(57)【要約】【課題】本発明は、コンパクトであり且つ小型化のズームレンズを提供する。【解決手段】本発明に係る底板と、レンズを積載する積載部と、積載部の四周に配置される少なくとも３つのカムピンと、少なくとも３つカムピンをそれぞれに被せる少なくとも３つの弾性部材と、を備える移動筒と、移動筒の底板に対向する一端にズームレンズの光軸方向に直交するように固定される係止環と、１つの絞り孔及び少なくとも３つのカムピンに対応する少なくとも３つの溝が設けられる絞りシャッタユニットと、を備える。レンズは、係止環に対面する光学凸面を有し、絞りシャッタユニットは、移動筒と係止環とによって囲まれる空間でズームレンズの光軸方向に沿って移動でき、沈胴状態になる時、レンズの光学凸面は、絞り開口に収容され、繰り出される時、絞りシャッタユニットは前記少なくとも３つの弾性部材の弾力によってレンズから離れる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板と、レンズを積載する積載部と、前記積載部の四周に配置される少なくとも３つのカムピンと、前記少なくとも３つカムピンにそれぞれに被せられる少なくとも３つの弾性部材と、を備え、前記積載部、前記少なくとも３つのカムピン及び前記少なくとも３つの弾性部材は、全て前記底板に位置する移動筒と、
前記移動筒の前記底板に対向する一端に前記ズームレンズの光軸方向に直交するように固定される係止環と、
１つの絞り孔及び前記少なくとも３つのカムピンに対応する少なくとも３つの溝が設けられる絞りシャッタユニットと、
を備えてなるズームレンズであって、
前記レンズは、前記係止環に対面する光学凸面を有し、前記絞りシャッタユニットは、前記移動筒と前記係止環とによって囲まれた空間内で前記ズームレンズの光軸方向に沿って移動することができ、前記ズームレンズが沈胴状態になる時、前記レンズの光学凸面は、前記絞り開口に収容され、前記ズームレンズが繰り出される時、前記絞りシャッタユニットは前記少なくとも３つの弾性部材の弾力によって前記レンズから離れることを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記係止環の外径は、前記移動筒の内径より大きく、前記係止環の内径は、前記移動筒の内径より小さく、前記絞りシャッタユニットの外径は、前記移動筒の内径より小さいが前記係止環の内径より大きいことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記ズームレンズは、カム筒をさらに備え、前記カム筒の外周面には、同じ平面に位置する第一滑動ピン及び伝動歯車が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記カム筒の内周面に複数の第一カム溝及び前記複数の第一カム溝に対応して配置される補強ボスが設けられ、前記第一カム溝は、それぞれ物体側に近い頂面を備え、前記補強ボスは、前記頂面の像側に近い片側に配置することによって前記頂面の強度を増加することを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
ズームレンズは、デジタルカメラに広く応用されており、撮影状態で焦点を調節するためにズームレンズはデジタルカメラのボディから繰り出されるが、非撮影状態ではズームレンズはデジタルカメラのボディ内に収納されて、デジタルカメラの厚さを小さくして携帯し易いようにする。
【０００３】
しかし、従来のズームレンズの絞りシャッタユニット及びレンズは、それぞれ光軸方向に沿って鏡筒内に配列されるため、撮影状態でデジタルカメラのボディから繰り出されたズームレンズが非撮影状態でデジタルカメラのボディ内に収納されたとしても、前記鏡筒内の絞りシャッタユニットの厚さ及びレンズの厚さの和は変化しなく、従ってズームレンズの厚さをさらに小さくすることができなく、ズームレンズの小型化を達成し難い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、前記課題を解決し、コンパクトであり且つ小型化のズームレンズを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明に係るズームレンズは、底板と、前記底板に位置してレンズを積載できる積載部と、前記積載部の四周に配置される少なくとも三つのカムピンと、前記カムピンに貫かれる少なくとも三つの弾性部材と、を備える移動筒と、前記移動筒の前記底板に対面する一端に前記ズームレンズの光軸方向に沿って固定される係止環と、絞り孔及び前記少なくとも三つのカムピンに対応する少なくとも三つの溝が設けられる絞りシャッタユニットと、を備える。前記レンズは、前記係止環に対面する光学凸面を有し、前記絞りシャッタユニットは、前記移動筒と前記係止環とによって囲まれる空間で前記ズームレンズの光軸方向に沿って移動することによって前記ズームレンズが沈胴状態になる時、前記レンズの光学凸面は、前記絞り開口に収容され、撮影状態になる時、前記絞りシャッタユニットが前記少なくとも三つの弾性部材の弾力によって前記レンズから離れる。
【発明の効果】
【０００６】
従来の技術と比べると、撮影する際、本発明のズームレンズが繰り出されて、絞りシャッタユニットは、移動筒の底板から離れて前記移動筒の前記底板に対面する一端に位置する係止環に向って移動して、前記絞りシャッタユニット及び前記レンズはそれぞれ正常の作動位置に位置するが、前記ズームレンズが沈胴状態になる時、前記絞りシャッタユニットは前記移動筒の底板に向って移動して、前記移動筒内のレンズの光学凸面が前記絞りシャッタユニットの絞り開口に収容されるため、レンズの光学凸面に対向する光学面から前記絞りシャッタユニットまでの光軸方向に沿う寸法は、レンズの厚さ及び前記絞りシャッタユニットの厚さの和より小さくなり、即ち前記ズームレンズの光軸方向に沿う寸法が小さくなる。従って撮影に影響を与えない場合、前記ズームレンズの厚さを大幅に短縮することができ、前記ズームレンズの構造がコンパクトであり、前記ズームレンズが小型化される。
【０００７】
前記第一滑動ピン及び前記伝動歯車は、同じ平面に位置して光軸方向の寸法を占用しないため、前記ズーム筒及び移動筒の前記ズームレンズの光軸方向に沿う移動範囲が大きくなり、変倍の倍率が増大する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るズームレンズを示す図である。
【図２】図１に示すズームレンズの立体分解図である。
【図３】図１に示すズームレンズの移動筒及び絞りシャッタユニットの立体分解図である。
【図４】図１に示すズームレンズの移動筒及び絞りシャッタユニットの別の視角からの立体分解図である。
【図５】図１に示すズームレンズの収納状態で断面図である。
【図６】図１に示すズームレンズの撮影状態で断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【００１０】
図１及び図２を参照すると、本発明の実施例に係るズームレンズ１００は、複数のレンズ１と、イメージセンサー２と、駆動部材３（図１を参照）と、ホルダー１０と、固定筒２０と、カム筒３０と、案内筒４０と、ズーム筒５０と、移動筒６０と、係止環６１と、絞りシャッタユニット７０と、を備える。前記固定筒２０、前記ズーム筒５０及び前記移動筒６０の内部には、全て前記レンズ１が設置されており、且つ前記複数のレンズ１は同軸に設置される。
【００１１】
前記ホルダー１０は、積載面１１を有する板状である。前記イメージセンサー２、前記駆動部材３及び前記固定筒２０は、全て前記積載面１１に配置されており、前記イメージセンサー２の感知領域は、前記固定筒２０に位置するレンズ１に対してレンズ１の光軸において正対される。前記イメージセンサー２は、前記レンズ１から入射した光線を感知し且つ光信号を電気信号に変換することによって画像を形成するために用いられる。図１に示されたように、前記駆動部材３は、直流（ＤＣ）モーター３０１及びステッピングモーター(Ｓｔｅｐｐｅｒ  ｍｏｔｏｒ)３０２を備え、前記駆動部材３の駆動によって、前記カム筒３０は前記ズームレンズ１００の光軸方向に沿って移動する。変倍する際、前記直流モーター３０１の駆動によって、前記カム筒３０が回転するとともに前記案内筒４０、前記ズーム筒５０及び前記移動筒６０を連動して光軸方向に沿って移動させる。焦点を調節する際、前記ステッピングモーター３０２の駆動によって、前記カム筒３０が回転するとともに前記案内筒４０、前記ズーム筒５０及び前記移動筒６０を連動して光軸方向に沿って移動させる。前記直流モーター３０１及び前記ステッピングモーター３０２が前記固定筒２０の片側に位置するため、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における前記ズームレンズ１００の寸法が小さくなる。
【００１２】
前記固定筒２０は、前記ホルダー１０に固定されており、前記固定筒２０の内周面には、前記カム筒３０の移動方向を案内するために用いられる複数の第一案内溝２１及び前記案内筒４０の移動方向を案内するために用いられ且つ光軸方向に平行する３つの第二案内溝２２が設けられる。
【００１３】
前記カム筒３０は、前記固定筒２０の中に配置されており、前記ズーム筒５０及び前記移動筒６０を連動して光軸方向に沿って移動させる。前記カム筒３０の外周面には、前記第二案内溝２２に係合する複数の第一滑動ピン３１及び前記駆動部材３に噛み合う伝動歯車３２が設けられている。前記第一滑動ピン３１及び前記伝動歯車３２は、同じ平面に位置する。前記伝動歯車３２が前記駆動部材３に噛み合うため、前記駆動部材３の駆動力は前記カム筒３０に伝えられて、前記カム筒３０は前記ズームレンズ１００の光軸方向に沿って進退することができる。前記カム筒３０の内周面には、３つの第一カム溝３３、３つの第二カム溝３４、３つのガイド凸部３５、３つの補強ボス３６が設けられている。前記第一カム溝３３及び前記第二カム溝３４は、前記カム筒３０の内周面で物体側から像側へ延在される。前記第一カム溝３３は、物体側に近い頂面３３１を備える。前記補強ボス３６は、対応する頂面３３１の像側に近い片側に配置される。前記頂面３３１の所在位置は、撮影状態で前記ズーム筒５０が頻繁的に使用する位置であり、且つ前記頂面３３１で前記ズーム筒５０が前記第一カム溝３３に加える力は、前記第一カム溝３３の案内方向に沿う分力に分解されなく、全て前記第一カム溝３３に加えられる。だから、前記ズーム筒５０が前記頂面３３１に位置する場合、前記ズーム筒５０が受けた外部の衝撃力は全て前記頂面３３１に加えられるため、前記頂面３３１が摩耗し易い。従って、前記補強ボス３６は、前記第一カム溝３３の強度を増加する一方、前記頂面３３１の摩耗を低減することができる。
【００１４】
前記案内筒４０は、前記カム筒３０とともに移動しながら、前記ズーム筒５０及び前記移動筒６０を光軸方向のみに進退させる。具体的に説明すると、前記案内筒４０は、前記カム筒３０の内部に収容され、前記案内筒４０の外周面には、前記第二案内溝２２に係合する複数の第二滑動ピン４１、光軸方向に直交する２つのガイド溝４２及び光軸方向に平行する６つの案内孔４３が設けられている。前記補強ボス３６及び前記ガイド凸部３５が前記２つのガイド溝４２にそれぞれに係合することによって、前記案内筒４０は前記カム筒３０とともに光軸方向に沿って移動することができる。
【００１５】
前記ズーム筒５０及び前記移動筒６０は、前記案内筒４０の内部に収容される。前記ズーム筒５０の外周面には、３つの第一カムボス５１が等間隔に配置されている。前記移動筒６０の外周面には、３つの第二カムボス６２が等間隔に配置されている。前記第一カムボス５１及び前記第二カムボス６２は、前記案内筒４０の案内孔４３を貫いてそれぞれ前記第一カム溝３３及び前記第二カム溝３４に沿って移動するため、前記駆動部材３の駆動によって前記カム筒３０が前記固定筒２０の第一案内溝２１で光軸方向に沿って移動する際、前記ズーム筒５０及び前記移動筒６０は前記案内筒４０に制限されてそれぞれ前記第一カム溝３３及び前記第二カム溝３４で光軸方向に沿って移動する。前記ズーム筒５０の前記ホルダー１０に対面する表面には、収容空間５２（図６を参照）が設けられている。前記移動筒６０は、前記収容空間５２に収容され、且つ前記ズーム筒５０の内部で光軸方向に沿って移動することによって、前記ズーム筒５０の中のレンズ１と前記移動筒６０の中のレンズ１との間の距離を変えて変倍を行うか又は焦点を調節する。
【００１６】
前記第一滑動ピン３１及び前記伝動歯車３２は、同じ平面に位置して光軸方向の寸法を占用しないため、前記固定筒２０の前記ズームレンズ１００の光軸方向に沿う高さが固定値である場合、前記カム筒３０が光軸方向に沿って移動できる変位量は最大になる。前記３つの第一カム溝３３は、全て物体側に近い頂面３３１を有し、且つ前記補強ボス３６は、対応する頂面３３１の像側に近い片側に配置されて前記第一カム溝３３及び前記第二カム溝３４の光軸方向に沿う空間を占用しないため、前記カム筒３０の前記ズームレンズ１００の光軸方向に沿う高さが固定値である場合、前記ズーム筒５０及び移動筒６０が前記第一カム溝３３及び前記第二カム溝３４で前記ズームレンズ１００の光軸方向に沿って移動できる変位量は最大になり、従って前記ズームレンズ１００の変倍の倍率を増大する。前記ホルダー１０には、複数の収容孔１２が設けられている。前記ズームレンズ１００が沈胴状態になった時、前記案内筒４０の第二滑動ピン４１が前記収容孔１２に収容されるため、前記固定筒２０の前記ズームレンズ１００の光軸方向に沿う高さが固定値である場合、前記カム筒３０は前記ズームレンズ１００の光軸方向で最大変位量を有することができる。
【００１７】
図３、図５及び図６を参照すると、前記移動筒６０は、底板６３と、積載部６３１と、３つのカムピン６３３と、３つの弾性部材６３５と、を備える。前記積載部６３１、前記３つのカムピン６３３、前記３つの弾性部材６３５は、全て前記底板６３に位置する。前記積載部６３１は、前記レンズ１を積載するために用いられる。前記３つのカムピン６３３は、前記積載部６３１の周囲に配置される。前記３つの弾性部材６３５は、それぞれ対応するカムピン６３３を被せる。本実施形態において、前記３つのカムピン６３３は、同じ円周に位置する。前記弾性部材は、スプリングである。前記係止環６１は、前記移動筒６０の前記底板６３に対向する一端に前記ズームレンズ１００の光軸方向に直交して固定される。前記係止環６１の外径は、前記移動筒６０の内径より大きく、前記係止環６１の内径は、前記移動筒６０の内径より小さいため、前記係止環６１を前記移動筒６０の前記底板６３に対向する一端に係止させて、前記移動筒６０に係止面が形成される。前記レンズ１は、前記係止環６１に対面する光学凸面１０１を有する。
【００１８】
図３及び図４を参照すると、前記絞りシャッタユニット７０は、円柱状であり、その外径は、前記移動筒６０の内径より小さいが前記係止環６１の内径より大きいため、前記移動筒６０及び前記係止環６１によって囲まれる空間で前記絞りシャッタユニット７０を前記ズームレンズ１００の光軸方向に沿って移動させる。前記絞りシャッタユニット７０は、対向して設置される第一表面７１及び第二表面７２を備える。前記第一表面７１は、前記移動筒６０の底板６３に対面する。前記絞りシャッタユニット７０には、前記第一表面７１及び前記第二表面７２を貫く絞り開口７３が設けられている。前記第一表面７１には、前記３つのカムピン６３３に対応する３つの溝７１１が設けられている。前記第二表面７２には、第一シャッタ羽根７２１、第二シャッタ羽根７２２及び２つの電磁弁７２３が配置されている。前記２つの電磁弁７２３は、前記第一シャッタ羽根７２１及び前記第二シャッタ羽根７２２の前記第二表面７２での回転を制御する。前記第一シャッタ羽根７２１には、第一シャッタ開口７２１０が設けられている。前記第二シャッタ羽根７２２には、第二シャッタ開口７２２０が設けられている。前記第一シャッタ開口７２１０の半径は、前記第二シャッタ開口７２２０の半径より大きい。前記第一シャッタ開口７２１０及び前記第二シャッタ開口７２２０と前記絞り開口７３とが重ならない場合、前記絞りシャッタユニット７０には、最も大きい絞りが形成される。前記第一シャッタ開口７２１０と前記絞り開口７３とが重なる場合、前記絞りシャッタユニット７０には、次に大きい絞りが形成される。前記第二シャッタ開口７２２０と前記絞り開口７３とが重なる場合、前記絞りシャッタユニット７０には、最も小さい絞りが形成される。従って、露光量を効果的に制御することができる。
【００１９】
図５及び図６を参照すると、前記ズームレンズ１００が沈胴状態になる時、前記絞りシャッタユニット７０は、前記ズーム筒５０に押圧されて、前記移動筒６０の底板６３に向って移動する。この時、前記レンズ１の光学凸面１０１は、前記絞り開口７３に収容されるため、前記ズームレンズ１００の光軸方向に沿う高さが小さくなる。撮影状態になる時、前記ズームレンズ１００が繰り出される。この時、前記ズーム筒５０が移動し、前記絞りシャッタユニット７０は、前記弾性部材６３５の弾力を受けて上昇して前記係止環６１に係止することによって前記絞りシャッタユニット７０及び前記レンズ１を正常の作動位置に回復させる。
【００２０】
撮影する際、本発明のズームレンズが繰り出されて、絞りシャッタユニットは、移動筒の底板から離れて前記移動筒の前記底板に対面する一端に位置する係止環に向って移動して、前記絞りシャッタユニット及び前記レンズはそれぞれ正常の作動位置に位置するが、前記ズームレンズが沈胴状態になる時、前記絞りシャッタユニットは前記移動筒の底板に向って移動して、前記移動筒内のレンズの光学凸面が前記絞りシャッタユニットの絞り開口に収容されるため、レンズの光学凸面に対向する光学面から前記絞りシャッタユニットまでの光軸方向に沿う寸法は、前記レンズの厚さ及び前記絞りシャッタユニットの厚さの和より小さくなり、即ち前記ズームレンズの光軸方向に沿う寸法が小さくなる。従って撮影に影響を与えない場合、前記ズームレンズの厚さを大幅に短縮することができ、前記ズームレンズの構造がコンパクトであり、前記ズームレンズが小型化になるとともに前記ズーム筒及び移動筒の前記ズームレンズの光軸方向に沿う移動範囲が大きくなり、変倍の倍率が増大する。
【００２１】
以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であることは勿論であって、本発明の技術的範囲は、以下の特許請求の範囲から決まる。
【符号の説明】
【００２２】
１  レンズ
２  イメージセンサー
３  駆動部材
１０  ホルダー
１１  積載面
１２  収容孔
２０  固定筒
２１  第一案内溝
２２  第二案内溝
３０  カム筒
３１  第一滑動ピン
３２  伝動歯車
３３  第一カム溝
３４  第二カム溝
３５  ガイド凸部
３６  補強ボス
４０  案内筒
４１  第二滑動ピン
４２  ガイド溝
４３  案内孔
５０  ズーム筒
５１  第一カムボス
５２  収容空間
６０  移動筒
６１  係止環
６３  底板
７０  絞りシャッタユニット
７１  第一表面
７２  第二表面
７３  絞り開口
１００  ズームレンズ
１０１  光学凸面
３０１  直流モーター
３０２  ステッピングモーター
３３１  頂面
６３１  積載部
６３３  カムピン
６３５  弾性部材
７１１  溝
７２１  第一シャッタ羽根
７２２  第二シャッタ羽根
７２３  電磁弁
７２１０  第一シャッタ開口
７２２０  第二シャッタ開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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