KR20120033278A - 촬상 유닛 - Google Patents

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KR20120033278A
KR20120033278A KR1020110098890A KR20110098890A KR20120033278A KR 20120033278 A KR20120033278 A KR 20120033278A KR 1020110098890 A KR1020110098890 A KR 1020110098890A KR 20110098890 A KR20110098890 A KR 20110098890A KR 20120033278 A KR20120033278 A KR 20120033278A
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이사오 오쿠다
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호야 가부시키가이샤
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Abstract

촬상 유닛은 케이싱 내에 설치되어, 피사체로부터 나와 상기 케이싱의 두께 방향으로 상기 케이싱에 입사하는 촬영광을 상기 케이싱의 길이 방향을 따라 반사시키는 입사측 반사면; 상기 케이싱의 상기 길이 방향을 따라 이동할 수 있는 이동가능한 렌즈 그룹; 상기 촬영광을 상기 케이싱의 두께 방향으로 반사시키는 출사측 반사면; 상기 케이싱 내에 설치되어, 상기 출사측 반사면으로부터의 상기 촬영광을 수광하는 촬상 센서; 상기 이동가능한 렌즈 그룹과 상기 출사측 반사면 사이에 제공되는 차광 프레임; 및 상기 케이싱 내에 설치되어, 상기 이동가능한 렌즈 그룹이 제1 이동 범위 내에서 이동할 때에는, 상기 이동가능한 렌즈 그룹과 차광 프레임 사이에 일정 거리를 유지시키고, 상기 이동가능한 렌즈 그룹이 제2 이동 범위 내에서 이동할 때에는, 상기 이동가능한 렌즈 그룹과 상기 차광 프레임 사이의 거리를 변화시키는 차광 프레임 위치 조정 기구;를 포함하고 있다.

Description

촬상 유닛{IMAGING UNIT}
본 발명은 촬상 광학 시스템과 이 촬상 광학 시스템을 통과하는 촬영광을 촬상하는 촬상 센서를 가지고 있는 촬상 유닛에 관한 것이다. 촬상 광학 시스템과 촬상 센서는 촬상 유닛의 하우징 내에 수용되어 있다.
근래에, 디지털 카메라(스틸 비디오 카메라)와 디지털 캠코더(모션 비디오 카메라)와 같은 주로 정지 화상/동영상을 촬영하기 위해 설계된 모바일 전자 기기와, 카메라를 구비한 휴대 전화기와 카메라를 구비한 개인용 디지털 단말기(PDA)와 같이, 보조적인 기능으로 촬영 기능을 가지도록 설계된 다른 모바일 전자 기기가 널리 보급되고 있다. 이런 종류의 모바일 전자 기기에 있어서, 촬상 유닛의 중공의 하우징에 촬상 센서 및 피사체(촬영 대상)로부터 나오는 촬영광을 촬상 센서로 보내기 위한 촬상 광학 시스템이 수납되도록 구성된 촬상 유닛을 모바일 전자 기기에 내장시키는 것이 널리 행해지고 있다. 부가적으로, 근래에, 모바일 전자 기기의 소형화(슬림화)가 계속 진행되고 있기 때문에, 촬상 유닛을 소형화하려는 요구도 강해지고 있다.
일본 특허공개공보 제2008-242446호는 종래의 촬상 유닛의 한 가지 예를 개시하고 있다. 이 촬상 유닛은 중공의 케이싱을 구비하고 있고, 또한 케이싱 내에 촬상 광학 시스템 및 촬상 센서를 구비하고 있다. 촬상 광학 시스템은 입사측 프리즘, 출사측 프리즘 및 배율 변경 렌즈 그룹으로서 기능하는 이동가능한 렌즈 그룹을 구비하고 있다. 입사측 프리즘과 출사측 프리즘은 케이싱의 길이 방향으로 서로 이격되도록 설치되고, 이동가능한 렌즈 그룹은 입사측 프리즘과 출사측 프리즘 사이에 위치하여 케이싱의 길이 방향을 따라 전후방으로 이동한다. 촬영 대상에서 나와 입사측 프리즘(촬상 광학 시스템의 입사부로서 기능)에 입사하는 촬영광의 진행 방향은 입사측 프리즘에 의해 90도의 각도로 변환(즉, 반사)된 후에, 상기 이동가능한 렌즈 그룹을 투과하여 출사측 프리즘으로 입사된다. 그 다음, 출사측 프리즘에 입사되는 촬영광의 진행 방향은 출사측 프리즘에 의해 다시 90도의 각도로 변환(즉, 반사)되어 촬상 센서의 촬상면(감광면)에 의해 수광(촬상)된다.
이와 같이 2개의 프리즘을 이용하여 촬상 광학 시스템을 구성하면, 케이싱의 두께 방향(케이싱의 길이 방향에 대해 직교하는 방향)의 치수의 감소를 성취하면서, 촬영 대상으로부터의 촬영광을 촬상 센서로 인도하는 것을 가능하게 해준다.
광학 기기에 있어서는, 정규의 광로와 다른 방향에서 촬상면(결상면)에 미광(迷光)이 입사하게 되는 경우가 흔하다. 미광이 촬상면에 입사하면, 촬상(촬영)한 화상에 고스트 이미지가 발생하므로, 촬상면을 향한 미광을 차광하기 위한 차광 프레임이 흔히 설치된다. 특히, 전술한 바와 같이 케이싱을 슬림화한 촬상 유닛에 있어서는, 케이싱의 내벽과 촬상 광학 시스템 사이의 거리가 짧아, 케이싱의 내벽에 의해 반사되는 미광이나 출사측 프리즘의 측면에 의해 반사되는 미광이 촬상면에 직접 입사될 가능성을 증가시키므로, 전술한 차광 프레임을 설치하는 것이 미광이 촬상면에 입사되는 것을 방지하는 데 효과적이다.
일반적으로, 이러한 차광 프레임은 이동가능한 렌즈 그룹을 지지하는 이동가능한 렌즈 프레임에 고정된다(일본 특허공개공보 제2003-57721호 및 제2010-14786호).
　하지만, 차광 프레임을 이동가능한 렌즈 그룹에 고정하면, 이동가능한 렌즈 그룹의 광축 방향 위치가 변화하여도, 차광 프레임과 이동가능한 렌즈 그룹 사이의 광축 방향 거리는 불변하게 되어, 각 초점 거리에 있어서 차광 프레임을 (미광을 차단하기 위해) 최적의 장소에 위치시키는 것을 어렵게 만든다. 또한, 차광 프레임이 이동가능한 렌즈 그룹에 대해 약간 이동가능하게 지지되는 경우에도 동일한 문제가 생긴다.
일본 특허공개공보 제2008-242446호 일본 특허공개공보 제2003-57721호 일본 특허공개공보 제2010-14786호
본 발명은 전체 촬상 유닛이 슬림형인 경우에도, 그 이동가능한 렌즈 그룹(배율 변경 렌즈 그룹)이 어느 곳에 위치하더라도, 차광 프레임이 미광을 차단할 수 있도록 차광 프레임을 최적의 장소에 위치시키는 것을 가능하게 해주는 구성을 가진 촬상 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 양태에 따라, 촬상 유닛으로서, 케이싱 내에 설치되어, 피사체로부터 나와 상기 케이싱의 외부로부터 상기 케이싱의 두께 방향으로 상기 케이싱에 입사하는 촬영광을 반사시켜, 반사된 촬영광이 상기 케이싱의 두께 방향에 대해 직교하는 상기 케이싱의 길이 방향을 따라 진행하도록 하는 입사측 반사면; 배율 변경 렌즈 그룹으로서 상기 케이싱 내에 설치되어，상기 입사측 반사면에 의해 반사된 상기 촬영광이 투과되는 것을 허용하고, 상기 케이싱의 상기 길이 방향을 따라 이동할 수 있는 이동가능한 렌즈 그룹; 상기 케이싱 내에 설치되어, 상기 이동가능한 렌즈 그룹을 투과한 후에 입사되는 상기 촬영광을 반사시켜, 상기 촬영광이 상기 케이싱의 상기 두께 방향으로 진행하도록 하는 출사측 반사면; 상기 케이싱 내에 설치되어, 상기 출사측 반사면으로부터 진행한 상기 촬영광을 수광하는 촬상 센서; 상기 케이싱 내의 상기 이동가능한 렌즈 그룹과 상기 출사측 반사면 사이에 제공되는 차광 프레임; 및 상기 케이싱 내에 설치되어, 상기 이동가능한 렌즈 그룹이 제1 이동 범위 내에서 이동할 때에는, 상기 이동가능한 렌즈 그룹과 차광 프레임 사이에 일정 거리를 유지시키고, 상기 이동가능한 렌즈 그룹이 제2 이동 범위 내에서 이동할 때에는, 상기 이동가능한 렌즈 그룹과 상기 차광 프레임 사이의 거리를 변화시키는 차광 프레임 위치 조정 기구;를 포함하고 있는 촬상 유닛이 제공된다.
상기 차광 프레임 위치 조정 기구가 상기 케이싱에 고정되어 상기 케이싱 내에 위치하고, 상기 케이싱의 상기 길이 방향으로 연장되어, 상기 차광 프레임이 회전하는 것을 규제하는 로드; 상기 이동가능한 렌즈 그룹을 지지하고, 상기 로드에 의해 슬라이드 가능하게 지지되는 이동가능한 렌즈 프레임; 및 상기 이동가능한 렌즈 프레임에 고정되어 상기 로드에 평행하게 연장되는 가이드 바로서, 상기 차광 프레임이 상기 가이드 바 자체의 축선 방향으로 상기 가이드 바 자체상에서 이동하는 것을 허용하도록 상기 차광 프레임을 지지하는 가이드 바;를 포함하고 있는 것이 바람직하다.
상기 차광 프레임 위치 조정 기구가 상기 차광 프레임을 사이에 두고 상기 이동가능한 렌즈 프레임과 반대측의 상기 가이드 바에 제공되고, 상기 차광 프레임이 상기 이동가능한 렌즈 프레임 측으로부터 이동할 때, 상기 차광 프레임과 접촉하게 되어 상기 차광 프레임이 더 이상 상기 이동가능한 렌즈 프레임에서 먼 쪽으로 이동하는 것을 규제하는 스토퍼; 및 상기 차광 프레임을 상기 스토퍼를 향해 이동시키도록 가압하는 가압력을 제공하는 가압 수단;을 포함하고 있는 것이 바람직하다.
상기 차광 프레임 위치 조정 기구가 상기 케이싱 내에 설치되는 차광 프레임위치 규제부를 포함하고 있고, 상기 이동가능한 렌즈 그룹이 상기 제2 이동 범위 내에서 한쪽 방향으로 이동할 때, 상기 차광 프레임 위치 규제부가 상기 차광 프레임과 접촉하게 되어 상기 차광 프레임이 상기 가이드 바에 대하여 상기 한쪽 방향으로 더 이상 이동하는 것을 규제하는 것이 바람직하다.
상기 이동가능한 렌즈 그룹이 상기 제2 이동 범위 내에서 한쪽 방향으로 이동할 때, 상기 차광 프레임 위치 조정 기구는, 상기 차광 프레임이 상기 가이드 바에 대하여 상기 한쪽 방향으로 정해진 지점을 넘어 더 이상 이동하는 것을 방지하는 한편, 상기 이동가능한 렌즈 그룹이 정해진 이동량만큼 상기 한쪽 방향으로 계속 이동하는 것을 허용하여, 상기 이동가능한 렌즈 그룹과 상기 차광 프레임 사이의 상기 거리를 감소시키는 것이 바람직하다.
상기 가압 수단은 스프링을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 촬상 유닛은 촬영 대상(피사체)로부터의 촬영광을 촬상 센서로 인도하기 위한 촬상 광학 시스템을 2개의 반사면(입사측 반사면, 출사측 반사 면)을 이용하여 구성하는 것에 의해 촬상 유닛(케이싱)이 슬림화되고 있기 때문에, 미광이 발생하기 쉬운(촬영 대상으로부터의 촬영광이 케이싱의 내벽에 의해 쉽게 반사되는 것을 허용하는) 구조로 되어 있다.
　하지만, 이동가능한 렌즈 그룹이 제1 이동 범위 내에서 이동할 때는(촬상 광학 시스템의 초점 거리가 소정의 초점 거리 범위 내에 있을 때는), 차광 프레임과 이동가능한 렌즈 그룹 사이의 거리가 일정하게 유지되고, 이동가능한 렌즈 그룹이 제2 이동 범위 내에서 이동할 때는(촬상 광학 시스템의 초점 거리가 다른 초점 거리 범위 내에 있을 때는), 차광 프레임과 이동가능한 렌즈 그룹 사이의 거리가 변화되기 때문에, 촬상 광학 시스템이 설정되는 초점 거리에 상관없이, 차광 프레임을 미광을 차단하기 위한 최적의 위치에 위치시키는 것이 가능하다. 따라서, 촬상 유닛이 미광이 발생하기 쉬운 구조로 되어 있어도, 촬상한 화상에 고스트 이미지가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참고하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 한 실시예의 촬상 유닛의 위쪽에서 비스듬히 본 전방 사시도이다.
도 2는 촬상 유닛의 위쪽에서 비스듬히 본 전방 분해 사시도이다.
도 3은 촬상 유닛의 정면도이다.
도 4는 촬상 광학 시스템이 망원단(telephoto extremity) 위치에 있을 때의 커버 및 회로 기판이 제거된 상태의 촬상 유닛의 정면도이다.
도 5는 촬상 광학 시스템이 망원단 위치에 있을 때의 도 1에 표시된 Ⅴ-Ⅴ 라인을 따라서 도시한 단면도이다.
도 6은 도 4와 유사한 도면으로서, 촬상 광학 시스템이 광각단(wide-angle extremity) 위치에 있을 때의 커버 및 회로 기판이 제거된 상태의 촬상 유닛을 나타내고 있다.
도 7은 제2 렌즈 그룹 프레임, 제1 차광 프레임 및 주변 부품의 사시도이다.
도 8은 제3 렌즈 그룹 프레임, 제2 차광 프레임 및 주변 부품의 사시도이다.
도 9는 변형 실시예의 촬상 광학 시스템이 망원단 위치에 있을 때의 커버, 회로 기판, 제1 로드, 제2 로드, 및 패킹이 제거된 상태의 촬상 유닛의 정면도이다.
도 10은 도 9와 유사한 도면으로서, 도 9의 변형 실시예의 촬상 광학 시스템이 광각단 위치에 있을 때의 도면이다.
도 11은 도 7과 유사한 도면으로서, 또다른 변형 실시예의 촬상 유닛에 있어서의 제2 렌즈 그룹 프레임, 제1 차광 프레임 및 주변 부품을 도시한 도면이다.
도 12는 도 8과 유사한 도면으로서, 도 11에 도시된 또다른 변형 실시예에 있어서의 제3 렌즈 그룹 프레임, 제2 차광 프레임 및 주변 부품을 도시한 도면이다.
도 13은 또다른 변형 실시예의 촬상 유닛의 분해 사시도이다.
아래의 설명에 있어서, 전후 방향, 좌우 방향, 그리고 상하 방향은 도면에 표시된 화살표의 방향을 기준으로 하고 있다.
도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 촬상 유닛(10)은 촬상 유닛(10)의 큰 구성 요소를 이루는 본체 모듈(15), 기판 모듈(65) 및 커버(76)를 구비하고 있다.
본체 모듈(15)은 합성 수지제의 하우징(케이싱)(16)을 구비하고 있다. 하우징(16)은 전방 좌측 단부에 단면상으로 대략 D자 형상으로 형성된 장착 오목부(17)를 구비하고 있다. 부가적으로, 하우징(16)은 전방에서 상기 전방 좌측 단부를 제외한 부분(대체로 하우징(16)의 전체 전방 부분)에 대체로 직사각형의 수납 오목부(개구)(18)를 구비하고 있다. 하우징(16)은 장착 오목부(17)와 수납 오목부(18)의 사이에는 칸막이벽(19)을 구비하고 있다. 하우징(16)은 칸막이벽(19)의 중앙부에는 장착 오목부(17)와 수납 오목부(18)을 서로 연통시키는 연통 구멍(관통 구멍)(20)(도 4 내지 도 6 참고)을 구비하고 있다. 하우징(16)은 수납 오목부(18)의 우측 단부에는, 정면에서 보았을 때, 대체로 직사각형 형상을 가진 위치 결정부(22)를 구비하고 있고, 이 위치 결정부(22)는 수납 오목부(18)의 베이스로부터(다시 말해서, 수납 오목부(18)의 저면의 전방 표면으로부터) 전방으로 돌출되어 있다. 위치 결정부(22)는 전방을 향하여 돌출되어 있는 3개의 위치결정 돌출부(스페이서)(23)를 구비하고 있고, 3개의 위치결정 돌출부(23)의 전방 단부면은 전후 방향(다시 말해서, 하우징(16)의 두께 방향)에 대해 직교하는 공통 평면에 놓인 편평한 위치결정면(24)으로서 형성되어 있다. 또한, 하우징(16)은 위치 결정부(22)의 내부에 전방면 및 좌측면이 개방되어 있는 프리즘 장착 오목부(25)를 구비하고 있다. 위치 결정부(22)는 위치 결정부(22)의 좌측면에 좌측으로 돌출되어 있는 한 쌍(상부 및 하부)의 규제 돌출부(차광 프레임 위치 규제부)(26)를 구비하고 있고(도 6 참고), 한 쌍의 규제 돌출부(26)의 좌측 단부면은 좌우 방향에 대해 직교하는 공통 평면(다시 말해서, 하우징(16)의 길이 방향에 대해 직교하는 공통 평면)에 놓인 평면이 차광 프레임 위치 규제면(26a)으로서 형성되어 있다. 하우징(16)은, 수납 오목부(18)의 내주면의 전방 가장자리 둘레에, 하우징(16)의 최전방 단부 뒤에 위치되어 있으며 전후 방향에 대해 직교하는 평면에 놓여 있는 기판 지지면(27)을 구비하고 있고, 이 기판 지지면(27)에 기판 지지면(27)으로부터 전방으로 돌출되어 있는 두 개의 고정 돌출부(28)를 더 구비하고 있다. 하우징(16)은, 하우징(16)의 상부면의 중앙부의 전방 단부에, 하우징(16)의 상부면(둘레)으로부터 아래쪽으로 오목하게 형성되어 있는 제1 결합 오목부(30)를 구비하고 있다. 하우징(16)은 또한, 제1 결합 오목부(30)의 좌측에 있는 하우징(16)의 상부면의 전방 단부에, 제1 결합 오목부(3O)와 동일한 깊이만큼 하우징(16)의 상부면(둘레)으로부터 아래쪽으로 오목하게 형성되어 있으며 제1 결합 오목부(30)보다 폭이 넓은 제2 결합 오목부(31)를 구비하고 있다. 하우징(16)은 제2 결합 오목부(31) 내에 결합 돌출부(32)를 구비하고 있다. 하우징(16)은 또한, 하우징(16)의 하부면에도 하우징(16)의 상부면에 구비되어 있는 것과 동일한 구성을 가진 제1 결합 오목부(30), 제2 결합 오목부(31) 및 결합 돌출부(32)를 구비하고 있다. 하우징(16)의 하부면에 형성되어 있는 제l 결합 오목부(30), 제2 결합 오목부(31), 결합 돌출부(32)의 서로의 위치 관계는 하우징(16)의 상부면에 형성되어 있는 제l 결합 오목부(30), 제2 결합 오목부(31), 결합 돌출부(32)의 서로의 위치 관계와 동일하지만, 하우징(16)의 하부면에 형성되어 있는 제1 결합 오목부(30), 제2 결합 오목부(31) 및 결합 돌출부(32)의 좌우 방향으로의 위치는 하우징(16)의 상부면에 형성되어 있는 것에 대하여 전체적으로 우측으로 이동되어 있다. 또한, 하우징(16)의 우측면에는 한 쌍(상부 및 하부)의 결합 돌출부(34)가 구비되어 있다.
도 4 내지 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 본체 모듈(15)은 장착 오목부(17)의 내부에, 장착 오목부(17)에 끼워맞춤식으로 결합되어 고정된 제1 프리즘(입사측 프리즘/입사측 반사면)(LP1)을 구비하고 있다. 제1 프리즘(LP1)은 전후 방향에 대하여 직교하는 입사면(LP1-a)과 좌우 방향에 대하여 직교하는 출사면(LP1-b)를 구비하고 있다. 본체 모듈(15)은, 장착 오목부(17)의 전방 단부에 끼워맞춤되어 고정된 렌즈(렌즈 요소)(L1)를 구비하고 있다. 렌즈(L1)는 단면 형상이 장착 오목부(17)와 대체로 동일하고, 렌즈(L1)의 광축은 전후 방향으로 뻗어 있다. 렌즈(L1)의 전방면은 촬상 유닛(10)의 전방으로 노출되어 있고, 렌즈(L1)의 후방면과 입사면(LP1-a)는 전후 방향으로 서로 대향하고 있다. 도 2 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 본체 모듈(15)은, 연통 구멍(20) 속에 고정되도록 끼워맞춤되어 제1 프리즘(LP1)의 출사면(LP1-b)과 좌우 방향으로 대향하는 2장의 렌즈(L2, L3)를 구비하고 있다. 렌즈(L1), 제1 프리즘(LP1), 렌즈(L2) 및 렌즈(L3)는 본체 모듈(15) 내에 설치된 제1 렌즈 그룹(LG1)의 광학 구성요소이다.
본체 모듈(15)은, 프리즘 장착 오목부(25) 내부에, 프리즘 장착 오목부(25)에 끼워맞춤식으로 결합되어 고정된 제2 프리즘(출사측 프리즘/출사측 반사면)(LP2)을 구비하고 있다. 제2 프리즘(LP2)은 좌우 방향에 대하여 직교하는 입사면(LP2-a)과 전후 방향에 대하여 직교하는 출사면(LP2-b)을 가지고 있다. 입사면(LP2-a)은 출사면(LP1-b)과 좌우 방향으로 대향하고 있다.
본체 모듈(15)은 좌우 방향으로 직선으로 뻗어 있으며 금속으로 만들어진 제1 로드(원통형 로드)(36)와 제2 로드(원통형 로드)(37)를 구비하고 있다. 제1 로드(36) 및 제2 로드(37)의 좌측 단부는 상하 방향으로 나란히 정렬되고 제1 로드(36) 및 제2 로드(37)의 우측 단부도 상하 방향으로 나란히 정렬되도록 제1 로드(36) 및 제2 로드(37)는 양 단부가 하우징(16)의 우측벽의 내측 표면과 칸막이벽(19)에 각각 고정되어 있다.
본체 모듈(15)은 합성 수지제의 제2 렌즈 그룹 프레임(39)을 구비하고 있다. 제1 로드(36)가 삽입되는 삽입 구멍(40)은 제2 렌즈 그룹 프레임(39)의 상부 부분을 관통하여 형성되어 있고, 제2 로드(37)가 결합되는 회전 규제 홈(41)은 제2 렌즈 그룹 프레임(39)의 하단부에 형성되어 있다. 회전 규제 홈(41)이 제2 로드(37)와 결합하는 것에 의해 제2 렌즈 그룹 프레임(39)이 제1 로드(36)를 중심으로 회전하는 것이 규제되기 때문에, 제2 렌즈 그룹 프레임(39)은 제1 로드(36) 및 제2 로드(37)를 따라서 좌우 방향으로 슬라이드(미끄럼이동) 가능하다. 본체 모듈(15)은 제1 프리즘(LP1)의 출사면(LP1-b) 및 제2 프리즘(LP2)의 입사면(LP2-a)과 좌우 방향으로 각각 대향하는 2장의 렌즈(렌즈 요소)(L4, L5)로 구성된 제2 렌즈 그룹(이동가능한 렌즈 그룹/제1 이동가능한 렌즈 그룹)(LG2)을 구비하고 있다. 제2 렌즈 그룹(LG2)은 제2 렌즈 그룹 프레임(39)를 좌우 방향으로 관통하여 형성되어 있는 렌즈 유지 구멍 속에 고정되게 끼워맞춤되어 있다. 광속 규제 개구(43a)의 중심이 렌즈(L4, L5)의 광축과 동축으로 위치되도록 중심부에 광속 규제 개구(43a)가 형성되어 있는 차광 시트(43)가 제2 렌즈 그룹 프레임(39)의 우측면에 고정되어 있다. 또한, 제2 렌즈 그룹 프레임(39)의 상단부에는, 양 단부가 개방 단부로서 좌우 방향으로 형성되어 있는 너트 유지 구멍(42)이 형성되어 있고, 이 너트 유지 구멍(42)에는 축선이 좌우 방향으로 뻗어 있는 암나사 구멍이 관통하여 형성되어 있는 피구동 너트(상부 피구동 너트)(44)가 고정되게 끼워맞춤되어 있다(너트 유지 구멍(42)의 제1 로드(36) 측의 단부가 상부 피구동 너트(44)의 회전 정지부를 구성하고 있다). 본체 모듈(15)은 수납 오목부(18)의 상부에서 하우징(16)에 고정되어 있는 스테핑 모터로 구성된 제1 모터(M1)를 구비하고 있다. 제1 모터(M1)는 왼쪽을 향하여 직선으로 뻗어 있는 회전 구동축(Mla)을 구비하고 있고, 회전 구동축(M1a)의 단부(도 4에 대해서 좌측 단부) 부근에 형성된 수나사가 상부 피구동 너트(44)의 상기 암나사 구멍에 나사결합되어 있다. 따라서, 제1 모터(M1)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 것에 의해 회전 구동축(M1a)을 정방향 또는 역방향으로 회전시키면, 제2 렌즈 그룹 프레임(39)(렌즈(L4, L5))이 제1 로드(36)와 제2 로드(37)를 따라서 좌우 방향으로 망원단 위치(도 4 및 도 5에 도시되어 있음)와 광각단 위치(도 6에 도시되어 있음) 사이에서 직선으로 이동하게 된다.
또한, 본체 모듈(15)은 합성 수지제의 제3 렌즈 그룹 프레임(제2 이동가능한 렌즈 프레임)(47)을 구비하고 있다. 제2 로드(37)가 삽입되는 삽입 구멍(48)은 제3 렌즈 그룹 프레임(47)의 하부 부분을 관통하여 형성되어 있고, 제1 로드(36)가 결합되는 회전 규제 홈(49)은 제3 렌즈 그룹 프레임(39)의 상단부에 형성되어 있다. 따라서, 제3 렌즈 그룹 프레임(47)은 제1 로드(36) 및 제2 로드(37)를 따라서(제2 로드(37)를 중심으로 회전하는 것이 규제되면서) 좌우 방향으로 슬라이드 가능하다. 본체 모듈(15)은 1장의 렌즈(렌즈 요소)(L6)로 구성되어 있으며 광축이 제2 렌즈 그룹(LG2)의 광축과 동축인 제3 렌즈 그룹(이동가능한 렌즈 그룹/제2 이동가능한 렌즈 그룹)(LG3)을 구비하고 있다. 제3 렌즈 그룹(LG3)은 제3 렌즈 그룹 프레임(47)를 좌우 방향으로 관통하여 형성되어 있는 렌즈 유지 구멍 속에 고정되게 끼워맞춤되어 있다. 제3 렌즈 그룹 프레임(47)의 하단부에는, 양 단부가 개방 단부로서 좌우 방향으로 형성되어 있는 너트 유지 구멍(50)이 형성되어 있고, 이 너트 유지 구멍(50)에는 축선이 좌우 방향으로 뻗어 있는 암나사 구멍이 관통하여 형성되어 있는 피구동 너트(하부 피구동 너트)(44)가 고정되게 끼워맞춤되어 있다(너트 유지 구멍(50)의 제2 로드(37) 측의 단부가 하부 피구동 너트(44)의 회전 정지부를 구성하고 있다). 본체 모듈(15)은 수납 오목부(18)의 하부에서 하우징(16)에 고정되어 있는 제1 모터(M1)과 동일 사양의 제2 모터(M2)를 구비하고 있다. 제2 모터(M2)는 회전 구동축(M2a)(회전 구동축(M1a)과 동일 사양임)을 구비하고 있고, 회전 구동축(M2a)의 단부(도 4에 대해서 좌측 단부) 부근에 형성된 수나사가 하부 피구동 너트(44)의 상기 암나사 구멍에 나사결합되어 있다. 따라서, 제2 모터(M2)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 것에 의해 회전 구동축(M2a)을 정방향 또는 역방향으로 회전시키면, 제3 렌즈 그룹 프레임(47)(제3 렌즈 그룹(LG3))이 제1 로드(36)와 제2 로드(37)를 따라서 좌우 방향으로 망원단 위치(도 4 및 도 5에 도시되어 있음)와 광각단 위치(도 6에 도시되어 있음) 사이에서 직선으로 이동하게 된다.
위에서 설명한 제1 렌즈 그룹(LG1)(L1, LP1, L2, L3), 제2 렌즈 그룹(LG2)(L4, L5), 제 3 렌즈 그룹(LG3)(L6) 및 제2 프리즘(LP2)이 촬상 광학 시스템(굴곡 광학 시스템)의 광학 구성요소이다. 줌 동작은 제2 렌즈 그룹(LG2)(렌즈(L4, L5))과 제3 렌즈 그룹(LG3)(렌즈(L6))를 제1 로드(36) 및 제2 로드(37)를 따라서 이동시키는 것에 의해 실행되고, 포커싱 동작은 제3 렌즈 그룹(LG3)을 제1 로드(36) 및 제2 로드(37)를 따라서 이동시키는 것에 의해 실행된다.
하우징(16), 제1 로드(36), 제2 로드(37), 촬상 광학 시스템, 제1 모터(M1) 및 제2 모터(M2)가 본체 모듈(15)의 구성 요소이다.
본체 모듈(15)은, 수납 오목부(18)에서 제1 로드(36)의 근처에, 제1 로드(36), 제2 로드(37) 및 렌즈(L2 내지 L6)의 광축과 평행하게 뻗어 있는 금속제의 원주형상 가이드바(상부 가이드바)(52)를 구비하고 있다. 가이드바(52)의 좌측 단부는 제2 렌즈 그룹 프레임(39)의 상단부 근처에서 제2 렌즈 그룹 프레임(39)에 고정되어 있다. 이 가이드바(52)에는 금속제의 슬라이드가능한 실린더(상부 슬라이드가능한 실린더)(53)가 슬라이드가능하게 설치되어 있다. 가이드바(52)의 우측 단부에는 슬라이드가능한 실린더(53)의 내경보다 큰 직경을 가진 디스크 형상의 스토퍼(52a)가 일체로 형성되어 있다. 압축 코일 스프링(가압 수단)(S1)이 제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 슬라이드가능한 실린더(53)의 사이에 위치되어 있으며 제1 로드(36)의 주위에 설치되어 있다. 압축 코일 스프링(S1)의 좌측 단부와 우측 단부는 제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 슬라이드가능한 실린더(53)에 각각 고정되어 있다. 외력이 슬라이드가능한 실린더(53)에 가해지지 않으면(슬라이드가능한 실린더(53)가 망원단 위치에 있으면), 압축 코일 스프링(S1)은, 슬라이드가능한 실린더(53)가 압축 코일 스프링(S1)의 우측 단부와 스토퍼(52a) 사이에 위치되어 있는 자유로운 상태에 있다(슬라이드가능한 실린더(53)와 스토퍼(52a) 사이에는 빈 공간이 있다).
본체 모듈(15)은 차광성 재료로 이루어진 제1 차광 프레임(54)을 구비하고 있고, 이 제1 차광 프레임(54)의 상단부는 슬라이드가능한 실린더(53)에 고정되어 있다. 제1 차광 프레임(54)은 가이드바(52)의 축에 대해 직교하는 판형상 부재이다. 제1 차광 프레임(54)은 그 중심부에 직사각형 형상의 광속 규제 개구(54a)를 구비하고 있다. 제1 차광 프레임(54)의 상단부에는 슬라이드가능한 실린더(53)과 고정상태로 결합되어 있는 고정 구멍(54b)이 형성되어 있고, 제1 차광 프레임(54)의 하단부에는 제2 로드(37)가 결합되는 회전 규제 홈(54c)이 형성되어 있다. 슬라이드가능한 실린더(53)가 가이드바(52) 및 제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 함께 좌우 방향으로 진퇴하면, 제1 차광 프레임(54)은 제2 로드(37)를 따라서 좌우 방향으로 슬라이드한다.
본체 모듈(15)은, 수납 오목부(18)에서 제2 로드(37)의 근처에, 상부 가이드바(52)와 동일한 사양이며 상부 가이드바(52)에 대해 평행하게 뻗어 있는 가이드바(하부 가이드바(58)를 구비하고 있다(도 1 및 도 8 참고). 가이드바(58)의 좌측 단부는 제3 렌즈 그룹 프레임(47)의 하단부 근처에서 제3 렌즈 그룹 프레임(47)에 고정되어 있다. 이 가이드바(58)에는 금속제의 슬라이드가능한 실린더(하부 슬라이드가능한 실린더)(53)(상부 슬라이드가능한 실린더(53)와 사양이 동일함)가 슬라이드가능하게 설치되어 있다. 가이드바(58)의 우측 단부에는 하부 슬라이드가능한 실린더(53)의 내경보다 큰 직경을 가진 디스크 형상의 스토퍼(58a)가 일체로 형성되어 있다. 압축 코일 스프링(가압 수단)(S2)이 제3 렌즈 그룹 프레임(47)과 하부 슬라이드가능한 실린더(53)의 사이에 압축된 상태(탄성적으로 변형된 상태)로 위치되어 있으며 제2 로드(37)의 주위에 설치되어 있다. 압축 코일 스프링(S2)은, 하부 슬라이드가능한 실린더(53)가 오른쪽으로 이동하도록 가압되도록 가압력을 제공하기 때문에, 하부 슬라이드가능한 실린더(53)에 좌측 방향의 가압력이 가해지지 않을 때 하부 슬라이드가능한 실린더(53)은 스토퍼(58a)와 맞닿는다.
본체 모듈(15)은 제1 차광 프레임(54)과 제2 렌즈 프리즘(LP2) 사이에 위치되어 있는 제2 차광 프레임(59)을 구비하고 있고, 이 제2 차광 프레임(59)의 하단부는 가이드바(58)에 의해 지지되어 있는 하부 슬라이드가능한 실린더(53)에 고정되어 있다. 제2 차광 프레임(59)은 차광성 재료로 이루어져 있으며 가이드바(58)의 축에 대해 직교하는 판형상 부재이다. 제2 차광 프레임(59)은 그 중심부에 직사각형 형상의 광속 규제 개구(59a)를 구비하고 있다. 제2 차광 프레임(59)의 하단부에는 하부 슬라이드가능한 실린더(53)과 고정상태로 결합되어 있는 고정 구멍(59b)이 형성되어 있고, 제2 차광 프레임(59)의 상단부에는 제1 로드(36)가 결합되는 회전 규제 홈(59c)이 형성되어 있다. 가이드바(58)에 의해 지지되어 있는 하부 슬라이드가능한 실린더(53)가 가이드바(58) 및 제3 렌즈 그룹 프레임(47)과 함께 좌우 방향으로 진퇴하면, 제2 차광 프레임(59)은 제1 로드(36)를 따라서 좌우 방향으로 슬라이드한다.
상기한 구성요소들 중에서, 한 쌍의 규제 돌출부(26), 제2 로드(37), 제2 렌즈 그룹 프레임(39), 가이드바(52), 상부 슬라이드가능한 실린더(53) 및 압축 코일 스프링(S1)은 제1 차광 프레임(54)을 위한 차광 프레임 위치 조정 기구의 구성요소이다. 또한, 한 쌍의 규제 돌출부(26), 제1 로드(36), 제3 렌즈 그룹 프레임(47), 하부 슬라이드가능한 실린더(53), 가이드바(58) 및 압축 코일 스프링(S2)은 제1 차광 프레임(59)을 위한 차광 프레임 위치 조정 기구의 구성요소이다.
기판 모듈(65)은 회로 기판(66)을 구비하고 있다. 회로 기판(66)은 정면 형상이 하우징(16)의 수납 오목부(18)와 대체로 동일하고 전후 방향에 대하여 직교하는 평판으로 구성되어 있다. 회로 기판(66)은 그 후면에 인쇄 회로(도시되어 있지 않음)를 구비하고 있고, 회로 기판(66)의 대각선방향으로 대향하는 2개의 코너부에는 각각 2개의 원형 구멍(67)이 천공 형성되어 있다.
기판 모듈(65)은 촬상 센서(촬상 소자)(69)(도 1 및 도 5 참고)를 구비하고 있고, 이 촬상 센서(69)는 회로 기판(66)의 후면 우측 단부에 고정되어 있다. 촬상 센서(69)의 복수의 단자(도시되어 있지 않음)가 상기 인쇄 회로에 납땜에 의해 고정 상태로 접속되어 있다. 촬상 센서(69)의 후면에는 전후 방향에 대하여 직교하는 촬상면(도시되어 있지 않음)이 형성되어 있다. 또한, 촬상 센서(69)는 그 입사면(도면에서 후면)에, 편평한 글라스 플레이트로 되어 있으며 촬상 센서(69)의 촬상면 전체를 덮도록 고정되게 설치되어 있는 커버 글라스(70)를 구비하고 있다.
촬상 센서(69)의 후면(후단부)은 전면 및 좌측면이 개방되어 있는 고무 등의 탄성 재료로 된 패킹(고정 부재)(72)으로 덮혀있다. 패킹(72)은 노출 구멍(관통 구멍)(73)을 구비하고 있고, 이 노출 구멍(73)을 통하여 촬상 센서(69)의 촬상면 전체가 후방으로 노출되고, 패킹(72)은 노출 구멍(73)의 우측에 관통 구멍(74)을 더 구비하고 있다.
이상 설명한 회로 기판(66), 촬상 센서(69) 및 패킹(72)이 기판 모듈(65)의 구성 요소이다.
금속판의 프레스 성형 제품인 커버(케이싱)(76)는 베이스(77), 2개(상부 및 하부)의 짧은 결합편(78), 2개(상부 및 하부)의 긴 결합편(탄성 결합편)(79) 및 한 쌍(상부 및 하부)의 측면 결합편(탄성 결합편)(81)과 일체로 형성되어 있다. 베이스(77)는 전후 방향에 대하여 직교하는 평면 부재로 형성되어 있다. 상부 짧은 결합편(78) 및 상부 긴 결합편(79)은 베이스(77)의 상부 가장자리로부터 후방으로 뻗어 있으며, 하부 짧은 결합편(78) 및 하부 긴 결합편(79)은 베이스(77)의 하부 가장자리로부터 후방으로 뻗어 있다. 한 쌍의 측면 결합편(81)은 베이스(77)의 우측 가장자리로부터 후방으로 뻗어 있다. 한 쌍의 측면 결합편(81) 각각은 측면에서 보았을 때 T자 형상이다. 베이스(77)는 회로 기판(66)보다 사이즈(치수)가 약간 더 크고 하우징(16)의 전방 개구(수납 오목부(18)에 의해 한정된 부분)를 폐쇄시킬 수 있는 사이즈(이 사이즈는 하우징(16)의 전방 개구와 대체로 동일하거나 더 크다)를 가진 대체로 직사각형 형상이다. 베이스(77)는 전후 방향으로 탄성적으로 변형가능한 3개의 가압편(84, 85, 86)을 가지고 있다.
가압편(84), 가압편(85) 및 가압편(86)은 각각 후방을 향하여 돌출되어 있는 가압 돌출부(84a), 가압 돌출부(85a) 및 가압 돌출부(86a)를 구비하고 있다(가압편(84), 가압편(85) 및 가압편(86)의 가압 돌출부(84a), 가압 돌출부(85a) 및 가압 돌출부(86a)에 각각 대응하는 부분의 전방 표면은 움푹 패여(오목하게 되어) 있다). 자유 상태에서 가압편(84), 가압편(85) 및 가압편(86)은 베이스(77)의 다른 부분이 놓여 있는 평면에 놓여 있다.
각각의 긴 결합편(79)과 각각의 측면 결합편(81)에는 결합 구멍(80)과 결합 구멍(82)이 각각 천공 형성되어 있다.
본체 모듈(15)에 기판 모듈(65)과 커버(76)를 설치하기 위해서는, 먼저 회로 기판(66)의 2개의 원형 구멍(67)을 하우징(16)의 2개의 고정 돌출부(28)에 결합시키면서 회로 기판(66)에 의하여 수납 오목부(18)의 전면 개구를 폐쇄하고 회로 기판(66)의 후면의 외측 가장자리부를 기판 지지 면(27)에 면접촉시킨다(그러면, 회로 기판(66)의 전방 표면과 하우징(16)의 전방 표면은 대체로 동일 평면상에 위치한다). 그리고 나서, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 하우징(16)의 3개의 위치결정 돌출부(23)가 패킹(72)의 노출 구멍(73) 및 관통 구멍(74)을 전방으로 통과하여 3개의 위치결정 돌출부(23)의 편평한 위치결정면(24)이 촬상 센서(69)의 커버 글라스(70)의 편평한 후면(촬상 센서(69)의 촬상면의 바로 뒤에 위치한 후방 표면 부분의 외주)과 면접촉한다. 그리고, 촬상 센서(69)의 촬상면은 노출 구멍(73)을 통하여 제2 프리즘(LP2)의 출사면(LP2-b)과 전후 방향으로 대향한다. 또한, 패킹(72)의 후방 표면이 위치 결정부(22)의 전방 표면과 접촉한다.
이어서, 상부 및 하부의 짧은 결합편(78)을 제1 결합 오목부(30)에 각각 결합시키고, 상부 및 하부의 긴 결합편(79)의 상부 및 하부의 결합 구멍(80)을 상부 및 하부의 결합 돌출부(32)에 각각 결합시키고, 또한, 상부 및 하부의 측면 결합편(81)의 결합 구멍(82)를 상부 및 하부의 결합 돌출부(34)에 각각 결합시키는 것에 의해서, 베이스(77)가, 전방에서, 칸막이벽(19)으로부터 하우징(16)의 전방의 일부분을 우측으로 완전히 완전히 덮어서 커버(76)를 하우징(16)에 고정한다.
상기와 같은 방식으로 촬상 유닛(10)을 조립하면, 가압편(84), 가압편(85) 및 가압편(86)의 가압 돌출부(84a), 가압 돌출부(85a) 및 가압 돌출부(86a)가 회로 기판(66)의 전방 표면의 우측부에 접촉하여 약간 전방으로 탄성 변형되는 가압편(84), 가압편(85) 및 가압편(86)으로부터(가압 돌출부(84a), 가압 돌출부(85a) 및 가압 돌출부(86a)를 통하여) 회로 기판(66)의 전방측에 후방으로 가압력(탄성 가압력)이 작용하기 때문에, 회로 기판(66) 및 촬상 센서(69)가 후방으로 가압된다. 그 결과, 하우징(16)의 3개의 위치결정 돌출부(23)의 편평한 위치결정면(24)과 커버(76)의 가압 돌출부(84a, 85a, 86a)의 사이에 회로 기판(66)과 촬상 센서(69)의 일체물이 전후에서 끼워져 유지되기 때문에, 하우징(16)의 3개의 위치결정 돌출부(23)와 커버(76)의 가압 돌출부(84a, 85a, 86a)에 의하여 회로 기판(66) 및 촬상 센서(69)가 하우징(16) 및 제2 프리즘(LP2)에 대하여 전후 방향으로 정확하게 위치결정된다.
커버(76)가 금속으로 되어 있기 때문에, 커버(76)의 두께가 얇아도 베이스(77) 및 가압편(84, 85, 86)은 적절한 기계적 강도를 발휘한다. 따라서, 회로 기판(66) 및 커버(76)의 두께를 얇게 함으로써 촬상 유닛(10) 전체의 두께를 얇게한 경우에 촬상 유닛(10)에 외력이 가해지거나 촬상 유닛(10)에 진동이 발생하더라도, 촬상 센서(69)(촬상 센서의 촬상면)의 전후 방향의 위치는 소정의 설계 위치에 유지된다.
더욱이, 촬상 센서(69)의 하우징(16) 및 제2 프리즘(LP2)에 대한 위치결정이 커버(76)를 이용하여 실행되기 때문에 촬상 센서(69)의 하우징(16) 및 제2 프리즘(LP2)에 대한 위치결정으로 인해 구성부품의 수가 증가하지도 않는다.
촬상 유닛(10)이 촬상 유닛(10)의 전방에 위치된 피사체로 향하면, 이 피사체에 의해서 반사된 광(촬영 대상으로부터 나오는 광)은 렌즈(L1)을 투과한 후에 입사면(LP1-a)을 통하여 제1 프리즘(LPl)의 내부로 들어가고, 제1 프리즘(LP1)의 내측 표면에 의하여 90도의 각도로 반사되어 출사면(LP1-b) 쪽으로 진행한다. 계속하여, 출사면(LP1-b)으로부터 나오는 반사광은, 렌즈(L2 ~ L6), 제1 차광 프레임(54)의 광속 규제 개구(54a) 및 제2 차광 프레임(59)의 광속 규제 개구(59a)를 통과한 후에 입사면(LP2-a)으로부터 제2 프리즘(LP2)의 내부로 들어가고, 제2 프리즘(LP2)의 내측 표면에 의해 90도의 각도로 반사되어 출사면(LP2-b) 쪽으로 진행한다. 계속하여, 출사면(LP2-b)으로부터 나오는 반사광은, 노출 구멍(73) 및 커버 글라스(70)를 통과한 후에 촬상 센서(69)의 상기 촬상면에 의해 촬상(수광)된다.
상기한 바와 같이 촬상 유닛(10)에 외력이 가해지거나 촬상 유닛(10)에 진동이 발생하더라도, 촬상 센서(69)(촬상 센서의 촬상면)의 전후 방향의 위치가 소정의 설계 위치에 정확하게 유지되기 때문에, 상기한 바와 같이 촬상 유닛(10)에 외력이 가해지거나 촬상 유닛(10)에 진동이 발생하는 경우에도 촬상 센서(69)에 의하여 흐릿함이 없는 선명한 피사체상을 촬상할 수 있다.
또한, 제1 모터(M1)와 제2 모터(M2)를 이용하여 제2 렌즈 그룹(LG2)(렌즈(L4, L5))와 제3 렌즈 그룹(LG3)(렌즈(L6))을 제1 로드(36) 및 제2 로드(37)를 따라서 이동시키는 것에 의해 상기 촬상 광학 시스템를 주밍 동작 및 포커싱 동작을 수행하도록 구동시키면, 상기 촬상 광학 시스템이 피사체상의 배율을 변경하고 초점을 맞춘 상태에서 촬상 동작을 할 수 있다.
제3 렌즈 그룹 프레임(47)(제3 렌즈 그룹(LG3))이 망원단 위치와 망원단 근방 위치(도시 안됨) 사이의 제3 렌즈 그룹 프레임(47)(제3 렌즈 그룹(LG3)의 이동 범위에 대응하는 제3 렌즈 그룹 일체 이동 범위(제1 이동 범위)에서 이동할 때에는, 제3 렌즈 그룹 프레임(47)과 제2 차광 프레임(59) 사이의 좌우 방향 거리는 일정하다(불변한다). 하지만, 제3 렌즈 그룹 프레임(47)이 상기 망원단 근방 위치보다 광각단 위치에 더 가까이 위치하는 제3 렌즈 그룹 상대 이동 범위(제2 이동 범위)에서 광각단 위치 쪽으로 이동할 때에는, 제2 차광 프레임(59)의 우측면에 한쌍의 규제 돌출부(26)의 차광 프레임 위치 규제면(26a)이 맞닿음하는 것에 의해 제2 차광 프레임(59)이 그 이상 우측으로 이동하는 것이 규제되는 한편으로，제3 렌즈 그룹 프레임(47)은 더 우측으로 이동하기 때문에, 제2 차광 프레임(59)과 제3 렌즈 그룹 프레임(47)(제3 렌즈 그룹(LG3)) 사이의 좌우 방향 거리가 점차로 짧아져, 결국 제3 렌즈 그룹 프레임(47)이 광각단 위치에 도달했을 때에 최소 거리로 된다(도 6 참조). 한편，제2 렌즈 그룹 프레임(39)이 망원단 위치와 광각단 근방 위치(도시 안됨) 사이의 제2 렌즈 그룹 프레임(39)의 이동 범위에 대응하는 제2 렌즈 그룹 일체 이동 범위에서 이동할 때에는, 제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 제1 차광 프레임(54) 사이의 좌우 방향 거리는 일정하다(불변한다). 하지만, 제2 렌즈 그룹 프레임(39)이 상기 광각단 근방 위치보다 광각단 위치에 더 가까이 위치하는 제2 렌즈 그룹 상대 이동 범위에서 이동할 때에는, 제1 차광 프레임(54)의 우측면이 제2 차광 프레임(59)의 좌측면(한쌍의 규제 돌출부(26)에 의해 이동이 규제됨)에 맞닿음하는 것에 의해 제1 차광 프레임(54)이 그 이상 우측으로 이동하는 것이 규제되는 한편으로，제2 렌즈 그룹 프레임(39)은 더 우측으로 이동하기 때문에, 제1 차광 프레임(54)과 제2 렌즈 그룹 프레임(39)(제2 렌즈 그룹(LG2)) 사이의 좌우 방향 거리가 점차로 짧아져, 결국 제2 렌즈 그룹 프레임(39)이 광각단 위치에 도달했을 때에 최소 거리로 된다(도 6 참조).
렌즈(L5) 또는 렌즈(L6)와 같은 광학 요소가 제조 오차(예컨대, 초점거리 오차)를 갖게 되면, 때때로, 제2 렌즈 그룹 프레임(39) 및 제3 렌즈 그룹 프레임(47)의 각각이 망원단 위치와 광각단 위치 사이에 이동되었을 때에, 제3 렌즈 그룹 프레임(47)의 AF 작동 범위가 설계 위치보다 약간 우측으로 시프트하여(편위하여)，제3 렌즈 그룹 프레임(47)이 제1 차광 프레임(54)에 접촉하고, 그 결과로 제1 차광 프레임(54)을 약간 우측으로 이동시켜，압축 코일 스프링(S1)이 자유 상태로부터 약간 신장하여，제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 제1 차광 프레임(54) 사이의 거리를 약간 증가시키는 경우가 있다.
본 실시예와 같이, 2개의 프리즘(제1 프리즘(LP1)，제2 프리즘(LP2))을 이용하여 촬상 광학 시스템을 구성한 것에 의해 촬상 유닛(10)을 소형화(슬림화)하는 경우에는, 하우징(16)의 내벽이나 회로 기판(66)의 내면(후면)과 촬상 광학 시스템 사이의 거리가 짧아져, 어떤 대책이 취해지지 않는다면, 하우징(16)의 내벽이나 회로 기판(66)의 내면(후면)에 의해 반사된 반사광(미광)이 제2 프리즘(LP2)를 통하지 않고 촬상 센서(69)의 촬상면에 직접 입사하는 한편，이 반사광이 제2 프리즘(LP2)의 측면이나 출사면(LP2-b)에 의해 반사되어 촬상 센서(69)의 촬상면에 입사될 수 있어, 그 결과，촬상한 화상에 고스트 이미지가 발생할 가능성을 증가시킨다.
하지만, 본 실시예의 촬상 유닛에 있어서는, 제2 렌즈 그룹 프레임(39)(렌즈(L4，L5))과 제3 렌즈 그룹 프레임(47)(제3 렌즈 그룹(LG3))이 제2 렌즈 그룹 일체 이동 범위와 제3 렌즈 그룹 일체 이동 범위에서 각각 이동할 때에는, 제1 차광 프레임(54)용 차광 프레임 위치 조정 기구와 제2 차광 프레임(59)용 차광 프레임 위치 조정 기구가 제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 제1 차광 프레임(54) 사이의 좌우 방향 거리 및 제3 렌즈 그룹 프레임(47)과 제2 차광 프레임(59) 사이의 좌우 방향 거리를 각각 일정(불변) 거리로 유지하는 한편，제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 제3 렌즈 그룹 프레임(47)이 제2 렌즈 그룹 상대 이동 범위와 제3 렌즈 그룹 상대 이동 범위에서 각자 이동할 때에는，제1 차광 프레임(54)용 차광 프레임 위치 조정 기구와 제2 차광 프레임(59)용 차광 프레임 위치 조정 기구가 제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 제1 차광 프레임(54) 사이의 좌우 방향 거리 및 제3 렌즈 그룹 프레임(47)과 제2 차광 프레임(59) 사이의 좌우 방향 거리를 각각 점차로 변화(단축)시키는 것에 의해, 촬상 광학 시스템이 설정될 수 있는 초점 거리에 상관없이, 제1 차광 프레임(54)을 미광을 차단하기 위한 최적의 위치에 위치시키고 또한 제2 차광 프레임(59)를 미광을 차단하기 위한 최적의 위치에 위치시킨다. 따라서, 고스트 이미지가 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능하다.
또한, 제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 제3 렌즈 그룹 프레임(47)이 각각 상기 제2 렌즈 그룹 상대 이동 범위와 상기 제3 렌즈 그룹 상대 이동 범위 내에서 이동할 때, 제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 제1 차광 프레임(54) 사이의 좌우 방향 거리 및 제3 렌즈 그룹 프레임(47)과 제2 차광 프레임(59) 사이의 좌우 방향 거리가 점차로 감소하므로, 촬상 유닛(10)의 좌우 방향 치수를 증가시킬 필요 없이，제2 렌즈 그룹 프레임(39)(제2 렌즈 그룹(LG2))，제3 렌즈 그룹 프레임(47)(제3 렌즈 그룹(LG3))，제1 차광 프레임(54) 및 제2 차광 프레임(59)을 폭넓은 범위에서 슬라이드시키는 것을 가능하게 해준다.
게다가，제1 차광 프레임(54)이 가이드 바(52)(제2 렌즈 그룹 프레임(39)에 고정됨) 및 제2 로드(37)(제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 제3 렌즈 그룹 프레임(47)을 좌우 방향으로 안내)에 의해 지지되고, 제2 차광 프레임(59)이 가이드 바(58)(제3 렌즈 그룹 프레임(47)에 고정됨) 및 제1 로드(36)(제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 제3 렌즈 그룹 프레임(47)을 좌우 방향으로 안내)에 의해 지지되기 때문에, 제1 차광 프레임(54)이나 제2 차광 프레임(59)용의 특별한 유지 프레임이 불필요하고，또한 제1 차광 프레임(54)과 제2 차광 프레임(59)용의 이동 지지 기구의 구조가 간단하다.
또한, 제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 제1 차광 프레임(54) 사이의 좌우 방향 거리 및 제3 렌즈 그룹 프레임(47)과 제2 차광 프레임(59) 사이의 좌우 방향 거리를 변화화 시키기 위한 각각의 기구가 한쌍의 규제 돌출부(26)을 이용한 간단한 구조를 채용하고 있기 때문에, 이들 기구의 구성은 간단하다.
이상의 실시예에 기초하여 본 발명을 설명하였지만, 상기 예시한 실시예에 다양한 변형을 시행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같은 변형이 가능하다. 구체적으로, 도 9 및 도 10에 도시된 실시예에 있어서는, 가이드 바(52)에 상당하는 가이드 바(87)(스토퍼(52a)와 동일 사양의 스토퍼(87a)가 이 가이드 바(87)의 우단부와 일체적으로 형성되어 있다)가 제2 렌즈 그룹 프레임(39)에 고정되어 있는 한편, 가이드 바(58)에 상당하는 가이드 바(88)(스토퍼(58a)와 동일 사양의 스토퍼(88a)가 이 가이드 바(88)의 우단부와 일체적으로 형성되어 있다)가 제3 렌즈 그룹 프레임(47)에 고정되어 있다. 가이드 바(87)가 가이드 바(88)보다 길이가 더 길게 형성되어 있고, 제1 차광 프레임(54)(회전 규제 홈(54c)이 제2 로드(37)와 자유롭게 슬라이드 가능하도록 결합되어 있다)은 가이드 바(87)에 의해 자유롭게 슬라이드 가능하도록 지지된 슬라이드가능한 실린더(53)에 고정되어 있고, 제2 차광 프레임(59)(회전 규제 홈(59c)이 제1 로드(36)와 자유롭게 슬라이드 가능하도록 결합되어 있다)은 가이드 바(88)에 의해 자유롭게 슬라이드 가능하도록 지지된 슬라이드가능한 실린더(53)에 고정되어 있다.
또한，가이드 바(52)，제1 차광 프레임(54)(슬라이드가능한 실린더(53)) 및압축 코일 스프링(S1)이 생략되거나，또는 가이드 바(58)，제2 차광 프레임(59)(슬라이드가능한 실린더(53)) 및압축 코일 스프링(S2)이 생략될 수 있다.
또한, 제1 차광 프레임(54)용의 차광 프레임 위치 조정 기구와 제2 차광 프레임(59)용의 차광 프레임 위치 조정 기구는 각각 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 변형될 수 있다. 이 변형 실시예에 있어서는, 서로에 대해 독립적인 2개의 스테핑 모터(100)가 각각 제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 제3 렌즈 그룹 프레임(47)에 고정된다. 각각의 스테핑 모터(100)는 그것의 축선 둘레로 회전하고 제1 로드(36) 및 제2 로드(37)에 평행하게 뻗어 있는 스크루 축(가이드 바)(101)을 구비하고 있다. 제2 렌즈 그룹 프레임(39) 측의 스테핑 모터(100)의 스크루 축(101)의 단부에는 스토퍼(52a)가 고정되어 있는 한편, 제3 렌즈 그룹 프레임(47) 측의 스테핑 모터(100)의 스크루 축(101)의 단부에는 스토퍼(58a)가 고정되어 있다. 각 스크루 축(101)에는 너트(102)가 나사결합되어 있고, 제2 렌즈 그룹 프레임(39) 측의 스테핑 모터(100)의 스크루 축(101)과 제3 렌즈 그룹 프레임(47) 측의 스테핑 모터(100)의 스크루 축(101)에 각각 나사결합된 각각의 너트(102)에 제1 차광 프레임(54)과 제2 차광 프레임(59)이 각각 고정되어 있다. 따라서, 제2 렌즈 그룹 프레임(39) 측의 스테핑 모터(100)를 회전시키면, 제2 렌즈 그룹 프레임(39)과 제1 차광 프레임(54) 사이의 좌우 방향 거리가 변화되고，제3 렌즈 그룹 프레임(47) 측의 스테핑 모터(100)를 회전시키면, 제3 렌즈 그룹 프레임(47)과 제2 차광 프레임(59) 사이의 좌우 방향 거리가 변화된다.
또한, 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 본체 모듈(15)이 서로 독립되어 있는 제1 렌즈 그룹 유닛(1)과 본체 유닛(2)으로 구성되고, 본체 모듈(15)의 하우징(하우징(16)에 상당)이 2개의 구성요소(홀더(3)와 메인 하우징(7))로 구성될 수 있다.
제1 렌즈 그룹 유닛(1)은 합성 수지 성형 제품으로 형성된 홀더(3)를 구비하고 있다. 홀더(3)는 홀더(3)의 좌측 단부에 한 쌍(상부 및 하부)의 러그(4)를 구비하고 있고, 상기 한 쌍의 러그(4)는 각각 관통 구멍(5)을 가지고 있다. 전방 및 우측면이 개방되어 있는 프리즘 수납 공간은 홀더(3) 내에 형성되어 있다. 홀더(3)는 프리즘 수납 공간의 전방 개구에 전방 및 좌측 부분이 개방되어 있는 전방 렌즈 유지 구멍(6)을 구비하고 있고, 프리즘 수납 공간의 우측 개구에 전방 및 좌측 부분이 개방되어 있는 우측 렌즈 유지 구멍을 구비하고 있다. 제1 프리즘(LP1)은 프리즘 수납 구멍속에 끼워맞춤되어 고정되어 있고, 렌즈(L1)는 전방 렌즈 유지 구멍(6)속에 끼워맞춤되어 고정되어 있다. 또한, 렌즈(L2) 및 렌즈(L3)는 우측 렌즈 유지 구멍속에 끼워맞춤되어 고정되어 있다.
본체 유닛(2)의 메인 하우징(7)은 하우징(16)에서 좌측 단부 부분(홀더(3)에 대응하는 부분)이 제거되어 있는 것과 구조가 동일하고, 메인 하우징(7)의 좌측 단부에 설치 오목부(8)를 구비하고 있다. 또한, 하우징(16)의 수납 오목부(18) 내에 설치되어 있는 것과 동일한 구성요소가 메인 하우징(7)의 설치 오목부(8) 내에 설치되어 있고, 메인 하우징(7)의 전방은 커버(76)로 덮혀있다.
제1 렌즈 그룹 유닛(1) 및 본체 유닛(2)은, 한 쌍의 러그(4)의 우측에 위치되어 있는 홀더(3)의 일부분이 설치 오목부(8) 속에 끼워맞춤되고, 한 쌍(상부 및 하부)의 스페이서(S)가 홀더(3)의 상부 및 하부 러그(4)와 메인 하우징(7)의 상부 및 하부 좌측 단부면(이 단부면은 설치 오목부(8)의 수직으로 대향하는 측면에 형성되어 있는 메인 하우징(7)의 한 쌍의 돌출부의 좌측 단부면) 사이에 유지되어 있는 상태에서 좌측으로부터 한 쌍의 세트 스크루(B)를 홀더(3)의 상부 및 하부 관통 구멍(5) 속으로 삽입하고 한 쌍의 세트 스크루(B)의 수나사 부분을 메인 하우징(7)의 상부 및 하부 좌측 단부면에 형성된 한 쌍의 암나사 구멍(도시되어 있지 않음)에 나사결합함으로써 하나의 유닛으로 함께 고정된다.
제1 렌즈 그룹 유닛(1)과 본체 유닛(2)을 하나의 유닛으로 함께 고정시키면, 홀더(3)의 우측 단부(여기에 우측 렌즈 유지 구멍이 형성되어 있음)는 메인 하우징(7)의 칸막이벽(19)의 관통 구멍(20)(도 13에 도시되어 있지않음) 속에 끼워맞춤되고, 렌즈(L2, L3)의 광축(A)은 제2 렌즈 그룹(LG2) 및 제3 렌즈 그룹(LG3)의 광축과 일치한다.
또한, 본 발명에 의한 촬상 유닛은 3개 이상의 이동가능한 렌즈 그룹(및 3개 이상의 그것들의 지지 프레임)을 구비할 수 있고, 각각의 이동가능한 렌즈 그룹이 차광 프레임 위치 조정 기구와 차광 프레임을 구비할 수도 있다.
또한, 제1 프리즘(LP1) 및 제2 프리즘(LP2)의 각각이 거울로 대체될 수도 있다.
상기한 본 발명의 특정 실시예에는 다양한 변형이 이루어질 수 있고, 이러한 변형은 청구항에 기재된 본 발명의 기술사상 및 기술영역 내에 있다. 본 명세서에 포함된 모든 사항은 예시적인 것이며 본 발명의 기술영역을 제한하는 것은 아니다.

Claims (6)

  1. 촬상 유닛으로서,
    케이싱 내에 설치되어, 피사체로부터 나와 상기 케이싱의 외부로부터 상기 케이싱의 두께 방향으로 상기 케이싱에 입사하는 촬영광을 반사시켜, 반사된 촬영광이 상기 케이싱의 두께 방향에 대해 직교하는 상기 케이싱의 길이 방향을 따라 진행하도록 하는 입사측 반사면;
    배율 변경 렌즈 그룹으로서 상기 케이싱 내에 설치되어，상기 입사측 반사면에 의해 반사된 상기 촬영광이 투과되는 것을 허용하고, 상기 케이싱의 상기 길이 방향을 따라 이동할 수 있는 이동가능한 렌즈 그룹;
    상기 케이싱 내에 설치되어, 상기 이동가능한 렌즈 그룹을 투과한 후에 입사되는 상기 촬영광을 반사시켜, 상기 촬영광이 상기 케이싱의 상기 두께 방향으로 진행하도록 하는 출사측 반사면;
    상기 케이싱 내에 설치되어, 상기 출사측 반사면으로부터 진행한 상기 촬영광을 수광하는 촬상 센서;
    상기 케이싱 내의 상기 이동가능한 렌즈 그룹과 상기 출사측 반사면 사이에 제공되는 차광 프레임; 및
    상기 케이싱 내에 설치되어, 상기 이동가능한 렌즈 그룹이 제1 이동 범위 내에서 이동할 때에는, 상기 이동가능한 렌즈 그룹과 차광 프레임 사이에 일정 거리를 유지시키고, 상기 이동가능한 렌즈 그룹이 제2 이동 범위 내에서 이동할 때에는, 상기 이동가능한 렌즈 그룹과 상기 차광 프레임 사이의 거리를 변화시키는 차광 프레임 위치 조정 기구;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광 프레임 위치 조정 기구가,
    상기 케이싱에 고정되어 상기 케이싱 내에 위치하고, 상기 케이싱의 상기 길이 방향으로 연장되어, 상기 차광 프레임이 회전하는 것을 규제하는 로드;
    상기 이동가능한 렌즈 그룹을 지지하고, 상기 로드에 의해 슬라이드 가능하게 지지되는 이동가능한 렌즈 프레임; 및
    상기 이동가능한 렌즈 프레임에 고정되어 상기 로드에 평행하게 연장되는 가이드 바로서, 상기 차광 프레임이 상기 가이드 바 자체의 축선 방향으로 상기 가이드 바 자체상에서 이동하는 것을 허용하도록 상기 차광 프레임을 지지하는 가이드 바;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 차광 프레임 위치 조정 기구가,
    상기 차광 프레임을 사이에 두고 상기 이동가능한 렌즈 프레임과 반대측의 상기 가이드 바에 제공되고, 상기 차광 프레임이 상기 이동가능한 렌즈 프레임 측으로부터 이동할 때, 상기 차광 프레임과 접촉하게 되어 상기 차광 프레임이 더 이상 상기 이동가능한 렌즈 프레임에서 먼 쪽으로 이동하는 것을 규제하는 스토퍼; 및
    상기 차광 프레임을 상기 스토퍼를 향해 이동시키도록 가압하는 가압력을 제공하는 가압 수단;을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광 프레임 위치 조정 기구가 상기 케이싱 내에 설치되는 차광 프레임위치 규제부를 포함하고 있고,
    상기 이동가능한 렌즈 그룹이 상기 제2 이동 범위 내에서 한쪽 방향으로 이동할 때, 상기 차광 프레임 위치 규제부가 상기 차광 프레임과 접촉하게 되어 상기 차광 프레임이 상기 가이드 바에 대하여 상기 한쪽 방향으로 더 이상 이동하는 것을 규제하는 것을 특징으로 하는 촬상 유닛.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 이동가능한 렌즈 그룹이 상기 제2 이동 범위 내에서 한쪽 방향으로 이동할 때, 상기 차광 프레임 위치 조정 기구는, 상기 차광 프레임이 상기 가이드 바에 대하여 상기 한쪽 방향으로 정해진 지점을 넘어 더 이상 이동하는 것을 방지하는 한편, 상기 이동가능한 렌즈 그룹이 정해진 이동량만큼 상기 한쪽 방향으로 계속 이동하는 것을 허용하여, 상기 이동가능한 렌즈 그룹과 상기 차광 프레임 사이의 상기 거리를 감소시키는 것을 특징으로 하는 촬상 유닛.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 가압 수단은 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 유닛.
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