JP2015007688A - 交換レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】
簡単な機構で組み立て時の作業が容易で、外部からの意図しない電気により、制御に誤作動が発生することや、電子部品が破壊されることをより確実に防止できる交換レンズを提供する。
【解決手段】
固定筒と後部筒と実装基板を有し、固定筒と後部筒及び導通軸は導電性を有する材料からなり、固定筒と後部筒とは導通軸で連結され、交換レンズに意図しない電気が与えられた場合でも、意図しない電気は実装基板を通過せず、実装基板の周囲を取り囲む後部筒に誘導されることを特徴とする交換レンズを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、交換レンズに関し、特にカメラ本体に脱着可能で制御やセンサのための電子部品を搭載した交換レンズに関する。

最近のレンズ交換式のカメラシステムでは、交換レンズ側に、光量を制御するための絞り機構、フォーカスレンズを駆動するためのフォーカス機構、手ぶれ補正時に補正レンズを駆動するための手ぶれ補正機構等により、様々な電装化が施されている。
これらの電装化された機構は、同じく交換レンズに内蔵されるメイン基板やフレキシブル基板（電装基板）に実装された演算装置やセンサ等により制御されている。
この他にも、交換レンズ単体で担う機能が増えるに従って多くの電子部品が交換レンズに搭載されてきた。

このように、交換レンズに様々な機能が加わる一方で、使用者にとってみれば交換レンズが大型化することは許容できず、むしろ交換レンズの小型・軽量化が求められている。

電装化し、さらに小型・軽量化した交換レンズ内では、機構部品や電子部品が高密度に構成されているため、交換レンズの内部要因若しくは外部要因により電気的な影響を受ける場合には、電子制御に対する誤作動や電子部品の破壊が発生してしまうおそれがある。
また、小型化された交換レンズでは、電気的な悪影響に対して対策をするための十分なスペースを確保することがより困難である。

最近の交換レンズに用いられる材料による要因からも、交換レンズが電気的な悪影響を受けるおそれは大きい。

交換レンズは、多数の部材から構成されているが、それぞれの部材は、交換レンズの機種ごとに、役割や形状により最適な材料が選択されている。
交換レンズを構成する部材の材料は、電子部品を除いて、大きく金属と合成樹脂とに分けられ、さらに、金属と合成樹脂についてもそれぞれ多くの種類に分類される。

例えば、交換レンズのレンズ群を精度よく支持・移動するための固定筒や交換レンズをカメラ本体に歪みなく強固に支持するためのマウントは一般的に金属製である。金属は、精度・強度の確保や導電性等に有利である。
これに対して、外観部材やこれを支持する保持筒は一般的に合成樹脂製である。合成樹脂は、軽量化や加工コスト、表面処理等に有利である。

したがって、小型・軽量化の進む交換レンズでは、金属の他にますます多くの合成樹脂が部材の材料に採用されてきている。

交換レンズは、制御の自動化が進んでいる一方で、従来どおり使用者が手動で操作する場合も多い。使用者が手動で交換レンズを操作する場合としては、交換レンズの脱着操作や、ズーミング操作、手動フォーカシング操作、又は交換レンズの機能を切り替える各種スイッチの切り替え操作等が想定される。

これらの場合、当然、交換レンズの外部から使用者が触れることになり、使用者が帯電しているときには、高い電圧の静電気が交換レンズに向かって放電されるおそれがある。そして、交換レンズは電子部品を多用するようになったので、外部から与えられた意図しない電気は、交換レンズ内を通過することで、制御に対してノイズによる悪影響を与えたり、電子部品を破壊させたりしてしまうおそれがある。

また、交換レンズでは、ズーミング操作やフォーカシング操作により、交換レンズの環状部材が固定部材を基礎として何度も回転されるが、この回転により環状部材と基礎となる固定部材とが摺動して、環状部材と固定部材との間に摩擦帯電が生じる場合がある。
また、交換レンズが使用者や使用者の衣服等と接触することにより摩擦帯電が生じる場合もある。
このように交換レンズ内に帯電する静電気によっても上述したような制御や電子部品への悪影響が生じるおそれがある。

従来、電子機器への機器内外の意図しない電気による悪影響を未然に防止するため、ＥＭＣ試験等が採用されてきた。ＥＭＣ試験は、主にＥＭＩ試験とＥＭＳ試験とに分類され、ＥＭＩ試験は装置内で発生した電磁的なノイズによる外部への影響を計測し、ＥＭＳ試験は装置外で発生した電磁的なノイズに対する耐性を計測する。ＥＭＣ試験等により、予め電磁的な悪影響が電子機器へ生じることが判明されれば、メカ機構を改善したり、静電気対策用部品を追加したりして、電子機器への電磁的な悪影響を未然に防止する対策が施される。

電子機器への電磁的な悪影響を防止する一般的な対策としては、電子機器内部を通過する意図しない電気が、導電性の部材（電子機器を構成する部材そのものや導線等）を通るように機構設計をし、意図しない電気を電子機器の基準電位へ誘導して接地させること等があげられる。

特許文献１に記載された交換レンズでは、意図しない電気を基準電位に誘導して接地する対策として、接点ブロックにインサート成形された接点端子の基準電位端子と実装基板上のランドとをリード線により連結し、レンズ鏡筒内で発生した静電気がリード線を用いて実装基板上のパターン配線を通さずに基準電位に接地することで、実装基板上の電気部品が誤作動を起こすことを防止している。

特開２００８-５１９２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された交換レンズでは、リード線の配線を接地の手段としているため、取り付けには密集した交換レンズ内においてハンダ付け作業を要したり、ハンダ付け作業のために余裕をもたせた長さのリード線を取り回すためのスペースやその作業が伴ったりするので、組み立て時の作業効率性が良くない。

また、特許文献１に記載された交換レンズでは、実装基板上を意図しない電気が通ることには変わりないので、実装基板上の電子部品の近傍を高電圧の電気が通過すると、これにより発生した電磁波のノイズの悪影響により制御に誤作動が発生するおそれがある。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、簡単な機構で組み立て時の作業が容易で、外部からの意図しない電気により、制御に誤作動が発生することや、電子部品が破壊されることをより確実に防止できる交換レンズを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明の交換レンズは、固定筒と後部筒と実装基板を有し、前記固定筒は光軸を中心に回転されず、前記後部筒は前記実装基板の周囲を取り囲むように配置され、導通軸は光軸方向において物体側の先端が実装基板よりも物体側になるように配置され、前記固定筒と前記後部筒とは前記導通軸で連結され、前記固定筒と前記後部筒及び前記導通軸は導電性を有する材料からなる、ことを特徴とする交換レンズとした。

本発明によれば、簡単な機構で組み立て時の作業が容易で、外部からの意図しない電気により、制御に誤作動が発生することや、電子部品が破壊されることをより確実に防止できる交換レンズを提供することができる。

実施例に係る交換レンズの断面図 実施例に係る導通軸の斜視図 後部筒と固定筒との連結部分の分解斜視図 後部筒と固定筒との連結部分の拡大図 図１の交換レンズのＡ−Ａ断面図 他の実施例に係る交換レンズの断面図

以下、図面を用いて本発明に係る実施例を詳細に説明する。

本実施例は、交換レンズに関する。図１に示すように、本実施例の交換レンズはカメラ本体に脱着可能である。カメラ本体のマウントを介して交換レンズはバヨネット機構等により装着される。カメラ本体のマウントは、交換レンズ装着時の強度確保や精度確保のため一般的に金属製である。カメラ本体のマウント部分には、カメラとの通信、カメラ本体から交換レンズへ電源供給、カメラ本体と交換レンズの基準電位を同じにするための各種端子が設置されている。

交換レンズを構成する部材の材料は、大きく分けて金属と合成樹脂（プラスチック）に分けられる。金属と合成樹脂それぞれについても種類が分けられる。当然、金属のほうが導電性は高い。

小型・軽量化のため、交換レンズの部材の材料として合成樹脂が多用されてくると、内部で発生し若しくは外部から与えられた意図しない電気による悪影響が生じるおそれが大きくなる。そのため、そのような交換レンズでは、例えば金属製の部材により意図しない電気を誘導し、電子部品や実装基板への電気的な悪影響を防止するような設計上の考慮が必要となってくる。

交換レンズでは、強度や精度を確保する必要のある部材以外は合成樹脂製にしようとすると、交換レンズを装着するマウントやカム筒等を支えるための回転しない固定筒以外はほとんど合成樹脂製となってしまう。この場合に、意図しない電気の交換レンズ内部を通過する経路に分断が発生しやすく、意図しない電気が電子部品や導体パターンが配線された実装基板を通過してしまうおそれがある。

図１は、本実施例の交換レンズ１００の光軸に平行な平面で切断した断面図である。なお、図１は、本発明の説明を簡単にするため、簡略化している。

本実施例の交換レンズ１００において、１０１はマウント、１０２は後部筒、１０３は固定筒、１０４は実装基板、１０５は保持筒、１０６はズームリング、１０７はマニュアルフォーカスリング、Ｌ１からＬ５は各レンズ群である。

本実施例において、マウント１０１、後部筒１０２、固定筒１０３は、いずれも金属製である。
固定筒１０３は交換レンズの基礎となるもので、金属製であり、回転するカム筒などを支え、固定筒１０３自体は交換レンズの操作によっては回転しない。
マウント１０１と後部筒１０２は、互いにビスで連結固定されており、両部材とも導電性を有するため、外部から意図しない電気が与えられた場合にも優先的に電気を誘導する性質がある。

実装基板１０４は、交換レンズ１００の制御やカメラ本体との通信等を行う。実装基板１０４は図１に示すように、周囲をマウント１０１と後部筒１０２に囲まれている。
実装基板１０４は、後述するように略円環型の形状の円周の一部を完全に切り欠いたＣ型形状をしている。

本実施例において、保持筒１０５、ズームリング１０６、マニュアルフォーカスリング１０７は、合成樹脂製である。
これらの合成樹脂製の部材は交換レンズの外観部材となるものであり、特にズームリング１０６やマニュアルフォーカスリング１０７は使用者が手動で操作する外観部材である。

保持筒１０５は、ズームリング１０６やマニュアルフォーカスリング１０７等の様々な外観部材を保持しているだけでなく、交換レンズ内部では実装基板１０４を固定する土台となっている。すなわち、図１に示すように、 実装基板１０４は保持筒１０５に固定されている。

したがって、保持筒１０５や保持筒１０５が保持する外観部材に外部から意図しない電気が与えられた場合に、意図しない電気が保持筒１０５を土台に固定され導電性を有するパターン導体や電子部品が備えられた実装基板１０４を通過することで、制御の誤作動や電子部品の破壊が生ずるおそれがある。

本発明では、このような課題を解決するために、意図しない電気が実装基板を通過する経路をとることを防止するため、交換レンズに導電性を有する部材をあらたに追加する対策を施した。
あらたに追加した導電性を有する部材により、金属製の固定筒やマウント等の各部材を連結することで、交換レンズにおいて意図しない電気を誘導する経路をつくり、実装基板を意図しない電気が通過して交換レンズの制御の誤作動や電子部品の破壊が生ずることを防止した。

図１の１０８は、本実施例において、後部筒１０２と固定筒１０３を連結する導電性を有する部材（本発明において導通軸と呼ぶ。）である。導通軸１０８は、鋼等の金属材料の一体物として構成され、導電性を有している。

本実施例の導通軸１０８の形状は柱状形状である。導通軸１０８は後部筒１０２と固定筒１０３を連結している。導通軸１０８が連結する後部筒１０２と固定筒１０３との連結部分のそれぞれの径が同等であれば、導通軸１０８は光軸に平行で真っ直ぐな柱状形状で構わないが、後部筒１０２と固定筒１０３との連結部分のそれぞれの径が大きく異なるのであれば、導通軸１０８は例えばクランク形状であっても構わない。

本実施例の導通軸１０８は、さらに詳しくは、図２に示すように、固定筒１０３側の連結部分が雄ねじ１０８ａになっており、後部筒１０２側の連結部分が雌ねじ１０８ｂになっている。

導通軸１０８は、雄ねじ１０８ａで金属製の固定筒１０３に連結している。また、導通軸１０８は、後述する固定方法で、雌ねじ１０８ｂで金属製の後部筒１０２に連結している。

本実施例では、金属製の導通軸１０８により、金属製の後部筒１０２と固定筒１０３が連結されることで、交換レンズ１００の外観部材に与えられた意図しない電気は、後部筒１０２とマウント１０１に囲まれた実装基板１０４を通過せず、後部筒１０２とさらに後部筒１０２に連結されたマウント１０１に誘導される。

導通軸１０８は、変形すること少ない金属材料で形成されており、固定筒１０３側では固定筒１０３に切られたネジ穴に直に導通軸１０８の雄ねじ１０８ａで連結されている。
そのため、導通軸１０８をさらに後部筒１０２と連結するには、後部筒１０２側で連結位置の微調整を行う必要がある。導通軸１０８は変形することの少ない金属材料で形成されているため、交換レンズの個体ごとにおける固定筒１０３と後部筒１０２の相対的な位置ずれを補完する必要がある。本実施例における、導通軸１０８による固定筒１０３と後部筒１０２との連結方法について、次に図３を用いて説明する。

図３は導通軸１０８による固定筒１０３と後部筒１０２との連結方法について説明するための図であって、これらの部材以外は省略している。図３（ａ）はこれらの部材の全体を示す図であり、図３（ｂ）は特に連結部分を拡大した図である。

図３において、まず、固定筒１０３の像面側にあたる後端部に形成されたネジ穴１０３ａに、導通軸１０８の雄ねじ１０８ａを連結させる。
さらに、導通軸１０８を後部筒１０２へ連結するには、固定筒１０２に連結したように直に連結することはできない。固定筒１０３に導通軸１０８がすでに固定されているため、後部筒１０２への連結を交換レンズ１００の個体ごとに微調整する構造が必要になる。そこで、本実施例では、導通軸１０８の後部筒１０２への連結に、次に説明するような構造を用いた。

図４は、図３の導通軸１０８の後部筒１０２への連結部分を、図３（ａ）のア方向から見た図である。本実施例において、後部筒１０２には、固定筒１０３に連結された導通軸１０８が後部筒１０２を突き抜けるための切欠き部１０２ａを形成し、切欠き部１０２ａから後部筒１０２を突き抜けた導通軸１０８の雌ねじ１０８ｂの端部は、図４に示すように後部筒１０２における導通軸１０８の取付け面１０２ｂとほぼ同じ平面上になるようにした。

図３及び図４において、１０９は連結板である。連結板１０９も導通軸１０８と同様に金属製であり、導電性を有している。連結板１０９には、２つの穴１０９ａ及び１０９ｂが形成されている。片方の穴１０９ａは導通軸１０８の雌ねじ１０８ｂにビスで固定され、もう一方の穴１０９ｂは後部筒１０２の切欠き部１０２ａの近傍に形成されたネジ穴１０２ｃにビスで固定される。後部筒１０２のネジ穴１０２ｃに固定される連結板１０９の穴１０９ｂは、ビスのネジ部に対してバカ穴となっており、これにより交換レンズ１００の個体ごとにおける後部筒１０２に対する導通軸１０８の固定位置の差が解消される。

以上のように導通軸１０８、連結板１０９及び後部筒１０２が全て連結されることで、図４に示すように、導通軸１０８と後部筒１０２とは、連結板１０９を介して導電性を維持したまま連結されることとなる。

図５は、図１の交換レンズ１００におけるＡ−Ａ断面図である。前述のとおり、本実施例における交換レンズ１００の実装基板１０４は略円環形状の円周の一部を完全に切り欠いたＣ型形状をしている。交換レンズ１００はレンズ光学系の光軸を中心とした筒状形状をしているので、電装基板１０４も光軸に垂直な平面上で略円環形状をしていることが多い。

本発明における導通軸１０８は、交換レンズ１００に与えられた意図しない電気を、電装基板１０４を通過させずに、固定筒１０３から後部筒１０２へ誘導するために追加された導電性を有する部材であるので、導通軸１０８の配置を、例えば電装基板１０４を貫通するような配置にはできない。本発明の課題を解決するためには、図５に示す本実施例のように、Ｃ型形状の電装基板１０４の完全に切り欠いた部分に導通軸１０８が配置されていることが好ましい。

以上のとおり、本発明によれば、意図しない電気が交換レンズに与えられたとしても、電装基板を通過しないため、交換レンズの制御の誤作動や電子部品の破壊を防止することができる。

また、本発明によれば、従来のリード線等による配線をすることなく、導電性を有する部材同士を連結する部材として、交換レンズを構成する導通軸を用いたことにより、意図しない電気を誘導するための経路の抵抗が小さくなり、スムーズに意図しない電気を誘導しやすくなる。

物体の抵抗は、下記の数式により求められ、長さに比例し、断面積に反比例する。
Ｒ＝ρ・（ｌ／Ａ）
ただし、
Ｒ：抵抗（Ω）
ρ：抵抗率（Ω・ｍ）
ｌ：長さ（ｍ）
Ａ：断面積（ｍ２）

本発明においては、柱状形状の導通軸を用いることにより、従来のリード線と比較してたるみ（配線のためのアソビ量）等がないため、導電性を有する交換レンズの金属製の部材同士を最短距離で接続することが可能である。
また、本発明に係る導通軸は、リード線のような導線ではなく交換レンズを構成する一つの部材であるため、交換レンズ内で設置するスペースや重量増が許容されれば、リード線と比較して非常に大きい断面積を確保することができる。
結果として、導通軸は従来のリード線と比較して抵抗が小さく有利である。

また、本発明によれば、導電性を有する部材同士を連結する部材として交換レンズを構成する部材である導通軸を用いたことにより、交換レンズの組み立て時において、従来のリード線を狭い空間で配線する煩わしいハンダ付け等の作業が不要となり、組み立て時の作業効率性がよい。

また、本発明によれば、例えば固定筒と後部筒とが交換レンズを構成する部材である導通軸でしっかり連結されるため、導通軸は連結された部材同士の回転規制とすることができる。さらに、例えば保持筒等の部材が光軸と平行な方向において固定筒と後部筒との間に位置し、導通軸がこれらの部材を貫通していれば、導通軸はこれらの部材の回転規制とすることもできる。

（他の実施例）
次に図６を用いて本発明に係る他の実施例ついて説明する。

図６は他の実施例に係る交換レンズの断面図を示している。
図６の他の実施例において、図１の実施例における同じ記号で示す各部材は、図１の実施例と同じ部材であることを示す。

他の実施例では、後部筒１０２が金属製でない場合、すなわち、後部筒１０２が導電性を有しない場合においても、導通軸１０８の側面が直接金属製のマウント１０１の窪み部１０１ａに円周方向で接することにより、上述した実施例と同じ効果を奏することを特徴としている。図６において、導通軸１０８は、背部でマウント１０１の窪み部１０１ａに接している。
後部筒に導電性を有しない材料を用いることができる以外は、既に説明した実施例と効果は同じである。

本実施例では、導通軸を断面積が一様な柱状形状として説明したが、交換レンズの内部構造がより複雑であれば、導通軸の形状は真っ直ぐな柱状形状に限られない。本発明に係る導通軸は、交換レンズ内で導電性の部材同士を連結することができれば、クランク形状でも構わないし、断面積が一様でなくてもかまわない。

また、本実施例で示した交換レンズについては一実施例であって、その他の交換レンズに本発明を実施することは可能である。

以上に示したように、本発明によれば、簡単な構造で、意図しない電気による制御の誤作動や電子部品の破壊を防止することができる交換レンズを提供することができる。

１０１ マウント
１０２ 後部筒
１０３ 固定筒
１０４ 実装基板
１０５ 保持筒
１０６ ズームリング
１０７ マニュアルフォーカスリング

１０８ 導通軸
１０９ 連結板

Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
Ｌ５ 第５レンズ群

Claims (3)

1. 固定筒と後部筒と実装基板を有し、
   前記固定筒は光軸を中心に回転されず、前記後部筒は前記実装基板の周囲を取り囲むように配置され、導通軸は光軸方向において物体側の先端が実装基板よりも物体側になるように配置され、
   前記固定筒と前記後部筒とは前記導通軸で連結され、
   前記固定筒と前記後部筒及び前記導通軸は導電性を有する材料からなる、
   ことを特徴とする交換レンズ。
2. 固定筒と後部筒とマウントと実装基板を有し、
   前記固定筒は光軸を中心に回転されず、前記マウントは前記実装基板の周囲を取り囲むように配置された後部筒に固定され、導通軸は光軸方向において物体側の先端が実装基板よりも物体側になるように配置され、
   前記固定筒と前記マウントとは前記導通軸で連結され、
   前記固定筒と前記マウント及び前記導通軸は導電性を有する材料からなる、
   ことを特徴とする交換レンズ。
3. 前記実装基板は略円環形状の一部を完全に切り欠いたＣ型形状であり、前記導通軸はＣ型形状の前記実装基板の完全に切り欠いた箇所に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれかの交換レンズ。

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