JP2004077919A - レンズ鏡筒およびカメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】マウントの厚み調整や鏡筒本体に対する位置調整によるバックフォーカス調整が行われることにより、マウント上の電気接点と電気部品実装基板とを接続するのにフレキシブル配線基板が必要になる。
【解決手段】鏡筒本体１８に取り付けられ、カメラに対して着脱可能なマウント部材３と、マウント部材により保持され、カメラとの電気的接続を行うための電気接点６と、鏡筒本体内に収容され、電気接点に電気的に接続された電気部品実装基板７と、電気部品実装基板をマウント部材に押圧するよう付勢する付勢部材１７とを設ける。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一眼レフカメラなどのカメラに着脱されるレンズ鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一眼レフカメラ用の交換レンズの内部におけるマウント部の周辺には、電気部品実装基板が配置されており、オートフォーカスや絞り駆動を行う制御回路などが構成されている。そして、この制御回路は、マウント部に配置した電気的な接点を通じてカメラと電源の供給や通信を行っている。
【０００３】
図８に、従来の交換レンズの内部における電気部品実装基板の配置の様子を示す。この図において、交換レンズ側の固定鏡筒１０２には、カメラ１００に装着されるマウント１０１がビス１０８で固定されている。マウント１０１の内周には、樹脂製の接点ブロック１０３が固定保持されており、この接点ブロック１０３には、金属製の電気接点１０４が複数本インサート成形されている。
【０００４】
交換レンズの内部に配置された電気部品実装基板１０５は、固定鏡筒１０２に位置決めされると共に、ビス１０６で固定鏡筒１０２に固定されている。電気部品実装基板１０５と電気接点１０４はフレキシブルプリント配線基板１０７を介して電気的に接続されている。
【０００５】
図８に示すような交換レンズでは、撮影光学系を構成するレンズの製造ばらつき、光学調整ばらつき、機械部品の製造ばらつきなどから、個々の製品のバックフォーカスがばらつくことが知られている。従って、製品１つ１つに対してバックフォーカスを測定すると共に、バックフォーカスのずれ量を少なくするようにマウントの光軸方向の厚みを調整して光学系全体の位置を前後に調整することが行われる。
【０００６】
図９にその典型的な例を示す。この例では、まず図９（ａ）に示すように、交換レンズ全体を組み上げた上で、一時的にマウント１０１を固定鏡筒１０２に取り付けた状態にして、バックフォーカスのずれ量を測定する。そして、測定結果に基づいて、正確なバックフォーカスになるようにマウント１１１の調整用切削領域１１２を切削加工することで、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、マウント１１１の厚みを調整する。
【０００７】
この調整用切削領域１１２は、量産する製品のバックフォーカスのばらつきをすべて調整可能にする程度に十分な厚みが確保されている。これにより、製品全長は、個々の製品によって変化してしまうが、バックフォーカスのずれを補正することが可能である。このような方法をマウント切削法と呼んでいる。
【０００８】
また、図１０に別の典型的な例を示す。この例では、マウント１１３と固定鏡筒１０２との間にスペーサ（ピントワッシャー）１１５を挟み込むことでバックフォーカスの調整を行う。この方法は、ピントワッシャー法と呼ばれている。
【０００９】
この方法では、図１０（ａ）に示すように、交換レンズ全体を組み上げた上で、一時的にマウント１０２を取り付けた状態にして、バックフォーカスのずれ量を測定する。そして、測定結果に基づいて、図１０（ｂ），（ｃ）に示すように、正確なバックフォーカスになるようにマウント１０１と固定鏡筒１０２との間に適切な厚みのスペーサ１１５を挿入して、あるいはスペーサ１１５を挿入せずにバックフォーカスの調整を行う。
【００１０】
ここで、図８からも分るように、上記マウント切削法やピントワッシャー法でバックフォーカスを調整すると、マウント１０１と固定鏡筒１０２との光軸方向の相対的な位置関係がずれることになる。このため、固定鏡筒１０２に固定した電気部品実装基板１０５と電気接点１０４とをフレキシブルプリント配線基板１０７（またはリード線）で接続し、フレキシブルプリント配線基板１０７の屈曲状態を変化させることで電気的な接続を維持している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなマウント切削法やピントワッシャー法では、以下のような問題がある。
【００１２】
第１に、製品ごとに電気部品実装基板１０５と電気接点１０４との間隔が一定でないために、フレキシブルプリント基板やリード線などの屈曲性を有する電気的中継部品が必要になってしまうため、コストアップにつながる。また、このような電気的中継部材の半田付け箇所の増加が作業工数の増加やコストアップにつながる。
【００１３】
第２に、図９に示すように、マウント位置の調整量が大きい製品では、フレキシブルプリント配線基板１０７の屈曲状態が個々の製品ごとに大きく異なるので、フレキシブルプリント配線基板１０７の屈曲状態によっては電気部品実装基板１０５とフレキシブルプリント配線基板１０７との半田付け部１２３や電気接点１０４とフレキシブルプリント配線基板１０７の半田付け部１２４に応力集中によってクラックが発生するおそれがある。また、半田付け部１２３，１２４の信頼性が、調整後のマウント１０１の位置によって大きく異なるおそれもある。
【００１４】
そこで本発明は、マウントの厚み調整や鏡筒本体に対する位置調整によるバックフォーカス調整が行われても、電気部品実装基板とマウントに保持された電気接点との電気的な接続を、低コストでかつ高い信頼性をもって維持できるようにしたレンズ鏡筒を提供することを目的としている。
【００１５】
【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、本願発明のレンズ鏡筒は、鏡筒本体に取り付けられ、カメラに対して着脱可能なマウント部材と、マウント部材により保持され、カメラとの電気的接続を行うための電気接点と、鏡筒本体内に収容され、電気接点に電気的に接続された電気部品実装基板と、電気部品実装基板をマウント部材に押圧するよう付勢する付勢部材とを有する。
【００１６】
これにより、マウント部材の厚みや固定鏡筒に対する光軸方向位置が製品ごとに異なっても、電気部品実装基板はマウント部材に押圧されており、これらの間隔は一定（０）であるため、電気部品実装基板とマウント部材に保持されている電気接点とは、それらの間に電気的中継部品を介在させることなく直接接続することが可能である。したがって、低コストありながら信頼性の高い電気的接続ができると共に、電気部品実装基板を安定して固定することが可能となる。
【００１７】
なお、上記付勢部材は、光軸を挟んで電気部品実装基板と電気接点との接続位置の概ね反対側に配置するとよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態である一眼レフカメラ（フィルムカメラやデジタルカメラ）２と交換レンズ（レンズ鏡筒）１とにより構成されるカメラシステムを示す図である。この図１において、交換レンズ１にはマウント３が取り付けられており、このマウント３はカメラ２に設けられた不図示のマウントに対してバイヨネット結合による装着と取り外しとが可能である。
【００１９】
図２および図３には、交換レンズ１のマウント３周辺の構成を詳細に示している。また、図４および図５には、交換レンズ１のマウント３側の部品配置等を分解して示している。なお、図２〜図５では、特に本実施形態の説明に不要な交換レンズの構成部品は省略している
図２〜図５において、マウント３の内周側には接点ブロック位置決め部３ｂが形成されており、この接点ブロック位置決め部３ｂには接点ブロック４が位置決めされ、ビス５により径方向からマウント３に固定されている。
【００２０】
接点ブロック４は、樹脂により形成されており、内部には金属製の電気接点６が複数本インサート成形されている。電気接点５は、交換レンズ１をカメラ２に装着した状態において、カメラ２からの電源の供給や通信を行うために用いられる。
【００２１】
電気接点６は光軸に略平行に引き出されており、その先端部において光軸に直交するように配置された電気部品実装基板７に半田付されている。
【００２２】
電気部品実装基板７には、交換レンズ１の電気的な制御を行うマイクロコンピュータ８をはじめとして不図示の電気部品が実装されているとともに、配線パターンが形成されている。
【００２３】
また、電気部品実装基板７は、交換レンズ１内のアクチュエータ（レンズを光軸方向に駆動して変倍やフォーカシングを行ったり絞りを駆動したりするモータ等）やセンサ（レンズや絞りの位置を検出するセンサ等）等と電気的な接続を行うためにコネクタ９，１０，１１，１２が実装されており、これらコネクタ９，１０，１１，１２にはフレキシブルプリント配線基板１３，１４，１５，１６が接続される。
【００２４】
本実施形態においては、電気部品実装基板７は、マウント３に一体的に固定され、マウント３が取り付けられる固定鏡筒（鏡筒本体）１８と電気部品実装基板７との位置関係はマウント３の調整（バックフォーカス調整）により変化する。従って、固定鏡筒１８側から引き出されたフレキシブルプリント配線基板１３，１４，１５，１６は、電気部品実装基板７と接続される部分の屈曲状態が変化することが可能なように適度なたるみを有している。また、この屈曲形状が変化しても、組込作業等に支障がないようになっている。
【００２５】
固定鏡筒１８における、光軸を挟んで接点ブロック４とは概ね反対側には、付勢ゴム１７を保持するためのゴム搭載部１８ａが設けられている。ゴム搭載部１８ａに付勢ゴム１７を保持させることで、付勢ゴム１７は電気部品実装基板７と固定鏡筒１８との間に配置されることになる。
【００２６】
マウント３が固定鏡筒１８に不図示のビスで固定されると、付勢ゴム１７が適度に弾性変形することになり、付勢ゴム１７の付勢力（弾性力）によってマウント３に形成された基板受け部３ａに電気部品実装基板７が押圧接触する。従って、電気部品実装基板７のがたつきが防止される。
【００２７】
次に、マウント３の調整方法について説明する。図６（ａ）において、調整用マウント１９は、バックフォーカスの測定および調整を行うための工具として用いられ、電気部品実装基板７を搭載しない状態で固定鏡筒１８に調整用マウント１９を仮固定している。
【００２８】
この状態において、バックフォーカス測定工具を用いて精密にその値を測定する。図６（ｂ）に示すマウント３は、製品取り付け用のマウントである。このマウント３の初期の厚みは、マウント端面の切削によるバックフォーカス調整を可能とするよう十分な寸法を有している。
【００２９】
そして、調整用マウント１９を用いたバックフォーカスの測定結果に基づいて端面を切削加工したのが図６（ｃ）に示すマウント３である。このマウント３は、最も削られた状態でも必要なマウント強度等の信頼性が得られるようになっている。
【００３０】
図６（ｄ）には、付勢ゴム１７および電気部品実装基板７を組み込んだ状態を示しており、切削加工を施した調整済みのマウント３を固定鏡筒１８に固定した状態を示している。
【００３１】
この状態で、付勢ゴム１７は適度に弾性変形して電気部品実装基板７をマウント３側の基板受け部３ａに押し付けている。これにより、電気部品実装基板７は交換レンズ内でがたつかないように支持される。
【００３２】
付勢ゴム１７は、前述したように、光軸を挟んで電気接点６と電気部品実装基板７との半田付け位置とは概ね反対側の位置に配置されている。これは、付勢ゴム１７の付勢力が半田付け部に加わることで半田付け部にクラックなどの不良が生じないようにするためである。従って、半田付け部に対して最も離れた位置に付勢ゴム１７による付勢力を与える構成となっている。
【００３３】
図７（ａ），（ｂ）には、マウント３の厚みが最小（マウント切削量が最大）の場合と最大（マウント切削量が最小）の場合とをそれぞれ示している。付勢ゴム１７の付勢力は、マウント調整量によって異なることになるが、過不足なく付勢力が維持されるように設定されている。
【００３４】
なお、電気部品実装基板７の付勢ゴム１７との接触部（付勢力の印可部）には、電気部品が実装されず、電気配線パターンも形成されていない。
【００３５】
本実施形態によれば、マウント３に対して電気部品実装基板７が押圧されているため、マウント３と電気部品実装基板７との間隔は必ず０である。したがって、製品ごとにマウント３の厚みが調整により異なっても、マウント３に接点ブロック４を介して保持されている電気接点６と電気部品実装基板７との間に従来のようにフレキシブルプリント基板を介在させる必要がなく、電気接点６と電気部品実装基板７とを直接、半田付け接続することができる。
【００３６】
したがって、低コストありながら、電気接点６と電気部品実装基板７との信頼性の高い電気的接続ができるとともに、電気部品実装基板７を安定して固定することができる。
【００３７】
なお、本実施形態においては、付勢部材としてゴムを用いているが、同様な付勢力を発生するものであれば、コイルばね、板ばね、スポンジなど様々ななものを付勢部材として用いることができる。但し、電気部品実装基板７に接触する部材であるため、絶縁材料で形成するか絶縁対策が必要である。
【００３８】
また、本実施形態のマウント３は、金属製ではなく樹脂製である。これは、マウント３に電気部品実装基板７が接触するために、絶縁性の高い樹脂製のマウントが望ましいためである。
【００３９】
また、本実施形態では、マウント切削法によりバックフォーカス調整を行う場合について説明したが、ピントワッシャー法を用いてバックフォーカス調整を行う場合にも本発明を適用することができる。
【００４０】
また、本発明は、本実施形態のようなフィルム又はデジタル一眼レフカメラ以外に、ビデオカメラ等、他のレンズ交換式カメラに装着可能なレンズ鏡筒に適用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、マウントの厚み調整や鏡筒本体に対する光軸位置調整等によるバックフォーカス調整が行われても、電気接点と電気部品実装基板との間に従来のようにフレキシブルプリント基板を介在させる必要がなく、電気接点と電気部品実装基板との電気的な接続を低コストでかつ高い信頼性をもって行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるカメラシステムの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すカメラシステムを構成する交換レンズのマウント周辺の構成を示す断面図である。
【図３】図２に示す交換レンズのマウント周辺の構成を示す分解断面図である。
【図４】図２に示す交換レンズのマウント周辺の構成をマウント側から見て示す分解斜視図である。
【図５】図２に示す交換レンズのマウント周辺の構成を固定鏡筒側から見て示す分解斜視図である。
【図６】上記実施形態におけるマウント（バックフォーカス）調整の手順を示す図である。
【図７】上記実施形態におけるマウント（バックフォーカス）調整後の部品配置を示す図である。
【図８】従来の交換レンズにおけるマウント周辺の構成を示す図である。
【図９】従来の交換レンズにおけるマウント切削法によるマウント調整の様子を示す図である。
【図１０】従来の交換レンズにおけるピントワッシャー法によるマウント調整の様子を示す図である。
【符号の説明】
１　　交換レンズ
２　　カメラ本体
３　　マウント
４　　接点ブロック
６　　電気接点
７　　電気部品実装基板
１７　　付勢ゴム
１８　　固定鏡筒

Claims (5)

1. 鏡筒本体に取り付けられ、カメラに対して着脱可能なマウント部材と、
   前記マウント部材により保持され、前記カメラとの電気的接続を行うための電気接点と、
   前記鏡筒本体内に収容され、前記電気接点に電気的に接続された電気部品実装基板と、
   前記電気部品実装基板を前記マウント部材に押圧するよう付勢する付勢部材とを有することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記付勢部材は、前記鏡筒本体と前記電気部品実装基板との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記電気接点が前記電気部品実装基板に直接接続されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記付勢部材は、光軸を挟んで前記電気部品実装基板と前記電気接点との接続位置の概ね反対側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒の着脱が可能なカメラとを有することを特徴とするカメラシステム。

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