JP2006178085A - 撮像用レンズ装置、撮像装置、および撮像用レンズ装置における磁気検出素子の取付け方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
レンズ装置の小型化を図り、しかも磁気抵抗素子と位置検出用マグネットとの間のクリアランスが任意に調整可能であって、外部からの力によって上記のクリアランスが変化することがないようにし、さらには組立ての際に半田付けに伴うガスがレンズ鏡筒内に侵入することがなく、あるいはまた組立て時に調整部品が鏡筒内に混入することがないようにした撮像用レンズ装置を提供する。
【解決手段】
磁気抵抗素子58のチップをフレキシブルプリント基板59上に予め面実装しておき、フレキシブルプリント基板59の接着用穴73および取付け板57の接着用穴74を介して紫外線硬化樹脂によって磁気抵抗素子58を取付け板57にクリアランスをもって接着固定する。そして磁気抵抗素子58のベアチップを接着固定した取付け板58を、鏡筒20の外表面上に取付け固定する。
【選択図】 図9
レンズ装置の小型化を図り、しかも磁気抵抗素子と位置検出用マグネットとの間のクリアランスが任意に調整可能であって、外部からの力によって上記のクリアランスが変化することがないようにし、さらには組立ての際に半田付けに伴うガスがレンズ鏡筒内に侵入することがなく、あるいはまた組立て時に調整部品が鏡筒内に混入することがないようにした撮像用レンズ装置を提供する。
【解決手段】
磁気抵抗素子58のチップをフレキシブルプリント基板59上に予め面実装しておき、フレキシブルプリント基板59の接着用穴73および取付け板57の接着用穴74を介して紫外線硬化樹脂によって磁気抵抗素子58を取付け板57にクリアランスをもって接着固定する。そして磁気抵抗素子58のベアチップを接着固定した取付け板58を、鏡筒20の外表面上に取付け固定する。
【選択図】 図9
Description
本発明は、撮像用レンズ装置、撮像装置、および撮像用レンズ装置における磁気検出素子の取付け方法に係り、とくにレンズをレンズ移動体によって光軸方向に移動可能にし、レンズ移動体に取付けられた位置検出用マグネットを固定側の磁気検出素子で検出するようにした撮像用レンズ装置、撮像装置、および撮像用レンズ装置における磁気検出素子の取付け方法に関する。
ビデオカメラやデジタルスチルカメラは、小型軽量化、高倍率ズーム、高速フォーカス、高速ズーム等の多くのテーマについてそれぞれの性能向上が図られている。そしてビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の光学機器の移動レンズ群を構成する際に、高精度でかつ高速度に駆動させるために、ズーム機能を持つズーム移動体やフォーカス機能を持つフォーカス移動体にコイルを取付け、これらのコイルをそれぞれマグネットとヨークとによって構成される磁気回路で直線駆動するリニアアクチュエータあるいはリニアモータが用いられている。
ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の光学機器の移動レンズ群を有する、代表的な光学系の構成例を図13に示す。ここでは前側鏡筒1に対物レンズ2が固定して取付けられ、光軸方向に移動自在なズーム移動体3にズームレンズ4が取付けられ、中間鏡筒5に中間固定レンズ6が固定され、その後側において光軸方向に移動自在なフォーカス移動体7にフォーカスレンズ8が取付けられる。そして後部鏡筒9にはCCDから成る撮像素子10が取付けられる。また絞りを構成するアイリス11が上記中間固定レンズ6内に配される。そして上記ズーム移動体3とフォーカス移動体7とをそれぞれ光軸方向に移動するために上側の一対の案内軸12、13と、下側の案内軸14とを備える。
このようなレンズ鏡筒は、ズーム移動体3によってズームレンズ4を移動させることによってズーム変倍による画枠設定を行なう。またフォーカス移動体7によってフォーカスレンズ8を移動させることにより、ズーム移動体3の移動量に合わせてフォーカス調整を行なう。またアイリス11が適切な露出が得られるように、光学口径を自動調整する。そして映像光を撮像素子10の表面に結像させ、この撮像素子10によって光の強弱を電気信号に変換する。
このような撮像用レンズ装置においては、ズームレンズ4およびフォーカスレンズ8の位置を検出するとともに、この検出に応じてリニアモータをサーボ制御し、これによってそれぞれのレンズ4、8が適正な位置に移動されるようにしなければならない。そこで従来より、磁気抵抗素子とマグネットとを用いるようにしており、これによってレンズの位置検出を行なうようにしている。この検出はレンズ移動体側に位置検出用マグネットを取付けるとともに、鏡筒側に磁気抵抗素子を固定配置するものである。
このような磁気抵抗素子による位置検出の場合には、磁気抵抗素子の検出面と位置検出用マグネットの表面との間のクリアランスを、磁気抵抗素子の出力特性の関係上、数十ミクロン単位で位置精度を保持しなければならず、両者の間のクリアランスを適正に調整することが重要な課題になる。
図14は特開2003−241055号公報によって提案されている磁気抵抗素子のクリアランスの調整の構成を示す。ここで筐体側に取付けられる磁気抵抗素子100は、調整ねじ101によって筐体に固定されるようにしており、そのときに筐体と磁気抵抗素子100との間にコイルばね102が介装される。ここでナット103によって調整ねじ101に対してねじ込むことによって、磁気抵抗素子100の検出面とマグネット104との間のギャップが調整される。なおここで磁気抵抗素子100はそのチップを樹脂で封止(モールド)していた。
このような構成によると、磁気抵抗素子100をばね102によって浮かした状態で取付けるようにしており、このために不測に外力を受けると磁気抵抗素子100のチップと位置検出用マグネット104との間の最適なクリアランスが変化してしまい、これによってクリアランス調整を行なった意味がなくなってしまう欠点がある。調整ねじ101の他にばね102やナット103等の調整部品が必要になり、部品点数の増加を招いていた。また組立ての際に、上記のばね102やナット103が鏡筒の内部に侵入し、これによって不良品が発生する可能性があった。
またこのような構成は、磁気抵抗素子100としてインサート成形されたモールドの素子を用いているために、モールドのインサート分だけレンズに対して鏡筒の外径が膨らんでしまい、これによってレンズ装置の小型化に対して阻害要因になっていた。また図14に示すように鏡筒に磁気抵抗素子100を取付けた後に、フレキシブルプリント基板の接続用ランドと磁気抵抗素子100の電極とを半田付けしなければならず、このときに発生するガスが鏡筒内に侵入し、これによってレンズ装置に不具合を生ずる恐れがあった。
磁気抵抗素子100とマグネット104との間のギャップ調整を行なうための別の方法は、図15に示す方式である。この方式はビス106によって磁気抵抗素子100を鏡筒に直接固定するものであるが、磁気抵抗素子100のフランジの部分と鏡筒との間に厚み調整シート107を介装し、しかもこの厚み調整シート107として各種の厚さのものを用意し、最適な厚さの厚み調整シート107を用いてギャップの調整を行なうものである。
このような構造は、磁気抵抗素子100や鏡筒の寸法のばらつきを厚み調整シート107で吸収するものであるために、互いに厚さの異なる複数種類の厚み調整シートを予め用意しておかなければならず、その中から適正な厚さの厚み調整シートを選び出し、磁気抵抗素子100と鏡筒との間に介在させなければならず、このために組立て作業が面倒になる欠点があった。またこの方式においても、ビス106等が鏡筒内部に侵入する欠点があった。
さらに図15に示す磁気抵抗素子100の取付け構造は、磁気抵抗素子100として、インサートモールドされた素子を用いるようにしているために、磁気抵抗素子100それ自体の寸法が大きくなり、このためにレンズに対して鏡筒の外径が大きく膨らんでしまい、鏡筒の小型化の阻害要因になっていた。またこのような構造においても、鏡筒に予め取付け固定された磁気抵抗素子100の端子ピンとフレキシブルプリント基板108のランドとの半田付けを組立て後に行なう必要があり、このときに発生するガスが鏡筒内に侵入し、鏡筒に対して悪影響を及ぼす恐れがあった。
特開2003−241055号公報
本願発明の課題は、大幅な小型化を可能にした撮像用レンズ装置を提供することである。
本願発明の別の課題は、磁気抵抗素子と位置検出用マグネットとの間のクリアランスを任意にかつ正確に調整することができるようにした撮像用レンズ装置を提供することである。
本願発明のさらに別の課題は、外力が加わって磁気抵抗素子と位置検出用マグネットとの間の予め設定されたクリアランスが変化しないようにした撮像用レンズ装置を提供することである。
本願発明のさらに別の課題は、組立て時における半田付けの際のガスによって内部がガスで悪影響を受けないようした撮像用レンズ装置を提供することである。
本願発明のさらに別の課題は、組立て部品を必要最小限にし、構造を簡潔にした撮像用レンズ装置を提供することである。
本願発明のさらに別の課題は、組立ての際に部品が鏡筒の内部に落下して不良品を発生することがないようにした撮像用レンズ装置を提供することである。
本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想、およびその実施の形態によって明らかにされよう。
本願の主要な発明は、レンズをレンズ移動体によって保持するとともに、該レンズ移動体を案内手段に沿って光軸方向に移動可能にし、前記レンズ移動体に取付けられた位置検出用マグネットを固定配置された磁気検出素子で検出するようにした撮像用レンズ装置において、
前記磁気検出素子を磁気抵抗素子のベアチップから構成し、該磁気抵抗素子のベアチップを前記位置検出用マグネットを検出する所定の位置に配置するようにしたことを特徴とする撮像用レンズ装置に関するものである。
前記磁気検出素子を磁気抵抗素子のベアチップから構成し、該磁気抵抗素子のベアチップを前記位置検出用マグネットを検出する所定の位置に配置するようにしたことを特徴とする撮像用レンズ装置に関するものである。
ここで前記磁気抵抗素子のベアチップをフレキシブルプリント基板上に実装するとともに、該磁気抵抗素子のベアチップを取付け板を介して鏡筒の外筐に取付け固定してよい。また前記フレキシブルプリント基板上に実装された前記磁気抵抗素子のベアチップは、前記取付け板に対してクリアランスを有した状態で該取付け板に接着固定してよい。また前記磁気抵抗素子と前記取付け板との間に前記フレキシブルプリント基板が介在されるように前記磁気抵抗素子のベアチップが前記取付け板に接着固定され、前記磁気抵抗素子の接合面のほぼ中央部と対応して前記取付け板と前記フレキシブルプリント基板とにそれぞれ穴が形成され、前記取付け板の穴および前記フレキシブルプリント基板の穴を介して接着剤によって前記磁気抵抗素子のベアチップが前記取付け板に接着固定されてよい。また前記接着剤が紫外線硬化型接着剤から構成されてよい。また前記取付け板は鏡筒の外筐にねじまたは接着剤によって固定されてよい。
本願の別の発明は、上記の何れかの構成に係る撮像用レンズ装置を備える撮像装置に関するものである。
磁気検出素子の取付け方法に関する主要な発明は、レンズをレンズ移動体によって保持するとともに、該レンズ移動体を案内手段に沿って光軸方向に移動可能にし、前記レンズ移動体に取付けられた位置検出用マグネットを固定配置された磁気検出素子で検出するようにした撮像用レンズ装置において、
前記磁気検出素子を磁気抵抗素子のベアチップから構成し、該磁気抵抗素子のベアチップを予めフレキシブル基板上に実装しておき、前記磁気抵抗素子を筐体の外筐の所定の位置に取付け固定することを特徴とする撮像用レンズ装置における磁気検出素子の取付け方法に関するものである。
前記磁気検出素子を磁気抵抗素子のベアチップから構成し、該磁気抵抗素子のベアチップを予めフレキシブル基板上に実装しておき、前記磁気抵抗素子を筐体の外筐の所定の位置に取付け固定することを特徴とする撮像用レンズ装置における磁気検出素子の取付け方法に関するものである。
ここでフレキシブルプリント基板上に実装された磁気抵抗素子を所定のクリアランスを有した状態で取付け板に接着固定し、該取付け板を筐体の外筐に固着すようにしてよい。また前記磁気抵抗素子の接合面のほぼ中央部と対応して前記取付け板と前記フレキシブルプリント基板とにそれぞれ穴が形成され、前記取付け板の穴および前記フレキシブルプリント基板の穴を介して接着剤によって前記磁気抵抗素子のベアチップが前記取付け板に取付け固定されてよい。また前記接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いてよい。
本願発明の好ましい態様は、ビデオカメラ等に用いられる撮像用レンズ装置において、レンズの位置検出手段を構成する磁気抵抗素子の高さを任意に調整でき、かつ固定する手段として、磁気抵抗素子のチップがフレキシブルプリント基板上に面実装にて配置され、フレキシブルプリント基板は磁気抵抗素子チップの中心と対応する位置に穴を有し、アダプタもしくは板金はフレキシブル基板上の穴の位置(磁気抵抗素子チップの中心と対応)と同じ箇所に穴を有し、面実装にて配置されたフレキシブルプリント基板上の磁気抵抗素子は、アダプタもしくは板金にクリアランスをもって接着固定され、上記のクリアランスが任意に調整可能であって、アダプタもしくは板金はレンズ鏡筒にビス止めまたは接着、圧着等で固定される構造である。
このような態様によると、磁気抵抗素子チップを直接、フレキシブルプリント基板に配線固定することになるために、磁気抵抗素子チップをインサートモールドする必要がなく、これによってレンズ装置の大幅な小型化が可能になる。また磁気抵抗素子のチップは接着によって固定されるために、磁気抵抗素子と位置検出用マグネットとの間のクリアランスを任意に調整することができ、しかも接着固定された磁気抵抗素子は、外力によって位置検出用マグネットとの間で設定された最適クリアランスを変化させることが少なくなる。
また鏡筒の組込み前に磁気抵抗素子がフレキシブル基板上に予め配線固定されている状態で組立てられるために、組立て時に半田付けすることがなく、このために半田によって発生するガスがレンズ装置内に侵入することがない。また接着によって取付けるために、ばねや厚み調整部材等の調整部品が必要でなく、部品点数が少なくなる。またばねや厚み調整部材等の調整部品が必要でないために、これらの部品が組立て時にレンズ装置内に混入する恐れがない。
本願の主要な発明は、レンズをレンズ移動体によって保持するとともに、該レンズ移動体を案内手段に沿って光軸方向に移動可能にし、レンズ移動体に取付けられた位置検出用マグネットを固定配置された磁気検出素子で検出するようにした撮像用レンズ装置において、磁気検出素子を磁気抵抗素子のベアチップから構成し、該磁気抵抗素子のベアチップを位置検出用マグネットを検出する所定の位置に配置するようにしたものである。
従ってこのような撮像用レンズ装置によれば、磁気抵抗素子のベアチップによって直接位置検出用マグネットを検出し、これによって位置検出を行なうようにしているために、位置検出のためのスペースを大幅に省スペース化することができ、これによって鏡筒の小型化が可能になる。
以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。図1〜図7は本実施の形態に係る撮像用レンズ装置を示すものであって、この撮像用レンズ装置は図1および図2に示すように、ほぼ直方体状をなす合成樹脂製の外筐20を備える。外筐20の前面側の開口は前面板21によって閉じられるようになっており、しかも前面板21には図1〜図3に示すように前側鏡筒22が連設されている。そして前側鏡筒22に対物レンズ23が固定保持されている。これに対して外筐20の背面側の開口は背面板24によって閉塞されるようになっている。
外筐20の内部にはその上側に左右一対の案内用主軸26、27が配設され、下側には案内用副軸28が配されている。これらの主軸26、27および副軸28は、前面板21と背面板24とによってその前端部と後端部とがそれぞれ支持されるようになっている。
上記案内用主軸26と案内用副軸28とによって、図3〜図5に示すズーム移動体31が光軸方向に移動自在に取付けられている。ズーム移動体31はレンズ枠であって、ズームレンズ32を保持している。また案内用主軸27と案内用副軸28とによって図3、図4、および図6に示すようにフォーカス移動体33が光軸方向に移動自在に配されている。そしてフォーカス移動体33によってフォーカスレンズ34が固定支持されている。
また外筐20内にはその光軸方向の中間位置であってレンズ移動体31とフォーカス移動体33との間に隔壁36(図3参照)が固定配置され、この隔壁36にはその中心部に前方に突出するように中間鏡筒37が突設されている。そして中間鏡筒37には中間固定レンズ38が固定保持されている。また中間固定レンズ間には絞り装置を構成するアイリス39(図1参照)が挿入されるようになっている。
次に上記ズーム移動体31を移動するためのズーム用リニアモータ41の構成について説明すると、図4および図5に示すように、ズーム用リニアモータ41は角筒状をなすコイル42を備え、このコイル42がズーム移動体31に固定されるとともに、案内用主軸26とほぼ平行に配されるガイドコア43の外周部に摺動自在に取付けられる。そして上記ガイドコア43の両端に接するように、ほぼコ字状をなすヨーク44が上方から取付けられる。そしてヨーク44の下面にはマグネット45が固着され、このマグネット45の磁束が上記ヨーク44およびガイドコア43を通過することによって磁気回路を形成するようになっている。
上記コイル42を備えるズーム移動体31の外側面上には位置検出用マグネット46が取付けられており、この位置検出用マグネット46を取付け板47(図2参照)に取付けられた磁気抵抗素子48によって検出するようにしている。なお上記コイル42はズーム移動体31の背面側であって後述する撮像素子61側の面に取付けられたフレキシブルプリントケーブル49によって給電される。またヨーク44は図1および図2に示すように外筐20の上面に形成されたスリット50内に受入れられる。
次にフォーカスレンズ34を保持するフォーカス移動体33の移動のためのフォーカス用リニアモータ51について、図3、図4、図5、図6によって説明する。このリニアモータ51はフォーカス移動体33に取付けられた角筒状のコイル52を備えている。角筒状のコイル52は案内用主軸27に平行に配されたガイドコア53によって摺動自在に案内される。そしてガイドコア53の上面に接するようにほぼコ字状をなすヨーク54が取付けられる。ヨーク54は図1および図2に示すように、外筐20の上面のスリット60に保持される。そして上記ヨーク54の下面には棒状のマグネット55が取付けられるようになっている。
上記コイル52を取付けているフォーカス移動体33の側面には、位置検出用マグネット56が取付けられ、このマグネット56を、取付け板57(図1参照)の内側に固定された磁気抵抗素子58によって検出するようにしている。またフォーカス移動体33の対物レンズ側の側面にはフレキシブルプリントケーブル59が取付けられ、このプリントケーブル59によってコイル52に対する給電がなされるようになっている。
このようなレンズ構成を備える光学系の結像部には撮像素子61が配されている。この撮像素子61で光学像を電気的な撮像信号に変換する。撮像素子61としては、CCDイメージャが使用される。撮像素子61から読出された映像信号は、図7に示すA/D変換器62によってデジタル信号に変換され、信号処理プロセッサ63に供給されて適正な映像信号とする処理が行われ、この処理が行われた映像信号が撮像装置から出力される。またこの撮像装置が映像信号記録部を備えたビデオカメラである場合には、得られた映像信号がその記録部で記録される。
信号処理プロセッサ63内には、撮像信号の所定の成分、例えば輝度の高域成分を検波する検波回路を備え、この検波回路の検出出力を、撮像装置の撮像動作を制御するコントローラ64に供給する。コントローラ64では、この検出信号のレベルに基づいて、フォーカスの状態、すなわち合焦状態を判定し、その判定した合焦状態がジャストフォーカス状態となるように自動フォーカス制御を行なう。
このフォーカス制御は、コントローラ64からサーボ回路66にフォーカス制御用レンズ34を駆動するためのサーボ制御処理を行なってモータ51の駆動信号を生成させ、この駆動信号をサーボモータ51に供給し、フォーカスレンズ34の可動位置を調整することにより行なう。
またコントローラ64には、ズーム操作キーの操作情報が供給され、このズーム操作キーの操作情報に基づいて、画枠設定用のズームレンズ32の目標位置情報をサーボ回路66に供給し、サーボ回路66でその目標位置にズームレンズ32を駆動するためのサーボ処理を行なってモータ41の駆動信号を生成させ、その駆動信号をモータ41に供給し、ズームレンズ32の可動位置を調整する。
この場合にズーム操作キーの操作状態によって、サーボモータ41による画枠設定用ズームレンズ32の駆動速度を可変できる構成にしており、最も高速で駆動した際には、ワイド端(すなわち最も焦点距離が短い状態)からテレ端(すなわち最も焦点距離が長い状態)に画枠設定用ズームレンズ群32が移動する時間が、例えば1秒未満の非常に短い高速駆動ができるようにしている。
フォーカス調整用レンズ34はフォーカスを合わせる被写体位置が同じであっても、画枠(焦点距離)が変化するときに、焦点距離に対して位置を変化させないと、ジャストフォーカス状態を維持できない。この焦点距離とジャストフォーカス状態のフォーカス調整用レンズ34の位置との対応関係については、コントローラ64に接続されたメモリ65に予め必要な情報が設定されている。そして焦点距離が変化したときに、コントローラ64はメモリ65の記憶情報を読出して、サーボ回路66にフォーカス制御用のサーボ制御信号を供給し、フォーカス調整用レンズ34の可動位置を調整する。
この場合にサーボモータ51によるフォーカスレンズ34の駆動についても、非常に高速駆動できるようにしてあり、例えば上述したように画枠設定用ズームレンズ32を高速で可動させたときに、その移動に追従したフォーカスレンズ34の可動位置を補正してジャストフォーカス状態を維持する処理についても、高速で行なえるようにしている。
次に上記ズーム移動体31によって移動されるズームレンズ32、およびフォーカス移動体33によって移動されるフォーカスレンズ34の位置検出のための磁気抵抗素子48、58の取付け構造について、図8〜図12によって説明する。なおここではフォーカスレンズ34を移動させるフォーカス移動体33の位置検出を行なう磁気抵抗素子58の取付けを例に採って説明する。
図8および図9に示すように、ベアチップの磁気抵抗素子58を予めフレキシブルプリント基板59上に面実装しておく。なおこのときに磁気抵抗素子58の図10に示す電極72をフレキシブルプリント基板59の接続用ランドに半田付けし、これによって所定の配線を施しておく。そしてこのように面実装された磁気抵抗素子58を、このフレキシブルプリント基板59の接着用穴73および取付け板57の接着用穴74を介して紫外線硬化型接着剤85によって磁気抵抗素子58と接着する。そしてこのときに接着剤85によって磁気抵抗素子58のベアチップの検出面と位置検出用マグネット56との間のギャップが適正な値になるようにギャップ調整を行なう。そしてギャップ調整が行なわれた取付け板57をビス81によって鏡筒の外筐20に固定する。
磁気抵抗素子58のチップは図10に示すように、その一方の面のコーナの部分に4つの電極72を備え、このような電極72を図9および図11に示すように、フレキシブルプリント基板59のランドの部分に合わせて面実装によって半田固定するとともに、同時に配線を行なうようになっている。なおこのような磁気抵抗素子58のフレキシブルプリント基板59に対する実装は、リフロー炉で行なわれる。
フレキシブルプリント基板59は図9に示すように、磁気抵抗素子58の接合面のほぼ中央部と対応する位置に接着用穴73を有し、このために面実装が行なわれた後も、フレキシブルプリント基板59上の接着用穴73から磁気抵抗素子58が見えるようになっている。
フレキシブルプリント基板59はポリイミド樹脂から構成され、その材料の性質上接着性が悪い。このために特殊な接着剤を用いなければ性能を維持できる接着力を確保できない。そこで取付け板57の上記磁気抵抗素子58の中央部およびフレキシブルプリント基板59の接続用穴73と対応する位置に接続用穴74を設けておく。そしてこの接続用穴74を通して、フレキシブルプリント基板59の接続用穴73を通して磁気抵抗素子58の接続面それ自体を接着固定することによって、特殊な接着剤を用いることなく、しかも性能が維持できる接着力を確保している。
ここで図8に示す鏡筒の外筐20やフォーカス移動体33やマグネット56の厚み、あるいはそれぞれの部品のばらつきや組立てのばらつきを吸収して、磁気抵抗素子用マグネット56と磁気抵抗素子58との間のギャップを最適なクリアランスに調整する必要がある。そこで磁気抵抗素子58を図8に示すように、接着剤85によって取付け板57に対して浮いた状態で接着している。すなわちフレキシブルプリント基板59に面実装されて配線されかつ固定された磁気抵抗素子58のチップは、取付け板57に対して任意のクリアランスが調整できるように、それらの間のギャップが最適なクリアランスとなるように接着剤85によって接着固定されるようにしている。
フレキシブルプリント基板59の接着穴73を通して磁気抵抗素子58が接着固定された取付け板57は、この取付け板57に設けられた位置決め孔76が外筐20の位置決めピン77を受入れ、さらに取付け板57の一対の被当接部79が外筐20の位置規制用リブ80によって位置規制される。そして取付け板57に設けられたビス挿通孔75を挿通するビス81を、外筐20の雌ねじ孔82にねじ込み固定することによって、取付け板57が外筐20上に固定される。従ってこの取付け板57を介して磁気抵抗素子58が外筐20に位置決め固定されることになる。
従ってこのような取付け構造によれば、フォーカス移動体33が案内軸27上を移動したときに、磁気抵抗素子58と位置検出用マグネット56とが互いに最適なクリアランスに調整されるために、磁気抵抗素子58が適正な位置検出出力を発生する。
このような構成によると、磁気抵抗素子58のチップをフレキシブルプリント基板59上に実装して配線固定しているために、磁気抵抗素子58のチップをモールドする必要がなく、これによって大幅なレンズ装置の小型化が達成される。また磁気抵抗素子58は図8に示すように、接着剤85によって位置検出用マグネット56に対して位置調整されて固定されるために、磁気抵抗素子58と位置検出用マグネット56との間のクリアランスを任意に調整することが可能になる。また磁気抵抗素子58が接着剤85によって接着固定されるために、ばねを用いて支持した場合のように、外力によって磁気抵抗素子58の位置が変化して最適なクリアランスが変化することがなくなる。
また磁気抵抗素子58のチップは、予めリフロー炉でフレキシブルプリント基板59上に実装された後に鏡筒に組込まれるようになっているために、鏡筒の組立て時に、磁気抵抗素子58をフレキシブルプリント基板59に半田付けする必要がなく、半田付けに伴うガスがこのレンズ装置内に侵入することがない。またコイルばねや厚み調整部品等の調整部材を必要とせず、部品点数が少なくなる。またばねや厚み調整部材等の調整部材が必要でないために、これらの部材が鏡筒の内部へ混入する恐れがなくなる。
図12は上記磁気抵抗素子58のチップを、取付け板57に接着剤85によって接着固定する際におけるギャップ調整のための治具を示している。治具はベース87を備え、その上面のほぼ中央部に凹部88が形成される。凹部88のほぼ中央部には下方に貫通する吸引孔89が形成される。そして凹部88の底面が基準面になっており、この基準面上に磁気抵抗素子58を載置する。そしてその上に配される保持板90の段部に取付け板57を配置する。取付け板57は段部の基準面で高さ方向の位置決めがなされた状態で保持されるとともに、調整ねじ91によって高さ調整が行なわれる。
このときに上記取付け板57と磁気抵抗素子58との間のギャップ調整を調整ねじ91によって行ない、これらの間のギャップを適正な値に維持する。そしてその状態で取付け板57の接着用穴74およびフレキシブルプリント基板59の接着用穴73を通して接着剤85を磁気抵抗素子58のほぼ中央部に上面に供給し、しかも上方から光源ランプ92によって紫外線を照射し、上記接着剤85を硬化させる。すると磁気抵抗素子58は取付け板57に対して最適なクリアランスの状態で接着剤85によって接着固定される。
以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願に含まれる発明の技術的思想の範囲内で各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態は、フォーカス移動体33によって移動されるフォーカスレンズ34の位置検出の構造を示しているが、本願発明は例えばズームレンズ32の移動検出にも同様の構成で適用できる。さらに本願発明は、その他各種のレンズの位置検出に適用可能である。
本願発明は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯情報端末用カメラ、その他各種の撮像装置の撮像用レンズ装置として広く利用可能である。
1…前側鏡筒、2…対物レンズ、3…ズーム移動体、4…ズームレンズ、5…中間鏡筒、6…中間固定レンズ、7…フォーカス移動体、8…フォーカスレンズ、9…後部鏡筒、10…撮像素子(CCD)、11…アイリス、12、13…案内軸(上)、14…案内軸(下)、20…外筐、21…前面板、22…前側鏡筒、23…対物レンズ、24…背面板、26、27…案内用主軸、28…案内用副軸、31…ズーム移動体、32…ズームレンズ、33…フォーカス移動体、34…フォーカスレンズ、36…隔壁、37…中間鏡筒、38…中間固定レンズ、39…アイリス(絞り装置)、41…ズーム用リニアモータ、42…コイル、43…ガイドコア、44…ヨーク、45…マグネット、46…位置検出用マグネット、47…取付け板、48…磁気抵抗素子、49…フレキシブルプリントケーブル、50…スリット、51…フォーカス用リニアモータ、52…コイル、53…ガイドコア、54…ヨーク、55…マグネット、56…位置検出用マグネット、57…取付け板、58…磁気抵抗素子、59…フレキシブルプリントケーブル、60…スリット、61…撮像素子(CCD)、62…A/D変換器、63…信号処理プロセッサ、64…コントローラ、65…メモリ、66…サーボ回路、71…矩形の開口、72…電極、73、74…接着用穴、75…ビス挿通孔、76…位置決め孔、77…位置決めピン、79…被当接部、80…位置規制用リブ、81…取付け用ビス、82…雌ねじ孔、85…接着剤、87…ベース、88…凹部、89…吸引孔、90…保持板、91…調整ねじ、92…光源ランプ、100…磁気抵抗素子、101…調整ねじ、102…ばね、103…ナット、104…マグネット、106…ビス、107…厚み調整シート、108…フレキシブルプリント基板、109…ピン
Claims (11)
- レンズをレンズ移動体によって保持するとともに、該レンズ移動体を案内手段に沿って光軸方向に移動可能にし、前記レンズ移動体に取付けられた位置検出用マグネットを固定配置された磁気検出素子で検出するようにした撮像用レンズ装置において、
前記磁気検出素子を磁気抵抗素子のベアチップから構成し、該磁気抵抗素子のベアチップを前記位置検出用マグネットを検出する所定の位置に配置するようにしたことを特徴とする撮像用レンズ装置。 - 前記磁気抵抗素子のベアチップをフレキシブルプリント基板上に実装するとともに、該磁気抵抗素子のベアチップを取付け板を介して鏡筒の外筐に取付け固定することを特徴とする請求項1に記載の撮像用レンズ装置。
- 前記フレキシブルプリント基板上に実装された前記磁気抵抗素子のベアチップは、前記取付け板に対してクリアランスを有した状態で該取付け板に接着固定されることを特徴とする請求項2に記載の撮像用レンズ装置。
- 前記磁気抵抗素子と前記取付け板との間に前記フレキシブルプリント基板が介在されるように前記磁気抵抗素子のベアチップが前記取付け板に接着固定され、前記磁気抵抗素子の接合面のほぼ中央部と対応して前記取付け板と前記フレキシブルプリント基板とにそれぞれ穴が形成され、前記取付け板の穴および前記フレキシブルプリント基板の穴を介して接着剤によって前記磁気抵抗素子のベアチップが前記取付け板に接着固定されることを特徴とする請求項3に記載の撮像用レンズ装置。
- 前記接着剤が紫外線硬化型接着剤から構成されることを特徴とする請求項4に記載の撮像用レンズ装置。
- 前記取付け板は鏡筒の外筐にねじまたは接着剤によって固定されることを特徴とする請求項4に記載の撮像用レンズ装置。
- 請求項1〜6の何れかに記載の撮像用レンズ装置を備える撮像装置。
- レンズをレンズ移動体によって保持するとともに、該レンズ移動体を案内手段に沿って光軸方向に移動可能にし、前記レンズ移動体に取付けられた位置検出用マグネットを固定配置された磁気検出素子で検出するようにした撮像用レンズ装置において、
前記磁気検出素子を磁気抵抗素子のベアチップから構成し、該磁気抵抗素子のベアチップを予めフレキシブル基板上に実装しておき、前記磁気抵抗素子を筐体の外筐の所定の位置に取付け固定することを特徴とする撮像用レンズ装置における磁気検出素子の取付け方法。 - フレキシブルプリント基板上に実装された磁気抵抗素子を所定のクリアランスを有した状態で取付け板に接着固定し、該取付け板を筐体の外筐に固着することを特徴とする請求項4に記載の磁気検出素子の取付け方法。
- 前記磁気抵抗素子の接合面のほぼ中央部と対応して前記取付け板と前記フレキシブルプリント基板とにそれぞれ穴が形成され、前記取付け板の穴および前記フレキシブルプリント基板の穴を介して接着剤によって前記磁気抵抗素子のベアチップが前記取付け板に取付け固定されることを特徴とする請求項9に記載の磁気検出素子の取付け方法。
- 前記接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いることを特徴とする請求項10に記載の磁気検出素子の取付け方法。
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