JP2008046438A

JP2008046438A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2008046438A
Application number: JP2006222972A
Authority: JP
Inventors: Makoto Iikawa; 誠飯川
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2026-08-18
Also published as: US7625141B2; JP4897390B2; US20080044175A1

Abstract

【課題】レンズ鏡筒内での電子部品の位置調整を行ったときに、これに接続されるフレキシブル回路基板の撓みによるレンズ鏡筒部品との干渉を防止して小型化を図ったレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒内での位置調整が行われる絞りユニット２と、絞りユニット２に電気接続され、絞りユニットを位置調整する円周方向に延長配置されているフレキシブル回路基板４を備え、フレキシブル回路基板４は内周面に低反発材料からなる低反発層４４を一体に有する。絞り調整を行うためのモータ３を円周方向に位置調整したときにフレキシブル回路基板４に生じる応力は低反発層４４によって均等化され、フレキシブル回路基板４は長さ方向にわたって均一な内部応力が生じ、円周方向に沿って均一に撓む。フレキシブル回路基板４の一部において顕著な撓みが生じることがなく、レンズ鏡筒の他部品との干渉が防止でき、レンズ鏡筒の小径化が可能になる。
【選択図】図３

Description

本発明はカメラのレンズ鏡筒に関し、特に鏡筒内に配設した電子部品に電気接続を行うためのフレキシブル回路基板を内蔵したレンズ鏡筒に関するものである。

一眼レフカメラの標準レンズ及び交換レンズ等のレンズ鏡筒内に絞りや各種センサ等の電子部品を内装する場合、当該電子部品をカメラ本体側に電気接続するためにレンズ鏡筒内にフレキシブル回路基板が設けられる。このようなレンズ鏡筒では、電子部品をレンズ鏡筒内で位置調整することが要求される場合があり、フレキシブル回路基板をレンズ鏡筒内に撓ませた状態で延長配置して電子部品の位置移動ができるようにしている。すなわち、電子部品が一方向に最大で移動された場合にはフレキシブル回路基板が真直状態となり、反対方向に最大で移動された場合にはフレキシブル回路基板が撓むことにより、電子部品の位置移動にかかわらず電子部品とフレキシブル回路基板との電気接続状態を確保し、電子部品の位置調整を可能とするものである。しかしながら、このようにフレキシブル回路基板に撓みが生じると、撓んだ部分がレンズ鏡筒の径方向に変形してレンズ鏡筒内の隣接する光学部品を含むレンズ鏡筒部品に干渉し、これらレンズ鏡筒部品の正常な動作の障害になるという問題が生じる。また、フレキシブル回路基板がレンズ鏡筒部品と干渉することによる機械的、電気的な要因による電気信号の不良が発生するという問題も生じる。

このような問題に対し、特許文献１では、レンズ鏡筒内に設けた振れ検出センサにフレキシブル回路基板を接続する構成において、当該フレキシブル回路基板をレンズ鏡筒内の壁部に設けられた切欠き部に、振れ検出センサとは干渉しないようなアーチ型形状をもって配線する構成を採用しており、この構成により振れ検出センサの位置調整を可能にする一方で、フレキシブル回路基板が振れ検出センサに接触することがなく、フレキシブル回路基板の振動による機械的、電気的な要因による出力信号の不良を解消している。
特開平７−１６８０７７号公報

特許文献１のように、フレキシブル回路基板を撓ませてレンズ鏡筒内に配設する手法では、フレキシブル回路基板に加えられる曲げ応力によってフレキシブル回路基板の撓み量が大きくなるが、この撓み量が大きくなる箇所はフレキシブル回路基板の形状、寸法、あるいはフレキシブル回路基板の初期の撓み状態等によって決まり、一義的に決めることが困難であるため、レンズ鏡筒内におけるレンズ鏡筒部品と干渉する部分を予測することができない。そのため、従来ではフレキシブル回路基板のいずれの箇所でも撓み量が大きくなってもレンズ鏡筒部品との干渉が生じないようにするためフレキシブル回路基板とレンズ鏡筒部品との間の余裕にマージンをもたせる必要があり、このマージンを確保する分だけレンズ鏡筒を小型化することが難しくなっている。

本発明の目的は、レンズ鏡筒内での電子部品の位置調整を可能とする一方でフレキシブル回路基板の撓みによるレンズ鏡筒部品との干渉を防止して小型化を図ったレンズ鏡筒を提供するものである。

本発明は、レンズ鏡筒内に設けられ、当該レンズ鏡筒内での位置調整が行われる電子部品と、電子部品に接続されるフレキシブル回路基板とを備え、フレキシブル回路基板がレンズ鏡筒内の構成部材面に沿って電子部品の位置調整方向に延長配置されているレンズ鏡筒であって、構成部材面とフレキシブル回路基板の対向面との間に低反発材料からなる低反発層が介在されていることを特徴とする。ここで、低反発層は両面が構成部材面とフレキシブル回路基板の対向面のそれぞれに密接される。例えば、低反発層はフレキシブル回路基板の対向面に一体的に設けられる。あるいは、低反発層は構成部材面に一体的に設けられる。

本発明によれば、電子部品をレンズ鏡筒内で位置調整したときにフレキシブル回路基板に生じる応力は一体に設けられた低反発層によって吸収され、低反発層の全面にわたって均一な内部応力に変換される。そのため、フレキシブル回路基板には延長方向の全領域にわたって均一な内部応力が生じ、フレキシブル回路基板は全長にわたって均一に撓むことになる。したがって、一部において顕著な撓みが生じることがなく、当該一部においてフレキシブル回路基板が他のレンズ鏡筒部品と干渉することがなく、干渉を防止するために確保するスペースのマージンを縮小し、レンズ鏡筒の小型化が可能になる。

本発明のレンズ鏡筒の好ましい形態としては、電子部品はレンズ鏡筒内において光軸回りに位置調整が可能であり、構成部材面はレンズ鏡筒内に設けられた筒状部材の光軸回りの円周面であり、フレキシブル回路基板は筒状部材の円周面に沿って円周方向に延長配置される。また、電子部品は、レンズ鏡筒内に設けられた絞りユニットの絞り値を変化させるためのモータであり、このモータの光軸回りの円周方向の位置を調整可能に構成する。例えば、フレキシブル回路基板は、レンズ鏡筒内に設けられた第１のレンズ枠の円周面に沿って延長配置する。また、フレキシブル回路基板の外径領域には、レンズ鏡筒内に設けられた第２のレンズ枠が進退可能に構成する。これにより、絞りユニットの近傍におけるフレキシブル回路基板の配設スペースを低減し、レンズ鏡筒の小径化が可能になる。特に、第１のレンズ枠の外径領域に第２のレンズ枠を進退可能に構成したレンズ鏡筒では、第２のレンズ枠の径寸法を縮小することが可能になる。

次に、本発明の実施例１について図面を参照して説明する。図１は実施例１のレンズ鏡筒の要部を鏡筒光軸Ｏｘに対し垂直な面で切断した断面図であり、図２はそのＡ−Ａ線断面図である。また、図３は当該要部の一部の概略構成を示す分解斜視図である。実施例１では図には表れないカメラ本体のレンズマウントに着脱可能なレンズ鏡筒内に配設する電子部品として、モータを駆動源とする絞り機構に適用した例を示している。図２及び図３において、レンズ鏡筒内の固定環１には第１レンズＬ１が第１レンズ枠１１により固定支持されている。第１レンズ枠１１は光軸方向の前端寄りの位置に外径方向に突出したフランジ部１１１を有しており、このフランジ部１１１において前記固定環１に固定されている。また、第１レンズＬ１と光軸方向に並ぶ第２レンズＬ２は前記固定環１に対して光軸方向に移動可能な第２レンズ枠１２を介して支持されている。この第２レンズＬ２は例えばフォーカスレンズとして構成されており、光軸方向の位置を調整することで撮影する被写体の焦点合わせを行うものである。ここで、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２はそれぞれ複数のレンズで構成されるレンズ群であってもよい。また、レンズ鏡筒内には前記第１レンズＬ１及び第２レンズＬ２の他にもレンズ又はレンズ群が存在することもあるが、ここでは図示は省略している。

実施例１のレンズ鏡筒内には前記第１レンズ枠１１の光軸方向の前側位置に絞りユニット２が内装されている。図２及び図３に示すように、この絞りユニット２は前環２１と、この前環２１に対して光軸回りに相対回動する後環２２とを備えており、後環２２を前環２１に対して相対回動したときに両環の間に介挿されている複数の絞り羽２３をそれぞれ径方向に移動させ、後環２２の回動量に対応してこれら絞り羽２３で構成する絞り開口の開口径、すなわち絞り値を変化させるように構成されている。前記絞りユニット２の前環２１はその外周面において取付環２５によって前記固定環１に固定支持されている。また、前記後環２２の円周面には円周に沿ってリングギヤ２４が形成されている。なお、このリングギヤ２４は必ずしも後環２２の全周に形成される必要はなく、後述するピニオン３１に噛合する領域にのみ形成したセクタギヤとして構成してもよい。

前記第１レンズ枠１１の前記フランジ部１１１には円周方向の一部に切欠部１１２が設けられ、この切欠部１１２に対して円弧状をしたモータ取付板１１３がビス１１４により固定されている。このモータ取付板１１３には回転出力軸を光軸方向に向けた小型のステッピングモータ３が取着されている。また、前記モータ取付板１１３には円周方向に沿った所要長さの一対の長穴１１５が設けられ、この長穴１１５を通して前記ビス１１４により前記フランジ部１１１に取着されている。したがって、ビス１１４を緩めることにより長穴１１５内でビス１１４が相対移動可能な範囲でモータ取付板１１３を第１レンズ枠１１に対して円周方向に位置を調整することが可能である。また、前記ステッピングモータ３の回転出力軸にはピニオン３１が取着されており、前記絞りユニット２の後環２２のリングギヤ２４に噛合されている。そのため、ステッピングモータ３が回転動作してピニオン３１が回転されると、ピニオン３１に噛合しているリングギヤ２４、すなわち後環２２が光軸回りに回転され、前環２１との相対回動量の変化に追従して複数の絞り羽根２３の回動角変化により絞り値が変化されることになる。

前記ステッピングモータ３の電極部３２には細帯状に形成されたフレキシブル回路基板４の一端に設けられたコネクタ４１が接続されており、当該フレキシブル回路基板４に設けられている後述する配線パターン４３に電気接続されている。前記フレキシブル回路基板４は他端に向けて前記第１レンズ枠１１の後端部の周面に沿って光軸回り方向にほぼ３／４周程度延長され、その他端部に設けられたコネクタ４２において別の回路基板５に電気接続されている。この回路基板５はここでは前記固定環１の一側面に沿って光軸Ｏｘと平行な方向に延長されており、例えばレンズ鏡筒の後端部に設けられた図には表れないバヨネット部にまで延長され、当該バヨネット部に設けられた電極端子に電気接続されている。この電極端子はカメラ本体のレンズマウントに設けられた電極に接触してカメラ本体に対して電気接続されることは言うまでもない。

図４に一部の斜視図を示すように、前記フレキシブル回路基板４は柔軟な樹脂製の絶縁板４０の表面に導電薄膜からなる配線パターン４３を形成した既存のフレキシブル回路基板４を主体に構成されているが、この絶縁板４０の内面、すなわち光軸回り方向に湾曲されて前記第１レンンズ枠１１の後端部の周面に対向されている対向面である内周面には低反発軟質フォーム等の低反発材料からなる低反発層４４が一体に形成されている。この低反発層４４を構成している低反発材料は反発係数の小さい材料であり、例えば樹脂発泡材で形成され、用途として衝撃を吸収するために用いられている。このような低反発材は既に種々の材料が提案されているのでここでは詳細な説明は省略する。実施例１ではこのような低反発材料を薄くかつ細長い帯状に形成した上で接着剤によりフレキシブル回路基板４の内周面に接着して一体化し、前記低反発層４４を形成している。この低反発層４４の厚さや幅寸法、及び長さ方向の寸法はフレキシブル回路基板４の幅寸法、長さ寸法、柔軟性等に基づいて適宜設定する。そして、前記フレキシブル回路基板４は、図１に示すように、レンズ鏡筒を正面方向から見たときに、ステッピングモータ３から回路基板５に向けて反時計方向（Ｚ１方向）に延長させながら円弧状に湾曲させ、第１レンズ枠１１の後端部周面に沿って延長している。なお、このフレキシブル回路基板４の長さは、モータ取付板１１３が図１の最も時計方向（反Ｚ１方向）に位置されたときにフレキシブル回路基板４の内面、すなわちその内周面に設けた低反発層４４が第１レンズ枠１１の後端部周面にほぼ全面において接し、しかも図６（ａ）に一部を示すように低反発層４４を径方向に弾性変形させて径寸法を縮小させた状態に配設する。また、フレキシブル回路基板４は他端部側の一部の領域（図１の領域Ｘ）において接着剤や両面テープ等によって第１レンズ枠１１の当該後端部周面に接着されている。

この構成のレンズ鏡筒は、カメラ本体のレンズマウントに装着したときには、カメラ本体からの制御信号はバヨネット部を通して回路基板５に入力され、これにコネクタ４２で接続されたフレキシブル回路基板４に伝えられ、さらにコネクタ４１と電極部３２を介してステッピングモータ３に入力される。ステッピングモータ３は入力された制御信号に対応して所要量だけ回転し、この回転量はピニオン３１からリングギヤ２４に減速して伝えられ、絞りユニット２の後環２２を所要角度だけ回動する。これにより、絞りユニット２は後環２２の回動量に対応した絞り開口、すなわち絞り値に設定されることになる。

ここで、カメラの絞り調整として、カメラ本体からの基準となる制御信号と、絞りユニット２で制御される基準絞り値とを一致させるための絞り調整が行われる。この絞り調整では第１レンズ枠１１に対するステッピングモータ３の光軸回り方向の位置を調整することにより行っている。すなわち、モータ取付板１１３のビス１１４を緩め、モータ取付板１１３を長穴１１５に沿って移動させて円周方向の位置調整をすると、すなわち第１レンズ枠１１に対する円周方向の位置を調整し、ステッピングモータ３の円周方向の位置を変化調整すると、ピニオン３１とリングギヤ２４とは噛合した状態のままであるのでステッピングモータ３の円周方向の位置変化に追従してリングギヤ２４と一体の後環２２が回動され、絞りユニット２の基準絞り値が変化される。したがって、カメラ本体からの基準制御信号が入力のときに絞りユニット２が基準の絞り値となるようにステッピングモータ３の円周方向の位置を調整する。この調整が終わった後は再びビス１１４を締結し、モータ取付板１１３を第１レンズ枠１１に固定する。以降はカメラ本体からの絞りの制御信号に追従してステッピングモータ３が回動し、ピニオン３１を介してリングギヤ２４を回動し、絞りユニット２を制御信号に対応した絞り値に制御することは前述の通りである。

このようにして絞り調整においてステッピングモータ３の円周方向の位置を調整するときに、ステッピングモータ３の円周方向の位置を図１の反時計方向（Ｚ１方向）に移動させると、フレキシブル回路基板４の一端部のコネクタ４１も反時計方向に移動されるため他端部のコネクタ４２との間の円周方向の間隔が短くなり、フレシキブル回路基板４は全体として外径方向に膨らむような応力が発生する。この状態において、フレキシブル回路基板４の内面の低反発層４４はこの応力を吸収するとともに、吸収した応力を低反発層４４の全面にわたる均一な内部応力に変える。そのため、低反発層４４は図６（ｂ）に一部を示すように、自身が円周方向にわたって均一に径寸法が増大するように変形され、さらにフレキシブル回路基板４は一端部と他端部側の接着部Ｘとの円周方向の間において、図１に破線で示すように第１レンズ枠１１の後端部周面に対して均一な間隔で外径方向に膨らむ状態となる。因みに、フレキシブル回路基板４に低反発層４４が設けられていない場合には、図１に鎖線で示すように、フレキシブル回路基板４の円周方向の一部Ｙのみが顕著に外径方向に膨らむような撓み変形が生じてしまう。

このようにフレキシブル回路基板４がほぼ全長にわたって均一に撓み変形することで、図５に示すように、レンズ鏡筒のフォーカス調整において第２レンズＬ２が光軸方向の前方方向Ｚ２に移動し、第２レンズ枠１２の一部が第１レンズ枠１１の後端部周面の外径領域にまで進出移動された場合でも、第２レンズ枠１２がフレキシブル回路基板４に干渉することが防止される。前述のようにフレキシブル回路基板４が円周一部Ｙにおいて撓んだときには、図５に示すように、フレキシブル回路基板４の一部Ｙが第２レンズ枠１２と干渉してしまう。これを避けるためには、第２レンズ枠１２が外径方向に位置するようにレンズ鏡筒を設計する必要がある。したがって、実施例１では第１レンズ枠１１ないしその周囲の部品がフレキシブル回路基板４と干渉しないようなマージンを確保すべく第２レンズ枠１２を大径に設計する必要はなくなり、レンズ鏡筒の小径化を進めることが可能になる。

また、実施例１では低反発層４４をフレキシブル回路基板４の湾曲した内周面に設けているので、ステッピングモータ３が図１の時計方向（反Ｚ１方向）に最大に移動されてフレキシブル回路基板４の内周面が第１レンズ枠１１の後端部周面に近接して低反発層４４を縮小させることになるが、この際にも低反発層４４は加えられる応力を吸収して均等に縮小されるためフレキシブル回路基板４や第１レンズ枠１１に機械的なダメージを与えることもない。したがって、フレキシブル回路基板４の円周方向の長さを必要最小限の長さに設計することも可能であり、これによりフレキシブル回路基板４が外径方向に撓んだときの径寸法をさらに小さくしてレンズ鏡筒の小径化を進めることができる。

実施例１では低反発層は低反発材料の薄膜をフレキシブル回路基板の内周面に接着しているが、溶着によって一体化してもよい。あるいは、低反発材料をフレキシブル回路基板の内周面に塗布して低反発層を形成してもよい。また、低反発層はフレキシブル回路基板を延長する筒状部材の外周面に接着、溶着、塗布等によって形成し、形成した低反発層の表面をフレキシブル回路基板の内周面に接触させるようにしてもよい。

実施例１では本発明の電子部品として絞りユニットに適用した例を示したが、レンズ鏡筒内に内装して位置調整が要求される電子部品であれば、引用文献１のような振れ検出センサやその他のセンサ等の各種電子部品を備えるレンズ鏡筒についても本発明を同様に適用することが可能である。また、本発明は実施例１のように筒状部材の円周面に配設したフレキシブル回路基板に限られるものではなく、特許文献１のように光軸方向にほぼ真直状態に延長配置したフレキシブル回路基板についても同様に適用できる。例えば、フレキシブル回路基板を筒状部材の円周面の円周一部において光軸方向に延長したものについても適用できる。また、本発明にかかる筒状部材は実施例１のようなレンズ枠に限られるものではなく、フレキシブル回路基板を外周面に沿って延長することが可能な筒状部材であれば同様に適用することができる。

実施例１のレンズ鏡筒の光軸と垂直な方向の断面図である。図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。実施例１の要部の概略構成を示す部分分解斜視図である。フレキシブル回路基板の一部を破断した斜視図である。フレキシブル回路基板の撓み状態を示す図２と同様の断面図である。低反発層の径方向寸法の縮小、増大を示す模式図である。

符号の説明

１固定環
２絞りユニット
３ステッピングモータ
４フレキシブル回路基板
５回路基板
１１第１レンズ枠
１２第２レンズ枠
２４リングギヤ
３１ピニオン
４１，４２コネクタ
１１３モータ取付板
１１４ビス
１１５長穴
Ｌ１，Ｌ２レンズ

Claims

レンズ鏡筒内に設けられ、当該レンズ鏡筒内での位置調整が行われる電子部品と、前記電子部品に接続されるフレキシブル回路基板とを備え、前記フレキシブル回路基板が前記レンズ鏡筒内の構成部材面に沿って前記電子部品の位置調整方向に延長配置されているレンズ鏡筒であって、前記構成部材面と前記フレキシブル回路基板の対向面との間に低反発材料からなる低反発層が介在されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
前記低反発層は両面が前記構成部材面と前記フレキシブル回路基板の対向面のそれぞれに密接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。
前記低反発層は前記フレキシブル回路基板の対向面に一体的に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
前記低反発層は前記構成部材面に一体的に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
前記電子部品は前記レンズ鏡筒内において光軸回りに位置調整が可能であり、前記構成部材面は前記レンズ鏡筒内に設けられた筒状部材の光軸回りの円周面であり、前記フレキシブル回路基板は前記筒状部材の円周面に沿って円周方向に延長配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
前記筒状部材はレンズ鏡筒内に設けられたレンズ枠であることを特徴とする請求項５に記載のレンズ鏡筒。
前記電子部品は、レンズ鏡筒内に設けられた絞りユニットの絞り値を変化させるためのモータであり、前記モータの光軸回りの円周方向の位置を調整可能に構成したことを特徴とする請求項５又は６に記載のレンズ鏡筒。
前記フレキシブル回路基板の外径領域には、レンズ鏡筒内に設けられた他のレンズ枠が進退可能に構成されていることを特徴とする請求項７に記載のレンズ鏡筒。
前記フレキシブル回路基板は一端部において前記電子部品に連結され、他端部において前記レンズ鏡筒内の一部に固定されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のレンズ鏡筒。