JP2009139573A - Lens barrel and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばカメラ付き携帯電話機等に適用されるレンズ鏡筒及び撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens barrel and an imaging device applied to, for example, a camera-equipped mobile phone.
従来の撮像装置として、光軸に沿って移動する光学部品(例えば、ズームレンズやフォーカスレンズ等)上に配置されたコイル等に対して、電気信号を伝達するためのフレキシブルプリント基板が接続されたものが知られている。このような撮像装置において、フレキシブルプリント基板の配置スペースを縮小化する技術として、フレキシブルプリント基板を折り曲げて、屈曲した余剰部分を光学部品とハウジングとの間に待避させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。ところが、このような技術では、折り曲げたフレキシブルプリント基板によって光学部品の移動に抗する方向に抵抗力が加わり、光学部品のスムーズな移動が妨げられるおそれがある。 As a conventional imaging device, a flexible printed circuit board for transmitting an electrical signal is connected to a coil or the like arranged on an optical component (for example, a zoom lens or a focus lens) that moves along the optical axis. Things are known. In such an imaging apparatus, as a technique for reducing the arrangement space of the flexible printed circuit board, a technique is known in which the flexible printed circuit board is bent and the bent excess portion is retracted between the optical component and the housing (for example, , See Patent Document 1). However, in such a technique, a resistance force is applied in a direction against the movement of the optical component by the bent flexible printed circuit board, and the smooth movement of the optical component may be hindered.
このようなフレキシブルプリント基板によって生じる抵抗力を低減する技術として、光学部品の光軸に対して垂直方向にフレキシブルプリント基板を屈曲させたもの(例えば、特許文献2参照)、光学部品を案内するガイド軸にフレキシブルプリント基板を巻きつけたもの(例えば、特許文献3参照)がある。
しかしながら、上述したような技術では、フレキシブルプリント基板の曲げ半径が小さいため、フレキシブルプリント基板のこしが強く、フレキシブルプリント基板によって生じる抵抗力を低減させる効果が十分とは言い難い。 However, in the above-described technology, since the bending radius of the flexible printed circuit board is small, the flexible printed circuit board is strong, and it is difficult to say that the effect of reducing the resistance force generated by the flexible printed circuit board is sufficient.
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、フレキシブルプリント基板によって生じる抵抗力を確実に低減させて、光軸に沿って光学部品をスムーズに移動させることができるレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of such circumstances, and a lens mirror that can reliably reduce the resistance generated by the flexible printed circuit board and smoothly move the optical component along the optical axis. An object is to provide a cylinder and an imaging device.
上記目的を達成するために、本発明に係るレンズ鏡筒は、複数のレンズを収容するハウジングと、ハウジング内において光軸に沿って移動する光学部品と、光軸を取り囲むように曲げられると共に、光学部品に一端部が接続され、光学部品を制御する制御部に他端部が電気的に接続されたフレキシブルプリント基板とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a lens barrel according to the present invention is bent so as to surround the optical axis, a housing that houses a plurality of lenses, an optical component that moves along the optical axis in the housing, And a flexible printed board having one end connected to the optical component and the other end electrically connected to a control unit that controls the optical component.
このレンズ鏡筒では、光軸に沿って移動する光学部品対して、フレキシブルプリント基板が光軸を取り囲むように曲げられて取り付けられている。これにより、フレキシブルプリント基板の曲げ半径が大きくなるため、フレキシブルプリント基板のこしを弱めることができる。このため、フレキシブルプリント基板によって生じる抵抗力を確実に低減させて、光軸に沿って光学部品をスムーズに移動させることが可能となる。 In this lens barrel, a flexible printed board is bent and attached to an optical component that moves along the optical axis so as to surround the optical axis. Thereby, since the bending radius of a flexible printed circuit board becomes large, the strain of a flexible printed circuit board can be weakened. For this reason, it is possible to surely reduce the resistance generated by the flexible printed circuit board and smoothly move the optical component along the optical axis.
ここで、レンズ鏡筒において、フレキシブルプリント基板は、光学部品の周囲に沿って曲げられていることが好適である。このように構成することで、フレキシブルプリント基板の曲げ半径をより一層大きくすることができると共に、限られた収容スペースを有効活用することができる。 Here, in the lens barrel, the flexible printed circuit board is preferably bent along the periphery of the optical component. By comprising in this way, the bending radius of a flexible printed circuit board can be made still larger, and the limited accommodation space can be used effectively.
また、本発明に係る撮像装置は、上述したレンズ鏡筒と、レンズによって結像された光を検出する撮像素子と、を備えることを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention includes the lens barrel described above and an imaging element that detects light imaged by the lens.
この撮像装置によれば、上述したレンズ鏡筒を備えていることから、フレキシブルプリント基板による抵抗力を確実に低減させて、光軸に沿って光学部品をスムーズに移動させることができる。 According to this imaging apparatus, since the lens barrel described above is provided, it is possible to reliably reduce the resistance force by the flexible printed circuit board and smoothly move the optical component along the optical axis.
本発明によれば、フレキシブルプリント基板によって生じる抵抗力を確実に低減させて、光軸に沿って光学部品をスムーズに移動させることができる。 According to the present invention, it is possible to reliably reduce the resistance generated by the flexible printed circuit board and to smoothly move the optical component along the optical axis.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明に係る撮像装置の一実施形態の斜視図である。図1に示されるように、撮像装置1は、対向する底面が長方形状であり且つ高さが底面の各辺よりも短い直方体形状のレンズ鏡筒2と、CMOS等の撮像素子3とを備えている。レンズ鏡筒2には、屈曲光学系が適用されている。これにより、撮像装置1では、レンズ鏡筒2の高さ方向(以下、単に「高さ方向」という)と平行な光軸L1に沿って被写体側から入射した光は、レンズ鏡筒2の底面の長手方向(以下、単に「長手方向」という)と平行な光軸L2に沿うようにレンズ鏡筒2によって90°屈曲されて、撮像素子3によって検出される。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the
図2は、図1の撮像装置の分解斜視図であり、図3は、図1の撮像装置の内部構成図である。図2,3に示されるように、レンズ鏡筒2は、箱状のハウジング4を備えている。ハウジング4は、長手方向において撮像素子3側に開口する開口部5a、及び長手方向と直交し且つ高さ方向と直交する方向において一方の側に開口する開口部5bが形成された本体部5、並びに本体部5の開口部5aを覆う蓋部6を有している。本体部5及び蓋部6のそれぞれは、例えば、ガラス繊維入りポリカーボネートからなり、射出成形によって一体的に形成されている。
2 is an exploded perspective view of the imaging apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is an internal configuration diagram of the imaging apparatus of FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the
本体部5の表壁(すなわち、レンズ鏡筒2の被写体側の底面を有する壁)には、光軸L1に沿って被写体側から進行してきた光を本体部5内に進入させる光通過孔5cが形成されており、本体部5の表壁には、光通過孔5cを覆う光透過板7が取り付けられている。なお、光透過板7に代えてレンズであってもよい。ハウジング4内には、光軸L1上において光通過孔5cの後側に位置し、光軸L1に沿って被写体側から入射した光を光軸L2に沿うように90°屈曲するプリズム8が配置されている。また、ハウジング4内には、光軸L2上において撮像素子3の前側に位置する固定レンズ11が配置されている。プリズム8は、本体部5によって保持されており、固定レンズ11は、蓋部6によって保持されている。
A
なお、長手方向において撮像素子3と反対側の本体部5の端部は、本体部5の裏壁(すなわち、レンズ鏡筒2の被写体と反対側の底面を有する壁)がクランク状に屈曲されて切欠き部5dが形成されることで、本体部5のその他の部分に比べて薄型化(低背化)されている。このように、長手方向において撮像素子3と反対側の本体部5の端部を薄型化することができるのは、本体部5の端部については、その内部に配置されるプリズム8の厚さ分を考慮すれば充分だからである。
Note that, at the end of the
更に、ハウジング4内には、光軸L2上においてプリズム8の後側に位置するシャッタ・ズームレンズユニット(光学部品)12、及び光軸L2上においてシャッタ・ズームレンズユニット12と固定レンズ11との間に位置するズームフォーカスレンズユニット13が配置されている。
Further, in the
シャッタ・ズームレンズユニット12は、光軸L2に沿って進行してきた光の通過及び遮断を選択的に行うシャッタ、並びにズームレンズを含んでいる。シャッタ・ズームレンズユニット12は、ハウジング4内において光軸L2に対し開口部5b側に立設されたガイド軸14に係合する円筒状の係合部12a、及びハウジング4内において光軸L2に対し開口部5bと反対側に立設された回り止め軸15に係合するU字溝状の係合部12bを有している。これにより、シャッタ・ズームレンズユニット12は、光軸L2回りの回転が規制された状態で、光軸L2に沿って移動することが可能となる。
The shutter /
ズームフォーカスレンズユニット13は、ズームフォーカスレンズを含んでいる。ズームフォーカスレンズユニット13は、ハウジング4内において光軸L2に対し開口部5b側に立設されたガイド軸16に係合する円筒状の係合部13a、及び回り止め軸15に係合するU字溝状の係合部13bを有している。これにより、ズームフォーカスレンズユニット13は、光軸L2回りの回転が規制された状態で、光軸L2に沿って移動することが可能となる。なお、ガイド軸14とガイド軸16とは、高さ方向において並設されている。
The zoom
本体部5の開口部5b内には、駆動ユニット17が配置されている。図4は、図1の撮像装置の駆動ユニットの斜視図である。図4に示されるように、駆動ユニット17は、長方形薄板状の取付部18a、及びその長手方向における両端に立設された長方形薄板状の支持部18b,18cを含む支持部材18を有している。支持部材18は、ステンレス鋼の薄板を折り曲げることで一体的に形成されている。
A
支持部18bの外面には、ステッピングモータ(駆動モータ)21が取り付けられている。ステッピングモータ21のリードスクリュー22の両端部は、支持部18b,18cによって軸支されており、リードスクリュー22における支持部18b,18c間の部分には、凸部23aを有する従動ナット23が螺合されている。一方、支持部18cの外面には、ステッピングモータ(駆動モータ)24が取り付けられている。ステッピングモータ24のリードスクリュー25の両端部は、支持部18b,18cによって軸支されており、リードスクリュー25における支持部18b,18c間の部分には、凸部26aを有する従動ナット26が螺合されている。なお、リードスクリュー22とリードスクリュー25とは、支持部18b,18cの立設方向において並設されている。
A stepping motor (drive motor) 21 is attached to the outer surface of the
図2,3に示されるように、駆動ユニット17は、支持部18b,18cの立設方向が高さ方向と一致するように本体部5の開口部5b内に配置されており、取付部18aが本体部5の表壁にネジ止めされることで本体部5に取り付けられている。このように、駆動ユニット17においては、ステッピングモータ21とステッピングモータ24とが互い違いに配置されることで、リードスクリュー22とリードスクリュー25との近接化が図られている。これにより、駆動ユニット17は、本体部5延いてはレンズ鏡筒2の薄型化に寄与することになる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
リードスクリュー22に螺合された従動ナット23の凸部23aは、シャッタ・ズームレンズユニット12が有する係合部12cの凹部に嵌合している。これにより、ステッピングモータ21によってリードスクリュー22が回転されると、シャッタ・ズームレンズユニット12が光軸L2に沿って移動することになる。一方、リードスクリュー25に螺合された従動ナット26の凸部26aは、ズームフォーカスレンズユニット13が有する係合部13cの凹部に嵌合している。これにより、ステッピングモータ24によってリードスクリュー25が回転されると、ズームフォーカスレンズユニット13が光軸L2に沿って移動することになる。
The
ハウジング4の蓋部6には、光軸L2上において固定レンズ11の後側に位置する撮像素子3が内面に設けられた回路基板27が取り付けられている。回路基板27の内面には、シャッタ駆動回路(制御部)やモータ駆動回路等も設けられており、回路基板27の外面には、回路基板27に対して電気信号を入出力するためのコネクタ接続ポート28が設けられている。駆動ユニット17の各ステッピングモータ21,24とモータ駆動回路とは、本体部5において開口部5aと対向する側壁の外面及び開口部5bと対向する側壁の外面に配置されたフレキシブルプリント基板(以下、「FPC」という)31によって電気的に接続されている。シャッタ・ズームレンズユニット12のシャッタとシャッタ駆動回路とは、本体部5において開口部5bと対向する側壁の外面に延出するFPC32、及びFPC32と電気的に接続されたFPC31によって電気的に接続されている。
A
図5は、シャッタ・ズームレンズユニットに取り付けられたFPCを示す斜視図である。図5に示されるように、FPC32は、光軸L2方向から見て、シャッタ・ズームレンズユニット12の周囲を超えない範囲において、シャッタ・ズームレンズユニット12の周囲に沿って光軸L2を取り囲むように曲げられている。すなわち、FPC32は、シャッタ・ズームレンズユニット12の移動軸を取り囲むように大きく曲げられている。また、FPC32の端部32bは、シャッタ・ズームレンズユニット12のシャッタに接続されており、他方、FPC32の端部32cは、ハウジング4に固定され、回路基板27の外面に設けられたシャッタ駆動回路と電気的に接続されている。なお、FPC32は、光軸L2方向から見てシャッタ・ズームレンズユニット12の周囲を超えて配置されてもよい。
FIG. 5 is a perspective view showing the FPC attached to the shutter / zoom lens unit. As shown in FIG. 5, the
本体部5の開口部5b内に配置された駆動ユニット17、及び本体部5において開口部5aと対向する側壁の外面に配置されたFPC31は、ステンレス鋼からなる薄板をL字状に折り曲げることで一体的に形成された外装カバー33によって覆われている。また、本体部5において開口部5bと対向する側壁の外面に配置されたFPC31、及びハウジング4の蓋部6に取り付けられた回路基板27は、ステンレス鋼からなる薄板をL字状に折り曲げることで一体的に形成された外装カバー34によって覆われている。
The
外装カバー33と外装カバー34とは、本体部5において開口部5aと対向する側壁と開口部5bと対向する側壁とが交差する角部で着脱可能に係合しており、本体部5において開口部5aと開口部5bとで挟まれた角部でハウジング4の蓋部6にピン止めされている。また、外装カバー34は、回路基板27のグランド端子と電気的に接続されており、更に、各外装カバー33,34は、本体部5の表壁の外面及び裏壁の外面に蒸着等によって形成された金属膜と電気的に接続されている。これにより、撮像装置1の各構成部品は、電磁シールドによって覆われることになる。なお、外装カバー34において回路基板27のコネクタ接続ポート28に対応する部分は、コネクタ接続ポート28に対するコネクタのアクセスが可能となるように切り欠かれている。
The
以上説明したように、本実施形態に係るレンズ鏡筒2及び撮像装置1では、光軸L2に沿って移動するシャッタ・ズームレンズユニット12に、FPC32が光軸L2を取り囲むように曲げられて取り付けられている。これにより、FPC32の曲げ半径が大きくなるため、FPC32のこしを弱めることができる。このため、FPC32によって生じる抵抗力を確実に低減させて、シャッタ・ズームレンズユニット12を光軸L2に沿ってスムーズに移動させることができる。その結果、シャッタ・ズームレンズユニット12を移動させるステッピングモータ21の負荷を軽減させることが可能となる。
As described above, in the
また、本実施形態に係るレンズ鏡筒2及び撮像装置1によれば、FPC32は、シャッタ・ズームレンズユニット12の周囲に沿って曲げられていることで、FPC32の曲げ半径をより一層大きくすることができると共に、限られた収容スペースを有効活用することができる。
Further, according to the
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the embodiment described above.
例えば、光学部品としてシャッタ・ズームレンズユニット12を例に挙げて説明したが、シボリ部品であってもよく、要は、光軸方向に移動する部品であれば何でもよい。
For example, the shutter /
また、上記実施形態において、FPC32とシャッタ・ズームレンズユニット12との接合は、FPC32の端部32bがシャッタ・ズームレンズユニット12に直接接続する場合を説明したが、間接的に接続された場合であってもよく、要は、移動する部材と連動するように接続されていればよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
また、上記実施形態において、FPC32は、シャッタ・ズームレンズユニット12の周囲に沿って一回転するように取り付けられているが、光軸を取り囲むように螺旋状に取り付けられた場合であっても、曲げ半径が大きくなるので、FPC32によって生じる抵抗力を確実に低減させて、シャッタ・ズームレンズユニット12を移動させるステッピングモータ21の負荷を軽減させることが可能となる。
In the above embodiment, the
また、レンズ鏡筒2は、屈曲光学系が適用されたものに限定されず、沈胴式光学系等が適用されたものであってもよい。
The
1…撮像装置、2…レンズ鏡筒、3…撮像素子、4…ハウジング、11…固定レンズ、12…シャッタ・ズームレンズユニット、13…ズームフォーカスレンズユニット、21,24…ステッピングモータ(駆動モータ)、32…フレキシブルプリント基板。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ハウジング内において光軸に沿って移動する光学部品と、
前記光軸を取り囲むように曲げられると共に、前記光学部品に一端部が接続され、前記光学部品を制御する制御部に他端部が電気的に接続されたフレキシブルプリント基板と、
を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。 A housing that houses a plurality of lenses;
An optical component that moves along an optical axis in the housing;
A flexible printed circuit board that is bent so as to surround the optical axis, one end of which is connected to the optical component, and the other end of which is electrically connected to a control unit that controls the optical component;
A lens barrel comprising:
前記レンズによって結像された光を検出する撮像素子と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 The lens barrel according to claim 1 or 2,
An image sensor for detecting light imaged by the lens;
An imaging apparatus comprising:
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