JP2005037454A - 電気機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】スペ−ス効率よく電気基板が配置可能であり、電気接続が容易である電気機器を提供する。
【解決手段】電気機器であるレンズ鏡筒10には、外筒2の後方内周部に形成されるリング状空間部1cにFPC11と電気基板ユニット12とからなる電気基板装置が収納される。FPC11の基板面にコネクタ22,23が実装されている。電気基板ユニット12は、6角筒のリング状に組み立てれる複数の小片電気基板からなり、複数の中の2つの基板に設けられるコネクタ端子13c,16cをコネクタ22,23に嵌入させて、FPC11と電気基板ユニット12とを接続状態としてリング状空間部1cに収納される。その収納状態では、FPC11は、リング状空間部1cの中心軸に対して基板面が直交し、電気基板ユニットの各電気基板の基板面は、リング状空間部1cの中心軸に平行な姿勢に保持される。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気的に接続される複数の電気基板を内蔵する電気機器の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電気機器内のリング状空間に配置される電気基板装置として、例えば、特許文献1に提案されたものは、多角形の筒状に折り曲げた状態でレンズ鏡筒内に光軸と平行に収納されるフレキシブルプリント基板(以下、FPCと記載する)により構成される。
【0003】
また、特許文献2乃至7に提案されたものは、レンズ鏡筒内に配置されるFPC装置であって、撮影光軸に垂直な平面上に光軸まわりの開口部を有する円環形状部とこの円環形状部の外周から突出して形成される電気部品実装部とからなるFPCを有する電気基板装置に関するものである。
【0004】
さらに、特許文献8に提案されたものもレンズ鏡筒内に配置されるFPC装置であって、撮影光軸に垂直な平面上に光軸まわりの開口部を有する円環形状部のFPCを有し、その円環形状部に電気部品が実装される。
【0005】
【特許文献1】
特許文献1は、特開平7−294791号公報である。
【0006】
【特許文献2】
特許文献2は、特開平6−265768号公報である。
【0007】
【特許文献3】
特許文献3は、特開平6−265769号公報である。
【0008】
【特許文献4】
特許文献4は、特開平6−273652号公報である。
【0009】
【特許文献5】
特許文献5は、特開平6−273653号公報である。
【0010】
【特許文献6】
特許文献6は、特開平6−273654号公報である。
【0011】
【特許文献7】
特許文献7は、特開平6−289268号公報である。
【0012】
【特許文献8】
特許文献8は、特開平8−334672号公報である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献1に提案されたレンズ鏡筒に内蔵される電気基板装置は、必ずしも効率のよい基板配置が採用されているとはいえない。例えば、上記円環状の空間中心と対向する位置にある互いの基板同士の電気的連絡は他の基板を介して行われるため、その他の基板のスペースに余裕が無くなり、その他の基板の部品実装が出来なくなる虞が生じる。
【0014】
また、特許文献2乃至8に提案されたレンズ鏡筒に内蔵されるFPC装置においても、電気接続を考慮した状態のもとでは効率のよい配置がなされているとはいえない。
【0015】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであって、スペ−ス効率よく電気基板が配置可能であり、電気接続が容易である電気機器を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の電気機器は、リング状の空間を有する電気機器において、上記リング状の空間に配置され、基板面を上記リング状の空間の中心軸と略直交する平面に平行に配置された第1の電気基板と、上記リング状の空間に配置され、基板面を上記リング状の空間の中心軸と平行に配置された複数の第2の電気基板と、上記第2の電気基板と上記第1の電気基板とを電気的に接続するため上記第1の電気基板に設けられ、上記第2の電気基板に設けられた端子が挿入されるコネクタ部品とを有しており、上記第1の電気基板と上記第2の電気基板とは、上記コネクタ部品を介して電気的に接続される。
【0017】
本発明の請求項2記載の電気機器は、請求項1記載の電気機器において、上記第2の電気基板は、互いに交差した状態を保って上記コネクタに差込れている。
【0018】
本発明の請求項3記載の電気機器は、請求項1記載の電気機器において、上記第1の電気基板は、複数のコネクタ部品が設けられ、該コネクタ部品の少なくとも一つは、上記中心軸と直交する平面内で移動可能である。
【0019】
本発明の請求項4記載の電気機器は、リング状の空間を有する電気機器において、上記リング状の空間に配置され、基板面を上記リング状の空間の中心軸と略直交する平面に平行に配置された第1の電気基板と、上記リング状の空間に配置され、基板面を上記リング状の空間の中心軸と平行に配置された複数の第2の電気基板と、上記第2の電気基板と上記第1の電気基板とを電気的に接続するため、上記第1の電気基板に設けられ、上記第2の電気基板に設けられた端子が挿入される第1のコネクタ部品と、上記リング状の空間に、上記第1の電気基板と平行に、そして上記第1の電気基板とで上記第2の電気基板を挟むように配置され、基板面を上記リング状の空間の中心軸と略直交する平面に平行に配置された第3の電気基板と、上記第2の電気基板と上記第3の電気基板とを電気的に接続するため、上記第3の電気基板に設けられ、上記第2の電気基板に設けられた上記端子と異なる別の端子が挿入される第2のコネクタ部品と有しており、上記第1の電気基板と上記第2の電気基板とは、上記第1のコネクタ部品を介して電気的に接続され、さらに、上記第2の電気基板と上記第3の電気基板とは、上記第2のコネクタ部品を介して電気的に接続される。
【0020】
本発明の請求項5記載の電気機器は、リング状の空間を有する電気機器において、基板面を上記リング状の空間の中心軸に交差する平面に平行に配置される第1の電気基板と、基板面を上記リング状の空間の中心軸に交差する平面に平行に配置される第2の電気基板と、上記第1の電気基板に設けられた第1のコネクタと、上記第2の電気基板に設けられた第2のコネクタと、上記第1のコネクタと接続するための第1の電気端子と、上記第2のコネクタと接続するための第2の電気端子とを有する第3の電気基板とを有しており、上記第1の電気基板と上記第2の電気基板とは、第3の電気基板の第1の電気端子および第2の電気端子により第1のコネクタおよび第2のコネクタを介して電気的に接続される。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態の電気機器であるレンズ鏡筒の電気基板収納部周りの分解斜視図である。図2は、上記レンズ鏡筒の横断面図(光軸Oを通り、X方向に沿った断面図)である。図3は、上記レンズ鏡筒の電気基板収納部を後面側から見た図である。図4は、上記レンズ鏡筒に収納される電気基板ユニットの分解斜視図である。図5は、上記電気基板ユニットの組み立て状態の斜視図である。なお、以下の説明において、レンズ鏡筒における光軸O方向の被写体側(前群レンズ側)を前方、マウント側を後方とする。
【0022】
本実施形態のレンズ鏡筒10は、一眼レフカメラボディに着脱可能な交換レンズ鏡筒であり、図2に示すように外筒1と、内筒2と、中央開口3aおよびレンズマウント部(バヨネット部)3bを有する蓋部材3と、電気基板装置とを有している。このレンズ鏡筒10は、後述する前,後群レンズの光軸である光軸Oを有している。
【0023】
外筒1は、開口部1aを有し、内部に進退可能な前群レンズ4と、前群レンズ4を進退駆動するためのレンズ駆動機構部6を内蔵している。
【0024】
内筒2は、外筒1の後方内部にビス8により固着され、その内部に後群レンズ5が保持される。
【0025】
蓋部材3は、内筒2の後方位置にて外筒1の後方外周部1b後端面にビス9により固着されて保持される。なお、蓋部材3の後面にはマウント接続接点群3cが配されている。
【0026】
外筒1の後方外周部1bは、その前方に対して一段小径になっている。そして、後方外周1bの内周部と内筒2の外周部の間には、光軸Oを中心軸とするリング状空間1cが形成されている。そのリング状空間1cに上記電気基板装置が収納される。リング状空間1c内には、レンズ駆動機構部6のアクチュエータ(図示せず)等に接続される電力供給、かつ、制御信号のためのレンズ駆動制御用FPC7が導出されている。
【0027】
上記電気基板装置は、図1に示すように第1の電気基板であるFPC11と、6枚構成の第2の電気基板で構成される電気基板ユニット12とからなる。
【0028】
FPC11は、板状もしくは膜状の円盤形状をなし、X方向(光軸Oと直交する左右方向)の一方に突出する突出部11bが形成され、内筒2の外周に嵌入可能な中央開口部11aとリング状空間1cの内周部に挿入可能な外周部を有する。このFPC11は、両面が実装可能な基板面を形成する両面基板であって、FPC11の円盤形状部の後面上には、突出部11b側の光軸Oを挟む反対側にコネクタ(雌)22が実装され、また、IC20やチップ部品21等も実装される。
【0029】
突出部11bは、折り返され、その折り返し部の後面上にコネクタ(雌)23が実装されている。FPC11をリング状空間1cの挿入した状態でコネクタ22と23とは、光軸Oに対してX方向に略対称位置に位置する。
【0030】
電気基板ユニット12は、図4に示すように板状の硬質基板で形成される小片の電気基板13,14,15,16,17,18からなる。そのうち、電気基板13,15,17には、2つずつの光軸O方向に沿った前方からの切り欠き13a,15a,17aが設けられる。電気基板14,16,18には、2つずつの光軸O方向に沿った後方からの切り欠き14a,16a,18aが設けられる。
【0031】
電気基板13〜18には、それぞれに電気回路を構成する電気素子であるIC24やチップ部品等が各両面の基板面(例えば、基板13の13d,13e等)上に必要に応じて実装されている。
【0032】
電気基板13〜18には、組み立て状態で互いに係合する各切り欠き部13a〜18aの外側基板面周辺に光軸O方向に沿って基板間接続パターンが配置されている。例えば、電気基板15には、その切り欠き15aの側方部に接続パターン15b1 と切り欠き15aの後方部に接続パターン15b2 とからなる基板間接続パターン15bが設けられる。電気基板16には、その切り欠き16aの前方側に接続パターン16b1 と、切り欠き16aの側方部に接続パターン16b2 とからなる基板間接続パターン16bが設けられる。
【0033】
また、組み込み状態で左右に対向して配される電気基板13,16には、前方に凸状のコネクタ端子(雄)13c,16cが設けられる。さらに、電気基板14と電気基板16と組み合う電気基板15には、FPC7接続用のコネクタ(雌)25が実装されている。
【0034】
上述した構成を有する電気基板13〜18は、図5に示すように対向する各切り欠き部13a〜18aを係合させると、各基板両端部が外方に突出した状態の6角筒状のリング形状に組み立てられる。そして、基板間接続パターン15bと16bとの間をはじめ他の基板の切り欠き部周りの基板間接続パターンを各基板間で半田付けする。その半田付け状態で各基板が6角筒状のリング形状に固定され、かつ、基板間の電気接続がなされた電気基板ユニット12が形成される。
【0035】
さらに、電気基板ユニット12は、FPC11のコネクタ22,23に基板13,16のコネクタ端子13c,16cを嵌入させてFPC11に電気的かつ機械的に接続(連絡)される。このとき、コネクタ23がX方向に移動できるので電気基板12側のコネクタ部13cと16cの心間距離に合致せて無理なく接続することができる。
【0036】
上述したFPC11と電気基板ユニット12からなる電気基板装置は、レンズ鏡筒10のリング状空間1cに挿入(配置)される。すなわち、レンズ鏡筒10側のレンズ駆動制御用FPC7のコネクタ端子部7aを基板15上のコネクタ25に嵌入させた後、上記電気基板装置は、リング状空間1cに後方側からFPC11の内周開口部11aと電気基板ユニット12のリング形状内周部とを内筒2の外周に挿入してリング状空間1c内に組み込まれる。
【0037】
そこで、蓋部材3を外筒1の後端面にビス9により固定する。なお、蓋部材3のマウント接続接点3cには、その内側にて上記いずれかの電気基板に接続された図示しないFPCが予め接続されているものとする。
【0038】
電気基板装置のレンズ鏡筒10への組み込み状態では、FPC11の基板面は、光軸Oに対して交差する面(直交面)に、電気基板ユニット12の各基板の基板面は、光軸Oに対して平行な面にそれぞれ保たれる。
【0039】
また、上記組み込み状態でFPC11を内筒2にネジ止めしてもよく、スポンジゴム等をリング状空間1cとの隙間に挿入して上記電気基板装置のガタつきを防止してもよい。
【0040】
上述した本実施形態のレンズ鏡筒においては、レンズ鏡筒10内のリング状空間に複数の硬質電気基板を筒状に組み合わせて収納することが可能であり、収納スペ−ス効率が向上し、レンズ鏡筒の小型化が実現できる。さらに、上記複数の硬質電気基板との接続がFPC11を介して容易に行うことが可能になる。
【0041】
次に、本発明の第2の実施形態の電気機器としてのレンズ鏡筒について、図6,7を用いて説明する。
図6は、本実施形態のレンズ鏡筒の電気基板収納部周りの分解斜視図である。図7は、上記レンズ鏡筒の横断面図(光軸Oを通る断面図)である。
【0042】
本実施形態のレンズ鏡筒10′は、第1の実施形態のレンズ鏡筒10に対してレンズ鏡筒部の外,内筒1,2および蓋部材3等は、同一構成を有し、外筒1の後部のリング状空間1cに収納される電気基板装置が異なる。従って、レンズ鏡筒部の同一構成部材には、第1の実施形態における構成部材の符号と同一符号を付し、以下、異なる部分についてのみ説明する。
【0043】
本実施形態のレンズ鏡筒10′に収納される電気基板装置は、図6,7に示すように第1の電気基板である硬質の電気基板31と、6枚構成の第2の電気基板である電気基板ユニット32と、第3の電気基板である硬質の電気基板33とからなる。
【0044】
電気基板31は、円盤形状であって、内筒2の外周に嵌入可能な中央開口部31aとリング状空間1cの内周部に挿入可能な外周部を有し、実装可能な基板面をもつ。この電気基板31には、後面上に長手方向が光軸Oの周方向に沿った状態の第1のコネクタ部品としての6つのコネクタ(雌)51,52,53,54,55,56が実装される。また、ICやチップ部品57等も実装可能である。
【0045】
電気基板33も円盤形状であって、内筒2の外周に嵌入可能な中央開口部33aとリング状空間1cの内周部に挿入可能な外周部を有し、実装可能な基板面をもつ。この電気基板33には、前面上に長手方向が光軸Oの周方向に沿った状態の第2のコネクタ部品としての6つのコネクタ(雌)61,62,63,64,65,66が実装される。また、ICやチップ部品等も実装可能である。
【0046】
電気基板ユニット32は、硬質基板で形成される小片の電気基板41,42,43,44,45,46からなる。
【0047】
電気基板41,42,43,46には、それぞれに光軸O方向に沿って前方からの切り欠き41a,42b,43a,46bと、後方からの切り欠き41b,42a,43b,46aが設けられる。電気基板44,45には、それぞれに光軸O方向に沿って後方からの2つの切り欠き44a,44bと前方からの2つの切り欠き45a,45bとが設けられる。また、電気基板41,42,43,44,45,46には、それぞれに前方側に第1の電気端子となる凸状のコネクタ端子(雄)41c,42c,43c,44c,45c,46cが設けられ、後方側に第2の電気端子となる凸状のコネクタ端子(雄)41d,42d,43d,44d,45d,46dが設けられる。
【0048】
電気基板41〜46には、それぞれに電気回路を構成する電気素子であるIC71やチップ部品等が各両面の基板面に実装されている。さらに、電気基板43には、FPC7接続用のコネクタ(雌)73が実装されている。
【0049】
そこで、電気基板41〜46は、図6に示すように、初めに電気基板31上のコネクタ54に電気基板44のコネクタ端子44cを接続挿入し、次に電気基板31上のコネクタ53に電気基板43のコネクタ端子43cを接続挿入する。このとき、電気基板44の切り欠き44aと電気基板43の切り欠き43aとが係合し、これら電気基板が交差するように組み合わされる。このように、順次、電気基板42、電気基板41、電気基板46、電気基板45を電気基板31に接続し、組み合わせられると、各基板端部が外方に突出する6角筒状のリング形状の電気基板ユニット32として組立てられる。
【0050】
さらに、電気基板ユニット32の前,後方側にそれぞれ電気基板31,33がコネクタ接続して取り付けられる。すなわち、電気基板ユニット32の前方側に電気基板31をそのコネクタ51〜56にコネクタ端子41c〜46cを嵌入させて電気的かつ機械的に接続(連絡)する。また、電気基板ユニット32の後方側に電気基板33をそのコネクタ61〜66にコネクタ端子41d〜46dを嵌入させて電気的かつ機械的に接続(連絡)し、電気基板装置として組み立てられる。
【0051】
上述した電気基板31,33と電気基板ユニット32とからなる電気基板装置は、レンズ鏡筒10′のリング状空間1cに挿入し、組み込まれる。すなわち、レンズ鏡筒10′側のレンズ駆動制御用FPC7のコネクタ端子部7aを基板43のコネクタ73に嵌入させた後、上記電気基板装置は、リング状空間1cに後方側から電気基板31,33の中央開口部31a,33aおよび電気基板ユニット32のリング形状内周部を内筒2の外周に挿入して組み込まれる。
【0052】
そして、蓋部材3を外筒1の後端面にビス9により固定する。なお、蓋部材3のマウント接続接点3cには、その内側にて上記いずれかの電気基板に接続されたFPCが予め接続されているものとする。
【0053】
上記電気基板装置のレンズ鏡筒10′への組み込み状態では、電気基板31,33の基板面は、光軸Oに対して交差する面(直交面)に互いに平行な状態に、また、電気基板ユニット12の各基板の基板面は、光軸Oに対して平行な面にそれぞれ保たれる。また、上記電気基板装置の挿入状態で電気基板31を内筒2にネジ止めしてもよく、スポンジゴム等を隙間に挿入して上記電気基板装置のガタつきを防止してもよい。
【0054】
上述した本実施形態のレンズ鏡筒においては、レンズ鏡筒10′内のリング状空間に複数の硬質電気基板を筒状(リング状)に組み合わせて収納することが可能であり、収納スペ−ス効率が向上し、レンズ鏡筒の小型化が実現できる。さらに、上記リング形状の複数の硬質電気基板の接続が電気基板31および33を介して容易に行うことが可能になり、リング形状の複数の硬質電気基板間の半田接続が不要になる。
【0055】
なお、上記第1,2実施形態における電気基板ユニット12,32の電気基板の構成枚数は、6枚以外であってよく、形成されるリング形状も6角筒以外の形状であってもよい。また、電気基板ユニット12,32を構成する各電気基板は、フレキシブルプリント基板であってもよい。
【0056】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、スペ−ス効率よく電気基板が配置可能であり、電気基板回路パターン設計の自由度の向上を図ることができる電気機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の電気機器であるレンズ鏡筒の電気基板収納部周りの分解斜視図である。
【図2】図1のレンズ鏡筒の横断面図(光軸Oを通り、X方向に沿った断面図)である。
【図3】図1のレンズ鏡筒の電気基板収納部を後面側かた見た図である。
【図4】図1のレンズ鏡筒に収納される電気基板ユニットの分解斜視図である。
【図5】図4の電気基板ユニットの組み立て状態の斜視図である。
【図6】本発明の第2の実施形態のレンズ鏡筒の電気基板収納部周りの分解斜視図である。
【図7】図6のレンズ鏡筒の横断面図(光軸Oを通る断面図)である。
【符号の説明】
1c…リング状空間
10,10′…レンズ鏡筒(電気機器)
11 …FPC(第1の電気基板)
12 …電気基板ユニット(第2の電気基板)
13,14,15,16,17,18…電気基板(第2の電気基板)
13d,13e…基板面
22,23…コネクタ
(コネクタ部品,第1のコネクタ)
31 …電気基板(第1の電気基板)
32 …電気基板ユニット
(第2の電気基板,第3の電気基板)
33 …電気基板
(第3の電気基板,第2の電気基板)
41,42,43,44,45,46…電気基板
(第2の電気基板,第3の電気基板)
41c,42c,43c,43c,45c,46c…コネクタ端子
(第2のコネクタ部品,第1の電気端子)
41d,42d,43d,43d,45d,46d…コネクタ端子
(第2のコネクタ部品,第2の電気端子)
51,52,53,54,55,56…コネクタ
(コネクタ部品,第1のコネクタ部品)
61,62,63,64,65,66…コネクタ
(コネクタ部品,第2のコネクタ部品)

Claims (5)

  1. リング状の空間を有する電気機器において、
    上記リング状の空間に配置され、基板面が上記リング状の空間の中心軸と略直交する平面に平行に配置された第1の電気基板と、
    上記リング状の空間に配置され、基板面が上記リング状の空間の中心軸と平行に配置された複数の第2の電気基板と、
    上記第2の電気基板と上記第1の電気基板とを電気的に接続するため上記第1の電気基板に設けられ、上記第2の電気基板に設けられた端子が挿入されるコネクタ部品と、
    を有することを特徴とする電気機器。
  2. 上記第2の電気基板は、互いに交差した状態を保って上記コネクタに差込れていることを特徴とする請求項1記載の電気機器。
  3. 上記第1の電気基板は、複数のコネクタ部品が設けられ、該コネクタ部品の少なくとも一つは、上記中心軸と直交する平面内で移動可能であることを特徴とする請求項1記載の電気機器。
  4. リング状の空間を有する電気機器において、
    上記リング状の空間に配置され、基板面を上記リング状の空間の中心軸と略直交する平面に平行に配置された第1の電気基板と、
    上記リング状の空間に配置され、基板面を上記リング状の空間の中心軸と平行に配置された複数の第2の電気基板と、
    上記第2の電気基板と上記第1の電気基板とを電気的に接続するため、上記第1の電気基板に設けられ、上記第2の電気基板に設けられた端子が挿入される第1のコネクタ部品と、
    上記リング状の空間に、上記第1の電気基板と平行に、そして上記第1の電気基板とで上記第2の電気基板を挟むように配置され、基板面を上記リング状の空間の中心軸と略直交する平面に平行に配置された第3の電気基板と、
    上記第2の電気基板と上記第3の電気基板とを電気的に接続するため、上記第3の電気基板に設けられ、上記第2の電気基板に設けられた上記端子と異なる別の端子が挿入される第2のコネクタ部品と、
    を有することを特徴とする電気機器。
  5. リング状の空間を有する電気機器において、
    基板面を上記リング状の空間の中心軸に交差する平面に平行に配置される第1の電気基板と、
    基板面を上記リング状の空間の中心軸に交差する平面に平行に配置される第2の電気基板と、
    上記第1の電気基板に設けられた第1のコネクタと、
    上記第2の電気基板に設けられた第2のコネクタと、
    上記第1のコネクタと接続するための第1の電気端子と、上記第2のコネクタと接続するための第2の電気端子とを有する第3の電気基板と、
    を有することを特徴とする電気機器。
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