KR20040071626A - 렌즈 배럴의 캠 기구 - Google Patents
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Abstract
렌즈 배럴의 캠 기구는 제 1 링 부재 및 제 2 링 부재, 제 1 링 부재와 제 2 링 부재 중의 하나에 형성된 유사한 캠 다이아그램을 가진 캠 그루브, 그리고 제 1 링 부재와 제 2 링 부재 중의 다른 하나에 형성된 캠 종동자를 포함하고 있다. 2 개의 그루브/종동자 그룹은 원주 방향으로 상이한 위치에 위치하고 있다. 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 캠 그루브는 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 캠 그루브와 각각 교차한다. 이하 조건 중의 하나가 만족된다: (a) 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트 사이의 광축 방향으로의 거리는 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트 사이의 광축 방향으로의 거리와 상이하다, 그리고 (b) 2 개의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 전방 그루브/종동자 세트 사이의 원주 방향으로의 거리는 2 개의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 후방 그루브/종동자 세트 사이의 원주 방향으로의 거리와 상이하다.
Description
본 발명은 렌즈 배럴의 캠 기구에 관한 것으로서, 상기 렌즈 배럴의 캠 기구는 제 1 링 부재(예를 들면, 캠 링)와 렌즈 시스템의 일부분을 지지하는 제 2 링 부재(예를 들면, 렌즈 프레임)를 포함하고 있고, 제 1 링 부재는 제 2 링 부재를 렌즈 시스템의 광축을 따라서 직선으로 이동시키도록 회전된다.
종래의 줌 렌즈(줌 렌즈 배럴)에 있어서는, 줌 렌즈 시스템의 일부분을 지지하는 렌즈 지지 링이 회전하도록 구동되는 캠 링의 회전에 의해 광축을 따라서 직선으로 이동되는 경우가 종종 있다. 이 캠 링은 동일한 기준 캠 다이아그램을 가지도록 캠 링의 둘레면에 형성되어 있는 복수의 캠 그루브를 포함하고 있고, 광축을 따라서 직선으로 가이드되는 렌즈 지지 링은 캠 링의 복수의 캠 그루브에 각각맞물리는 대응하는 복수의 캠 종동자를 포함하고 있다. 통상적으로 동일한 기준 캠 다이아그램을 가진 복수의 캠 그루브와, 복수의 캠 종동자는 120도의 동일한 각도 간격으로 배치되어 있다.
그러나, 캠 링을 소형화하기 위해서 줌 렌즈의 캠 링의 직경을 실질적으로 감소시키면 캠 링의 인접하는 캠 그루브가 캠 링에서 서로 교차하도록 형성되고, 이러한 구성에 의하면 복수의 캠 그루브와 복수의 캠 종동자가 단순히 120도의 동일한 각도 간격으로 배치되는 경우 각각의 캠 종동자가 이와 대응하는 캠 그루브로부터 이탈될 수 있다.
부가적으로, 복수의 캠 그루브와 복수의 캠 종동자 사이의 관계는 초점맞춤 렌즈 그룹 또는 다른 광학 요소를 이동시키기 위한 이동 기구에 뿐만아니라 줌 렌즈 광학 시스템의 가변-배율 렌즈 그룹에도 적용될 가능성이 충분히 있다.
본 발명은, 제 1 링 부재와 렌즈 시스템의 일부분을 지지하는 제 2 링 부재를 포함하고 있고, 제 1 링 부재는 제 2 링 부재를 렌즈 시스템의 광축을 따라서 이동시키도록 회전되고, 캠 링의 인접한 캠 그루브가 서로 교차하도록 형성되어 있더라도, 제 1 링 부재와 제 2 링 부재 중의 하나에 형성되어 있는 복수의 캠 종동자가 제 1 링 부재와 제 2 링 부재 중의 다른 하나에 형성되어 있는 동일한 기준 캠 다이아그램을 가진, 대응하는 복수의 캠 그루브로부터 이탈되지 않는 렌즈 배럴의 캠 기구를 제공한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참고하여 아래에서 상세하게 기술된다.
도 1은 본 발명에 따른 줌 렌즈 배럴의 한 실시예에 제공된 줌 렌즈 시스템의 줌 렌즈 그룹의 기준 이동 경로를 나타내는 다이아그램이다.
도 2는 줌 렌즈 그룹과 렌즈 지지 프레임의 축방향 부분의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 줌 렌즈 배럴의 상기 실시예의 길이방향의 단면도로서, 수납된 상태에서 광축으로부터 줌 렌즈 배럴의 상반부를 도시하고 있다.
도 4는 도 3과 유사한 도면으로서, 광각단에서 광축으로부터 줌 렌즈 배럴의 상반부를 도시하고 있다.
도 5는 도 3과 유사한 도면으로서, 망원단에서 광축으로부터 줌 렌즈 배럴의 하반부를 도시하고 있다.
도 6은 도 3에 표시된 Ⅵ-Ⅵ 라인을 따라서 도시된 횡단면도이다.
도 7은 도 3에 표시된 Ⅶ-Ⅶ 라인을 따라서 도시된 횡단면도이다.
도 8은 도 3에 도시된 줌 렌즈 배럴의 일부분의 분해 사시도이다.
도 9는 도 3에 도시된 줌 렌즈 배럴의 일부분의 분해 사시도이다.
도 10은 도 3에 도시된 줌 렌즈 배럴의 일부분의 분해 사시도로서, 제 1 렌즈 그룹 이동 링 및 주변 요소를 도시하고 있다.
도 11은 도 3에 도시된 줌 렌즈 배럴의 일부분의 분해 사시도로서, 제 3 렌즈 그룹 이동 링 및 주변 요소를 도시하고 있다.
도 12는 도 3에 도시된 줌 렌즈 배럴의 일부분의 분해 사시도로서, 제 2 렌즈 그룹 이동 링 및 주변 요소를 도시하고 있다.
도 13은 도 3에 도시된 줌 렌즈 배럴의 일부분의 길이방향의 도면으로서, 제 2 렌즈 그룹 이동 링 및 주변 요소를 도시하고 있다.
도 14는 도 3에 도시된 줌 렌즈 배럴의 일부분의 분해 사시도로서, 뒷쪽에서 보았을 때의 고정 배럴, 이 고정 배럴에 의해서 지지된 펄스 모터 및 주변 요소를 도시하고 있다.
도 15는 도 3에 도시된 줌 렌즈 배럴의 일부분의 분해 사시도로서, 고정 배럴, 제 4 렌즈 그룹 및 주변 요소를 도시하고 있다.
도 16은 캠/헬리코이드 링의 전개도로서, 제 1 렌즈 그룹을 이동시키는 캠/헬리코이드 링의 제 1 캠 그루브 및 외측 링을 이동시키는 캠/헬리코이드 링의 제 3 캠 그루브를 도시하고 있다.
도 17은 제 1 렌즈 그룹 이동 링, 제 2 렌즈 그룹 이동 링 및 제 3 렌즈 그룹 이동 링의 전개도로서, 이들 3 개의 이동 링 사이에서의 기계적인 직진 가이드 링크장치를 도시하고 있다.
도 18은 도 17에 도시된 전개도의 일부분의 확대도이다.
도 19는 줌 렌즈 배럴의 캠 기구의 한 실시예를 도시하는 캠/헬리코이드 링의 전개도로서, 제 2 렌즈 그룹을 이동시키는 캠/헬리코이드 링의 제 2 캠 그루브의 형상 및 제 2 렌즈 그룹 이동 링의 대응하는 캠 종동자를 도시하고 있다.
도 20A는 캠/헬리코이드 링의 제 2 캠 그루브 및 이와 대응하는 제 2 렌즈 그룹 이동 링의 캠 종동자의 개략적인 전개도로서, 캠/헬리코이드 링의 원주방향으로 상이한 위치에 2 개의 그루브/종동자 그룹이 위치되어 있는 캠 기구의 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 20B는 도 20A와 유사한 도면으로서, 도 20A에 도시된 캠 기구의 실시예가 다른 상태에 있는 것을 도시하고 있다.
도 21A는 캠/헬리코이드 링의 제 2 캠 그루브 및 이와 대응하는 제 2 렌즈 그룹 이동 링의 캠 종동자의 개략적인 전개도로서, 캠/헬리코이드 링의 원주방향으로 상이한 위치에 2 개의 그루브/종동자 그룹이 위치되어 있는 캠 기구의 또 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 21B는 도 21A와 유사한 도면으로서, 도 21A에 도시된 캠 기구의 실시예가 다른 상태에 있는 것을 도시하고 있다.
도 22는 캠/헬리코이드 링의 제 2 캠 그루브 및 이와 대응하는 제 2 렌즈 그룹 이동 링의 캠 종동자의 개략적인 전개도로서, 캠/헬리코이드 링의 원주방향으로 상이한 위치에 3 개의 그루브/종동자 그룹이 위치되어 있는 캠 기구의 또 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 23은 도 22와 유사한 도면으로서, 캠/헬리코이드 링의 원주방향으로 상이한 위치에 3 개의 그루브/종동자 그룹이 위치되어 있는 캠 기구의 또 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 24는 도 22와 유사한 도면으로서, 캠/헬리코이드 링의 원주방향으로 상이한 위치에 3 개의 그루브/종동자 그룹이 위치되어 있는 캠 기구의 또 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 25A는 캠 그루브 및 이와 대응하는 캠 종동자의 개략적인 전개도로서, 본 발명에 따른 캠 기구의 것과 비교되는 캠 종동자의 배치 및 대응하는 캠 기구의 캠 종동자의 비교예를 도시하고 있다. 그리고
도 25B는 도 25A와 유사한 도면으로서, 도 25A에 도시된 비교예가 다른 상태에 있는 것을 도시하고 있다.
본 발명의 한 실시 형태에 따르면, 광축 둘레로 회전하도록 구동되는 제 1 링 부재; 광학 요소를 지지하며, 회전하지는 않고 광축을 따라서 직선으로 가이드되는 제 2 링 부재; 상기 제 1 링 부재와 상기 제 2 링 부재 중의 하나에 형성되어 있는 동일한 캠 다이아그램을 가진 복수의 캠 그루브; 및 상기 복수의 캠 그루브와 각각 맞물리도록 상기 제 1 링 부재와 상기 제 2 링 부재 중의 다른 하나에 형성된 복수의 캠 종동자를 포함하고 있는 렌즈 배럴의 캠 기구가 제공된다. 적어도 2 개의 그루브/종동자 그룹의 각각은 광축 방향으로 상이한 위치에 위치되어 있으며, 원주 방향으로 상이한 위치에 위치되어 있는 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트를 포함하고 있으며, 상기 전방 그루브/종동자 세트와 상기 후방 그루브/종동자 세트의 각각은 복수의 캠 그루브 중의 하나의 캠 그루브와 복수의 캠 종동자 중의 대응하는 하나의 캠 종동자를 포함하고 있다. 2 개의 그루브/종동자 그룹 중 하나의 캠 그루브는 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 캠 그루브와 각각 교차한다. 하기의 2 개의 조건 (a)와 (b): (a) 상기 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 상기 전방 그루브/종동자 세트와 상기 후방 그루브/종동자 세트 사이의 상기 광축 방향으로의 거리는 상기 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 상기 전방 그루브/종동자 세트와 상기 후방 그루브/종동자 세트 사이의 상기 광축 방향으로의 거리와 상이함; (b) 상기 2 개의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 상기 전방 그루브/종동자 세트 사이의 상기 원주 방향으로의 거리는 상기 2 개의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 상기 후방 그루브/종동자 세트 사이의 상기 원주 방향으로의 거리와 상이함; 중의 적어도 하나가 만족된다. "그루브/종동자 세트"(전방 그루브/종동자 세트 또는 후방 그루브/종동자 세트)라는 용어는 복수의 캠 그루브가 이 복수의 캠 그루브와 각각 맞물리는 복수의 캠 종동자와 일대일로 대응하는 것을 의미하며, 또한 캠 그루브의 폭과 깊이가 이와 대응하는 캠 종동자의 폭과 깊이와 각각 대응하는 것을 의미한다. 따라서, 각각의 캠 그루브(또는 각각의 캠 종동자)의 위치 및 형태의 구체적인 내용은 대응하는 캠 종동자(또는 상응하는 캠 그루브)의 위치 및 형태의 구체적인 내용과 논리적으로 상응한다.
이러한 캠 기구에 따르면, 각각의 캠 그루브가 다른 캠 그루브와 어떻게 교차하는지에 관계없이 각각의 캠 종동자는 대응하는 캠 그루브로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
본 발명은 원주 방향으로 상이한 위치에 2 개의 그루브/종동자 그룹이 있기만 하면 이론적으로 구현될 수 있지만, 광학 요소(예를 들면, 렌즈 그룹)를 유지하기 위해서 원주 방향으로 상이한 위치에 적어도 3 개의 그루브/종동자 그룹이 있는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 따르면, 하나의 그루브/종동자 그룹의 캠 그루브(전방 및 후방 캠 그루브)는 다른 하나의 그루브/종동자 그룹의 캠 그루브(전방 및 후방 캠 그루브)와 각각 교차하도록 될 수 있다.
A. 아래의 2 개의 조건 (c)와 (d): (c) 3 개의 그루브/종동자 그룹의 전방 그루브/종동자 세트는 원주 방향으로 불규칙한 간격으로 위치됨; (d) 3 개의 그루브/종동자 그룹의 후방 그루브/종동자 세트는 원주 방향으로 불규칙한 간격으로 위치됨; 중의 적어도 하나가 만족되는 것이 바람직하다.
B. 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트 사이의 광축 방향으로의 거리는 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트 사이의 광축 방향으로의 거리와 상이한 것이 바람직하다.
C. 전방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브와 후방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브가 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 적어도 하나에 대한 폭과 깊이 중의 적어도 하나에 있어서 상이하게 설정되는 것이 바람직하다.
D. 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 전방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브와 후방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브 사이의 폭 관계가 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 전방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브와 후방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브 사이의 폭 관계와 상이하게 되는 것이 바람직하다.
원주 방향으로 인접해 있는 복수의 캠 그루브 중의 2 개의 캠 그루브는 폭과 깊이 중의 적어도 하나에 있어서 상이하게 되는 것이 바람직하다.
복수의 캠 그루브의 수는 렌즈 배럴의 직경, 캠 그루브의 형태 및 다른 요인에 따라서 결정된다. 본 발명의 출원인의 회사에서 개발하고 있는 특수한 렌즈 배럴에 있어서는, 그루브/종동자 세트의 가장 실용적인 수(예를 들면, 전방 그루브/종동자 세트의 수와 후방 그루브/종동자 세트의 수의 합)는 6(즉, 3 개의 전방 그루브/종동자 세트가 원주 방향으로 상이한 위치에 배열되어 있는 것)이다.
광학 요소는 가변 배율 렌즈 그룹 또는 포커싱 렌즈 그룹과 같은 렌즈 그룹뿐만 아니라 촬상 장치(image pick-up device)와 같은 임의의 다른 광학 요소가 될 수 있다.
상기 렌즈 시스템은 줌 렌즈 광학 시스템이 될 수 있다.
제 1 링 부재가 제 2 링 부재와 동축상에 위치되도록 상기 제 2 링 부재에 끼워맞춤되는 것이 바람직하다.
복수의 캠 그루브가 제 1 링 부재의 내측 둘레면에 형성되어 있고, 복수의 캠 종동자가 제 2 링 부재의 외측 둘레면에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제 1 링 부재가 제 1 링 부재의 외측 둘레면에 형성된 다른 복수의 캠 그루브를 포함하는 것이 바람직하다.
제 1 링 부재가, 구동 피니언과 맞물리도록 상기 제 1 링 부재의 후방 단부 근처의 상기 제 1 링 부재의 외측 둘레면에 형성되어 있는 평 기어를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 평 기어의 톱니는 제 1 링 부재의 외측 둘레면에 형성된 수 헬리코이드의 나사부에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 렌즈 배럴은 고정 배럴을 포함하고 있고, 이 고정 배럴의 내측 둘레면에는 암 헬리코이드가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 제 1 링 부재의 수 헬리코이드가 상기 고정 배럴의 상기 암 헬리코이드와 맞물린다.
제 1 링 부재는 회전하도록 구동될 때 회전하면서 상기 광축을 따라서 이동하는 것이 바람직하다.
(실시예)
먼저，본 발명에 따른 카메라의 줌렌즈 배럴의 한 실시예에 제공된 줌렌즈시스템(줌렌즈 광학 시스템)을 도 1 내지 도 5를 참고하여 아래에서 설명한다. 줌렌즈 배럴(10)의 줌렌즈 시스템은 물체측(도 3에서 보았을 때 좌측)으로부터 차례로, 정의 배율의 제 1 렌즈 그룹(L1)，부의 배율의 제 2 렌즈 그룹(L2)，정의 배율의 제 3 렌즈 그룹(L3) 및 정의 배율의 제 4 렌즈 그룹(L4)의 4 개의 렌즈 그룹으로 구성되는 가변 초점 렌즈 시스템이다. 제 1 내지 제 3 렌즈 그룹(L1, L2 및 L3)은 광축(O)을 따라서 서로에 대해 상대적으로 이동되어서 줌렌즈 시스템의 초점 길이를 변화시키고, 제 4 렌즈 그룹(L4)은 약간의 초점 조정을 하도록, 다시 말해, 초점 길이의 변화에 의해 초래된 약간의 초점 변이를 조정하도록 광축(O)을 따라서 이동된다. 광각 위치와 망원 위치 사이에서 줌렌즈 시스템의 초점 길이를 변화시키는 작동을 하는 동안, 제 1 렌즈 그룹(L1)과 제 3 렌즈 그룹(L3)은 일정 간격을 유지하면서 광축(O)을 따라서 이동한다. 제 4 렌즈 그룹(L4)은 또한 포커싱(초점맞춤) 렌즈 그룹으로서 역할을 한다. 도 1은 제 1 내지 제 4 렌즈 그룹(L1 ~ L4)의 줌작동 동안의 이동 궤적과 전진/수납 작동에 대한 이동 궤적의 양자를 도시하고 있다. 엄밀하게는，가변 초점 렌즈는 초점 길이가 변화할 때 초점이 약간 이동하는 렌즈이고, 줌 렌즈는 초점 길이가 변화할 때 초점이 거의 이동하지 않는 렌즈이다. 그러나, 본 발명의 가변 초점 렌즈 시스템은 아래에서 줌렌즈 시스템이라고 칭한다.
아래에서 도 1 내지 도 19에 관하여 줌렌즈 배럴(10)의 전체 구조를 설명한다. 줌렌즈 배럴(10)은 카메라 보디(도시되지 않음)에 고정되는 고정 배럴(11)을 구비하고 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 고정 배럴(11)의 내측 둘레면에는 암헬리코이드(11a) 및 광축(O)과 평행하게 뻗어있는 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 그루브(11b)가 형성되어 있다. 줌렌즈 배럴(10)은 고정 배럴(11)의 내측에 캠/헬리코이드 링(캠 링)(12)을 구비하고 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 캠/헬리코이드 링(12)은 캠/헬리코이드 링(12)의 후방 단부 근처의 외측 둘레면에 고정 배럴(11)의 암 헬리코이드(11a)와 맞물리는 수 헬리코이드(12a)를 구비하고 있다. 캠/헬리코이드 링(12)은 수 헬리코이드(12a)의 나사산부에 구동 피니언(13)(도 15 참고)과 항상 맞물리는 평 기어(12b)를 구비하고 있다. 이 구동 피니언(13)은 고정 배럴(11)의 내측 둘레면에 형성된 오목부(11c)(도 3 참고)에 설치되어 있다. 이 구동 피니언(13)은 구동 피니언(13)의 축선상의 오목부(11c)에서 자유롭게 회전가능하도록 고정 배럴(11)에 의해 지지되어 있다. 따라서, 구동 피니언(13)의 정방향 회전 및 역방향 회전은, 구동 피니언(13)과 평 기어(12b)의 맞물림 및 수 헬리코이드(12a)와 암 헬리코이드(11a)의 맞물림으로 인해 캠/헬리코이드 링(12)이 광축(O) 둘레로 회전하면서 광축(O)을 따라서 전후방향으로 이동하게 한다. 줌렌즈 거울 배럴(10)의 본 실시예에 있어서는, 캠/헬리코이드 링(12)이 광축(O) 둘레로 회전하는 유일한 부재이다.
줌렌즈 배럴(10)은 캠/헬리코이드 링(12)의 둘레에 직진 가이드 링(14)을 구비하고 있다. 이 직진 가이드 링(14)은 그 후방 단부의 외측 둘레면에 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 돌출부(14a)를 가지고 있고，이 직진 가이드 돌출부(14a)는 고정 배럴(11)의 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 그루브(11b)와 각각 맞물리도록 반경방향 외측으로 돌출되어 있다. 직진 가이드 링(14)은, 직진 가이드 링(14)의 후방 단부의 내측 둘레면에, 3 개로 구성된 한 세트의 베이어닛 러그(14b)(도 1 내지 도 4에는 한 개만 도시됨)를 구비하고 있다. 캠/헬리코이드 링(12)은, 수 헬리코이드(12a)(평 기어(12b))의 바로 앞의 외측 둘레면에, 원주 방향의 그루브(12c)를 구비하고 있고 이 원주 방향의 그루브(12c)에 3 개로 구성된 한 세트의 베이어닛 러그(14b)가 광축(O) 둘레로 회전가능하게 맞물려 있다. 따라서, 직진 가이드 링(14)은 광축(O) 둘레로 회전되지 않고 광축(O)을 따라서 캠/헬리코이드 링(12)과 함께 직선으로 이동가능하게 된다.
줌렌즈 배럴(10)은 캠/헬리코이드 링(12)의 둘레에, 제 1 렌즈 그룹(L1)을 지지하는 제 1 렌즈 그룹 이동 링(제 1 렌즈 프레임)(15)을 구비하고 있고, 또한 이 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)의 둘레에 광차폐 부재로서 역할을 하는 외측 링(16)을 구비하고 있다. 줌렌즈 배럴(10)은 캠/헬리코이드 링(12)의 내측에 제 2 렌즈 그룹(L2)을 지지하는 제 2 렌즈 그룹 이동 링(제 2 렌즈 프레임)(17)을 구비하고 있다. 도 4，도 9 및 도 16에 도시된 바와 같이, 캠/헬리코이드 링(12)의 외측 둘레면에는 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)을 이동시키는 3 개로 구성된 한 세트의 제 1 캠 그루브(C15)와 외측 링(16)을 이동시키는 3 개로 구성된 한 세트의 제 3 캠 그루브(C16)가 형성되어 있고, 또한 캠/헬리코이드 링(12)의 내측 둘레면에는 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)을 이동시키는 6 개로 구성된 한 세트의 제 2 캠 그루브(C17)(도 19 참고)가 형성되어 있다. 3 개로 구성된 한 세트의 제 1 캠 그루브(C15)와 3 개로 구성된 한 세트의 제 3 캠 그루브(C16)는 형상이 약간 상이하고, 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 소정의 간격으로 서로 이격되어 있다. 6 개로 구성된 한 세트의 제 2 캠 그루브(C17)는 동일한 기초 캠 다이아그램을 가지고 있고, 3 개의 전방 제 2 캠 그루브(C17)와, 광축 방향(도 19에서 보았을 때 수직 방향)에서 각각 3 개의 전방 제 2 캠 그루브(C17)의 뒤에 위치되어 있는 3 개의 후방 제 2 캠 그루브(C17)를 포함하고 있고; 3 개의 전방 제 2 캠 그루브(C17)는 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 서로 이격되어 있고 3 개의 후방 제 2 캠 그루브(C17)는 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 서로 이격되어 있다. 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)，외측 링(16) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)은 각각 광축(O)을 따라서 직진 가이드된다. 캠/헬리코이드 링(12)이 회전하면 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)，외측 링(16) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)은 각각 3 개로 구성된 한 세트의 제 1 캠 그루브(C15), 3 개로 구성된 한 세트의 제 3 캠 그루브(C16) 및 6 개로 구성된 한 세트의 제 2 캠 그루브(C17)를 따라서 광축(O) 방향으로 이동하게 된다.
제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)，외측 링(16) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17) 사이의 직진 가이드에 대한 기계적인 연계를 아래에서 설명한다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)은 외측 링부(15X)，내측 링부(15Y) 및 플랜지 벽(15Z)을 구비하고 있고, 상기 플랜지 벽(15Z)에 의해 외측 링부(15X)의 전방 단부와 내측 링부(15Y)의 전방 단부가 연결되어 대체로 단면 U자 모양을 하고 있다. 외측 링부(15X)와 내측 링부(15Y)의 사이에 캠/헬리코이드 링(12)이 위치하고 있다. 3 개로 구성된 한 세트의 제 1 캠 그루브(C15)에 각각 맞물리는 캠 종동자(15a)는 외측 링부(15X)의 후방 단부 근처에서 외측 링부(15X)에 고정되어 있다. 줌렌즈 배럴(10)은 제 1 렌즈 그룹(L1)을 지지하는 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)을 구비하고 있다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)은 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)의 외측 둘레면과 내측 링부(15Y)의 내측 둘레면에 각각 형성되어 있는 수 나사부 및 암 나사부를 통하여 내측 링부(15Y)의 전방 단부에 고정되어 있다(도 10 참고). 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)은, 줌작동 조정(이 줌작동 조정은 필요하면 줌렌즈 배럴의 제조 공정에서 수행되는 조정 작동임)을 수행하기 위해 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)에 대하여 광축(O)을 따라서 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)의 위치를 조정하도록 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)에 대하여 회전될 수 있다.
고정 배럴(11)에 의해 광축(O)을 따라서 직진 가이드되는 직진 가이드 링(14)의 내측 둘레면에는, 대략 동일한 각도 간격(약 120도 간격)으로 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 그루브(14c)(도 9에는 한 개만 나타나 있음)가 형성되어 있고，제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)의 외측 링부(15X)의 후방 단부에는, 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 그루브(14c)에 각각 맞물리도록 반경 방향 외측으로 돌출되어 있는 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 돌출부(15b)(도 10 참고)가 형성되어 있다. 외측 링부(15X)는 3 개로 구성된 한 세트의 조립 슬롯(15c)(도 10 및 도 16 참고)을 구비하고 있고, 3 개로 구성된 한 세트의 조립 슬롯(15c)의 후방 단부에는 상기 3 개로 구성된 한 세트의 조립 슬롯(15c)보다 폭이 좁고 상기 3 개로 구성된 한 세트의 조립 슬롯(15c)과 각각 연통식으로 연결되어 있는 한 세트의 직진 가이드 슬롯(15d)이 형성되어 있다. 외측 링부(15X)와 직진 가이드 링(14)의사이에 위치되어 있는 외측 링(16)에 고정되어 있는 3 개의 직진 가이드 키(16a)가 각각 상기 한 세트의 직진 가이드 슬롯(15d)에 맞물린다. 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)과 외측 링(16) 사이의 광축(O) 방향으로의 최대 상대 이동 거리(3 개로 구성된 한 세트의 제 1 캠 그루브(C15)와 3 개로 구성된 한 세트의 제 3 캠 그루브(C16)의 형상의 차이)는 작고，광축 방향으로의 각각의 직진 가이드 슬롯(15d)의 길이도 이것에 대응하여 짧다. 3 개로 구성된 한 세트의 제 3 캠 그루브(C16)에 맞물려 있는 3 개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(16b)가 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 키(16a)에 각각 고정되어 있다(도 7 및 도 9 참고).
줌렌즈 배럴(10)은 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)과 외측 링(16)의 사이에 압축 코일 스프링(19)(도 3 내지 도 5 참고)을 구비하고 있다. 이 압축 코일 스프링(19)은 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)을 후방으로 가압하여 3 개로 구성된 한 세트의 제 1 캠 그루브(Cl5)와 3 개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(15a) 사이의 백래시를 제거하고, 동시에, 외측 링(16)을 전방으로 가압하여 3 개로 구성된 한 세트의 제 3 캠 그루브(C16)와 3 개로 구성된 한 세트의 캠 종동자(16b) 사이의 백래시를 제거한다.
도 16에 도시된 바와 같이, 3 개로 구성된 한 세트의 제 1 캠 그루브(C15)와 3 개로 구성된 한 세트의 제 3 캠 그루브(C16)는 각각의 촬영 범위(줌작동 범위)와 비교하여, 각각의 수납 범위에 있어서는 서로 약간 상이한 형상으로 되어있기 때문에, 외측 링(16)이 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)에 대하여 촬영 위치로부터 전진하여 줌렌즈 배럴(10)이 도 3에 도시된 바와 같이 완전히 수납될 때 렌즈 배리어 유닛(30)(도 8 참고)의 배리어 블레이드와 제 1 렌즈 그룹(L1)이 간섭하는 것을 방지한다. 보다 상세하게는, 도 16에 도시된 바와 같이, 제 1 캠 그루브(C15)와 제 3 캠 그루브(C16)의 형상은, 준비 범위(즉, 수납된 위치와 렌즈 배리어 유닛(30)이 완전히 개방된 위치 사이의 범위)에서 제 1 캠 그루브(C15)와 제 3 캠 그루브(C16) 사이의 광축 방향으로의 거리(Q)가 줌 범위(즉, 광각단(wide-angle extremity)과 망원단(telephoto extremity) 사이의 범위)의 거리보다 더 길게 되도록 결정되어 있다. 즉, 준비 범위의 전체에 걸쳐서 상기 거리 Q = Q1이지만, 거리(Q)는 렌즈 배럴 유닛(30)의 완전히 개방된 위치(OP1)로부터 소정의 거리에 있는 위치(OP2)(즉, 제 1 렌즈 그룹(L1)과 렌즈 배럴 유닛(30)이 서로 간섭하지 않는 위치)로부터 점점 간소하여, 광각단에서는 거리 Q = Q2(〈 Q1)이고, 줌 범위의 전체에 걸쳐서 거리 Q = Q2이다. 줌렌즈 배럴(10)이 도 3에 도시된 수납 위치에 있을 때 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)의 플랜지 벽(15Z)과 외측 링(16)의 플랜지 벽(16f) 사이의 클리어런스(c1)(도 3 참고)는 줌렌즈 배럴(10)이 도 4 또는 도 5에 도시된 촬영 대기 위치에 있을 때보다 더 크다. 다시 말하면, 줌렌즈 배럴(10)이 도 4 또는 도 5에 도시된 촬영 대기 위치에 있을 때，제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)의 플랜지 벽(15Z)과 외측 링(16)의 플랜지 벽(16f)이 서로 접근하여 위치되어서 렌즈 배리어 유닛(30)에 의해 유발될 수 있는 비네팅(vignetting)을 방지한다. 렌즈 배리어 유닛(3O)은 외측 링(16)의 전방 단부에서 외측 링(16)에 의해 지지되어 있다. 줌렌즈 배럴(10)은, 렌즈 배리어 유닛(3O)과 외측 링(16)의 플랜지 벽(16f) 사이의 렌즈 배리어 유닛(3O)의 바로 후방에, 배리어 개방/폐쇄 링(31)(도 9 참고)을 구비하고 있다. 캠/헬리코이드 링(12)의 회전에 의해서 배리어 개방/폐쇄 링(31)이 회전하면, 렌즈 배리어 유닛(3O)의 배리어 블레이드가 개폐되게 된다. 이러한 배리어 개방/폐쇄 링(31)과 같은 배리어 개방/폐쇄 링을 이용하여 배리어 블레이드를 개방 및 폐쇄하는 기구는 당해 기술 분야에서 주지되어 있다. 예시된 실시예에 있어서는, 비록 제 1 캠 그루브(C15)와 제 3 캠 그루브(C16)의 형상이 거리 Q(즉, Q2)가 전체 줌 범위에 걸쳐서 일정하게(변하지 않게) 되도록 결정되어 있지만, 거리 Q(즉, Q2)는 초점 길이에 따라서 변하도록 결정될 수 있다. 또한, 줌 범위에 걸친 거리(Q2)는 준비 범위에 걸친 거리(Q1)보다 더 크게 되도록 결정될 수 있다.
각각의 제 3 캠 그루브(C16)의 전방 단부는 개방 단부(C16a)(도 16 참고)로서 형성되도록 캠/헬리코이드 링(12)의 전방 단부면 상에서 개방되어 있고，이 개방 단부(C16a)를 통하여 외측 링(16)의 대응하는 캠 종동자(16b)가 제 3 캠 그루브(C16) 안으로 삽입된다. 마찬가지로, 각각의 제 1 캠 그루브(C15)의 전방 단부는 개방 단부(C15a)(도 16 참고)로서 형성되도록 캠/헬리코이드 링(12)의 전방 단부면 상에서 개방되어 있고，이 개방 단부(C15a)를 통하여 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)의 대응하는 캠 종동자(15a)가 제 1 캠 그루브(C15) 안으로 삽입된다.
제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)의 내측 링부(15Y)의 내측 둘레면에는 광축(O)과 평행한 방향으로 길게 뻗어있는 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 돌출부(15f)가 형성되어 있고，제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)에는 광축(O)을 따라서 상대 미끄럼이동 자유롭게 상기 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 돌출부(15f)와 맞물리는 광축(O)과 평행한 방향으로 길게 뻗어있는 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드슬롯(직진 가이드 관통 슬롯)(17a)이 형성되어 있다(도 6, 도 7 및 도 17 참고). 각각의 직진 가이드 돌출부(15f)에는 그 중심부를 따라서 광축(O)과 평행한 방향으로 길게 뻗어있고 도 6에 도시된 바와 같이 대체로 단면 T자 형상을 가진 매달림 그루브(hanging groove)(15e)가 형성되어 있다. 3 개의 직진 가이드 돌출부(15f)와 3 개의 직진 가이드 슬롯(17a)이 제 1 직진 가이드 기구를 구성한다. 각각의 매달림 그루브(15e)의 후방 단부는 닫혀져 있다(도 17 및 도 18 참고). 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)의 외측 둘레면에는, 캠/헬리코이드 링(12)의 6 개로 구성된 한 세트의 제 2 캠 그루브(C17)에 맞물리는 6 개의 캠 종동자(17c)가 형성되어 있다.
줌렌즈 배럴(10)은 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)의 내측에, 제 3 렌즈 그룹(L3)을 지지하는 제 3 렌즈 그룹 이동 링(제 3 렌즈 프레임)(18)을 구비하고 있다. 이 제 3 렌즈 그룹 이동 링(18)의 외측 둘레면에는, 광축(O)을 따라서 상대 미끄럼이동 자유롭게 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)의 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 슬롯(17a)에 각각 맞물리도록 광축(O)과 평행한 방향으로 길게 뻗어있는 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 돌출부(18a)가 형성되어 있다. 제 3 렌즈 그룹 이동 링(18)의 전방 단부에 있는 각각의 직진 가이드 돌출부(18a)의 중심부에는, 대응하는 매달림 그루브(15e)에 맞물리도록 대체로 단면 T자 형상을 가지고 있는 끼워지는 직진 이동 키(스톱 돌출부)(18b)(도 11，도 17 및 도 18 참고)가 형성되어 있다. 3 개의 직진 가이드 돌출부(15f), 3 개의 매달림 그루브(15e) 및 직진 이동 키(18b)가 제 2 직진 가이드 기구를 구성한다. 또한, 3 개의 직진 가이드 슬롯(17a)과 3 개의 직진 가이드 돌출부(18a)가 제 3 직진 가이드 기구를 구성한다.도 11에 도시된 바와 같이，줌렌즈 배럴(10)은, 제 3 렌즈 그룹(L3)의 전방에 위치되어 제 3 렌즈 그룹 이동 링(18) 안으로 삽입되는 셔터 유닛(20)을 구비하고 있다. 셔터 유닛(20)은 고정 링(20a)에 의해 제 3 렌즈 그룹 이동 링(18)에 고정되어 있다. 줌렌즈 배럴(10)은 제 3 렌즈 그룹 이동 링(18)(고정 링(20a))과 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)의 사이에 압축 코일 스프링(21)이 삽입되어 있고，이 압축 코일 스프링(21)은 계속적으로 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)에 대하여 제 3 렌즈 그룹 이동 링(18)을 후방으로 가압하고 있다. 이러한 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)에 대한 제 3 렌즈 그룹 이동 링(18)의 후방으로의 이동의 이동 단부는 3 개의 매달림 그루브(15e)의 폐쇄된 후방 단부와 각각 접촉하는 3 개의 직진 이동 키(18b)에 의해 결정된다. 즉, 줌렌즈 배럴(10)이 촬영 대기 위치에 있을 때，각각의 직진 이동 키(18b)가 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)의 대응하는 매달림 그루브(15e)의 후방 단부와 접촉 상태로 유지되어 제 1 렌즈 그룹(L1)과 제 3 렌즈 그룹(L3) 사이의 거리가 유지된다. 줌렌즈 배럴(10)이 촬영 대기 상태에서 도 3에 도시된 수납 상태로 변화하는 때에는, 제 3 렌즈 그룹(L3)(제 3 렌즈 이동 링(18))이 기계적인 후방 이동 한계에 도달한 후，제 1 렌즈 그룹(L1)이 3 개로 구성된 한 세트의 제 1 캠 그루브(C15)의 형태를 따라서 더욱 후방으로 이동하면, 압축 코일 스프링(21)이 압축되면서 제 1 렌즈 그룹(L1)이 제 3 렌즈 그룹(L3)에 접근하게 된다(도 1 참고). 각각의 직진 이동 키(18b)는 반경방향의 외측 단부가 팽창되어 있어서 대응하는 매달림 그루브(15e)로부터의 이탈이 방지되도록 형성되어 있다.
비록 압축 코일 스프링(21)의 가압력이 직접 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)에작용될 수 있지만(즉, 제 2 렌즈 그룹(L2)이 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)에 고정될 수 있지만), 줌렌즈 배럴의 본 실시예에 있어서 수납 상태의 줌렌즈 배럴(10)의 길이를 더욱 단축시키기 위해 제 2 렌즈 그룹(L2)이 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)에 대하여 후방으로 이동할 수 있게 되어 있다. 도 12 및 도 13은 줌렌즈 배럴(10)의 길이를 더욱 단축시키기 위한 이러한 구조를 도시하고 있다. 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)은 그 전방 단부에 내측 플랜지(17d)를 가지고 있는 원통형부(17e)가 형성되어 있다. 줌렌즈 배럴(10)은 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)의 내측에 원통형부(17e)에, 중간 링(25)을 구비하고 있다. 이 중간 링(25)의 전방 단부에는 광축 방향으로 원통형부(17e) 상에서 미끄럼이동 자유롭게 원통형부(17e)에 끼워맞춤되어 있는 플랜지부(25a)가 형성되어 있다. 압축 코일 스프링(21)의 단부가 플랜지부(25a)에 대하여 맞닿아 있기 때문에, 플랜지부(25a)는 압축 코일 스프링(21)의 탄성력으로 인해 내측 플랜지(17d)에 대하여 가압한다. 도 12에 명확하게 도시된 바와 같이, 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)은 대체로 동일한 각도 간격으로 원통형부(17e)의 내측 둘레면에 광축(O)과 평행한 방향으로 길게 뻗어있는 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 그루브(17f)를 구비하고 있고, 중간 링(25)은 상기 플랜지부(25a)의 외측 에지에, 상기 중간 링(25)을 상기 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)에 대하여 회전시키기 않고 상기 중간 링(25)을 광축(O)을 따라서 직진으로 가이드하기 위해서, 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 그루브(17f)에 각각 맞물려 있는 대응하는 3 개로 구성된 한 세트의 직진 가이드 돌출부(25d)(도 12에는 2 개만 도시되어 있음)를 구비하고 있다. 줌렌즈 배럴(10)은 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)의내측에, 제 2 렌즈 그룹(L2)이 고정되어 있는 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26)을 구비하고 있다. 이 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26)은 중간 링(25) 속으로 나사결합되어 있다. 상세하게는, 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26)의 외측 둘레면에 형성된 수 나사부(26b)가 중간 링(25)의 내측 둘레면에 형성된 암 나사부(25e)와 맞물린다. 따라서, 광축(O) 둘레로 회전하는 것이 방지되어 있는, 중간 링(25)에 대한 광축 방향으로의 제 2 렌즈 그룹(L2)의 위치는 중간 링(25)에 대하여 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26)을 회전시킴으로써 조정(줌작동 조정)될 수 있다. 이러한 조정후, 중간 링(25)에 형성된 반경 방향의 관통 구멍(25b) 속으로 접착제를 적하하는 것에 의해 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26)을 중간 링(25)에 영구적으로 고정시킬 수 있다. 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26)은 그 외측 둘레면에 외측 플랜지(26a)를 구비하고 있고, 줌작동 조정용 클리어런스(C2)(도 13 참고)는 내측 플랜지(17d)와 외측 플랜지(26a)의 사이에 존재한다. 압축 코일 스프링(21)은 중간 링(25)을 전방으로 가압하고，줌렌즈 배럴(10)이 촬영 대기 상태에 있을 때 중간 링(25)은 플랜지부(25a)가 안쪽 플랜지(17d)와 접촉하는 위치에서 유지된다. 즉，한 편으로는, 줌렌즈 배럴(10)이 촬영 대기 상태에 있을 때 제 2 렌즈 그룹(L2)의 위치는 6 개로 구성된 한 세트의 제 2 캠 그루브(C17)에 의하여 제어되고; 다른 한편으로는, 줌렌즈 배럴(10)이 수납 위치로 수납될 때에，제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26)이 제 1 렌즈 그룹 지지 프레임(24)의 후방 단부에 의하여 기계적으로 후방으로 눌리는 것에 의해, 외측 플랜지(26a)가 내측 플랜지(17d)와 접촉하는 위치까지 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26)의 외측 플랜지(26a)가 후방으로 이동한다. 이러한 구성에 의해 줌렌즈 배럴(10)의 길이가 간극(C2)에 상당하는 길이 만큼 단축된다.
줌렌즈 배럴(10)은 중간 링(25)의 바로 뒷쪽에, 중간 링(25)에 의해 지지되어 있는 차광 링(27)을 구비하고 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 차광 링(27)은, 링부(27a)와 이 링부(27a)로부터 대략 120도 간격으로 전방으로 뻗어있는 3 개로 구성된 한 세트의 다리부(27b)를 구비하고 있다. 각각의 다리부(27b)는 그 전방 단부에, 다리부(27b)의 끝부분을 반경 방향 바깥쪽으로 굴곡시킴으로써 형성되어 있는 후크부(27)를 구비하고 있다. 중간 링(25)의 외측 둘레면에는, 3 개로 구성된 한 세트의 다리부(27b)의 후크부(27)가 각각 맞물리는 3 개로 구성된 한 세트의 맞물림 구멍(25c)이 형성되어 있다(도 12 참고). 줌렌즈 배럴(10)은 차광 링(27)과 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26)의 사이에, 차광 링(27)을 계속적으로 후방으로 가압하고 있는 대체로 원뿔대 형상을 가진 압축 코일 스프링(28)을 구비하고 있다. 줌렌즈 배럴(10)이 수납 위치를 향해 수납될 때，이 차광 링(27)은, 차광 링(27)의 후방 이동 한계에 도달한 후 상기 압축 코일 스프링(28)을 가압하면서 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26)에 접근한다. 3 개로 구성된 한 세트의 맞물림 구멍(25c)의 광축 방향의 길이는, 링부(27a)가 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26)과 접촉할 수 있도록 결정되어 있다.
압축 코일 스프링(28)은 또한, 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26)이 상기한 줌작동 조정을 위해 중간 링(25)에 대하여 회전할 때 중간 링(25)과 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26) 사이의 백래시를 제거하는 장치로서 역할을 한다. 줌작동 조정은, 화상의 위치를 관찰하면서 제 2 렌즈 그룹(L2)의 위치를 중간 링에 대하여 광축 방향으로 조정하기 위하여 중간 링(25)에 대하여 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26)을 회전시킴으로써 수행된다. 이러한 줌작동 조정은 압축 코일 스프링(28)으로 중간 링(25)과 제 2 렌즈 그룹 지지 프레임(26) 사이의 백래시를 제거하는 것에 의해 정확하게 수행될 수 있다.
줌렌즈 배럴(10)은 제 3 렌즈 그룹 이동 링(18)의 후방에, 제 4 렌즈 그룹(L4)이 고정되어 있는 제 4 렌즈 그룹 지지 프레임(22)을 구비하고 있다. 상기한 바와 같이, 제 1 내지 제 3 렌즈 그룹(L1, L2 및 L3)은 줌렌즈 시스템의 초점 길이를 변화시키기 위해 서로에 대해 이동하는 반면에, 제 4 렌즈 그룹(L4)은 약간의 초점 변이를 조정하기 위해 가변 초점 렌즈 시스템에 대해 약간의 초점 조정을 하도록 이동되고, 또한 포커싱 렌즈 그룹으로서 이동된다. 제 4 렌즈 그룹(L4)은 펄스 모터(23)(도 5 및 도 14 참고)의 회전에 의하여 광축(O)을 따라서 이동된다. 이 펄스 모터(23)는 회전식 나사축(23a)을 구비하고 있다. 고정 배럴(11)에 대해 회전하는 것이 방지되도록 이 회전식 나사축(23a)에 너트 부재(23b)가 나사결합되어 있다. 너트 부재(23b)는, 제 4 렌즈 그룹 지지 프레임(22)(도 5 및 도 15 참고)으로부터 반경방향 바깥쪽으로 돌출되어 있는 다리부(22a)와 접촉하는 방향으로 신장 코일 스프링(S)에 의하여 계속적으로 가압되어 있다. 제 4 렌즈 그룹 지지 프레임(22)은 가이드 바(22b)에 의하여 회전하는 것이 방지되어 있고, 이 가이드 바(22b)는 광축 방향에 평행한 방향으로 뻗어 있으며, 제 4 렌즈 그룹 지지 프레임(22)(도 2 및 도 15 참고)으로부터 반경 방향 바깥쪽으로 뻗어있는 반경 방향으로 돌출된 종동자(22c)와 미끄럼이동가능하게 맞물려 있다. 따라서，펄스 모터(23)가 정방향 및 역방향으로 회전하면, 제 4 렌즈 그룹 지지 프레임(22)(제 4 렌즈 그룹(L4))이 광축(O)을 따라서 각각 전방 및 후방으로 이동하게 된다. 펄스 모터(23)의 회전은 초점 길이에 관한 정보 및/또는 피사체 거리에 관한 정보에 따라서 제어된다.
따라서, 상기한 줌렌즈 배럴의 실시예에 있어서는, 구동 피니언(13)의 회전에 의해 캠/헬리코이드 링(12)을 회전시키면, 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)，외측 링(l6) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)이 각각 3 개로 구성된 한 세트의 제 1 캠 그루브(C15), 3 개로 구성된 한 세트의 제 3 캠 그루브(C16) 및 6 개로 구성된 한 세트의 제 2 캠 그루브(C17)의 형태를 따라서 광축 방향으로 이동하게 된다. 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)이 수납 위치로부터 전방으로 이동할 때, 먼저 3 개의 직진 이동 키(18b)가 3 개의 매달림 그루브(15e)의 후방 단부와 각각 접촉하고, 이어서 3 개의 직진 이동 키(18b)가 3 개의 매달림 그루브(15e)의 후방 단부와 각각 접촉 상태를 유지하는 것에 의해 제 3 렌즈 그룹 이동 링(18)이 제 1 렌즈 그룹 이동 링(15)과 함께 이동한다. 제 4 렌즈 그룹(L4)의 위치는 초점 길이에 관한 정보에 따라서 회전이 제어되는 펄스 모터(23)에 의하여 제어되어서，약간의 초점 변이를 조정하기 위해 가변 초점 렌즈 시스템에 대해 약간의 초점 조정을 수행한다. 그 결과，줌작동 동작을 수행하는 도 1에 도시된 바와 같은 기준 이동 경로를 얻을 수 있다. 또한 펄스 모터(23)의 회전이 피사체 거리에 관한 정보에 따라서 제어되어서 포커싱 동작을 수행한다.
줌렌즈 배럴의 상기의 실시예에 있어서, 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)을 이동시키기 위한 6 개의 제 2 캠 그루브(C17)가 캠/헬리코이드 링(캠 링/제 1 링 부재)(12)의 내측 둘레면에 형성되어 있다. 6 개의 제 2 캠 그루브(C17)는 동일한 기준 캠 다이아그램을 가지고 있고, 3 개의 전방 제 2 캠 그루브(C17; C17f1, C17f2 및 C17f3)와 3 개의 후방 제 2 캠 그루브(C17; C17r1, C17r2 및 C17r3)를 포함하고 있으며, 3 개의 전방 제 2 캠 그루브(C17)와 3 개의 후방 제 2 캠 그루브(C17)는 광축 방향(도 19에서 보았을 때 수직 방향)으로 서로로부터 이격되어 있다. 또한, 3 개의 전방 제 2 캠 그루브(C17)는 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 소정의 간격으로 위치되어 있고 3 개의 후방 제 2 캠 그루브(C17)는 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 소정의 간격으로 배열되어 있다(도 19 참고). 캠/헬리코이드 링(12)이 회전할 때 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)은 6 개의 제 2 캠 그루브(C17)의 형상에 따라 광축(O)을 따라서 직진으로 이동하도록 광축(O)을 따라서 직진으로 가이드된다. 본 발명의 특징은 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17) 상의 6 개의 제 2 캠 그루브(C17)의 형태에 있다. 6 개의 제 2 캠 그루브(C17)는 이 6 개의 제 2 캠 그루브(C17)와 각각 맞물리는 6 개의 캠 종동자(17c)와 일대일로 대응하고 있고, 각각의 캠 그루브(C17)의 폭 및 깊이는 이와 대응하는 캠 종동자(17c)의 폭 및 깊이와 각각 대응한다. 따라서, 아래의 설명에서는, 각각의 캠 그루브(C17)(또는 각각의 캠 종동자(17c))의 위치 및 형태의 논의는 이와 대응하는 캠 종동자(17c)(또는 이와 대응하는 캠 그루브(C17))의 위치 및 형태의 논의와 논리적으로 대응한다.
상세하게는, 6 개의 제 2 캠 그루브(C17)와 6 개의 캠 종동자(17c)로 구성된 캠 기구의 상기한 실시예는 다음과 같은 6 가지 특징((A) 내지(F))을 가지고 있다.
(A). 3 개의 그루브/종동자 그룹(각 그룹은 2 개의 캠 그루브(C17)와 이와 대응하는 2 개의 캠 종동자(17c)로 구성되어 있음)은 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 3 개의 위치에 배열되어 있고, 각각의 그루브/종동자 그룹은 캠/헬리코이드 링(12)의 축선 방향으로 서로로부터 이격되어 있는 2 개로 구성된 한 세트의 캠 그루브(전방 및 후방 캠 그루브)(C17)를 포함하고 있다. 상세하게는, 3 개의 그루브/종동자는 캠/헬리코이드 링(12)의 축선 방향으로 서로로부터 이격되어 있는 2 개로 구성된 한 세트의 제 1 캠 그루브(C17; C17f1 및 C17r1), 캠/헬리코이드 링(12)의 축선 방향으로 서로로부터 이격되어 있는 2 개로 구성된 한 세트의 제 2 캠 그루브(C17; C17f2 및 C17r2) 및, 캠/헬리코이드 링(12)의 축선 방향으로 서로로부터 이격되어 있는 2 개로 구성된 한 세트의 제 2 캠 그루브(C17; C17f3 및 C17r3)를 각각 포함하고 있다. 따라서, 총 6 개의 캠 그루브(C17)가 캠/헬리코이드 링(12)에 형성되어 있다.
(B). 6 개의 캠 그루브(C17)는 또한 광축 방향으로 서로로부터 이격되어 있는 2 개의 그룹: 즉, 3 개의 캠 그루브(C17f1, C17f2 및 C17f3)로 구성된 전방 캠-그루브 그룹과, 3 개의 캠 그루브(C17r1, C17r2 및 C17r3)로 구성된 후방 캠-그루브 그룹으로 분류될 수 있다.
(C). 각각의 그루브/종동자 그룹의 전방 및 후방 캠 그루브(C17)의 각각은 나머지 2 개의 그루브/종동자 그룹의 다른 모든 캠 그루브(C17)와 교차한다. 예를들면, 2 개로 구성된 한 세트의 제 1 캠 그루브(C17)의 전방 및 후방 캠 그루브(C17f1 및 C17r1)의 각각은 다른 모든 4 개의 캠 그루브(C17): 즉, 2 개로 구성된 한 세트의 제 2 캠 그루브(C17)의 캠 그루브(C17f2 및 C17r2)와 2 개로 구성된 한 세트의 제 3 캠 그루브(C17)의 캠 그루브(C17f3 및 C17r3)와 교차한다.
(D). 전방 캠-그루브 그룹의 3 개의 캠 그루브(Cl7f1，C17f2 및 C17f3)는 불규칙한 간격으로 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 배열되어 있고, 전방 캠-그루브 그룹의 3 개의 캠 그루브(C17r1，C17r2 및 C17r3)는 불규칙한 간격으로 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 배열되어 있다. 즉, 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 전방 캠-종동자 그룹의 3 개의 캠 종동자(17c; l7cf1，17cf2 및 17cf3) 사이의 간격(각도)(θ1，θ2 및 θ3)은 서로 상이하고, 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 후방 캠-종동자 그룹의 3 개의 캠 종동자(17c; 17cr1，17cr2 및 17cr3) 사이의 간격(각도)(γ1，γ2，γ3)은 서로 상이하다. 부가적으로, 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 전방 및 후방 캠 그루브(Cl7f1 및 C17r1)의 위치는 동일한 반면에, 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 전방 및 후방 캠 그루브(Cl7f2 및 C17r2)의 위치는 서로 상이하고 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 전방 및 후방 캠 그루브(Cl7f3 및 C17r3)의 위치는 서로 상이하다.
(E). 광축 방향으로 2 개로 구성된 한 세트의 제 1 캠 그루브(C17f1 및 C17r1) 사이의 거리(d1)，광축 방향으로 2 개로 구성된 한 세트의 제 2 캠 그루브(C17f2 및 C17r2) 사이의 거리(d2), 및 광축 방향으로 2 개로 구성된 한 세트의 제 3 캠 그루브(C17f3 및 C17r3) 사이의 거리(d3)는 서로 상이하다.
(F). 2 개로 구성된 한 세트의 제 1 캠 그루브(C17f1 및 C17r1)의 폭은 서로 상이하고, 2 개로 구성된 한 세트의 제 2 캠 그루브(C17f2 및 C17r2)의 폭은 서로 상이하며, 그리고 2 개로 구성된 한 세트의 제 3 캠 그루브(C17f3 및 C17r3)의 폭은 서로 상이하다.
상기한 6 가지 특징((A) 내지(F))을 가지고 있는 캠 기구의 상기의 실시예는 상기한 바람직한 배치로 각각의 제 2 캠 종동자(17f)가 이와 대응하는 제 2 캠 그루브(C17)로부터 이탈되는 것을 방지하는 바람직한 하나의 실시예로서, 동일한 기준 캠 다이아그램을 가지고 있는 캠 링(12)의 인접한 캠 그루브는 캠 링의 직경을 감소시키기 위해 서로 교차하고 있다. 그러나，상기한 바와 같이, 캠 그루브(C17)와 다른 캠 그루브(C17) 사이의 교차점에서 각각의 캠 종동자(17c)가 이와 대응하는 캠 그루브(C17)로부터 이탈하는 것을 방지하는 것은, 적어도 2 개의 그루브/종동자 그룹(각 그룹은 광축 방향으로 상이한 위치에 위치되어 있는 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트로 구성되어 있음)이 원주 방향으로 상이한 위치에 위치되어 있고, 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트의 각각은 복수의 캠 그루브 중의 하나의 캠 그루브와 이와 대응하는 복수의 캠 종동자 중의 하나의 캠 종동자로 구성되어 있으며, 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 캠 그루브가 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 캠 그루브와 각각 교차하고, 아래의 2 개의 조건 (A)와 (B):
(A) 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트 사이의 광축 방향으로의 거리(d1, d2 또는 d3)는 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트 사이의 광축 방향으로의 거리와 상이함,
(B) 2 개의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 전방 그루브/종동자 세트 사이의 원주 방향으로의 거리는 2 개의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 후방 그루브/종동자 세트 사이의 원주 방향으로의 거리와 상이함
중의 적어도 하나가 만족되는 렌즈 배럴의 캠 기구로 상기와 같이 수행될 수 있다.
도 20A 및 도 20B는 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 상이한 위치에 2 개의 그루브/종동자 그룹이 위치되어 있는 캠 기구의 다른 실시예를 도시하는 것으로서, 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트 사이의 광축 방향으로의 거리는 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트 사이의 광축 방향으로의 거리와 상이하다. 상세하게는, 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 1 세트의 전방 캠 그루브(C17f1)와 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 2 세트의 전방 캠 그루브(C17f2) 사이의 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로의 거리(α)는 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 1 세트의 후방 캠 그루브(C17r1)와 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 2 세트의 후방 캠 그루브(C17r2) 사이의 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로의 거리(β)와 동일하고, 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 1 세트의 전방 및 후방 캠 그루브(C17f1 및 C17r1) 사이의 광축 방향으로의 거리(A)는 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 2 세트의 전방 및 후방 캠 그루브(C17f2 및 C17r2) 사이의 광축 방향으로의 거리(B)와 상이하다.
도 21A 및 도 21B는 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 상이한 위치에 2 개의 그루브/종동자 그룹이 위치되어 있는 캠 기구의 또 다른 실시예를 도시하는 것으로서, 도 20A 및 도 20B에 도시된 실시예와 대비하여, 2 개의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 전방 그루브/종동자 세트 사이의 원주 방향의 거리가 2 개의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 후방 그루브/종동자 세트 사이의 원주 방향의 거리와 상이하다. 상세하게는, 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 1 세트의 전방 및 후방 캠 그루브(C17f1 및 C17r1) 사이의 거리(A)는 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 2 세트의 전방 및 후방 캠 그루브(C17f2 및 C17r2) 사이의 거리(B)와 동일하고, 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 1 세트의 전방 캠 그루브(C17f1)와 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 2 세트의 전방 캠 그루브(C17f2) 사이의 거리(α)는 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 1 세트의 후방 캠 그루브(C17r1)와 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 2 세트의 후방 캠 그루브(C17r2) 사이의 거리(β)와 상이하다.
각각의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 캠 종동자(전방 및 후방 캠 종동자)는, 도 20A 내지 도 21B에 도시된 상기 2 개의 실시예의 각각에 도시된 바와 같이, 캠 그루브(C17)의 대응하는 2 개의 교차점에 각각 동시에 위치되어 있지 않다. 이러한 구성에 의하면 각각의 캠 종동자(17c)가 이와 대응하는 캠 그루브(C17)로부터 이탈되는 것이 방지된다.
도 22는 캠/헬리코이드 링의 원주 방향으로 상이한 위치에 3 개의 그루브/종동자 그룹이 위치되어 있는 캠 기구의 또 다른 실시예를 도시하는 것으로서, 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 1 세트의 전방 및 후방 캠 그루브(C17f1 및 C17r1) 사이의 거리, 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 2 세트의 전방 및 후방 캠 그루브(C17f2 및 C17r2) 사이의 거리 및 2 개의 캠 그루브(C17)의 제 3 세트의 전방 및 후방 캠 그루브(C17f3 및 C17r3) 사이의 거리는 모두 동일하고, 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 전방 캠-종동자 그룹의 3 개의 캠 종동자(17c; 17cf1, 17cf2 및 17cf3) 사이의 간격(각도)은 불규칙한 간격(상세하게는, 116도, 116도 및 128도의 간격)이고 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 후방 캠-종동자 그룹의 3 개의 캠 종동자(17c; 17cr1, 17cr2 및 17cr3) 사이의 간격(각도)은 규칙적인 간격(상세하게는, 120도의 간격)이다.
상기한 모든 실시예의 각각에 있어서, 캠 기구가 아래의 4 개의 조건 (A) 내지 (D) 중 적어도 하나를 채용하면 보다 확실하게 각각의 제 2 캠 종동자(17c)가 이와 대응하는 제 2 캠 그루브(C17)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
(A) 아래의 2 개의 조건 (1) 및 (2): 즉, (1) 3 개의 그루브/종동자 그룹의 전방 그루브/종동자 세트는 원주 방향으로 불규칙한 간격으로 위치되어 있음; (2) 3 개의 그루브/종동자 그룹의 후방 그루브/종동자 세트는 원주 방향으로 불규칙한 간격으로 위치되어 있음
중 적어도 하나가 만족된다.
(B) 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트 사이의 광축 방향으로의 거리는 3 개의 그루브/종동자 그룹중의 다른 하나의 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트 사이의 광축 방향으로의 거리와 상이하다.
(C) 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 적어도 하나에 대하여 전방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브와 후방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브는 깊이와 폭 중의 적어도 하나에 있어서 상이하다. 다른 하나의 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트 사이의 광축 방향으로의 거리와 상이하다. 전방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브의 폭과 후방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브의 폭을 서로 상이하게 만드는 것과 유사하게, 전방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브의 깊이와 후방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브의 깊이를 서로 상이하게 만드는 것은 각각의 캠 종동자가 이와 대응하는 캠 그루브로부터 이탈되는 것을 방지하는 데 효과적이다. 그러나, 전방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브의 깊이와 후방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브의 깊이를 서로 상이하게 만드는 것(예를 들면, 하나의 캠 그루브(C17)의 깊이를 다른 하나의 캠 그루브(C17)의 깊이보다 더 크게 만드는 것)은 렌즈 배럴의 직경을 감소시키는 데 불리하다.
(D) 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 전방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브와 후방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브 사이의 폭 관계는 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 전방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브와 후방 그루브/종동자 세트의 캠 그루브 사이의 폭 관계와 상이하다.
6 개의 캠 그루브(C17)의 배치는 상기와 같은 4 개의 조건 (A) 내지 (D) 중 채용될 조건에 따라서 결정될 수 있다.
도 23은 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 전방 캠-그루브 그룹의 3 개의 캠 그루브(C17f1，C17f2 및 C17f3)가 규칙적인 간격(120도의 간격)으로 위치되어 있고, 또한 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 후방 캠-그루브 그룹의 캠 그루브(C17r1，C17r2 및 C17r3)가 규칙적인 간격(120도의 간격)으로 위치되어 있는 캠 기구의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 부가적으로, 제 1 그루브/종동자 그룹의 캠 그루브(C17f1 및 C17r1) 사이의 광축 방향으로의 거리, 제 2 그루브/종동자 그룹의 캠 그루브(C17f2 및 C17r2) 사이의 광축 방향으로의 거리 및 제 3 그루브/종동자 그룹의 캠 그루브(C17f3 및 C17r3) 사이의 광축 방향으로의 거리는 서로 상이하다.
도 24는 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 전방 캠-그루브 그룹의 3 개의 캠 그루브(C17f1，C17f2 및 C17f3)가 규칙적인 간격(120도의 간격)으로 위치되어 있고, 또한 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 후방 캠-그루브 그룹의 캠 그루브(C17r1，C17r2 및 C17r3)가 규칙적인 간격(120도의 간격)으로 위치되어 있는 캠 기구의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 부가적으로, 제 1 그루브/종동자 그룹의 캠 그루브(C17f1 및 C17r1) 사이의 광축 방향으로의 거리, 제 2 그루브/종동자 그룹의 캠 그루브(C17f2 및 C17r2) 사이의 광축 방향으로의 거리 및 제 3 그루브/종동자 그룹의 캠 그루브(C17f3 및 C17r3) 사이의 광축 방향으로의 거리는 서로 상이하다. 부가적으로, 캠 그루브(C17f1 및 C17r1)의 폭은 서로 상이하고, 캠 그루브(C17f2 및 C17r2)의 폭은 서로 상이하고, 캠 그루브(C17f3 및 C17r3)의 폭은 서로 상이하다. 또한, 제 2 그루브/종동자 그룹의 전방 캠 그루브(C17f2)의 폭은제 2 그루브/종동자 그룹의 후방 캠 그루브(C17r2)의 폭보다 더 작고, 제 3 그루브/종동자 그룹의 전방 캠 그루브(C17f3)의 폭은 제 3 그루브/종동자 그룹의 후방 캠 그루브(C17r3)의 폭보다 더 작은 반면에, 제 1 그루브/종동자 그룹의 전방 캠 그루브(C17f1)의 폭은 제 1 그루브/종동자 그룹의 후방 캠 그루브(C17r1)의 폭보다 더 크다. 즉, 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 전방 및 후방 캠 그루브 사이의 폭 관계는 나머지 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 어느 하나의 전방 및 후방 캠 그루브 사이의 폭 관계와 반대이다.
도 25A 및 도 25B는 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 상이한 위치에 2 개의 그루브/종동자 그룹이 위치되어 있는 캠 기구의 비교예를 도시하는 것으로서, 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트 사이의 광축 방향의 거리가 다른 하나의 그루브/종동자 그룹의 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트 사이의 광축 방향의 거리와 동일하고, 2 개의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 전방 그루브/종동자 세트 사이의 원주 방향의 거리가 2 개의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 후방 그루브/종동자 세트 사이의 원주 방향의 거리와 동일하다. 이러한 비교예에 있어서는, 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트의 위치가 캠/헬리코이드 링(12)의 원주 방향으로 서로에 대해 이동되어 있지만, 각각의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 캠 종동자(전방 및 후방 캠 종동자(17cf1 및 17cr1, 또는 17cf2 및 17cr2))가 2 개의 캠 그루브(C17f1 및 C17f1)의 교차점과 2 개의 캠 그루브(C17r1 및 C17r2)의 교차점에 각각 동시에 위치된다. 이러한 구성은 각각의 캠 종동자(17c)가 이와 대응하는캠 그루브(C17)로부터 이탈될 수 있게 한다.
대응하는 캠 그루브(C17)와 맞물려 있는 각각의 캠 종동자(17c)가 2 개의 캠 그루브 사이의 교차점에서 우연히 다른 하나의 캠 그루브(C17)로 들어가는 것을 방지하기 위한 상기의 구조에 의하면, 서로 교차하는 캠 그루브가 형성되어 있는 캠 링을 포함하고 있고, 각각의 캠 그루브(C17)는 캠/헬리코이드 링(12)의 내측 둘레면의 구역내에서 충분히 길게 만들어질 수 있는 줌렌즈 배럴을 설계할 수 있다. 따라서, 각각의 캠 그루브(C17)의 경사 각도는 완만하게 만들어질 수 있고, 그 결과 줌렌즈 배럴(10)의 직경의 감축과 부드러운 줌작동 동작을 달성할 수 있다.
도 1 내지 도 19를 참고하여 상기와 같이 설명한 줌렌즈 배럴(10)은 본 발명에 따른 캠 기구가 적용될 수 있는 단지 한 가지의 예이다. 본 발명은 상기한 줌렌즈 배럴(10)과 같은 줌렌즈 배럴에 뿐만 아니라, 캠 링이 캠/헬리코이드 링(12)의 수 헬리코이드(12a)와 같은 헬리코이드를 포함하는지에 관계없이, 캠 링 및 렌즈 지지 링을 포함하고 있는 임의의 다른 줌렌즈 배럴에도 사용될 수 있다.
줌렌즈 배럴의 상기 실시예에 있어서는, 비록 복수의 캠 그루브 및 이와 대응하는 복수의 캠 종동자가 캠/헬리코이드 링(12) 및 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)에 각각 형성되어 있지만, 복수의 캠 그루브 및 이와 대응하는 복수의 캠 종동자는 캠/헬리코이드 링(12)에 상당하는 링 부재 및 제 2 렌즈 그룹 이동 링(17)에 상당하는 다른 링 부재에 각각 형성될 수 있다.
상기한 본 발명의 특정 실시예에 본 발명의 기술 사상 및 청구범위의 범위 내에 있는 자명한 변경 실시 형태가 만들어 질 수 있다. 본 명세서에 포함된 모든사항은 예시적인 것이며 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
본 발명에 의하면，캠 그루브의 경사를 완만하게 하여 동일한 캠 다이아그램의 캠 그루브를 교차시킨 렌즈 배럴의 캠 기구에 있어서, 캠 종동자가 캠 그루브에서 이탈되는 것이 방지될 수 있는 캠 기구를 얻을 수 있다.
Claims (17)
- 광축 둘레로 회전하도록 구동되는 제 1 링 부재;광학 요소를 지지하며, 회전하지는 않고 상기 광축을 따라서 직선으로 가이드되는 제 2 링 부재;상기 제 1 링 부재와 상기 제 2 링 부재 중의 하나에 형성되어 있는 동일한 캠 다이아그램을 가진 복수의 캠 그루브; 및상기 복수의 캠 그루브와 각각 맞물리도록 상기 제 1 링 부재와 상기 제 2 링 부재 중의 다른 하나에 형성된 복수의 캠 종동자를 포함하고 있고,적어도 2 개의 그루브/종동자 그룹의 각각은 상기 광축 방향으로 상이한 위치에 위치되어 있으며, 원주 방향으로 상이한 위치에 위치되어 있는 전방 그루브/종동자 세트와 후방 그루브/종동자 세트를 포함하고 있으며, 상기 전방 그루브/종동자 세트와 상기 후방 그루브/종동자 세트의 각각은 상기 복수의 캠 그루브 중의 하나의 캠 그루브와 상기 복수의 캠 종동자 중의 대응하는 하나의 캠 종동자를 포함하고 있고,상기 2 개의 그루브/종동자 그룹 중 하나의 상기 캠 그루브는 상기 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 상기 캠 그루브와 각각 교차하며, 그리고아래의 2 개의 조건 (a)와 (b):(a) 상기 2 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 상기 전방 그루브/종동자 세트와 상기 후방 그루브/종동자 세트 사이의 상기 광축 방향으로의 거리는 상기 2개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 상기 전방 그루브/종동자 세트와 상기 후방 그루브/종동자 세트 사이의 상기 광축 방향으로의 거리와 상이함(b) 상기 2 개의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 상기 전방 그루브/종동자 세트 사이의 상기 원주 방향으로의 거리는 상기 2 개의 그루브/종동자 그룹의 2 개의 상기 후방 그루브/종동자 세트 사이의 상기 원주 방향으로의 거리와 상이함중의 적어도 하나가 만족되는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2 개의 그루브/종동자 그룹은 상기 원주 방향으로 간격을 두고 위치되어 있는 적어도 3 개의 그루브/종동자 그룹을 포함하고 있고,상기 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 한 그룹의 상기 캠 그루브 각각은 상기 3 개의 그루브/종동자 그룹의 나머지 그룹의 모든 캠 그루브와 교차하는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 1 항에 있어서, 아래의 2 개의 조건 (c)와 (d):(c) 상기 3 개의 그루브/종동자 그룹의 상기 전방 그루브/종동자 세트는 상기 원주 방향으로 불규칙한 간격으로 위치됨(d) 상기 3 개의 그루브/종동자 그룹의 상기 후방 그루브/종동자 세트는 상기 원주 방향으로 불규칙한 간격으로 위치됨중의 적어도 하나가 만족되는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 2 항에 있어서, 상기 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 상기 전방 그루브/종동자 세트와 상기 후방 그루브/종동자 세트 사이의 상기 광축 방향으로의 거리는 상기 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 상기 전방 그루브/종동자 세트와 상기 후방 그루브/종동자 세트 사이의 상기 광축 방향으로의 거리와 상이한 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 2 항에 있어서, 상기 전방 그루브/종동자 세트의 상기 캠 그루브와 상기 후방 그루브/종동자 세트의 상기 캠 그루브는 상기 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 적어도 하나에 대한 폭과 깊이 중의 적어도 하나와 상이한 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 5 항에 있어서, 상기 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 하나의 상기 전방 그루브/종동자 세트의 상기 캠 그루브와 상기 후방 그루브/종동자 세트의 상기 캠 그루브 사이의 폭 관계는 상기 3 개의 그루브/종동자 그룹 중의 다른 하나의 상기 전방 그루브/종동자 세트의 상기 캠 그루브와 상기 후방 그루브/종동자 세트의 상기 캠 그루브 사이의 폭 관계와 상이한 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 1 항에 있어서, 원주 방향으로 인접해 있는 상기 복수의 캠 그루브 중의 2 개의 캠 그루브는 폭과 깊이 중의 적어도 하나에 있어서 상이한 것을 특징으로하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전방 그루브/종동자 세트의 수와 상기 후방 그루브/종동자 세트의 수의 합이 6인 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 광학 요소가 상기 렌즈 배럴에 제공된 렌즈 시스템의 적어도 하나의 렌즈 그룹을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 9 항에 있어서, 상기 렌즈 시스템이 줌 렌즈 광학 시스템을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 링 부재가 상기 제 2 링 부재와 동축상에 위치되도록 상기 제 2 링 부재에 끼워맞춤되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 11 항에 있어서, 상기 복수의 캠 그루브가 상기 제 1 링 부재의 내측 둘레면에 형성되어 있고, 상기 복수의 캠 종동자가 상기 제 2 링 부재의 외측 둘레면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 링 부재가 상기 제 1 링 부재의 외측 둘레면에 형성된 다른 복수의 캠 그루브를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 링 부재가, 구동 피니언과 맞물리도록 상기 제 1 링 부재의 후방 단부 근처의 상기 제 1 링 부재의 외측 둘레면에 형성되어 있는 평 기어를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 평 기어의 톱니는 상기 제 1 링 부재의 상기 외측 둘레면에 형성된 수 헬리코이드의 나사부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 15 항에 있어서, 상기 렌즈 배럴은 고정 배럴을 포함하고 있고, 이 고정 배럴의 내측 둘레면에는 암 헬리코이드가 형성되어 있고, 그리고상기 제 1 링 부재의 상기 수 헬리코이드가 상기 고정 배럴의 상기 암 헬리코이드와 맞물리는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 링 부재는 회전하도록 구동될 때 회전하면서 상기 광축을 따라서 이동하는 것을 특징으로 하는 렌즈 배럴의 캠 기구.
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