JP2008197455A - 鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で鏡筒内フレキシブルプリント基板をズームポジションに応じて適切な量だけ巻き取ることができるガイド機構を提供する。
【解決手段】 光軸方向へ直進的に移動可能なレンズホルダと、移動部材と一体的に組み込まれたフレキシブルプリント基板と、光軸周りに回転可能で前記移動部材を光軸方向へ進退させる駆動筒とを有する鏡筒装置において、駆動筒の外周に、フレキシブルプリント基板の位置を規制する突起を備える。
【選択図】 図７

Description

本発明は、可動部材を有する鏡筒内部にフレキシブルプリント基板を配した鏡筒に関するものである。

従来から、カメラを使用しないときには光学レンズをカメラ本体に収納し、カメラを使用するときには光学レンズを所定の位置まで繰り出すことを可能とする、いわゆる沈胴鏡筒がある。また、複数の光学レンズを光軸方向へ移動させることで撮影レンズの焦点距離を可変とした、いわゆるズーム鏡筒もある。さらには、沈胴しかつズームする鏡筒も存在する。

そのような鏡筒において、電磁的な手段により駆動される絞りまたはシャッターが光軸方向へ移動する光学レンズと一体となり前後に変位するよう構成された鏡筒がある。ところで、光軸方向へ移動する電磁駆動部と、移動しないカメラ本体のカメラコントローラーは電気的に接続される必要がある。そのために、フレキシブルプリント基板を用いて互いを接続し、電磁駆動部の変位に対しては、フレキシブルプリント基板の屈曲を利用して、いかなる位置に変位しようとも常に電気的に接続されるように構成している。

また、絞りやシャッターの他にも、カメラの手ぶれを打ち消すようにレンズを光軸に垂直な面内で変位させる、いわゆる防振レンズ鏡筒のアクチュエータや、鏡筒内の温度を測るセンサを、鏡筒内の変位する光学群に一体に構成された鏡筒もある。このような場合も、アクチュエータやセンサをカメラ本体のカメラコントローラーに接続するために、フレキシブルプリント基板が用いられている。

このフレキシブルプリント基板は、例えば鏡筒が最も縮んだときまたは最も伸長したときに、その長さが足りるように設定されるので、鏡筒がその中間状態にあるときは、フレキシブルプリント基板は鏡筒内で余った状態で屈曲している。このように屈曲したフレキシブルプリント基板は撮影光束に接近し、ゴーストの原因となる場合がある。ここで、図を用いてゴースト発生のメカニズムの一例について説明する。

図１４は、従来の鏡筒がワイド状態とテレ状態の間の中間状態にあるときの横断面図である。図１４において、１０１は鏡筒内部の絞りおよびシャッターの電磁的駆動源と、鏡筒外部にあるカメラコントローラーとを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板である。１０２は撮像面を有する撮像素子である。１０３は第１群レンズ、１０４は第２群レンズ、１０５は第３群レンズである。１０６は光線である。

光線１０６は、その入射角によっては、図１４のように、第１群レンズ１０３と第２群レンズ１０４を屈折しながら透過し、鏡筒内部にたわんだフレキシブルプリント基板１０１に反射して、第３群レンズ１０５を透過し、撮像素子１０２に達するおそれがあった。このような光線は撮影範囲外からの光線であり、光線の光源が明るい場合には、ゴーストとして撮像画像の劣化を引き起こす原因となっている。

また、このように各レンズを透過する経路をたどる光線を撮像素子に入射しないようにするには、フレキシブルプリント基板による反射を無くすしか方法はない。そのため、フレキシブルプリント基板の余りを無くすために、従来様々な対策が成されてきた。

例えば、特許文献１ではフレキシブルプリント基板をガイドするガイド部材を光軸方向へ進退させ余りを解消する手段が開示されている。また、特許文献２によれば、ガイドローラーにフレキシブルプリント基板を巻きつける。さらに、このガイドローラーをフレキシブルプリント基板につながったシャッタユニットの前後移動に応じて前後に移動させることでフレキシブルプリント基板の余りを解消する手段が開示されている。

さらに、特許文献３では、回転駆動する筒に穴を設け、その穴の光軸方向の位置をフレキシブルプリント基板のたわみにあわせて変位させることで部品を追加することなく、フレキシブルプリント基板の余りを解消する手段が開示されている。
特開平０７−２０３７０号公報 特開２００１−１８８２８９号公報 特開２００６−２０１２５２号公報

しかしながら、特許文献１においては、ガイド部材を光軸方向へ進退させるための動作空間を確保する必要があり、小型化に不利であった。また、ガイド部材の案内部材が必要であるので、この点においても小型化に不利であるし、場合によっては部品が増えるのでコストがかかっていた。

また、特許文献２においては、ガイドローラーとガイドローラーを案内する案内部材が必要であり、コストがかかるとともに、ガイドローラーの動作空間を確保する必要があり小型化に不利であった。

さらに、特許文献３においては、回転駆動する筒に穴を設け、その穴の光軸方向の位置をフレキシブルプリント基板のたわみにあわせて変位させる。このことで部品を追加することなく、フレキシブルプリント基板の余りを解消している。この点、回転駆動する筒に大きなスリット状の穴を設ける。したがって、筒の剛性が落ちるといった問題や、フレキシブルプリント基板の巻き取り可能量が、回転駆動筒の光軸方向の距離により制限されるという問題もあった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、鏡筒の剛性を保ちつつ、フレキシブルプリント基板を適切な量だけ巻き取ることができる、ガイド機構を提供することである。

上記目的を達成するために、本願における鏡筒は、光軸方向へ移動可能な移動部材と、移動部材に組み込まれた電気的接続手段と、光軸周りに回転可能で前記移動部材を光軸方向へ進退させる駆動手段とを有する鏡筒において、前記駆動手段の外周に、前記電気的接続手段の位置を規制する突起部を備える。

以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成でフレキシブルプリント基板を適切な量だけ巻き取ることができるフレキシブルプリント基板のガイド機構を有する鏡筒を提供することができる。

（実施例１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１は本発明の鏡筒を表す斜視図である。図１において鏡筒は焦点距離の最も短い状態であるワイド状態にある。本鏡筒は後述するように、鏡筒を収納するときの沈胴状態と、焦点距離の最も長い状態であるテレ状態、それに前記ワイド状態の間で遷移可能に構成される。さらに、ワイド状態とテレ状態の間では焦点距離が連続的に変化する、いわゆるズームを行うようにも構成されている。それぞれの状態への遷移およびズームはカム機構によって後述する光学レンズ群が、所定の間隔になるよう移動することによって行われる。以下、鏡筒の遷移およびズーム動作について詳細に説明する。

図２は本発明の鏡筒の分解斜視図である。１はフォーカシングレンズであるところの第３群レンズを光軸方向へ進退自在に保持するとともに、撮像素子を保持する地板である。地板１は鏡筒を構成する最後部の部品であり、他の部品は地板１より前方に配置される。１ａは地板１に固定され、第３群レンズ１ｄを光軸方向へ進退駆動させるアクチュエータであるところのＡＦモーターである。１ｂは地板１に固定されたズームモータである。このズームモータ２ｂはギアを介して、作動筒７を回転駆動させる。１ｃは作動筒７の回転を検知するフォトインタラプラである。作動筒７は項軸周りに回転可能である。

２は第２レンズ群を保持する２群レンズホルダで、光軸方向に移動可能である。この２群レンズホルダ２には、シャッタユニット２ａとそれに電気的接続を行うフレキシブルプリント基板２ｂがある。また、カムピン２ｃは、移動カム筒５のカム溝５ｂに係合する。

３は１群筒であり、１群レンズ３ａを保持し、カムピン３ｂは、移動カム筒５のカム溝５ａに係合する。

４は円筒形状を成し、移動カム筒５の内周に嵌合する直進規制筒である。

４ａは直進規制筒４の前端部に配置され、移動カム筒３と嵌合する円筒面より外側に出っ張っている抜け止め突起である。４ｂは固定筒６の直進溝６ｂに係合する直進ガイドであり、４ｃ、４ｄはそれぞれ１群筒３、２群レンズホルダ２を直進ガイドする直進溝である。

５は円筒形状を成し、内側に２種類のカム溝５ａ、５ｂを有する移動カム筒である。５ｃは駆動筒７の直進溝７ｂと係合する駆動ピンであり、５ｄは移動カム筒５の外周に３箇所等分に植設され、固定筒のカム溝６ａとカム係合するカムフォロワである。

移動カム筒５にはその後方から直進規制筒４が挿入され、４ａの突起により結合が保持される。

６は円筒形状をなし、前記第３群レンズの光軸と円筒形状の中心線が同軸となるように地板１に固定される固定筒である。これにより固定筒６の中心線は光軸に同一となる。固定筒６の円筒内周にはカムとなる溝形状が形成されている。また、固定筒６には、この溝形状と同じ軌跡を成し、固定筒２の内周と外周を貫通する穴形状を有する。

７は固定筒６の外周に回転自在に嵌合し、筒形状を成して回動すところの駆動筒である。７ａは、不図示のファインダ、ストロボに連動して駆動させるためのカム溝であり、７ｂは、駆動筒７の内周に等分に３箇所設けられた、光軸に平行な溝形状であるところの駆動キー溝である。駆動キー溝７ｂの幅と駆動ピン５ｃの幅は略同一であり、互いに係合する。また、駆動筒７の外周には、後述する駆動系のギアと噛み合う駆動筒ギア７ｅがある。

８は固定筒６を挟んで地板１とねじにより締結され、これにより、駆動筒７の抜け止めの役割を果たすカバー筒である。カバー筒８の後方から、上記駆動筒７までが組み込まれた鏡筒の半完成品が組み込まれる。

ここで、２群ホルダの構成について詳しく説明する。図３は、２群ホルダ２の分解斜視図である。２ａは口径が可変の虹彩絞りとシャッターを有する絞りシャッタユニットであり、絞り口径を変更する駆動源であるところのステップモーターや、シャッターを電磁力により駆動するところのアクチュエータを含む。２ｂは鏡筒外部とステップモーターおよびアクチュエータを電気的に接続する絞りシャッター駆動用フレキシブルプリント基板（以下、絞りシャッターＦＰＣと呼ぶ）であり、２群ホルダ２は外部との電気的な接続を取っている。絞りシャッタユニット２ａは２群ホルダ２に対してねじで締結され、２群ホルダ２と一体となる。また、２ｄは２群ホルダに保持された２群レンズである。

鏡筒内部にある絞りシャッターＦＰＣ２ｂと、鏡筒外部との接続について説明する。

図２で示された６ｃは固定筒６の側面に空いた穴形状であり、絞りシャッターＦＰＣ２ｂが挿通するところの固定筒ＦＰＣ穴である。７ｃは駆動筒７が固定筒６に組み込まれた状態で、固定筒ＦＰＣ穴６ｃと重なるように、駆動筒７に設けられた切り欠き部としてのＦＰＣスリットである。駆動筒７は回転するが、２群ホルダ２に一体となっている絞りシャッターＦＰＣ２ｂは回転しないので、ＦＰＣスリット７ｃは円周方向へ伸びた長穴形状となっている。なお、ＦＰＣスリット７ｃの詳細な形状については後述する。８ａはカバー筒８の側面に、固定筒ＦＰＣ穴６ｃと重なるように設けられたカバー筒ＦＰＣ穴である。

このように、固定筒ＦＰＣ穴６ｃ、カバー筒ＦＰＣ穴８ａおよびＦＣＰスリット７ｃはそれぞれが重なっているので、鏡筒の内側から一気に絞りシャッターＦＰＣ２ｂを挿通することができる。なお、鏡筒の内側から、固定筒ＦＰＣ穴６ｃ、ＦＰＣスリット７ｃ、カバー筒ＦＰＣ穴８ａの順に光軸方向の幅が大きくなるよう設定する。このことで、一番内側になる固定筒ＦＰＣ穴２ｇに絞りシャッターＦＰＣ２ｂを通せば、ＦＰＣスリット７ｃおよびカバー筒ＦＰＣ穴８ａに絞りシャッターＦＰＣ２ｂが引っかかることがない。そのため、鏡筒の外側まで絞りシャッターＦＰＣ２ｂを導き出すことができる。

ここで、２群ホルダ２から導き出された絞りシャッターＦＰＣ２ｂと駆動筒７の駆動について詳細に説明する。

図４および図５は、２群ホルダ２、２群ホルダ２から導き出された絞りシャッターＦＰＣ２ｂと駆動筒７を示した図であり、その他の鏡筒部品は省略している。また、図４および図５で示すように、２群ホルダ２から導き出された絞りシャッターＦＰＣ２ｂは、駆動筒７のＦＰＣスリット７ｃを通り、鏡筒の外側まで引き出されている。ＦＰＣスリット７ｃは、曲線で構成されており、駆動筒７の駆動によりＦＰＣスリット７ｃ出口の光軸方向の位置が変化する。

駆動筒７の突起７ｄは、フォトインタラプラ１ｃが駆動筒７の回転を検出できるような形状で構成される。図４および図５は鏡筒の沈胴状態を示しており、この状態から駆動筒７が沈胴状態から繰り出すと、駆動筒７は正面から見て反時計回りに回転し、突起７ｄはフォトインタラプラ１ｃから離れ、鏡筒の沈胴リセット位置を検出するように構成されている。

ここで、ズーミング動作時における絞りシャッターＦＰＣ２ｂの形状変化を示す。図６は鏡筒の沈胴状態の断面図、図７は鏡筒のワイド状態の断面図、図８は鏡筒をさらにテレ側へ駆動した時の断面図である。

図６で示すように、絞りシャッターＦＰＣ２ｂは、鏡筒背面で不図示の本体基板に接続されている。さらに鏡筒背面からカバー筒８の下面を通り、カバー筒ＦＰＣ穴８ａを貫通する。さらに、カバー筒８の内側に配置された駆動筒７のＦＰＣスリット７ｃ、固定筒の穴６ｃをそれぞれ貫通し、鏡筒内部に引き込まれる。カム筒５と固定筒６の隙間を通り、後方へ這いまわされ、カム筒５、直進規制筒４と地板１との隙間を通り、２群ホルダ２へ接続されている。沈胴状態では、２群ホルダ２は最も像面側に近い位置にあり収納状態となっている。

ワイド状態に繰り出した図が図７である。図７に至る過程において、駆動筒７が回動しＦＰＣスリット７ｃの開口部がズーム動作に連動して像面側へ移動する。同時に、絞りシャッターＦＰＣ２ｂは２群ホルダ２が被写体側へ移動するのに連動して鏡筒内部へ引き込まれる。駆動筒７がワイド状態まで回動すると、駆動筒７の突起７ｄが、カバー筒８のカバー筒ＦＰＣ穴８ａの開口へ達する。突起７ｄが絞りシャッターＦＰＣ２ｂと当接し、位置を規制することで絞りシャッターＦＰＣ２ｂの根元部分の余分なたるみを吸収する。

さらにテレ側に繰り出した図が図８である。図７から図８に至る過程において、２群ホルダ２がさらに被写体側へ移動し、絞りシャッターＦＰＣ２ｂが被写体側へさらに伸張した状態になる。この時、駆動筒７の突起７ｄが、カバー筒８のカバー筒ＦＰＣ穴８ａの開口から退避し、絞りシャッターＦＰＣ２ｂが被写体側へ伸張可能となる。

このように、本実施例においては、フレキシブルプリント基板にたるみが生じ、撮影有効光路へ進入するおそれのあるズームポジションにおいて、駆動筒７の突起７ｄによる位置規制を行っている。

（実施例２）
図９および図１０は、実施例２を適用した鏡筒における２群ホルダ２、２群ホルダ２から導き出された絞りシャッターＦＰＣ１２ｂと駆動筒１７を示した図であり、その他の鏡筒部品は省略している。

図９および図１０は、鏡筒が沈胴している状態を示している。駆動筒１７の突起１７ｄは、地板１１に取り付けられたフォトインタラプラ１１ｃが駆動筒１７の回転を検出できるような形状を一部備えている。また、駆動筒１７の突起１７ｄと当接するように構成され、この当接量がズームポジションが異なると変化するように、突起１７ｄの形状は図９で示すようにラジアル方向の突出量が変化するように構成されている。この形状により、フォトインタラプラ１１ｃは鏡筒のリセット位置を検出する。鏡筒が沈胴状態から繰り出すと、駆動筒１７は正面から見て反時計回りに回転し、突起１７ｄはフォトインタラプラ１１ｃから離れ、鏡筒の沈胴リセット位置を検出し回動を続ける。

実施例２の絞りシャッターＦＰＣ１２ｂについて詳細に説明する。実施例２の鏡筒においては、駆動筒１７には、実施例１のようなスリット形状は設けられていない。２群ホルダ２から導き出された絞りシャッターＦＰＣ１２ｂは、駆動筒１７を貫通せず、駆動筒１７の背面を回り込むように配置されている。

ここで、ズーミング動作時における絞りシャッターＦＰＣ１２ｂの形状変化を示す。図１１は鏡筒の沈胴状態の断面図、図１２は鏡筒のワイド状態の断面図、図１３はワイド状態からさらにテレ側へ移動した時の断面図である。

図１１で示すように、絞りシャッターＦＰＣ１２ｂは、鏡筒背面で不図示の本体基板に接続されている。さらに鏡筒背面からカバー筒１８の下面のカバー筒ＦＰＣ穴１８ａを貫通して鏡筒内に接続される。カバー筒ＦＰＣ穴１８ａに絞りシャッターＦＰＣ１２ｂの余分なたるみを吸収できる空間を有する。絞りシャッターＦＰＣ１２ｂは、カバー筒１８の内壁に沿って後方へ這いまわされ、地板１１と固定筒１６、直進規制筒４との空間を通り、２群ホルダ２へ接続されている。

鏡筒沈胴時、絞りシャッターＦＰＣ２ｂは、カバー筒１８のカバー筒ＦＰＣ穴１８ａ内に進入する駆動筒１７の突起１７ｄにより位置が規制され、余分なＦＰＣがカバー筒１８のカバー筒ＦＰＣ穴１８ａ内でたるみを吸収している。

次に、ワイド状態に繰り出した図が図１２である。図１２に至る過程において、駆動筒７が回動すると、突起１７ｄがカバー筒１８のカバー筒ＦＰＣ穴１８ａ内から退避していく。絞りシャッターＦＰＣ２ｂは２群ホルダ２が被写体側へ移動するのに連動して鏡筒内部へ引き込まれる。絞りシャッターＦＰＣ２ｂは適当な量だけたるみが吸収されている。

鏡筒がさらにテレ方向へに繰り出した図が図１３である。この時、駆動筒７が回動すると、突起１７ｄがカバー筒１８のカバー筒ＦＰＣ穴１８ａ内から完全に退避するので、絞りシャッターＦＰＣ２ｂが被写体側へ伸張可能となる。

このように、本実施例においては、フレキシブルプリント基板にたるみが生じ、撮影有効光路へ進入するおそれのあるズームポジションにおいて、駆動筒１７の突起１７ｄによる位置規制を行っている。

本発明の実施例であるレンズ鏡筒の撮影待機状態の外観を示す斜視図。 第１実施例のレンズ鏡筒の分解斜視図。 第１実施例の２群ホルダの斜視図。 第１実施例の２群ホルダ、絞りシャッターＦＰＣ、及び駆動筒を示した図。 第１実施例の２群ホルダ、絞りシャッターＦＰＣ、及び駆動筒を示した図。 第１実施例の鏡筒の断面図。 第１実施例の鏡筒の断面図。 第１実施例の鏡筒の断面図。 第２実施例の２群ホルダ、絞りシャッターＦＰＣ、及び駆動筒を示した図。 第２実施例の２群ホルダ、絞りシャッターＦＰＣ、及び駆動筒を示した図。 第２実施例の鏡筒の断面図。 第２実施例の鏡筒の断面図。 第２実施例の鏡筒の断面図。 従来例のレンズ鏡筒におけるゴーストの発生要因を示す断面図である。

符号の説明

１、１１ 地板
１ａ ＡＦモータ
１ｂ ズームモータ
１ｃ、１１ｃ フォトインタラプタ
１ｄ ＡＦレンズ群
２ ２群レンズホルダ
２ａ シャッタユニット
２ｂ、１２ｂ フレキシブルプリント基板
２ｃ カムピン
３ １群筒
３ａ １群レンズ
３ｂ カムピン
４ 直進規制筒
４ａ 抜け止め突起
４ｂ 直進キー
４ｃ １群直進溝
４ｄ ２群直進溝
５ 移動カム筒
５ａ １群カム溝
５ｂ ２群カム溝
５ｃ 駆動ピン
５ｄ カムピン
６、１６ 固定筒
６ａ カム溝
６ｂ 直進キー
６ｃ 固定筒ＦＰＣ穴
７、１７ 駆動筒
７ａ カム溝
７ｂ 直進溝
７ｃ、１７ｃ ＦＰＣスリット
７ｄ、１７ｄ 突起
８、１８ カバー筒
８ａ、１８ａ カバー筒ＦＰＣ穴

Claims (4)

1. 光軸方向へ移動可能な移動部材と、移動部材に組み込まれた電気的接続手段と、光軸周りに回転可能で前記移動部材を光軸方向へ進退させる駆動手段とを有する鏡筒において、
   前記駆動手段の外周に、前記電気的接続手段の位置を規制する突起部を備えたことを特徴とする鏡筒。
2. 前記駆動手段は、前記電気的接続手段を鏡筒外部に導くための切欠き部を有することを特徴とする請求項１に記載の鏡筒。
3. 前記突起部は、前記駆動手段の回転を検出する検出手段となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の鏡筒。
4. 前記電気的接続手段はフレキシブルプリント基板で構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鏡筒。

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