JP2013003514A

JP2013003514A - レンズ鏡筒、及び撮像装置

Info

Publication number: JP2013003514A
Application number: JP2011137393A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Kudo; 智幸工藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2013-01-07

Abstract

【課題】繰り出し量が大きくても、レンズ鏡筒の大型化やコスト高を招くことなく、また、レンズ表面に汚れや傷等をつけることなく、沈胴時にフレキシブル基板をコンパクトに収納することができる仕組みを提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒は、沈胴位置と撮影位置との間をレンズ群１，３が光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム式とされ、撮像素子１５を保持する保持部材１４と、ズーム動作に応じて光軸方向に移動する複数の被駆動部材と、被駆動部材を駆動する駆動部と、駆動部と外部の電源部とを接続し、電源部から前記駆動部に電力を供給するフレキシブル基板１６ａ，１６ｂと、被駆動部材とともにズーム動作に応じて光軸方向に移動する押圧部材５ｆと、を備える。そして、保持部材１４には、沈胴時に、押圧部材５ｆとの間にフレキシブル基板１６ａ，１６ｂの弛んだ部分を折り畳んだ状態で挟み込む基板保持部１４ａがレンズ群１，３の外周側に位置して設けられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒、及びレンズ鏡筒を備える撮像装置に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置では、レンズ鏡筒の複数のレンズ群の光軸方向の間隔を変化させることでズーム動作を行うものが普及している。レンズ鏡筒の内部には、ズーム動作に応じて光軸方向に移動するシャッタ機構や虹彩絞り、像ブレ補正機構等が設けられ、これらを駆動するアクチュエータへ電力を供給する手段として、柔軟性のあるフレキシブル基板を使用することが多い。

ところで、近年の撮影倍率の高倍率化やカメラの薄型化の要望から、レンズ鏡筒のズーム動作に伴うシャッタや虹彩絞り、像ブレ補正機構の移動ストロークが長くなり、同時にそれらに接続するフレキシブル基板も長くする必要が出てきている。従って、レンズ鏡筒の沈胴状態では、長いフレキシブル基板を断線することなく適切に収納する必要がある。

そこで、レンズ鏡筒の沈胴時にフレキシブル基板をレンズ鏡筒の内部でロール状に巻き取る技術が提案されている（特許文献１）。また、レンズ鏡筒の沈胴時に、レンズ群の間にフレキシブル基板の弛んだ部分を挟み込む技術が提案されている（特許文献２）。

特開平０９−１８５０９５号公報特開平０９−２１１２８４号公報

しかし、上記特許文献１では、フレキシブル基板をロール状に巻き取ると、その直径分のスペースが必要になり、また、巻き取るためにスプリング等の部品が必要となるため、レンズ鏡筒の大型化や部品点数増加によるコスト高を招くことになる。

また、上記特許文献２では、レンズ群の間に弛んだフレキシブル基板を挟み込むため、レンズの表面にフレキシブル基板が接触して、レンズの表面に汚れや傷等がつくおそれがある。

そこで、本発明は、繰り出し量が大きくても、レンズ鏡筒の大型化やコスト高を招くことなく、また、レンズ表面に汚れや傷等をつけることなく、沈胴時にフレキシブル基板をコンパクトに収納することができる仕組みを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、沈胴位置と撮影位置との間をレンズ群が光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム式のレンズ鏡筒であって、撮像素子と、前記撮像素子を保持する撮像素子保持部材と、ズーム動作に応じて光軸方向に移動する複数の被駆動部材と、前記被駆動部材を駆動する駆動部と、前記駆動部と外部の電源部とを接続し、前記電源部から前記駆動部に電力を供給するフレキシブル基板と、前記被駆動部材とともにズーム動作に応じて光軸方向に移動する第１の押圧部材と、を備え、前記撮像素子保持部材には、沈胴時に、前記第１の押圧部材との間に前記フレキシブル基板の弛んだ部分を折り畳んだ状態で挟み込む基板保持部が前記レンズ群の外周側に位置して設けられることを特徴とする。

本発明によれば、繰り出し量が大きくても、レンズ鏡筒の大型化やコスト高を招くことなく、また、レンズ表面に汚れや傷等をつけることなく、沈胴時にフレキシブル基板をコンパクトに収納することができる。

（ａ）は本発明のレンズ鏡筒を備える撮像装置の第１の実施形態であるデジタルカメラを正面側から見た外観斜視図、（ｂ）は（ａ）を背面側から見た図である。デジタルカメラの制御系を示すブロック図である。撮影位置でのレンズ鏡筒の断面図である。沈胴位置でのレンズ鏡筒の断面図である。像ブレ補正機構の斜視図である。虹彩絞りの斜視図である。本発明のレンズ鏡筒を備える撮像装置の第２の実施形態であるデジタルカメラにおける沈胴位置でのレンズ鏡筒の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は本発明のレンズ鏡筒を備える撮像装置の第１の実施形態であるデジタルカメラを正面側から見た外観斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）を背面側から見た図である。

図１（ａ）に示すように、本実施形態のデジタルカメラ２１は、正面に、被写体の構図を決めるファインダ２２、測光測距を行う際の補助光源２０、ストロボ２３、及びレンズ鏡筒２４が配置されている。レンズ鏡筒２４は、沈胴位置と撮影位置との間をレンズ群が光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム式とされている。

また、デジタルカメラ２１の上面には、レリーズボタン１７、電源切換えボタン１９、及びズームスイッチ１８が配置されている。デジタルカメラ２１の背面には、図１（ｂ）に示すように、操作ボタン２７〜３２、ＬＣＤ等のディスプレイ２６、及びファインダ接眼部２５が配置されている。

図２は、本実施形態のデジタルカメラ２１の制御系を示すブロック図である。

バス４２には、ＣＰＵ４４、ＲＯＭ４３、ＲＡＭ４５、レリーズボタン１７、操作ボタン２７〜３２、ディスプレイ２６、電源切換えボタン１９、ズームスイッチ１８、メモリ３８、圧縮伸張部３９、メモリカードドライブ４０及び駆動回路４１が接続される。

駆動回路４１には、レンズ鏡筒２４をズーム駆動するズーム駆動部３３、フォーカスレンズ１２を駆動するフォーカス駆動部３４、シャッタ機構５ｄを駆動するシャッタ駆動部５ａ、絞り６を駆動する絞り駆動部６ａが接続される。

また、駆動回路４１には、補正レンズ３を駆動する補正レンズ駆動部５ｃ、ストロボ２３、ＮＤフィルタ５ｅを駆動するＮＤ駆動部５ｂ、及びＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１５が接続される。駆動回路４１に接続された各ユニットは、ＣＰＵ４４からの信号に基づいてこの駆動回路４１を介して駆動が制御される。

ＲＯＭ４３には、各種制御プログラム等が記憶され、ＲＡＭ４５には、各種制御プログラムに必要なデータが記憶されている。アナログ信号処理部３５は、撮像素子１５から出力された画像データにアナログ処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３６に出力する。

Ａ／Ｄ変換部３６は、撮像素子１５から取り込んだアナログデータをデジタルデータに変換して、デジタル信号処理部３７に出力する。デジタル信号処理部３７は、Ａ／Ｄ変換部３６で変換されたデジタルデータに対して所定の処理を行い、画像データとしてメモリ３８に出力する。

メモリ３８に記憶された画像データは、圧縮伸張部３９によりＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮処理等が施された後、メモリカードドライブ４０に装着されたメモリーカードに出力されて記憶される。

また、メモリ３８に記憶された画像データやメモリカードドライブ４０に記憶された画像データを圧縮伸張部３９によって伸張処理を行い、その後、バス４２を介してディスプレイ２６に表示させることができる。ディスプレイ２６に表示された画像をユーザが見て不要と判断した場合は、操作ボタン３２の操作によって画像を消去することができる。

次に、図３〜図６を参照して、レンズ鏡筒２４について説明する。

図３は撮影位置でのレンズ鏡筒２４の断面図、図４は沈胴位置でのレンズ鏡筒２４の断面図である。

図３及び図４に示すように、レンズ鏡筒２４は、最も被写体側に配置されるレンズ１がレンズ保持部材２に保持される。レンズ保持部材２の像面側には、虹彩絞り６が配置され、虹彩絞り６の像面側には、補正レンズ３を保持する補正レンズ保持部材４が配置され、補正レンズ保持部材４の像面側には、防振地板５が配置される。

補正レンズ保持部材４は、防振地板５に対して光軸と直交する方向に移動可能とされて像ブレ補正機構を構成し、また、防振地板５の像面側には、シャッタ機構５ｄが取り付けられている。

レンズ保持部材２の外周側には、第１カム筒７が配置され、第１カム筒７の内周部には、カム溝が形成されている。レンズ保持部材２の内周側には、直進ガイド筒８が配置され、直進ガイド筒８は、第１カム筒７とバヨネット結合されている。

また、第１カム筒７の外周側には、第２カム筒９が配置されている。第２カム筒９の内周部には、第１カム筒７のフォロア部が追従するカム溝が形成されている。第２カム筒９の外周側には、作動筒１０が配置され、作動筒１０は、カバー部材１１により外周側が保持されている。

そして、作動筒１０がズーム駆動部３３によって回転駆動されると、その回転が第１カム筒７に伝達され、第１カム筒７は、第２カム筒９の内周部のカム溝に追従して、回転しながら光軸方向へ移動する。

直進ガイド筒８は、第１カム筒７とバヨネット結合されているため、第１カム筒７と一体に光軸方向へ移動するが、第２カム筒９の内周部に設けられた直進溝によって回転が規制される。

レンズ保持部材２、虹彩絞り６、及び防振地板５は、第１カム筒７の内周部に形成されるカム溝に追従することで、それぞれ個別に光軸方向へ移動し、また、直進ガイド筒８によってそれぞれ回転が規制される。

防振地板５と撮像素子１５との間には、フォーカスレンズ１２を保持するフォーカスレンズ保持部材１３が配置されている。フォーカスレンズ保持部材１３は、フォーカス駆動部３４によって光軸方向へ移動することで合焦動作を行う。撮像素子１５は、撮像素子保持部材１４により保持されている。

図５は像ブレ補正機構の斜視図、図６は虹彩絞り６の斜視図である。図５に示すように、防振地板５の外周側には、補正レンズ３を保持する補正レンズ保持部材４を光軸と直交する方向に移動させる補正レンズ駆動部５ｃが設けられている。

また、防振地板５の補正レンズ３の外周側には、シャッタ機構５ｄを駆動するシャッタ駆動部５ａ、及びＮＤフィルタ５ｅを駆動するＮＤ駆動部５ｂが設けられている。ここで、像ブレ補正機構、シャッタ機構５ｄ、ＮＤフィルタ５ｅ、及び虹彩絞り６は、本発明の複数の被駆動部材の一例に相当し、ズーム動作に応じて光軸方向に移動する。

そして、補正レンズ駆動部５ｃ、シャッタ駆動部５ａ、及びＮＤ駆動部５ｂには、フレキシブル基板１６ａが接続され、このフレキシブル基板１６ａを介して外部のカメラ本体の電源部から電力が供給される。

また、図６に示すように、虹彩絞り６には、虹彩絞り６を駆動するステッピングモータ等の絞り駆動部６ａが設けられている。絞り駆動部６ａには、フレキシブル基板１６ｂが接続され、このフレキシブル基板１６ｂを介して外部のカメラ本体の電源部から電力が供給される。

ところで、レンズ鏡筒２４の撮影倍率を高倍率にするための一つの手段として、補正レンズ３の繰り出し量をできるだけ大きくすることが挙げられる。この場合、フレキシブル基板１６ａ，１６ｂの長さを長くする必要がある。なお、本実施例の場合は補正レンズ３の繰り出し量を大きくすることで高倍率化をしているが、通常の固定レンズでも繰出し量を長くして高倍率にできる。

ここで、本実施形態では、図３及び図４に示すように、撮像素子保持部材１４に、レンズ鏡筒２４の沈胴状態で、防振地板５に設けた押圧部材５ｆとの間にフレキシブル基板１６ａ，１６ｂの弛んだ部分を折り畳んだ状態で挟み込む基板保持部１４ａが設けられる。

基板保持部１４ａは、補正レンズ３及びフォーカスレンズ１２の外周側で、被写体から離れる方向に傾斜して設けられている。これにより、フレキシブル基板１６ａ，１６ｂの折り畳まれた部分の幅Ｌ１の２倍分の長さを基板保持部１４ａと押圧部材５ｆとの間に収納することができる。ここで、押圧部材５ｆは、本発明の第１の押圧部材の一例に相当する。

以上のように、本実施形態では、レンズ鏡筒２４の繰り出し量が大きくても、大型化やコスト高を招くことなく、又、レンズ表面に汚れや傷等をつけることなく、沈胴時にフレキシブル基板１６ａ，１６ｂをコンパクトにレンズ鏡筒２４内に収納することができる。

（第２の実施形態）
次に、図７を参照して、本発明のレンズ鏡筒を備える撮像装置の第２の実施形態であるデジタルカメラについて説明する。なお、上記第１の実施形態に対して重複する部分については、図に同一符号を付してその説明を省略する。

図７は、沈胴位置でのレンズ鏡筒２４の断面図である。図７に示すように、本実施形態では、防振地板５の押圧部材５ｆの外周側に配置された直進ガイド筒８に、押圧部材８ａを設けている。ここで、押圧部材８ａは、本発明の第２の押圧部材の一例に相当する。

そして、レンズ鏡筒２４の沈胴状態で、押圧部材５ｆ，８ａと撮像素子保持部材１４の基板保持部１４ａとの間にフレキシブル基板１６ａ，１６ｂの弛んだ部分を折り畳んだ状態で挟み込むようにしている。

これにより、フレキシブル基板１６ａ，１６ｂの折り畳まれた部分の幅Ｌ２が上記第１の実施形態の幅Ｌ１より長くなり、幅Ｌ２の２倍分の長さを基板保持部１４ａと押圧部材５ｆ，８ａとの間にコンパクトに収納することができる。その他の構成、及び作用効果は、上記第１の実施形態と同様である。

なお、本発明の構成は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

５防振地板
５ａシャッタ駆動部
５ｂＮＤ駆動部
５ｃ補正レンズ駆動部
５ｆ，８ａ押圧部材
６ａ絞り駆動部
１４撮像素子保持部材
１４ａ基板保持部
１６ａ，１６ｂフレキシブル基板
２４レンズ鏡筒

Claims

沈胴位置と撮影位置との間をレンズ群が光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム式のレンズ鏡筒であって、
撮像素子と、
前記撮像素子を保持する撮像素子保持部材と、
ズーム動作に応じて光軸方向に移動する複数の被駆動部材と、
前記被駆動部材を駆動する駆動部と、
前記駆動部と外部の電源部とを接続し、前記電源部から前記駆動部に電力を供給するフレキシブル基板と、
前記被駆動部材とともにズーム動作に応じて光軸方向に移動する第１の押圧部材と、を備え、
前記撮像素子保持部材には、沈胴時に、前記第１の押圧部材との間に前記フレキシブル基板の弛んだ部分を折り畳んだ状態で挟み込む基板保持部が前記レンズ群の外周側に位置して設けられることを特徴とするレンズ鏡筒。
前記基板保持部は、被写体から離れる方向に傾斜して設けられることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記被駆動部材として、像ブレ補正機構を備え、
前記像ブレ補正機構は、防振地板と、像ブレを補正する補正レンズを保持して、前記防振地板に対して光軸と直交する方向に移動可能に設けられる補正レンズ保持部材と、を有し、
前記第１の押圧部材は、前記防振地板に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
前記第１の押圧部材の外周側に配置される直進ガイド筒に第２の押圧部材が設けられ、
沈胴時に、前記第１の押圧部材及び前記第２の押圧部材と前記基板保持部との間に前記フレキシブル基板の弛んだ部分が折り畳んだ状態で挟み込まれることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
沈胴位置と撮影位置との間をレンズ群が光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム式のレンズ鏡筒を備える撮像装置であって、
前記レンズ鏡筒として、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする撮像装置。