KR101065435B1 - 렌즈 배럴, 피사체 촬상용 카메라, 휴대용 정보 단말 장치, 렌즈 구동 장치 및 렌즈 배럴 제어 방법 - Google Patents

Abstract

고정 프레임 내에 수용되도록 구성된 신축자재식 실린더와; 신축자재식 실린더 내에 유지되도록 구성된 복수 개의 렌즈 그룹과; 복수 개의 렌즈 그룹의 적어도 일부가 고정 프레임에 수납되는 접힘 위치와 상기 복수 개의 렌즈 그룹의 적어도 일부가 고정 실린더 밖으로 확장되는 확장 위치 사이에서 복수 개의 렌즈 그룹을 신축자재식 실린더의 종축을 따라 구동시키도록 구성된 렌즈 구동 장치와; 신축자재식 실린더가 확장 위치에 있을 때 고정 프레임 벽의 개구를 통해 고정 프레임 속으로 퇴피하도록 구성된 퇴피 가능 렌즈 그룹을 포함하는 렌즈 배럴이 개시되어 있다.

신축자재식 실린더, 퇴피 가능 렌즈

Description

렌즈 배럴, 피사체 촬상용 카메라, 휴대용 정보 단말 장치, 렌즈 구동 장치 및 렌즈 배럴 제어 방법{LENS BARREL, CAMERA AND MOBILE INFORMATION TERMINAL}

본 발명은 렌즈 배럴이 접힘 위치(collapsed position)에 있을 때 복수 개의 렌즈 그룹 중 하나 이상을 광축에서 벗어나게 퇴피(退避)시킬 수 있는 렌즈 배럴, 상기 렌즈 배럴을 사용하는 카메라, 및 상기 렌즈 배럴을 사용하는 휴대형 정보 단말기에 관한 것이다.

통상적으로, 디지털 카메라와 같은 촬상 장치에 있어서, 사용자의 요구에 따른 초점 거리를 변경할 수 있는 줌 렌즈 기능을 지닌 렌즈 배럴의 고성능화나 촬상 장치의 소형화의 진전에 따라, 사진을 찍지 않을 때 복수 개의 렌즈 그룹이 접히게 되는 접힘 가능한 렌즈 배럴(collapsible lens barrel)의 사용이 점진적으로 증가되어 왔다.

더욱이, 간단한 치수 감소뿐만 아니라 두께의 추가 감소에 대한 요구 때문에, 이제는 접힘 위치에서의 렌즈 배럴의 두께를 최대한 줄이는 것이 중요하다. 렌즈 배럴 두께 감소에 대한 요구에 대처하기 위한 기술로서, 사용하지 않을 때 복수 개의 렌즈를 그 내부에 유지하는 렌즈 실린더가 촬상 장치 속으로 접히게 되고, 또 렌즈 그룹이 접힐 때 렌즈 그룹들 중 하나가 렌즈 그룹의 광축에서 벗어나게 퇴피시킬 수 있는 접힘 가능한 렌즈 배럴을 사용하였다.

렌즈 그룹들 중 하나를 광축을 벗어나게 퇴피시키는 기술은 예컨대, 일본 특허 제2003-315861A(특허 문헌 1)와 일본 특허 제2003-149723A(특허 문헌 2)에 개시되어 있다. 이들 특허 문헌 1, 2에 개시된 구조에 따르면, 광축 상에 배치된 복수 개의 렌즈 그룹들 중 하나는 렌즈 그룹이 접힐 때 광축에서 벗어나게 퇴피하기 때문에 광축 방향으로 렌즈 배럴의 전체 치수를 감소시킬 수 있다.

그러나 전술한 특허 문헌 1, 2에 개시된 구조에서, 광축에서 벗어나게 퇴피한 렌즈는 심지어 렌즈가 퇴피한 후에도 그 내부에 렌즈 그룹을 유지하도록 렌즈 배럴에 마련된 접힘 가능한 렌즈 실린더 내에 실질적으로 위치 설정된다. 따라서 퇴피된 렌즈를 수용하기에 충분한 공간이 렌즈 실린더에 마련되어야 한다. 이러한 공간을 렌즈 실린더에 제공함으로써 렌즈 실린더의 직경이 더 커지게 되고, 그 결과 광축을 횡단하는 평면 내에서의 렌즈 배럴의 크기도 커진다.

따라서 종래의 렌즈 배럴은 퇴피한 렌즈를 렌즈 배럴에 수용하는 공간을 제공함으로써 직경이 더 커진다는 문제점을 안고 있다.

한편, 은염(silver salt) 필름을 사용하는 통상적인 은염 카메라 대신에, 디지털 카메라 또는 일렉트릭 카메라로 불리는 타입의 카메라가 널리 보급되었으며, 피사체는 예컨대, 정지 또는 이동하고 있는 피사체의 영상 데이터를 획득하기 위해 CCD(전하 결합 소자; charge-coupled device) 등의 고상 촬상 소자에 결상(結像)되고 그 영상 데이터가 플레쉬 메모리로 분류되는 비휘발성 반도체 메모리 등에 디지 털적으로 저장되는 것이 보편화되고 있다.

디지털 카메라 시장은 매우 크며, 디지털 카메라 사용자의 요구 사항도 다양해지고 있다. 사용자들은 양질의 사진과 디지털 카메라의 소형화를 항시 요구해 왔으며, 그것이 차지하는 비중도 높아진다.

따라서 촬상 렌즈로서 사용되는 줌 렌즈에 대해 고성능 및 소형화 양자 모두가 요구되고 있다. 소형화된 카메라에서, 렌즈 유닛을 사용할 때 그 렌즈 유닛의 전체 길이, 다시 말해서 피사체에 가장 근접한 렌즈 유닛의 렌즈 표면과 카메라의 결상면(結像面) 사이의 간격을 줄일 필요성이 존재한다.

또한, 렌즈 유닛의 각 렌즈 그룹을 얇게 만들어 렌즈 유닛이 카메라의 본체 내에 접혔을 때 그 유닛의 전체 길이를 줄이는 것도 또한 중요하다. 더욱이, 줌 영역에 걸쳐 적어도 약 3백만 내지 5백만 픽셀 이상을 지닌 촬상 소자에 대응하는 해상력(resolving power)을 지닌 고성능의 줌 렌즈를 필요로 한다.

많은 사용자들은 광각(wide angle)을 지닌 촬상 렌즈를 희망하며 줌 렌즈의 광각 위치에서의 반시야각(semi-field angle)이 38도 이상 되는 것이 바람직하다. 38도의 반시야각은 35mm 혹은 라이카(Leica) 사이즈의 은염 필름을 사용하는 35mm의 은염 카메라로 환산하면 28mm의 초점 거리와 일치한다. 더욱이, 가능한 줌 기능의 배율 변화비가 큰 카메라가 또한 요구되고 있다. 만약 줌 렌즈가 35mm의 은염 카메라로 환산하여 28 내지 135mm의 범위의 초점 거리를 지닐 경우, 줌 렌즈는 대체로 보통의 사진을 촬영할 수 있다. 이러한 줌 렌즈에서 배율 변화비(changing magnification ratio)는 약 4.8배이다.

따라서 전술한 배율 변화비과 같거나 더 높은 배율 변화비의 디지털 카메라에 요구된다.

비록 디지털 카메라용으로 다양한 줌 렌즈 유닛이 사용되지만, 5개 이상의 렌즈 그룹을 포함하는 렌즈 유닛의 전체 두께를 감소하는 것을 어렵고, 그러한 렌즈 유닛은 렌즈 유닛의 소형화를 위해 적합하지 못하다.

더욱 일반적인 형태로서 배율 변화비가 3배인 줌 렌즈 유닛이 공지되어 있다. 상기 줌 렌즈 유닛은 피사체로부터 순차적으로 배치되어 있는, 네거티브 초점 거리 혹은 네거티브 굴절력(negative refracting power)을 지닌 제1 렌즈 그룹, 포지티브 초점 거리 혹은 포지티브 굴절력을 지닌 제2 렌즈 그룹, 포지티브 굴절력을 지닌 제3 렌즈 그룹, 및 제2 렌즈 그룹에서 피사체를 향하는 측에 배치되어 그 제2 렌즈 그룹과 함께 이동하는 구경 조리개를 포함한다. 단초점 거리의 끝에서 장초점 거리의 끝으로의 배율 변경 조작에 따르면, 제2 렌즈 그룹은 단조롭게 결상면에서 피사체로 이동하며, 제1 렌즈 그룹은 배율 변경 조작으로 인한 결상면의 위치의 변동을 보정하도록 이동한다.

그러나 이러한 줌 렌즈 유닛은 배율 변경비가 4배 이상으로 높은 구조에서는 적합하지 못하다.

예컨대, 일본 특허 H11-174330A 등에는, 피사체로부터 순차적으로 배열되어 있는, 포지티브 굴절력을 지닌 제1 렌즈 그룹, 네거티브 굴절력을 지닌 제2 렌즈 그룹, 구경 조리개, 포지티브 굴절력을 지닌 제3 렌즈 그룹, 및 포지티브 굴절력을 지닌 제4 렌즈 그룹을 포함하는 줌 렌즈 유닛이 개시되어 있다. 제1 및 제3 렌즈 그룹은 피사체로 단조롭게 이동하며, 제2 렌즈 그룹은 고정 위치에 유지되고, 제4 렌즈 그룹은 배율 변경 조작에 따라 광각 위치에서 망원 위치로 적절하게 이동한다.

또한, 예컨대, 일본 특허 공개 H4-296809A(일본 특허 3008380) 등에는, 제1 및 제3 렌즈 그룹이 피사체로 단조롭게 이동하고, 제2 렌즈 그룹은 결상면으로 단조롭게 이동하며, 제4 렌즈 그룹은 배율 변경 조작에 따라 광각 위치에서 망원 위치로 적절하게 이동하는 그러한 줌 렌즈 유닛이 개시되어 있다.

더욱이, 예컨대, 일본 특허 2001-56436A 등에는, 제1 렌즈 그룹이 고정 위치에 유지되고, 제2 렌즈 그룹은 결상면으로 단조롭게 이동하며, 제3 렌즈 그룹은 배율 변경 조작에 따라 광각 위치에서 망원 위치로 적절하게 이동하는 그러한 줌 렌즈 유닛이 개시되어 있다.

다시 말해서, 높은 배율 변경에 적합한 형태로서 예컨대, 일본 특허 공개 S62-24213A 및 일본 특허 공개 H3-33710A에 개시된 바와 같이, 피사체로부터 순차적으로 배치되어 있는 포지티브 굴절력(초점 거리)을 지닌 제1 렌즈 그룹, 네거티브 굴절력을 지닌 제2 렌즈 그룹, 포지티브 굴절력을 지닌 제3 렌즈 그룹, 포지티브 굴절력을 지닌 제4 렌즈 그룹, 및 제3 렌즈 그룹에 인접한 구경 조리개를 포함하는 줌 렌즈 유닛이 공지되어 있다.

광각 위치에서 망원 위치로의 배율 변경 조작에 따라, 제1 및 제3 렌즈 그룹은 고정 위치에 고정되고, 제2 렌즈 그룹은 피사체로부터 결상면으로 단조롭게 이동하며, 제4 렌즈 그룹은 배율 변경 조작으로 인한 결상면의 위치 변동을 보정하도 록 이동한다. 이러한 타입의 줌 렌즈 유닛은 몇 개의 부품 즉 2개의 렌즈 그룹이 이동하고 렌즈 배럴의 구조가 간단하기 때문에 많은 비디오 카메라와 디지털 카메라의 한 부품으로 사용된다.

그러나 이러한 줌 렌즈에 있어서, 배율 변경 조작을 거의 획득하는 제2 렌즈 그룹의 크게 움직인 양을 확보할 필요가 있기 때문에, 제3 렌즈 그룹에 인접하게 배치된 구경 조리개는 항시 분리 가능하게 제1 렌즈 그룹에 배치된다. 따라서 광각이 제공될 때 제1 렌즈 그룹이 매우 커지게 된다는 문제점이 있다.

또한, 일본 특허 공개 2001-56436A에 개시된 바와 같이, 제2 및 제3 렌즈 그룹 사이에 구경 조리개가 배치되어 있고, 제2 및 제3 렌즈 그룹이 서로에 대해 반대 방향으로 이동하며, 제2 렌즈 그룹의 이동량은 소형화된 제1 렌즈 그룹을 제공하도록 제3 렌즈 그룹이 배율 변경 조작 역할을 하도록 만듦으로써 감소한다. 유사한 구조가 일본 특허 공개 H6-94997A에 개시되어 있다.

그러나 이러한 타입의 줌 렌즈 유닛일지라도, 제1 렌즈 그룹은 고정 위치에 유지되며, 이에 따라 렌즈 유닛의 전체 길이는 일반적으로 일정하기 때문에 광각 위치에서의 반시야각이 38도 이상으로 증가할 경우 대형화된 제1 렌즈 그룹이 형성된다. 따라서 광각 위치에서 반시야각을 38도 이상으로 증가시키기는 것이 곤란해진다.

전술한 바와 같이, 제1 렌즈 그룹의 위치가 고정되어 있고, 제1 렌즈 그룹이 양호하게 이동하게 되는 줌 렌즈 유닛에 있어서 광각 위치에서의 반시야각을 38도 이상으로 증가시키는 것이 불가능해질 수 있다. 광각에서 렌즈 유닛의 전체 길이 를 망원에서의 그 길이보다 더 짧게 설정함으로써 제1 렌즈 그룹의 대형화가 억제되어, 충분한 광각을 얻을 수 있다.

일본 특허 공개 H11-174330A 및 H4-296809A에는 전술한 바와 같이 제1 렌즈 그룹은 광각 위치에서 망원 위치로 배율 변경 조작에 따라 피사체로 단조롭게 이동하는 것이 개시되어 있다.

그러나 이들 특허 문헌에 개시된 줌 렌즈 유닛에 있어서, 광각 위치에서의 반시야각은 약 25 내지 32도로 한정되고, 광각은 여전히 불충분하다.

한편, 피사체를 촬상하는 기능을 지닌 장치에는, 움직이는 피사체를 촬상하는 기능을 지는 통상적인 스틸 카메라, 일렉트릭 스틸 카메라, 디지털 카메라 혹은 비디오 카메라에서부터 휴대형 정보 단말기 장치 등의 다양한 정보 기기에 이르기까지 보편화되고 있다. 줌 렌즈 유닛은 상기 장치에 사용된 렌즈로서 보편화되고, 광범위하게 적용되는 높은 배율 변경 비율 및 고성능이 점점 요구되고 있다.

특히, 촬상 소자 상에 피사체를 결상시키는 줌 렌즈에서, 전술한 바와 같이 줌 영역에 걸쳐 적어도 약 3백만 내지 5백만 픽셀 이상을 지닌 촬상 소자에 대응하는 해상력을 지닌 줌 렌즈가 요구된다. 그러나 더 높은 수차 보정이 줌 렌즈에 요구되는 데, 그 이유는 촬상 소자의 크기가 더 축소되고, 6mm 내지 9mm의 대각선 크기를 지닌 촬상 소자가 실용적이며, 콤팩트 촬상 소자에서 3백만 내지 5백만 픽셀을 구현할 경우에 픽셀 피치가 3㎛ 이하로 되기 때문이다.

예컨대, 만약 픽셀 피치가 2.5㎛로 설정될 경우, Nyquist 주파수는 1mm 당 2백회이고 회절 한계도 또한 문제가 되기 때문에 수차 보정의 허용 가능한 양은 은 염 카메라에서보다 더 작다.

촬상 렌즈에 광 시야각(wide field angle) 특성을 갖도록 하는 강력한 요구가 존재하며, 줌 렌즈의 광각 위치에서 반시야각이 적어도 35도, 가능하다면 38도 이상인 것이 바람직할 수 있다. 전술한 바와 같이, 38도의 반시야각은 35mm 혹은 라이카 사이즈의 은염 필름을 사용하는 35mm의 은염 카메라로 환산하면 28mm의 초점 거리와 일치한다. 이러한 광 시야각을 구현하는데 있어서, 왜곡 수차, 배율의 색수차 등의 축외 수차(off-axis aberration)가 종종 발생하기 쉽고, 촬상 소자의 픽셀 피치가 작다는 점과 관련하여 렌즈 설계가 매우 어렵다.

배율 변경비와 관련하여, 만약 줌 렌즈가 35mm의 은염 카메라로 환산하여 약 28 내지 135mm(약 4.8배) 범위의 초점 거리를 지닐 경우, 거의 정상적인 촬상이 줌 렌즈를 통해 달성될 수 있다.

높은 배율 변경에 적합한 다른 타입의 줌 렌즈로서, 일본 특허 공개 H11-109236A, H11-142733A, H11-242157A에 개시된 바와 같이, 피사체로부터 순차적으로 배치되어 있는, 포지티브 굴절력을 지닌 제1 렌즈 그룹, 네거티브 굴절력을 지닌 제2 렌즈 그룹 및 포지티브 굴절력을 지닌 제3 렌즈 그룹와, 제3 렌즈 그룹에서 피사체를 향하는 측에 배치된 구경 조리개를 포함하는 줌 렌즈가 공지되어 있다. 광각 위치에서 망원 위치로의 배율 변경 조작에 있어서, 각각의 렌즈 그룹은 제1 렌즈 그룹과 제3 렌즈 그룹 사이의 간격은 크고, 제2 렌즈 그룹과 제3 렌즈 그룹 사이의 간격은 작도록 이동 또는 고정된다.

일본 특허 공개 S62-24213A, H3-33710 및 H6-94997A에는 포지티브 굴절력을 지닌 제4 렌즈 그룹이 전술한 구조에 추가하여 제3 렌즈 그룹의 결상면측에 배치되어 있다.

전술한 바와 같은 통상의 줌 렌즈들은 3개의 렌즈 그룹 구조와 4개의 렌즈 그룹 구조 중 어느 하나에서 5배 이상의 배율 변경비를 지니지만, 광각 위치에서 35도 이상의 반시야각을 갖지 않는다.

가장 넓은 시야각의 일례가 개시되어 있는 일본 특허 공개 H11-142733A에서 조차도, 배율 변경비는 3 내지 5배이며, 반시야각은 25 내지 34도이고, 34도의 가장 넓은 반시야각에 해당하는 실시예에서는 배율 변경비가 3배로 한정되어 있다. 따라서 통상적인 줌 렌즈는 더 넓은 광각과 높은 배율 변경비 양자를 만족하는 고성능에 대한 최근 요구에 부합할 수 없다.

본 발명의 목적은 렌즈 그룹이 접힐 때 렌즈 그룹의 광축 방향으로의 치수와 광축을 횡단하는 평면에서의 치수를 최소화시킬 수 있는 렌즈 배럴과, 이 렌즈 배럴을 사용하는 카메라와, 그리고 이 렌즈 배럴을 사용하는 휴대형 정보 단말기를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 렌즈 배럴은 고정 실린더, 고정 프레임에 부착된 신축자재식 실린더(telescopic cylinder), 및 이 신축자재식 실린더 내에 유지된 복수 개의 이동 가능한 렌즈 그룹을 포함한다. 렌즈 구동 장치는 신축자재식 실린더가 고정 프레임 내에 접히게 되는 접힘 위치와 신축자재식 실린더가 고정 프레임 밖으로 확장되는 확장 위치 사이에서 렌즈 그룹의 광축을 따라 렌즈 그룹과 함께 신축자재식 실린더를 구동시킨다. 렌즈 그룹들 중 적어도 하나는 광축을 횡단하는 방향으로 신축자재식 실린더를 벗어나게 이동할 수 있다. 퇴피 가능 렌즈 그룹은 퇴피시 광축에서부터 신축자재식 실린더를 관통하여 신축자재식 실린더의 외측 위치로 이동한다.

퇴피 가능 렌즈는 신축자재식 실린더 밖으로 이동하기 때문에 퇴피 가능 렌즈 그룹을 수납하기 위한 어떠한 공간도 신축자재식 실린더 내에 마련할 필요가 없게 된다.

본 발명의 또 다른 목적은 배율 변화비가 높은 콤팩트 렌즈 배럴을 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 렌즈 배럴은, 피사체로부터 순차적으로 배열되어 있는, 포지티브 굴절력을 지닌 제1 렌즈 그룹, 네거티브 굴절력을 지닌 제2 렌즈 그룹, 구경 조리개, 포지티브 굴절력을 지닌 제3 렌즈 그룹, 및 포지티브 굴절력을 지닌 제4 렌즈 그룹을 포함하는 줌 렌즈를 구비하며, 제1 및 제3 렌즈 그룹은 광각 위치에서 망원 위치로 배율을 변경하는 것에 따라 피사체로 단조롭게 이동하고, 제2 렌즈 그룹의 위치는 고정 상태로 유지되며, 제4 렌즈 그룹은 광각 위치에서 망원 위치로 배율을 변경할 때 망원 위치에서 광각 위치보다 결상면에 더 근접한 위치로 위치 설정되도록 이동하며, 다음의 조건식 즉,

0.60 < m4T < 0.85

(여기서, m4T는 망원 위치에서의 제4 렌즈 그룹의 결상 배율을 나타냄)를 만족한다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, (1) 고정 프레임 내에 수용되도록 구성된 신축자재식 실린더와; (2) 신축자재식 실린더 내에 유지되도록 구성된 복수 개의 렌즈와; (3) 복수 개의 렌즈의 적어도 일부가 고정 실린더로 접히게 되는 접힘 위치와 복수 개의 렌즈의 적어도 일부가 고정 실린더 밖으로 확장되는 확장 위치 사이에서 복수 개의 렌즈를 신축자재식 실린더의 종축을 따라 구동시키도록 구성된 렌즈 구동 장치와; (4) 신축자재식 실린더 밖으로 퇴피하도록 구성되고 신축자재식 실린더가 확장 위치에 있을 때 고정 프레임의 벽의 개구를 통해 고정 프레 임 속으로 수납되는 퇴피 가능 렌즈 그룹을 포함하는 렌즈 배럴이 제공된다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, (1) 하나 이상의 배율 변경 렌즈 그룹을 포함한 제1 렌즈 그룹을 유지하는 복수 개의 렌즈 유지 프레임과, (2) 하나 이상의 렌즈를 유지하는 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을, 제1 렌즈 그룹의 적어도 일부가 접히게 되는 접힘 위치와 제1 렌즈 그룹의 적어도 일부가 피사체를 향해 이동한 확장 위치 사이에서 복수의 렌즈 그룹을 유지하도록 구성된 신축자재식 실린더를 통해 구동하는 구동 기기를 포함하는 렌즈 구동 장치가 제공된다.

추가적으로, 상기 구동 기기는 신축자재식 실린더에서 접힘 위치와 확장 위치 사이에서 복수 개의 렌즈 유지 프레임을 구동하도록 구성된 제1 모터와, 신축자재식 실린더가 확장 위치에 있을 때, 신축자재식 실린더에 부착된 고정 실린더 안으로 그 고정 프레임의 벽의 개구를 통해 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 구동하도록 구성된 제2 모터를 포함한다.

렌즈 그룹이 접힐 때 렌즈 그룹의 광축 방향으로의 치수와 광축을 횡단하는 평면에서의 치수를 최소화시킬 수 있는 렌즈 배럴과, 이 렌즈 배럴을 사용하는 카메라와, 그리고 이 렌즈 배럴을 사용하는 휴대형 정보 단말기를 제공한다.

본 발명에 따른 렌즈 배럴은 복사기, 스캐너 등에 응용할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시 형태들은 아래의 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다.

도 1 내지 도 16 및 도 20에는 본 발명에 따른 렌즈 배럴의 제1 실시 형태가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 16 및 도 20에 있어서, 렌즈 배럴은 고정 실린더(21a)를 구비하는 고정 프레임(21)과, 이 고정 프레임(21)에 부착된 신축자재식 실린더 유닛 혹은 신축자재식 실린더와, 신축자재식 실린더 내에 배치된 복수 개의 렌즈 그룹을 포함한다. 신축자재식 실린더는 복수 개의 렌즈 그룹의 광축(X)을 따라 이동 가능하면서 접힐 수 있다.

렌즈 그룹은 예컨대, 신축자재식 실린더 내에 배치되어 있는 제1 렌즈 그룹(11), 제2 렌즈 그룹(12), 제3 렌즈 그룹(13), 및 제4 렌즈 그룹(14)을 포함한다(도 9 참조).

신축자재식 실린더는 예컨대, 제1 로터리 실린더(22), 제1 라이너(23), 제2 로터리 실린더(24), 제2 라이너(25), 캠 실린더(26), 선형 운동 실린더(27), 및 제3 렌즈 그룹(13)을 유지하기 위한 제3 프레임(31)을 포함한다(도 5 및 도 8 참조). 후술하는 바와 같이, 제1 로터리 실린더(22) 등은 복수 개의 렌즈 그룹(11 내지 14)과 함께 서로에 대해 광축을 따라 이동한다. 신축자재식 실린더 대신에 임의의 형상 혹은 구조를 사용할 수도 있다. 예컨대, 신축자재식 실린더의 실린더 형상에 한정되지 않고, 복수 개의 원주 방향으로 이격되어 활주 가능한 바아 혹은 밴드가 사용될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제1, 제2, 제3, 및 제4 렌즈 그룹(11, 12, 13, 14)은 피사체(도시 생략)로부터 순차적으로 위치 설정되어 광축(X) 상에 배치된다. 셔터/구경 조리개 유닛(15)은 제2 렌즈 그룹(12)과 제3 렌즈 그룹(13) 사이에 배치된다. 제1, 제2, 제3, 및 제4 렌즈 그룹(11, 12, 13, 14)과 셔터/구경 조리개 유닛(15)은 신축자재식 실린더가 광축 방향을 따라 이동할 때 광축의 방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

후술하는 바와 같이 디지털 카메라 등의 영상 형성 장치 혹은 광학 장치에 렌즈 배럴을 사용하기 위해, CCD(전하 결합 소자; charge-coupled device) 등을 포함하는 고상 촬상 소자(16)가 제4 렌즈 그룹(14)의 결상면의 쪽에 인접하게 배치된다.

도 9를 참조하면, 제1 렌즈 그룹(11)은 제1 프레임(17)에 고착되고, 커버 유리(18)와 저대역 통과 필터(low pass filter)(19)가 필요에 따라 CCD(16)의 수광 표면에 인접하게 배치된다.

일반적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 렌즈 배럴은 제1 내지 제4 렌즈 그룹이 고정 실린더(21a) 내에 수납되는 접힘 위치(S)와 고정 실린더(21a) 밖으로 확장된 확장 위치(D) 사이에서 이동 가능하고, 줌 작동이 이루어지고, 그리고 제1 내지 제4 렌즈 그룹 중 적어도 하나의 렌즈 그룹이 광축에서 벗어나 도 9에서 R로 표시된 퇴피 위치로 퇴피될 수 있도록 구성된다. 상기 실시 형태에서, 제3 렌즈 그룹(13)의 적어도 일부분은 고정 실린더(21a) 내에 형성된 관통 구멍을 통과하여 광축으로부터 퇴피하여, 고정 실린더(21a) 내에 마련된 전술한 바와 같은 퇴피 위치에 대응하는 수납 부분으로 퇴피한다.

이와 관련하여, 추가의 상세한 설명이 이하에서 설명될 것이다.

제1 렌즈 그룹(11) 내지 제4 렌즈 그룹(14)은 후술하는 바와 같이 초점 거리가 가변적일 수 있는 줌 렌즈 기능을 갖는다. 제1 렌즈 그룹(11)은 하나 이상의 렌즈를 포함하며, 제1 렌즈 그룹(11)을 일체로 유지하는 제1 프레임(17)을 매개로 선형 운동 실린더(27)에 고정되어 있다.

제2 렌즈 그룹(12)은 하나 이상의 렌즈를 포함한다. 제2 렌즈 그룹(12)을 일체로 유지하는 제2 프레임(도시 생략) 상에 형성된 캠 종동자는 도 9 및 도 11에 도시된 캠 실린더(26) 상에 형성된 제2 렌즈 그룹(12)을 위한 캠 홈부로 삽입되고, 제2 라이너(25)의 직선 홈(25a)과 맞물리고, 제2 렌즈 그룹(12)은 캠 실린더(26)와 제2 라이너(25)에 의해 지지된다.

셔터/구경 유닛(15)은 셔터와 구경을 포함하며, 셔터/구경 유닛(15)과 일체로 형성된 캠 종동자는 도 11에 도시된 캠 실린더(26)의 셔터/구경용 캠 홈 속으로 삽입되고, 제2 라이너(25) 상의 직선 홈(25a)과 맞물리기 때문에, 셔터/구경 유닛은 캠 실린더(26)와 제2 라이너(25)에 의해 지지된다.

고정 프레임(21)은 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이 축방향을 따라 직선 홈과 나선형 캠 홈이 형성되어 있는 내측면을 지닌 원통형 부분을 포함한다. 제1 로터리 실린더(22)의 기저부의 외주면 상에 형성된 나선형 캠 종동자는 도 13c에 도시된 바와 같이 나선형 캠 홈과 맞물리고, 제1 라이너(23)의 기저부의 내측면 상에 형성된 키 부분은 고정 프레임(21)의 고정 프레임의 직선 홈과 맞물린다. 제1 로터리 실린더(22)의 내측면은 광축(X)을 횡단하는 평면을 따라 연장하는 안내 홈이 형성되어 있다. 안내 홈에는 그것의 기저부에 인접하게 제1 라이너(23)의 외 주면으로부터 돌출하도록 형성되고 선형 부재로서 작동하는 종동자 혹은 키가 맞물려 있다.

제1 라이너(23)의 내측면에는 광축을 따른 직선 홈과 나선체가 형성되어 있고, 또한 제1 라이너(23)에는 제2 로터리 실린더(24)의 기저부에 인접하게 그 기저부의 외주면으로부터 돌출하도록 형성된 캠 종동자가 삽입되어 있는 틈새 홈이 형성되어 있다.

제2 로터리 실린더(24)의 기저부의 외주면 상에는 나선체가 형성되어 있고, 제1 라이너(23)의 나선체와 맞물린다. 상기 기저부에 인접하게 제2 로터리 실린더(24)의 외주면으로부터 돌출하도록 형성된 캠 종동자는 제1 라이너(23) 상의 캠 종동자의 틈새 홈을 통해 제1 로터리 실린더(22)의 내주부에 형성된 직선 홈과 맞물린다. 제2 라이너(25)의 기저부의 외주면으로부터 돌출하도록 형성된 키 부분은 제1 라이너(23)의 내주면 상에 형성된 직선 홈과 맞물린다.

제2 로터리 실린더(24)의 내면에는 광축(X)을 횡단하는 평면을 따라 안내 홈이 마련되어 있으며, 제2 라이너(25)의 외주면으로부터 돌출하도록 마련된 종동자 혹은 키는 제2 로터리 실린더(24)의 안내 홈 내에 맞물린다. 이러한 구조를 이용하면, 제2 라이너(25)는 광축(X)을 따른 운동시에 제2 로터리 실린더(24)와 함께 이동하는 반면에, 제2 로터리 실린더(24)는 제2 라이너(25)에 대해 회전할 수 있다.

제2 라이너(25)의 내주부에 끼워진 캠 실린더(26)는 기저부의 외주면 상에 형성된 맞물림 돌출부가 제2 로터리 실린더(24)의 기저부에 끼워져 맞물려 제2 로 터리 실린더(24)와 일체로 회전하도록 형성되어 있다. 제2 라이너(25)의 내측면에는 광축(X)을 횡단하는 평면을 따라 안내 홈이 형성되어 있으며, 캠 실린더(26)의 외주면 (전방측) 상에 마련된 종동자 혹은 키는 캠 홈과 맞물린다. 이러한 구조를 이용하면, 캠 실린더(26)는 광축(X)을 따른 운동시에 제2 라이너(25)와 함께 이동하는 반면에, 제2 라이너(25)에 대해 회전할 수 있다.

선형 운동 실린더(27)의 기저부는 제2 로터리 실린더(24)와 제2 라이너(25) 사이에 삽입되며, 캠 종동자가 기저부에 인접하게 선형 운동 실린더(27)의 외주면으로부터 돌출하도록 형성되어 있고, 이 캠 종동자는 제2 로터리 실린더(24)의 내주면 내에 형성된 캠 홈과 맞물린다. 직선 홈이 축방향을 따라 선형 운동 실린더(27)의 내주면 상에 형성되어 있고, 이 직선 홈과는 제2 라이너(25)의 외주면 상에 형성된 키 부분이 맞물린다.

기어 부분이 제1 로터리 실린더(22)의 기저부의 외주부 상에 형성되며, 이 기어 부분은 줌 작동 모터(51)에 의해 구동되는 하나 이상의 기어와 맞물리기 때문에 줌 작동 모터(51)의 구동력은 기어를 경유하여 기어 부분으로 전달되고, 이에 따라 제1 렌즈 그룹(11), 제2 렌즈 그룹(12), 및 셔터/구경 유닛(15)은 예정된 방식으로 줌 작동을 한다. 이 실시 형태에서, 줌 동작 모터는 보통의 DC 모터를 포함한다.

한편, 선형 운동 실린더(27) 상의 캠 종동자와 맞물리는 제2 로터리 실린더(24) 상의 캠 홈이 도 10에 도시되어 있다.

제2 렌즈 그룹(12)의 렌즈 유지 프레임 상의 캠 종동자와 맞물리는 캠 실린 더(26) 상의 캠 홈과, 셔터/구경 유닛(15)의 캠 종동자와 맞물리는 캠 실린더(26)의 캠 홈이 도 11에 각각 도시되어 있다.

제2 로터리 실린더(24)의 캠 종동자와 맞물리는 제1 라이너(23) 상의 캠 홈과, 제2 라이너(25) 상의 키 홈과 맞물리는 제1 라이너(23) 상의 직선 홈이 도 12에 각각 도시되어 있다.

고정 프레임의 제1 라이너(23)의 키 부분과 맞물리는 고정 프레임(21) 상의 직선 홈과, 제1 로터리 실린더(22)의 캠 종동자와 맞물리는 고정 프레임(21)의 캠 홈이 도 13에 각각 도시되어 있다.

일반적으로, 고정 프레임에 가장 근접한 위치에 있고 최외측 원주 상에 위치 설정되어 있는 로터리 실린더는 나선체를 통해 고정 프레임 상으로 주로 나사 결합되고, 나선체는 고정 프레임에 대해 일정한 속도로 로터리 실린더를 이동시키도록 형성되어 있다. 따라서 로터리 실린더는 이 로터리 실린더가 접힘 위치로부터 단초점 거리/광각 위치를 거쳐 장초점 거리/망원 위치까지 점차적으로 이동하게 되는 과정 중 단초점 거리/광각 위치에서 고정 프레임을 벗어난 절반 확장 상태로 있다.

이와 달리, 전술한 구조에 있어서, 고정 프레임(21)에 인접한 제1 로터리 실린더(22)는 단순한 나선형 연결 없이 나선 형상의 캠 홈을 경유하여 고정 프레임(21)의 고정 프레임과 나사 결합된다. 제1 로터리 실린더(22)는 접힘 가능한 혹은 접힘 위치에서부터 단초점 거리/광각 위치까지 구동됨으로써 최대 확장 위치로 완전히 이동하게 된다. 그 후, 도 13에 도시된 바와 같이, 캠 홈의 피사체측 단부는 고정 프레임의 단부면과 평행하게 놓이기 때문에, 제1 로터리 실린더(22)는 단 초점 거리/광각 위치로부터 장초점 거리/망원 위치로 구동하는 동안 광축(X)을 따라 이동하지 않고 일정한 위치에서 회전한다.

또한, 제3 렌즈 그룹(13)은 도 9에 도시된 바와 같이 렌즈 그룹들이 고정 프레임(21) 내에서 접히게 되는 접힘 위치에서 광축(X)을 벗어나게 퇴피한다. 제3 렌즈 그룹(13)은 렌즈 그룹의 확장 위치에서 광축(X) 상으로 이동하게 된다.

제1 로터리 실린더(22)가 접힘 위치에서 단초점 거리/광각 위치로 이동함에 따라, 인출 작동의 초기 단계에서 회전하면서 피사체를 향해 확장하며, 그것이 최대 확장 위치에 도달할 때, 고정 프레임(21) 상에 마련되고, 예컨대 포토-리플렉터, 포토 인터럽터, 리프 스위치(leaf switch) 등을 포함하는 줌 위치 검출기가 줌 위치 참조 신호를 발생한다. 따라서 줌 위치 참조 신호가 발생하면, 제1 로터리 실린더(22)가 최대 확장 위치에 도달했다는 것을 결정할 수 있기 때문에 광축(X) 상으로 제3 프레임(31)의 이동을 개시하는 것이 가능할 수 있다. 그 결과, 제3 렌즈 그룹(13)을 광축(X)으로 삽입하기 위한 제1 렌즈 그룹(12)과 제4 렌즈 그룹(14) 사이의 공간은 확장 작동의 초기 단계에서 고정 프레임에 인접한 제1 로터리 실린더(22)와 제1 라이너(23)를 완전히 인출함으로써 미리 확보될 수 있다.

후술하는 바와 같이, 제1 로터리 실린더(22)가 최대 확장 위치에 도달하자마자 줌 위치 참조 신호가 발생하고, 제3 렌즈 그룹을 삽입하기 위한 공간이 확보되며, 그 즉시 제3 렌즈 그룹의 삽입이 개시된다. 따라서 전원이 켜질 때 접힘 위치에서 단초점 거리/광각 위치로 도달하는 데 걸리는 시간은 매우 단축될 수 있다.

전술한 바와 같이, 퇴피 가능한 제3 렌즈 그룹(13)은 제3 프레임(31) 혹은 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임에 유지된다. 제3 프레임(31)은 그것의 일단부에 제3 렌즈 그룹(13)을 유지시키며, 제3 프레임(31)의 타단부는 제3 렌즈 그룹(13)의 광축과 실질적으로 평행하게 연장하는 제3 그룹의 주(主) 안내 샤프트(32)에 의해 지지되어 회전 및 제3 그룹의 주 안내 샤프트(32)를 따라 활주할 수 있게 된다. 제3 프레임(31)은 제3 렌즈 그룹(13)이 도 8에 도시된 바와 같이 촬상 상태에서 광축 상으로 배치되는 세팅 위치와, 제3 렌즈 그룹(13)이 도 2에 도시된 바와 같이 고정 프레임(21) 안으로 신축자재식 실린더로부터 퇴피되는 퇴피 위치 사이에서 제3 그룹의 주 안내 샤프트(32)를 중심으로 회전할 수 있다.

제3 프레임(31)의 회전 단부 측에서 제3 렌즈 그룹(13)에 인접하게, 회전 축측과 지지 부재측 사이에서 주 안내 샤프트와 평행한 방향으로 제3 렌즈 그룹(13)의 위치를 차별화시키기 위한 크랭크 형상의 굴곡 부분과, 스토퍼(31a)(도 15 참조)와, 그리고 차광 스트립(31b)이 실질적으로 회전 단부를 향해 굴곡 부분으로부터 돌출하도록 회전 단부 상에 마련된다.

광학적 성능에 있어서, 망원 상태에서 초점 거리를 길게 하기 위해, 망원 상태에서 제3 렌즈 그룹(13)의 위치는 피사체에 더 근접한 확장 위치에 있게 된다. 그러나 제3 프레임(31)의 가능한 이동량은 광축(X)을 따른 접힘 상태에서 렌즈 배럴의 길이의 한도에 의해 결정된다. 피사체에 가장 근접한 위치에서 제3 프레임(31)에 의해 제3 렌즈 그룹을 유지하기 위한 위치를 설정함으로써 망원 상태에서의 초점 거리를 최대화할 수 있다. 그러나 광축을 따른 스토퍼(31a)의 위치가 제3 렌즈 그룹(13)과 대체로 동일한 위치에 설정될 경우, 제3 프레임 보조 안내 샤프 트(33)의 길이는 더 길어지고 접힘 가능한 위치에 있는 렌즈 배럴의 크기는 더 커지게 된다. 따라서 스토퍼(31a)는 포커싱(focusing) 위치 쪽에 설정되고 제3 프레임(31)은 크랭크 형상의 굴곡 부분을 지닌 형상으로 형성될 필요가 있다.

한편, 제3 프레임(31)은 2개의 부분으로 형성될 수 있는데, 이 경우 하나는 크랭크 형상의 굴곡 부분을 지닌 부재이고, 다른 하나는 제3 렌즈 그룹(13)을 유지하기 위한 부재이다. 이들 두 부분들은 함께 결합됨으로써 일체로 작동한다.

도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 제3 그룹 리드 나사(34)에 나사 결합된 제3 프레임 암나사 부재(35)는 제3 프레임(31)이 퇴피하는 퇴피 상태에서 CCD의 결상면에 가장 근접한 위치에 위치 설정된다. 이러한 상태에서, 압축 토션 스프링(37)은 완전히 충전, 즉 압축되어, 렌즈 배럴의 전방에서 보았을 때 제3 프레임(31)에 시계 방향 모멘트를 일정하게 부여한다.

제3 프레임(31)을 위해 주 안내 샤프트(32) 상에 마련된 지지부(31g)의 원통형 외주면에는 단차 부분(31c)과, 도 14a에 도시된 바와 같이, 상기 단차 부분(31c) 내에 배치되어 경사면으로 형성된 캠 부분(31e)이 형성되어 있다.

이러한 상태로부터, 제3 프레임 구동 모터(52)가 렌즈 배럴의 전방에서 보았을 때 시계 방향으로 회전할 때, 제3 그룹 리드 나사(34)는 기어(71 내지 74)를 포함하는 기어 메커니즘을 통해 시계 방향으로 회전하며, 제3 프레임 암나사 부재(35)는 광축(X)을 따라 피사체를 향해 이동한다. 이 때, 제3 프레임(31)은 압축 토션 스프링(37)의 모멘트 힘에 의해 시계방향으로 회전하고, 캠 부분(31e)은 제3 프레임 암나사 부재(35) 상에 마련된 제1의 맞닿음부(35a)와 맞물린다.

그 후, 제3 프레임 암나사 부재(35)가 피사체에 가장 근접한 위치로 이동할 때, 제3 프레임(31)의 차광 스트립(31b)은 제3 렌즈 그룹(13)의 위치를 감지하기 위한 장치로서 제3 프레임 포토 인터럽터(38)에서 벗어난 위치로 이동하며 이에 따라 제3 프레임 포토 인터럽터(38)는 L(저레벨)에서 H(고레벨)에 이르는 범위의 참조 신호를 발생한다. 따라서 제3 렌즈 그룹(13)의 위치는 제3 프레임 포토 인터럽터(38)에서 나온 참조 신호를 기초한 펄스의 계수(count)에 의해 제어된다.

이러한 상태로부터, 제3 프레임 암나사 부재(35)가 도 14a에 도시된 바와 같이 제3 프레임(31)의 퇴피 초기 위치(B)로 이동할 때, 제3 프레임(31)은 시계 방향으로 더 회전하며, 스토퍼(31a)는 도 8 및 도 16a에 도시된 바와 같이 제3 프레임의 보조 안내 샤프트(33)와 맞닿게 되고, 그 결과 광축 상의 제3 프레임(31)의 위치가 결정된다. 따라서 제3 렌즈 그룹(13)의 광축으로 향하는 작동은 완료된다. 퇴피 초기 위치(B)에서, 제3 프레임(31)은 퇴피 위치(S)를 향해 이동할 수 있다.

한편, 차광 스트립(31b)은 도 16에 도시된 제3 프레임 포토 인터럽터(38)를 차폐하기 때문에 제3 프레임(31)이 퇴피 초기 위치(B)에 있다는 것의 확인이 가능할 수 있다. 제3 프레임 암나사 부재(35)가 도 14a에 도시된 퇴피 초기 위치(B)로 이동할 때, 제3 프레임 암나사 부재(35)의 제1의 맞닿음 부분(35a)은 제3 프레임(31)의 단차 부분(31c)의 전방 맞물림 부분(31d)과 접촉한다. 또한, 제3 프레임(31)의 단차 부분(31c)은 캠 부분(31e)과, 제3 그룹의 주 안내 샤프트(32)에 대체로 수직인 평탄한 표면을 형성하는 전방 맞물림 부분(31d)을 구비한다.

제3 프레임(31)은 제3 그룹의 주 안내 샤프트(32) 상에 마련된 압축 토션 스 프링(37)에 의해 일정하게 압박되어, 광축을 횡단하는 방향 즉, 퇴피 위치에서 광축으로 향하는 방향과, 광축을 따른 방향 즉, 피사체로부터 결상면 옆의 리테이너 플레이트(81)로 향하는 방향으로 이동하게 된다.

또한, 압축 토션 스프링(37)이 접촉하게 될 고정 프레임(21)의 부분은 도 14b에 도시된 바와 같이 압축 토션 스프링이 제3 그룹의 주 안내 샤프트(32)의 중심에서 상당히 벗어나는 것을 방지하도록 압축 토션 스프링(37)의 일단부를 삽입하기 위한 오목부로서 형성된 단(step)(37a)을 포함한다.

그 다음, 제3 프레임 암나사 부재(35)가 단초점 거리/광각 위치, 즉 도 14a에 도시된 광각 위치(W)로 이동할 때, 제3 프레임 암나사 부재(35)의 제1의 맞닿음 부분(35a)이 전방 맞물림 부분(31d)을 압박하기 때문에, 제3 프레임(31)은 광축(X)을 따라 피사체를 향해 광각 위치로 이동할 수 있다.

더욱이, 제3 프레임 암나사 부재(35)는 도 14에 도시된 바와 같이 퇴피 초기 위치(B)와 망원 위치(T) 사이에 배치되는 동안에, 제3 프레임(31)은 압축 토션 스프링(37)에 의해 광축을 따라 결상면을 향해 일정하게 압박되기 때문에, 제3 그룹 리드 나사(34), 제3 프레임 암나사 부재(35), 및 리테이너 플레이트(81) 사이에 형성된 모든 공간들은 결상면쪽으로 보내져, 제3 프레임(31)은 광축의 방향으로 위치 정확성를 확보할 수 있다.

제3 프레임 암나사 부재(35)는 광축에 실질적으로 평행하게 배치된 제3 그룹 리드 나사(34) 상에 나사 결합되어 있다. 제3 프레임 암나사 부재(35)는 전술한 전방 맞물림 부분(31d) 혹은 제3 프레임(31)의 캠 부분(31c)과 맞물리는 제1의 맞 닿음 부분(35a)에 추가하여 회전 방지 돌출부(35b)를 포함한다.

회전 방지 돌출부(35b)는 제3 리드 나사(34)의 회전과 함께 제3 프레임 암나사 부재(35)가 회전하는 것을 방지하기 위한 회전 방지 장치로서 광축과 평행하게 고정 프레임(21)의 원통형 부분 상에 형성된 안내 홈으로 활주 가능하게 끼워져 있다. 다시 말해서, 고정 프레임(21)의 안내 홈으로 끼워지는 회전 방지 돌출부(35b)에 의해 제3 프레임 암나사 부재(35)가 회전하지 못하기 때문에, 제3 프레임 암나사 부재(35)는 제3 리드 나사(34)의 회전에 의해 광축을 따라 전후 방향으로 이동한다.

도 14a에 상세하게 도시된 바와 같이, 제3 프레임 암나사 부재(35)가 도 14a에 도시된 퇴피 개시 위치(B)로부터 결상면을 향해 (도면에서 좌측) 더 이동할 때, 제3 프레임 암나사 부재(35)는 제3 렌즈 그룹 유지 프레임(31)의 단차 부분(31c)과 맞물린다.

제3 프레임(31)은 시계 방향으로 압축 토션 스프링(37)의 압박력에 의해 리테이너 플레이트(81)와 접촉하게 되고, 제3 프레임(31)은 압축 토션 스프링(37)에 의해 가해진 시계 방향의 압박력에 대하여 반시계 방향으로 회전하며, 이에 따라 제3 프레임(31)은 퇴피할 수 있다.

한편, 제3 프레임 암나사 부재(35)는 제3 그룹 리드 나사(34)의 역회전 혹은 반시계 방향 회전에 의해 망원 위치(T)에서부터 광각 위치(W)를 거쳐 퇴피 초기 위치(B)로 이동하는 동안에, 제3 프레임 암나사 부재(35)의 제1의 맞닿음 부분(35a)은 제3 프레임(31)의 단차 부분(31c)의 전방 맞물림 부분(31d)과 맞물리기 때문에, 제3 프레임(31)은 광축을 향한 압박력과 결상면을 향한 압박력에 의해 제3 프레임의 보조 안내 샤프트(33)로 한정된 광축 상의 위치를 유지하면서 피사체로부터 결상면으로 보내지도록 점차적으로 이동한다.

한편, 제3 프레임 암나사 부재(35)가 퇴피 초기 위치(B)에 도달할 때, 기저 단부면(31f)은 리테이너 플레이트(81)와 맞닿으며, 제3 프레임 암나사 부재(35)는 전방 맞물림 부분(31d)으로부터 소정의 간격을 두고 배치되고, 단차 부분(31c)의 캠 부분(31e)과 접촉한다.

제3 프레임 암나사 부재(35)가 퇴피 초기 위치(B)에서 접힘 위치(S)로 이동하는 동안, 제3 프레임 암나사 부재(35)의 제2의 맞닿음 부분(35c)은 제3 프레임(31)의 단차 부분(31c)의 캠 부분(31e)과 미끄럼 접촉하게 되고 압축 토션 스프링(37)에 의해 가해진 회전 압박력에 반하여 제3 프레임(31)을 회전시키며, 이에 따라 제3 프레임(31)은 광축 상의 위치로부터 접힘 위치(S)로 이동한다. 제3 프레임(31)의 접힘 위치(S)는 제3 프레임 포토 인터럽터(38)로부터 발생된 H 내지 L 범위의 참조 신호의 발생 이후 그것이 예정된 펄스의 계수된 수만큼 결상면을 향해 이동하게 되는 위치에 대응한다. 제3 프레임(31)이 접힘 위치(S)로 이동한 후, 제1 렌즈 그룹(11), 제2 렌즈 그룹(12) 및 셔터/구경 유닛(15)은 접힘 가능한 혹은 접힘 위치로 이동한다.

상기 예에서, 제3 프레임(31)이 접힘 위치(S)로 이동하기 이전에, 제4 렌즈 그룹(14)을 유지하기 위한 제4 프레임(41)이 먼저 접힘 위치로 이동한다. 제4 프레임(41)의 제1 접힘 위치는 제4 그룹 참조 검출기 혹은 제4 그룹 포토 인터럽 터(47)로부터 발생된 H 내지 L 범위의 수납 참조 신호의 발생 이후 그것이 예정된 펄스의 계수된 수만큼 결상면을 향해 이동하게 되는 위치에 대응한다. 제4 프레임(41)이 제1 접힘 위치에 도달한 후, 제3 프레임(31)의 수납 작업이 시작된다.

다시 말해서, 제3 프레임 암나사 부재(35)는 제3 프레임 포토 인터럽터(38)에 의해 발생된 H 내지 L 범위의 참조 신호의 발생으로부터 예정된 펄스의 계수(count)에 의해 결상면을 향해 이동하고(도 16a 참조) 제3 프레임(31)의 수납 작동을 완료한다. 제3 프레임(31)의 수납 작동을 완료한 후, 제1 로터리 실린더(22)와, 이 제1 로터리 실린더(22) 및 제1 라이너(23) 등의 내측에 배치된 구조적 부품들은 제3 프레임(31)과 접촉하기 이전에 수납된다. 이것은 제3 프레임(31)과 간섭 없이 제1 로터리 실린더(22) 등의 수납을 유발한다.

제1 로터리 실린더(22) 등의 위치는 줌 작동 모터(51)의 출력 샤프트에 직접 부착된 피니언 기어를 포함하는 동시에 인코더 구조 및 예컨대 피니언 기어에 인접하게 배치된 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(51a)를 구비하는 줌 카운트 검출기(zoom count detector)에 의해 발생된 구동 펄스의 계수된 수에 의해 설정될 수 있다.

한편, DC 모터는 제1 로터리 실린더(22)를 이동시키기 위한 구동원으로서 사용되고 제1 로터리 실린더(22)의 구동 위치는 전술한 예에서는 인코더와 포토 인터럽터를 포함하는 검출기에 의해 검출되지만, 전술한 구조 전체를 펄스 모터 구조로 대체함으로써 유사한 기능을 획득할 수 있다.

제3 프레임(31)이 다른 부품들과 충돌하는 것을 방지하기 위해, 충돌 방지 스트립(36)이 도 2 및 도 7에 특히 도시된 바와 같이 제3 그룹의 주 안내 샤프트(32)에 근접하게 고정 프레임(21) 상에 회전 가능하게 지지되며, 충돌 방지 스트립의 일단부에 마련된 회전 부분 및 맞물림 돌출부(36a)를 포함한다. 충격 방지 스트립(36)은 맞물림 돌출부(36a)가 스프링 등에 의해 광축(X)을 향해 이동할 수 있도록 일정하게 압박된다.

제3 프레임(31)이 접힘 위치로 위치 설정될 때, 충격 방지 스트립(36)은 스프링의 압박력에 반한 제3 프레임(31)의 회전력에 의해 밀리게 되고, 제3 프레임(31) 외측으로 빗나가게 된다(도 2 및 도 7에 상세히 도시).

제3 프레임(31)이 회전하여 광축 상에서 위치 설정될 때, 충격 방지 스트립(36)은 제3 프레임(31)과의 맞물림으로부터 해제되고, 압박력에 의해 맞물림 돌출부(36a)가 광축(X)을 향해 돌출할 수 있도록 회전되며, 이에 따라 맞물림 돌출부(36a)가 고정 프레임(21)의 고정 프레임의 내측면으로부터 돌출하도록 만든다. 이때, 제1 로터리 실린더(22)와 제1 라이너(23)에 추가하여, 제2 로터리 실린더(24), 제2 라이너(25), 캠 실린더(26) 및 선형 운동 실린더(27)들 모두가 맞물림 돌출부(36a)의 돌출 위치에 대해 피사체 측에 위치 설정된다. 따라서 맞물림 돌출부(36a)는 제1 로터리 실린더(22)와 제1 라이너(23) 각각의 기저부의 외주부 가장자리의 내측으로 돌출하도록 위치 설정된다(도 5, 도 6 및 도 8에 상세하게 도시).

이러한 구조를 이용하여 조작자가 제1 로터리 실린더(22)를 수동으로 강제적으로 회전시키고 그것을 접힘 위치로 이동시킬 경우, 충격 방지 스트립(36)은 먼저 제1 로터리 실린더(22)와 접촉한다. 따라서 제1 로터리 실린더(22)의 기저부는 광 축을 따라 충격 방지 스트립(36)의 위치보다도 결상면을 향해 이동할 수 없게 되므로, 제1 로터리 실린더(22)는 제3 프레임(31)과 접촉하는 것이 방지된다. 따라서 강한 외력으로 인한 제3 프레임(31)의 파손, 손상 등을 방지할 수 있다.

추가적으로, 제1 로터리 실린더(22)는 우선 제3 프레임(31)이 접힘 위치로 정확히 이동한 후 접힘 위치로 이동할 수 있다. 따라서 제1 로터리 실린더(22) 등과 같은 가동 실린더가 확장하게 되는 렌즈 배럴의 촬상 상태 혹은 사용 상태에서, 렌즈 배럴을 떨어뜨리는 등에 의해 렌즈 배럴의 선단부 등에 큰 압력이 가해질 때, 충격 방지 스트립(36)의 맞물림 돌출부(36a)는 제1 로터리 실린더(22) 및 제1 라이너(23)와 맞물리고, 이에 따라 제3 렌즈 그룹(13)을 향한 제1 로터리 실린더(22)와 제1 라이너(23)[뿐만 아니라, 제2 로터리 실린더(24), 제2 라이너(25), 캠 실린더(26) 및 선형 운동 실린더(27)]의 추가적인 퇴피가 방지되기 때문에 제3 프레임(31)과 제3 렌즈 그룹(13)은 손상되는 것이 방지된다.

제3 그룹 리드 나사(34)는 제3 프레임 구동 모터(52)에 의해 순방향 및 역방향으로 회전하게 된다. 제3 프레임 구동 모터(52)의 회전은 순차적으로 배열된 기어(71, 72, 73, 74)를 매개로 제3 그룹 리드 나사(34)로 전달된다.

그 다음, 도 7, 도 8a, 도 20a 및 도 20b를 참조하여 제4 렌즈 그룹(14)의 구동 구조가 설명될 것이다.

도시된 실시 형태에서 렌즈 그룹의 초점을 맞추기 위한 포커싱 렌즈(focusing lens)로서 사용되는 제4 렌즈 그룹(14)은 도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이 제4 프레임(41)에 의해 유지되어 있다. 제4 프레임(41)은 광축과 평행 하게 배치되어 렌즈 배럴 베이스(82)에 고정된 제4 프레임의 주 안내 샤프트(44)가 끼워져 있는 슬리브 부분(41a)과, 광축에 평행하게 배치되어 렌즈 배럴 베이스(82)에 고정된 제4 프레임 보조 안내 샤프트(42)가 제4 프레임(41)의 회전을 제한하도록 끼워져 있는 회전 방지 부분(41b)을 포함한다. 이러한 구조를 이용하면, 제4 프레임(41)은 제4 프레임의 주 안내 샤프트(44) 혹은 광축을 따라 자유롭게 이동할 수 있다. 스텝 모터를 포함하는 제4 프레임 구동 모터(53)는 도시된 실시 형태에서 제4 프레임(41)을 구동하기 위한 구동원으로서 사용된다. 제4 프레임 구동 모터(53)의 출력 샤프트 상에는 제4 프레임 암나사 부재(46)에 마련된 나사 형성 구멍에 나사 결합되어 있는 제4 프레임 리드 나사(45)가 마련되어 있다.

제4 프레임(41)은 제4 프레임 암 나사 부재(46)를 삽입하기 위한 개구를 구비한다. 이 개구는 결상면의 측에서 광축에 직각인 평면에 있는 제4 프레임 암 나사 부재(46)와 맞물리는 맞물림 부분(41c)을 구비한다. 제4 프레임(41)은 이 제4 프레임(41)이 제4 프레임 스프링(43)에 의해 피사체로 압박되게 함으로써 제4 프레임 암나사 부재(46)와 항시 맞물리게 된다.

제4 프레임 암나사 부재(46)는 반경 방향으로 돌출한 돌출부(46a)를 구비한다. 이 돌출부(46a)는 제4 프레임(41)의 제4 프레임 암나사 부재(46)를 삽입하기 위한 개구의 일측에 마련된 보어(41d) 내에 맞물리기 때문에 제4 프레임 암나사 부재(46)의 회전은 정지된다.

이러한 방식으로, 스텝 모터인 제4 프레임 구동 모터(53)가 구동될 때, 제4 프레임 리드 나사(45)는 회전하며, 제4 프레임 암 나사 부재(46)는 제4 프레임 리 드 나사(45)의 축 혹은 광축(X)을 따라 순방향과 역방향으로 이동한다. 제4 프레임(41)은 제4 프레임 암나사 부재(46)와 맞물리기 때문에, 제4 프레임(41)은 제4 프레임 암나사 부재(46)의 움직임을 따라 광축을 따라 이동한다. 이 경우, 제4 프레임 리드 나사(45)는 제4 프레임 구동 모터(53)의 출력 샤프트 상에 형성되어 있지만, 제4 프레임 리드 나사(45)는 제4 프레임 구동 모터(53)와 제4 프레임 리드 나사(45)를 개별적으로 구성하고 이들을 기어 등을 통해 연결시킴으로써 회전될 수 있다.

제4 프레임(41)에는 렌즈 배럴 베이스(82) 상에 제공된 제4 그룹 포토 인터럽터(47)의 광로를 차광하는 차광편(light shield piece)(41e)이 마련되어 있으며, 이 차광편(41e)은 제4 프레임(41)의 운동에 반응하여 제4 그룹 포토 인터럽터(47)의 광로를 통한 광의 통과를 허용하거나 차광할 수 있다. 이 경우, 제4 프레임(41)은 차광 상태로부터 광 통과 상태로 설정되는 시점을 참조 위치로서 인식하고, 이 참조 위치에서부터 임의의 펄스 수의 펄스 파형을 통전시켜, 제4 프레임 구동 모터(53)를 회전시킴으로써 예정된 위치로 이동될 수 있다.

한편, 제4 프레임(41)은 그것의 외주부 가장자리에 마련되고, 포토 인터럽터로서 제3 프레임(31)의 차광 스트립(31b)이 광축을 향해 이동하도록 하여 제4 프레임(41)과의 간섭을 회피시킬 수 있는 오목 부분(41f)을 구비하며, 이에 따라 제4 프레임(41)의 움직인 양이 증가할 수 있고, 포커싱을 할 수 있는 범위를 확대시킬 수 있다. 더욱이, 전술한 바와 같이, 제4 프레임(41)과 제4 프레임 암나사 부재(46) 사이에는 광축의 방향으로 여유 공간이 존재하지만, 제4 프레임(41)의 광축 의 방향으로의 위치는 제4 프레임 스프링(43)에 의해 피사체를 향해 제4 프레임(41)을 일정하게 압박함으로써 정확히 제어될 수 있다.

제1 로터리 실린더(22), 제1 라이너(23), 제1 렌즈 그룹(11), 제2 렌즈 그룹(12) 및 셔터/구경 유닛(15)의 접힘 위치는 고정 프레임(21)에 배치된 포토-리플렉터 등을 포함하는 줌 위치 검출기에 의해 발생된 줌 위치 참조 신호를 기초하여 제어된다. 다시 말해서, 줌 위치 수납 참조 신호의 H에서 L로의 변경이 발생한 후 인코더로서 작용하는 피니언 기어와 이 피니언 기어에 인접하게 배치된 줌 카운트 검출기에 의해 발생된 구동 펄스의 계수되는 예정된 펄스의 수에 의해 결상면을 향해 그들을 이동시킴으로써 수납 작동을 완료하는 것이 가능할 수 있다.

수납에 있어서, 제4 프레임(41)은 전술한 바와 같은 제1 접힘 위치에 위치 설정되는 반면에 제1 로터리 실린더(22)가 접힘 위치로 이동할 때, 제1 로터리 실린더(22) 혹은 제1 라이너(23)의 가장 말단의 표면은 제4 프레임(41)과 접촉하며 최종적으로 제4 프레임(41)을 제2 접힘 위치로 이동하게 압박한다.

이러한 작동에 의해, 심지어 광축의 방향으로 제4 그룹 포토 인터럽터(7)의 부착 위치의 변화가 일어나더라도, 제4 프레임(41)은 복잡한 조절 없이 정확하게 접힘 위치로 이동할 수 있다. 이러한 작동은 광축 방향으로 제4 프레임(41)에 형성된 맞물림 공간의 길이가 제4 프레임 암나사 부재(45)의 두께보다 더 크기 때문에 달성될 수 있다.

도시된 실시 형태에 있어서 제1 렌즈 그룹(11), 제2 렌즈 그룹(12), 및 셔터/구경 유닛(15)을 이동시키기 위한 줌 작동 모터는 전술한 바와 같은 DC 모터에 의 해 구성되며, 제3 렌즈 그룹(13)을 구동하기 위한 제3 프레임 구동 모터(52)와 제4 렌즈 그룹(14)을 구동하기 위한 제4 프레임 구동 모터(53)는 일반적으로 예컨대, 제1 내지 제3 렌즈 그룹(11-13)에 의해 주로 수행되는 적절한 줌 조절 작동과 예컨대, 제4 렌즈 그룹(14)에 의해 주로 수행되는 포커싱 작동을 달성하기 위해 소프트웨어 방식으로 서로 결합된 상태로 구동되는 펄스 모터를 사용하도록 구성되어 있다.

이하에서는, 렌즈 배럴을 구성하는 렌즈 그룹을 위한 구동 제어 시스템에 관하여 상세히 설명될 것이다.

구동 제어 시스템이 도 21에 도시되어 있다. 이 구동 제어 시스템은 중앙 처리 장치(CPU : 501), 모터 구동기(502), 제1 및 제 2 프레임 DC 모터(503), 제1 구경 조리개 모터(504), 제2 구경 조리개 모터(505), 셔터 모터(506), 제3 프레임 펄스 모터(507), 제4 프레임 펄스 모터(508), 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509), 제1 및 제2 프레임 포토-리플렉터(510), 제3 프레임 포토 인터럽터(511), 제4 프레임 포토 인터럽터(512), 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터 구동 회로(513), 제1 및 제2 프레임 포토-리플렉터 구동 회로(514), 제3 프레임 포토 인터럽터 구동 회로(515), 및 제4 프레임 포토 인터럽터 구동 회로(516)를 포함한다.

상기 CPU는 모터 구동기(502)의 초기 설정, 구동 모터의 선택, 구동 전압 설정, 구동 방향 등의 명령을 모터 구동기(502)에 부여한다. 모터 구동기(502)는 CPU(501)에서 나온 명령에 따라 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503), 제1 구경 조리개 모터(504), 제2 구경 조리개 모터(505), 셔터 모터(506), 제3 프레임 펄스 모 터(507), 제4 프레임 펄스 모터(508) 등으로 구성된 모터 시스템을 제어한다.

제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)는 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)을 구동한다. 여느 때와 같이, 제1 및 제2 그룹(11, 12)은 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)의 구동에 반응하여 캠 메커니즘을 통해 서로에 대해 별도로 구동된다. 제1 구경 조리개 모터(504)와 제2 구경 조리개 모터(505)는 셔터/구경 유닛(15)의 구경 조리개를 구동하도록 구성되어 있다. 셔터 모터(506)는 셔터/구경 유닛(15)의 셔터를 구동한다. 제3 프레임 펄스 모터(507)는 제3 렌즈 그룹(13)을 구동한다. 제4 프레임 펄스 모터(508)는 제4 렌즈 그룹(14)을 구동한다.

CPU(501)는 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터 구동 회로(513), 제1 및 제2 프레임 포토-리플렉터 구동 회로(514), 제3 프레임 포토 인터럽터 구동 회로(515), 및 제4 프레임 포토 인터럽터 구동 회로(516)를 통해, 위치 검출 장치로서 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509), 제1 및 제2 프레임 포토-리플렉터(510), 제3 프레임 포토 인터럽터(511) 제4 프레임 포토 인터럽터(512)에 구동 전기를 공급한다. CPU(501)는 또한 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509), 제1 및 제2 프레임 포토-리플렉터(510), 제3 프레임 포토 인터럽터(511) 및 제4 프레임 포토 인터럽터(512)에 의해 검출된 위치 정보 신호를 획득한다.

제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터 구동 회로(513), 제1 및 제2 프레임 포토-리플렉터 구동 회로(514), 제3 프레임 포토 인터럽터 구동 회로(515), 및 제4 프레임 포토 인터럽터 구동 회로(516)는 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509), 제1 및 제2 프레임 포토-리플렉터(510), 제3 프레임 포토 인터럽터(511) 및 제4 프레임 포토 인터럽터(512) 각각의 투광 전류(projecting current)의 레벨과 출력 신호를 적절하게 제어하는 기능을 갖는다.

모터 구동기(502)는 CPU(501)로부터 명령을 받아들이고 그 명령을 실행한다. CPU는 제1 및 제 2 프레임 DC 모터(503), 제1 구경 조리개 모터(504), 제2 구경 조리개 모터(505), 셔터 모터(506), 제3 프레임 펄스 모터(507), 제4 프레임 펄스 모터(508) 중 선택된 하나 이상의 모터에 지정된 전압을 설정하고, 구동 명령의 타이밍에 따라 이들을 제어한다.

이하에서는, 렌즈 배럴을 보호하기 위한 렌즈 배리어(62)에 관하여 설명할 것이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 렌즈 배리어(62)는 수납된 상태에서 제1 렌즈 그룹(11)의 피사체를 향하는 측을 덮도록 배치되어, 렌즈 그룹이 오염 및 손상되지 않도록 보호한다. 렌즈 배리어(62)는 배리어 구동 시스템(63)에 의해 광축을 횡단하여 전후 방향으로 이동한다. 도 3 및 도 4는 렌즈 배리어(62)가 폐쇄된 상태를 도시하며, 도 5는 렌즈 배리어(62)가 거의 개방되어 있는 상태를 도시한다. 배리어 구동 시스템(63)은 폐쇄 위치(도 3 및 도 4 참조)와 개방 위치(도 5에 도시되 위치보다 광축으로부터 더 멀리 멀어진 위치) 사이에서 배리어 작동 요소[도 17a의 배리어 작동 요소(301) 참조]의 작동을 통해 렌즈 배리어(62)를 구동한다. 배리어 구동 시스템(63)은 폐쇄 방향으로 폐쇄 위치로 그리고 개방 방향으로 개방 위치로 렌즈 배리어(62)를 압박하는 기능을 갖는다.

따라서 폐쇄된 상태에서 렌즈 배리어(62)를 개방 방향으로 구동할 때, 렌즈 배리어(62)는 렌즈 배리어(62)가 예정된 위치를 통과할 때 개방된 상태로 반자동적으로 이동한다. 또한 개방된 상태로부터 렌즈 배리어(62)를 폐쇄시키려는 어떠한 시도가 있을 때, 렌즈 배리어(62)는 렌즈 배리어(62)가 예정된 위치를 통과할 때 폐쇄된 상태로 반자동적으로 이동한다. 폐쇄된 상태에서의 위치는 개방된 상태에서의 예정된 위치와 반드시 동일할 필요가 없으며, 그 대신 렌즈 배리어(62)의 부드러운 작동을 얻기 위해 렌즈 배리어가 움직임에 있어서 어느 정도의 이력 특성(hysteresis characteristics)을 구비하는 것이 바람직할 수 있다.

배리어 제어 스트립(61)은 광축을 따른 방향으로 활주할 수 있도록 렌즈 배리어(62)를 개방하는 방향으로 고정 프레임(21)의 측면 상에 마련되어 있고, 필요시 스프링 등에 의해 피사체를 향해 압박된다. 수납된 상태에서, 굴곡 형상으로 형성된 배리어 제어 스트립(61)의 맞물림 부분은 제1 로터리 실린더(22)와 제1 라이너(23)의 베이스 가장자리 표면과 맞물리고, 스프링의 압박력에 대해 결상면을 향해 압박되며, 이에 따라 렌즈 배리어(62)와 접촉하지 않는다. 사용 중이거나 또는 촬상 상태에서, 렌즈 베리어(62)는 각각의 렌즈 그룹으로부터 완전히 떨어져 그것의 프레임을 유지한다. 이 상태에서, 배리어 제어 스트립(61)의 맞물림 부분의 맞물림은 해제되고, 이에 따라 배리어 제어 스트립(61)은 압박력에 의해 피사체를 향해 압박되고, 이어서 말단에서 배리어 차단 부분은 렌즈 배리어(62)의 통로로 들어간다.

이 상태에서, 렌즈 배럴이 접힘 위치로 이동하도록 렌즈 배리어(62)가 신속하게 작동할 때, 렌즈 배리어(62)가 렌즈 배럴에 부딪힐 가능성이 존재한다. 그러 나 배리어 제어 스트립(61)의 말단부에 있는 배리어 차단 부분은 렌즈 배리어(62)가 렌즈 배럴의 이동 통로로 들어가는 것을 방지하도록 렌즈 배리어(62)의 통로를 가로지른다. 각각의 렌즈 그룹이 수납되고, 수납된 상태가 완료 될 때, 제1 로터리 실린더(22)와 제1 라이너(23)의 베이스 가장자리 표면은 압박력에 대해 결상면을 향해 맞물림 부분을 압박하도록 굴곡 형상으로 형성되어 있는 배리어 제어 스트립(61)의 맞물림 부분과 맞물린다. 따라서 렌즈 배리어(62)는 렌즈 배럴의 전방 부분으로 이동할 수 있고, 이에 따라 렌즈 배리어(62)는 폐쇄 위치로 정확하게 설정된다. 이러한 방식으로, 렌즈 배리어(62)와, 렌즈 그룹을 유지하는 렌즈 실린더 사이의 간섭이 효율적으로 방지될 수 있다.

<작동 시퀀스>

전술한 구동 제어 시스템의 작동 시퀀스는 도 22를 참조하여 이하에 설명될 것이다.

렌즈 배리어(62)를 개방함으로써, 배리어 스위치(도시 생략)로부터 나온 배리어 스위치 신호는 H에서 L로 바뀌고 렌즈 배럴의 초기 설정이 시작된다. 한편, 배리어 스위치는 조작 레버(도시 생략) 등을 이용하여 렌즈 배리어(62)를 기계적으로 개방함으로써 조작될 수 있는 한편, 렌즈 배리어는 배리어 스위치의 조작에 의해 개방될 수도 있다. 초기 설정을 실행하는 것은, 상기 모터 시스템을 구동하기 위한 모터 구동기(502)의 초기화와, 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터 구동 회로(513), 제1 및 제2 프레임 포토-리플렉터 구동 회로(514), 제3 프레임 포토 인터럽터 구동 회로(515), 및 제4 프레임 포토 인터럽터 구동 회로(516)를 통해 소정 위치에 대한 위치 검출 장치로서 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509), 제1 및 제2 프레임 포토-리플렉터(510), 제3 프레임 포토 인터럽터(511), 및 제4 프레임 포토 인터럽터(512)의 초기화를 유발한다.

제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509), 제3 프레임 포토 인터럽터(511) 및 제4 프레임 포토 인터럽터(512)에 의해 검출한 결과가 접힘 위치를 표시하는 경우, 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)는 광각 위치로 구동하도록 된다. 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)의 구동된 량은 제1 및 제2 렌즈 그룹의 이동량을 검출하는 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509)에 의해 검출된다. 상기 이동량은 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509)에 의해 펄스 신호(PI 신호)의 에지 부분을 계수함으로써 검출된다.

제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)가 작동하고 난 직후 작동 주기가 설정되며, 그 동안에 구동 전압은 DC 모터에 의해 유입되는 전류를 방지하기 위해 일정한 전압보다 낮게 된다. 상기 작동 주기가 완료된 후, 구동 전압은 정상 전압으로 증가된다.

제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)의 작동의 개시 직후 배리어 스위치(SW) 혹은 배리어를 모니터링하기 위한 주기가 설정되고 배리어 스위치 신호의 상태가 CPU(501)에 의해 모니터링 된다. 모니터링 주기 동안, 배리어 스위치 신호가 렌즈 배리어의 개방 상태를 표시할 경우, 셔터는 이 셔터를 구동시키는 셔터 모터(50)에 의해 완전 개방 상태로 설정된다. 그 다음, 구경 조리개는 제1 및 제2 구경 조리개 모터(504, 505)에 의해 중간 정도로 조여진 상태(restricted state)로 설정된 다.

이러한 예에 있어서, 비록 구경 조리개가 중간 정도로 조여진 상태로 설정되어 있지만, 개방 상태나 또는 완전 개방 상태로 설정되어도 좋다.

그 다음, 제4 렌즈 그룹(14)은 제4 펄스 모터(508)를 통해 사전에 구동된다. 제4 렌즈 그룹(14)을 사전에 구동시킴으로써, 제1 및 제2 렌즈 그룹의 구동 개시로부터 최종적인 제4 렌즈 그룹(14)의 구동의 완료까지의 총 시간은 단축될 수 있다. 더욱이, 구동할 때 토크를 증대시키는 것이 가능하고, 또 사전 구동 상태에서 제4 프레임 펄스 모터(508)의 펄스 속도를 정상 구동 상태에서의 것보다 더 늦게 설정함으로써 제4 렌즈 그룹이 다른 부품과 간섭하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 제4 프레임 펄스 모터(508)에 의한 제4 렌즈 그룹의 구동량는 제3 및 제4 렌즈 그룹이 서로에 대해 간섭하도록 설정된다.

제4 렌즈 그룹(14)의 사전 구동이 완료될 때, 제1 및 제2 프레임 포토-리플렉터(510)에 의한 참조 위치를 검출하기 위한 대기가 설정된다. 참조 위치 신호가 H에서 L로 변하게 되는 위치가 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 된다. 상기 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출될 때, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 위치 정보가 리셋 된다. 제1 및 제2 렌즈 그룹의 이동은 광각 위치까지 제1 및 제2 렌즈 그룹의 이동량을 획득하기 위해 위치 정보를 기초하여 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509)에 의한 펄스형 신호(PI 신호)를 계수함으로써 제어된다. 상기 광각 위치는 사전에 설정되지만, 비휘발성 메모리에 그것을 저장하고 고쳐 씀으로써 변경될 수 있다.

광각 위치에 도달하기 이전의 특정의 펄스 주기는 정지 제어 주기이며, 광각 위치에 도달할 때의 오버런(overrun)이 광각 위치까지의 잔류 펄스 수에 따라 구동 전압을 낮춤으로써 감소될 수 있다. 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509)에 의해 PI 신호를 계수(count)함으로써, 제1 및 제2 렌즈 그룹이 광각 위치에 도달할 경우, 제1 및 제2 렌즈 그룹을 정지시키기 위한 제동 제어가 행해진다. 제동 주기 동안 오버런의 양이 계수되어 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 최종 위치가 결정된다.

더욱이, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출될 때, 광각 위치의 방향으로 제3 프레임 펄스 모터(507)의 구동은 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)에 따라 제3 렌즈 그룹(13)을 제어하기 위해 개시된다. 제3 렌즈 그룹(13)의 구동 시간은 제3 그룹 펄스 모터의 구동에서의 펄스 속도를 정상 구동에서의 것보다 더 높게 혹은 빠르게 되도록 설정함으로써 감소될 수 있다.

제3 렌즈 그룹(13)은 제3 프레임 포토 인터럽터(511)에 의한 참조 위치를 검출하도록 대기한다. 제3 프레임 포토 인터럽터(511)에 의한 참조 위치 신호 혹은 HP 신호가 L에서 H로 변하게 되는 위치는 제3 렌즈 그룹(13)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 된다. 상기 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출될 때, 제3 렌즈 그룹(13)의 위치 정보가 리셋 된다. 제3 렌즈 그룹(13)은 광각 위치까지의 제3 렌즈 그룹(13)의 이동량을 획득하기 위해 위치 정보를 기초하여 제3 프레임 펄스 모터(507)에 의해 펄스 구동된다. 상기 광각 위치는 사전에 설정되지만 EEPROM 등의 비휘발성 메모리에 그것을 저장하고 고쳐 씀으로써 변경될 수 있다.

추가적으로, 제3 렌즈 그룹(13)의 최종 정지 위치는 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 오버런을 고려한 위치가 된다. 다시 말해서, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 정지 위치는 광각 위치에 오버런 양을 더한 것이기 때문에, 제3 렌즈 그룹(13)의 정지 위치는 또한 광각 위치에 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 오버런을 고려하여 α를 더한 위치로 된다. α 값은 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 줌 조절 위치들 간의 펄스 수, 오버런 양, 및 제3 렌즈 그룹(13)의 줌 조절 위치들 간의 펄스 수에 의존하여 선형 계산에 의해 얻어진다. 상기 줌 조절 위치는 광각 위치와 망원 위치 사이(W와 T 사이)에 균등하게 16으로 나눈 섹션들 중 하나이다.

제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동이 완료될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제3 렌즈 그룹(13)은 특정의 펄스 수보다 더 구동되며, 광각 무한 위치의 방향으로 제4 프레임 펄스 모터(508)의 구동이 개시된다. 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동이 완료되지 않을 경우, 혹은 제3 렌즈 그룹(13)이 참조 위치로부터 특정의 펄스 수보다 더 구동되지 않을 경우, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동이 완료되고, 제3 렌즈 그룹(13)이 참조 위치로부터 특정의 펄스보다 더 구동될 때까지 대기 상태로 설정된다. 만약 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동이 완료되지 않고 제4 프레임 펄스 모터(508)가 구동될 경우, 3개의 모터가 동시에 구동되어 전류 소모를 증가시킨다. 따라서 상기 예에서, 단지 제3 렌즈 및 제4 렌즈 그룹이 동시에 구동된다. 더욱이, 제3 렌즈 그룹(13)이 특정의 펄스 수보다 더 많은 위치로 도달하기 전에 제4 렌즈 그룹(14)이 구동 될 때, 제3 및 제4 렌즈 그룹(13, 14) 사이의 간섭이 발생한다. 따라서 제4 렌즈 그 룹(14)의 구동은 제3 렌즈 그룹(13)이 특정의 펄스 수보다 더 많게 구동된 후에 개시된다.

제4 렌즈 그룹(14)은 제4 프레임 포토 인터럽터(512)에 의한 참조 위치를 검출하도록 대기한다. 추가적으로, 전류 소모는 제4 프레임 펄스 모터(508)의 구동 전압을 정상 구동의 것보다 더 낮아지도록 설정함으로써 감소할 수 있다. 제4 프레임 포토 인터럽터(512)에 의한 참조 위치 신호 혹은 HP 신호가 L에서 H로 변하게 되는 위치는 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 된다. 제4 렌즈 그룹의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출될 때, 제4 렌즈 그룹(14)의 위치 정보가 리셋 된다. 제4 렌즈 그룹(14)은 광각 위치까지의 제4 렌즈 그룹(14)의 이동량을 획득하기 위해 위치 정보를 기초하여 제4 프레임 펄스 모터(508)에 의해 펄스 구동된다. 상기 광각 위치는 사전에 설정되지만 EEPROM 등의 비휘발성 메모리에 그것을 저장하고 고쳐 씀으로써 변경될 수 있다.

상기 실시 형태에 있어서, 전술하고 도 22의 타이밍 차트에 도시된 바와 같이, 전류 소모는 동시에 구동되는 모터의 수를 2개로 한정함으로써 감소될 수 있고, 모터 작동 시간은 모터의 최적 구동에 의해 단축될 수 있다.

그 다음, 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)의 작동이 개시된 직후 배리어 스위치를 모니터링 하기 위한 주기 동안 배리어 스위치 신호가 폐쇄 상태에서 바뀌게 되는 경우를 도 23을 참조하여 설명할 것이다. 배리어 스위치 신호가 상기 주기 동안 개방 상태에서 폐쇄 상태로 바뀔 경우, 제1 및 제2 DC 모터(503)의 구동이 정지된다.

그 후, 제1 및 제2 DC 모터(503)의 구동은 접힘 위치로의 이동량 혹은 특정의 펄스 수에 의해 개시된다. 이 경우, 구동 전압은 낮아지며, 렌즈 배리어의 작동 부분이 접힘 위치의 끝에서 제1 및 제2 렌즈 그룹 등의 스위치와 충돌하더라도 파손과 손상이 방지된다. 이러한 제어에 의해, 제1 및 제2 렌즈 그룹은 렌즈 배리어와 간섭되는 것이 방지된다.

[리셋 시퀀스]

더욱이, 제1 및 제2 포토 리플렉터(510)의 검출된 결과가 접힘 위치[참조 위치(HP) 신호 L]가 아니거나, 제3 프레임 포토 인터럽터(511)의 검출된 결과가 접힘 위치[참조 위치(HP) 신호 H]가 아니거나 또는 제4 프레임 포토 인터럽터(512)의 검출된 결과가 접힘 위치[참조 위치(HP) 신호 H]가 아닌 경우, 리셋 시퀀스 구동이 실행된다.

리셋 시퀀스를 도 24를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

<제1 및 제2 그룹 HP 신호=H, 제3 그룹 HP 신호=L, 제4 그룹 HP 신호=L에 대해>

먼저, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 리셋 조작으로서 제1 및 제2 렌즈 그룹의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제1 및 제2 렌즈 그룹은 광각 위치로 이동한다(제1 및 제2 그룹: 리셋). 그 다음, 제4 렌즈 그룹(14)의 수납 조작으로서 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제4 렌즈 그룹은 접힘 위치로 이동한다(제4 그룹: 수납).

계속해서, 제3 렌즈 그룹(13)의 리셋 조작으로서 제3 렌즈 그룹(13)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제3 렌즈 그룹은 광각 위치로 이동한다(제3 그룹: 리셋).

최종적으로, 제4 렌즈 그룹(14)의 리셋 조작으로서 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제4 렌즈 그룹은 광각 무한 위치로 이동한다(제4 그룹: 리셋).

<제1 및 제2 그룹 HP 신호=H, 제3 그룹 HP 신호=L, 제4 그룹 HP 신호=H에 대해>

먼저, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 퇴피 조작으로서 제1 및 제2 렌즈 그룹은 망원 방향으로 구동되고, 참조 신호가 낮아진 것이 검출된 후 특정 펄스에 의한 펄스 구동된다(제1 및 제2 그룹: 퇴피). 그 다음, 제4 렌즈 그룹(14)의 수납 조작으로서 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제4 렌즈 그룹은 접힘 위치로 이동한다(제4 그룹: 수납). 계속해서, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 리셋 조작으로서 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)은 광각 위치로 이동한다(제1 및 제2 그룹: 리셋).

그 다음, 제3 렌즈 그룹(13)의 리셋 조작으로서 제3 렌즈 그룹(13)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제3 렌즈 그룹은 광각 위치로 이동한다(제3 그룹: 리셋). 최종적으로, 제4 렌즈 그룹(14)의 리셋 조작으로서 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제4 렌즈 그룹은 광각 무한 위치로 이동한다(제4 그룹: 리셋).

<제1 및 제2 그룹 HP 신호=H, 제3 그룹 HP 신호=H, 제4 그룹 HP 신호=L, 제1 및 제2 HP 신호=H, 제3 그룹 HP 신호=H, 제4 그룹 HP 신호=H에 대해>

먼저, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 퇴피 조작으로서 제1 및 제2 렌즈 그룹은 망원 방향으로 구동되고, 참조 신호가 낮아진 것이 검출된 후 특정 펄스에 의한 펄스 구동된다(제1 및 제2 그룹: 퇴피). 그 다음, 제4 렌즈 그룹(14)의 수납 조작으로서 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제4 렌즈 그룹은 접힘 위치로 이동한다(제4 그룹: 수납). 만약 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치를 검출할 수 있을 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 수납 조작으로서 제3 렌즈 그룹(13)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제3 렌즈 그룹은 접힘 위치로 이동한다(제3 그룹: 수납). 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치를 검출할 수 없을 경우, 제4 렌즈 그룹은 제3 렌즈 그룹(13)과 간섭하는 것으로 간주되기 때문에, 제3 렌즈 그룹(13)의 수납 조작이 사전에 수행된다(제3 그룹: 수납).

제3 렌즈 그룹(13)의 수납 조작이 완료된 경우, 제4 렌즈 그룹(14)의 수납 조작이 수행된다(제4 그룹: 수납). HP 위치가 제3 렌즈 그룹(13)의 수납을 조작할 때에 검출되지 않을 경우, 제3 렌즈 그룹(13)은 제4 렌즈 그룹(14)과 간섭하는 것으로 간주되기 때문에, 제3 렌즈 그룹(13)의 퇴피 조작으로서 제3 렌즈 그룹(13)은 망원 방향으로의 특정 펄스의 계수된 수만큼 구동된다(제3 그룹: 퇴피). 그 후, 제4 렌즈 그룹(14)의 수납 조작(제4 그룹: 수납)과 제3 렌즈 그룹(13)의 수납 조작(제3 그룹: 수납)이 수행된다.

계속하여, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 리셋 조작으로서 제1 및 제2 렌 즈 그룹(11, 12)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제1 및 제2 렌즈 그룹은 광각 위치로 이동한다(제1 및 제2 그룹: 리셋). 그 다음, 제3 렌즈 그룹(13)의 리셋 조작으로서 제3 렌즈 그룹(13)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제3 렌즈 그룹은 광각 위치로 이동한다(제3 그룹: 리셋). 최종적으로, 제4 렌즈 그룹(14)의 리셋 조작으로서 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제4 렌즈 그룹은 광각 무한 위치로 이동한다(제4 그룹: 리셋).

<제1 및 제2 그룹 HP 신호=L, 제3 그룹 HP 신호=L, 제4 그룹 HP 신호=L, 제1 및 제2 HP 신호=L, 제3 그룹 HP 신호=L, 제4 그룹 HP 신호=H에 대해>

먼저, 제4 렌즈 그룹(14)의 수납 조작으로서 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제4 렌즈 그룹은 접힘 위치로 이동한다(제4 그룹: 수납). 그 다음, 제3 렌즈 그룹(13)의 수납 조작으로서 제3 렌즈 그룹(13)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제3 렌즈 그룹은 접힘 위치로 이동한다(제3 그룹: 수납). 그 다음, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 리셋 조작으로서 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제1 및 제2 렌즈 그룹은 광각 위치로 이동한다(제1 및 제2 그룹: 리셋). 계속해서, 제3 렌즈 그룹(13)의 리셋 조작으로서 제3 렌즈 그룹(13)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제3 렌즈 그룹은 광각 위치로 이동한다(제3 그룹: 리셋). 최종적으로, 제4 렌즈 그룹(14)의 리셋 조작으로서 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제4 렌즈 그룹은 광각 무한 위치로 이동한다(제4 그룹: 리셋).

<제1 및 제2 그룹 HP 신호=L, 제3 그룹 HP 신호=H, 제4 그룹 HP 신호=L, 제1 및 제2 그룹 HP 신호=L, 제3 그룹 HP 신호=H, 제4 그룹 HP 신호=H에 대해>

먼저, 제4 렌즈 그룹(14)의 수납 조작으로서 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제4 렌즈 그룹은 접힘 위치로 이동한다(제4 그룹 : 수납). 만약 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치를 검출할 수 있을 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 수납 조작으로서 제3 렌즈 그룹(13)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제3 렌즈 그룹은 접힘 위치로 이동한다(제3 그룹: 수납).

만약 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치를 검출할 수 없을 경우, 제4 렌즈 그룹은 제3 렌즈 그룹(13)과 간섭하는 것으로 간주되기 때문에, 제3 렌즈 그룹(13)의 수납 조작이 사전에 수행된다(제3 그룹: 수납). 제3 렌즈 그룹(13)의 수납 조작이 완료된 경우, 제4 렌즈 그룹(14)의 수납 조작이 수행된다(제4 그룹: 수납). 만약 HP 위치가 제3 렌즈 그룹(13)의 수납을 조작할 때에 검출되지 않을 경우, 제3 렌즈 그룹(13)은 제4 렌즈 그룹(14)과 간섭하는 것으로 간주되기 때문에, 제3 렌즈 그룹(13)의 퇴피 조작으로서 제3 렌즈 그룹(13)은 망원 방향으로의 특정 펄스의 계수된 수만큼 구동된다(제3 그룹: 퇴피).

그 후, 제4 렌즈 그룹(14)의 수납 조작(제4 그룹: 수납)과 제3 렌즈 그룹(13)의 수납 조작(제3 그룹: 수납)이 수행된다. 계속해서, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 리셋 조작으로서 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제1 및 제2 렌즈 그룹은 광각 위치로 이동한다(제1 및 제2 그룹: 리셋). 그 다음, 제3 렌즈 그룹(13)의 리셋 조작으로서 제3 렌즈 그룹(13)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제3 렌즈 그룹은 광각 위치로 이동한다(제3 그룹: 리셋). 최종적으로, 제4 렌즈 그룹(14)의 리셋 조작으로서 제4 렌즈 그룹(14)의 참조 위치 혹은 HP 위치가 검출되고, 제4 렌즈 그룹은 광각 무한 위치로 이동한다(제4 그룹: 리셋).

[수납 시퀀스]

배리어 스위치 신호는 수납 조작을 개시하기 위해 렌즈 배리어(62)를 폐쇄시킴으로써 L에서 H로 바뀐다. 한편, 배리어 스위치는 작동 레버 등에 의해 렌즈 배리어(62)를 기계적으로 폐쇄시킴으로써 조작될 수 있거나 또는 혹은 렌즈 배리어(62)는 배리어 스위치의 조작에 의해 폐쇄될 수 있다.

셔터/구경 조리개 유닛(15)의 셔터는 셔터 모터(506)에 의해 셔터의 완전 폐쇄 제어를 통해 완전 폐쇄 상태로 설정된다. 그 다음, 셔터/구경 조리개 유닛(15)의 구경 조리개는 제1 및 제2 구경 조리개 구동 모터(504, 505)에 의한 구경 조리개의 중간 조임 제어를 통해 중간 정도로 조여진 상태로 설정된다. 후속하여, 제4 렌즈 그룹(14)의 수납 구동은 제4 프레임 펄스 모터(508)를 통해 달성된다. 제4 프레임 포토 인터럽터(512)에 의한 제4 프레임 펄스 모터(508)의 참조 위치를 검출하기 위한 대기는 접힘 위치로 제4 프레임 펄스 모터(508)의 구동이 개시된 이후에 설정된다.

제4 프레임 펄스 모터(508)는 제4 프레임 포토 인터럽터(512)에 의한 참조 위치 신호 혹은 HP 신호가 H에서 L로 변하게 되는 위치에서 접힘 위치까지 접힘 위치로의 이동량만큼 펄스 구동된다. 접힘 위치까지의 이동량은 사전에 설정되지만 EEPROM 등의 비휘발성 메모리에 그것을 저장하고 고쳐 씀으로써 변경될 수 있다.

그 다음, 제3 렌즈 그룹(13)의 수납을 위한 구동은 제3 프레임 펄스 모터(507)를 통해 실행된다. 제3 렌즈 그룹(13)은 접힘 위치의 방향으로 제3 프레임 펄스 모터(507)의 구동을 개시함으로써 제3 프레임 포토 인터럽터(511)에 의해 참조 위치를 검출하도록 대기한다.

제3 렌즈 그룹(13)은 제3 프레임 포토 인터럽터(511)에 의한 참조 위치 신호 혹은 HP 신호가 H에서 L로 변하게 되는 위치에서부터 접힘 위치까지 접힘 위치로의 이동량만큼 펄스 구동된다. 비록 접힘 위치까지의 이동량은 사전에 설정되지만 그 이동량은 EEPROM 등의 비휘발성 메모리에 그것을 저장하고 고쳐 씀으로써 변경될 수 있다.

참조 위치와 접힘 위치 사이에서 제3 프레임 펄스 모터(507)의 구동 펄스 속도는 참조 위치까지 구동 펄스 속도보다 더 낮다. 이러한 방법으로, 부드러운 펄스 구동이 토크를 필요로 하는 영역에 따라 펄스 속도를 변화시킴으로써 달성될 수 있다.

그 다음, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 수납을 위한 구동은 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)를 통해 실행된다. 제1 및 제2 렌즈 그룹은 접힘 위치의 방향으로 제1 및 제2 프레임 펄스 모터(503)의 구동을 개시함으로써 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(510)에 의해 참조 위치를 검출하도록 대기한다.

제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 이동량의 제어는 제1 및 제2 프레임 포토 리플렉터(510)에 의한 참조 위치 신호 혹은 HP 신호가 L에서 H로 변하게 되는 위치에서부터 접힘 위치까지 접힘 위치로의 이동량을 획득하기 위해 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509)에 의한 펄스형 신호 혹은 PI 신호를 계수함으로써 이루어진다. 비록 접힘 위치까지의 이동량은 사전에 설정되지만 그 이동량은 EEPROM 등의 비휘발성 메모리에 그것을 저장하고 고쳐 씀으로써 변경될 수 있다.

제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)을 수납하기 위한 구동에서, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 접힘 위치에 도달할 경우, 제1 및 제 2 프레임 DC 모터(503)가 정지하기 이전에 전압을 강하시키지 않으면서 제1 및 제 2 프레임 포토 인터럽터(509)에 의한 PI 신호를 계수함으로써, 제동 제어가 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동을 정지시키도록 이루어진다. 이것은 제1 및 제2 그룹 DC모터가 전압 강하로 인해 구동 중간에 정지하지 않는 이유이다.

[배율 변경 시퀀스]

배율 변경을 조작하기 위한 시퀀스는 도 26에 도시된 플로차트를 참조하여 설명될 것이다.

배율 변경 프로세스가 줌 레버, 줌 버튼 등을 조작함으로써 개시될 때, 제4 렌즈 그룹(14)을 퇴피할 필요가 있는지의 여부를 결정한다(단계 S11). 단계 S11에서는, 제4 렌즈 그룹(14)이 망원에서 광각으로의 배율 변경 프로세스에서 예정된 위치보다 더 근접한 위치에 배치될 경우 제4 렌즈 그룹을 위한 퇴피가 필요하다는 것을 결정한다. 그 다음, 배율 변경의 구동 방향을 결정한다(단계 S12). 그것이 광각에서 망원으로의 배율 변경일 경우, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동은 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)를 조작함으로써 개시된다(단계 S13).

그 다음, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 정지 여부를 결정한다(단계 S14). 단계 S14에서, 줌 레버 혹은 줌 버튼 등을 통한 배율 변경 조작에 의해 작동된 줌 구동 스위치가 오프되었는가, 제1 및 제2 렌즈 그룹이 광각에서 망원으로의 구동에서 망원 위치로부터 예정된 양만큼 전방의 위치에 도달하였는가, 그리고 제1 및 제2 렌즈 그룹이 망원에서 광각으로의 구동에서 광각 위치로부터 예정된 양만큼 전방의 위치에 도달하였는가라는 조건들 중 어느 하나를 만족하는 경우에, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)을 정지시키는 것을 결정한다.

제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 정지할 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동 여부를 결정하고(단계 S15), 제3 렌즈 그룹(13)이 정지할 경우, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 정지 조작이 실행되고(단계 S16), 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 제동 조작이 실행된다(단계 S17). 계속하여, 배율 변경의 구동 방향이 결정되고(단계 S18), 만약 그것이 광각에서 망원으로의 배율 변경일 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 위치를 보정하기 위한 구동이 이루어지며(단계 S19), 구경 조리개의 구동이 실행되고(단계 S20), 그리고 프로세스가 완료되어 단계 S20에서 프로세스 대기 상태로 복귀한다.

단계 S11에서, 제4 렌즈 그룹(14)의 퇴피 절차가 필요하다는 것이 결정될 경우, 제4 렌즈 그룹(14)의 퇴피 프로세스가 실행되고(단계 S21), 프로세스는 단계 S21에서 단계 S12로 전환된다. 단계 S12에서, 배율 변경 구동 방향이 망원에서 광각으로 배율 변경인 것으로 결정될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 퇴피 절차가 실행되고(단계 S22), 프로세스는 단계 S22에서 단계 S14로 전환된다.

단계 S14에서, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 이들의 정지 없이 계속 구동 될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동 여부가 결정되고(단계 S23), 만약 제3 렌즈 그룹(13)이 정지될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동의 개시 여부가 결정된다(단계 S24).

단계 S24에서는, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 제1 및 제2 렌즈 그룹의 구동의 개시 후 특정의 구동량보다 더 많이 구동되었는가, 제3 렌즈 그룹(13)이 광각에서 망원으로 다시 구동되는 구동 상태에서 제1 및 제2 렌즈 그룹이 예정된 줌 조절점을 통과할 때 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 위치로부터 예정된 양 혹은 그 이상으로 제3 렌즈 그룹(13)의 위치가 멀어졌는가, 그리고 제3 렌즈 그룹(13)이 망원에서 광각으로 다시 구동되는 구동 상태에서 제1 및 제2 렌즈 그룹이 예정된 줌 조절점을 통과할 때 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 위치에 예정된 양 혹은 그 이상으로 제3 렌즈 그룹(13)의 위치가 접근하였는가라는 조건들 중 어느 하나를 만족하는 경우에, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동을 허용하는 것을 결정한다.

단계 S24에서, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동이 허용될 경우, 제3 렌즈 그룹의 구동이 개시되고(단계 S25), 프로세스는 단계 S25에서 단계 S14로 복귀한다. 단계 S24에서, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동이 허용되지 않을 경우, 프로세스는 단계 S24에서 단계 S14로 바로 복귀한다.

단계 S23에서, 제3 렌즈 그룹(13)이 구동 중에 있다는 것을 결정할 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동의 정지 여부가 결정된다(단계 S26).

단계 S26에서는, 제3 렌즈 그룹(13)의 위치가 광각에서 망원으로의 구동에서 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 위치에 예정된 양 혹은 그 이상으로 접근하였는 가, 그리고 제3 렌즈 그룹(13)의 위치가 망원에서 광각으로의 구동에서 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 위치로부터 예정된 양 혹은 그 이상으로 멀어졌는가라는 조건들 중 어느 하나를 만족하는 경우에, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동을 허용하는 것을 결정한다.

단계 S26에서, 제3 렌즈 그룹(13)의 정지가 허용될 경우, 제3 렌즈 그룹의 구동이 개시되고(단계 S27), 프로세스는 단계 S27에서 단계 S14로 복귀한다. 단계 S26에서, 제3 렌즈 그룹(13)의 정지가 허용되지 않을 경우, 프로세스는 단계 S26에서 단계 S14로 바로 복귀한다.

단계 S15에서, 제3 렌즈 그룹(13)이 구동 중에 있다는 것을 결정할 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 정지가 개시되고(단계 S28), 프로세스는 단계 S28에서 단계 S16으로 전환된다. 단계 S18에서, 배율 변경 구동 방향이 망원에서 광각으로 배율 변경인 것으로 결정될 경우, 백래쉬(backlash) 조작이 실행되고(단계 S29), 프로세스는 단계 S29에서 단계 S19로 전환된다.

이어서, 플로차트에 따라 배율 변동 조작을 모든 방향의 배율 변경에 대해 상세히 설명할 것이다.

[광각에서 망원으로]

먼저, 광각에서 망원으로 배율 변경 조작은 도 27에 도시된 타이밍 차트를 참조하여 설명될 것이다.

망원 모드에 있는 줌 버튼을 아래로 누름으로써, 망원 스위치 신호는 H에서 L로 변경되고, 망원 방향으로의 가변 시퀀스가 개시된다. 초기에, 제4 렌즈 그 룹(14)의 퇴피 결정은 실행된다(단계 S11).

전술한 바와 같이, 제4 렌즈 그룹(14)의 퇴피 결정에 있어서, 제4 렌즈 그룹은 단지 아래의 조건들을 동시(AND)에 만족할 때에만 퇴피한다.

(1) 망원에서 광각으로 배율 변경 구동.

(2) 제4 렌즈 그룹(14)이 피사체에 더 근접하게 위치함, 즉 예정된 위치 혹은 임계 퇴피 위치로부터 멀리 끄집어내어진 위치에 위치함.

그러나 전술한 조건들은 광각에서 망원으로의 구동 시에는 만족되지 않기 때문에 제4 렌즈 그룹(14)은 퇴피하지 않는다.

그 다음, 구동 방향에 있어서, 제3 렌즈 그룹(13)의 퇴피 여부가 결정된다(단계 S12). 광각에서 망원으로 배율 변경 구동의 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 퇴피 구동이 불필요하게 된다. 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동은 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)를 통해 개시된다(단계 S13).

제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)의 작동 개시 직후의 작동 주기에서, 구동 전압은 제1 및 제2 그룹 DC 모터에 의한 유입 전류를 방지하기 위해 정상 전압보다 더 낮게 되도록 설정된다. 작동 주기가 경과한 후, 구동 전압은 정상 전압으로 증가한다. 광각과 망원 사이의 구동 전압은 접힘 위치와 광각 위치 사이의 것보다 더 작게 되도록 설정된다. 그 이유는 수납 위치와 광각 위치 사이에 더 높은 속도가 요구되기 때문이며, 이에 따라 더 높은 전압이 설정되고, 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)가 줌 버튼의 조작에 의해 소망의 위치에 정지할 수 있도록 적절한 전압 설정이 이루어진다.

제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 이동량의 제어는 제1 및 제2 프레임 포토 인터셉터(509)에 의한 펄스형 신호 혹은 PI 신호를 계수함으로써 이루어진다. 각각이 제어 참조 위치인 줌 조절점들은 광각과 망원 사이의 간격을 균등하게 16으로 나눈 17개의 점들에서 설정된다.

그 다음, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 정지 여부가 결정된다(단계 S14). 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동을 정지시키기 위한 결정에 있어서, 아래의 조건들 중 어느 하나(OR)를 만족하면 정지 프로세스가 실행된다.

(1) 줌 레버 혹은 줌 버튼 등을 통한 배율 변경 조작에 의해 조작된 망원 줌 조절 구동 스위치가 오프, 즉 L에서 H로 변경.

(2) 제1 및 제2 렌즈 그룹이 광각에서 망원으로 구동될 때 망원 위치의 전방의 위치로 도달.

제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 계속 구동되는 동안, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동 개시/구동 정지의 결정은 제3 렌즈 그룹(13)의 상태(구동 혹은 정지 동안)에 반응하여 실행된다(단계 S23). 제3 렌즈 그룹(13)이 정지할 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동 개시의 결정이 실행되고(단계 S24), 상기 개시가 허용될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동이 개시된다. 단계 S24에서, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동은 아래의 조건들 중 어느 하나를 만족할 경우 개시된다.

(1) 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 제1 및 제2 렌즈 그룹의 구동의 개시 후 특정의 구동량 혹은 그 이상으로 구동됨.

(2) 제3 렌즈 그룹(13)이 광각에서 망원으로의 구동에서 재구동되는 동안, 제3 렌즈 그룹(13)의 위치가 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 예정된 줌 조절점을 통과할 때 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 위치로부터 예정된 양만큼 멀어져 있음.

더욱이, 제3 렌즈 그룹이 구동될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 정지 여부가 결정되며(단계 S26), 정지가 허용될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동이 정지된다. 제3 렌즈 그룹(13)의 정지 여부의 결정에서, 제3 렌즈 그룹(13)은 아래의 조건을 만족할 경우 정지된다.

· 제3 렌즈 그룹(13)의 위치가 광각에서 망원으로의 구동 시에 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 위치에 예정된 양보다 더 근접하게 위치함.

다시 말해서, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 작동하며, 만약 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동량이 특정의 펄스 혹은 그 이상으로 될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동이 개시된다. 제1, 제2 및 제3 렌즈 그룹의 동시 구동 동안, 제3 렌즈 그룹(13)의 위치가 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 위치에 예정량만큼 접근할 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동이 정지된다. 그 후, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)은 제3 렌즈 그룹(13)으로부터 멀어지고, 만약 이들이 제3 렌즈 그룹(13)으로부터 예정된 양만큼 멀어질 때, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동이 재시작된다.

제3 렌즈 그룹(13)의 구동과 정지는 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)과 제3 렌즈 그룹(13) 사이의 위치 관계에 반응하여 반복된다. 따라서 제1, 제2 및 제3 렌즈 그룹(11, 12, 13) 사이의 간격을 유지하면서 배율 변동 구동을 달성하는 것이 가능해진다.

이러한 렌즈 그룹들을 작동시킬 때, 유입 전류의 영향은 특정의 양 혹은 그 이상의 구동을 행한 후 제3 렌즈 그룹(13)의 구동을 개시함으로써 회피될 수 있으며, 이에 따라 전류 소모가 감소된다.

만약 망원 스위치 신호가 제3 렌즈 그룹(13)의 초기 구동의 개시 이전에 L에서 H로 변경될 경우, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 정지는 그것과 함께 제3 렌즈 그룹(13)의 동시 구동 없이 제어된다. 만약 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 이들의 정지가 결정된 후 정지될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)이 구동되면 제3 렌즈 그룹(13)의 정지 조작이 개시된다. 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 정지가 또한 개시된다. 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 정지 조작 동안, 저속 제어 주기가 설정되고, 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)의 구동 전압은 타깃 위치에 대한 잔류 펄스 수에 따라 낮아진다.

따라서 타깃 위치로 도달할 때 제1 및 제2 렌즈 그룹의 오버런 양은 감소한다. 만약 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509)에 의한 PI 신호를 계수함으로써 제1 및 제2 렌즈 그룹이 타깃 위치에 도달할 경우, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동을 정지시키기 위해 제동 조작이 실행된다. 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 최종 위치는 제동 주기 동안 오버런 량을 더 계수함으로써 결정된다.

제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 정지한 후, 제3 렌즈 그룹(13)의 위치를 위한 보정 구동이 실행된다. 이것은 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 최종 정지 위치에 대응하는 제3 렌즈 그룹(13)의 정지 위치를 계산하여 제3 렌즈 그룹(13)을 정 지 위치로 구동하도록 구성되어 있다. 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 정지 위치에 대응하는 제3 렌즈 그룹(13)의 타깃 정지 위치는 각 줌 조절점마다의 제1 및 제2 렌즈 그룹의 위치 정보와 각 줌 조절점마다의 제3 렌즈 그룹(13)의 위치 정보로부터 보간(補間)적으로 계산된다. 그 후, 구경 조리개의 구동은 제3 렌즈 그룹(13)의 정지된 줌 조절 위치와 일치하는 구경 조리개의 위치를 설정하기 위해 이루어진다(단계 S20).

[망원에서 광각으로]

그 다음, 망원에서 광각으로 배율 변경 조작은 도 28에 도시된 타이밍 차트를 참조하여 설명될 것이다.

광각 모드에 있는 줌 버튼을 아래로 누름으로써, 광각 스위치 신호는 H에서 L로 변경되고, 광각 방향에 대한 가변 시퀀스가 개시된다. 초기에, 제4 렌즈 그룹(14)의 퇴피 결정은 실행된다(단계 S11).

전술한 바와 같이, 제4 렌즈 그룹(14)의 퇴피 결정에 있어서, 제4 렌즈 그룹은 단지 아래의 조건들을 동시(AND)에 만족할 때에만 퇴피한다.

(1) 망원에서 광각으로 배율 변경 구동.

(2) 제4 렌즈 그룹(14)이 피사체에 더 근접하게 위치함, 즉 예정된 위치 혹은 임계 퇴피 위치로부터 멀리 끄집어내어진 위치에 위치함.

제4 렌즈 그룹(14)의 위치는 망원에서 광각으로 구동할 때 예정된 위치보다 더 근접한 위치에 있게 된다. 퇴피 양은 제3 렌즈 그룹(13)이 제3 렌즈 그룹(13)의 가변 조작 시에 제4 렌즈 그룹(14)과 간섭하지 않게 되는 범위로 설정된다.

그 다음, 제3 렌즈 그룹(13)이 퇴피된다. 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동에 따른 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)과 제3 렌즈 그룹의 간섭을 방지하기 위해, 제3 렌즈 그룹(13)은 특정한 양만큼 사전에 구동된다. 그 다음, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동은 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)를 통해 개시된다.

전술한 바와 같이, 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)의 작동 개시 직후 작동 주기에서, 구동 전압은 제1 및 제2 그룹 DC 모터에 의해 유입하는 전류를 방지하기 위해 정상 전압보다 더 낮게 되도록 설정된다. 작동 주기가 경과한 후, 구동 전압은 정상 전압으로 증가한다.

제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 이동량의 제어는 제1 및 제2 프레임 포토 인터셉터(509)에 의한 펄스형 신호 혹은 PI 신호를 계수함으로써 이루어진다. 전술한 바와 같이, 각각 제어 참조 위치인 줌 조절점들은 광각과 망원 사이의 간격을 균등하게 16으로 나눈 17개의 점들에서 설정된다.

제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동을 정지하기 위한 결정에 있어서, 아래의 조건들 중 어느 하나(OR)를 만족하면 정지 절차가 실행된다.

(1) 줌 레버 혹은 줌 버튼 등을 통한 배율 변경 조작에 의해 조작된 망원 줌 조절 구동 스위치가 오프, 즉 L에서 H로 변경.

(2) 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 망원에서 광각으로 구동될 때 망원 위치의 전방의 위치에 도달.

제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 계속 구동되는 동안, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동 개시/구동 정지의 결정은 제3 렌즈 그룹(13)의 상태(구동 혹은 정지 동안)에 반응하여 실행된다. 제3 렌즈 그룹(13)이 정지할 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동 개시의 결정이 실행되고, 상기 개시가 허용될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동이 개시된다. 제3 렌즈 그룹(13)의 구동을 개시하기 위한 결정에 있어서, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동은 아래의 조건들 중 어느 하나를 만족할 경우 개시된다.

(1) 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동의 개시 후 특정의 구동량 혹은 그 이상으로 구동됨.

(2) 제3 렌즈 그룹(13)이 망원에서 광각으로의 구동에서 재구동되는 동안, 제3 렌즈 그룹(13)의 위치는 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 예정된 줌 조절점을 통과할 때 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 위치로부터 예정된 양만큼 접근해 있음.

더욱이, 제3 렌즈 그룹이 구동될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 정지를 위한 결정이 실행되며, 정지가 허용될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동이 정지된다. 제3 렌즈 그룹(13)의 정지 여부의 결정에서, 제3 렌즈 그룹(13)은 아래의 조건을 만족할 경우 정지된다.

· 제3 렌즈 그룹(13)의 위치는 망원에서 광각으로의 구동시에 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 위치로 예정된 양보다 혹은 그 이상으로 멀어져 위치함.

다시 말해서, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 작동시에, 만약 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동량이 특정의 양 혹은 그 이상으로 될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동이 개시된다. 제1, 제2 및 제3 렌즈 그룹(11, 12, 13)의 동시 구동 동안, 제3 렌즈 그룹(13)의 위치가 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 위치로부터 예 정량만큼 멀어질 경우, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동이 정지된다. 그 후, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)은 제3 렌즈 그룹(13)으로 접근하고, 만약 이들이 제3 렌즈 그룹(13)에 특정 양만큼 접근할 때, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동이 재시작된다.

제3 렌즈 그룹(13)의 구동과 정지는 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)과 제3 렌즈 그룹(13) 사이의 위치 관계에 반응하여 반복된다. 따라서 제1, 제2 및 제3 렌즈 그룹(11, 12, 13) 사이의 간격을 유지하면서 배율 변경 구동을 달성하는 것이 가능해진다.

이러한 렌즈 그룹들을 작동시킬 때, 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)의 유입 전류의 영향은 특정의 펄스 혹은 그 이상을 계수(count)한 후 제3 렌즈 그룹(13)의 구동을 개시함으로써 회피될 수 있으며, 이에 따라 전류 소모가 감소된다.

제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동 동안 광각 방향으로 제3 렌즈 그룹(13)이 구동될 때, 기본적으로 제3 렌즈 그룹(13)의 운동시의 백래쉬를 제거하기 위한 제어가 그것이 정지할 때 요구되지만, 상기 제어는 제3 렌즈 그룹의 부드러운 움직임을 달성하기 위해 배율 변경 조작 동안 수행되지 않는다.

만약 광각 스위치 신호가 제3 렌즈 그룹(13)의 초기 구동의 개시 이전에 L에서 H로 변경될 경우, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 정지는 그것과 함께 제3 렌즈 그룹(13)의 동시 구동 없이 제어된다. 만약 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 이들의 정지가 결정된 후 정지될 경우, 제3 렌즈 그룹(13)이 구동되면 제3 렌즈 그룹(13)의 정지 조작이 개시된다. 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 정지가 또한 개시된다. 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 정지 조작 동안, 저속 제어 주기가 설정 되고, 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)의 구동 전압은 타킷 위치까지의 잔류 펄스 수에 따라 낮아진다.

따라서 타깃 위치로 도달할 때 제1 및 제2 렌즈 그룹의 오버런 양은 감소한다. 만약 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509)에 의한 PI 신호를 계수함으로써, 제1 및 제2 렌즈 그룹이 타깃 위치에 도달 할 경우, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동을 정지시키기 위해 제동 조작이 실행된다. 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 최종 위치는 제동 주기 동안 오버런 량을 더 계수함으로써 결정된다.

더욱이, 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 백래쉬를 제거하기 위한 제어는 그것의 망원에서 광각으로의 이동 중에 실행된다.

제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)이 정지한 후, 제3 렌즈 그룹(13)의 위치를 위한 보정 구동이 실행된다. 이것은 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 최종 정지 위치에 대응하는 제3 렌즈 그룹(13)의 정지 위치를 계산하여 제3 렌즈 그룹(13)을 정지 위치로 구동하도록 구성되어 있다. 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 정지 위치에 대응하는 제3 렌즈 그룹(13)의 타깃 정지 위치는 각 줌 조절점마다의 제1 및 제2 렌즈 그룹의 위치 정보와 각 줌 조절점마다의 제3 렌즈 그룹(13)의 위치 정보로부터 보간적으로 계산된다. 제3 렌즈 그룹의 광각 방향으로의 구동에 있어서, 제3 렌즈 그룹(13)의 백래쉬를 없애기 위한 제어는 그것이 정지한 후에 실행된다. 그 후, 구경 조리개의 구동이 이루어지기 때문에 구경 조리개는 제3 렌즈 그룹(13)의 정지된 줌 조절 위치와 일치하는 위치에 배치된다.

상기 예에서, 광각과 망원 사이의 배율 변경 조작시에, 제1 및 제2 프레임 DC 모터(503)가 광각 방향으로 구동될 때 그것의 구동 전압은 망원 방향으로 구동될 때보다 더 크게 되도록 설정된다. 광각 방향으로 제3 프레임 펄스 모터(507)의 펄스 속도는 망원 방향으로의 그 속도보다 더 빠르도록 되도록 설정된다. 제3 렌즈 그룹(13)을 위한 간헐적인 제어는 제1, 제2 및 제3 렌즈 그룹(11, 12, 13) 사이의 간격을 유지하기 위해 제1, 제2 및 제3 렌즈 그룹(11, 12, 13) 사이의 위치 관계에 기초하여 이루어진다. 따라서 제3 렌즈 그룹(13)의 구동 속도는 망원 방향으로의 이동에서 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동 속도와 동일하거나 또는 더 빠르게 되도록 설정된다.

이와 유사하게, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동 속도는 광각 방향으로의 이동에서 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동 속도보다 동일하거나 또는 더 빠르게 되도록 설정된다. 이러한 구조를 이용하면, 제3 렌즈 그룹(13)은 제3 렌즈 그룹(13)이 망원 방향으로의 운동에서 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)으로부터 예정된 양 혹은 그 이상으로 멀어지지 않게 되도록 구동되고, 광각 방향으로의 운동에서 제1 및 제 렌즈 그룹(11, 12)과 접촉하지 않게 된다.

더욱이, 제3 렌즈 그룹(13)의 구동 재시작 타이밍이 상기 예에서 예정된 줌 조절점을 통과하는 시점으로 설정되어 있지만, 이 타이밍은 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12)의 구동시에 발생하는 제1 및 제2 프레임 포토 인터럽터(509)에 의한 펄스형 신호 혹은 PI 신호를 검출할 때마다 혹은 PI 신호의 예정된 카운트(count) 수마다 설정되어도 좋다.

따라서 제3 렌즈 그룹(13)의 추가적인 미세한 간헐적인 제어를 달성하여 제 1, 제2 및 제3 렌즈 그룹들 사이의 간격의 정확성을 향상시킬 수 있다.

전술한 실시 형태에서, 제3 렌즈 그룹(13)이 광축(X)을 횡단하여 렌즈 실린더 유닛에서 벗어나게 퇴피할 수 있는 구조에 대해 설명하였다. 이러한 구조에 있어서, 퇴피한 제3 렌즈 그룹은 최소 외경을 지닌다. 최소 외경을 지닌 제3 렌즈 그룹이 퇴피할 때, 제3 렌즈 그룹이 퇴피되어 있는 렌즈 배럴의 돌출 크기는 효율적으로 최소가 될 수 있고, 렌즈 배럴의 두께는 감소할 수 있다.

더욱이, 퇴피 렌즈가 고정 프레임을 벗어나서 확장할 때, 퇴피한 렌즈 그룹 혹은 제3 렌즈 그룹을 구동하기 위한 장치(리드 나사 등)의 크기는 퇴피한 렌즈가 가능한 한 결상면으로부터 멀리 있지 않도록 하는 구조를 취함으로써 최소가 된다.

더욱이, 제3 렌즈 그룹(13)의 렌즈 유지 프레임 혹은 제3 렌즈 그룹(13) 자체는 다른 렌즈 그룹(11, 12, 14)의 렌즈 유지 프레임 혹은 다른 렌즈 그룹(11, 12, 14)보다 광축(X)을 따른 길이, 다시 말해서 두께가 더 크다.

제3 렌즈 그룹(13)의 두께가 다른 렌즈 그룹(11, 12, 14)의 두께보다 더 클 때, 그 결과 다른 렌즈 그룹의 두께가 감소하게 되고, 이에 따라 렌즈 배럴의 두께도 렌즈 배럴이 접힘 위치에 있을 때 감소할 수 있다.

그 결과, 렌즈 배럴의 두께 혹은 렌즈 배럴의 광축 방향으로의 크기는 최소가 된다.

퇴피 렌즈 그룹 혹은 제3 렌즈 그룹(13)은 구경 조리개 기능을 지닌 셔터 뒤에 그리고 그것에 인접하게 배치되므로, 렌즈 배럴의 직경은 작아지고, 제3 렌즈 그룹의 퇴피는 렌즈 그룹 유닛과의 셔터의 간섭을 고려하지 않고 또 셔터의 위치를 렌즈 실린더 유닛으로부터 과도하게 떨어뜨리지 않고도 간단하게 된다.

그 다음, 복수 개의 렌즈 그룹의 구조에 대해 상세히 설명하자면 다음과 같다.

제1 렌즈 그룹(11)은 포지티브 파워(positive power)를 지니며, 제2 렌즈 그룹(12)은 네거티브 파워(negative power)를 지니고, 제3 렌즈 그룹(13)은 포지티브 파워를 지니며, 그리고 제4 렌즈 그룹(14)은 포지티브 파워를 지닌다. 배율 변경 조작은 제1 및 제2 렌즈 그룹(11, 12) 사이, 제2 및 제3 렌즈 그룹(12, 13) 사이, 그리고 제3 및 제4 렌즈 그룹(13, 14) 사이의 간격들 중 적어도 하나를 변경시킴으로써 달성된다. 포커싱 조작은 광축(X)을 따라 제4 렌즈 그룹(14)을 이동시킴으로써 달성된다.

셔터/구경 유닛(15)은 제2 렌즈 그룹(12)과 제3 렌즈 그룹(13) 사이에 배치된다. 다시 말해서, 구경 조리개의 기능을 갖는 셔터는 제3 렌즈 그룹(13)의 전방에 위치 설정된다. 제4 렌즈 그룹은 렌즈 실린더 유닛에 마련된다. 최소 외경을 지닌 제3 렌즈 그룹이 결상면으로부터 과도하게 떨어지지 않은 채로 렌즈 실린더 유닛에서 벗어나게 퇴피하기 때문에, 제3 렌즈 그룹(13)의 퇴피는 최소 이동으로 달성될 수 있고 렌즈 배럴의 외경은 최소로 될 수 있다. 추가적으로, 렌즈 배럴의 두께는 하나 이상의 렌즈 그룹의 퇴피에 의해 감소된다.

더욱이, 예컨대, 4배 혹은 그 이상의 높은 배율 변경비를 지니는 콤팩트한 렌즈 배럴을 제공하는 것이 가능할 수 있다.

한편, 렌즈 그룹은 포지티브 배율을 지닌 제1 렌즈 그룹, 네거티브 배율을 지닌 제2 렌즈 그룹, 포지티브 배율을 지닌 제3 렌즈 그룹으로 구성될 수 있고, 그리고 제3 렌즈 그룹이 퇴피되어도 좋다.

그 대안으로, 렌즈 그룹은 네거티브 파워를 지닌 제1 렌즈 그룹, 포지티브 파워를 지닌 제2 렌즈 그룹, 포지티브 파워를 지닌 제3 렌즈 그룹으로 구성될 수 있고, 그리고 제2 렌즈 그룹 혹은 제3 렌즈 그룹 중 하나가 퇴피되어도 좋다.

각각의 렌즈 그룹은 하나 또는 그 이상의 렌즈들로 구성될 수 있고, 여기서 렌즈 그룹은 일체형의 하나 이상의 렌즈들을 가리킨다. 따라서 모든 렌즈 그룹들은 하나의 렌즈에 의해 각각 구성될 수도 있다.

이제 도 17 내지 도 19를 참조하여, 제1 실시 형태에서 나타낸 바와 같은 본 발명에 따른 렌즈 배럴을 지닌 광학계 장치를 포함하는 카메라를 설명할 것이다.

여기서 렌즈 배럴은 비록 카메라에 적용되지만, 렌즈 배럴은 또한 카메라 기능을 갖거나, 그러한 기능의 부품이 설치된 지닌 소위 말하는 PDA(Personal Data Assistant) 혹은 휴대폰 등의 휴대형 정보 단말기에도 사용된다.

이러한 많은 휴대형 정보 단말기는 그 외관은 약간 다르지만 카메라의 기능과 구조와 실질적으로 동일한 기능과 구조를 지니며, 이에 따라 본 발명에 따른 렌즈 배럴을 포함하는 광학계 장치는 이러한 휴대형 정보 단말기에 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 렌즈 배럴은 복사기, 스캐너 등의 촬상 장치에도 적용될 수 있다.

도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 카메라는 촬상 렌즈(101), 셔터 버튼(102), 줌 레버(103), 파인더(104), 스트로보 라이트(strobe light; 플래시 라이 트)(105), 액정 표시 장치(LCD)(106), 조작 버튼(107), 파워 스위치(108), 메모리 카드 슬롯(109), 확장 카드 슬롯(110), 배리어 조작 부재(301) 등을 포함한다.

더욱이, 도 19에 도시된 바와 같이, 카메라는 또한 광검출기(201), 신호 처리 유닛(202), 영상 처리 유닛(203), 중앙 처리 유닛(CPU)(204), 반도체 메모리(205), 및 확장 카드(206)를 포함한다. 명확한 도시는 생략하였지만, 전술한 부품들을 작동시키기 위해 전원으로서의 배터리로부터 그 부품들로 전원이 공급된다.

광검출기(201)는 촬상될 피사체 즉, 촬상 광학계인 촬상 렌즈(101)에 의해 형성된 사진 피사체의 상을 읽기 위해 CCD(전하 결합 소자; charge-coupled device) 촬상 요소 등의 영역 센서로서의 역할을 한다. 촬상 렌즈(101)로서, 제1 실시 형태에 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 렌즈 배럴을 포함하는 광학계 장치가 사용된다.

더욱 구체적으로 말하면, 광학계 장치는 광학 요소로서 복수 개의 렌즈 그룹과, 렌즈 배럴을 구성하는 렌즈 그룹을 유지하는 신축자재식 실린더 유닛을 포함한다.

렌즈 배럴은 각각의 렌즈 그룹을 렌즈 실린더 내에 유지하는 메커니즘을 구비하기 때문에 렌즈 그룹은 전술한 실시 형태와 유사하게 렌즈 그룹의 광축을 따라 렌즈 실린더의 이동에 따라 이동할 수 있다. 카메라에 통합될 촬상 렌즈(101)는 일반적으로 전술한 광학계 장치의 형태로 통합된다.

광검출기(201)에서 나온 출력은 중앙 처리 유닛(204)에 의해 제어되는 신호 처리 유닛(202)에 의해 처리되고 디지털 영상 정보로 전환된다. 신호 처리 유 닛(202)에 의해 디지털화된 영상 정보는 역시 중앙 처리 유닛(204)에 의해 제어되는 영상 처리 유닛(203)에서 예정된 영상 처리를 받은 다음, 비휘발성 메모리 등의 반도체 메모리(205)에 저장된다.

이러한 경우, 반도체 메모리(205)는 메모리 카드 슬롯(109) 내에 삽입된 메모리 카드이거나, 카메라 본체에 통합된 반도체 메모리일 수 있다. 액정 표시 장치(LCD)는 사진 영상을 표시할 수 있거나 또는 반도체 메모리(205)에 저장된 영상을 표시할 수 있다. 반도체 메모리(205)에 저장된 영상은 확장 카드 슬롯(110)에 삽입된 확장 카드(206)를 경유하여 카메라 외부로 전송될 수 있다. 한편, 렌즈 그룹의 구동을 제어하기 위한 도 21에 도시된 전술한 중앙 처리 유닛(CPU)(501)은 중앙 처리 유닛(204)에 포함될 수 있으며, 그렇지 않으면 이 유닛(501)과 접속하는 다른 마이크로프로세스의 사용에 의해 구성될 수 있다.

촬상 렌즈(101)는 운반시 도 17a에 도시된 바와 같은 접힘 상태 혹은 수납 상태로 카메라 본체 내에 내장되어 있고, 렌즈 배리어(62)는 또한 폐쇄된 상태로 있다. 사용자가 배리어 조작 부재(301)를 조작하여 렌즈 배리어(62)를 개방할 때, 전원이 켜지고 렌즈 배럴은 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동하고, 도 17b에 도시된 바와 같이 카메라 본체로부터 돌출하기 때문에 촬상 상태가 달성된다. 이 때, 렌즈 배럴 내의 촬상 렌즈(101)가 설정되기 때문에 줌 렌즈를 구성하는 광학계의 각각의 렌즈 그룹은 예컨대, 단초점 거리 광각 위치에 배열된다.

줌 레버(103)가 작동될 때, 광학계 내의 각 렌즈 그룹의 배치는 광축을 따른 렌즈 그룹의 이동을 통해 바뀌고, 이에 따라 줌은 망원 위치로 변경될 수 있다.

양호하게는, 파인더(104)의 광학계는 줌 조절이 촬상 렌즈(101)의 시야각의 변화와 관련하여 변경되도록 구성된다.

대부분의 경우, 포커싱은 셔터 버튼(102)의 절반 정도의 압박 조작에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 렌즈 배럴 내의 줌 렌즈에 대한 포커싱은 제4 렌즈 그룹(14)을 이동시킴으로써 주로 달성된다. 셔터 버튼(102)이 완전한 눌린 상태까지 더 압박될 때, 촬상이 이루어지고, 후속하여 전술한 바와 같은 처리가 수행된다.

반도체 메모리(205) 내에 저장된 영상을 액정 표시 장치(LCD)(106) 상에 표시하거나 그것을 확장 카드(206)를 매개로 카메라 외부에 전송하기 위해, 조작 버튼(107)은 예정된 방식으로 작동된다. 반도체 메모리(205)와 통신 카드(206) 등은 메모리 카드 슬롯(109)과 통신 카드 슬롯(110) 등의 특정한 혹은 다목적 슬롯 내에 삽입시킴으로써 사용된다.

촬상 렌즈(101)가 수납 상태로 있을 때, 제3 렌즈 그룹(13)은 광축을 벗어나 퇴피하고, 이에 따라 제1 렌즈 그룹(11) 및 제2 렌즈 그룹(12)과 병렬 방식으로 정렬된 상태로 수납된다. 따라서 카메라 두께의 추가 감소가 달성된다.

일반적으로, 파인더 메커니즘은 렌즈 배럴 위에 배치되기 때문에 카메라의 임의이 조작이라도 쉬워진다. 더욱이, 렌즈 배럴이 줌 배율 변경 메커니즘을 포함할 경우, 파인더 메커니즘도 또한 좀 배율 변경 메커니즘을 필요로 하기 때문에 줌 배율 변경 조작을 행하기 위한 구동원(DC 모터, 펄스 모터 등)과, 이 구동원의 구동력을 렌즈 그룹으로 전달하기 위한 전동 기구(기어 연결 기구 등)는 파인더 메커니즘에 인접하게 배치된다. 예컨대, 파인더 메커니즘이 렌즈 배럴의 상측 및 좌측 위치에 배치될 경우, 구동원과 전동 기구는 한정된 공간을 효율적으로 사용하기 위해 렌즈 배럴의 상측 및 좌측 위치에 인접하게 배치된다.

그 다음, 퇴피 가능 렌즈 그룹 혹은 제3 렌즈 그룹(13)을 위한 프레임(31)이 퇴피하며, 유지 프레임은 좌측 공간을 고려하여 렌즈 배럴 아래에 수납된다. 상기 공간은 렌즈 배럴의 우하측 위치 혹은 좌하측 위치이다. 이 실시 형태에서, 상기 공간은 퇴피한 제3 렌즈 그룹의 유지 프레임을 수납하기 위해 렌즈 배럴의 우하측 위치에 배치된다. 고정 렌즈 실린더의 전술한 수납 부분은 상기 위치에 배치된다.

렌즈 그룹을 구동하기 위한 구동원 및 전동 기구는 좌하측 위치에 배치된다. 그 결과, 소형화된 렌즈 배럴이 4개의 코너 즉, 통상의 원형 렌즈 배럴의 좌상측 위치, 우상측 위치, 우하측 위치, 및 좌하측 위치를 효과적으로 사용함으로써 달성될 수 있다.

도 1은 렌즈 그룹들이 접혀 있는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 렌즈 배럴을 포함하는 광학계 장치의 주요부의 구조를 피사체로부터 보았을 때를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 렌즈 배럴의 주요부를 결상면에서부터 보았을 때를 도시하는 사시도이다.

도 3은 렌즈 배리어가 폐쇄 상태로 있는 렌즈 배럴을 포함하는 광학계 장치의 주요부의 구조를 피사체로부터 보았을 때를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 렌즈 배럴의 주요부를 결상면에서부터 보았을 때를 도시한 사시도이다.

도 5는 렌즈 그룹들이 확장되는 촬상 상태로 렌즈 배리어가 개방 상태에 있는 렌즈 배럴의 주요부를 결상면에서부터 보았을 때를 도시한 사시도이다.

도 6은 렌즈 그룹들이 확장되는 촬상 상태로 있는 렌즈 배럴의 주요부를 결상면에서부터 보았을 때를 도시한 사시도이다.

도 7은 제3 렌즈 그룹을 유지하는 제3 프레임 및 충격 방지 스트립의 작동을 설명하기 위해, 렌즈 그룹이 접힘 위치로 있는 상태에 있어서의 제3 프레임, 충격 방지 스트립 및 제4 프레임의 레이아웃을 피사체로부터 보았을 때를 도시한 사시도이다.

도 8은 제3 렌즈 그룹을 유지하는 제3 프레임 및 충격 방지 스트립의 작동을 설명하기 위해, 렌즈 그룹이 돌출한 촬상 상태에 있어서의 제3 프레임, 충격 방지 스트립 및 제4 프레임의 레이아웃을 피사체로부터 보았을 때를 도시한 사시도이다.

도 9는 렌즈 그룹이 확장되어 있는 촬상 상태와 렌즈 그룹이 접히도록 퇴피되어 접힘 상태에서, 렌즈 그룹, 렌즈 유지 프레임, 및 렌즈 배럴의 다양한 렌즈 실린더의 주요부를 광축에 대해 상측 절반부와 하측 절반부로 각각 도시한 수직 단면도이다.

도 10은 전개된 상태에서 제2 로터리 실린더 상에 형성된 캠 홈의 형상을 도시한 개략적인 전개도이다.

도 11은 전개된 상태에서 캠 실린더 상에 형성된 캠 홈의 형상을 도시한 개략적인 전개도이다.

도 12는 나사체를 생략하고 전개된 상태에서 제1 라이너 상에 형성된 캠 홈과 키 홈의 형상을 도시한 개략적인 전개도이다.

도 13은 나사체를 생략하고 전개된 상태에서 고정식 프레임 상에 형성된 캠 홈과 키 홈의 형상을 도시한 개략적인 전개도이다.

도 14는 제3 프레임과 그것의 구동 시스템의 구조를 도시하는 측면도이다.

도 15는 제3 프레임과 그것의 구동 시스템의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 16은 제3 프레임의 작동을 설명하기 위해, 제3 프레임 부분을 결상면에서부터 보았을 때를 도시한 배면도이다.

도 17a 및 도 17b는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 카메라의 외관과 그 구조를 피사체로부터 보았을 때를 도시한 사시도로서, 도 17a는 촬상 렌즈가 카메라의 본체 내에 접혀 있는 상태를, 그리고 도 17b는 촬상 렌즈가 카메라 본체로부터 돌출 혹은 확장되어 있는 상태를 도시한 사시도이다.

도 18은 도 17a 및 도 17b의 카메라의 외관과 구조를 사용자로부터 보았을 때를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 19는 도 17a 및 도 17b의 카메라의 기능적인 구조를 개략적으로 도시한 블록선도이다.

도 20은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 카메라의 렌즈 그룹이 부분적으로 돌출하는 상태로 있는 렌즈 배럴 부분의 구조와, 렌즈 배리어가 중간 정도 폐쇄된 상태에서의 카메라의 전방 커버의 구조를 가상 평면으로부터 보았을 때를 도시한 분해 사시도이다.

도 21은 도 20에 도시된 상태로 있는 상기 구조를 피사체로부터 보았을 때를 도시한 분해 사시도이다.

도 22는 내측 커버가 제거된 카메라의 전방 커버의 구조를 결상면에서부터 보았을 때를 도시한 배면도이다.

도 23은 렌즈 배리어가 개방 위치에서 폐쇄 위치로 작동되는 상태를 도시한 차트이다.

도 24a는 렌즈 배럴의 리셋 시퀀스를 보여주는 표이다.

도 24b는 H 신호의 타이밍 차트이다.

도 25는 렌즈 배리어가 폐쇄되어 있는 상태에서 수납 시퀀스를 보여주는 타이밍 차트이다.

도 26은 줌 시퀀스를 도시한 플로차트이다.

도 27은 광각에서 망원에 이르는 상태를 보여주는 타이밍 차트이다.

도 28은 망원에서 광각에 이르는 상태를 보여주는 타이밍 차트이다.

도 29a, 도 29b 및 도 29c는 본 발명의 실시예 1에 따른 줌 렌즈의 광학계의 구조를 각각 도시하는 광축을 따른 개략적인 단면도이다.

도 30a, 도 30b 및 도 30c는 본 발명의 실시예 2에 따른 줌 렌즈의 광학계의 구조를 각각 도시하는 광축을 따른 개략적인 단면도이다.

도 31a, 도 31b 및 도 31c는 본 발명의 실시예 3에 따른 줌 렌즈의 광학계의 구조를 각각 도시하는 광축을 따른 개략적인 단면도이다.

도 32a, 도 32b 및 도 32c는 본 발명의 실시예 4에 따른 줌 렌즈의 광학계의 구조를 각각 도시하는 광축을 따른 개략적인 단면도이다.

도 33은 도 29a에 도시된 본 발명의 실시예 1에 따른 줌 렌즈의 광각 위치에서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 및 코마 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 34는 도 29b에 도시된 본 발명의 실시예 1에 따른 줌 렌즈의 중간 초점 거리에서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 및 코마 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 35는 도 29c에 도시된 본 발명의 실시예 1에 따른 줌 렌즈의 망원 위치에서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 및 코마 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 36은 도 30a에 도시된 본 발명의 실시예 2에 따른 줌 렌즈의 광각 위치에서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 및 코마 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 37은 도 30b에 도시된 본 발명의 실시예 2에 따른 줌 렌즈의 중간 초점 거리에서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 및 코마 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 38은 도 30c에 도시된 본 발명의 실시예 2에 따른 줌 렌즈의 망원 위치에서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 및 코마 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 39는 도 31a에 도시된 본 발명의 실시예 3에 따른 줌 렌즈의 광각 위치에서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 및 코마 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 40은 도 31b에 도시된 본 발명의 실시예 3에 따른 줌 렌즈의 중간 초점 거리에서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 및 코마 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 41은 도 31c에 도시된 본 발명의 실시예 3에 따른 줌 렌즈의 망원 위치에서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 및 코마 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 42는 도 32a에 도시된 본 발명의 실시예 4에 따른 줌 렌즈의 광각 위치에서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 및 코마 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 43은 도 32b에 도시된 본 발명의 실시예 4에 따른 줌 렌즈의 중간 초점 거리에서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 및 코마 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 44는 도 32c에 도시된 본 발명의 실시예 4에 따른 줌 렌즈의 망원 위치에서의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 및 코마 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 45는 실시예 5의 줌 렌즈의 렌즈 구조를 도시한 도면이다.

도 46은 실시예 6의 줌 렌즈의 렌즈 구조를 도시한 도면이다.

도 47은 실시예 7의 줌 렌즈의 렌즈 구조를 도시한 도면이다.

도 48은 실시예 8의 줌 렌즈의 렌즈 구조를 도시한 도면이다.

도 49는 실시예 5의 줌 렌즈의 단초점 거리에서의 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 50은 실시예 5의 줌 렌즈의 중간 초점 거리에서의 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 51은 실시예 5의 줌 렌즈의 장초점 거리에서의 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 52는 실시예 6의 줌 렌즈의 단초점 거리에서의 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 53은 실시예 6의 줌 렌즈의 중간 초점 거리에서의 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 54는 실시예 6의 줌 렌즈의 장초점 거리에서의 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 55는 실시예 7의 줌 렌즈의 단초점 거리에서의 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 56은 실시예 7의 줌 렌즈의 중간 초점 거리에서의 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 57은 실시예 7의 줌 렌즈의 장초점 거리에서의 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 58은 실시예 8의 줌 렌즈의 단초점 거리에서의 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 59는 실시예 8의 줌 렌즈의 중간 초점 거리에서의 수차를 나타내는 다이어그램이다.

도 60은 실시예 8의 줌 렌즈의 장초점 거리에서의 수차를 나타내는 다이어그램이다.

Claims (56)

1. 렌즈 배럴로서,

   하나 이상의 이동 가능 실린더(22, 24, 27)를 포함하며, 고정 실린더(21a) 내에 수용되도록 구성된 신축자재식 실린더(telescopic cylinder);

   상기 하나 이상의 이동 가능 실린더(22, 24, 27) 내에 유지되도록 구성된 하나 이상의 이동 가능 렌즈(15, 12, 11)로서, 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈의 광축은 렌즈 배럴의 기준축을 결정하는 것인, 하나 이상의 이동 가능 렌즈(15, 12, 11);

   상기 기준축 상의 촬상 위치로 부터 상기 기준축에서 벗어난 퇴피 위치로 상기 기준축을 횡단하는 방향으로 퇴피되도록 구성되는 하나 이상의 퇴피 가능 렌즈(13)를 포함하며,

   촬상 상태에서, 상기 퇴피 가능 렌즈는 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈에 인접하며, 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈와 상기 퇴피 가능 렌즈는 상기 기준축을 따라 동축으로 정렬되며,

   상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈는, 상기 퇴피 가능 렌즈가 퇴피 위치로부터 상기 기준축상의 촬상 위치로 이동 개시되기 전에, 최대 돌출 위치까지 이동하도록 구성되고,

   상기 고정 실린더는, 상기 하나 이상의 이동 가능 실린더 중 제1 이동 가능 실린더를 구동하도록 구성된 캠 홈을 포함하며, 상기 제1 이동 가능 실린더는 촬상 상태에서 상기 하나 이상의 이동 가능 실린더 중 제 2 이동 가능 실린더와 상기 고정 실린더 사이에 위치되며,

   상기 캠 홈은, (ⅰ) 접힘 위치에서부터 광각 위치로 상기 제1 이동 가능 실린더를 선형적으로 이동시키도록 구성된 제1 캠 형상부를 갖는 제1 캠 홈부와, (ⅱ) 상기 제1 이동 가능 실린더의 상기 기준축을 따른 전후 방향 이동을 억제하면서 상기 제1 이동 가능 실린더가 상기 기준축을 중심으로 광각 위치와 망원 위치 사이에서 회전할 수 있도록 구성된 제2 캠 형상부를 갖는 제2 캠 홈부를 포함하는 것인 렌즈 배럴.
2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈를 유지하도록 구성되는 이동 가능 렌즈 유지 프레임; 및

   상기 퇴피 가능 렌즈를 유지하도록 구성되는 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 더 포함하는 렌즈 배럴.
3. 제1항에 있어서, 상기 신축자재식 실린더는 복수의 이동 가능 실린더를 포함하는 것인 렌즈 배럴.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 고정 실린더는, 이 고정 실린더의 내벽에 형성된 나선체(helicoids)를 더 포함하며, 상기 나선체는 상기 제1 이동 가능 실린더가 상기 고정 실린더에 대해 이동할 때에 상기 제1 이동 가능 실린더에 상기 기준축에 대한 안정성을 제공하도록 구성되는 것인 렌즈 배럴.
6. 제5항에 있어서, 상기 나선체의 길이는, 상기 제1 이동 가능 실린더가 상기 나선체 및 상기 제1 캠 홈부의 분리 후에 상기 기준축을 중심으로 회전하게 구성되도록 상기 제1 캠 홈부의 길이보다 짧은 것인 렌즈 배럴.
7. 제1항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 캠 홈부는 상기 제2 캠홈부에 대해 제1 각도를 이루며, 상기 제1 캠 홈부는 상기 광축에 대해 제2 각도를 이루며, 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합은 180°인 것인 렌즈 배럴.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 캠 홈부와 상기 나선체는 서로 평행한 것인 렌즈 배럴.
9. 제1항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 실린더는 상기 이동 가능 실린더를 위한 라이너를 선형적으로 이동시키도록 구성되는 직선 홈을 더 포함하는 것인 렌즈 배럴.
10. 제1항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 이동 가능 실린더가 접힘 위치로부터 최대 돌출 위치로 이동하는 경우, 상기 고정 실린더 내에 공간이 형성되며, 상기 공간 내에 상기 퇴피 가능 렌즈가 삽입되어 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈와 상기 퇴피 가능 렌즈가 상기 기준축을 따라 정렬되는 것인 렌즈 배럴.
11. 제1항에 기재된 렌즈 배럴을 포함하는 광학 시스템을 구비하는 피사체 촬상용 카메라.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서, 상기 고정 실린더는, 이 고정 실린더의 내벽에 형성된 나선체를 더 포함하며, 상기 나선체는 상기 제1 이동 가능 실린더가 상기 고정 실린더에 대해 이동할 때에 상기 제1 이동 가능 실린더에 상기 기준축에 대한 안정성을 제공하도록 구성되는 것인 피사체 촬상용 카메라.
14. 제13항에 있어서, 상기 나선체의 길이는, 상기 제1 이동 가능 실린더가 상기 나선체 및 상기 제1 캠 홈부의 분리 후에 상기 기준축을 중심으로 회전하게 구성되도록 상기 제1 캠 홈부의 길이보다 짧은 것인 피사체 촬상용 카메라.
15. 제11항, 제13항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 캠 홈부는 상기 제2 캠홈부에 대해 제1 각도를 이루며, 상기 제1 캠 홈부는 상기 광축에 대해 제2 각도를 이루며, 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합은 180°인 것인 피사체 촬상용 카메라.
16. 제1항에 기재된 렌즈 배럴을 포함하는 촬상용 광학 시스템을 가지는 카메라 기능 부품을 구비하는 휴대용 정보 단말 장치.
17. 삭제
18. 제16항에 있어서, 상기 고정 실린더는, 이 고정 실린더의 내벽에 형성된 나선체를 더 포함하며, 상기 나선체는 상기 제1 이동 가능 실린더가 상기 고정 실린더에 대해 이동할 때에 상기 제1 이동 가능 실린더에 상기 기준축에 대한 안정성을 제공하도록 구성되는 것인 휴대용 정보 단말 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 나선체의 길이는, 상기 제1 이동 가능 실린더가 상기 나선체 및 상기 제1 캠 홈부의 분리 후에 상기 기준축을 중심으로 회전하게 구성되도록 상기 제1 캠 홈부의 길이보다 짧은 것인 휴대용 정보 단말 장치.
20. 제16항, 제18항 또는 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 캠 홈부는 상기 제2 캠 홈부에 대해 제1 각도를 이루며, 상기 제1 캠 홈부는 상기 광축에 대해 제2 각도를 이루며, 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합은 180°인 것인 휴대용 정보 단말 장치.
21. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈의 위치를 검출하도록 구성되는 위치 검출기를 더 구비하는 렌즈 배럴.
22. 제21항에 있어서, 상기 위치 검출기는, 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈가 상기 최대 돌출 위치에 도달하는 경우에 신호를 생성하도록 구성되는 것인 렌즈 배럴.
23. 제22항에 있어서, 상기 퇴피 가능 렌즈는, 상기 위치 검출기가 신호를 생성한 후에 상기 퇴피 위치로부터 상기 기준축 상의 촬상 위치로 이동 개시하도록 구성되는 것인 렌즈 배럴.
24. 제1항에 있어서, 상기 퇴피 가능 렌즈는, 상기 신축자재식 실린더가 고정 프레임 내에서 접혀져 있는 접힘 상태로 상기 신축자재식 실린더로부터 상기 퇴피 위치로 퇴피되는 것인 렌즈 배럴.
25. 제1항에 있어서, 상기 신축자재식 실린더가 상기 고정 실린더 내에 접혀있는 접힘 위치와 상기 신축자재식 실린더가 상기 고정 실린더 밖으로 확장되는 확장 위치 사이에서, 하나 이상의 이동 가능 렌즈를 상기 신축자재식 실린더의 종축을 따라 구동시키도록 구성되는 렌즈 구동 장치를 더 포함하는 렌즈 배럴.
26. 제2항에 있어서, 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임은 광축 방향으로 이동가능한 것인 렌즈 배럴.
27. 제25항에 있어서, 상기 렌즈 구동 장치는, 광축을 따라 상기 퇴피 가능 렌즈를 구동하고 상기 퇴피 가능 렌즈를 퇴피시키도록 구성되는 단일 구동 구조체를 포함하는 것인 렌즈 배럴.
28. 제27항에 있어서, 상기 단일 구동 구조체는, 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 퇴피시키며 그리고 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 상기 광축을 따라 이동시키도록 구성되는 리드(lead) 나사를 포함하는 것인 렌즈 배럴.
29. 제27항에 있어서, 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임은 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 퇴피시키도록 구성되는 캠 표면을 포함하는 것인 렌즈 배럴.
30. 제28항에 있어서, 상기 단일 구동 구조체는 상기 리드 나사에 체결되고 활주부를 구비하는 암나사 부재를 포함하며,

    상기 암나사 부재의 활주부는 캠 표면과의 미끄럼 접촉에 의해 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 퇴피시키도록 구성되는 것인 렌즈 배럴.
31. 제28항에 있어서, 상기 단일 구동 구조체는 상기 리드 나사에 체결되고 맞닿음/맞물림 부분을 구비하는 암나사 부재(35)를 포함하며,

    상기 암나사 부재의 맞닿음/맞물림 부분은 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임의 맞닿음/맞물림 부분과의 맞물림에 의해 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 상기 광축을 따라 이동시키는 것인 렌즈 배럴.
32. 제27항에 있어서, 상기 단일 구동 구조체는, 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 이동시키도록 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 압박하도록 구성되는 압박 부재(37)를 더 포함하는 것인 렌즈 배럴.
33. 제27항에 있어서, 상기 단일 구동 구조체는, 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 상기 광축을 따라 이동시키도록 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 압박하도록 구성되는 압박 부재(37)를 더 포함하는 것인 렌즈 배럴.
34. 제27항에 있어서, 상기 단일 구동 구조체는, 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 이동시키도록 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 압박하고, 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 상기 광축을 따라 이동시키도록 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 압박하도록 구성되는 공동의 단일 압축 토션 스프링(37)을 더 포함하는 것인 렌즈 배럴.
35. 제27항에 있어서, 상기 단일 구동 구조체는, 주(主) 안내 부재(32)를 더 포함하며, 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임의 퇴피와 광축으로의 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임의 삽입은 상기 주 안내 부재를 중심으로 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 회전시킴으로써 수행되는 것인 렌즈 배럴.
36. 제27항에 있어서, 상기 단일 구동 구조체는, 보조 안내 부재(33)를 더 포함하며, 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임은 상기 보조 안내 부재와 맞닿게 되는 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임의 스토퍼 부분(31a)에 의해 광축 상에 설치되는 것인 렌즈 배럴.
37. 제27항에 있어서, 상기 단일 구동 구조체는, 보조 안내 부재(33)를 더 포함하며, 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임은 이 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임의 프레임 스토퍼 부분이 상기 보조 안내 부재에 맞닿게 되는 상태로 광축의 방향을 따라 이동하는 것인 렌즈 배럴.
38. 제27항에 있어서, 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임의 위치를 검출하고 신호를 발생하도록 구성된 위치 검출 장치(38)를 더 포함하며,

    상기 퇴피 가능 렌즈보다 피사체에 더 근접한 상기 이동 가능 렌즈들 중 하나 이상은 상기 위치 검출 장치로부터의 신호에 기초하여 미리 정해진 위치에서부터 상기 접힘 위치로 이동하게 되는 것인 렌즈 배럴.
39. 제38항에 있어서, 상기 위치 검출 장치는 고정 프레임과 일체적으로 마련된 포토 인터럽터를 포함하며, 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임에는 상기 포토 인터럽터를 제어하기 위한 차광 스트립이 마련되어 있는 것인 렌즈 배럴.
40. 제36항에 있어서, 상기 프레임의 스토퍼 부분은 상기 퇴피 가능 렌즈보다 결상면(結像面)에 더 근접하게 배치되는 것인 렌즈 배럴.
41. 제36항에 있어서, 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 위한 상기 보조 안내 부재는 상기 고정 실린더 내에 배치되는 것인 렌즈 배럴.
42. 제36항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈의 렌즈 유지 프레임(41)은, 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈의 렌즈 유지 프레임(41)의 회전을 제한하는 릴리프 부분(41b)이 형성되어 있는 외부 형상을 가지며, 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임(31)을 위한 상기 보조 안내 부재(33)는 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈의 렌즈 유지 프레임(41)의 릴리프 부분에 마련되어 있는 것인 렌즈 배럴.
43. 제42항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈는 포커싱 렌즈(focusing lens)이며, 상기 렌즈 유지 프레임은 포커싱 렌즈 유지 프레임(41)이며,

    하나 이상의 포커싱 렌즈를 유지하기 위한 포커싱 렌즈 유지 프레임(41)을 안내하도록 구성된 보조 안내 부재(42)를 더 포함하며,

    상기 포커싱 렌즈 유지 프레임(41)을 위한 상기 보조 안내 부재는, 상기 포커싱 렌즈 유지 프레임의 릴리프 부분에 마련되어 있는 것인 렌즈 배럴.
44. 제2항에 있어서, 상기 고정 실린더 밖의 제1 위치에 마련된 파인더(finder) 기구를 더 포함하며,

    상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임은 상기 고정 실린더 밖의 제2 위치에 수납되고, 상기 제2 위치는 광축을 횡단하는 방향으로 상기 제1 위치의 바로 맞은편에 있는 것인 렌즈 배럴.
45. 제27항에 있어서, 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임과 퇴피 가능 렌즈 중 하나 이상은, 복수 개의 렌즈 유지 프레임과 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈 중 하나 이상보다 광축 방향의 길이가 더 긴 것인 렌즈 배럴.
46. 제27항에 있어서, 상기 퇴피 가능 렌즈의 직경은 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈의 직경보다 더 작은 것인 렌즈 배럴.
47. 제34항에 있어서, 상기 신축자재식 실린더는 상기 고정 실린더에 부착되어 있으며,

    상기 고정 실린더는 압축 토션 스프링이 맞닿는 표면에 형성된 단차 형상부(stepped shape)를 포함하는 고정 프레임에 부착되는 것인 렌즈 배럴.
48. 제35항에 있어서, 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임이 회전하게 되는 상기 주 안내 부재는 상기 고정 실린더 밖에 배치되는 것인 렌즈 배럴.
49. 제2항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈는 하나 이상의 포커싱 렌즈를 포함하며, 상기 렌즈 배럴은,

    상기 포커싱 렌즈를 유지하기 위한 포커싱 렌즈 유지 프레임;

    상기 포커싱 렌즈 유지 프레임을 구동하기 위한 구동원; 및

    광축에 평행한 방향을 따라 피사체를 향해 상기 포커싱 렌즈 유지 프레임을 압박하도록 구성된 압박 기구를 더 포함하며,

    상기 신축자재식 실린더는, 미리 정해진 위치로부터, 상기 포커싱 렌즈 유지 프레임이 결상면에 가장 근접한 위치에 위치하게 되는 접힘 위치로 상기 포커싱 렌즈 유지 프레임에 힘을 가하도록 구성되는 것인 렌즈 배럴.
50. 렌즈 구동 장치로서,

    (1) 하나 이상의 가변 배율 렌즈를 포함한 제1 렌즈를 유지하는 렌즈 유지 프레임과 (2) 제2 렌즈를 유지하는 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을, 상기 제1 렌즈의 적어도 일부가 접히게 되는 접힘 위치와 상기 제1 렌즈의 적어도 일부가 피사체를 향해 이동하게 되는 확장 위치 사이에서 렌즈를 유지하도록 구성되고 하나 이상의 이동 가능 실린더를 포함하는 신축자재식 실린더를 통해 구동하는 구동 장치로서, 상기 제1 렌즈 및 제2 렌즈는 광축을 따라 동축으로 정렬되는 것인, 구동 장치를 포함하며,

    상기 구동 장치는,

    상기 신축자재식 실린더의 접힘 위치와 확장 위치 사이에서 렌즈 유지 프레임을 구동하도록 구성된 제1 모터; 및

    상기 신축자재식 실린더가 확장 위치에 있을 때, 상기 광축 상의 촬상 위치로부터 상기 신축자재식 실린더에 부착된 고정 실린더 내로 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임을 구동하도록 구성된 제2 모터를 포함하며,

    상기 제1 모터는, 상기 퇴피 가능 렌즈 유지 프레임이 촬상 위치로 이동 개시하기 전에, 상기 렌즈 유지 프레임을 최대 돌출 위치로 이동시키도록 구성되고,

    상기 고정 실린더는, 상기 하나 이상의 이동 가능 실린더 중 제1 이동 가능 실린더를 구동하도록 구성된 캠 홈을 포함하며, 상기 제1 이동 가능 실린더는 촬상 상태에서 상기 하나 이상의 이동 가능 실린더 중 제 2 이동 가능 실린더와 상기 고정 실린더 사이에 위치되며,

    상기 캠 홈은, (ⅰ) 접힘 위치에서부터 광각 위치로 상기 제1 이동 가능 실린더를 선형적으로 이동시키도록 구성된 제1 캠 형상부를 갖는 제1 캠 홈부와, (ⅱ) 상기 제1 이동 가능 실린더의 상기 광축을 따른 전후 방향 이동을 억제하면서 상기 제1 이동 가능 실린더가 상기 광축을 중심으로 광각 위치와 망원 위치 사이에서 회전할 수 있도록 구성된 제2 캠 형상부를 갖는 제2 캠 홈부를 포함하는 것인 렌즈 구동 장치.
51. 제50항에 있어서, 상기 제1 및 제2 모터는 DC 모터와 펄스 모터 중 하나인 것인 렌즈 구동 장치.
52. 제51항에 있어서, 상기 구동 장치는 제1 렌즈를 정지시키도록 구성된 기구, 상기 제1 렌즈가 정지한 후 제1 렌즈의 정지 위치에 기초하여 제2 렌즈의 정지 위치를 결정하도록 구성된 기구, 및 제2 렌즈의 결정된 정지 위치에서 제2 렌즈를 정지시키도록 구성된 기구를 포함하는 것인 렌즈 구동 장치.
53. 제51항에 있어서, 상기 구동 장치는 제1 및 제2 렌즈를 정지시키도록 구성된 기구, 상기 제1 렌즈가 정지한 후 제1 렌즈의 정지 위치에 기초하여 제2 렌즈의 정지 위치를 결정하도록 구성된 기구, 및 제2 렌즈의 정지 위치를 보정하도록 제2 렌즈의 결정된 정지 위치에서 제2 렌즈를 이동 및 정지시키도록 구성된 기구를 포함하는 것인 렌즈 구동 장치.
54. 제51항에 있어서, 상기 제1 및 제2 렌즈는 배율을 변경하는 공정 동안 동일한 방향으로 이동하며,

    상기 제1 렌즈는 광각 위치에서 망원 위치로의 이동 중에 제2 렌즈보다 망원 위치에 더 근접하게 위치되며,

    상기 구동 장치는 광각 위치에서 망원 위치로의 이동 중에 제1 렌즈의 구동 속도보다 더 높은 속도로 제2 렌즈를 구동시키며,

    상기 렌즈 구동 장치는, 광각 위치에서 망원 위치로의 이동 중에 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 간격이 미리 정해진 값 이하일 때, 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 간격이 예정된 값 이상으로 될 때까지 제2 렌즈를 정지시키도록 구성된 기구를 더 포함하는 것인 렌즈 구동 장치.
55. 제51항에 있어서, 상기 제1 및 제2 렌즈는 배율을 변경하는 공정 동안 동일한 방향으로 이동하며,

    상기 제1 렌즈는 망원 위치에서 광각 위치로의 이동 중에 제2 렌즈보다 망원 위치에 더 근접하게 위치되며,

    상기 구동 장치는 망원 위치에서 광각 위치로의 이동 중에 제1 렌즈의 구동 속도보다 더 높은 속도로 제2 렌즈를 구동시키며,

    상기 렌즈 구동 장치는 망원 위치에서 광각 위치로의 이동 중에 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 간격이 미리 정해진 값 이상일 때, 제1 렌즈와 제2 렌즈 사이의 간격이 미리 정해진 값으로 될 때까지 제2 렌즈를 정지시키도록 구성된 기구를 더 포함하는 것인 렌즈 구동 장치.
56. 렌즈 배럴을 제어하는 방법으로서,

    상기 렌즈 배럴은,

    하나 이상의 이동 가능 실린더(22, 24, 27)를 포함하며, 고정 실린더(21a) 내에 수용되도록 구성된 신축자재식 실린더;

    상기 하나 이상의 이동 가능 실린더(22, 24, 27) 내에 유지되도록 구성된 하나 이상의 이동 가능 렌즈(15, 12, 11)로서, 상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈의 광축은 렌즈 배럴의 기준축을 결정하는 것인, 하나 이상의 이동 가능 렌즈(15, 12, 11);

    상기 기준축 상의 촬상 위치로부터 상기 기준축에서 벗어난 퇴피 위치로 상기 기준축에 수직한 면에서 퇴피되도록 구성되는 하나 이상의 퇴피 가능 렌즈(13)를 포함하고,

    상기 고정 실린더는, 상기 하나 이상의 이동 가능 실린더 중 제1 이동 가능 실린더를 구동하도록 구성된 캠 홈을 포함하며, 상기 제1 이동 가능 실린더는 촬상 상태에서 상기 하나 이상의 이동 가능 실린더 중 제 2 이동 가능 실린더와 상기 고정 실린더 사이에 위치되며,

    상기 캠 홈은, (ⅰ) 접힘 위치에서부터 광각 위치로 상기 제1 이동 가능 실린더를 선형적으로 이동시키도록 구성된 제1 캠 형상부를 갖는 제1 캠 홈부와, (ⅱ) 상기 제1 이동 가능 실린더의 상기 기준축을 따른 전후 방향 이동을 억제하면서 상기 제1 이동 가능 실린더가 상기 기준축을 중심으로 광각 위치와 망원 위치 사이에서 회전할 수 있도록 구성된 제2 캠 형상부를 갖는 제2 캠 홈부

    를 포함하고,

    상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈를 최대 돌출 위치로 이동시키는 단계; 및

    상기 하나 이상의 이동 가능 렌즈를 최대 돌출 위치로 이동시킨 후에 상기 퇴피 가능 렌즈를 상기 퇴피 위치로부터 상기 기준축 상의 촬상 위치로 이동 개시하는 단계를 포함하는 렌즈 배럴 제어 방법.

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