JP2008090273A - 撮像装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化・低価格化・低騒音化が可能であり、レンズ群を高精度で移動可能で、かつ組み立てやリワークが容易な撮像装置を提供すること。
【解決手段】この発明の撮像装置は、レンズ群２０ａ〜２０ｄが搭載され、レンズ群２０ａ〜２０ｄの光軸方向に沿って開口した第１の開口部２２を有するレンズ筐体１８と、レンズ群２０ａ〜２０ｄを光軸方向に移動させるための駆動源が搭載され、レンズ筐体１８の第１の開口部２２に連通すべき駆動用開口部２４を有する駆動筐体４とを備える。レンズ筐体１８と駆動筐体４とは、第１の開口部２２と駆動用開口部２４とが連通した状態で互いに分離可能に組み合わされている。
【選択図】図１

Description

この発明は撮像装置に関し、より詳しくは、レンズ群とそのレンズ群を光軸方向に移動させる駆動部とを備えた撮像装置に関する。

また、この発明は、そのような撮像装置を組み立てる撮像装置の製造方法に関する。

複数のレンズ群からなる撮影光学系に入射する光束に基づいて形成される被写体像を所定の位置に配置した電荷結合素子（ＣＣＤ）等の撮像素子に結像させるように構成された撮像装置（カメラ）が広く普及している。この種の撮像装置では、複数のレンズ群を光軸方向に移動させることで、オートフォーカス機能、ズーム機能が付与されている。レンズを光軸方向に移動させるために、ステッピングモータ等を駆動源とし、減速ギアやリードスクリュ等の伝達手段を介してレンズ保持枠を光軸方向に駆動する方式が一般に使用されている。

これらのオートフォーカス機能、ズーム機能を有する撮像装置は、一般に、レンズ筐体に、レンズ群とともにレンズ駆動源と撮像素子が収容された構成となっている（例えば、特許文献１（特開平４−３６９６０８号公報）の図１参照。）。

一方、レンズ保持枠に被写体の輝度に応じて光量を調節するためのメカニカルシャッタが固定され、レンズ保持枠と一体でメカニカルシャッタを移動させる撮像装置が知られている（例えば、特許文献２（特開平５−１３４１５９号公報）の図３、図４参照。）。このような撮像装置では、メカニカルシャッタの開閉を制御するためのフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）をレンズ筐体から引き出す必要がある。また、レンズ保持枠の位置を検出するためにフォトインタラプタ（ＰＩ）等の原点センサが使用されている。
特開平４−３６９６０８号公報 特開平５−１３４１５９号公報

特許文献１に開示された撮像装置では、レンズ筐体にレンズ駆動源が収容された構成となっている。このため、レンズ駆動源の振動が直接レンズ筐体に伝達し、レンズ群の振動あるいは駆動騒音が高くなるという問題がある。また、レンズ群の移動精度も低下する。振動を低減するために、仮にレンズ筐体の剛性を高めて対策した場合、レンズ筐体の大型化や高コスト化という問題が生ずる。更に、レンズ筐体にレンズ駆動源が収容された構成では、駆動装置あるいはレンズ群組み立てに不良があった場合に、各部材を取り外すのに手間がかかり、リワークが困難であるという課題もある。特に、ズーム、オートフォーカス機能のために複数の駆動源が必要となる撮像装置では、これらの影響は更に大きくなる。

また、特許文献２に開示されたようにメカニカルシャッタやフォトインタラプタを有する撮像装置においては、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）の引き出しや通電の仕方に起因して、組み立てやリワークが困難になる。

そこで、この発明の課題は、小型化・低価格化・低騒音化が可能であり、レンズ群を高精度で移動可能で、かつ組み立てやリワークが容易な撮像装置を提供することにある。

また、この発明の課題は、そのような撮像装置を組み立てる撮像装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の撮像装置は、
レンズ群とそのレンズ群を光軸方向に移動させる駆動部とを備えた撮像装置であって、
この撮像装置が有する全てのレンズ群が搭載され、上記レンズ群の光軸方向に沿って開口した第１の開口部と、上記第１の開口部とは別に、上記レンズ筐体の内部の観察を許す第２の開口部を有するレンズ筐体と、
この撮像装置が有する全ての駆動源が搭載され、上記レンズ筐体の上記第１の開口部に連通すべき駆動用開口部を有する駆動筐体と、
上記レンズ筐体の上記第２の開口部を塞ぐ着脱可能な板部材とを備え、
上記レンズ筐体と上記駆動筐体とは、上記第１の開口部と駆動用開口部とが連通した状態で互いに分離可能に組み合わされていることを特徴とする。

この発明の撮像装置では、上記レンズ筐体と上記駆動筐体とは、上記第１の開口部と駆動用開口部とが連通した状態で組み合わされている。したがって、その連通した上記第１の開口部と駆動用開口部とを通して、上記駆動筐体に搭載された駆動源からの駆動力を上記レンズ筐体に搭載されたレンズ群に伝達して、上記レンズ群を光軸方向に移動させることができる。このようにした場合、上記駆動源からの振動は駆動筐体を介して間接にレンズ筐体へ伝達するのみとなり、上記駆動源からの振動が直接レンズ筐体に伝達するのを防止できる。したがって、低騒音化が可能となる。また、レンズ筐体への振動伝達が抑えられることから、レンズ群を高精度で移動可能となる。

また、この撮像装置は、基本的に上記レンズ筐体と上記駆動筐体とを組み合わせることによって構成されるので、組み立てが容易に行われる。しかも、上記レンズ筐体と上記駆動筐体とは互いに分離可能になっているので、リワークが容易に行われる。

特に、この撮像装置では、上記レンズ筐体は、上記第１の開口部とは別に、上記レンズ筐体の内部の観察を許す第２の開口部を有する。したがって、この撮像装置の製造段階で、上記レンズ筐体と上記駆動筐体とを互いに組み合わせた後、上記板部材の取り付け前に、上記レンズ筐体の外部から上記第２の開口部を通して上記レンズ筐体の内部を観察することが可能になる。したがって、例えば、上記レンズ筐体と上記駆動筐体との組み立て後に上記レンズ群の駆動特性を外部から観察して、良否を容易に判断できる。したがって、仮に上記レンズ群の駆動特性が不良であれば、リワークが容易に行われる。

さらに、この撮像装置では、この撮像装置が有する全てのレンズ群が上記レンズ筐体に搭載される一方、この撮像装置が有する全ての駆動源が上記駆動筐体に搭載されている。したがって、上記レンズ筐体と上記駆動筐体とを組み合わせた後、仮に上記レンズ群の駆動特性が不良であれば、上記レンズ群を含むレンズ筐体側と上記駆動源を含む駆動筐体側とのうち、不良側の筐体のみを交換することによって、リワークが容易に行われる。

また、レンズ筐体の剛性を特に高める必要はないので、大型化や高コスト化を招くことはなく、小型化・低価格化が可能である。

また、連通した上記第１の開口部と駆動用開口部との周りを取り囲むように、上記レンズ筐体と上記駆動筐体とで、または更に別の部材を併せることによって密閉構造を構成すれば、外部から撮像装置の内部にゴミが侵入するのを容易に防止できる。

一実施形態の撮像装置は、
上記駆動筐体に、上記駆動源に加えて、上記駆動源からの駆動力を上記レンズ群へ伝達するための伝達機構が搭載されていることを特徴とする。

この一実施形態の撮像装置では、上記駆動筐体に搭載された駆動源からの駆動力を、上記伝達機構を介して、上記レンズ筐体に搭載されたレンズ群に伝達することができる。

一実施形態の撮像装置は、
上記駆動筐体に、上記駆動源と上記伝達機構とが内包されていることを特徴とする。

この一実施形態の撮像装置では、上記駆動筐体に、上記駆動源と上記伝達機構とが内包されているので、レンズ筐体への振動伝達がさらに抑えられるとともに、駆動騒音がさらに低減される。

一実施形態の撮像装置は、
上記レンズ群は、上記光軸方向に沿ってそれぞれ移動しうる少なくとも２つのレンズ群を含み、
上記駆動源は、上記光軸方向に沿って上記２つのレンズ群をそれぞれ別々に移動させるための第１、第２のモータを含み、
上記第１のモータと第２のモータとが、上記駆動筐体上で上記光軸方向に沿って並べて配置されていることを特徴とする。

この一実施形態の撮像装置では、上記レンズ群は、上記レンズ筐体上で上記光軸方向に沿ってそれぞれ移動しうる少なくとも２つのレンズ群を含むので、オートフォーカス機能やズーム機能を容易に実現できる。また、上記第１のモータと第２のモータとが上記光軸方向に沿って並べて配置されているので、上記光軸方向に対して垂直な方向に関してスペースを節約でき、撮像装置の小型化を図ることができる。

一実施形態の撮像装置は、
上記レンズ筐体に、被写体の輝度に応じて光量を調節するためのメカニカルシャッタが搭載され、
上記メカニカルシャッタに給電するための制御用フレキシブルプリント基板が、上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側から、上記レンズ筐体の外部に引き出されていることを特徴とする。

この一実施形態の撮像装置では、上記メカニカルシャッタに給電するための制御用フレキシブルプリント基板が、上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側から、上記レンズ筐体の外部に引き出されている（なお、上記メカニカルシャッタと上記制御用フレキシブルプリント基板とは、上記レンズ筐体と上記駆動筐体とが組み合わされるのに先だって、予め上記レンズ筐体に搭載されているものとする。）。したがって、この撮像装置の製造段階で、上記レンズ筐体と上記駆動筐体とが組み合わされる時、上記制御用フレキシブルプリント基板が組み立て作業の邪魔になることがない。また、上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側は、上記駆動筐体（やそれに搭載された部材）が配置されるわけではないから、本来は上記制御用フレキシブルプリント基板のような部材を配置するためのスペースが存在する。したがって、この一実施形態の撮像装置のように、上記制御用フレキシブルプリント基板が、上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側から、上記レンズ筐体の外部に引き出されている構成であれば、そのようなスペースが有効利用される。したがって、撮像装置の小型化が可能となる。

一実施形態の撮像装置は、
上記メカニカルシャッタに給電するための上記制御用フレキシブルプリント基板は、上記レンズ群の一つが光軸方向に移動するときに変形する伸縮部を有し、この伸縮部が、上記レンズ筐体内で上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側に配置されたことを特徴とする。

この一実施形態の撮像装置では、上記制御用フレキシブルプリント基板の伸縮部を設けることでレンズ群の移動をスムーズに行えるとともに、その伸縮部をレンズ筐体内に配置することで組立て作業性が良くなる。また上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側は、上記駆動筐体（やそれに搭載された部材）が配置されるわけではないから、本来は上記制御用フレキシブルプリント基板のような部材を配置するためのスペースが存在する。したがって、この一実施形態の撮像装置のように、上記制御用フレキシブルプリント基板の伸縮部を、上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側に配置する構成であれば、そのようなスペースが有効利用される。

一実施形態の撮像装置は、
上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側に、上記レンズ群の位置を検出するための原点センサが搭載されていることを特徴とする。

この一実施形態の撮像装置では、上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側に、上記レンズ群の位置を検出するための原点センサが搭載されている（なお、上記原点センサは、上記レンズ筐体と上記駆動筐体とが組み合わされるのに先だって、予め上記レンズ筐体に搭載されているものとする。）。したがって、この撮像装置の製造段階で、上記レンズ筐体と上記駆動筐体とが組み合わされる時、上記原点センサが組み立て作業の邪魔になることがない。また、上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側は、上記駆動筐体（やそれに搭載された部材）が配置されるわけではないから、本来は上記原点センサのような部材を配置するためのスペースが存在する。したがって、この一実施形態の撮像装置のように、上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側に、上記原点センサが搭載されている構成であれば、そのようなスペースが有効利用される。したがって、撮像装置の小型化が可能となる。

一実施形態の撮像装置は、
上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側に、上記レンズ群の位置を検出するための原点センサが搭載され、
上記メカニカルシャッタに給電するための上記制御用フレキシブルプリント基板が、上記原点センサに給電を行うフレキシブルプリント基板を含むことを特徴とする。

この一実施形態の撮像装置では、上記メカニカルシャッタの上記制御用フレキシブルプリント基板が、上記原点センサに給電するためのフレキシブルプリント基板を含んでいるため、上記レンズ筐体内に配置された部材に関するフレキシブルプリント基板を一元管理することができ、上記制御用フレキシブルプリント基板の上記レンズ筐体からの引き回し処理が容易となるため組立て性が良くなる。また、部材点数を低減できることから低コスト化を図ることができる。

一実施形態の撮像装置は、
上記駆動源に給電するための駆動用フレキシブルプリント基板が、上記制御用フレキシブルプリント基板と、着脱可能な接続用コネクタを介して結合されていることを特徴とする。

この一実施形態の撮像装置では、上記着脱可能な接続用コネクタにより、上記レンズ筐体内と上記駆動筐体から引出されるそれぞれのフレキシブルプリント基板同士を結合させていることから、両者を結合した後に上記レンズ筐体あるいは上記駆動筐体のどちらかに不良が発見された場合に、フレキシブルプリント基板の分割が容易であり、更にリワーク性を良くすることが可能となる。

一実施形態の撮像装置は、
上記レンズ筐体は、上記第１の開口部とは別に、上記レンズ筐体の内部の観察を許す第２の開口部を有し、
上記第２の開口部を塞ぐ着脱可能な板部材を備え、
上記着脱可能な接合用コネクタは上記板部材の外面に沿って配置されていることを特徴とする。

この一実施形態の撮像装置では、レンズ筐体や駆動筐体ではなく、より安価な板部材の上に上記接合用コネクタを配置させていることから、安価な板部材の交換のみでリワークを行うことが可能となり、より低コストでのリワークが可能となる。

一実施形態の撮像装置は、
上記板部材は金属材料から形成されていることを特徴とする。

板部材を、樹脂材料と比べ、ステンレスやアルミニウム等の剛性の高い金属材料で形成していることから、上記接合用コネクタのコネクト時に板部材の変形を防止することができ、また、板厚を薄くできることから撮像装置の小型化が可能となる。

この発明の撮像装置の製造方法は、
レンズ群とそのレンズ群を光軸方向に移動させる駆動部とを備えた撮像装置を組み立てる撮像装置の製造方法であって、
上記撮像装置が有する全てのレンズ群が搭載され、上記レンズ群の光軸方向に沿って開口した第１の開口部と、上記第１の開口部とは別に、上記レンズ筐体の内部の観察を許す第２の開口部を有するレンズ筐体と、
上記撮像装置が有する全ての駆動源と、上記駆動源からの駆動力を上記レンズ群へ伝達するための伝達機構とが搭載され、上記レンズ筐体の上記第１の開口部に連通すべき駆動用開口部を有する駆動筐体と、
上記レンズ筐体の上記第２の開口部を着脱可能に塞ぐための板部材とを用意し、
上記レンズ筐体と上記駆動筐体とを、上記第１の開口部と駆動用開口部とが連通した状態で互いに分離可能に組み合わせることによって、上記レンズ群の保持枠に上記伝達機構を係合させるとともに、上記板部材によって上記レンズ筐体の上記第２の開口部を着脱可能に塞ぐことを特徴とする。

この発明の撮像装置の製造方法によれば、小型化・低価格化・低騒音化が可能であり、レンズを高精度で移動可能な撮像装置が容易に組み立てられる。また、上記レンズ筐体と上記駆動筐体とは互いに分離可能になっているので、上記撮像装置のリワークは容易に行われる。

特に、この製造方法では、上記用意されるレンズ筐体は、上記第１の開口部とは別に、上記レンズ筐体の内部の観察を許す第２の開口部を有する。したがって、上記撮像装置の製造段階で、上記レンズ筐体と上記駆動筐体とを互いに組み合わせた後、上記板部材の取り付け前に、上記レンズ筐体の外部から上記第２の開口部を通して上記レンズ筐体の内部を観察することが可能になる。したがって、例えば、上記レンズ筐体と上記駆動筐体との組み立て後に上記レンズ群の駆動特性を外部から観察して、良否を容易に判断できる。したがって、仮に上記レンズ群の駆動特性が不良であれば、リワークが容易に行われる。

さらに、この製造方法では、上記撮像装置が有する全てのレンズ群が上記レンズ筐体に搭載される一方、上記撮像装置が有する全ての駆動源が上記駆動筐体に搭載されている。したがって、上記レンズ筐体と上記駆動筐体とを組み合わせた後、仮に上記レンズ群の駆動特性が不良であれば、上記レンズ群を含むレンズ筐体側と上記駆動源を含む駆動筐体側とのうち、不良側の筐体のみを交換することによって、リワークが容易に行われる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態の撮像装置（全体を符号２６で示す。）の分解斜視図である。この撮像装置２６は、大別して、複数のレンズ群２０ａ〜２０ｄやメカニカルシャッタ６等を搭載したレンズ筐体１８と、レンズ群を光軸方向に駆動させるための駆動源および伝達機構を搭載した駆動筐体４と、撮像素子８を搭載した撮像基板１３と、板部材としての天板５とを備えている。後に詳述するが、この撮像装置２６は、レンズ筐体１８に、駆動筐体４、撮像基板１３、天板５を取り付けることで、組み立てられる。これにより、図２に示すような撮像装置２６が完成する（図２は後述するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を省略した概略図となっている）。

図１から分かるように、レンズ筐体１８は、駆動筐体４が取り付けられるべき側に、レンズ群２０ａ〜２０ｄの光軸方向に沿って開口した第１の開口部２２を有している。また、レンズ筐体１８は、天板５が取り付けられるべき側に、外部からこのレンズ筐体１８の内部を観察するのを許すように第２の開口部２３を有している。駆動筐体４は、レンズ筐体１８の第１の開口部２２に連通すべき駆動用開口部２４を有している。

図３、図４はレンズ筐体１８の内部の構成を示している。図３、図４はそれぞれ、ワイド位置（広角位置）、テレ位置（望遠位置）における状態を示している。

このレンズ筐体１８には、１群レンズ２０ａ、２群レンズ２０ｂ、３群レンズ２０ｃ、４群レンズ２０ｄの４つのレンズ群が、１つの光軸を共有するように１列に搭載されている。１群レンズ２０ａ、４群レンズ２０ｄは、レンズ筐体１８上で互いに反対側の位置に固定されている。

１群レンズ２０ａと４群レンズ２０ｄとの間に配された２群レンズ２０ｂと３群レンズ２０ｃは、それぞれ２群レンズホルダ１ｂ、３群レンズホルダ１ｃに取り付けられている。２群レンズホルダ１ｂ、３群レンズホルダ１ｃは、それぞれ２群レンズ２０ｂ、３群レンズ２０ｃとともに、ガイド軸２ａ，２ｂおよび副軸３に案内され、光軸方向に移動可能となっている。これらの２群レンズ２０ｂ、３群レンズ２０ｃが光軸方向に移動することにより、撮影光学系の撮影倍率を変倍（ズーミング）し、あるいはピント合わせ（フォーカシング）を行うことができるようになっている。

２群レンズホルダ１ｂ、３群レンズホルダ１ｃの軸受け部と副軸受け部にはそれぞれガイド軸２ａ，２ｂ、副軸３が挿入されている。ガイド軸２ａ，２ｂ、副軸３の両端はそれぞれレンズ筐体１８に固定されている。ガイド軸２ａ，２ｂの外周をそれぞれ取り囲むように、圧縮コイルばね（つる巻きばね）からなる予圧ばね１２ａ，１２ｂが設けられている。予圧ばね１２ａ，１２ｂは、それぞれ２群レンズホルダ１ｂ、３群レンズホルダ１ｃの軸受け部とレンズ筐体１８の壁面との間に配置されている。予圧ばね１２ａ，１２ｂは、その伸縮により、２群レンズホルダ１ｂ、３群レンズホルダ１ｃをそれぞれ駆動筐体４に配置されたナット１０ａ，１０ｂ（図５参照。）へ向けて付勢して、スラスト方向のガタを吸収している。

３群レンズホルダ１ｃには、被写体の輝度に応じて光量を調節するためのメカニカルシャッタ６が、ねじ止めされて固定されている。メカニカルシャッタ６は、３群レンズホルダ１ｃとともに光軸方向に移動する。このメカニカルシャッタ６には、このメカニカルシャッタ６のシャッタ羽やＮＤフィルタ（絞り）を開閉するための駆動部（図示せず）に給電を行うための制御用フレキシブルプリント基板（以下「制御ＦＰＣ」と呼ぶ。）１９が接続されている。制御ＦＰＣ１９は、３群レンズホルダ１ｃの光軸方向の移動にともない、図３、図４に示すようにその形状（Ｕ字部）が変化する伸縮部を有している。この伸縮部とは制御ＦＰＣ１９の可動部である。制御ＦＰＣ１９のうち形状が変化する伸縮部（Ｕ字部）はレンズ筐体１８の内部に配置されている。そして、制御ＦＰＣ１９のうちその伸縮部（Ｕ字部）よりもメカニカルシャッタ６に対して反対側に相当する部分が、レンズ筐体１８の第１の開口部２２と反対の側に設けられたスリット２５を通して、外部に引き出されている。また、制御ＦＰＣ１９の伸縮部（Ｕ字部）もレンズ筐体１８の第１の開口部２２と反対の側に配置されている。制御ＦＰＣ１９に伸縮部（Ｕ字部）を設けることで、３群レンズホルダ１ｃの移動をスムーズに（小さい負荷で）移動させることができ、安定した駆動が可能となる。

２群レンズホルダ１ｂ、３群レンズホルダ１ｃにはフォトインタラプタ（原点センサ）２１ａ，２１ｂを通過するフラグ２８が形成されている。これらの原点センサ２１ａ，２１ｂによって、２群レンズホルダ１ｂ、３群レンズホルダ１ｃの位置が検出される。なお、メカニカルシャッタ６のための制御ＦＰＣ１９が、原点センサ２１ａ，２１ｂの出力を検出するためのＦＰＣを兼ねている。すなわち、レンズ筐体１８内に配置されている部材の制御・給電を行うＦＰＣは一つに集約されている。このことにより、ＦＰＣの引き回し作業を容易に行うことができる。

図５は、駆動筐体４の内部の構成を示している。駆動筐体４には、２群レンズホルダ１ｂ、３群レンズホルダ１ｃを駆動させるための駆動源１７ａ，１７ｂと伝達機構３０とが搭載されている。

駆動源としてのステッピングモータ等からなる第１のモータ１７ａの回転が、モータピニオンギア１６ａ、減速ギア１５ａ、リードスクリュギア１４ａを介して伝達され、リードスクリュ１１ａが回転され、リードスクリュ１１ａの雄ねじ部に螺合したナット１０ａが駆動される。同様に、駆動源としてのステッピングモータ等からなる第２のモータ１７ｂの回転が、モータピニオンギア１６ｂ、減速ギア１５ｂ、リードスクリュギア１４ｂを介して伝達され、リードスクリュ１１ｂが回転され、リードスクリュ１１ｂの雄ねじ部に螺合したナット１０ｂが駆動される。

これらのモータピニオンギア１６ａ，１６ｂ、減速ギア１５ａ，１５ｂ、リードスクリュギア１４ａ，１４ｂ、リードスクリュ１１ａ，１１ｂ、ナット１０ａ，１０は、駆動源１７ａ，１７ｂからの駆動力をレンズ群に伝達する伝達機構３０を構成している。

図３、図４に示すように、２群レンズホルダ１ｂ、３群レンズホルダ１ｃの一部には、ナット１０と当接するナット当接部９ａ，９ｂが形成されている。図５中に示したモータ１７ａによりリードスクリュギア１４ａが回転されると、リードスクリュ１１ａに沿って、ナット１０ａが、図３、図４中に示すナット当接部９ａとともに移動する。これにより、予圧ばね１２ａにより付勢された２群レンズホルダ１ｂがガイド軸２ａ，２ｂおよび副軸３に案内され、光軸方向に移動する。同様に、図５中に示したモータ１７ｂによりリードスクリュギア１４ｂが回転されると、リードスクリュ１１ｂに沿って、ナット１０ｂが、図３、図４中に示すナット当接部９ｂとともに移動する。これにより、予圧ばね１２ｂにより付勢された３群レンズホルダ１ｃがガイド軸２ａ，２ｂおよび副軸３に案内され、光軸方向に移動する。

この実施形態では駆動源が２つの場合の構成を示しているが、駆動源が１つの場合でも動作は同様である。

この実施形態のように駆動源が２つ（モータ１７ａ，１７ｂ）の場合、図５に示すように、２つのモータ１７ａ，１７ｂを光軸方向に沿って、各モータ１７ａ，１７ｂが重ならないように、連続して並べて配置することが好ましい。このような配置とすることで、上記光軸方向に対して垂直な方向に関して駆動筐体４のサイズを小さくすることができ、スペースを節約できる。本発明の撮像装置２６では、後述するように、駆動筐体４をレンズ筐体１８の光軸に対して垂直な方向に配置する構成となっているため、上記のようなモータ１７ａ，１７ｂの配置とすることで、撮像装置２６の小型化を図ることができる。

次に撮像装置２６の組み立て手順を説明する。

図１に関して説明したように、撮像装置２６は、レンズ筐体１８に、駆動筐体４、撮像基板１３、天板５を取り付け、その後に各ＦＰＣの引き回し・取り付けを行うことで、組み立てられる。

組み立てに先立って予め、レンズ筐体１８には、各レンズ群２０ａ〜２０ｄ、メカニカルシャッタ６、原点センサ２１ａ，２１ｂ、ガイド軸２ａ，２ｂ等の光学部材が搭載されている。言うまでもなく、これらの光学部材は高精度で配置する必要がある。この実施形態では、撮像装置２６を構成するのに必要な全ての光学部材を予めレンズ筐体１８に搭載しておくことで、各光学部材を高精度で配置することが容易となる。一方、駆動筐体４には、図５に関して説明したように、駆動源としてのモータ１７ａ，１７ｂと、リードスクリュ１１等の伝達機構３０とが全て配置されている。このように、レンズ筐体１８には光学的機能を果たす部品が全て搭載され、駆動筐体４には駆動機能を果たす部品が全て搭載された形態となっている。

図１に関して説明したように、レンズ筐体１８は、駆動筐体４が配置される側で光軸に沿った方向に第１の開口部２２を有し、天板５が配置される側に第２の開口部２３を有している。すなわち、レンズ筐体１８は６面のうち２面が開口した矩形の箱形状となっている。一方、駆動筐体４はレンズ筐体１８が配置される側にのみ駆動用開口部２４が設けられている。

まず、レンズ筐体１８の第１の開口部２２と駆動筐体４の駆動用開口部２４とが連通するように、レンズ筐体１８と駆動筐体４とが互いに分離可能に取り付けられる。レンズ筐体１８と駆動筐体４との取り付けは、ネジや接着剤により、両筐体１８、４の一部を接合することにより行われる。レンズ筐体１８と駆動筐体４とが組み合わされた状態では、図６に示すように、第１の開口部２２と駆動用開口部２４は外部から見えなくなり、第２の開口部２３のみが外部へ開口した状態となる。

この段階で、２群レンズホルダ１ｂと３群レンズホルダ１ｃの駆動特性や、光学系の特性の良否評価を行う。ここで、特性が不良である場合は、駆動筐体４とレンズ筐体１８とを分離して、不良側の筐体のみを交換する。また、天板５を取り付ける前に、レンズ筐体１８の外部から第２の開口部２３を通してレンズ筐体１８の内部を観察することができ、駆動特性の良否を容易に確認できる。駆動特性に問題がある場合は、リワークを行う。このようにして、容易にリワークを行うことができる。

特性に問題がない場合は、図７に示すように、第２の開口部２３を塞ぐように、レンズ筐体１８に天板５を取り付ける。レンズ筐体１８への天板５の取り付けは、取り付け爪での固定や、接着による。

次に、メカニカルシャッタ６および原点センサ２１ａ，２１ｂのための制御ＦＰＣ１９の取り付けと、モータ１７ａ，１７ｂに給電を行うための駆動用フレキシブルプリント基板（以下「駆動ＦＰＣ」と呼ぶ。）２７の取り付けを行う。駆動ＦＰＣ２７は駆動筐体４内の駆動源であるモータ１７ａ，１７ｂに電気的に接合（半田づけ）されている。駆動ＦＰＣ２７の一部に接続用コネクタとして制御コネクタ２９が配置されており、制御コネクタ２９は駆動ＦＰＣ２７を介して天板５の外面（上面）に沿って両面接着剤等により接着固定されている。制御コネクタ２９は制御ＦＰＣ１９が着脱可能となっており、駆動ＦＰＣ２７と制御ＦＰＣ１９とは制御コネクタ２９により電気的に結合され、最終的に接合用コネクタとしてのメインコネクタ７を通して全ての制御が行われる。駆動用ＦＰＣ２７はレンズ筐体１８と駆動筐体４にまたがって配置されている。

この段階で、再度駆動特性や、光学系の良否評価を行っても良い。前記の評価では判明しなかったコネクタ不良や配線不良を確認することができる。そして駆動特性（駆動筐体４）や光学特性（レンズ筐体１８）に問題がある場合はリワークを行う。制御コネクタ２９は着脱可能であるため、制御ＦＰＣ１９を取り外すことで配線を容易に分離することができる。また、天板５に制御コネクタ２９を固定していることから、この固定を剥がし、天板５を交換することで、駆動筐体４やレンズ筐体１８にダメージを与えることなく両者を分離することができる。天板５は単純な板部材であり、駆動筐体４やレンズ筐体１８に比べ安価であり、低コストでのリワークを行うことができる。

最後に、レンズ筐体１８に撮像基板１３を取り付ける（図２参照。）。このようにして、この撮像装置２６は容易に組み立てられる。

天板５は金属材料を使用することが好ましい。上記のように制御コネクタ２９やメインコネクタ７は天板上に配置されており、この接続時に荷重がかかるため、樹脂等に比べ剛性の高い金属で形成することが好ましい。例えば、ステンレスやアルミニウム等の薄板（厚み０．２〜０．５ｍｍ程度）を使用することができる。樹脂材料に比べ厚みを薄くすることができ撮像装置の小型化を図れるという副次的作用も有する。

図７によって良く分かるように、メカニカルシャッタ６および原点センサ２１ａ，２１ｂのための制御ＦＰＣ１９は、レンズ筐体１８の第１の開口部２２と反対の側に設けられたスリット２５を通して、外部に引き出されている（既述）。したがって、この撮像装置２６の製造段階で、レンズ筐体１８と駆動筐体４とが組み合わされる時、制御ＦＰＣ１９が組み立て作業の邪魔になることがない。また、レンズ筐体１８の第１の開口部２２と反対の側は、駆動筐体４（やそれに搭載された部材）が配置されるわけではないから、本来は制御ＦＰＣ１９のような部材を配置するためのスペースが存在する。したがって、この撮像装置２６では、そのようなスペースが有効利用されて、撮像装置の小型化が容易になる。

また、前述のようにレンズ筐体１８と駆動筐体４とで光学的機能、駆動機能を分離しているため、例えば、メカニカルシャッタ６のための制御ＦＰＣ１９をレンズ筐体１８側に集約することでリワークが容易となる利点もある。

また、図２、図３に関して述べたように制御ＦＰＣ１９はズームポジションで変形するため、駆動筐体４が配置される側とは反対の側、つまり配置スペースの広い側に配置することで、スペースの有効利用が図れる。同様の理由から、原点センサ２１ａ，２１ｂも、光軸に関して駆動筐体４が配置される側とは反対の側に配置することが好ましい。

図１によって良く分かるように、この撮像装置２６では、駆動筐体４は、６面のうち１面のみ、つまり駆動用開口部２４側のみが開口し形状となっている。一般に、モータ１７ａ，１７ｂやその伝達機構３０（図５参照。）は振動源となり、駆動騒音やレンズ振動の原因となり、撮像装置の性能低下を招く傾向がある。特に、従来技術のように、レンズ筐体１８に相当する部材に駆動源であるモータ１７ａ，１７ｂや伝達機構３０を配置すると、レンズ筐体１８に直接振動が伝わること、モータ１７ａ，１７ｂや伝達機構３０の周囲全方向への伝達が寄与することから、駆動騒音が高くなりやすく、レンズ振動も発生しやすくなる。これに対して、この撮像装置２６では、振動源であるモータ１７ａ，１７ｂや伝達機構３０を駆動筐体４に内包させていること、レンズ筐体１８には、駆動筐体４を介して結合させていること、駆動筐体４の開口が１方向のみであることから、駆動騒音の低減やレンズ振動の抑制を図ることが容易となる。

すなわち、振動源を駆動筐体４に内包することで、騒音を外部に伝達することを抑制できる。また、振動源を駆動筐体４を介してレンズ筐体１８に取り付けることで、駆動筐体４の振動伝達しにくい箇所にてレンズ筐体１８に取り付けることが容易となり、駆動騒音やレンズ振動を抑制することができる。振動伝達しにくい箇所とは、例えば、駆動筐体４のうちモータ１７ａ，１７ｂやリードスクリュ１１ａ，１１ｂが固定された箇所から離れた箇所である。駆動筐体４のそのような箇所をレンズ筐体１８に取り付けるのが好ましい。

図７に示したようにレンズ筐体１８に天板５を取り付けた段階では、連通した第１の開口部２２と駆動用開口部２４とを取り囲む状態で、レンズ筐体１８と駆動筐体４と天板５とによって、密閉構造が構成される。したがって、外部から撮像装置２６の内部にゴミが侵入するのを容易に防止できる。

なお、モータ１７ａ，１７ｂや伝達機構３０を閉口したレンズ筐体１８の外部に取り付けた構成の場合、リワークは容易になるが、駆動騒音の低減や、ゴミの侵入を防止することが困難である。

本発明は、上述した撮像装置２６に限定されるものではなく、例えば上記とは異なる光学系を有する撮像装置に適用することもできる。

以上のように、本発明の撮像装置では、小型化・低価格化・低騒音化が可能であり、レンズ群を高精度で移動可能で、かつ組み立てやリワークが容易に行われる。

この発明の一実施形態の撮像装置を分解状態で示す斜視図である。 上記撮像装置の組み立て後の状態の概略構成を示す斜視図である。 上記撮像装置を構成するレンズ筐体がワイド位置にある状態を、図１とは別の方向から見たところを示す斜視図である。 上記撮像装置を構成するレンズ筐体がテレ位置にある状態を、図３と同じ方向から見たところを示す斜視図である。 上記撮像装置を構成する駆動機構に搭載された要素を示す図である。 上記撮像装置の組み立て工程を説明する工程図である。 上記撮像装置の組み立て工程を説明する工程図である。

符号の説明

１ａ １群レンズホルダ
１ｂ ２群レンズホルダ
１ｃ ３群レンズホルダ
２ａ，２ｂ ガイド軸
３ 副軸
４ 駆動筐体
５ 天板
６ メカニカルシャッタ
８ 撮像素子
１３ 撮像基板
１８ レンズ筐体
２０ａ １群レンズ
２０ｂ ２群レンズ
２０ｃ ３群レンズ
２０ｄ ４群レンズ
２１ａ，２１ｂ 原点センサ（フォトインタラプタ）
２２ 第１の開口部
２３ 第２の開口部
２４ 駆動用開口部
２６ 撮像装置
３０ 伝達機構

Claims (13)

1. レンズ群が搭載され、上記レンズ群の光軸方向に沿って開口した第１の開口部を有するレンズ筐体と、
   上記レンズ群を光軸方向に移動させるための駆動源が搭載され、上記レンズ筐体の上記第１の開口部に連通すべき駆動用開口部を有する駆動筐体とを備え、
   上記レンズ筐体と上記駆動筐体とは、上記第１の開口部と駆動用開口部とが連通した状態で互いに分離可能に組み合わされていることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   上記駆動筐体に、上記駆動源に加えて、上記駆動源からの駆動力を上記レンズ群へ伝達するための伝達機構が搭載されていることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項２に記載の撮像装置において、
   上記駆動筐体に、上記駆動源と上記伝達機構とが内包されていることを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１に記載の撮像装置において、
   上記レンズ筐体は、上記第１の開口部とは別に、上記レンズ筐体の内部の観察を許す第２の開口部を有し、
   上記第２の開口部を塞ぐ着脱可能な板部材を備えたことを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１に記載の撮像装置において、
   上記レンズ群は、上記光軸方向に沿ってそれぞれ移動しうる少なくとも２つのレンズ群を含み、
   上記駆動源は、上記光軸方向に沿って上記２つのレンズ群をそれぞれ別々に移動させるための第１、第２のモータを含み、
   上記第１のモータと第２のモータとが、上記駆動筐体上で上記光軸方向に沿って並べて配置されていることを特徴とする撮像装置。
6. 請求項１に記載の撮像装置において、
   上記レンズ筐体に、被写体の輝度に応じて光量を調節するためのメカニカルシャッタが搭載され、
   上記メカニカルシャッタに給電するための制御用フレキシブルプリント基板が、上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側から、上記レンズ筐体の外部に引き出されていることを特徴とする撮像装置。
7. 請求項６に記載の撮像装置において、
   上記メカニカルシャッタに給電するための上記制御用フレキシブルプリント基板は、上記レンズ群の一つが光軸方向に移動するときに変形する伸縮部を有し、この伸縮部が、上記レンズ筐体内で上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側に配置されたことを特徴とする撮像装置。
8. 請求項１に記載の撮像装置において、
   上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側に、上記レンズ群の位置を検出するための原点センサが搭載されていることを特徴とする撮像装置。
9. 請求項６または７に記載の撮像装置において、
   上記レンズ筐体の、上記レンズ群の光軸に関して上記第１の開口部と反対の側に、上記レンズ群の位置を検出するための原点センサが搭載され、
   上記メカニカルシャッタに給電するための上記制御用フレキシブルプリント基板が、上記原点センサに給電するためのフレキシブルプリント基板を含むことを特徴とする撮像装置。
10. 請求項６、７または９のいずれか一つに記載の撮像装置において、
    上記駆動源に給電するための駆動用フレキシブルプリント基板が、上記制御用フレキシブルプリント基板と、着脱可能な接続用コネクタを介して結合されていることを特徴とする撮像装置。
11. 請求項１０に記載の撮像装置において、
    上記レンズ筐体は、上記第１の開口部とは別に、上記レンズ筐体の内部の観察を許す第２の開口部を有し、
    上記第２の開口部を塞ぐ着脱可能な板部材を備え、
    上記着脱可能な接合用コネクタは上記板部材の外面に沿って配置されていることを特徴とする撮像装置。
12. 請求項１１に記載の撮像装置において、
    上記板部材は金属材料から形成されていることを特徴とする撮像装置。
13. レンズ群が搭載され、上記レンズ群の光軸方向に沿って開口した第１の開口部を有するレンズ筐体と、
    上記レンズ群を光軸方向に移動させるための駆動源と、上記駆動源からの駆動力を上記レンズ群へ伝達するための伝達機構とが搭載され、上記レンズ筐体の上記第１の開口部に連通すべき駆動用開口部を有する駆動筐体とを用意し、
    上記レンズ筐体と上記駆動筐体とを、上記第１の開口部と駆動用開口部とが連通した状態で互いに分離可能に組み合わせることによって、上記レンズ群の保持枠に上記伝達機構を係合させることを特徴とする撮像装置の製造方法。

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