JP2008046332A - レンズユニット及びデジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】不要輻射の発生を抑える。
【解決手段】レンズユニット４を、レンズ鏡筒２０、ＣＣＤ２４、ＣＣＤ駆動回路２６、第１〜第３プリント基板２８，３０，３２などから構成する。ＣＣＤ駆動回路２６が実装された円環形状の第１プリント基板２８をレンズ鏡筒２０にネジ止めする。ＣＣＤ２４が実装された第２プリント基板３０を、第１プリント基板２８の基板貫通穴５０内でレンズ鏡筒２０にネジ止めする。両プリント基板２８，３０を、フレキシブル基板である第３プリント基板３２を介してコネクタレスに電気的に接続する。第１プリント基板２８をレンズ鏡筒２０に接地させてＧＮＤ強化を図りつつ、ＣＣＤ２４とＣＣＤ駆動回路２６との間の配線長を短くすることができる。これにより、ＣＣＤ駆動回路２６から発生するクロック信号に起因する不要輻射の発生が抑えられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、レンズ及び撮像素子を鏡筒に内蔵したレンズユニット、及びこのレンズユニットを備えるデジタルカメラに関するものである。

ＣＣＤイメージセンサなどの撮像素子を用いて撮像した撮影画像をデジタルの画像データに変換し、内蔵メモリやメモリカードなどの記録媒体に記録するデジタルカメラが普及している。このデジタルカメラの中には、各種レンズをユーザの好みに応じて交換可能にしたレンズ交換式のデジタルカメラがある。

レンズ交換式のデジタルカメラは、カメラ本体と、カメラ本体に着脱自在のレンズユニットとから構成される。このデジタルカメラには、カメラ本体が撮像素子を備えるタイプと、レンズユニットが撮像素子を備えるタイプとがある。前者は、カメラ本体にレンズユニットを接続する際に、レンズユニットのレンズを撮像素子に対して高精度に位置合わせする必要があるため、取り扱いが難しいという問題がある。一方、後者は、レンズユニット内に撮像素子を備えているので、レンズユニット接続時における位置合わせは必要なく、レンズユニットの交換を簡単に行うことができるという利点がある。

このような後者のタイプのデジタルカメラのレンズユニットは、大別してレンズ鏡筒と、撮像素子と、撮像素子を駆動する駆動回路（タイミングジェネレータ）とから構成されている。撮像素子や駆動回路は、プリント基板に実装された状態でレンズ鏡筒内に固定されている。

この際に、駆動回路はクロック信号（タイミング信号）等の高周波信号を発生し、撮像素子は駆動回路から入力されるクロック信号によって駆動される。このため、高周波のクロック信号によって不要輻射（ＥＭＩ）が発生し、周辺の電子機器に悪影響を与えてしまうおそれがある。これを防止するため、例えばプリント基板の実装面とは反対側の背面にアース電極などを当接させることで、不要輻射を遮蔽する方法が知られている（特許文献１参照）。

また、従来では、撮像素子と駆動回路とはそれぞれ別のプリント基板に実装されており、両基板はコネクタ付きフレキシブル基板等を介して電気的に接続された状態でレンズ鏡筒内に固定されていたので、レンズユニットの小型化を図る上で問題となっていた。そこで、略長方形状のフレキシブル基板の一端部側に撮像素子を実装するとともに、他端部側に駆動回路を実装した後、このプリント基板を実装面側が表面となるように折り曲げた状態でレンズ鏡筒内に固定することで、レンズユニットを小型化する方法が知られている（特許文献２参照）。
特開２００４−１２８３７６号公報 特開２００５−１２４０９９号公報

ところで、上記特許文献１に記載されているように、プリント基板の背面にアース電極を当接させることで不要輻射を遮蔽可能であるが、レンズユニットが小型化されている場合には、レンズ鏡筒内にアース電極を収めるスペースを確保できないおそれがある。

また、上記特許文献２に記載のように、フレキシブルプリント基板の一端部に撮像素子を実装するとともに、他端部側に駆動回路を実装すると、撮像素子と駆動回路との間の配線長が長くなってしまう。このように配線長が長くなると、不要輻射の発生を抑えることが難しくなってしまう。これを防止するため、例えば１枚のプリント基板の一面に撮像素子を実装し、他面に駆動回路を実装する方法が考えられるが、この場合には撮像素子と駆動回路との間の距離が短くなるため、駆動回路で発生した熱が撮像素子に伝わってしまう。その結果、熱による影響で良好な撮影画像が得られないおそれがある。

また、固体撮像素子や駆動回路が実装されたプリント基板をレンズ鏡筒内に固定する際には、レンズの光軸と撮像素子の中心とが一致するように、レンズに対して撮像素子を高精度に位置合わせする必要があるが、プリント基板の寸法（形状）や撮像素子の実装位置には若干の誤差が生じてしまう。このため、プリント基板固定時における高精度な位置合わせが難しいという問題がある。

本発明は上記問題を解決するためのものであり、レンズに対して撮像素子を高精度に位置合わせ可能で、且つ不要輻射の発生を抑制可能なレンズユニット、及びこのレンズユニットを備えるデジタルカメラを提供することを目的とする。

本発明は、レンズと、前記レンズにより結像された被写体像を撮影して撮像信号を出力する撮像素子とを鏡筒に内蔵したレンズユニットにおいて、前記鏡筒内に固定され、前記撮像素子を駆動する駆動回路が少なくとも実装された第１プリント基板と、前記撮像素子が実装され、前記撮像素子の中心と前記レンズの光軸とが一致するように前記第１プリント基板とは別に前記鏡筒内に固定されるとともに、前記撮像素子と前記駆動回路との間の配線長が短くなるように、前記第１プリント基板とコネクタレスに電気的に接続される第２プリント基板とを備えることを特徴とする。

前記鏡筒が金属製であるとともに、前記第１プリント基板は金属製のネジにより前記鏡筒にネジ止めされており、前記第１プリント基板のＧＮＤ配線は、前記ネジを介して前記鏡筒に接地されていることが好ましい。また、前記第１プリント基板と前記第２プリント基板とは、コネクタレスの第３プリント基板を介して電気的に接続されていることが好ましい。

前記第１及び前記第２プリント基板はリジット基板であり、前記第３プリント基板はフレキシブル基板であることが好ましい。また、前記第１プリント基板はリジット基板であり、前記第２及び第３プリント基板はフレキシブル基板であることが好ましい。また、前記第１、第２、及び第３プリント基板はフレキシブル基板であることが好ましい。

前記第１プリント基板は、中央が厚み方向に貫通した略円環形状に形成されており、前記第２プリント基板は、前記第１プリント基板の貫通穴内で前記鏡筒に固定されていることが好ましい。

前記第１プリント基板は、前記第２プリント基板の前記撮像素子が実装される撮像素子実装面とは反対の背面側に固定されるとともに、前記第１プリント基板の前記第２プリント基板と対向する対向面側には、前記第２プリント基板の背面との間にスペースが形成されるように凹部が形成されており、前記スペースを間に挟むように、前記撮像素子が前記第２プリント基板の前記撮像素子実装面に実装されているとともに、前記駆動回路が前記第１プリント基板の前記対向面とは反対の背面に実装されていることが好ましい。

前記スペース内に断熱部材が設けられていることが好ましい。また、一端部が前記スペースを形成する前記凹部の底面に取り付けられ、他端部が前記鏡筒の外周に露呈されている熱伝導部材を備えることが好ましい。

前記第１及び前記第２プリント基板はリジット基板であり、コネクタレスのフレキシブル基板を介して電気的に接続されていることが好ましい。また、前記第１プリント基板はリジット基板であるとともに、前記第２プリント基板はフレキシブル基板であり、前記第２プリント基板は、前記第１プリント基板に直接電気的に接続されていることが好ましい。

本発明のデジタルカメラは、請求項１ないし１２いずれか１項記載のレンズユニットと、前記レンズユニットが装着されるマウント部を有するカメラ本体とを備えることを特徴とする。

本発明のレンズユニットは、レンズを内蔵する鏡筒内に、撮像素子を駆動する駆動回路が実装された第１プリント基板と、前記撮像素子が実装された第２プリント基板とが別々に固定されるとともに、前記第１プリント基板と前記第２プリント基板とがコネクタレスに電気的に接続されるようにしたので、第１プリント基板の固定位置のずれに関係なく、第２プリント基板の固定位置を精密に位置調整することができる。つまり、レンズに対して撮像素子を高精度に位置合わせすることができる。その結果、このレンズユニットを装着したデジタルカメラで撮影を行った際に良好な撮影画像が得られる。また、第１プリント基板と第２プリント基板をコネクタレスに電気的に接続することで、撮像素子と駆動回路との間の配線長を短くすることができる。これにより、駆動回路から発生するクロック信号に起因する不要輻射の発生が抑制される。

また、前記第１プリント基板を金属製の前記鏡筒にネジ止めして、前記第１プリント基板のＧＮＤ配線をネジを介して鏡筒に接地させるようにしたので、第１プリント基板のＧＮＤ強化を図ることができる。その結果、不要輻射の発生をより抑制することができる。

また、前記第１プリント基板を前記第２プリント基板の背面側に固定するとともに、前記第１プリント基板の前記第２プリント基板に対向する対向面側に凹部を形成して、この凹部により形成されるスペースを間に挟むように、前記撮像素子を前記第２プリント基板に実装するとともに、前記駆動回路を前記第１プリント基板の背面に実装するようにしたので、レンズユニットが小型化されて撮像素子と駆動回路との間の距離が短くなったとしても、駆動回路から撮像素子への熱の伝わりを抑えることができる。これにより、撮影画像の画質の劣化が抑えられる。

本発明のデジタルカメラは、請求項１ないし１２いずれか１項記載のレンズユニットと、前記レンズユニットが装着されるマウント部を有するカメラ本体とを備えるので、同様に、レンズに対して撮像素子を高精度に位置合わせしつつ、不要輻射の発生を抑制することができる。

図１に示すように、レンズ交換式のデジタルカメラ２は、カメラ本体３とレンズユニット４とからなる。レンズユニット４は、カメラ本体３に着脱自在であり、装着時にはカメラ本体３と電気的に接続される。

レンズユニット４の後部には、レンズ側マウント部５が設けられている。レンズ側マウント部５には、バヨネット爪６が形成されており、このバヨネット爪６には接続端子７が設けられている。カメラ本体３の前部には、カメラ本体側マウント部８が設けられている。カメラ本体側マウント部８には、バヨネット溝９が形成されている。

レンズユニット４のカメラ本体３への装着は、バヨネット爪６をバヨネット溝９に合わせた状態で、レンズユニット４をカメラ本体３に対して押し込みながら回転させることでなされる。この際、カメラ本体側マウント部８のロックピン１０がレンズ側マウント部５の図示しないピン孔と係合すると、レンズユニット４が位置決めされる。また、レンズユニット４の位置決めに伴って、レンズ側マウント部５の接続端子７がカメラ本体側マウント部８の図示しない接続端子に接続される。

カメラ本体側マウント部８には、前方向に向けてバネ付勢されたマウント蓋１２が設けられている。このマウント蓋１２は、レンズユニット４の装着時には、レンズ側マウント部５によって後方向に押し込まれる。マウント蓋１２は、レンズユニット４の非装着時にカメラ本体３の内部へ塵埃が侵入することを防止している。

また、カメラ本体側マウント部８には、ロックピン１０と連動するロック解除ボタン１３が設けられている。ロック解除ボタン１３は、レンズユニット４を取り外す際に操作されるものであり、押圧されると、ロックピン１０を後方向に移動させてロックを解除する。

また、カメラ本体３の前面には、ストロボ１４が設けられている。カメラ本体３の上面には、撮影時に押圧操作されるレリーズボタン１５と、撮影／再生モードの切替え時に操作されるモード切替部１６とが設けられている。カメラ本体３の後面には、図示は省略するが、撮影画像や各種設定条件が表示される液晶ディスプレイや、デジタルカメラ２の電源スイッチ等が設けられている。

図２に示すように、本発明の第１の実施形態のレンズユニット４は、レンズ鏡筒２０、及びこのレンズ鏡筒２０内に配置された撮影レンズ２２、本発明の撮像素子に相当するＣＣＤイメージセンサ（以下、単にＣＣＤという）２４、ＣＣＤ駆動回路２６（図３参照）、レンズユニット用ＣＰＵ２７（図３参照）、第１プリント基板２８、第２プリント基板３０、第３プリント基板３２などを備えている。

レンズ鏡筒２０は、金属製の円筒体であり、先端部には撮影レンズ２２が配設されており、後端部には上述のレンズ側マウント部５が取り付けられている。このレンズ鏡筒２０の内部には、第１及び第２プリント基板２８，３０が固定される金属製の基板固定部３４がレンジ鏡筒２０と一体に形成されている。基板固定部３４には、撮影レンズ２２を透過した光を、詳しくは後述する第２プリント基板３０に実装されたＣＣＤ２４の撮像面に入射させるための開口３４ａが形成されている。

ＣＣＤ２４は、第２プリント基板３０に実装されており、撮影レンズ２２を通過した被写体光を電気的な撮像信号に変換して出力する。このＣＣＤ２４の駆動は、ＣＣＤ駆動回路２６（図３参照）により制御される。ＣＣＤ駆動回路２６は、詳しくは後述する第１プリント基板２８に実装されており、同じく第１プリント基板２８に実装されたレンズユニット用ＣＰＵ２７（図３参照）に接続されている。レンズユニット用ＣＰＵ２７は、カメラ本体３内のカメラ本体用ＣＰＵ（図示せず）と交信しながらレンズユニット４内の各部を制御する。

ＣＣＤ駆動回路２６は、レンズユニット用ＣＰＵ２７の制御によって高周波信号であるクロック信号を発生させる。ＣＣＤ２４は、詳しくは後述する第３プリント基板３２を介してＣＣＤ駆動回路２６から入力されるクロック信号によって駆動される。

図２、図３、及び図４に示すように、第１プリント基板２８は、周知のリジット基板製造工程で製造されたリジット基板であり、中央が厚み方向に貫通した円環形状（ドーナツ形状）に形成されている。本実施形態では、第１プリント基板２８の外径は、レンズ鏡筒２０の内径とほぼ等しくなるように形成されている。

第１プリント基板２８の撮影レンズ２２と対向する面（以下、単に表面という）には、部品実装用の配線パターン（図示せず）が形成されており、このパターン上に上述のＣＣＤ駆動回路２６、及びレンズユニット用ＣＰＵ２７が半田付け等で実装されている。なお、図示は省略するが、第１プリント基板２８の表面、または反対側の背面（図４参照）上には、ＣＣＤ２４から出力される撮像信号に相関二重サンプリングを行うとともに、適正ないゲイン増幅を行うアナログ信号処理回路と、アナログ信号処理回路で処理された撮像信号をデジタル変換して画像データ（ＣＣＤ−ＲＡＷデータ）とするＡ／Ｄ変換回路と、接続端子７を介して画像データをカメラ本体３へ送信するためのデータ通信回路とが実装されている。

また、第１プリント基板２８には、ネジ止め用の第１貫通穴４０が複数形成されている。そして、上述の基板固定部３４には、第１プリント基板２８の各第１貫通穴４０に対応する位置に第１ネジ穴４２が形成されている（図２参照）。

第１プリント基板２８を基板固定部３４に固定する際には、上述のレンズ側マウント部５をレンズ鏡筒２０に取り付ける前に、レンズ鏡筒２０内に第１プリント基板２８を挿入して、第１プリント基板２８の各第１貫通穴４０と、基板固定部３４の第１ネジ穴４２との位置合わせを行う。次いで、第１プリント基板２８の背面側から、各第１貫通穴４０内に金属製の第１ネジ４４を挿入して、各第１ネジ４４を対応する第１ネジ穴４２に螺合させる。これにより、各第１ネジ４４の頭によって第１プリント基板２８が基板固定部３４に押さえ付けられて固定（ネジ止め）される（図２参照）。なお、図示は省略するが、基板固定部３４の背面には、ＣＣＤ駆動回路２６やレンズユニット用ＣＰＵ２７等が収まる凹部が形成されている。

また、本実施形態では、第１プリント基板２８の背面に、各第１貫通穴４０の開口部を囲うように円環状のＧＮＤ配線パターン４６が形成されている（図２及び図４参照）。各ＧＮＤ配線パターン４６は、図示は省略するが、基板両面に形成された配線パターンと、基板両面の配線パターンを電気的に接続するめっき付きスルーホールとを介して、ＣＣＤ駆動回路２６やレンズユニット用ＣＰＵ２７等のＧＮＤ端子に電気的に接続されている。

第１プリント基板２８が基板固定部３４にネジ止めされると、各ＧＮＤ配線パターン４６は、金属製の第１ネジ４４を介して、金属製の基板固定部３４、つまり、レンズ鏡筒２０に接地される（図２参照）。これにより、第１プリント基板２８のＧＮＤ強化を図ることができる。その結果、ＣＣＤ駆動回路２６から発生するクロック信号に起因する不要輻射の発生が抑制される。

本発明の第２プリント基板３０は、第１プリント基板２８と同様にリジット基板である。この第２プリント基板３０は、上述の第１プリント基板２８の基板貫通穴５０の面積（開口面積）よりも小さく、且つＣＣＤ２４が実装可能な面積を有している。

第２プリント基板３０の表面には、ＣＣＤ実装用の配線パターン（図示せず）が形成されており、この配線パターン上にＣＣＤ２４が半田付け等で実装されている。この第２プリント基板３０にも、ネジ止め用の第２貫通穴５２が複数形成されている。また、基板固定部３４には、第２プリント基板３０の各第２貫通穴５２に対応する位置に第２ネジ穴５４が形成されている（図２参照）。

第２プリント基板３０を基板固定部３４にネジ止めする手順は、基本的には上述の第１プリント基板２８の固定手順と同じである。具体的には、第１プリント基板２８を固定した後に、第２プリント基板３０を基板貫通穴５０内で基板固定部３４に当接させる。このとき、ＣＣＤ２４は基板固定部３４の開口３４ａ（図２参照）内に挿入される。次いで、ＣＣＤ２４の中心Ｃ（図３参照）と、撮影レンズ２２の光軸ＯＡ（図２参照）とが一致するように、第２プリント基板３０を基板貫通穴５０内で光軸ＯＡに垂直な方向に移動させて位置調整を行う。

ＣＣＤ２４の中心Ｃと撮影レンズ２２の光軸ＯＡとが一致すると、第２プリント基板３０の各第２貫通穴５２と、基板固定部３４の第２ネジ穴５４との位置も一致する。この際に、第２貫通穴５２の径を第２ネジ穴５４（第２ネジ５６）の径よりも十分に大きくしておく。これにより、ＣＣＤ２４の実装位置や、第２貫通穴５２及び第２ネジ穴５４の形成位置に多少の誤差があったとしても、ＣＣＤ２４の中心Ｃと撮影レンズ２２の光軸ＯＡとを一致させたときに、第２貫通穴５２と第２ネジ穴５４とを一致させることができる。

次いで、第２プリント基板３０の背面側から、各第２貫通穴５２内に第２ネジ５６を挿入して、各第２ネジ５６を対応する第２ネジ穴５６に螺合させる。これにより、第２プリント基板３０が基板固定部３４にネジ止めされる（図２参照）。なお、ＣＣＤ２４の中心Ｃと、撮影レンズ２２の光軸ＯＡとの位置合わせを行ってからネジ止めを行う代わりに、第２ネジ５６を軽く締めて第２プリント基板３０を仮止めしてから位置合わせを行い、この後に第２ネジ５６をきつく締めて第２プリント基板３０をネジ止めするようにしてもよい。

このように、本実施形態では、ＣＣＤ２４が実装された第２プリント基板３０と、ＣＣＤ駆動回路２６等が実装された第１リジットプリント基板２８とを別々に基板固定部３４にネジ止めしている。このため、第１プリント基板２８の固定位置のずれが、精密な位置合わせを要求される第２プリント基板３０の固定位置に影響を及ぼすおそれがなくなる。

図５に示すように、基板固定部３４にネジ止めされた第１及び第２プリント基板２８，３０は、第３プリント基板３２を介してコネクタレスに電気的に接続される。第３プリント基板３２は、周知のフレキシブル基板製造工程で製造されたコネクタレスのフレキシブル基板である。

本実施形態の第３プリント基板３２は、長方形状に形成されており、その長手方向の長さが第１プリント基板２８の基板貫通穴５０の径よりも長く形成されている。そして、第３プリント基板３２の表面の長手方向両端部には、基板接続端子６０がそれぞれ形成されているとともに、略中央部には、基板接続端子６２が形成されている。これら第１及び基板接続端子６０，６２は、図示しない配線パターンを介して電気的に接続されている。

また、第１プリント基板２８の背面には、基板接続端子６０と接続される基板接続端子６４が形成されているとともに、第２プリント基板３０の背面には、基板接続端子６２と接続される基板接続端子６６が形成されている。基板接続端子６４は、図示しない配線パターンやめっき付きスルーホールを介して、ＣＣＤ駆動回路２６や上述のアナログ信号処理回路（図示せず）に電気的に接続されている。また、基板接続端子６６は、図示しない配線パターンやめっき付きスルーホールを介して、ＣＣＤ２４に電気的に接続されている。

第１及び第２プリント基板２８，３０が基板固定部３４にネジ止めされたら、第３プリント基板３２の基板接続端子６０と、第１プリント基板２８の基板接続端子６４とが半田付け或いは導電性接着剤などにより電気的に接続される。また、第３プリント基板３２の基板接続端子６２と、第１プリント基板２８の基板接続端子６６とが同様に電気的に接続される。これにより、第１プリント基板２８と第２プリント基板３０とが、第３プリント基板３２を介してコネクタレスに電気的に接続される。つまり、ＣＣＤ２４と、ＣＣＤ駆動回路２６及びアナログ信号処理回路（図示せず）とが電気的に接続される。

このように、第２プリント基板３０を第１プリント基板２８の基板貫通穴５０内で基板固定部３４（レンズ鏡筒２０）に固定するとともに、第３プリント基板３２を介してコネクタレスに第１プリント基板２８と第２プリント基板３０と接続することで、ＣＣＤ２４とＣＣＤ駆動回路２６との間の配線長を短くすることができる。この配線長が短ければ短いほど、ＣＣＤ駆動回路２６から発生するクロック信号に起因する不要輻射の発生が抑制される。

第３プリント基板２３を介して第１及び第２プリント基板２８，３０が電気的に接続されたら、レンズ鏡筒２０にレンズ側マウント部５を取り付ける。この際に、第１プリント基板２８のコネクタ端子（図示せず）と、レンズマウント部５のコネクタ端子（図示せず）とをコネクタケーブル（図示せず）を介して接続して、第１プリント基板２８とレンズ側マウント部５の接続端子７とを電気的に接続する。以上で、レンズユニット４の組立作業が完了する。

レンズユニット４がカメラ本体３に装着され、撮影モード下でレリーズボタン１５が押下されると、ＣＣＤ２４より出力される撮像信号に対して、図示しないアナログ信号処理回路、Ａ／Ｄ変換回路等で各種処理が施される。そして、Ａ／Ｄ変換回路より出力される画像データ（ＣＣＤ−ＲＡＷデータ）は、データ通信回路（図示せず）により、接続端子７と、カメラ本体側マウント部８の接続端子（図示せず）とを介してカメラ本体３に送信される。カメラ本体３に送信された画像データは、各種画像処理・圧縮処理が施された後、メモリカード（図示せず）に記録される。

次に、本実施形態のレンズユニット４の組立手順について説明を行う。ＣＣＤ駆動回路２６、レンズユニット用ＣＰＵ２７等が実装された第１プリント基板２８を、レンズ鏡筒２０内の基板固定部３４にネジ止めする（図２参照）。次いで、ＣＣＤ２４が実装された第２プリント基板３０を、第１プリント基板２８の基板貫通穴５０内で基板固定部３４にネジ止めする（図２参照）。この第２プリント基板３０をネジ止めする際には、ＣＣＤ２４の中心Ｃと、撮影レンズ２２の光軸ＯＡとが一致するように位置調整を行う。

第１及び第２プリント基板２８，３０を基板固定部３４にネジ止めしたら、第１プリント基板２８と第２プリント基板３０とを、第３プリント基板３２を介してコネクタレスに電気的に接続する。これにより、第２プリント基板３０に実装されたＣＣＤ２４と、第１プリント基板２８に実装されたＣＣＤ駆動回路２６などとが電気的に接続される。次いで、レンズ鏡筒２０にレンズ側マウント部５を取り付ける。以上でレンズユニット４の組立作業が完了する。

このように本実施形態では、ＣＣＤ２４が実装された第２プリント基板３０を、ＣＣＤ駆動回路２６等が実装された第１プリント基板２８とは別にレンズ鏡筒２０（基板固定部３４）に固定するようにしたので、第１プリント基板２８の固定位置のずれに関係なく、第２プリント基板３０の固定位置を精密に位置調整することができる。その結果、良好な撮影画像が得られる。

また、本実施形態では、第１プリント基板２８を基板固定部３４にネジ止めすることで、第１プリント基板２８を金属製の第１ネジ４４を介してレンズ鏡筒２０に接地させている。これにより、第１プリント基板２８のＧＮＤ強化を図ることができるので、ＣＣＤ駆動回路２６から発生するクロック信号に起因する不要輻射の発生が抑制される。

さらに、本実施形態では、第１プリント基板２８と第２プリント基板３０とを、第３プリント基板３２を介してコネクタレスに電気的に接続しているので、ＣＣＤ２４とＣＣＤ駆動回路２６との間の配線長を短くすることができる。その結果、ＣＣＤ駆動回路２６から発生するクロック信号に起因する不要輻射の発生が抑制される。

なお、上記実施形態では、第１プリント基板２８を基板固定部３４にネジ止めした後に、第２プリント基板３０を基板固定部３４にネジ止めしているが、本発明がこれに限定されるものではなく、第２プリント基板３０を先に基板固定部３４にネジ止めするようにしてもよい。

また、上記実施形態では、第１プリント基板２８の表面にＣＣＤ駆動回路２６やレンズユニット用ＣＰＵ２７が実装されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらが第１プリント基板２８の背面に実装されていてもよい。

なお、上記実施形態では、第３プリント基板３２が長方形状に形成されており、その長手方向の長さが基板貫通穴５０の径よりも長く形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。第１プリント基板２８と第２プリント基板３０とを電気的に接続可能であれば、第３プリント基板３２の形状は特に限定はされない。また、各接続端子６０，６２、６４，６６の数や配置も必要に応じて変えてよい。

また、上記実施形態では、第１プリント基板２８がレンズ鏡筒２０の形状に合わせて円環状に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１プリント基板２８の外周形状及び内周形状（基板貫通穴５０の形状）が、例えば四角形等の多角形状に形成されていてもよい。

なお、上記実施形態では、第１プリント基板２８と第２プリント基板３０とを、フレキシブル基板である第３プリント基板３２を介して電気的に接続するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第３プリント基板３２として厚みの薄いリジット基板を用いてもよい。

次に、図６を用いて本発明の第２の実施形態のレンズユニット７０について説明を行う。ここで、上記第１の実施形態で説明した部材と同じものについては、同一符号を付してその説明は省略する（以下、第３の実施形態以降も同様）。

レンズユニット７０は、基本的には上述の第１の実施形態のレンズユニット４と同じ構成である。ただし、レンズユニット７０では、ＣＣＤ２４が実装されるプリント基板として、リジット基板である第２プリント基板３０（図２〜図５参照）の代わりに、フレキシブル基板である第２プリント基板７２が用いられている。この第２プリント基板７２は、周知のフレキシブル基板製造工程で製造され、上述の第２プリント基板３０と同じ形状に形成されている。

第２プリント基板７２の表面にはＣＣＤ２４が実装されており、背面には基板接続端子６６が設けられている。また、図示は省略するが、第２プリント基板７２には、上述の第２プリント基板３０と同じ位置に、ネジ止め用の第２貫通穴５２（図３参照）が形成されている。従って、第２プリント基板７２も、上述の第１の実施形態で説明したのと同じ手順で基板固定部３４（図２参照）にネジ止めされる。

また、第２プリント基板７２には、予めフレキシブル基板である第３プリント基板３２が基板接続端子６２，６６を介して電気的に接続されており、両プリント基板７２，３２は一体化されている。そして、第２プリント基板７２は、基板固定部３４にネジ止めされた後、一体化された第３のプリント基板３２を介して、第１プリント基板２８とコネクタレスに電気的に接続される。

このように、第２の実施形態のレンズユニット７０においても、第２プリント基板７２を第１プリント基板２８とは別にレンズ鏡筒２０（基板固定部３４）にネジ止めすることができる。また、第３プリント基板３２を介して、第１プリント基板２８と第２プリント基板７２とをコネクタレスに電気的に接続することができる。その結果、上述の第１の実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。

また、リジット基板である上述の第２プリント基板３０（図２〜図５参照）よりも、フレキシブル基板である本実施形態の第２プリント基板７２の方が薄く形成されており、さらに、柔軟性を有している。このため、第２プリント基板７２の方が上述の第２プリント基板３０よりも固定位置をより精密に位置調整することができる。

なお、上述の第２の実施形態では、予め第２プリント基板７２と第３プリント基板３２とが電気的に接続されて両者が一体化されているが、本発明はこれに限定されるものではない。上述の第１の実施形態と同様に、第１及び第２プリント基板２８，７２を順にネジ止めした後に、第３プリント基板３２を介して両者を電気的に接続するようにしてもよい。

次に、図７を用いて本発明の第３の実施形態のレンズユニット７６について説明を行う。このレンズユニット７６は、基本的には上述の第２実施形態のレンズユニット７０（図６参照）と同じ構成である。ただし、レンズユニット７６では、ＣＣＤ駆動回路２６等が実装される第１プリント基板として、リジット基板である第１プリント基板２８（図２〜図６参照）の代わりに、フレキシブル基板である第１プリント基板７８が用いられている。つまり、レンズユニット７６では、第１〜第３プリント基板７８，７２，３２が全てフレキシブル基板で形成されている。

第１プリント基板７８は、上述の第１プリント基板２８（図２〜図６参照）と同様に円環形状に形成されている。この第１プリント基板７８の表面には、ＣＣＤ駆動回路２６やレンズユニット用ＣＰＵ２７（図３参照）等が実装され、背面には基板接続端子６４が設けられている。また、図示は省略するが、第１プリント基板７８には、上述の第１プリント基板２８と同じ位置に第１貫通穴４０（図３参照）が形成されている。従って、第１プリント基板７８も、上述の第１の実施形態で説明したのと同じ手順で基板固定部３４（図２〜図５参照）にネジ止めされる。

第１プリント基板７８が基板固定部３４（図２参照）にネジ止めされたら、第２プリント基板７２も上述の第１の実施形態で説明したのと同じ手順で基板固定部３４にネジ止めされる。次いで、第１プリント基板７８と第２プリント基板７２とが、第３プリント基板３２を介してコネクタレスに電気的に接続される。

このように、第３の実施形態のレンズユニット７６においても、第２プリント基板７２を第１プリント基板７８とは別にレンズ鏡筒２０（基板固定部３４）にネジ止めすることができる。また、第３プリント基板３２を介して、第１プリント基板７８と第２プリント基板７２とをコネクタレスに電気的に接続することができる。その結果、上述の第１及び第２の実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。

なお、上述の第３の実施形態のように、フレキシブル基板である第１プリント基板７８を用いると、リジット基板である第１プリント基板２８（図２〜図６参照）を用いた場合と同じレベルでＧＮＤ強化を図ることができないという問題がある。このため、リジット基板を用いた場合と同じレベルでＧＮＤ強化を行う必要がなく、且つＣＣＤ２４とＣＣＤ駆動回路２６との間の配線長を短くすることで不要輻射の発生が十分に抑制可能である場合にのみ、第１プリント基板としてフレキシブル基板を用いることが好ましい。

また、上記第１〜第３の実施形態では、第１プリント基板２８（７８）と、第２プリント基板３０（７２）とを、第３プリント基板３２を介してコネクタレスに電気的に接続するようにしているが、本発明はこれに限定されるものはない。例えば、第２プリント基板を、第３プリント基板３２と同様に長方形状に形成する。そして、第２プリント基板の表面の略中央部にＣＣＤ２４を実装し、基板表面或いは裏面の長手方向両端部に基板接続端子（図示せず）を設ける。これにより、第３プリント基板３２を介さずに、第１プリント基板と第２プリント基板とを直接コネクタレスに電気的に接続することができる。その結果、レンズユニットの部品数を減らすことができるので、レンズユニットのコストダウンが可能となる。

次に、図８〜図１０を用いて本発明の第４の実施形態のレンズユニット８０について説明を行う。レンズユニット８０は、第１〜第３の実施形態のレンズユニット４，７０，７６よりも小型化可能に構成されている。このレンズユニット８０は、基本的には上述の第１〜第３の実施形態の各レンズユニット４，７０、７６と同じ構成であり、レンズ鏡筒２０、撮影レンズ２２（図２参照）、ＣＣＤ２４、ＣＣＤ駆動回路２６、レンズユニット用ＣＰＵ２７、第１プリント基板８２、第２プリント基板８４、第３プリント基板８６などから構成される。

第１プリント基板８２は、第２プリント基板８４よりも広い面積を有する円板状に形成されている。この第１プリント基板８２にも、上述の第１プリント基板２８と同様にネジ止め用の第１貫通穴４０が形成されている。

第１プリント基板８２の表面には、第２プリント基板８４との間にスペース８６（図１０参照）を設けるために、円環状の壁部材８７が設けられている。つまり、第１プリント基板８２の表面側には、壁部材８７により凹部８８が形成されている。この凹部８８内には、詳しくは後述するが板状の断熱部材９０が設けられている。なお、本実施形態では、凹部８８の開口面積は第２プリント基板８４よりも広い面積に形成されている。また、本実施形態では、壁部材８７の上面に基板接続端子６４が設けられている。

第１プリント基板８２の裏面には、上述のＣＣＤ駆動回路２６やレンズユニット用ＣＰＵ２７等が実装されている。また、基板裏面には、上述の第１プリント基板２８と同様に、各第１貫通穴４０の開口部を囲うようにＧＮＤ配線パターン４６が形成されている（図９参照）。

第２プリント基板８４は、基本的には上述の第２プリント基板３０（図２〜図５参照）と同じものであり、その表面にはＣＣＤ２４が実装されている。この第２プリント基板８４にも、上述の第１プリント基板３０と同様にネジ止め用の第２貫通穴５２が形成されている。また、第２プリント基板８４の背面には、基板接続端子６６が設けられている。

第３プリント基板８６は、上述の第３プリント基板３２（図２〜図５参照）と同様の長形状のフレキシブル基板であり、その長手方向の長さは第１プリント基板８２の凹部８８の開口の径よりも長く形成されている。この第３プリント基板８６にも、上述の第３プリント基板３２と同様に基板接続端子６０，６２が形成されている。本実施形態では、基板接続端子６０は裏面の長手方向両端部にそれぞれ形成され、基板接続端子６２は表面の略中央部に形成されている。

レンズ鏡筒２０内の基板固定部９２（図１０参照）には、図示は省略するが、上述の基板固定部３４と同様に、第１及び第２ネジ穴４２，５４（図２参照）が形成されている。この基板固定部９２には、最初に、ＣＣＤ２４の中心Ｃと、撮影レンズ２２の光軸ＯＡとが一致するように位置調整された第２プリント基板８４がネジ止めされる。この後、第２プリント基板８４の背面に第３プリント基板８６が重ね合わされて、第２プリント基板８４の基板接続端子６６と第３プリント基板８６の基板接続端子６２とが導電性接着剤等で電気的に接続される。

次いで、第１プリント基板８２が、第３プリント基板８６の背面に重ね合わされるように基板固定部９２にネジ止めされる。また、これと同時に、第１プリント基板８２の基板接続端子６４と、第３プリント基板８６の基板接続端子６０とが導電性接着剤等を用いて電気的に接続される。これにより、第１プリント基板８２と第２プリント基板８４とが、第３プリント基板８６を介してコネクタレスに電気的に接続される。そして、上述したように、レンズ鏡筒２０にレンズ側マウント部５（図２参照）が取り付けられて、レンズユニット８０の組立作業が完了する。

このレンズユニット８０では、第２プリント基板８４の背面側に第１プリント基板８２を固定するとともに、この第１プリント基板８２の背面にＣＣＤ駆動回路２６やレンズユニット用ＣＰＵ２７を実装するようにしたので、第１プリント基板８２の外径を、上述の第１〜第３実施形態の円環形状の第１プリント基板２８，７８（図２〜図７参照）の外径よりも小さくすることができる。その結果、レンズ鏡筒２０を小型化することができるので、レンズユニット８０を上述の第１〜第３実施形態のレンズユニット４，７０，７６よりも小型化することができる。

レンズユニット８０が小型化すると、ＣＣＤ２４とＣＣＤ駆動回路２６との距離が短くなってしまう。このため、上述したようにＣＣＤ駆動回路２６で発生する熱がＣＣＤ２４に伝わると、撮影画像の画質が劣化してしまうおそれがある。従って、本実施形態では、第１プリント基板８２の表面に凹部８８を形成し、この凹部８８により形成されるスペース８６を間に挟むように、ＣＣＤ２４とＣＣＤ駆動回路２６とがそれぞれ実装されている。このように、ＣＣＤ２４とＣＣＤ駆動回路２６との間にスペース８６を設けることで、両者を１枚のプリント基板の両面に実装した場合と比較して、ＣＣＤ駆動回路２６からＣＣＤ２４への熱の伝わりを抑えることができる。これにより、撮影画像の画質の劣化が抑えられる。

また、上述したように凹部８８（スペース８６）内には、各種の断熱材料で形成された断熱部材９０が設けられている。このように、ＣＣＤ２４とＣＣＤ駆動回路２６との間に断熱部材９０を設けることで、ＣＣＤ駆動回路２６からＣＣＤ２４への熱の伝わりをより抑えることができる。なお、この断熱部材９０は、少なくともＣＣＤ２４よりも広い面積を有していることが好ましい。

また、第４の実施形態のレンズユニット８０においても、第２プリント基板８４を第１プリント基板８２とは別にレンズ鏡筒２０にネジ止めすることができるので、第２プリント基板８４の固定位置を精密に位置調整することができるとともに、第１プリント基板８２のＧＮＤ強化を図ることができる。また、第１プリント基板８２と第２プリント基板８４とを、第３プリント基板８６を介してコネクタレスに電気的に接続することができるので、ＣＣＤ２４とＣＣＤ駆動回路２６との間の配線長を短くすることができる。その結果、上述の第１の実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。

なお、上述の第４の実施形態では、第１プリント基板８２の表面に円環状の壁部材８７を設けることにより、第１プリント基板８２の表面側に凹部８８を形成しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ザグリ加工などの各種加工法を用いて第１プリント基板８２の表面に凹部８８を形成するようにしてもよい。

次に、図１１を用いて本発明の第５の実施形態のレンズユニット１００について説明を行う。このレンズユニット１００は、基本的には上述の第４の実施形態のレンズユニット８０と同じ構成である。ただし、レンズユニット１００では、リジット基板である第２プリント基板８４の代わりに、フレキシブル基板である第２プリント基板１０２にＣＣＤ２４が実装されている。

第２プリント基板１０２は、本実施形態では略長方形状に形成されており、その長手方向の長さは上述の第３プリント基板８６と同様に、第１プリント基板８２の凹部８８の開口の径よりも長く形成されている。また、第２プリント基板１０２には、上述の第２プリント基板８４と同様に、ネジ止め用の第２貫通穴５２（図８参照）が形成されている。

第２プリント基板１０２の表面には、ＣＣＤ２４が実装される。また、基板裏面の長手方向両端部には、上述の第１プリント基板８２の基板接続端子６４と電気的に接続される基板接続端子１０４が設けられている。そして、この第２プリント基板１０２も、上述の第２プリント基板８４と同様に位置合わせされた後、基板固定部１０５にネジ止めされる。

第２プリント基板１０２のネジ止めが完了したら、第１プリント基板８２を第２プリント基板１０２の背面に重ね合わせた後、基板固定部１０５にネジ止めする。また、これにと同時に、第１プリント基板８２の基板接続端子６４と、第２プリント基板１０２の基板接続端子１０４とを導電性接着剤等を用いて電気的に接続する。これにより、第１プリント基板８２と第２プリント基板１０２とが、直接コネクタレスに電気的に接続される。

このように第５の実施形態のレンズユニット１００においても、上述の第４の実施形態と同様に、第２プリント基板１０２を第１プリント基板８２とは別にレンズ鏡筒２０にネジ止めすることができる。また、第１プリント基板８２と第２プリント基板１０２とをコネクタレスに電気的に接続することができる。その結果、上述の第１の実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。また、上記第４の実施形態で用いられている第３プリント基板８６（図８〜図１０参照）が不要になるため、レンズユニット１００の製造コストを低く抑えることができる。

さらに、第５の実施形態のレンズユニット１００においても、ＣＣＤ２４とＣＣＤ駆動回路２６との間に凹部８８（スペース８６）が設けられているとともに、この凹部８８内に断熱部材９０が設けられているので、ＣＣＤ駆動回路２６からＣＣＤ２４への熱の伝わりをより抑えることができる。これにより、同様に撮影画像の画質の劣化が抑えられる。

なお、上述の第４及び第５の実施形態のレンズユニット８０，１００では、ＣＣＤ駆動回路２６からＣＣＤ２４への熱の伝わりをより抑えるために、第１プリント基板８２の凹部８８内に断熱部材９０を設けているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１２に示す第６の実施形態のレンズユニット１０６、及び図１３に示す第７の実施形態のレンズユニット１０８のように、断熱部材９０の代わりに熱伝導部材１１０を用いてもよい。ここで、熱伝導部材１１０が設けられている以外は、レンズユニット１０６は上述の第４の実施形態レンズユニット８０と同じ構成であり、レンズユニット１０８は上述の第５の実施形態のレンズユニット１００と同じ構成である。

熱伝導部材１０５は、例えば銅材などの熱伝導性の高い金属材料で形成された金属板が用いられる。この熱伝導部材１１０の一端部１１０ａは、第１プリント基板８２の凹部８８の底面に貼り付けられている。また、熱伝導部材１１０の他端部１１０ｂは、折り曲げられてレンズ鏡筒２０の外周に露呈されている。これにより、ＣＣＤ駆動回路２６で発生した熱を、熱導電部材１１０によりレンズ鏡筒２０の外部に放熱することができる。その結果、ＣＣＤ駆動回路２６からＣＣＤ２４への熱の伝わりをより抑えることができる。

なお、上記第６及び第７の実施形態のように熱伝導部材を用いる代わりに、例えば第１プリント基板８２の凹部８８内に、ペルチェ素子などの冷却部材を設けて、ＣＣＤ２４及びＣＣＤ駆動回路２６を冷却するようにしてもよい。

デジタルカメラの外観斜視図である。 レンズユニットの断面図である。 レンズ鏡筒内に固定された第１及び第２プリント基板の正面図である。 レンズ鏡筒内に固定された第１及び第２プリント基板の背面図である。 図３中のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 第２の実施形態を実施したレンズユニットの断面図である。 第３の実施形態を実施したレンズユニットの断面図である。 第４の実施形態を実施したレンズユニットのレンズ鏡筒内に固定された第１及び第２プリント基板の正面図である。 第４の実施形態を実施したレンズユニットのレンズ鏡筒内に固定された第１及び第２プリント基板の背面図である。 図８中のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 第５の実施形態を実施したレンズユニットの断面図である。 第６の実施形態を実施したレンズユニットの断面図である。 第７の実施形態を実施したレンズユニットの断面図である。

符号の説明

２ デジタルカメラ
３ カメラ本体
４，７０，７６，８０、１００，１０６，１０８ レンズユニット
２０ レンズ鏡筒
２４ ＣＣＤイメージセンサ
２６ ＣＣＤ駆動回路
２７ レンズユニット用ＣＰＵ
２８，７８，８２ 第１プリント基板
３０，７２，８４ 第２プリント基板
３２，８６ 第３プリント基板
３４ 基板固定部
８６ スペース
８８ 凹部
９０ 断熱部材
１１０ 熱伝導部材

Claims (13)

1. レンズと、前記レンズにより結像された被写体像を撮影して撮像信号を出力する撮像素子とを鏡筒に内蔵したレンズユニットにおいて、
   前記鏡筒内に固定され、前記撮像素子を駆動する駆動回路が少なくとも実装された第１プリント基板と、
   前記撮像素子が実装され、前記撮像素子の中心と前記レンズの光軸とが一致するように前記第１プリント基板とは別に前記鏡筒内に固定されるとともに、前記撮像素子と前記駆動回路との間の配線長が短くなるように、前記第１プリント基板とコネクタレスに電気的に接続される第２プリント基板とを備えることを特徴とするレンズユニット。
2. 前記鏡筒が金属製であるとともに、前記第１プリント基板は金属製のネジにより前記鏡筒にネジ止めされており、
   前記第１プリント基板のＧＮＤ配線は、前記ネジを介して前記鏡筒に接地されていることを特徴とする請求項１記載のレンズユニット。
3. 前記第１プリント基板と前記第２プリント基板とは、コネクタレスの第３プリント基板を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または２記載のレンズユニット。
4. 前記第１及び前記第２プリント基板はリジット基板であり、前記第３プリント基板はフレキシブル基板であることを特徴とする請求項３記載のレンズユニット。
5. 前記第１プリント基板はリジット基板であり、前記第２及び第３プリント基板はフレキシブル基板であることを特徴とする請求項３記載のレンズユニット。
6. 前記第１、第２、及び第３プリント基板はフレキシブル基板であることを特徴とする請求項３記載のレンズユニット。
7. 前記第１プリント基板は、中央が厚み方向に貫通した略円環形状に形成されており、
   前記第２プリント基板は、前記第１プリント基板の貫通穴内で前記鏡筒に固定されていることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１項記載のレンズユニット。
8. 前記第１プリント基板は、前記第２プリント基板の前記撮像素子が実装される撮像素子実装面とは反対の背面側に固定されるとともに、前記第１プリント基板の前記第２プリント基板と対向する対向面側には、前記第２プリント基板の背面との間にスペースが形成されるように凹部が形成されており、
   前記スペースを間に挟むように、前記撮像素子が前記第２プリント基板の前記撮像素子実装面に実装されているとともに、前記駆動回路が前記第１プリント基板の前記対向面とは反対の背面に実装されていることを特徴とする請求項１または２記載のレンズユニット。
9. 前記スペース内に断熱部材が設けられていることを特徴とする請求項８記載のレンズユニット。
10. 一端部が前記スペースを形成する前記凹部の底面に取り付けられ、他端部が前記鏡筒の外周に露呈されている熱伝導部材を備えることを特徴とする請求項８記載のレンズユニット。
11. 前記第１及び前記第２プリント基板はリジット基板であり、コネクタレスのフレキシブル基板を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項８ないし１０いずれか１項記載のレンズユニット。
12. 前記第１プリント基板はリジット基板であるとともに、前記第２プリント基板はフレキシブル基板であり、
    前記第２プリント基板は、前記第１プリント基板に直接電気的に接続されていることを特徴とする請求項８ないし１０いずれか１項記載のレンズユニット。
13. 請求項１ないし１２いずれか１項記載のレンズユニットと、前記レンズユニットが装着されるマウント部を有するカメラ本体とを備えることを特徴とするデジタルカメラ。

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