 및 후방 스프링을 포함하고 있고,
    상기 전방 환형상의 차광 부재는 상기 전방 스프링의 후방 단부와 상기 중간 스프링의 전방 단부 사이에 배치되어 있고,
    상기 후방 환형상의 차광 부재는 상기 중간 스프링의 후방 단부와 상기 후방 스프링의 전방 단부 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 차광 구조.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 차광 구조는 침동식 렌즈 배럴에 내장되고,
    상기 2 개의 광학 요소는 상기 광축 방향으로 서로에 대해 상대적으로 이동가능하고,
    상기 침동식 렌즈 배럴이 촬영 동작이 행해지지 않는 수납 상태에 있을 때 상기 2 개의 광학 요소는 상기 광축 방향으로 서로 근접하게 위치되어 있어서 상기 환형상의 차광 부재가 상기 2 개의 광학 요소 중의 하나의 반경방향 바깥쪽의 공간 에 배치되고,
    상기 침동식 렌즈 배럴이 상기 수납 상태로부터 촬영 상태로 이동할 때 상기 2 개의 광학 요소는 상기 광축 방향으로 상기 2 개의 광학 요소들 사이의 거리가 증가하도록 서로 멀어지게 이동되어서 상기 환형상의 차광 부재가 상기 2 개의 광학 요소 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 차광 구조.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 광학 요소는 상기 2 개의 광학 요소 사이의 거리가 변화함에 따라서 초점 거리가 변하는 줌 광학 시스템을 형성하고,
    상기 환형상의 차광 부재는 상기 2 개의 광학 요소가 줌작동 범위 내에서 서로 근접하게 접근할 때 상기 2 개의 광학 요소 중의 하나의 반경방향 바깥쪽의 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 차광 구조.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 광학 요소 중의 하나는 셔터 유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 차광 구조.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 환형상의 차광 부재는 상기 광축과 대체로 수직인 평면 내에 놓여 있으며 상기 복수의 스프링의 단부와 접촉하고 있는 적어도 하나의 반경방향 플랜지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 차광 구조.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 환형상의 차광 부재의 상기 반경방향 플랜지부는 제 1 반경방향 플랜지부와 제 2 반경방향 플랜지부를 포함하고 있고,
    상기 제 1 반경방향 플랜지부는 상기 복수의 스프링 중에서 상기 제 1 반경방향 플랜지부의 전방에 위치되어 있는 스프링의 후방 단부와 접촉하고 있고,
    상기 제 2 반경방향 플랜지부는 상기 복수의 스프링 중에서 상기 제 1 반경방향 플랜지부의 후방에 위치되어 있는 다른 스프링의 전방 단부와 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 차광 구조.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 반경방향 플랜지부와 상기 제 2 반경방향 플랜지부는 상기 광축 방향으로 상이한 위치에 설치되어 있고,
    상기 환형상의 차광 부재는 대체로 상기 광축 상에 중심축을 가지고 있으며 상기 제 1 반경방향 플랜지부와 상기 제 2 반경방향 플랜지부를 서로 연결시키는 환형상의 연결부를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 차광 구조.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 반경방향 플랜지부는 상기 광축 방향으로 상기 제 2 반경방향 플랜지부보다 더 후방 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 차광 구조.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 환형상의 차광 부재는 상기 반경방향 플랜지부의 반경방향 안쪽에 위치된 원뿔대 형상부를 포함하고 있으며 상기 원뿔대 형상부는 상기 원뿔대 형상부의 직경이 상기 광축 방향 후방으로 갈수록 감소하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 차광 구조.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 스프링은 각각 압축 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 광학 장치의 차광 구조.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 스프링은 상기 2 개의 광학 요소가 상기 광축 방향으로 서로 근접하게 접근하도록 이동할 때 상기 환형상의 차광 부재를 상기 복수의 스프링 사이에 유지한 상태에서 상기 광축 방향으로 압축되는 것을 특징으로 하는 광학 장치의 차광 구조.
  14. 광축 방향으로 진퇴이동할 수 있는 적어도 하나의 이동가능한 배럴을 가지고 있는 침동식 렌즈 배럴로서,
    상기 광축 방향으로 상이한 위치에 배치된 복수의 광학 요소;
    상기 복수의 광학 요소 중의 2 개의 광학 요소 사이에서 상기 광축 둘레에 위치된 적어도 하나의 환형상의 차광 부재; 그리고
    상기 2 개의 광학 요소 사이에 배치되어 있으며 상기 이동가능한 배럴이 후퇴할 때 상기 광축 방향으로 탄성적으로 압축되는 복수의 스프링을 포함하고 있고,
    상기 환형상의 차광 부재는 상기 복수의 스프링의 스프링력에 의해 밸런스를 이룬 상태로 상기 2 개의 광학 요소 사이에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 침동식 렌즈 배럴.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120075518A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Hoya Corporation Imaging unit
TWI495946B (zh) * 2011-01-26 2015-08-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 遮光片及採用該遮光片的相機模組
JP5908288B2 (ja) * 2012-01-25 2016-04-26 Hoya株式会社 ズームレンズ鏡筒
TWI467108B (zh) * 2012-07-12 2015-01-01 Univ Southern Taiwan Flexible flat panel storage lamps
TWI486665B (zh) * 2013-05-03 2015-06-01 Sintai Optical Shenzhen Co Ltd 光學裝置
JP6478199B2 (ja) 2014-02-28 2019-03-06 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. レンズ鏡筒および光学機器
KR20150108679A (ko) 2014-03-18 2015-09-30 삼성전자주식회사 오토 포커스 잠금 유닛 및 이를 가지는 촬영 장치
EP3009997B1 (en) * 2014-10-15 2016-11-23 Axis AB Arrangement for a monitoring camera device
TWI777499B (zh) * 2021-04-16 2022-09-11 大立光電股份有限公司 成像鏡頭模組、成像鏡頭驅動模組、相機模組與電子裝置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1066503A (en) * 1962-11-15 1967-04-26 Rank Precision Ind Ltd Improvements in or relating to optical objectives of variable equivalent focal length
JPH0738839Y2 (ja) * 1990-05-15 1995-09-06 オムロン株式会社 流れ式粒子分析装置
JPH0494747A (ja) 1990-08-08 1992-03-26 Ibiden Co Ltd セラミックス微粒子の製造方法
JP3221927B2 (ja) * 1992-09-09 2001-10-22 キヤノン株式会社 駆動装置及びレンズ鏡筒
JP4094747B2 (ja) * 1998-10-14 2008-06-04 ペンタックス株式会社 レンズ鏡筒の遮光装置
US6909464B2 (en) * 2000-01-31 2005-06-21 Pentax Corporation Zoom lens and a movable lens hood mounting mechanism of the zoom lens
CN1237363C (zh) * 2001-06-15 2006-01-18 雅客设计有限公司 数字静物照相机镜头组件区域的有害漏光防止装置
JP2004020774A (ja) 2002-06-14 2004-01-22 Nikon Corp 遮光装置を備えるレンズ鏡筒
US7088916B2 (en) * 2002-08-27 2006-08-08 Pentax Corporation Retractable lens barrel
JP4488278B2 (ja) * 2002-12-24 2010-06-23 日東光学株式会社 鏡筒駆動機構
US6888685B2 (en) * 2003-02-06 2005-05-03 Pentax Corporation Retracting mechanism of a zoom lens barrel
US6853500B2 (en) * 2003-02-13 2005-02-08 Pentax Corporation Retracting mechanism of a zoom lens barrel
JP4571811B2 (ja) 2004-02-16 2010-10-27 Hoya株式会社 レンズ鏡筒のカム機構
JP4563865B2 (ja) * 2005-05-17 2010-10-13 オリンパスイメージング株式会社 撮像装置
JP4537892B2 (ja) 2005-06-01 2010-09-08 Hoya株式会社 レンズ鏡筒
JP4744963B2 (ja) * 2005-07-22 2011-08-10 Hoya株式会社 レンズ鏡筒
JP5051416B2 (ja) * 2006-03-17 2012-10-17 カシオ計算機株式会社 可動絞り付き移動レンズ機構及びこのレンズ機構を備えたプロジェクタ

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Publication number Publication date
KR101171918B1 (ko) 2012-08-08
TW200935156A (en) 2009-08-16
DE102009009042A1 (de) 2009-08-20
US20090207505A1 (en) 2009-08-20
JP5172376B2 (ja) 2013-03-27
JP2009192815A (ja) 2009-08-27
US7835088B2 (en) 2010-11-16
CN101509995B (zh) 2012-07-04
CN101509995A (zh) 2009-08-19
GB2457383A (en) 2009-08-19
TWI461811B (zh) 2014-11-21
GB2457383B (en) 2011-01-19
GB0902487D0 (en) 2009-04-01

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