JP2001154079A

JP2001154079A - 撮影鏡筒および撮影装置

Info

Publication number: JP2001154079A
Application number: JP33935099A
Authority: JP
Inventors: Kiyomitsu Furuyama; 古山　　清光; Jun Sugita; 杉田　　潤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2001-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】略円環状の電気回路基板の外径を大きくせず
に、マイコンなどの大型部品の実装スペースを確保する
のが難しい。【解決手段】撮影光学系１５の外周を囲むように配置
される略円環形状の電気回路基板２３を有する撮影鏡筒
において、電気回路基板の外周形状の中心Ｏ２を光軸Ｏ
上に位置させるとともに、電気回路基板の内周形状を、
外周形状に対して偏心させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮影光学系の外周
を取り囲むように配置される電気回路基板を有する撮影
鏡筒および撮影装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、一眼レフカメラなどの撮影装置
は、オートフォーカス（ＡＦ）、自動露出（ＡＥ）、さ
らには手振れ補正機能などのエレクトロニクスを駆使し
た技術が搭載されている。このような機能を実現するた
めには、マイコンをはじめとする数多くの電気回路や素
子を用いて制御回路を形成し、撮影装置内部に効率的に
収める必要がある。

【０００３】一眼レフカメラ用交換レンズ内の電気回路
基板の典型的なタイプとしては、撮影光学系の外周を取
り囲むように円環状の配置したものがある。このような
円環形状基板では、内周の開口部分は撮影光学系のレン
ズやレンズ保持枠（保持鏡筒）と干渉しないような形状
になっており、また外径側の形状は交換レンズの外装よ
りも内側に収まるようになっている。

【０００４】従来の円環形状基板の形状およびその取り
付け方法について、図６および図７を用いて説明する。
図６は、一眼レフカメラ用交換レンズのマウント部近傍
の構成を示しており、図７は基板の形状を示している。

【０００５】図６において、１０１はレンズ１００を保
持するレンズ保持枠、１０３はプリント基板１０６を固
定保持するする固定筒、１０４は交換レンズの外装筒、
１０５はこの交換レンズとカメラとの接続部となるマウ
ントを示す。

【０００６】図７に示すように、基板１０６は、内周と
外周とが同心円状となった円環形状に形成されており、
内周半径ｒ１は、レンズ保持枠１０１の最大外周半径Ｒ
１よりも大きい寸法を有する。また、外周半径ｒ２は、
外装筒１０４の内周半径Ｒ２よりも小さい寸法を有す
る。そして、この基板１０６の内外周の半径差ｒ２−ｒ
１の幅に制御用マイコン１０７やＩＣ、コネクタ、素子
などが実装されている。

【０００７】このように形成された基板１０６は、レン
ズ鏡筒枠１０１と固定筒１０３とが組み立てられた状態
で、レンズ保持枠１０１の外周に沿ってそのマウント側
端から光軸方向中間位置まで移動され、固定筒１０３に
固定される。その後、外装筒１０４をマウント側から固
定筒１０３の外周に固定し、続いてマウント１０５を外
装筒１０４によりビス止めする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】つまり、基板１０６の
内周半径ｒ１は、この基板１０６を上記固定位置まで移
動させるために、レンズ保持枠１０１の最大外径部を通
過可能な程度に設定される必要がある。また、基板１０
６の外周半径ｒ２は、固定筒１０３に対して組み付けら
れる外装筒１０４が通過可能な程度に設定されている必
要がある。

【０００９】従って、図６に示すように、レンズ保持枠
１０１の光軸方向端部に比べて、光軸方向中間位置（基
板１０６の組み込み位置）の外周半径が小さい場合に
は、組み込み位置では基板１０６の幅（内外周の半径差
ｒ２−ｒ１）を大きくとることは可能であるが、実際に
は組み込めなくなってしまうために、基板１０６の内周
半径ｒ１を大きくする必要があり、結果的に基板１０６
の幅（部品実装可能な領域）が狭くなってしまう。

【００１０】しかしながら、近年、交換レンズ自体が軽
量小径化する傾向にあるため、基板の外径も小さくせざ
るを得ない。一方、電気回路はＡＦ，ＡＥ，防振機能な
ど多機能化し、実装部品点数が多くなる傾向にあるため
に、基板上の部品実装面積を減少させるわけにはいかな
い。

【００１１】さらには、複雑な制御を行うためにピン数
の多い大きなパッケージのＩＣを搭載する必要が生じて
おり、特に、制御用マイコンなどの大きな寸法を有する
電気部品の実装スペース幅を基板上にいかに確保するか
が非常に重要な問題になっている。

【００１２】そこで、本発明は、略円環状の電気回路基
板を用いる場合に、マイコンなどの大型部品の実装スペ
ースを、基板外径を大きくすることなく確保できるよう
にした撮影鏡筒および撮影装置を提供することを目的と
している。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、撮影光学系の外周を囲むように配置
される略円環形状の電気回路基板を有する撮影鏡筒にお
いて、電気回路基板の外周形状の中心を光軸上に位置さ
せるとともに、電気回路基板の内周形状を、外周形状に
対して偏心させている。

【００１４】これにより、電気回路基板自体および撮影
鏡筒の外径を従来に比べて大きくしなくても、電気回路
基板上に大型電気部品の実装に必要な幅（内外周の差）
を確保することが可能になる。

【００１５】具体的には、電気回路基板の外径をＤ、内
径をｄ、外周形状に対する内周形状の偏心量をｅ、電気
部品の基板径方向寸法をＢとしたときに、ｅ≧Ｂ−（Ｄ−ｄ）／２但し、Ｂ＞（Ｄ−ｄ）／２を満たすように偏心量を設定すればよい。

【００１６】なお、この電気回路基板を、少なくとも、
撮影光学系の外周に沿って光軸方向端から光軸方向中間
位置まで移動させた後、光軸直交方向に（偏心量分）移
動させて撮影鏡筒内に組み込むことにより、偏心形状を
有する電気回路基板の組み込みをスムーズに行うことが
可能となる。

【００１７】さらに、電気回路基板の組み込みに際し
て、基板保持部材に設けたガイド部によって電気回路基
板を光軸方向および光軸直交方向にガイドするようにし
て、組み込み作業をより容易かつ正確に行えるようにす
るのが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１には、本発明の実施形態であ
る一眼レフカメラ（撮影装置）用の交換レンズ（撮影鏡
筒）の全体構成を示している。本交換レンズは、１群レ
ンズＬ１、２群レンズＬ２、３群レンズＬ３および４群
レンズＬ４からなる４群構成のレンズを有する単焦点レ
ンズである。

【００１９】１群レンズＬ１は固定されており、２群レ
ンズＬ２、３群レンズＬ３および４群レンズＬ４を光軸
方向に移動させることでフォーカスを行う。

【００２０】これらレンズ群Ｌ２〜Ｌ４を移動させるフ
ォーカス機構について詳しく説明する。マウント１は、
外装筒２に固定されていて、この外装筒２の内側に固定
筒３（基板保持部材）、案内筒４が固定されている。案
内筒４の前端側には、１群レンズ保持枠５、フィルター
枠６が一体的に固定されている。また固定筒３には、フ
ォーカスユニット７が取り付けられている。

【００２１】フォーカスユニット７には、フォーカス駆
動力を発生する振動型モータ３０が組み込まれている。
このフォーカスユニット７内のコロニング８には、フォ
ーカスキー１１が取り付けられており、マニュアルリン
グ１２の回転を減速してカム環９に伝達するとともに、
振動型モータ３０のロータ１０の回転を減速してカム環
９に伝達する機構が構成されている。フォーカスキー１
１からの駆動力によりカム環９は光軸回りで回転運動を
する。

【００２２】２群レンズＬ２を保持している２群レンズ
保持枠１３には、案内筒４に形成された２群直進溝とカ
ム環９に形成された２群カム溝とに係合する２群コロ１
４が取り付けられている。

【００２３】従って、カム環９が回転すると、２群レン
ズ保持枠１３は、２群コロ１４と２群カム溝との係合作
用によって決まる位置に、２群直進溝にガイドされなが
ら光軸方向に進退する。

【００２４】４群レンズＬ４を保持する４群レンズ保持
枠１５には、カム環９に形成された４群直線溝と案内筒
９に形成された４群カム溝とに係合する４群コロ１６が
取り付けられている。

【００２５】従って、カム環９が回転すると、４群レン
ズ保持枠１５は、光軸回りで回転しながら４群コロ１６
と４群カム溝との係合作用によって決まる位置に光軸方
向に進退する。

【００２６】また、３群レンズＬ３を保持する３群レン
ズ保持枠１７には、４群レンズ保持枠１５に形成された
３群カム溝と案内筒４に形成された３群直線溝とに係合
する３群コロ１９が取り付けられている。

【００２７】従って、カム環９が回転すると、３群レン
ズ保持枠１７は、３群コロ１９と３群カム溝との係合作
用によって決まる位置に、３群直線溝にガイドされなが
ら光軸方向に進退する。

【００２８】このように、カム環９を回転駆動すること
によって、２群レンズＬ２、３群レンズＬ３および４群
レンズＬ４を適切な位置に駆動してフォーカシングを行
うことができる。

【００２９】本交換レンズでは、フォーカスレンズ群の
位置に応じて絞りの開放径が異なるタイプのレンズであ
る。このため、本実施形態の交換レンズには、ステッピ
ングモータを組込んだ電磁駆動絞り部３１とフォーカス
レンズ群の位置に応じて絞りの開放径を決める副絞り部
３２とを一体にした絞りユニットが組み込まれている。

【００３０】副絞り部３２は、絞りレバー２０の回転力
によって絞り羽根を動かすことで被写体の位置に応じた
開放径の調整を行う。絞りレバー２０には、絞りカム溝
が形成されており、フォーカシングのために光軸方向に
進退移動する３群レンズ保持枠１７の動きに連動して光
軸回りで回転する。そして、撮影時には、電磁駆動絞り
部３１によって適正露出となるように絞り調整が行われ
る。

【００３１】次に、本実施形態の交換レンズにおける電
気回路およびその実装形態について説明する。本交換レ
ンズでは、メイン基板２３上に交換レンズの制御を行う
ための電気回路が設けられている。この制御回路は、マ
ウント１に設けられた接点ブロック２１およびマウント
用フレキシブルプリント基板２２を通じて、カメラとの
通信や電源のやり取りなどを行う。

【００３２】また、振動型モータ３０や電磁駆動絞り３
１とはそれぞれ、フレキシブルプリント基板を介して電
気的に接続されており、制御回路からこれらモータ等へ
の駆動信号の供給や各センサーからの信号の受信などが
可能となっている。このような構成のもと、制御回路
は、カメラ側からの指示に応じてＡＦやＡＥを行うため
に、振動型モータ３０や電磁駆動絞り３１の制御を行
う。

【００３３】このような制御回路が構成されているメイ
ン基板２３は、光軸直交面内に広がる略円環形状を有し
ており、撮影光学系に含まれる４群レンズ保持枠１５の
外周を取り囲むように、かつ外装筒２内に収まるように
交換レンズ内に配置される。

【００３４】図２には、メイン基板２３の形状および固
定筒３との取付部の構造を示している。メイン基板２３
上には、マイコン、コネクタ及び電子部品が実装されて
いるが、本図では最も実装面積を必要とするマイコン２
４のみを図示する。

【００３５】メイン基板２３の外周のうち４箇所には、
固定筒３に形成されたガイド部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ
に対して係合可能な係合部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２
３ｄが切り欠き形成されている。

【００３６】このメイン基板２３の内周は、半径ｒ１の
円形状に形成されている。また、メイン基板２３のうち
マイコン２４が実装されている領域の外周は、半径ｒ２
の円弧形状に形成されている。

【００３７】そして、内周の中心Ｏ１は、外周（マイコ
ン２４の実装領域の外周その他の円弧形状の外周）の中
心Ｏ２に対して偏心量ｅだけずれて位置する。これによ
り、マイコン２４の実装領域の面積（特に、基板径方向
幅）が広く取れるようになっている。逆に、マイコン２
４の実装領域とは反対側の部分の面積はその分だけ狭く
なっている。

【００３８】このことを模式的に図３に示す。図３
（ａ）に示すように、内周中心と外周中心とが同心で、
内径ｄ（ｄ＝２×ｒ１）および外径Ｄ（Ｄ＝２×ｒ２）
を有する円環状に形成された従来の基板では、基板径方
向幅Ｂの部品を実装するにあたり、Ｂ＞（Ｄ−ｄ）／２となるときには部品を実装することはできない。

【００３９】これに対し、図３（ｂ）に示す本実施形態
のように、内周中心Ｏ１を外周中心Ｏ２に対して偏心量
ｅだけずらした上で、内径ｄおよび外径Ｄを有する基板
とした場合、ｅ≧Ｂ―（Ｄ−ｄ）／２を少なくとも満たす範囲で偏心量ｅを設定することで、
幅Ｂを有する部品を実装することが可能になる。

【００４０】実際のメイン基板２３の内周形状および外
周形状は完全な円形ではなく、複雑な形状を有する場合
もあるが、少なくとも部品を実装する領域の内径ｄと外
径Ｄから偏心量を決めて、内周中心が外周中心を挟んだ
径方向反対側にずれるよう基板形状を定めれば、幅Ｂを
有する部品を実装することができる。

【００４１】このように本実施形態では、基板の内周形
状を外周形状に対して偏心させることで、基板の外径を
大きくすることなく、基板の一部の径方向幅を大きく
し、マイコン２４の実装を可能としている。

【００４２】なお、メイン基板２３を、内周および外周
に多少の凹凸を有するに過ぎない略円環形状とすること
により、このメイン基板２３を型を用いて加工する際の
加工性および型寿命を向上させることができる。

【００４３】次に、このメイン基板２３の交換レンズ内
への組み込み方法について、図４および図５を用いて説
明する。

【００４４】図５（ａ）には、メイン基板２３を組み込
む最初の段階を示しており、メイン基板２３を、その内
周中心Ｏ１と光軸Ｏとを略一致させるようにして、４群
レンズ保持枠１５の外周に沿って光軸方向後端から光軸
方向中間位置まで前方に移動させる。４群レンズ保持枠
１５は、その光軸方向後端部の外径が光軸方向中間部の
外径よりも大きくなるように形成されているが、メイン
基板の内周半径ｒ１は、４群レンズ保持枠１５の光軸方
向後端部の外周半径Ｒ１よりもやや大きく設定されてい
るため、干渉することはない。

【００４５】このとき、固定筒３に形成されたガイド部
３ａ〜３ｄとメイン基板２３に形成された係合部２３ａ
〜２３ｄとの関係は、図４（ａ）に示すようになってい
る。メイン基板２３の内周側と４群レンズ保持枠１５と
の干渉を避けつつ、メイン基板２３を４群レンズ保持枠
１５の外周に沿って光軸方向後端から光軸方向中間位置
まで移動させる間、メイン基板２３は、係合部２３ａ〜
２３ｄがガイド部３ａ〜３ｄに片当たりした状態で光軸
方向にガイドされる。

【００４６】このままメイン基板２３を光軸方向に移動
させていくと、固定筒３に光軸方向後方に突出するよう
に形成された位置決めピン３ｉの後端面にメイン基板２
３が突き当たるため、それ以上メイン基板２３を光軸方
向前方に進めることができなくなる。

【００４７】このような状態になった後、図５（ｂ）に
示すように、メイン基板２３を光軸直交方向のうち外周
中心Ｏ２を光軸Ｏに合わせる方向にスライドさせる。

【００４８】ここで、メイン基板２３の内周側に位置す
る４群レンズ保持枠１５の光軸方向中間部の外径は、光
軸方向後端部の外周半径Ｒ１よりも小さな値（Ｒ３）に
なっている。なお、４群レンズ保持枠１５の光軸方向中
間部の外周には、前方ほど径が小さくなるように若干の
傾斜が付けられており、メイン基板２３はこの４群レン
ズ保持枠１５の光軸方向中間部のうち最大外周半径Ｒ３
を有する位置付近で光軸直交方向にスライドされる。

【００４９】このため、偏心量ｅが、メイン基板２３の
内周半径ｒ１（内径ｄの１／２）と４群レンズ保持枠１
５の光軸方向中間部の最大外周半径Ｒ３との差以下に設
定されていれば、メイン基板２３を上記偏心量ｅの分だ
け光軸直交方向に移動させて、外周中心Ｏ２を光軸Ｏに
一致させることができる。

【００５０】さらに言えば、偏心量ｅが、メイン基板２
３の内周半径ｒ１（内径ｄの１／２）と４群レンズ保持
枠１５の光軸方向中間部の最大外周半径Ｒ３との差とほ
ぼ同じに設定されていれば、メイン基板２３の外周中心
Ｏ２を光軸Ｏに一致させるとともに、メイン基板２３に
おけるマイコン実装領域の径方向幅を最大にすることが
できる。

【００５１】図４（ｂ）には、メイン基板２３をスライ
ドさせた状態の各部の位置関係を示している。メイン基
板２３は、光軸直交方向にスライドする間、係合部２３
ａ〜２３ｄとガイド部３ａ〜３ｄとの係合作用によっ
て、メイン基板２３に形成された位置決め穴２３ｅが固
定筒３に形成された位置決めピン３ｉの位置に光軸方向
にて重なるようにガイドされる。

【００５２】そして、この状態から、図５（ｃ）に示す
ように、メイン基板２３を再び光軸方向前方に移動させ
ることにより（この間も、メイン基板２３はガイド部３
ａ〜３ｄによって光軸方向にガイドされる）、位置決め
穴２３ｅ内に位置決めピン３ｉが挿入され、メイン基板
２３の光軸直交方向の位置決めがなされる。また、メイ
ン基板２３の前面が、固定筒３におけるガイド部３ａ〜
３ｄの根本周辺に形成された突き当て部３ｅ〜３ｈに突
き当たり、ここに接着又はビス止めされることにより、
メイン基板２３の光軸方向位置決めがなされる。

【００５３】このようにメイン基板２３は、組み込みの
最初の段階から位置決めが終了するまでの間、常にガイ
ド部３ａ〜３ｂによってガイドされるため、メイン基板
２３の組み込みおよび位置決め作業を容易に行うことが
できる。

【００５４】位置決めされた状態のメイン基板２３の内
周は、４群レンズ保持枠１５の光軸方向中間部のうち外
径が小さくなった部分から若干離れた近接状態にある。
このため、光軸回りで回転する４群レンズ保持枠１５の
外周にメイン基板２３の内周が干渉することはない。

【００５５】なお、上記実施形態では、回転する４群レ
ンズ保持枠１５の外周にメイン基板２３の内周が当接し
ないように配置した場合について説明したが、メイン基
板を回転しないレンズ保持枠等の外周を取り囲むように
配置する場合には、電気回路基板の内周を上記レンズ保
持枠等の外周に当接させても問題はない。これにより、
電気回路基板のうち内周中心の偏心側とは反対側の部分
の径方向幅をより大きくすることが可能である。

【００５６】また、本発明は、いわゆる銀塩カメラ用の
みならず、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ用の交
換レンズ等の撮影鏡筒にも適用できる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮影光学系の外周を囲むように配置される略円環形状の
電気回路基板の外周形状の中心を光軸上に位置させると
ともに、内周形状を外周形状に対して偏心させているの
で、電気回路基板自体および撮影鏡筒の外径を従来に比
べて大きくしなくても、電気回路基板上に大型電気部品
の実装に必要な幅（内外周の差）を確保することができ
る。

【００５８】なお、この電気回路基板を、少なくとも、
撮影光学系の外周に沿って光軸方向端から光軸方向中間
位置まで移動させた後、光軸直交方向に移動させて配置
するようにすれば、上記のような偏心形状を有する電気
回路基板の組み込みをスムーズに行うことができる。

【００５９】さらに、電気回路基板の組み込みに際し
て、基板保持部材に設けたガイド部によって電気回路基
板を光軸方向および光軸直交方向にガイドするようにす
れば、組み込み作業をより容易かつ正確に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である交換レンズの断面図で
ある。

【図２】上記交換レンズに内蔵されるメイン基板と固定
筒の分解斜視図である。

【図３】上記メイン基板の形状を模式的に示す図であ
る。

【図４】上記メイン基板の組み込み時における固定筒と
の位置関係を示す図である。

【図５】上記メイン基板の組み込み方法の説明図であ
る。

【図６】従来の交換レンズの部分断面図である。

【図７】従来の基板の形状を示す図である。

【符号の説明】

１マウント３固定筒３ａ〜３ｄガイド部３ｅ〜３ｈ突き当て部３ｉ位置決めピン４案内筒９カム環１５４群レンズ保持枠２３メイン基板２３ａ〜２３ｄ係合部Ｏ光軸Ｏ１（メイン基板の）内周中心Ｏ２（メイン基板の）外周中心ｅ（メイン基板の内周形状の外周形状に対する）偏心
量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影光学系の外周を囲むように配置され
る略円環形状の電気回路基板を有する撮影鏡筒におい
て、前記電気回路基板の外周形状の中心が光軸上に位置する
とともに、前記電気回路基板の内周形状が、外周形状に対して偏心
していることを特徴とする撮影鏡筒。
【請求項２】前記電気回路基板の外径をＤ、内径を
ｄ、外周形状に対する内周形状の偏心量をｅ、前記電気
回路基板に実装される電気部品の基板径方向寸法をＢと
したときに、ｅ≧Ｂ−（Ｄ−ｄ）／２但し、Ｂ＞（Ｄ−ｄ）／２を満たすことを特徴とする請求項１に記載の撮影鏡筒。
【請求項３】前記電気回路基板を、少なくとも、前記
撮影光学系の外周に沿って光軸方向端から光軸方向中間
位置まで移動させた後、光軸直交方向に移動させて配置
したことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影鏡
筒。
【請求項４】前記撮影光学系における光軸方向端部の
外径が光軸方向中間部の外径より大きく、かつ前記電気
回路基板の内径が前記撮影光学系における光軸方向端部
の外径よりも大きくなっており、前記電気回路基板の外周形状に対する内周形状の偏心量
を、前記電気回路基板の内径と前記撮影光学系における
光軸方向中間部の外径との差の１／２以下の量に設定
し、前記電気回路基板を、少なくとも、前記撮影光学系の外
周に沿って光軸方向端から光軸方向中間位置まで移動さ
せた後、前記電気回路基板のうち前記内周中心の偏心側
とは反対側の内周が前記撮影光学系の外周に当接又は近
接する位置まで前記電気回路基板を光軸直交方向に移動
させて配置したことを特徴とする請求項３に記載の撮影
鏡筒。
【請求項５】前記電気回路基板を保持する基板保持部
材を有しており、この基板保持部材に、前記電気回路基板を光軸方向およ
び光軸直交方向にガイドするガイド部を設けたことを特
徴とする請求項３又は４に記載の撮影鏡筒。
【請求項６】前記電気回路基板を、前記撮影光学系の
外周に沿って光軸方向端から光軸方向中間位置まで移動
させた後、光軸直交方向に移動させ、さらに光軸方向に
移動させて位置決めしたことを特徴とする請求項３から
５のいずれかに記載の撮影鏡筒。
【請求項７】請求項１から６のいずれかに記載の撮影
鏡筒を備えたことを特徴とする撮影装置。