KR101197085B1 - 상흔들림 보정장치를 가진 촬상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 촬상 장치는 촬영 광학 시스템에 의해 피사체상이 결상되는 촬상면을 가지고 있는 촬상 센서; 촬상 센서의 촬상면과 평행한 방향으로 촬상 센서를 안내하는 가이드 장치; 및 촬영 광학 시스템에 가해지는 흔들림의 방향과 크기를 검출하는 상흔들림 검출 센서의 출력에 근거하여 가이드 장치에 의해 안내되면서 촬상 센서를 구동하는 구동 장치를 포함하고 있다. 가이드 장치와 구동 장치는 각각 촬영 광학 시스템의 광축 방향에 대하여 촬상 센서의 촬상면과 일치하는 상흔들림 보정 평면의 전방과 후방에 구비되어 있다.

제 1 렌즈 그룹, 제 2 렌즈 그룹, 제 3 렌즈 그룹, 로-패스 필터, CCD, 제어 회로, 촬영 광축, 퇴피 스페이스, 회전 중심축

Description

상흔들림 보정장치를 가진 촬상 장치{IMAGING DEVICE HAVING AN OPTICAL IMAGE STABILIZER}

도 1은 본 발명을 적용한 제 1 실시예의 침동식 줌렌즈의 줌렌즈 배럴이 수납 상태에 있는 경우의 단면도;

도 2는 도 1에 도시된 줌렌즈의 촬영 상태에서의 단면도;

도 3은 줌렌즈의 와이드단에서의 줌렌즈의 일부분의 확대 단면도;

도 4는 줌렌즈의 텔레단에서의 줌렌즈의 일부분의 확대 단면도;

도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 줌렌즈를 구비한 카메라의 전기 회로의 구성을 나타내는 블록도;

도 6은 헬리코이드 링과 캠 링의 이동 궤적과, 캠 링의 이동에 의한 제 1 렌즈 그룹 및 제 2 렌즈 그룹의 이동 궤적을 나타내는 개념도;

도 7은 헬리코이드 링과 캠 링의 이동 궤적을 포함한, 제 1 렌즈 그룹 및 제 2 렌즈 그룹의 각각의 합성 이동 궤적을 나타내는 개념도;

도 8은 도 1 및 도 2에 도시된 줌렌즈의 분해 사시도;

도 9는 도 8에 도시되어 있는 상흔들림 보정 기구 및 반경방향 퇴피 기구의 구성요소의 분해 사시도;

도 1O은 도 1에 도시된 줌렌즈의 수납 상태에서 CCD 홀더의 퇴피 상태를 나 타내는, 상흔들림 보정 기구 및 반경방향 퇴피 기구의 전방 사시도;

도 11은 줌렌즈의 촬영 상태에서 CCD 홀더의 광축 방향 전진 상태를 나타내는, 상흔들림 보정 기구 및 반경방향 퇴피 기구의 전방 사시도;

도 12는 도 10 및 도 11의 후방측에서 보았을 때의 상흔들림 보정 기구의 일부분의 후방 사시도;

도 13은 광축 방향 전방에서 보았을 때의 도 10에 도시된 상태의 상흔들림 보정 기구 및 반경방향 퇴피 기구의 정면도;

도 14는 광축 방향 전방에서 보았을 때의 도 11에 도시된 상태의 상흔들림 보정 기구 및 반경방향 퇴피 기구의 정면도;

도 15는 CCD 홀더를 지지하는 수평 이동 프레임 및 수직 이동 프레임과, 관련 구성요소의 전방 사시도;

도 16은 도 15에 도시된 수평 이동 프레임, 수직 이동 프레임 및 관련 구성요소의 정면도;

도 17은 도 15 및 도 16에 도시된 수평 이동 프레임, 수직 이동 프레임 및 관련 구성요소의 배면도;

도 18은 도 16에 도시된 D1-D1 라인을 따라서 도시한 CCD 홀더, 수평 이동 프레임, 수직 이동 프레임 및 다른 구성요소의 단면도;

도 19는 수평 구동 레버의 작동에 의한 수평 방향으로의 상흔들림 보정 작용을 나타내는, 도 15 내지 도 18에 도시된 구성요소와 다른 관련 구성요소의 정면도;

도 20은 CCD 홀더, 수평 이동 프레임 및 수직 이동 프레임의 수직 방향 이동과 수평 구동 레버 사이의 관계를 설명하기 위한 도 19에 도시된 구성요소의 정면도;

도 21은 촬영 광축 방향에 대한 CCD 홀더와 그 구동 장치 사이의 위치 관계를 나타내는, 일부 단면으로 도시된 측면도;

도 22는 y-축 방향 구동 기구(제2 스테핑 모터와 수직 안내 축을 포함)와 CCD 사이의 전후 위치 관계를 나타내는 측면도;

도 23은 제 2 스테핑 모터와 수직 안내 축 사이의 전후 위치 관계가 도 22에 도시된 것과 반대인 변형 실시 형태의 측면도;

도 24는 CCD, 제 2 스테핑 모터 및 수직 안내 축의 전후 위치 관계를 나타내는 비교예의 측면도;

도 25는 CCD, 제 2 스테핑 모터 및 수직 안내 축의 전후 위치 관계를 나타내는 다른 비교예의 측면도;

도 26은 CCD, 제 2 스테핑 모터 및 수직 안내 축의 전후 위치 관계를 나타내는 다른 비교예의 측면도이다.

본 발명은 촬상 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 촬상 센서를 구동하여 손 흔들림(카메라 흔들림)과 같은 흔들림으로 인한 상흔들림을 보정하도록 상흔들 림 보정 작동을 실행하는 상흔들림 보정장치를 가진 촬상 장치에 관한 것이다.

손 흔들림과 같은 흔들림이 카메라 보디에 가해질 때 카메라 흔들림(상흔들림)을 보정하기 위한 상흔들림 보정 장치를 갖고 있는 카메라 등의 촬상 장치가 알려져 있다. 예를 들면, 촬상 매체로서 CCD나 CMOS 등의 촬상 센서를 이용하는 디지털 카메라에서는, 검출된 손 흔들림의 각속도 데이터에 근거하여 촬상 센서의 입사 광축과 직교하는 평면(촬상 센서의 촬상면과 평행한 방향)을 따라서 촬상 센서를 이동시키는 것에 의해 상흔들림 보정이 실행된다.

카메라 흔들림으로 야기되는 촬상 센서의 쓰러짐 등의 위치 오차는 화상 품질에 미치는 영향이 크기 때문에, 상흔들림을 보정하기 위해 촬상 센서가 구동시키는 경우에는 매우 높은 구동 정밀도가 요구된다. 촬상 센서의 구동 정밀도에 영향을 주는 주요 원인으로는 촬상 센서를 안내하는 가이드 축 부분에 존재하는 클리어런스 그리고 모터 등의 구동 장치로부터의 구동력을 전단하기 위한 구동력 전달 기구에서 발생하는 백래시를 들 수 있다.

본 발명은 저렴하고 또한 컴팩트하며 촬상 센서를 높은 정밀도로 구동하여 상흔들림 보정을 실행할 수 있는 상흔들림 보정 장치를 구비한 촬상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따라, 촬영 광학 시스템에 의해 피사체상이 결상되는 촬상면을 가지고 있는 촬상 센서; 촬상 센서의 촬상면과 평행한 방향으로 촬상 센서를 안내하 는 가이드 장치; 및 촬영 광학 시스템에 가해지는 흔들림의 방향과 크기를 검출하는 상흔들림 검출 센서의 출력에 근거하여 가이드 장치에 의해 안내되면서 촬상 센서를 구동하는 구동 장치를 포함하고 있는 촬상 장치가 제공된다. 가이드 장치와 구동 장치는 각각 촬영 광학 시스템의 광축 방향에 대하여 촬상 센서의 촬상면과 일치하는 상흔들림 보정 평면의 전방과 후방에 구비되어 있다.

바람직하게, 구동 장치는 광축 방향에 대하여 상흔들림 보정 평면의 전방에 구비되고, 가이드 장치는 광축 방향에 대하여 상흔들림 보정 평면의 후방에 구비되어 있다.

바람직하게, 가이드 장치와 구동 장치는 상흔들림 보정 평면을 따라 촬상 센서를 제 1 방향으로 직진 이동시키는 제 1 가이드 장치 및 제 1 구동 장치, 상흔들림 보정 평면을 따라 촬상 센서를 제 2 방향으로 직진 이동시키는 제 2 가이드 장치 및 제 2 구동 장치를 포함하고 있다.

바람직하게, 가이드 장치는 상흔들림 보정 평면과 평행한 방향으로 뻗어 구비되어 있고, 가이드 장치는 촬상 센서 지지 부재를 통하여 미끄럼이동 가능하게 끼워지는 직진 안내 축을 포함하고 있다.

바람직하게, 상기 구동 장치는 직진 안내 축과 실질적으로 평행하게 뻗은 회전축을 가지고 있는 모터, 및 촬상 센서 지지 부재에 직진 이동을 부여하기 위하여 모터의 회전축의 회전을 직진 안내 축과 평행한 방향으로 이동하는 직진 이동으로 변환하는 구동력 전달 장치를 포함하고 있다.

바람직하게, 모터는 스테핑 모터를 포함하고 있다.

바람직하게, 구동력 전달 장치는 모터의 회전축의 회전에 따라 직진 안내 축과 평행한 방향으로 이동되는 피구동 너트를 포함하고 있다.

바람직하게, 구동력 전달 장치는 피구동 너트에 의해 직진 안내 축과 평행한 방향으로 이동되는 직진 이동 부재, 및 촬영 광학 시스템의 광축과 평행한 회전 축선 주위로 회전가능한 선회 부재를 포함하고 있고, 이 선회 부재는 촬상 센서를 지지하는 촬상 센서 지지 부재를 직진 안내 축의 안내 방향을 따라 이동하도록 밀어낸다.

본 발명을 첨부된 도면을 참고하여 아래에서 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 줌렌즈 카메라에 내장되어 있는 줌렌즈(10)의 단면을 나타내고 있다. 줌렌즈(10)는 박스 형상의 하우징(11)과 이 하우징(11) 내측에 신축가능하게 지지된 신축가능한 배럴부(12)를 구비하고 있다. 하우징(11)의 바깥쪽은 카메라의 외측 구성요소로 덮혀 있지만, 이 외측 구성요소는 도면에 도시되어 있지 않다. 줌렌즈 배럴(10)의 촬영 광학 시스템은 물체측(도 1 및 도 2에 도시된 바로는 왼쪽)에서 차례로, 제 1 렌즈 그룹(13a), 셔터(13b), 조리개(13c), 제 2 렌즈 그룹(13d), 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD 이미지 센서(이하, CCD라 한다)(13g)를 포함하고 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, CCD(13g)는 화상 처리 회로를 갖춘 제어 회로(14a)와 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 카메라의 외측면에 설치된 LCD 모니터(14b)상에 전자 화상이 표시될 수 있고, 이 전자 화상 데이터는 메모리(14c)에 기록될 수 있다. 도 2에 도시된 줌렌즈(10)의 촬영 상태(촬영 대기 상태)에서는, 촬영 광학 시스템을 구성하는 모든 광학 요소가 동일한 촬 영 광축(Z1)상에 정렬되어 있다. 한편, 도 1에 도시된 줌렌즈(10)의 수납 상태(반경방향으로 퇴피된 상태)에서는, 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)가 촬영 광축(Z1)으로부터 멀어지게 이동하여 하우징(11) 내에서 반경방향 위쪽으로 퇴피이동하고, 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)의 이러한 반경방향 위쪽으로의 퇴피 이동의 결과로 생기는 스페이스 속으로 제 2 렌즈 그룹(13d)이 직진 후퇴하게 되고, 그 결과 줌렌즈의 수납 상태에서의 줌렌즈(10)의 길이가 단축된다. 광학 요소를 반경방향 위쪽으로 퇴피시키는 반경방향 퇴피 기구를 포함하는 줌렌즈(1O)의 전체 구조를 아래에서 설명한다. 아래의 설명에서는, 줌렌즈(10)를 탑재한 줌렌즈 카메라 보디의 전방에서 보았을 때 상기 카메라 보디의 수직 방향 및 수평 방향을 y-축 및 x-축으로 각각 정의한다.

하우징(11)은 중공의 박스 형상부(15)와 촬영 광축(Z1)을 둘러싸도록 상기 박스 형상부(15)의 전방 벽(15a)에 형성되어 있는 중공의 고정 링부(16)를 구비하고 있다. 고정 링부(16)의 중심으로서의 역할을 하는 회전 중심축(ZO)은 촬영 광축(Z1)과 평행하고 이 촬영 광축(Z1)보다 아래쪽으로 편심되어 위치되어 있다. 박스 형상부(15) 내측에는, 고정 링부(16)의 위쪽에 퇴피 스페이스(수납 스페이스)(SP)(도 1 및 도 2)가 형성되어 있다.

고정 링부(16)의 내주면측에는, 회전 중심축(ZO)과 평행한 회전축으로 회전가능하도록 줌 기어(17)(도 8, 도 10 및 도 11)가 지지되어 있다. 줌 기어(17)는 하우징(11)에 의해 지지된 줌 모터(MZ)(도 5, 도1O 및 도 11)에 의해 정방향 및 역방향으로 회전된다. 또한, 고정 링부(16)의 내주면에는, 암 헬리코이드(16a), 둘 레 방향 홈(16b) 및 복수의 직진 안내홈(16c)(도 8에는 이들 중의 하나만이 도시되어 있음)이 형성되어 있다. 둘레 방향 홈(16b)은 회전 중심축(ZO)을 중심으로 하는 환형상의 홈이고, 복수의 직진 안내홈(16c)은 회전 중심축(ZO)과 평행하다(도 3, 도 4 및 도 8 참고).

고정 링부(16)의 안쪽에는, 회전 중심축(ZO)을 중심으로 하여 회전가능하게 헬리코이드 링(18)이 지지되어 있다. 헬리코이드 링(18)은, 고정 링부(16)의 암 헬리코이드(16a)와 맞물리는 수 헬리코이드(18a)를 가지고 있어서 암 헬리코이드(16a)와 수 헬리코이드(18a)의 맞물림으로 인해 회전하면서 광축 방향으로 진퇴하는 것이 가능하다. 헬리코이드 링(18)은 또한 수 헬리코이드(18a)의 전방의 외주면상에 복수의 회전 안내 돌기(18b)(도 8에는 이들 중 단 2 개만 도시되어 있음)를 구비하고 있다. 헬리코이드 링(18)이 고정 링부(16)에 대하여 최전방 위치로 전진이동한 도 2 내지 도 4에 도시된 상태에서는, 암 헬리코이드(16a)와 수 헬리코이드(18a)가 서로로부터 맞물림해제되면서 복수의 회전 안내 돌기(18b)가 둘레 방향 홈(16b)에 미끄럼이동가능하게 끼워맞춤되어서 헬리코이드 링(18)은 광축 방향으로 더이상 이동하는 것이 방지되고 광축 방향으로 고정된 위치에서 회전만 가능하게 된다. 헬리코이드 링(18)은 또한 수 헬리코이드(18a)의 나사부 상에 줌 기어(17)와 맞물리는 환형의 스퍼 기어(18c)를 구비하고 있다. 이 스퍼 기어(18c)의 치형부는 촬영 광축(Z1)과 평행하게 정렬되어 있다. 줌 기어(17)는 축선 방향으로 길게 형성되어 있어서 도 1 및 도 10에 도시된 헬리코이드 링(18)의 수납 상태로부터 도 2 및 도 11에 도시된 헬리코이드 링(18)의 조출(전진 이동) 상태까지 헬리코이 드 링(18)의 전체 이동 범위에 걸쳐서 언제나 스퍼 기어(18c)와의 맞물림 상태를 유지한다. 헬리코이드 링(18)은 광축 방향으로 분할가능한 2 개의 링 부재를 조합시킴으로써 구성되어 있다. 도 10 및 도 11에서는, 헬리코이드 링(18)중 후방 링 부재만이 도시되어 있다.

헬리코이드 링(18)의 안쪽에는 직진 안내링(2O)이 지지되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 직진 안내링(20)은 그 후단부 근처에 직진 안내 돌기(20a)를 구비하고 있고, 이 직진 안내 돌기(20a)를 고정 링부(16)의 직진 안내홈(16c)에 미끄럼이동 가능하게 맞물리게 함으로써 회전 중심축(ZO)(및 촬영 광축(Z1))을 따라 직진 안내된다. 헬리코이드 링(18)의 내주면과 직진 안내링(20)의 외주면 사이에는 회전 안내부(21)가 설치되어 있다. 헬리코이드 링(18)은 직진 안내링(20)에 대하여 회전가능하고 또한 회전 안내부(21)를 통하여 광축 방향으로 직진 안내링(20)과 함께 이동가능하도록 직진 안내링(20)에 의해 지지되어 있다. 회전 안내부(21)는 축선 방향으로 상이한 위치에 형성된 복수의 둘레방향의 홈과, 대응하는 둘레방향의 홈에 각각 미끄럼이동 가능하게 맞물리는 반경방향의 돌기로 이루어져 있다(도 3 및 도 4 참고).

직진 안내링(20)은 그 내주면에 회전 중심축(ZO)(및 촬영 광축(Z1))과 평행하게 뻗어 있는 복수의 직진 안내홈(20b)(도 1 내지 도 4의 각각에는 이들 중 단 하나만 도시되어 있음)을 가지고 있다. 제 1 렌즈 그룹 직진 안내링(22)으로부터 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 있는 복수의 직진 안내 돌기(22a)(도 1 내지 도 4의 각각에는 이들 중 단 하나만 도시되어 있음)와, 제 2 렌즈 그룹 직진 안내링(23)으 로부터 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 있는 복수의 직진 안내 돌기(23a)(도 1 내지 도 4의 각각에는 이들 중 단 하나만 도시되어 있음)가 복수의 직진 안내홈(20b)에 각각 미끄럼이동 가능하게 맞물려 있다. 제 1 렌즈 그룹 직진 안내링(22)은 제 1 렌즈 그룹 직진 안내링(22)의 내주면에 형성된 복수의 직진 안내홈(22b)(도 2 및 도 3의 각각에는 이들 중 단 하나만 도시되어 있음)을 통하여 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)을 회전 중심축(Z0)(및 촬영 광축(Z1))과 평행한 방향으로 직진 안내한다. 제 2 렌즈 그룹 직진 안내링(23)은 복수의 직진 안내키(23b)(도 1 내지 도 4의 각각에는 이들 중 단 하나만 도시되어 있음)를 통하여 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)을 회전 중심축(Z0)(및 촬영 광축(Z1))과 평행한 방향으로 직진 안내한다. 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)은 포커싱 프레임(29)을 통하여 제 1 렌즈 그룹(13a)을 지지하고, 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)은 제 2 렌즈 그룹(13d)을 지지하고 있다.

직진 안내링(20)의 안쪽에는 회전 중심축(ZO)을 중심으로 회전가능하도록 캠 링(26)이 설치되어 있다. 이 캠 링(26)은 회전 안내부(27, 28)(도 4 참고)를 통하여 제 1 렌즈 그룹 직진 안내링(22)과 제 2 렌즈 그룹 직진 안내링(23)의 각각에 대해서는 회전가능하고 또한 광축 방향으로는 함께 이동가능하도록 제 1 렌즈 그룹 직진 안내링(22)과 제 2 렌즈 그룹 직진 안내링(23)에 의해 지지되어 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 안내부(27)는 캠 링(26)의 외주면에 형성되어 있는 불연속의 둘레방향의 홈(27a)(도 3에는 도시되어 있지 않음)과, 제 1 렌즈 그룹 직진 안내링(22)으로부터 반경방향 안쪽으로 돌출되어 상기 불연속의 둘레방향 의 홈(27a)에 미끄럼이동 가능하게 맞물리는 내측 플랜지(27b)로 구성되어 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 안내부(28)는 캠 링(26)의 내주면에 형성되어 있는 불연속의 둘레방향의 홈(28a)(도 3에는 도시되어 있지 않음)과, 제 2 렌즈 그룹 직진 안내링(23)으로부터 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 상기 불연속의 둘레방향의 홈(28a)에 미끄럼이동 가능하게 맞물리는 외측 플랜지(28b)로 구성되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 캠 링(26)은 반경방향 바깥쪽으로 돌출한 복수의 종동자 돌기(26a)(도 4에는 이들 중 단 하나만 도시되어 있음)를 가지고 있다. 이 복수의 종동자 돌기(26a)는 직진 안내링(20) 내에 형성된 복수의 종동자 가이드 슬롯(20c)(도 4에는 이들 중 단 하나만 도시되어 있음)을 관통하여 헬리코이드 링(18)의 내주면에 형성된 복수의 회전 전달홈(l8d)(도 4에는 이들 중 단 하나만 도시되어 있음)에 맞물려 있다. 각각의 회전 전달홈(18d)은 회전 중심축(ZO)(및 촬영 광축(Z1))과 평행하고, 종동자 돌기(26a)는 대응하는 회전 전달홈(18d)에 대하여 둘레 방향으로의 상대 이동이 방지되도록 대응하는 회전 전달홈(18d)에 미끄럼이동 가능하게 맞물려 있다. 따라서, 복수의 회전 전달홈(18d)과 복수의 종동자 돌기(26a)의 맞물림 관계에 의해 헬리코이드 링(18)의 회전이 캠 링(26)에 전달된다. 각각의 종동자 가이드 홈(20c)의 전개 형상이 도면에는 도시되어 있지 않지만, 각각의 종동자 가이드 홈(20c)은 회전 중심축(ZO)을 중심으로 하는 둘레 방향 홈 부분과, 암 헬리코이드(16a)에 평행한 경사진 리드 홈 부분을 포함하는 가이드 홈이다. 따라서, 헬리코이드 링(18)에 의해 캠 링(26)이 회전될 때, 각각의 종동 자 돌기(26a)가 대응하는 종동자 가이드 홈(20c)의 리드 홈 부분내에 맞물려 있는 경우에는 캠 링(26)이 회전하면서 회전 중심축(ZO)(및 촬영 광축(Z1))을 따라서 진퇴 이동하고, 각각의 종동자 돌기(26a)가 대응하는 종동자 가이드 홈(20c)의 둘레 방향 홈 부분내에 맞물려 있는 경우에는 캠 링(26)은 전방 또는 후방으로 이동하지 않고 광축 방향으로 고정된 위치에서 회전한다.

캠 링(26)은 캠 링(26)의 외주면과 내주면에 각각 복수의 외측 캠 홈(26b)(도 3에는 이들 중 단 하나만 도시되어 있음)과 복수의 내측 캠 홈(26c)(도 3 및 도 4에는 이들 중 단 하나만 도시되어 있음)을 가지고 있는 양면 캠 링이다. 복수의 외측 캠 홈(26b)은 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)으로부터 반경방향 안쪽으로 돌출되어 있는 복수의 캠종동자(24a)(도 3에는 이들 중 단 하나만 도시되어 있음)와 미끄럼이동 가능하게 각각 맞물리고, 복수의 내측 캠 홈(26c)은 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)으로부터 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 있는 캠종동자(25a)(도 3 및 도 4에는 이들 중 단 하나만 도시되어 있음)가 미끄럼이동 가능하게 맞물려 있다. 따라서, 캠 링(26)이 회전되면, 제 1 렌즈 그룹 직진 안내링(22)에 의해 광축 방향으로 직진 안내되는 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)은 복수의 외측 캠 홈(26b)의 형상에 따라 회전 중심축(ZO)(및 촬영 광축(Z1))을 따라서 소정의 이동궤적으로 진퇴 이동한다. 마찬가지로, 캠 링(26)이 회전되면, 제 2 렌즈 그룹 직진 안내링(23)에 의해 광축 방향으로 직진 안내되는 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)은 복수의 내측 캠 홈(26c)의 형상에 따라 회전 중심축(ZO)(및 촬영 광축(Z1))을 따라서 소정의 이동궤적으로 진퇴 이동한다.

제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)은 제 2 렌즈 그룹(13d)을 유지하는 원통형부(25b)(도 1 및 도 2 참고)를 구비하고 있고, 이 원통형부(25b)의 전방에 셔터(13b)와 조리개(13c)를 개폐 가능하게 지지하고 있다. 셔터(13b)와 조리개(13c)는 각각, 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)에 의해 지지되어 있는 셔터 액추에이터(MS)와 조리개 액추에이터(MA)(도 5 참고)에 의해 개폐될 수 있다.

제 1 렌즈 그룹(13a)을 유지하는 포커싱 프레임(29)은 회전 중심축(ZO)(및 촬영 광축(Z1))을 따라서 이동가능하도록 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)에 의해 지지되어 있다. 포커싱 모터(MF)(도 5 참고)에 의해 포커싱 프레임(29)이 전후로 이동될 수 있다.

줌 모터(MZ), 셔터 액추에이터(MS), 조리개 액추에이터(MA) 및 포커싱 모터(MF) 각각의 작동은 제어 회로(14a)에 의해 제어된다. 카메라의 메인 스위치(14d)(도 5 참고)가 ON 상태로 되면, 줌 모터(MZ)가 구동되어 줌 렌즈(10)는 도 2에 도시된 촬영 상태로 된다. 메인 스위치(14d)가 OFF 상태로 되면, 줌 렌즈(10)는 촬영 상태에서 도 1에 도시된 수납 상태로 된다.

상기의 줌렌즈 배럴(10)의 동작은 다음과 같이 정리된다. 도 1에 도시된 줌 렌즈(10)의 수납 상태에서 메인 스위치(14d)가 ON 상태로 되면, 줌 기어(17)는 렌즈 배럴 전진 방향으로 회전하도록 구동된다. 따라서, 헬리코이드 링(18)이 회전하면서 광축 방향 전방으로 이동하고, 동시에, 직진 안내링(20)도 헬리코이드 링(18)과 함께 광축 방향 전방으로 직진 이동한다. 또한, 헬리코이드 링(18)이 회전하면 캠 링(26)이 직진 안내링(20)에 대하여 회전하면서 광축 방향 전방으로 이동 하게 된다. 제 1 렌즈 그룹 직진 안내링(22)과 제 2 렌즈 그룹 직진 안내링(23)은 캠 링(26)과 함께 광축 방향 전방으로 직진 이동한다. 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)과 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)은 각각, 캠 링(26)에 대하여 광축 방향으로 소정의 이동궤적으로 이동한다. 따라서, 줌 렌즈(10)가 수납 상태로부터 조출될 때에 제 1 렌즈 그룹(13a)의 광축 방향의 이동량은 고정 링부(16)에 대한 캠 링(26)의 상대 이동량과 캠 링(26)에 대한 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)의 상대 이동량(캠 홈(26b)에 의한 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)의 진퇴 이동량)을 합산함으로써 결정된다. 또한, 줌 렌즈(10)가 수납 상태로부터 조출될 때에 제 2 렌즈 그룹(13d)의 광축 방향의 이동량은 고정 링부(16)에 대한 캠 링(26)의 상대 이동량과 캠 링(26)에 대한 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)의 상대 이동량(캠 홈(26c)에 의한 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)의 진퇴 이동량)을 합산함으로써 결정된다.

도 6은 헬리코이드 링(18)과 캠 링(26)의 이동 궤적 그리고 캠 링(26)에 대한 제 1 렌즈 그룹(13a)과 제 2 렌즈 그룹(13d)의 이동 궤적(캠 홈(26b, 26c)의 궤적)을 나타내고 있다. 수직축은 줌 렌즈(10)의 수납 상태로부터 텔레단까지의 렌즈 배럴의 회전량(각도 위치)을 나타내고, 수평축은 렌즈 배럴의 광축 방향으로의 이동량을 나타내고 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 수납 위치(도 1)로부터 와이드단(wide-angle extremity; 즉, 광각단)(도 2에 촬영 광축(Z1)으로부터 줌 렌즈(10)의 상반부로 도시되어 있음)까지의 줌 렌즈(10)의 조출 범위의 거의 중간지점에 위치되어 있는 회전각(θ1)까지는 헬리코이드 링(18)이 회전하면서 광축 방향 전방으로 이동되는 반면에, 상기 회전각(θ1)으로부터 텔레단(telephoto extremity; 즉, 망원단)(도 4에 촬영 광축(Z1)으로부터 줌 렌즈(10)의 하반부로 도시되어 있음)까지의 줌 렌즈(10)의 조출 범위에서는 헬리코이드 링(18)이 상기한 바와 같이 광축 방향으로 고정된 위치에서 회전한다. 한편, 캠 링(26)은, 수납 위치에서 와이드단까지의 줌 렌즈(10)의 조출 범위에서 줌 렌즈(10)의 와이드단 바로 후방에 위치되어 있는 회전각(θ2)까지는 회전하면서 광축 방향 전방으로 이동되는 반면에, 상기 회전각(θ2)으로부터 텔레단까지의 줌 렌즈(10)의 조출 범위에서는, 헬리코이드 링(18)과 마찬가지로, 캠 링(26)이 상기한 바와 같이 광축 방향으로 고정된 위치에서 회전한다. 와이드단으로부터 텔레단까지의 줌작동 범위에서는, 제 1 렌즈 그룹(13a)의 광축 방향의 이동량은 광축 방향으로 고정된 위치에서 회전하는 캠 링(26)에 대한 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)의 상대 이동량(캠 홈(26b)에 의한 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)의 진퇴 이동량)에 의해 결정되고, 제 2 렌즈 그룹(13d)의 광축 방향의 이동량은, 광축 방향으로 고정된 위치에서 회전하는 캠 링(26)에 대한 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)의 상대 이동량(캠 홈(26c)에 의한 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)의 진퇴 이동량)에 의해 결정된다. 줌 렌즈(10)의 초점 거리는 제 1 렌즈 그룹(13a)과 제 2 렌즈 그룹(13d) 사이의 광축 방향으로의 상대 이동에 의해 변경된다. 도 7은 헬리코이드 링(18) 및 캠 링(26)의 이동량과 캠 홈(26b)에 의한 제 1 렌즈 그룹(13a)의 이동량을 조합하여 얻은 제 1 렌즈 그룹(13a)의 실제 이동 궤적과, 헬리코이드 링(18) 및 캠 링(26)의 이동량과 캠 홈(26c)에 의한 제 2 렌즈 그룹(13d)의 이동량을 조합하여 얻은 제 2 렌즈 그룹(13d)의 실제의 이동 궤적을 나타내고 있다.

와이드단으로부터 텔레단까지의 줌작동 범위에서는, 포커싱 모터(MF)에 의해 제 1 렌즈 그룹(13a)을 다른 광학 요소와 독립적으로 광축 방향으로 이동시킴으로써 포커싱 작동이 수행된다.

제 1 렌즈 그룹(13a)과 제 2 렌즈 그룹(13d)의 작동은 위에서 기술하였다. 본 실시예의 줌 렌즈(10)에서는, 제 3 렌즈 그룹(13e)으로부터 CCD(13g)까지의 줌 렌즈(10)의 광학 요소가 촬영 광축(Z1)상의 촬영 위치로부터 이 촬영 위치보다 위쪽에 위치된 광축외 퇴피 위치(반경방향 퇴피 위치)(Z2)로 퇴피 이동될 수 있다. 또한, 이 제 3 렌즈 그룹(13e)으로부터 CCD(13g)까지의 광학 요소를 촬영 광축(Z1)과 직교하는 평면 상에서 이동시킴으로써, 상흔들림 보정을 할 수 있다. 이하에서는 반경방향 퇴피 기구와 상흔들림 보정 기구를 설명한다.

도 8 및 도 18에 도시된 바와 같이, 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)는 CCD 홀더(30)에 의해 유지되어 유닛화되어 있다. CCD 홀더(30)는 홀더 본체(30a), 실링 부재(30b), 압력 플레이트(30c)를 갖추고 있다. 제 3 렌즈 그룹(13e)은 홀더 본체(30a)의 전방 단부 개구부에서 홀더 본체(30a)에 의해 유지되어 있다. 홀더 본체(30a)의 내측 표면에 형성된 플랜지와 실링 부재(30b)의 사이에 로-패스 필터(13f)가 유지되어 있고, 실링 부재(30b)와 압력 플레이트(30c)의 사이에 CCD(13g)가 유지되어 있다. 홀더 본체(30a)와 압력 플레이트(30c)는 CCD 홀더(30)의 중심축(줌 렌즈(10)의 촬영 상태에서의 촬영 광축(Z1))을 중심으로 하여 분리 배치된 3 개의 고정 스크루(30d)(도 17 및 도 18 참고)에 의해 서로 고정되어 있다. 3 개의 고정 스크루(30d)는 또한 화상 전송 플렉시블 PWB(31)의 한 단부를 압력 플레이트(30c)의 후방 표면에 고정하고 있어서, CCD(13g)의 지지 기판이 화상 전송 플렉시블 PWB(31)에 전기적으로 접속되어 있다.

화상 전송 플렉시블 PWB(31)은 CCD(13g)의 접속 단부로부터 하우징(1l) 안의 퇴피 스페이스(SP)로 뻗어 있다. 이 화상 전송 플렉시블 PWB(31)는 제 1 직선 형상부(31a), U자 형상부(31b), 제 2 직선 형상부(31c) 및 제 3 직선 형상부(31d)를 갖추고 있다(도 1 및 도 2 참고). 제 1 직선 형상부(31a)는 촬영 광축(Z1)과 대체로 직교하면서 위쪽으로 뻗어 있다. U자 형상부(31b)는 제 1 직선 형상부(31a)로부터 전방으로 만곡되어 있다. 제 2 직선 형상부(31c)는 U자 형상부(31b)로부터 아래쪽으로 뻗어 있다. 제 3 직선 형상부(31d)는 제 2 직선 형상부(31c)로부터 위쪽으로 되접혀있다. 제 3 직선 형상부(31d)는 하우징(11)의 전방 벽(15a)의 내측 표면을 따라서 고정되어 있다. (제 3 직선 형상부(31d)를 제외한)제 1 직선 형상부(31a), U자 형상부(31b) 및 제 2 직선 형상부(31c)가 CCD 홀더(30)의 이동에 따라서 자유롭게 탄성적으로 변형가능한 변형부로서 기능한다.

CCD 홀더(30)는 이 CCD 홀더(3O)의 중심축(줌 렌즈(10)의 촬영 대기 상태에서의 촬영 광축(Z1))을 중심으로 하여 분리 배치된 3 개의 조정 스크루(33)(도 17 및 도 18 참고)를 통하여 수평 이동 프레임(32)에 의해 지지된다. CCD 홀더(30)와 수평 이동 프레임(32)의 사이에는 3 개의 압축 코일 스프링(34)이 설치되어 있다. 3 개의 조정 스크루(33)의 샤프트부는 각각, 3 개의 압축 코일 스프링(34) 속으로 삽입되어 있다. 조정 스크루(33)의 조임량을 변화시키면, 각각의 압축 코일 스프링(34)의 압축량이 변화한다. 조정 스크루(33)와 압축 코일 스프링(34)은 제 3 렌 즈 그룹(13e)의 광축 둘레로 3 개의 상이한 위치에 설치되어 있기 때문에, 3 개의 조정 스크루(33)의 조임량을 변화시키는 것에 의해 수평 이동 프레임(32)에 대한 CCD 홀더(30)의 경사 조정, 즉 촬영 광축(Z1)에 대한 제 3 렌즈 그룹(13e)의 광축의 경사 조정을 할 수 있다.

도 15에 도시된 바와 같이, 수평 이동 프레임(32)은 x-축 방향으로 뻗어 있는 수평 안내 축(35)을 통하여, 수직 이동 프레임(36)에 대하여 이동 가능하게 지지되어 있다. 상세하게는, 수평 이동 프레임(32)은 CCD 홀더(30)를 둘러싸는 직사각형의 프레임부(32a)와, 이 프레임부(32a)로부터 수평으로 뻗어 있는 암부(32b)를 가지고 있다. 이 프레임부(32a)의 상부 표면에는 스프링 지지 돌기(32c)가 형성되어 있고, 암부(32b)의 한 단부에는 경사면(32d)과 위치 규제면(32e)이 형성되어 있다. 이 위치 규제면(32e)은 y-축과 평행한 평면이다. 한편, 수직 이동 프레임(36)은 한 쌍의 이동 규제 프레임(36a, 36b), 스프링 지지부(36c), 상부 베어링부(36d) 및 하부 베어링부(36e)를 갖추고 있다. 한 쌍의 이동 규제 프레임(36a, 36b)은 x-축 방향으로 이격되어 설치되어 있다. 스프링 지지부(36c)는 한 쌍의 이동 규제 프레임(36a, 36b) 사이에 위치되어 있다. 상부 베어링부(36d)는 x-축 방향으로 스프링 지지부(36c)로부터 뻗어 있는 직선상에 위치되어 있다. 하부 베어링부(36e)는 상부 베어링부(36d)의 하부에 위치되어 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 이동 규제 프레임(36a, 36b) 사이의 스페이스에 프레임부(32a)를 위치시키고, 이동 규제 프레임(36b)과 상부 베어링부(36d) 사이에 암부(32b)의 경사 면(32d)과 위치 규제면(32e)을 위치시킨 상태에서, 수평 이동 프레임(32)이 수직 이동 프레임(36)에 의해 지지된다.

수평 안내 축(35)의 한 단부는 수직 이동 프레임(30)의 이동 규제 프레임(36a)에 고정되어 있고, 수평 안내 축(35)의 다른 단부는 수직 이동 프레임(30)의 상부 베어링부(36d)에 고정되어 있다. 이동 규제 프레임(36b)과 스프링 지지부(36c)에는, 수평 안내 축(35)이 이동 규제 프레임(36b)과 스프링 지지부(36c)를 통과하는 것을 허용하기 위해 2 개의 관통 구멍이 서로 수평으로 정렬되도록 각각 형성되어 있다. 수평 이동 프레임(32)의 암부(32b)와 스프링 지지 돌기(32c)에는, 수평 안내 축(35)이 삽입되는 수평 관통 구멍(32x1, 32x2)(도 16 참고)이 각각 형성되어 있다. 수평 이동 프레임(32)의 수평 관통 구멍(32x1, 32x2)과, 이동 규제 프레임(36b)과 스프링 지지부(36c)에 각각 형성되어 있는 상기한 2 개의 관통 구멍은 서로 수평방향으로 정렬되어 있다. 수평 안내 축(35)이 수평 관통 구멍(32x1, 32x2)에 미끄럼이동 가능하게 끼워맞춤되어 있기 때문에, 수평 이동 프레임(32)은 수직 이동 프레임(36)에 대하여 x-축 방향으로 이동가능하도록 수직 이동 프레임(36)에 의해 지지되어 있다. 스프링 지지 돌기(32c)와 스프링 지지부(36c) 사이에는 수평 안내 축(35) 상에 수평 이동 프레임 가압 스프링(37)이 설치되어 있다. 수평 이동 프레임 가압 스프링(37)은 압축 코일 스프링이고, 스프링 지지 돌기(32c)를 이동 규제 프레임(36a)에 접근시키는 방향(도 16에서 보았을 때 왼쪽)으로 수평 이동 프레임(32)을 가압한다.

수직 이동 프레임(36)의 상부 베어링부(36d)와 하부 베어링부(36e)에는 또한, 촬영 광축(Z1)과 직교하는 y-축 방향을 따르는 직선으로 뻗어 있는 수직 관통 구멍(36y1, 36y2)(도 15 참고)이 형성되어 있다. 수직 관통 구멍(36y1)과 수직 관통 구멍(36y2)은 수직으로 정렬되어 있고, 수직 안내 축(38)(도 8 및 도 9 참고)이 수직 관통 구멍(36y1)과 수직 관통 구멍(36y2)을 통과한다. 수직 안내 축(38)의 양단부는 하우징(11)에 고정되어 있고, 따라서, 수직 이동 프레임(36)은 수직 안내 축(38)을 따라서 카메라 안을 y-축 방향으로 이동할 수 있다. 보다 상세하게는, 수직 이동 프레임(36)이 도 1에 도시된 퇴피 위치와 도 2에 도시된 촬영 위치 사이에서 이동할 수 있다. 수직 이동 프레임(36)이 도 2에 도시된 바와 같이 촬영 위치에 있는 경우, CCD 홀더(30) 안의 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)의 중심이 촬영 광축(Z1) 상에 위치되어 있다. 수직 이동 프레임(36)이 도 1에 도시된 바와 같이 반경방향으로 퇴피된 위치에 있는 경우, 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)의 중심이 고정 링부(16)보다 위쪽의 광축외 퇴피 위치(Z2)에 위치되어 있다.

수직 이동 프레임(36)은, 수직 관통 구멍(36y1)으로부터 멀어지는 방향으로 수직 이동 프레임(36)의 한 쪽면으로부터 수평으로 돌출되어 있는 스프링 걸림부( 36f)를 구비하고 있고, 이 스프링 걸림부(36f)와 하우징(11) 내에 고정된 스프링 걸림부(11a)(도 8 참고)의 사이에는 수직 이동 프레임 가압 스프링(39)이 설치되어 있다. 이 수직 이동 프레임 가압 스프링(39)은 인장 코일 스프링이고, 수직 이동 프레임(36)을 아래쪽으로(즉, 도 2에 도시된 촬영 위치쪽으로) 가압한다.

상기한 바와 같이, CCD 홀더(30)를 유지하는 수평 이동 프레임(32)은 수직 이동 프레임(36)에 대하여 x-축 방향으로 이동가능하도록 수직 이동 프레임(36)에 의해 지지되어 있고, 수직 이동 프레임(36)은 하우징(11)에 대하여 y-축 방향으로 이동가능하도록 수직 안내 축(38)을 통하여 하우징(11)에 의해 지지되어 있다. 이 CCD 홀더(30)를 x-축 방향 및 y-축 방향으로 이동시킴으로써 상흔들림이 보정될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 줌렌즈(10)에는 CCD 홀더(30)의 상기와 같은 이동을 수행하는 구동 장치가 구비된다. 이 구동 장치는 이하에서 설명한다.

이 구동 장치는 수평 구동 레버(40)를 구비하고 있다. 도 9 및 도 19에 도시된 바와 같이, 수평 구동 레버(40)는 그 하단부가 하우징(11)에 구비된 레버 피벗축(42)에 피벗식으로 지지되어 촬영 광축(Z1)과 평행하게 고정된다. 수평 구동 레버(40)의 상단부에는 힘작용 단부(40a)가 구비되어 있다. 수평 구동 레버(40)는 이 힘작용 단부(40a)의 근처에 광축 방향 후방으로 돌출된 작동 핀(40b)과 광축 방향 전방으로 돌출된 스프링 걸림부(4Oc)를 가지고 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 수평 구동 레버(40)의 힘작용 단부(40a)는 이동 부재(43)의 러그(43b)에 맞닿아 있다. 이동 부재(43)는 한 쌍의 평행한 가이드 바(44:44a 및 44b)에 의해 x-축 방향으로 미끄럼이동 가능하게 지지되어 있고, 피구동 너트 부재(45)는 이동 부재(43)에 대하여 맞닿아 있다. 이 피구동 너트 부재(45)는 가이드 바(44b)에 미끄럼이동 가능하게 끼워맞춤되어 있는 회전 규제홈(45a)과 암 나사 구멍(45b)을 가지고 있다. 이 암 나사 구멍(45b)에 제 1 스테핑 모터(46)의 구동 샤프트(이송 스크루)(46a)가 나사결합되어 있다. 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 피구동 너트 부재(45)는 이동 부재(43)의 좌측으로부터 맞닿아 있다. 수평 구동 레버(40)의 스프링 걸림부(40c)에는 인장 코일 스프링(47)의 한 단부가 걸어맞춤되어 있고, 이 인장 코일 스프링(47)의 다른 단부는 하우징(11)의 내측 표면으로부터 돌출되어 있는 스프링 걸림부(11b)(도 12 참고)에 걸어맞춤되어 있다. 인장 코일 스프링(47)은 이동 부재(43)를 피구동 너트 부재(45)에 맞닿게 하는 방향, 즉 도 13, 도 14 및 도 19에서 보았을 때 반시계 방향으로 수평 구동 레버(40)를 가압하고 있다. 이러한 구조로 인해, 제 1 스테핑 모터(46)을 구동시키면 피구동 너트 부재(45)가 한 쌍의 가이드 바(44)를 따라서 이동하게 되고, 동시에 이동 부재(43)가 피구동 너트 부재(45) 함께 이동하게 되어, 결과적으로 수평 구동 레버(40)가 레버 피벗축(42) 둘레로 요동하게 된다. 구체적으로는, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 오른쪽 방향으로 피구동 너트 부재(45)를 이동시키면, 피구동 너트 부재(45)가 인장 코일 스프링(47)의 가압력에 대항하면서 동일한 방향으로 이동 부재(43)를 가압하게 되고, 결과적으로 수평 구동 레버(40)가 도 13 및 도 14에서 보았을 때 시계 방향으로 회전하게 된다. 역으로, 도 13 및 도 14에서 보았을 때 왼쪽 방향으로 피구동 너트 부재(45)를 이동시키면, 인장 코일 스프링(47)의 가압력에 의해 이동 부재(43)가 피구동 너트 부재(45)의 왼쪽 방향의 이동에 추종하여 동일한 방향으로 이동하게 되고, 결과적으로 수평 구동 레버(40)가 도 13 및 도 14에서 보았을 때 반시계 방향으로 회전하게 된다.

도 19에 도시된 바와 같이, 수평 구동 레버(40)의 작동 핀(40b)은 수평 이동 프레임(32)의 암부(32b)의 단부에 설치되어 있는 위치 규제면(32e)에 맞닿아 있다. 수평 이동 프레임(32)이 수평 이동 프레임 가압 스프링(37)에 의해 도 19에서 보았을 때 왼쪽 방향으로 가압되기 때문에, 작동 핀(40b)은 위치 규제면(32e)과 접촉한 상태로 유지된다. 수평 구동 레버(40)가 요동하면, 작동 핀(40b)의 위치가 x-축 방향을 따라서 변위하기 때문에, 수평 안내 축(35)을 따라서 수평 이동 프레임(32)이 이동한다. 구체적으로는, 도 19에서 보았을 때 시계 방향으로 수평 구동 레버(40)를 회전시키면, 작동 핀(40b)이 위치 규제면(32e)을 가압하게 되고, 그 결과 수평 이동 프레임 가압 스프링(37)의 가압력에 대항하여 수평 이동 프레임(32)이 도 19에서 보았을 때 오른쪽 방향으로 이동하게 된다. 역으로, 도 19에서 보았을 때 반시계 방향으로 수평 구동 레버(40)를 회전시키면, 작동 핀(4Ob)이 위치 규제면(32e)으로부터 멀어지는 방향(도 19에서 보았을 때 왼쪽 방향)으로 이동하게 되고, 그 결과 수평 이동 프레임 가압 스프링(37)의 가압력에 의해 수평 이동 프레임(32)이 작동 핀(4Ob)의 왼쪽 방향의 이동을 추종하여 동일한 방향으로 이동하게 된다.

도 8 내지 도 11, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 제 2 스테핑 모터(공통 액추에이터)(70) 및 피구동 너트 부재(직진 가동 부재)(71)는 수직 안내 축(38)의 부근에 설치된다. 제 2 스테핑 모터에는 상기 수직 안내 축(38)과 평행하게 뻗어있고 피구동 너트 부재(71)가 나사식으로 결합되는 구동 샤프트(이송 스크루 샤프트)(70a)가 구비되어 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 피구동 너트 부재(71)에는 수직 안내 축(38)상에 미끄럼이동 가능하게 끼워지는 회전 규제홈(71a)과 구동 샤프트(70a)와 나사식으로 결합되는 암암나사 구멍(71b)을 가지고 있다. 제 2 스테핑 모터 액추(70)를 구동시킴으로써 구동 샤프트(70a)가 정방향 또는 역방향으로 회전하면, 수직 안내 축(38)을 따라서 피구동 너트 부재(71)가 y-축 방향으로 위쪽 또는 아래쪽으로 이동하게 된다. 도 10, 도 11, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 피구동 너트 부재(71)는 수직 이동 프레임(36)과 하부에서 맞닿아 있다. 이러한 구조로 인해, 제 2 스테핑 모터(70)를 구동시키면 피구동 너트 부재(71)가 수직 안내 축(38)을 따라서 이동하게 되고, 그 결과 이 수직 안내 축(38)을 따라서 수직 이동 프레임(36)이 이동하게 된다. 구체적으로는, 피구동 너트 부재(71)를 위쪽으로 구동하면, 이 피구동 너트 부재(71)가 수직 이동 프레임(36)의 하부 베어링부(36e)를 위쪽으로 가압하게 되어, 수직 이동 프레임 가압 스프링(39)의 가압력에 대항하여 수직 이동 프레임(36)이 윗쪽으로 이동한다. 역으로, 이 피구동 너트 부재(71)를 아래쪽으로 구동하면, 수직 이동 프레임 가압 스프링(39)의 가압력에 의해 수직 이동 프레임(36)이 피구동 너트 부재(71)와 함께 아래쪽으로 이동한다.

상술한 구조에 있어서, 제 1 스테핑 모터(46)를 정방향 또는 역방향으로 구동시키는 것에 의해 수평 이동 프레임(32)을 x-축 방향으로 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동시킬 수 있다. 또한, 제 2 스테핑 모터(70)를 정방향 또는 역방향으로 구동시키는 것에 의해 수직 이동 프레임(36)을 y-축 방향으로 위쪽 또는 아래쪽으로 이동시킬 수 있다.

CCD 홀더(30)는 수평 이동 프레임(32)에 의해 지지되어 있다. 이 수평 이동 프레임(32)은 암부(32b)로부터 아래쪽으로 뻗어서 암부(32b)의 일부분으로서 형성되어 있는 판형상부(32f)를 가지고 있다. 이 판형상부(32f)는 카메라의 정면에서 보았을 때 대체로 뒤집힌 L자 모양을 하고 있고, 판형상부(32f)의 하단부가 하부 베어링부(36e)의 근처에 이르도록 y-축 방향으로 길게 형성되어 있다. 또한, 수직 이동 프레임(36)은 하부 베어링부(36e)의 단부에 판형상부(36s)가 형성되어 있다. 도 8 내지 도 11, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 하우징(11) 내에는, 서로 이격되어 있는 발광부와 수광부를 각각 가지고 있는 2 개의 포토 센서(55, 56)가 설치되어 있다. 수평 이동 프레임(32)의 초기 위치는 판형상부(32f)가 포토 센서(55)의 발광부와 수광부 사이를 통과할 때 포토 센서(55)에 의해 검출될 수 있다. 이 판형상부(32f)와 포토 센서(55)는 포토 인터럽터를 구성한다. 마찬가지로, 수직 이동 프레임(36)의 초기 위치는 판형상부(36s)가 포토 센서(56)의 발광부와 수광부 사이를 통과할 때 포토 센서(56)에 의해 검출될 수 있다. 이 판형상부(36s)와 포토 센서(56)는 포토 인터럽터를 구성한다.

본 실시예의 줌렌즈 카메라는 촬영 광축(Z1)과 직교하는 평면내에서 서로 직교하는 2 개의 축(카메라의 수직축과 수평축) 둘레의 각속도를 검출하는 상흔들림 검출 센서(57)(도 5 참고)를 가지고 있다. 카메라 흔들림(진동)의 크기와 방향은 상흔들림 검출 센서(57)에 의해 검출된다. 제어 회로(l4a)는 상흔들림 검출 센서(57)에 의해 검출된 2 개의 축 방향에서의 카메라 흔들림의 각속도를 시간 적분 하여 이동 각도를 결정한다. 이어서, 제어 회로(l4a)는 상기 이동 각도로부터 초점 평면(CCD(13g)의 촬상면/수광면)상에서의 x-축 방향 및 y-축 방향의 상의 이동량을 연산한다. 제어 회로(l4a)는 또한 카메라 흔들림을 상쇄시키기 위해 각각의 축방향에 대한 수평 이동 프레임(32)과 수직 이동 프레임(36)의 구동량 및 구동 방향(제 1 스테핑 모터(46) 및 제 2 스테핑 모터(70)에 대한 구동 펄스)을 연산한다. 그리고, 상기 연산값에 따라서 제 1 스테핑 모터(46)와 제 2 스테핑 모터(70)가 구 동되고 그 작동이 제어된다. 이러한 방식으로, 수평 이동 프레임(32)과 수직 이동 프레임(36)의 각각은 촬영 광축(Z1)의 흔들림을 상쇄시키기 위해 연산된 방향으로 구동되고, 그 결과 초점 평면상의 화상이 일정하게 유지된다. 촬영 모드 선택 스위치(14e)(도 5 참고)를 ON 상태로 전환함으로써 카메라는 이러한 상흔들림 보정 모드로 들어갈 수 있다. 촬영 모드 선택 스위치(14e)가 OFF 상태에 있는 경우에는, 상흔들림 보정 기능이 정지되고 통상의 촬영 작동이 실행된다.

본 실시 형태의 줌렌즈 카메라는, 상술한 상흔들림 보정 기구의 일부를 이용하여 줌렌즈(10)가 촬영 상태로부터 수납될 때에 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)의 퇴피 스페이스(SP)로의 광축외 퇴피 위치(Z2)를 향한 퇴피 동작(반경방향 퇴피 동작)을 수행한다. 도 8 내지 도 11, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 제 2 스테핑 모터(70)는 하부에 모터 본체를 위치시키고, 이 모터 본체로부터 위쪽으로 뻗어 있는 구동 샤프트(70a)는 y-축 방향에 있어서 수직 이동 프레임(36)의 퇴피 이동량을 초과하는 길이를 갖고 있다. 이 구동 샤프트(70a)와 평행한 수직 안내 축(38)은 구동 샤프트(70a)보다 큰 길이를 갖고 있다. 이와 같이 구성으로 수직 이동 프레임(36)을 손 흔들림 보정을 실행하기 위해 필요한 수직 이동 프레임(36)의 소정의 이동 범위를 초과하여 y-축 방향으로 크게 이동시키는 것이 가능하다. 즉, 수직 이동 프레임(36)에 의해 지지되는 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)를 촬영 광축(Z1)상의 위치(도 11 및 도 14에 도시된 위치)로부터 광축외 퇴피 위치(Z2)(도 10 및 도 13에 도시된 위치)까지 이동시킬 수 있다.

제어 회로(14a)는 줌렌즈(10)의 상태에 상응하여 제 2 스테핑 모터(70)를 구동함으로써 수직 이동 프레임(36)의 위치를 제어한다. 먼저, 줌렌즈(10)가 촬영 상태(즉, 줌렌즈(10)가 와이드단과 텔레단의 사이에 설정될 때)에 있을 때에는, 피구동 너트 부재(71)가 구동 샤프트(70a)의 하단부 가까이에 위치되므로 수직 이동 프레임(36)(제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)와 함께)은 촬영 광축(Z1)에 위치된다. 이 촬영 상태에서는, 제 1 스테핑 모터(46)와 제 2 스테핑 모터(70)를 적절하게 x-축 방향 및 y-축 방향으로 구동함으로써 전술한 상흔들림 보정이 실행될 수 있다. 이 상흔들림 보정은 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)를 촬영 광축(Z1)에 유지하면서 실행된다. 즉, 상흔들림 보정 작동중에, 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)가 촬영 광축(Z1)을 초과하여 광축외 퇴피 위치(Z2)를 향하여 크게 이동되지 않는다.

줌렌즈(10)은 카메라의 메인 스위치(14d)(도 5 참조)가 ON 상태로 되면 도 2에 도시된 촬영 상태로 되고, 메인 스위치(14d)가 OFF 상태로 되면 도 1에 도시된 수납 상태가 된다. 메인 스위치(14d)가 OFF 되어 줌렌즈가 촬영 상태로부터 수납 상태로 될 때, 제어 회로(14a)가 줌 모터(MZ)를 구동함으로써 줌렌즈(10)의 수납 동작을 실행하는 동시에, 제 2 스테핑 모터(70)를 구동함으로써 피구동 너트 부재(71)를 구동 샤프트(70a)의 상단부 부근의 위치까지 위쪽으로 이동시킨다. 그러면, 피구동 너트 부재(70)가 수직 이동 프레임 가압 스프링(39)의 가압력에 대항하여 수직 이동 프레임(36)을 위쪽으로 밀어올려, 수직 이동 프레임(36)을 수직 안내 축(38)을 따라서 가이드 되면서 도 1에 도시한 바와 같이 광축외 퇴피 위치(Z2)로 이동시킨다. 그 결과, 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)가 촬영 광축(Z1)상의 위치로부터 광축외 퇴피 위치(Z2)를 향하여 반경방향으로 퇴피된다.

수직 이동 프레임(36)의 퇴피 작동, 즉 제 2 스테핑 모터(70)의 작동은 줌렌즈(10)가 완전히 수납 상태가 되기 전의 θ3(도 6 및 도 7에 도시)의 회전각에서 완료되도록 제어된다. 그리고, 이 θ3의 회전각으로부터 헬리코이드 링(18)과 캠 링(26)이 회전하면서 광축 방향 후방으로 더 이동한다. 다음에, 헬리코이드 링(18)과 캠 링(26)이 도 1에 도시된 각각의 수납 위치에 도달하면, 제 2 렌즈 그룹(13d)을 유지하는 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)의 원통형부(25b)는 줌렌즈(10)가 촬영 상태에 있을 때에 수직 이동 프레임(36)에 의해 앞서 점유되던 하우징(11)의 스페이스로 들어간다. 이러한 방식으로, 줌렌즈(10)의 수납 삽태에서 촬영 광학 시스템의 광축 방향의 두께가 감소될 수 있고, 줌렌즈(10)를 탑재하는 카메라의 두께를 감소시키는 것이 가능하다. 수직 이동 프레임(36)의 퇴피 동작을 개시하는 타이밍은 도 6 및 도 7에 도시된 와이드단과 θ3의 회전각 사이의 범위에서 임의로 결정될 수 있다. 본 발명에서는, 캠 링(26)이 정위치 회전 동작하는 상태와 캠 링(26)이 진퇴 이동하면서 회전하는 상태 사이에서 캠 링(26)이 작동 상태를 전환하는 θ2의 회전각 부근에서 제 2 스테핑 모터(70)에 의한 수직 이동 프레임(36)의 퇴피 작동이 개시되도록 제어된다.

줌렌즈(10)가 도 1에 도시된 수납 상태로부터 도 2에 도시된 촬영 상태로 전환될 때, 줌렌즈(10)의 작동은 전술한 줌렌즈(10)의 작동과 반대로 실행된다. 먼 저, 메인 스위치(14d)가 ON 상태로 되면 제어 회로(14a)는 줌 모터(MZ)를 구동함으로써 줌렌즈(10)의 조출 동작을 개시한다. 이 단계에서, 제 2 스테핑 모터(70)는 구동되지 않는다. 줌 모터(MZ)의 조출 동작은 제 2 렌즈 그룹(13d)을 지지하는 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)을 도 1에 도시된 최후방 위치로부터 전방으로 이동시킨다. 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)의 전방 이동은 퇴피 위치에 있는 수직 이동 프레임(36)의 하부 공간(및 촬영 광축(Z1) 위의 공간)을 개방된다. 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)이 y-축 방향으로 수직 이동 프레임(36)과 겹쳐지지 않는 위치까지의 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(25)의 전진 동작은, 렌즈 배럴(10)이 도 6 및 도 7에 도시된 θ3의 회전각이 되는 시점에서 완료된다. 이 시점으로부터 제어 회로(14a)가 제 2 스테핑 모터(70)를 구동시킴으로써 피구동 너트 부재(71)는 수직 안내 축(38)을 따라 안내되면서 구동 샤프트(70a)의 하단부 부근의 위치까지 이동된다. 동시에, 수직 이동 프레임 가압 스프링(39)의 가압력에 의해 수직 이동 프레임(36)은 피구동 너트 부재(71)를 추종하여 도 11 및 도 14에 도시되어 있는 촬영 광축(Z1)상의 위치까지 아래쪽으로 이동한다.

도 20에 도시된 바와 같이 수직 이동 프레임(36)이 광축외 퇴피 위치(Z2)쪽을 향해 위쪽으로 퇴피되면, 수평 이동 프레임(32)의 암부(32b)에 형성되어 있는 위치 규제면(32e)과 수평 구동 레버(40)에 설치된 작동 핀(40b)이 맞물림해제된다. 이와 같이 위치 규제면(32e)과 작동 핀(40b)이 맞물림해제되면, 수평 이동 프레임(32)은 수평 이동 프레임 가압 스프링(37)의 가압력에 의해 도 20에서 보았을 때 왼쪽으로 수평 이동 프레임(32)의 프레임부(32a)가 수직 이동 프레임(36)의 이동 규제 프레임(36a)에 맞닿는 지점까지 이동된다. 이 상태로부터, 수직 이동 프레임(36)이 촬영 광축(Z1)으로 아래쪽으로 이동되면, 도 20에 이점 쇄선으로 도시된 바와 같이 수평 이동 프레임(32)의 경사면(32d)이 작동 핀(40b)과 접촉하게 된다. 이 경사면(32d)은 수직 이동 프레임(36)의 하강 동작에 따라 작동 핀(40b)을 위치 규제면(32e)쪽으로 안내하도록 기울어져 있다. 따라서, 수직 이동 프레임(36)이 촬영 위치까지 하강되면, 도 19에 도시된 바와 같이 다시 한번 작동 핀(40b)이 위치 규제면(32e)과 맞물리고 수평 이동 프레임(32)의 프레임부(32a)는 이동 규제 프레임(36a)과 이동 규제 프레임(36b) 사이의 중립 위치로 돌아온다.

상술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시 형태의 줌렌즈(10)에서는, 줌렌즈(10)가 퇴피 위치로 수납될 때 제 2 스테핑 모터(70)의 구동력에 의해 수직 이동 프레임(36)이 촬영 광축(Z1)의 위치로부터 밀어올려지므로 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)로 이루어진 퇴피 광학 유닛이 광축외 퇴피 위치(Z2)(퇴피 스페이스(SP))로 이동한다. 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)가 광축외 퇴피 위치(Z2)로 퇴피한 후 도 1과 같이 제 2 렌즈 그룹(13d)이 촬영 광축(Z1) 위의 스페이스에 진입하는데, 이것에 의해 줌렌즈(10)의 두께를 촬영 광축(Z1) 방향에 있어서 감소시키는 것이 가능하며, 상흔들림 보정 장치를 포함하는 경우에도 카메라가 비촬영 상태일 때 줌렌즈(10)를 구비한 카메라를 컴팩트하게 할 수 있다.

도 21은, 촬영 광축(Z1)의 방향에서 상흔들림 보정 기구를 구성하는 구성요소의 전후 위치 관계를 나타내고 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, CCD 홀더(30) 를 x-축 방향으로 구동하는 구동원을 구성하는 제 1 스테핑 모터(46)와 CCD 홀더(30)를 y-축 방향으로 구동하는 구동원을 구성하는 제 2 스테핑 모터(70)는 CCD(13g)의 촬상면과 일치하는(즉, 촬상면과 동일한 평면을 공유하는) 평면(상흔들림 보정 평면, 이하 촬상 평면이라고 한다)(Pi)의 전방(즉, 피사체 측)에 배치되어 있다. 상세하게는, 제 1 스테핑 모터(46)의 구동 샤프트(46a)의 축선(Pf1)과 제 2 스테핑 모터(70)의 구동 샤프트(7Oa)의 축선(Pf2)은 각각 촬상 평면(Pi)과 평행한 방향으로 뻗어 있고, 각각의 구동 샤프트(46a, 70a)의 축선(Pf1, Pf2)은, 각각 촬영 광축(Z1)의 방향에서 촬상 평면(Pi)의 전방에 거리(Df1, Df2)를 두고 배치되고 있다. 더욱이, 제 1 및 제 2 스테핑 모터(46, 70)뿐만 아니라, 제 1 스테핑 모터(46)의 구동력을 수평 이동 프레임(32)에 전달하는 구동력 전달 기구를 구성하는 제 1 이동 부재(43), 수평 구동 레버(40) 및 피구동 너트 부재(45)가 또한 촬상 평면(Pi)의 전방(즉, 피사체 측)에 위치되어 있다. 제 2 스테핑 모터(70)의 구동력을 수직 이동 프레임(촬상 센서 지지 부재)(36)에 전달하는 피구동 너트 부재(71)는, 회전 규제홈(71a)을 갖고 있는 선단부 부근을 제외한 대부분이 촬영 광축(Z1)의 방향에서 촬상 평면(Pi)의 전방에 구비되어 있다.

한편, 도 21에 도시된 바와 같이, 수평 이동 프레임(32)을 x-축 방향으로 안내하는 수평 안내 축(35)과 수직 이동 프레임(36)을 y-축 방향으로 안내하는 수직 안내 축(38)은 각각, 촬상 평면(Pi)을 기준으로 하여 촬영 광축(Z1) 방향 후방(촬상면 후방)에 배치되어 있다. 상세하게는, 수평 안내 축(35)과 수직 안내 축(38)의 축선은 모두 촬상 평면(Pi)과 평행한 방향으로 뻗어 있고, 수평 안내 축(35)과 수직 안내 축(38)의 축선은 모두 촬상 평면(Pi)에 대하여 촬영 광축(Z1) 방향 후방으로 거리(Dr)에 배치된 평면(Pr)에 위치하고 있다. 본 실시 형태에서, 수평 안내 축(35)과 수직 안내 축(38)의 축선이 촬상 평면(Pi)으로부터 멀어져서 위치된 시프트 양은 동일하다. 도 21에서 수평 안내 축(35)은 스프링 걸음부(36f)의 안쪽에 위치하고 있어 볼 수 없지만, 수평 안내 축(35)의 축선은 평면(Pr)을 통과하고 있다. 전술한 바와 같이, 피구동 너트 부재(71)는 암나사 구멍(71b)을 포함한 대부분이 촬상 평면(Pi)에 대하여 촬영 광축(Z1) 방향 전방에 위치하고 있지만, 회전 규제홈(71a)과 수직 안내 축(38) 사이의 맞물림 관계로 인하여 회전 규제홈(71a)을 포함한 선단부가 촬상 평면(Pi)을 초과하여 광축 방향 후방으로 뻗어 있다.

이상과 같이 CCD 홀더(30)(제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g))를 촬영 광축(Z1)과 실질적으로 직교하는 평면에서 구동하여 카메라 흔들림 보정 작동(상흔들림 보정 작동) 및 광축외 퇴피 작동을 실행하는 장치에서, 제 1 및 제 2 스테핑 모터(46, 70)와 같은 구동 장치는 촬상 평면(Pi)을 기준으로 전방 영역(피사체 측)에 배치되고, 수평 안내 축(35)과 수직 안내 축(38)과 같은 가이드 기구는 촬상 평면(Pi)을 기준으로 후방 영역에 배치되어 있다. 이러한 배치에 따라, 카메라 흔들림 보정 작동시에 CCD 홀더(30)는 매우 정밀한 방식으로 구동될 수 있으며 이하에서 그 이유를 설명한다.

일반적으로, 가동 부재를 안내하는 가이드 장치에서는 원활하게 가동 부재를 이동시키기 위해 최소한의 클리어런스가 필요하다. 또, 모터 등의 구동 장치에도 동력 전달의 과정에서 백래시가 불가피하게 발생한다. 즉, 본 실시 형태에 있어서 수평 안내 축(35)과 수평 이동 프레임(32) 사이에 클리어런스가 존재하고, 수직 안내 축(38)과 수직 이동 프레임(36)(수직 관통 구멍(36y1, 36y2))의 사이에 클리어런스가 존재하며, 제 1 스테핑 모터(46)로부터 수평 이동 프레임(32)까지의 동력 전달 경로(수평 구동 레버(40), 제 1 이동 부재(43), 피구동 너트 부재(45)를 통해서)와 제 2 스테핑 모터(70)로부터 수직 이동 프레임(36)까지의 동력 전달 경로(피구동 너트 부재를 통해서)에도 백래시가 존재한다. 이와 같은 클리어런스나 백래시는 실제로 구동 정밀도에 부정적인 영향을 주지 않도록 설계 단계에서 결정된다. 그러나, 다양한 부품에서 발생하는 제조 오차를 고려하면 클리어런스나 백래시가 구동 정밀도에 미치는 영향을 최소화한 상흔들림 보정 기구를 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 본 실시 형태에서는 상흔들림 보정시에 구동되는 가동 부재가 CCD(13g)를 포함하고 있고, CCD(13g)의 촬상면의 쓰러짐이나 위치 어긋남이 화상 품질에 크게 영향을 주기 때문에, 촬상면의 쓰러짐이나 위치 어긋남을 확실하게 방지할 필요가 있다. 또, 상흔들림 보정 기구의 구동원으로서 제 1 및 제 2 스테핑 모터(46, 70)가 사용된다. 당해 기술분야에 알려진 바와 같이, 스테핑 모터는 펄스 입력에 상응하여 회전축을 계단식으로 회전되고, 그 회전 운동을 직진 운동으로 변환하는 구동력 전달 기구에 존재하는 백래시가 상흔들림 보정 작동에서의 고속 왕복 운동시 제어에서 시간 경과(지연)을 유발할 우려가 있기 때문에, 상흔들림 보정 기구의 정밀도를 높이고 스테핑 모터 구동시에 CCD 홀더(30)의 이동 추종성을 높일 필요가 있다.

그러나, 가동 부재를 구동하는 구동 장치에 있어서는 가동 부재가 더 멀리 이동하고 덜거덕거림(클리어런스 및 백래시)이 발생할수록 가동 부재의 구동 정밀도에 미치는 영향이 커지기 쉽다. 예를 들면 안내 축과 미끄럼이동 가능한 부재에서, 만약 미끄럼이동 가능한 부재가 안내 축의 한 지점에서 틸팅 오차를 갖는 경우에는 비록 틸팅의 정도가 동일하더라도 틸팅 중심으로부터 가까운 반경 위치에 있는 미끄럼이동 가능한 부재보다 틸팅 중심으로부터 먼 반경 위치에 있는 미끄럼이동 가능한 부재에서 이러한 틸팅을 원인으로 하는 위치 오차가 커진다. 또, 가동 부재로부터 가이드 장치 및/또는 구동 장치까지의 거리가 크면, 그 사이에 구비되는 중간 부재가 길어지기 때문에 이 중간 부재의 휘어짐이나 제조 오차로 인해 구동 정밀도에 부정적인 영향을 주게 된다. 또한, 중간 부재가 길수록 넓은 스페이스를 필요로 하기 때문에, 장치(즉, 줌렌즈(10))가 커지게 된다. 이러한 이유에서, 가동 부재의 가이드 장치 및 구동 장치는 가동 부재에 가능한 한 가까이 배치한 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 구동 장치를 구성하는 제 1 및 제 2 스테핑 모터(46, 70)가 촬상 평면(Pi)의 한쪽(전방)에 구비되어 있는 반면에, 가이드 장치를 구성하는 수평 안내 축(35)과 수직 안내 축(38)은 촬상 평면(Pi)의 다른쪽(후방)에 배치되어 있다. 그러므로, 구동 장치와 가이드 장치를 상흔들림 보정 작동시에 이동하는 대상(가동 부재)인 CCD(13g)의 촬상면 가까이에 위치시키는 것이 용이하다.

구체적으로 본 실시 형태에 대응하는 도 22와 그 비교예인 도 24 내지 도 26을 참조하여 설명한다. 도 22는 CCD(13g)에 대한 y-축 방향 부분의 상흔들림 보정 기구(y-축 방향 상흔들림 보정 기구)의 주요 구성을 나타내고 있다. 도 22에서는 피구동 너트 부재(71)는 명료함을 위해 생략되어 있고, 제 2 스테핑 모터(70)와 y-축 방향으로 가동 부재(CCD(13g))를 안내하기 위한 가이드 장치인 수직 안내 축(38)만을 나타내고 있다. 도 22에 도시된 바와 같이 촬상 평면(Pi)에 대하여 전후 위치에 제 2 스테핑 모터(70)(축선(Pf1))와 수직 안내 축(38)(평면(Pr))을 각각 배치함으로써, 제 2 스테핑 모터(70)와 수직 안내 축(38)을 각각 서로 간섭하는 일 없이 촬상 평면(Pi)에 가까이 구비할 수 있다.

비교예인 도 24와 도 25에서는, 제 2 스테핑 모터(170, 270)(구동 샤프트(170a, 270a))와 수직 안내 축(138, 238)이 각각의 CCD(113g, 213g)의 촬상 평면(Pi)의 후방에 위치되어 있다.

도 24의 구성에서는, 수직 안내 축(138)이 CCD(113g)(제 2 스테핑 모터(170)(물체측)에 구비된)의 제 2 스테핑 모터(170)의 다른쪽(후방측)에 배치되어 있기 때문에 수직 안내 축(138)은 촬상 평면(Pi)에 근접하여 위치될 수 없다. 그러므로, 수직 안내 축(138)과 수직 이동 프레임(촬상 센서 지지 부재)(136) 사이의 미끄럼이동 부분에서의 정밀도 오차가 CCD(113g)의 구동 정밀도에 대하여 큰 영향을 미치게 된다. 바꾸어 말하면, 수직 안내 축(138)과 수직 이동 프레임(136) 사이의 미끄럼이동 부분의 허용 클리어런스가 작기 때문에, 이동 부품(수직 안내 축(138) 및 수직 이동 프레임(136))에 요구되는 정밀도가 엄격하게 되어 제조 비용이 높아질 수 있다.

도 25의 구성에서는, 제 2 스테핑 모터(270)(구동 샤프트(270a))가 CCD(213g)(수직 안내 축(238)(물체측)에 구비된)의 수직 안내 축(238)의 다른쪽(후 방측)에 배치되어 있기 때문에 제 2 스테핑 모터(270)는 촬상 평면(Pi)에 근접하여 위치될 수 없다. 그러므로, 구동 샤프트(270a)의 회전 구동력을 CCD(213g)에 전달하는 구동력 전달 기구에 존재하는 백래시가 CCD(213g)의 구동 정밀도에 대하여 큰 영향을 미치기 쉽다. 바꾸어 말하면, 도 24에 도시된 구조와 마찬가지로, 이동 부품(수직 안내 축(238) 및 수직 이동 프레임(촬상 센서 지지 부재)(136))에 요구되는 정밀도가 엄격하게 되어 제조 비용이 높아질 수 있다.

다른 비교예인 도 26에서는, 제 2 스테핑 모터(370)(구동 샤프트(370a))와 수직 안내 축(338)이 모두 CCD(313g)의 촬상 평면(Pi)의 전방에 위치되어 있다. 도 26의 구성에서는 제 2 스테핑 모터(370)(구동 샤프트(370a))가 수직 안내 축(338)의 다른쪽(전방)에 배치되어 있기 때문에 제 2 스테핑 모터(370)는 촬상 평면(Pi)에 근접하여 위치될 수 없다. 그러므로, 도 25에 도시된 구조와 마찬가지로, 구동 샤프트(370a)의 회전 구동력을 CCD(313g)에 전달하는 기구에 존재하는 백래시가 CCD(313g)의 구동 정밀도에 부정적인 영향을 주기 쉽다. 또한, 도 26의 구조에 서 만약 제 2 스테핑 모터(370)와 수직 안내 축(338)의 위치를 교체하더라도, 수직 안내 축(338)의 부근에서 도 24의 구조에서와 동일한 문제가 발생한다(즉, 수직 안내 축(338)과 수직 이동 프레임(촬상 센서 지지 부재)(336) 사이의 미끄럼이동 부분에서의 정밀도 에러가 발생한다).

바꾸어 말하면, 도 24 내지 도 26에 도시된 비교예로부터 알 수 있는 바와 같이, 구동 장치(제 2 스테핑 모터(170, 270 또는 370))와 가이드 장치(수직 안내 축(138, 238 또는 338)이 모두 촬상 평면(Pi)의 전방 영역 또는 촬상 평면(Pi)의 후방 영역에 배치되는 구조에서는, 구동 장치와 가이드 장치의 어느 하나가 CCD(113g, 213g 또는 313g)의 촬상면으로부터 떨어져서 배치되기 때문에, 저비용으로 고정밀의 상흔들림 보정을 달성하는 것이 어렵다. 역으로, 도 22에 도시된 본 실시 형태의 구조에 의하면, 제 2 스테핑 모터(70)와 수직 안내 축(38)의 배치가 촬상 평면(Pi)의 전후에 배분(즉, 촬상 평면(Pi)의 한쪽에 위치되지 않음) 되어 있기 때문에 구동 장치와 가이드 장치가 CCD(113g) 촬상면의 위치 정밀도에 미치는 부정적인 영향이 최소화되고, 저비용으로 매우 정밀하게 상흔들림 보정을 할 수 있다.

CCD(13g)를 높은 정밀도로 구동하기 위하여, 도 23에 도시된 바와 같이 수직 안내 축(38)의 축선 및 제 2 스테핑 모터(7O)의 축선의 전후 위치(촬상 평면(Pi)에 대한)를 반대로 할 수 있다. 그러나, 본 실시 형태의 줌렌즈(10)에서의 스페이스 효율과 관련하여 도 22에 도시된 구조가 도 23의 구조보다 바람직하다. 도 22에 도시된 구조가 바람직한 이유는, 도 2에 도시된 바와 같이 촬영 상태에 있어 CCD 홀더(30)의 전방에 헬리코이드 링(18)과 캠 링(26)과 같은 회전 부재가 배치되어 이 전방 회전 부재와 상흔들림 보정 기구 사이의 간섭을 방지할 필요가 있기 때문이다. 또, 카메라의 배면(벽)이 CCD 홀더(30)의 후방에 가깝기 때문에, 카메라의 두께 방향(도 1 및 도 2의 좌우 방향(촬영 광축(Z1))으로 충분히 넓은 스페이스를 확보하는 것이 어렵다. 수직 안내 축(38)과 제 2 스테핑 모터(70)를 비교한 경우, 도 22에서 알 수 있는 바와 같이, 수직 안내 축(38)은 y-축 방향으로 길지만 그 지름은 작다(도 22의 좌우 방향의 폭은 작다). 역으로, 제 2 스테핑 모터(70)의 구 동 샤프트(70a)는 y-축 방향으로 짧지만, 제 2 스테핑 모터(70)의 모터 본체는 상대적으로 큰 지름을 갖는다(도 22의 좌우 방향의 폭은 상대적으로 크다). 따라서 헬리코이드 링(18) 및 캠 링(26)과 같은 회전 부재가 존재하는 촬상 평면(Pi)의 전방 영역에는, 수직 안내 축(38)보다도 y-축 방향의 전장이 짧은 제 2 스테핑 모터(70)를 배치하는 것이 바람직한데, 왜냐하면 헬리코이드 링(18) 및 캠 링(26)과 같은 회전 부재와 제 2 스테핑 모터(70) 사이에 간섭이 생기기 어렵기 때문이다. 또, 카메라의 두께 방향(촬영 광축(Z1))으로의 폭이 좁은 촬상 평면(Pi)의 후방 영역에 제 2 스테핑 모터(70)보다 작은 지름을 갖는 수직 안내 축(38)을 배치하는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 촬상 평면(Pi)의 후방에 수직 안내 축(38)을 설치하는 것이 카메라를 더 얇게(촬영 광축(Z1)) 방향으로) 구성할 수 있다. CCD(13g)의 후방 영역에는, 헬리코이드 링(18)이나 캠 링(26)이 진입하지 않는 스페이스가 있기 때문에(도 1 참조), 수직 안내 축(38)이 y-축 방향으로 길더라도 수직 안내 축(38)이 헬리코이드 링(18) 또는 캠 링(26)과 간섭하는 일 없이 CCD(13g) 후방에 용이하게 배치될 수 있다.

도 22에서는 촬상 평면(Pi)으로부터 전후 방향으로 축선(Pf2)과 평면(Pr)의 거리가 각각 동일한 거리로 도시되어 있지만, 실제로는 도 21에 도시된 바와 같이 촬상 평면(Pi)으로부터 수평 안내 축(35)과 수직 안내 축(38)까지의 후방 거리(Dr)와 촬상 평면(Pi)으로부터 제 1 및 제 2 스테핑 모터(46, 70)의 구동 샤프트(46a, 70a)의 축선까지의 전방 거리(Df1, Df2)는 다음과 같은 관계를 갖고 있다.

Df1 > Dr, 및

Df2 > Dr

바꾸어 말하면, CCD(13g)의 전후 방향(촬영 광축(Z1)의 방향)에서, 수평 안내 축(35)과 수직 안내 축(38)은 제 1 및 제 2 스테핑 모터(46, 70)보다 촬상 평면(Pi)에 가까이 위치되어 있다. 전술한 바와 같이, 촬영 광축(Z1) 방향으로 카메라의 두께를 감소시키는 것과 관련하여 특히 CCD(13g)의 배후 스페이스가 제약되기 때문에, 도 21에 도시된 바와 같이 수평 안내 축(35) 수직 안내 축(38)을 가능한 한 촬상 평면(Pi)에 가깝게 배치하는 것이 바람직하다.

이상에서는 y-축 방향 상흔들림 보정 기구를 구성하는 수직 안내 축(38)과 제 2 스테핑 모터(7O)의 특징에 관하여 설명했지만, 또한 x-축 방향 상흔들림 보정 기구를 구성하는 수평 안내 축(35)과 제 1 스테핑 모터(46)도 수직 안내 축(38)과 제 2 스테핑 모터(70)와 동일한 기술적인 원리에 근거하여 배치되어 있다. 즉, CCD(13g)의 촬상 평면(Pi)의 전후에 제 1 스테핑 모터(46)와 수평 안내 축(35)이 각각 배분(설치)되어 있으므로(도 21 참조), 촬영 광축(Z1) 방향으로 제 1 스테핑 모터(46)와 수평 안내 축(35)을 모두 CCD(13g)에 가까이 위치시키는 것이 가능하다. 따라서, 상흔들림 보정 기구의 제조 비용이 감소되고, CCD(13g)를 포함하는 CCD 홀더(30)가 x-축 방향으로 고정밀도로 구동될 수 있다.

도 23에 도시된 y-축 방향 상흔들림 보정 기구의 변형예와 마찬가지로, x-축 방향 상흔들림 보정 기구에 있어서도, 촬상 평면(Pi)의 전방에 수평 안내 축(35)을 설치하고 촬상 평면(Pi)의 후방에 제 1 스테핑 모터(46)를 설치하는 것이 가능하다. 그러나, x-축 방향 상흔들림 보정 기구에서는 도 13 및 도 14로부터 알 수 있 는 바와 같이, 줌렌즈(10)의 정면에서 보았을 때 헬리코이드 링(18)의 내주면 안에 수평 안내 축(35)의 일부가 위치되기 때문에, 수평 안내 축(35)과 헬리코이드 링(18) 사이의 간섭을 피하기 위하여 촬상 평면(Pi)의 전방 영역에 제 1스테핑 모터(46)를 설치하고 촬상 평면(Pi)의 후방 영역에 수평 안내 축(35)을 설치하는 것이 바람직하다. 제 1 스테핑 모터(46)는 수평 안내 축(35)보다도 x-축 방향으로의 전장이 짧기 때문에, 제 1 스테핑 모터(46)는 헬리코이드 링(18)과 간섭하는 일 없이 촬상 평면(Pi)의 전방 영역에 스페이스 효율 좋게 수용될 수 있다(도 13 및 도 14 참조).

도시한 실시 형태에 근거하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명이 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 실시 형태에서 줌렌즈(10)의 광축은 굴절하지 않는 촬영 광축(Z1)이지만, 본 발명은 촬영 광축이 하나 이상의 광축 위치에서 굴절되는 광학 시스템에도 적용될 수 있다. 또, 실시 형태에서는 상흔들림 보정시에 제 3 렌즈 그룹(13e), 로-패스 필터(13f) 및 CCD(13g)가 일체형 유닛으로 이동되지만, 본 발명은 상흔들림 보정시에 CCD(및 그 커버 글라스)만이 이동하는 형태로 하는 것도 가능하다.

상술한 본 발명의 특정 실시 형태에 변경이 있을 수 있으며, 이러한 변경도 본 발명의 사상과 범주에 포함된다. 실시 형태에 포함된 내용은 예시적인 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

본 발명에 의하면 저렴하고 컴팩트하며, 촬상 센서를 높은 정밀도로 구동하 여 상흔들림 보정을 실행할 수 있는 상흔들림 보정장치를 가진 촬상 장치를 제공할 수 있다.

Claims (8)

1. 촬상 장치에 있어서,

   촬영 광학 시스템에 의해 피사체상이 결상되는 촬상면을 가지고 있는 촬상 센서(13g);

   상기 촬상 센서의 상기 촬상면과 평행한 방향으로 상기 촬상 센서를 안내하는 가이드 장치(35, 38); 및

   상기 촬영 광학 시스템에 가해지는 흔들림의 방향과 크기를 검출하는 상흔들림 검출 센서(57)의 출력에 근거하여 상기 가이드 장치에 의해 안내되면서 상기 촬상 센서를 구동하는 구동 장치를 포함하고 있고,

   상기 가이드 장치는 상흔들림 보정 평면과 평행한 방향으로 뻗어 구비되어 있고, 상기 가이드 장치는 촬상 센서 지지 부재를 통하여 미끄럼이동 가능하게 끼워지는 직진 안내 축을 포함하고,

   상기 구동 장치는 상기 직진 안내 축과 실질적으로 평행하게 뻗은 회전축(46a, 70a)을 가지고 있는 모터(46, 70)를 구비하고,

   상기 가이드 장치와 상기 구동 장치의 상기 회전축은 각각 상기 촬영 광학 시스템의 광축 방향에 대하여 상기 촬상 센서의 촬상면과 일치하는 상흔들림 보정 평면의 전방과 후방에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 장치의 상기 회전축은 상기 광축 방향에 대하여 상기 상흔들림 보정 평면의 전방에 구비되고, 상기 가이드 장치는 상기 광축 방향에 대하여 상기 상흔들림 보정 평면의 후방에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드 장치와 상기 구동 장치는 상기 상흔들림 보정 평면을 따라 상기 촬상 센서를 제 1 방향으로 직진 이동시키는 제 1 가이드 장 치 및 제 1 구동 장치, 상기 상흔들림 보정 평면을 따라 상기 촬상 센서를 제 2 방향으로 직진 이동시키는 제 2 가이드 장치 및 제 2 구동 장치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 장치는,

   상기 촬상 센서 지지 부재에 직진 이동을 부여하기 위하여 상기 모터의 상기 회전축의 회전을 상기 직진 안내 축과 평행한 방향으로 이동하는 직진 이동으로 변환하는 구동력 전달 장치(40, 43, 45, 71)를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 모터는 스테핑 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 구동력 전달 장치는 상기 모터의 상기 회전축의 회전에 따라 상기 직진 안내 축과 평행한 방향으로 이동되는 피구동 너트(45, 71)를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 구동력 전달 장치는,

   상기 피구동 너트에 의해 상기 직진 안내 축과 평행한 방향으로 이동되는 직진 이동 부재(43); 및

   상기 촬영 광학 시스템의 상기 광축과 평행한 회전 축선(42) 주위로 회전가능한 선회 부재(40)를 더 포함하고 있고, 상기 선회 부재는 상기 촬상 센서를 지지하는 상기 촬상 센서 지지 부재(32)를 상기 직진 안내 축의 안내 방향을 따라 이동하도록 밀어내는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.

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