KR20100020216A - 광학계 경통 - Google Patents

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Abstract

광학계 경통{barrel of optical system}를 개시한다. 본 발명은 제 1 렌즈군을 가지며, 복수의 제 1 핀이 외주면의 둘레 방향으로 설치된 제 1 렌즈 조립체;와, 제 1 렌즈 조립체와 결합되며, 외주면 하단부의 둘레 방향으로 회전 방지 턱이 설치되며, 높이 방향으로 제 1 직진 가이드부가 형성된 가이드 바렐;과, 제 2 렌즈군을 가지며, 가이드 바렐과 결합되고, 복수의 제 2 핀이 형성되며, 틸트를 조정하기 위한 이동 플레이트가 설치된 제 2 렌즈 조립체;와, 제 1 렌즈 조립체와, 제 2 렌즈 조립체와 연결되며, 외주면을 따라 제 1 캠과, 제 2 캠이 형성되고, 외주면 하단부의 둘레 방향으로 기어가 설치되고, 제 3 핀이 형성된 캠 바렐;과, 캠 바렐과 연결되어서, 캠 바렐의 회전과 직진 운동이 가능하도록 제 3 캠이 형성되며, 가이드 바렐의 회전을 방지하기 위하여 제 2 직진 가이드부가 형성된 아우터 가이드 바렐;과, 캠 바렐에 회전력을 전달하는 구동부;와, 구동부가 고정된 베이스;와, 베이스에 지지되며, 구동 모우터에 의하여 베이스에 설치된 가이드 보스에 가이드되게 설치된 제 3 렌즈 조립체;를 포함한 것으로서, 렌즈군 조립체의 조정에 의하여 각 렌즈군 조립체를 지지하는 부품의 편차를 조정가능하다.
Figure P1020080078907
경통, 캠 바렐, 렌즈 조립체, 아우터 가이드 바렐, 가이드 바렐

Description

광학계 경통{Barrel of optical system}
본 발명은 광학계 경통에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌즈군들의 광축을 일치시켜 해상력을 향상시킨 광학계 경통에 관한 것이다.
통상적으로 디지털 카메라는 소형화, 박형화를 실현하기 위하여 다양한 방식을 채용하는데, 이중에서, 심통식 카메라는 렌즈부를 카메라 하우징부내에 장착하고, 거리에 따라 조출되는 렌즈 바렐부의 조출량에 따라 거리에 대한 초점 변화를 선택적으로 조절함으로써, 선명한 영상을 구현할 수 있다.
한국공개특허 제1994-12027호에는 자동 초점 조절을 위한 포토 인터럽터 및 CPU를 이용하지 않고, 기구적으로 제한된 초점이 조절되도록 심통식 카메라의 2존 절환식 자동 초점 조절 장치가 개시되어 있다.
한국공개 특허 제1994-12026호에는 수광부 회로의 거리 판단에 따라 렌즈 발렐의 조출이 이루어질 때, 기구적인 조작에 의하여, 근거리, 표준 거리 및 원거리의 초점이 선택적으로 조절되도록 함으로써, 선명을 화상을 구현할 수 있는 심통식 카메라의 초점 조절 장치가 개시되어 있다.
한국공개특허 제1994-19483호에는 렌즈 바렐의 광축이 편심되지 않도록 면접 폭을 이루어 초점이 오차를 최소화함은 물론이고, 수발광소자를 이용하지 않고 기구적으로 초점이 조절되도록 함으로써 신뢰성이 향상된 심통식 카메라의 자동 초점 조절 장치가 개시되어 있다.
그런데, 최근 들어, 카메라의 고픽셀화와 소형화를 위하여 렌즈 조립체 단위의 공차에 의하여 해상력의 저하를 유발하게 되고, 해상력의 저하는 생산성의 저하로 직결되어서, 제품의 원가가 상승하는 결과를 초래하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 피사체로부터 입사한 광의 경로상에 광축이 서로 다른 렌즈군 조립체가 일정한 각도로 틀어지는 현상에 의하여 최종단의 화상에 주변부 4개소의 해상력 차이를 조정하여 최소한의 편차를 가지도록 구조가 개선된 광학계 경통을 제공하는 것을 주된 과제로 한다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 광학계 경통은,
제 1 렌즈군을 가지며, 복수의 제 1 핀이 외주면의 둘레 방향으로 설치된 제 1 렌즈 조립체;
상기 제 1 렌즈 조립체와 결합되며, 외주면 하단부의 둘레 방향으로 회전 방지 턱이 설치되며, 높이 방향으로 제 1 직진 가이드부가 형성된 가이드 바렐;
제 2 렌즈군을 가지며, 상기 가이드 바렐과 결합되고, 복수의 제 2 핀이 형성되며, 틸트를 조정하기 위한 이동 플레이트가 설치된 제 2 렌즈 조립체;
상기 제 1 렌즈 조립체와, 제 2 렌즈 조립체와 연결되며, 외주면을 따라 제 1 캠과, 제 2 캠이 형성되고, 외주면 하단부의 둘레 방향으로 기어가 설치되고, 제 3 핀이 형성된 캠 바렐;
상기 캠 바렐과 연결되어서, 상기 캠 바렐의 회전과 직진 운동이 가능하도록 제 3 캠이 형성되며, 가이드 바렐의 회전을 방지하기 위하여 제 2 직진 가이드부가 형성된 아우터 가이드 바렐;
상기 캠 바렐에 회전력을 전달하는 구동부;
상기 구동부가 고정된 베이스; 및
상기 베이스에 지지되며, 구동 모우터에 의하여 베이스에 설치된 가이드 보스에 가이드되게 설치된 제 3 렌즈 조립체;를 포함한다.
또한, 상기 이동 플레이트는 상기 제 2 렌즈 조립체와 베이스 사이에 설치되며, 상기 제 2 렌즈 조립체와 이동 플레이트 사이에 설치된 틸트 조정 스프링과, 상기 이동 플레이트를 통하여 상기 틸트 조정 스프링에 삽입된 틸트 조정 나사를 구비한다.
게다가, 상기 제 2 핀은 이동 플레이트에 설치되고,
상기 제 2 핀은 상기 캠 바렐의 제 2 캠에 연결되어 있다.
아울러, 상기 제 1 렌즈 조립체의 제 1 핀은 상기 제 1 렌즈 조립체의 상하 운동가능하도록 상기 캠 바렐의 외주면을 따라 형성된 제 1 캠을 따라 연결되어 있다.
나아가, 상기 가이드 바렐은 직진 운동가능하록 상기 회전 방지턱이 아우터 가이드 바렐의 높이 방향으로 설치된 제 2 직진 가이드에 연결되어 있다.
더욱이, 상기 캠 바렐의 제 3 핀은 회전과 직진 운동이 가능하도록 아우터 가이드 바렐의 제 3 캠에 연결되어 있다.
이상의 설명에서와 같이, 본 발명의 광학계 경통은 고정부가 아닌 작동이 가 능한 렌즈 조립체의 기울기 편차를 조정함에 따라서 주변부 상하좌우 지점의 편차를 최소화할 수 있다. 또한, 작동가능한 렌즈군 조립체의 조정에 의하여 각 렌즈군 조립체를 지지하는 부품의 편차를 조정으로 수정함에 따라서 고성능의 경통 제조가 가능하다.
이하, 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계 경통(100)을 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 상기 광학계 경통(100)은 제 1 렌즈 조립체(110)와, 가이드 바렐(guide barrel, 120)과, 제 2 렌즈 조립체(130)와, 캠 바렐(cam barrel, 140)과, 제3 렌즈 조립체(150)와, 아우터 가이드 바렐(outer guide barrel, 160)과, 구동부(170)와, 베이스(base, 180)를 포함한다.
상기 제 1 렌즈 조립체(110)는 제 1 렌즈군(111)를 지지하고, 상하로 작동할 수 있도록 하부 외주면의 둘레 방향으로 3개의 제 1 핀(112)이 설치되어 있다. 상기 제 1 렌즈 조립체(110)는 상기 캠 바렐(140)의 외주면을 따라 형성된 제 1 캠(141)을 따라 상하 운동을 하면서 동작가능하다.
상기 가이드 바렐(120)에는 외주면 하단부의 둘레 방향으로 3개의 회전 방지 턱(121)이 설치되어 있으며, 가이드 바렐(120)의 높이 방향으로 3개의 제 1 직진 가이드부(122)가 형성되어 있다. 상기 가이드 바렐(120)은 제 2 렌즈 조립체(110)에 결합되어 있다.
상기 가이드 바럴(120)은 상기 3개의 회전 방지턱(121)이 아우터 가이드 바 렐(160)의 높이 방향으로 설치된 제 2 직진 가이드(161)에 결합되는 것에 의하여 상기 가이드 바렐(120)은 직진 운동만 가능하다. 상기 가이드 바렐(120)의 직진 운동으로 인하여 상기 제 1 렌즈 조립체(110)의 직진이 가능하다. 한편, 상기 가이드 바렐(120)은 상기 캠 바렐(140)에 삽입결합되고, 상기 캠 바렐(140)과 같이 상하 운동을 할 수 있다.
상기 제 2 렌즈 조립체(130)는 제 2 렌즈군(132)을 지지하고 있으며, 직진할 수 있는 3개의 제 2 핀(132)을 가지고 있으며, 셔터 및 조리개를 포함한다. 상기 제 2 렌즈 조립체(130)는 가이드 바렐(120)에 의하여 가이드되고, 캠 바렐(140)의 제 2 캠(144)에 의하여 상하 직진 운동을 하도록 설치되어 있다.
상기 캠 바렐(140)은 회전과 직진 운동을 하며, 상기 제 1 렌즈 조립체(110)의 제 1 렌즈군(111)과, 제 2 렌즈 조립체(130)의 제 2 렌즈군(131)을 직진 운동으로 필요 위치로 보내주는 제 1 캠(141)과, 제 2 캠(144)이 형성되어 있다. 상기 캠 바렐(140)에는 외주면 하단부의 둘레 방향으로 회전 동력을 전달받는 기어(142)가 설치되어 있다. 또한, 상기 캠 바렐(140)에는 외주면 하단부에 회전과 직진을 위한 3개의 제 3 핀(143)이 설치되어 있다.
상기 아우터 가이드 바렐(160)은 그 하단부가 베이스(180)에 고정되며, 상기 캠 바렐(140)의 회전과 직진 운동이 가능하도록 외주면을 따라서 제 3 캠(162)이 형성되어 있다. 상기 아우터 가이드 바렐(160)은 상기 가이드 바렐(120)의 회전을 방지하기 위하여 아우터 가이드 바렐(160)의 높이 방향으로 3개의 제 2 직진 가이드(161)가 형성되어 있다.
상기 구동부(170)는 제 1 구동 모우터(171)와, 이와 연결된 복수의 감속 기어(미도시)를 구비하고, 출력 기어(172)가 캠 바렐(140)의 기어(142)에 연결되어서, 상기 캠 바렐(140)에 회전력을 전달하고 있다. 상기 구동부(170)는 상기 베이스(180)에 나사결합되어서 고정되어 있다.
상기 베이스(180)는 광학계 경통(100)을 지지하는 것으로서, 가이드 보스(181)에 의하여 제 3 렌즈 조립체(150)와 제 2 구동 모우터(190)를 지지하고 있다.
상기 제 3 렌즈 조립체(150)는 제 3 렌즈군(미도시)를 지지하고 있으며, 제 2 구동 모우터(190)에 의하여 가이드 보스(181)에 가이드되어서 상하 작동에 의하여 펀트(punt) 맞춤되도록 설치되어 있다.
이처럼, 상기 광학계 경통(100)은 상기 캠 바렐(140)의 회전 운동과, 제 1 캠(141)과, 제 2 캠(144)에 의하여 제 1 렌즈 조립체(110)와, 제 2 렌즈 조립체(130)는 직진 방향으로 상하 운동을 하게 된다.
여기서, 상기 제 1 렌즈 조립체(110)와, 제 2 렌즈 조립체(130)의 직진 작동중에 상기 캠 바럴(140)의 제 1 캠(141) 및 제 2 캠(144)의 홈과, 제 1 렌즈 조립체(110)의 제 1 핀(112)과, 제 2 렌즈 조립체(130)의 제 2 핀(132)의 작동 여유에 의하여 제 1 렌즈 조립체(110)와, 제 2 렌즈 조립체(130)가 틈새량만큼 처짐이 일어나고, 이러한 처짐으로 인하여 렌즈군의 틸트(tilt)량을 관리하기 위하여 상기 제 2 렌즈 조립체(130)에는 틸트를 조정할 수 있는 수단이 설치되어 있다.
즉, 도 2를 참조하면, 상기 제 2 렌즈 조립체(130)에는 셔터(132)가 설치되 고, 하나의 조립체(130)에 의하여 직진 운동을 하고 있다. 상기 제 2 렌즈 조립체(130)의 후방쪽인 제 2 렌즈 조립체(130)와 베이스(180) 사이에는 틸트를 조정할 수 있는 역할을 수행하기 위하여 제 2 렌즈 조립체용 이동 플레이트(210)가 설치되어 있다.
상기 이동 플레이트(210)에는 상술한 3개의 제 2 핀(131)이 형성되어 있으며, 상기 제 2 핀(131)은 상기 캠 바렐(140)의 제 2 캠(142)이 결합된다. 상기 제 2 핀(131)에 의하여 제 2 렌즈 조립체(130)와, 이동 플레이트(210)를 조립한 이후에, 상기 이동 플레이트(210)가 캠 바렐(140)의 제 2 캠(142)에 의하여 직진 운동을 하고 있다. 상기 제 2 렌즈 조립체(130)는 이동 플레이트(210)에 의하여 지지되여서, 이동 플레이트(210)와 동일한 직진 운동이 가능하다.
이때, 상기 제 2 렌즈 조립체(130)의 틸트량을 조정하기 위하여 상기 제 2 렌즈 조립체(130)와 이동 플레이트(210)의 사이에는 3개의 틸트 조정 스프링(220)이 설치되어 있으며, 상기 이동 플레이트(210)를 통하여 틸트 조정 나사(230)가 결합되어 있다. 이에 따라, 상기 틸트 조정 나사(230)를 틸트 방향에 따라 조임과 풀기를 하는 것에 의하여 상기 이동 플레이트(210)를 가지는 제 2 렌즈 조립체(130)의 틸트량을 조정가능하다.
상기와 같은 구성을 가지는 광학계 경통(100)의 작용을 도 1 및 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
상기 구동부(170)의 제 1 구동 모우터(171)에 전원이 인가되어 회전하게 되면, 출력 기어(172)가 회전하고, 이와 연결된 캠 바렐(140)의 기어(142)에 의하여 캠 바렐(140)이 회전하게 된다.
상기 캠 바렐(140)은 가이드 바렐(120)과 동시에 이동되나, 가이드 바렐(120)은 3개의 회전 방지턱(121)이 3개의 제 2 직진 가이드(161)에 의하여 결합되어서 회전하지 않고, 캠 바렐(140)만 회전하게 된다. 상기 캠 바렐(140)은 회전하면서 아우터 가이드 바렐(160)의 제 3 캠(162)과 연결된 캠 바렐(140)의 3개의 제 3 핀(143)에 의하여 상하 구동을 하게 된다.
상기 제 1 렌즈 조립체(110)는 3개의 제 1 핀(112)이 3개의 제 1 직진 가이드(122)에 결합되고, 캠 바렐(140)의 외주면을 따라 형성된 제 1 캠(141)에 의하여 상하 직진 운동을 하게 된다.
상기 제 2 렌즈 조립체(130)는 상기 제 1 렌즈 조립체(110)와 같이 가이드 바렐(10)의 제 1 직진 가이드(122)에 결합되고, 캠 바렐(140)의 제 2 캠(144)에 연결되어서, 상기 캠 바렐(140)이 회전하게 되면, 상기 제 2 캠(144)에 의하여 상하 직진 운동을 하게 된다.
한편, 상기 제 3 렌즈 조립체(150)는 베이스(180)의 가이드 보스(181)에 결합되어서 제 2 구동 모우터(190)가 회전하며, 나사 결합에 의하여 상하 작동하여 펀트를 맞추어진다.
이때, 상기 제 2 렌즈 조립체(130)의 후방에 설치된 제 2 렌즈 조립체용 이동 플레이트(210)가 캠 바렐(140)의 제 2 캠(144)에 의하여 직진 운동가능시, 상기 3개의 틸트 조정 나사(230)를 조으거나 푸는 것에 의하여 다중 포인트 조정 방식으로 이동 플레이트(210)를 가지는 제 2 렌즈 조립체(130)의 틸트를 조정할 수가 있 다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계 경통을 도시한 분리사시도,
도 2는 도 1의 제 2 렌즈 조립체 부분을 확대 도시한 분리 사시도.
<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>
100...광학계 경통 110...제 1 렌즈 조립체
120...가이드 바렐 122...제 1 직진 가이드
130...제 2 렌즈 조립체 131...제 2 핀
140...캠 바렐 141...제 1 캠
150...제 3 렌즈 조립체 160...아우터 가이드 바렐
170...구동부 180...베이스
210...이동 플레이트 220...틸트 조정 스프링
230...틸트 조정 나사

Claims (6)

  1. 제 1 렌즈군을 가지며, 복수의 제 1 핀이 외주면의 둘레 방향으로 설치된 제 1 렌즈 조립체;
    상기 제 1 렌즈 조립체와 결합되며, 외주면 하단부의 둘레 방향으로 회전 방지 턱이 설치되며, 높이 방향으로 제 1 직진 가이드부가 형성된 가이드 바렐;
    제 2 렌즈군을 가지며, 상기 가이드 바렐과 결합되고, 복수의 제 2 핀이 형성되며, 틸트를 조정하기 위한 이동 플레이트가 설치된 제 2 렌즈 조립체;
    상기 제 1 렌즈 조립체와, 제 2 렌즈 조립체와 연결되며, 외주면을 따라 제 1 캠과, 제 2 캠이 형성되고, 외주면 하단부의 둘레 방향으로 기어가 설치되고, 제 3 핀이 형성된 캠 바렐;
    상기 캠 바렐과 연결되어서, 상기 캠 바렐의 회전과 직진 운동이 가능하도록 제 3 캠이 형성되며, 가이드 바렐의 회전을 방지하기 위하여 제 2 직진 가이드부가 형성된 아우터 가이드 바렐;
    상기 캠 바렐에 회전력을 전달하는 구동부;
    상기 구동부가 고정된 베이스; 및
    상기 베이스에 지지되며, 구동 모우터에 의하여 베이스에 설치된 가이드 보스에 가이드되게 설치된 제 3 렌즈 조립체;를 포함하는 광학계 경통.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 플레이트는 상기 제 2 렌즈 조립체와 베이스 사이에 설치되며,
    상기 제 2 렌즈 조립체와 이동 플레이트 사이에 설치된 틸트 조정 스프링과, 상기 이동 플레이트를 통하여 상기 틸트 조정 스프링에 삽입된 틸트 조정 나사를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학계 경통.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 핀은 이동 플레이트에 설치되고,
    상기 제 2 핀은 상기 캠 바렐의 제 2 캠에 연결된 것을 특징으로 하는 광학계 경통.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈 조립체의 제 1 핀은 상기 제 1 렌즈 조립체의 상하 운동가능하도록 상기 캠 바렐의 외주면을 따라 형성된 제 1 캠을 따라 연결된 것을 특징으로 하는 광학계 경통.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 바렐은 직진 운동가능하록 상기 회전 방지턱이 아우터 가이드 바렐의 높이 방향으로 설치된 제 2 직진 가이드에 연결된 것을 특징으로 하는 광학계 경통.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 캠 바렐의 제 3 핀은 회전과 직진 운동이 가능하도록 아우터 가이드 바렐의 제 3 캠에 연결된 것을 특징으로 하는 광학계 경통.
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