JP2017138449A - レンズ鏡筒およびそれを用いた光学機器並びにレンズ鏡筒の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な保持環構成で回転検知素子、それを実装しているフレキシブルプリント基板を保持し、回転検知素子、フレキシブルプリント基板、およびそれらの半田部を破損し難くするレンズ鏡筒、光学機器並びにレンズ鏡筒の製造方法を提供する。【解決手段】レンズユニットと、操作環と、固定筒と、操作環が固定筒から抜けるのを防ぐ保持環と、操作環の回転を検知する回転検知素子、およびフレキシブルプリント基板(基板)を備えた回転検知手段と、を有し、操作環の回転でレンズユニットの少なくとも一部が操作されるレンズ鏡筒で、保持環は、固定筒との間で基板を光軸直交面内で径方向に固定する突起を有し、基板を固定する配置で、突起の形状は、基板を保持する第1の部位と、保持環の回転方向で第1の部位と異なる位置に位置し、第1の部位よりも基板から離間する第2の部位と、を備える形状である。【選択図】図10
Description
本発明は、マニュアル駆動用の操作リング(操作環)を有するレンズ鏡筒およびそれを用いた光学機器並びにレンズ鏡筒の製造方法に関する。
レンズ外周にマニュアル用の操作環を設け、操作環上のくし歯と二つのフォトインタラプタ等のセンサで回転検知し、検知した回転速度と回転角に応じてレンズ駆動部を駆動する操作方法が知られている(特許文献1)。しかし、特許文献1では、レンズ鏡筒において、操作環を支持する為に止め環を鏡筒本体にビスで固定する構造となっており、ビスの頭部が露出されて外観上の見栄えが良くなかった。
これに対し、第2の保持環を第1の保持環にバヨネット結合させて操作環の抜け出しを防止し、更に第1および第2の保持環の間に、相対的な回転変位を防止するストッパピンを介在させた操作環支持構造が知られている(特許文献2)。
しかし、上記従来例では、簡易な保持環構成で回転検知素子、それを実装しているフレキシブルプリント基板を保持すること、更には回転検知素子、フレキシブルプリント基板、およびそれらの半田部を破損し難くすることが考慮されていない。
本発明の目的は、簡易な保持環構成で回転検知素子、それを実装しているフレキシブルプリント基板を保持し、回転検知素子、フレキシブルプリント基板、およびそれらの半田部を破損し難くするレンズ鏡筒を提供することにある。また、このようなレンズ鏡筒を用いた光学機器並びにレンズ鏡筒の製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係るレンズ鏡筒は、レンズユニットと、操作環と、前記操作環を回転可能に保持する固定筒と、前記固定筒に対し回転可能に組付けられ、前記操作環が前記固定筒から抜けるのを防ぐ保持環と、前記操作環の回転を検知する回転検知素子、および前記回転検知素子を実装するフレキシブルプリント基板を備えた回転検知手段と、を有し、前記操作環の回転で前記レンズユニットの少なくとも一部が操作されるレンズ鏡筒であって、前記保持環は、前記固定筒との間で前記フレキシブルプリント基板を光軸直交面内で径方向に固定する為の突起を有し、前記フレキシブルプリント基板を固定する配置において、前記突起の形状は、前記フレキシブルプリント基板を保持する第1の部位と、前記保持環の回転方向で前記第1の部位と異なる位置に位置し、前記第1の部位よりも前記フレキシブルプリント基板から離間する第2の部位と、を備える形状であることを特徴とする。
また、本発明に係る光学機器は上記レンズ鏡筒を有することを特徴とする。
また、本発明に係るレンズ鏡筒の製造方法は、レンズユニットと、操作環と、前記操作環を回転可能に保持する固定筒と、前記固定筒に対し回転可能に組付けられ、前記操作環が前記固定筒から抜けるのを防ぐ保持環と、前記操作環の回転を検知する回転検知素子、および前記回転検知素子を実装するフレキシブルプリント基板を備えた回転検知手段と、を有し、前記保持環は、前記固定筒との間で前記フレキシブルプリント基板を光軸直交面内で径方向に固定する為の突起を有し、前記フレキシブルプリント基板を固定する配置において、前記突起の形状は、前記フレキシブルプリント基板を保持する第1の部位と、前記保持環の回転方向で前記第1の部位と異なる位置に位置し、前記第1の部位よりも前記フレキシブルプリント基板から離間する第2の部位と、を備える形状であり、前記操作環の回転で前記レンズユニットの少なくとも一部が操作されるレンズ鏡筒の製造方法であって、前記突起が前記フレキシブルプリント基板に触れないように前記保持環を前記固定筒に挿入する第1のステップと、前記突起における前記第1の部位が前記フレキシブルプリント基板を固定するように前記保持環を前記固定筒に対し周方向に回転させる第2のステップと、を有することを特徴とする。
本発明によれば、簡易な保持環構成で回転検知素子、それを実装しているフレキシブルプリント基板を保持し、回転検知素子、フレキシブルプリント基板、およびそれらの半田部を破損し難くできる。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
(レンズ鏡筒およびそれを用いた光学機器)
図1は、本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の断面図である。また、図2は図1に示すレンズ鏡筒の分解斜視図である。ここで、本実施形態に係るレンズ鏡筒100は、レンズ鏡筒に装着可能なカメラ本体200(撮像素子300を備える)に装着されて、光学機器として例えば撮像装置(デジタルカメラ、ビデオカメラ等)を構成することができる。以下、図1、図2を用いてレンズ鏡筒の構成について説明するが、本レンズ鏡筒は、光学系をなす光学ユニット(レンズユニット)と、レンズユニットの少なくと一部を操作する為の外装ユニットという二つのユニットに分けられる。なお、後述する絞りユニット30は光学ユニットに含まれる。
図1は、本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の断面図である。また、図2は図1に示すレンズ鏡筒の分解斜視図である。ここで、本実施形態に係るレンズ鏡筒100は、レンズ鏡筒に装着可能なカメラ本体200(撮像素子300を備える)に装着されて、光学機器として例えば撮像装置(デジタルカメラ、ビデオカメラ等)を構成することができる。以下、図1、図2を用いてレンズ鏡筒の構成について説明するが、本レンズ鏡筒は、光学系をなす光学ユニット(レンズユニット)と、レンズユニットの少なくと一部を操作する為の外装ユニットという二つのユニットに分けられる。なお、後述する絞りユニット30は光学ユニットに含まれる。
(光学ユニット)
図1において、L1は1群レンズであり、第1のレンズL1A、第2のレンズL1B、第3のレンズL1C、第4のレンズL1Dにより構成されている。1a〜1dは、それぞれレンズL1A〜L1Dを保持するレンズ保持枠である。1群レンズL1の中で、第3のレンズL1cは手ブレを補正する為の手ブレ補正レンズであり、レンズ保持枠1cがレンズ保持枠1dに対して不図示の3つのボールに支持されており、光軸直交方向に移動可能となっている。
図1において、L1は1群レンズであり、第1のレンズL1A、第2のレンズL1B、第3のレンズL1C、第4のレンズL1Dにより構成されている。1a〜1dは、それぞれレンズL1A〜L1Dを保持するレンズ保持枠である。1群レンズL1の中で、第3のレンズL1cは手ブレを補正する為の手ブレ補正レンズであり、レンズ保持枠1cがレンズ保持枠1dに対して不図示の3つのボールに支持されており、光軸直交方向に移動可能となっている。
また、第3のレンズL1Cの位置及び駆動は、不図示の位置検出センサ及びアクチュエータがシフト用のフレキシブルプリント基板(不図示)を介して給電及びセンサ出力の伝達を行うことで、フィードバック制御により駆動される(いわゆる手ブレ補正機構)。なお、手ブレ補正機構の制御に拘らず、レンズ内の各センシングや駆動については、全て制御基板66(図1、図2)により制御される。図1、図2で、制御基板66は、カメラコネクタ部68を介してカメラ側と通信可能となっており、カメラからの指令を制御基板66で受け取りレンズ内の各駆動部が制御される。
レンズ保持枠1bは、レンズ保持枠1dの支持部1d−aに接着固定される。そして、レンズ保持枠1aとレンズ保持枠1dは、1群レンズL1、2群レンズL2、3群レンズL3を保持するメイン鏡筒40に1群固定ビス101によってビス止め固定される。これにより、第1〜第4のレンズL1A〜L1Dは1群レンズL1として形成される。
L2は2群レンズであり、L2Aレンズを保持した2aレンズ保持枠が、L2Bレンズを保持した2Bレンズ保持枠に接着固定されており、これらL2A・L2Bレンズにより形成されている。なお、2群レンズL2は、レンズ保持枠L2Bに設けられた不図示のコロにより、メイン鏡筒40に保持されている。
L3は3群レンズであり、光軸方向に移動することでピント位置を調整する所謂フォーカスレンズである。3群レンズL3は3レンズ保持枠3に保持されており、3レンズ保持枠3が2本のガイドバー43(図2)により光軸方向移動可能に保持されている。2本のガイドバー43は、メイン鏡筒40(図2)とバーホルダー42により挟持されており、バーホルダー42(図2)はビスによりメイン鏡筒40に固定されている。
3レンズ保持枠3にはラック45(図2)が保持されており、メイン鏡筒40にフォーカスモータ固定ビスにより固定されるフォーカスモータ47(図2)に設けられた送りねじ部とラック45に設けられた歯部と噛み合っている。フォーカスモータ47は所謂ステッピングモータであり、フォーカスフレキ49(図2)を介して給電されることで送りねじを回転させ、ラック45との噛み合いにより回転力を直進方向の推力に変換することで3レンズ保持枠3を光軸方向に移動させる。
(絞りユニット)
図1に示す30は絞りユニットであり、この絞りユニット30については図3の絞りユニット分解斜視図も交えて説明する。絞りユニット30は、撮影時のFnoを変化させる所謂主絞り部と、レンズの光軸方向の位置に応じて有害光をカットする役割をもつ副絞り部と、によって形成されている。なお、絞りユニット30は、メイン鏡筒40(図2)に対して絞り固定ビス102(図2)により固定される。
図1に示す30は絞りユニットであり、この絞りユニット30については図3の絞りユニット分解斜視図も交えて説明する。絞りユニット30は、撮影時のFnoを変化させる所謂主絞り部と、レンズの光軸方向の位置に応じて有害光をカットする役割をもつ副絞り部と、によって形成されている。なお、絞りユニット30は、メイン鏡筒40(図2)に対して絞り固定ビス102(図2)により固定される。
図3で、羽根回転部材としての副絞り羽根駆動部材31に設けられた副絞り羽根駆動カム31aに、副絞り羽根32のボス部が係合される。本実施形態では、副絞り羽根32は7枚の羽根から形成される。33は絞りベースであり、33aは副絞り羽根32のボスと嵌合して副絞り羽根32を定位置回転可能に保持する副絞り羽根保持穴である。副絞り羽根32は、絞りベース33と副絞り羽根駆動部材31とで形成される空間に配置され、副絞り駆動部材31は絞りベース33に対して光軸中心回りに回転可能に保持される。
31bは、副絞り羽根駆動部材31を駆動する為の光軸直交方向に突出したアーム部としての副絞りアームである。副絞りアーム31bの駆動方法については後に説明するが、このアーム31bに力を加えることで副絞り駆動部材31を回転させる。そして、副絞り羽根駆動カム31aと副絞り羽根保持穴33aとの位置関係により、副絞り羽根32をレンズの光束内に進退させることで有害光のカットを行う。
34は主絞り羽根であり、7枚の羽根から形成されている。35は主絞り羽根駆動部材であり、絞りベース33とカバー部材36により略光軸周りに回転可能に保持されている。主絞り羽根34のボス部は、絞りベース33に設けられた主絞り羽根駆動カム33bと、主絞り羽根駆動部材35に設けられた主絞り羽根保持穴35aに係合している。
主絞り羽根駆動部材35は、モータ37に設けられたピニオンギヤ部37aとギヤ部36bとに係合し、絞りFPC38を介して給電されることで回転駆動される。この回転駆動により、主絞り羽根34が光路内に侵入し、光を遮ることで光量が調整される。以上、絞りユニット30の構成について説明した。
図4は、絞りユニット30をメイン鏡筒40にビス止めしたユニットの正面図及び側面図である。図4(a)は副絞り羽根32が開放状態の正面図、図4(b)は副絞り羽根32が絞られた状態の正面図、図4(c)は図4(a)の矢印側から見た側面図、図4(d)は図4(b)の矢印側から見た側面図である。
本実施形態では、副絞り羽根駆動部材31とメイン鏡筒40との間に、光軸周りの回転方向のいずれか一方に付勢する付勢手段としての副絞り開放バネ50を設けることで、副絞り羽根駆動部材31を常に開放側に付勢している。副絞り開放バネ50の一端は、副絞り羽根駆動部材31のバネ保持部31cに引っかけられており、もう一端はメイン鏡筒40のバネ保持部40bに引っかけられている。
副絞り羽根32を絞る際は、副絞りアーム31bに副絞り開放バネ50に打ち勝つだけの荷重を加えることで、副絞り羽根32を絞ることができる。なお、荷重を加えるのを止めると、副絞り開放バネ50により副絞り羽根32が開放状態になるのは言うまでもない。
なお、図2に戻って、21は本レンズ鏡筒の外観を形成するフィルター枠である。フィルター枠21は、これまで説明してきた1〜3群レンズL1〜L3等をメイン鏡筒40に組み込んだ後に、メイン鏡筒40に対してビス止め固定される。以上によりレンズ鏡筒が完成となる。
(外装ユニット)
次に、外装ユニットについて説明する。図1、図2において、61はマニュアルフォーカス操作環(操作環)であり、前側保持環(保持環)60と固定筒65との間で光軸周りに回転可能に挟持されている。操作環61が回転すると、操作環61に等間隔で設けられたくし歯部61aが、固定筒65に保持される二つの回転検知用フォトインタラプタ(フォトインタラプタ)62aの投光・遮光を切り替えることにより、操作環61の回転方向と回転速度が検出される。なお、フォトインタラプタ62は、マニュアルフォーカス用のフレキシブルプリント基板(MF−FPC)62bに半田実装されている。
次に、外装ユニットについて説明する。図1、図2において、61はマニュアルフォーカス操作環(操作環)であり、前側保持環(保持環)60と固定筒65との間で光軸周りに回転可能に挟持されている。操作環61が回転すると、操作環61に等間隔で設けられたくし歯部61aが、固定筒65に保持される二つの回転検知用フォトインタラプタ(フォトインタラプタ)62aの投光・遮光を切り替えることにより、操作環61の回転方向と回転速度が検出される。なお、フォトインタラプタ62は、マニュアルフォーカス用のフレキシブルプリント基板(MF−FPC)62bに半田実装されている。
回転検知素子としてのフォトインタラプタ62aと、フォトインタラプタ62aで回転検知した信号を伝達するためのMF−FPC62bは、回転検知手段として機能する。そして、このフォトイタラプタ62aの出力をMF−FPC62bを介して制御基板66に伝え、その情報を基にフォーカスモータ47に給電し駆動することで、マニュアルフォーカスを可能にしている。
また、図1、図2において、64はポジションリングであり、固定筒65に回転可能に保持されている。ポジションリング64は、図1に示すように、光学ユニットを光軸方向に移動させる為のカム溝部を設けたカム環64cと、外観を形成する第1の外装64a及び第2の外装64bから形成されている。ここで、カム環64cに第1の外装64a及び第2の外装64bが接着固定されている(図1)。
また、図1、図2において、66は制御基板であり、フォーカスモータ、手ブレ補正機構、絞りユニット等のレンズ鏡筒の制御を行う。制御基板66は、マウント4(図1)にカメラコネクタ部固定ビス105(図2)により固定されたカメラコネクタ部68を介して、カメラとの通信を行うことで各種制御が行われる。この制御基板66は、固定筒65に固定される。
また、図1、図2において、67は外装筒であり、製品の外観の一部となる。外装筒67は、固定筒65とマウント4との間に挟持され、マウント固定ビス106(図2)により固定される。以上が、外装ユニットの構成である。
(光学ユニット及び副絞りの駆動)
以下、先ず光学ユニットの駆動について説明する。本レンズ鏡筒は、携帯性を高める為の収納位置と、無限から至近まで合焦可能な通常撮影位置、マクロ撮影を可能にするマクロ撮影位置の3つの位置を有している。
以下、先ず光学ユニットの駆動について説明する。本レンズ鏡筒は、携帯性を高める為の収納位置と、無限から至近まで合焦可能な通常撮影位置、マクロ撮影を可能にするマクロ撮影位置の3つの位置を有している。
光学ユニットについては、メイン鏡筒40に設けられた3つのカムピン40aが、固定筒65に設けられた3つの直進案内溝65aと、カム筒64cに設けられた3つのメインカム溝64c−aとに係合されている。そして、ポジションリング64を回転することで、光学ユニットを光軸方向に移動させる。本実施形態においては、収納位置からポジションリング64を30°回転させた位置が通常撮影位置。さらに14°ポジションリング64を回転させた位置がマクロ撮影位置となる。なお、収納位置及び収納位置から通常撮影位置の間と、通常撮影位置とマクロ撮影位置の間は撮影不可領域としている。
図5は、光学ユニットの位置と副絞り口径及びカムとカム溝の関係を示した図である。図5(a)は収納位置であり、光学ユニットは携帯性を高める為、外装ユニット内に収まった状態となる。この際、副絞りは開放状態となっている。また、図5(b)は通常撮影位置であり、本構成においてはポジションリング64を30°回転することで収納状態から通常撮影状態になると光学ユニットが約19mm繰出す。この位置では、無限から至近まで合焦可能である。また、副絞りはこの位置でも開放状態となっている。
図5(d)はマクロ撮影位置であり、本構成においては通常撮影位置からポジションリング64を14°回転させると約0.6mmレンズが繰出され、マクロ撮影を可能としている。なお、マクロ撮影位置においては、レンズを繰出すことで入射する有害光を遮る為に副絞りが絞られた状態となっている。
ここで、光学ユニット及び副絞りの駆動に関し、図5を用い、カムピン40a、副絞りアーム31bと各カム溝の関係について説明する。カムピン40aは、図5(a)〜(d)の全ての領域でカム溝に係合しており、光学ユニットの光軸方向の位置を変化させている。このとき、もちろん副絞りアーム31bも光軸方向に移動する。
しかし、副絞りアーム31bは、図5(a)〜(c)までは副絞りカム溝64c−bに非接触の状態であり、光軸方向・回転方向共に無負荷状態となっている。そして、図5(c)の位置では、副絞りアーム31bとカム溝64c−bの光軸方向に沿った壁領域である副絞り駆動壁64c−dとが当接する。図5(b)から(c)までのポジションリング64が4°回転する間は、先に説明した通り副絞りアーム31bは、カム溝64c−bに非接触状態であり、光軸方向・回転方向共に無負荷状態となっている。
そして、図5(c)の位置では、副絞りアーム31bと副絞り駆動壁64−dの当接部は光軸方向に摺動可能に接触している。図5(c)から(d)にかけて、ポジションリング64は10°回転し、副絞りアーム31bを駆動壁64−dにより回転方向に回転させることで副絞りを絞る。
この際、光学ユニットがスラスト方向(光軸方向)で移動し副絞りアーム31bもスラスト方向に移動するが、副絞りアーム31bに加わるスラスト方向の力は副絞り駆動壁64c−dとの間に働く摩擦力のみとなる。よって、本レンズ構成のようにスラスト方向への光学ユニットの移動量が小さい場合でも、副絞りアーム31bに加わる力は副絞りアーム31bと副絞り駆動壁64c−dとの間に働く摩擦力のみであり,非常に小さい。
つまり,本実施形態では、副絞りアーム31bの変形による副絞り機構の回転不足や、機構の駆動を阻害する力が、小さく抑えられている為、安定した作動機構及び高い開口径精度を保つことが可能になる。このようにして、絞りを開閉する際の光軸方向への負荷が大幅に抑制される為、作動良好な開閉機構と精度良い開口部を形成可能である。
(マニュアルフォーカス操作機構の組立)
図6は、マニュアルフォーカス操作機構に関する部品のみを示した分解斜視図である。上述した通り、保持環60と固定筒65との間で、操作環61が光軸周りに回転可能に挟持されている。なお、回転検知素子としてのフォトインタラプタ62は、図7に示す通り、固定筒65に設けられたフォトインタラプ保持穴65eに嵌められることで、光軸方向と回転方向の位置決めがされ保持されている。
図6は、マニュアルフォーカス操作機構に関する部品のみを示した分解斜視図である。上述した通り、保持環60と固定筒65との間で、操作環61が光軸周りに回転可能に挟持されている。なお、回転検知素子としてのフォトインタラプタ62は、図7に示す通り、固定筒65に設けられたフォトインタラプ保持穴65eに嵌められることで、光軸方向と回転方向の位置決めがされ保持されている。
ここで、保持環60は固定筒65に対し回転可能に組付けられるものであり、保持環60と固定筒65の固定方法について説明する。保持環60には、固定筒65のバヨネット突起65b(図6、図7)が嵌る周溝60d(図8(a))が設けられている。そして、保持環60を回転させ周溝60dにバヨネット突起65bを嵌める(図8(d))ことで、光軸方向の抜け止めとしている(いわゆるバヨネット固定)。なお、周溝60dとバヨネット突起65bは、不図示の物も含めて6か所設けてある。
図8は、保持環60を固定筒65に固定する際の、保持環60の周溝60dと固定筒65のバヨネット突起65bの関係を示している。図8(a)は、保持環60を固定筒65に挿入した際のバヨネット部の断面図である。図8(b)は、図8(a)の周溝60dとバヨネット突起65b部をラジアル方向から見た図(図8(a)における回転中心位置から径方向に見た図)である。図8(c)は、図8(a)に対して保持環60を矢印の方向に6°回転させた位置でのバヨネット部の断面図である。図8(d)は、図8(c)の周溝60dとバヨネット突起65b部をラジアル方向から見た図である。
(光軸方向のガタ)
図8(b)、(d)で、60cは保持環60に設けられ、固定筒65との間で光軸方向のガタを無くすように付勢する光軸付勢突起(光軸方向に付勢する突起)である。保持環60を回転させることで、バヨネット突起65bが光軸付勢突起60cを乗り上げ、圧入状態にすることで周溝60dとバヨネット突起65bの間の光軸方向のガタを抑制し、保持環60のガタ付きを抑制する。保持環60のガタツキが抑制されれば、操作環61を挟持している保持環60と固定筒65の間隔が一定となり、操作環61の操作感が安定する。
図8(b)、(d)で、60cは保持環60に設けられ、固定筒65との間で光軸方向のガタを無くすように付勢する光軸付勢突起(光軸方向に付勢する突起)である。保持環60を回転させることで、バヨネット突起65bが光軸付勢突起60cを乗り上げ、圧入状態にすることで周溝60dとバヨネット突起65bの間の光軸方向のガタを抑制し、保持環60のガタ付きを抑制する。保持環60のガタツキが抑制されれば、操作環61を挟持している保持環60と固定筒65の間隔が一定となり、操作環61の操作感が安定する。
(回転方向のガタ)
図9は、保持環60の回転方向のガタ取り付勢部の断面図である。回転方向のガタ取り付勢部は、図6に示す保持環60に設けられた2箇所の足部60eと、固定筒65に設けられた2箇所の回転方向付勢突起65cを備え、これらにより保持環60の回転方向のガタ取りが行われる。図9(a)は、保持環60を固定筒65に挿入した際の足部60eと回転方向付勢突起65c部の位置関係を示す。図9(b)は、矢印方向に保持環60を6°回転させた時の図である。
図9は、保持環60の回転方向のガタ取り付勢部の断面図である。回転方向のガタ取り付勢部は、図6に示す保持環60に設けられた2箇所の足部60eと、固定筒65に設けられた2箇所の回転方向付勢突起65cを備え、これらにより保持環60の回転方向のガタ取りが行われる。図9(a)は、保持環60を固定筒65に挿入した際の足部60eと回転方向付勢突起65c部の位置関係を示す。図9(b)は、矢印方向に保持環60を6°回転させた時の図である。
図9(a)から図9(b)へ保持環60を固定筒65に対して回転させる際、足部60eに設けられた導入斜面部60fが回転方向付勢突起65cの導入斜面部60fに接触し、足部60eが変形して回転方向付勢突起65cを乗り越す。乗り越す際には、導入斜面部60fが塑性変形しない程度の足の長さと弾性力を有する設定となっている。導入斜面部60fが回転方向付勢突起65cを乗り越した後は、足部60eの回転方向付勢受け部60gと回転方向付勢突起65cの面65gが常に接触することで、保持環60の回転方向のガタ付きを抑制する。
操作環61は保持環60と固定筒65の間に挟持されている為、保持環60にガタツキがあると、操作環61を操作した際に保持環60との間に働く摩擦力で保持環60が動く場合がある。そうすると、操作環61が不安定になる可能性があるが、上述した回転方向の付勢部により安定した操作感が得られる。
(保持環60による回転検知手段62の固定)
図10は、保持環60を固定筒65に組み込む際の、保持環60と回転検知手段62(回転検知素子としてのフォトインタラプタ62a及びそれを実装するフレキシブルプリント基板(MF−FPC)62b)との関係を示した断面図である。図10(a)は、保持環60を固定筒65に挿入した位置を示す。図10(c)は、保持環60を矢印方向に6°回転させ、前述した周溝60dにバヨネット突起65bを嵌めて保持環60を固定筒65に固定した位置を示す。図10(b)は、図10(a)と図10(c)の途中の位置であり約3°回転させた位置を示す。
図10は、保持環60を固定筒65に組み込む際の、保持環60と回転検知手段62(回転検知素子としてのフォトインタラプタ62a及びそれを実装するフレキシブルプリント基板(MF−FPC)62b)との関係を示した断面図である。図10(a)は、保持環60を固定筒65に挿入した位置を示す。図10(c)は、保持環60を矢印方向に6°回転させ、前述した周溝60dにバヨネット突起65bを嵌めて保持環60を固定筒65に固定した位置を示す。図10(b)は、図10(a)と図10(c)の途中の位置であり約3°回転させた位置を示す。
図10(a)で、60aは、フォトインタラプタ62aを実装したMF−FPC62bを固定筒65に対して光軸直交面内でラジアル方向(径方向)に付勢する為の基板支持部となるFPC付勢突起(付勢突起、突起)を示す。本実施形態においては、保持環60を固定筒65に組み込む(図10(c))と、二つの付勢突起60aが二つのフォトインタラプタ62a(周方向に6°の角度)と同位相になるように、周方向に6°の角度で設けられている。
ここで、図10(a)に示すように、付勢突起60aは、保持環60を固定筒65に挿入する位相においては、MF−FPC62bと接触しない位相関係となっている。この位相関係により、保持環60を固定筒65に挿入した際に、フォトインタラプタ62a、またフォトインタラプタ62aとMF−FPC62bを実装している半田部が破損することがない。これは、付勢突起60aがMF−FPC62bに引っかかり、フォトインタラプタ62a、およびフォトインタラプタ62aとMF−FPC62bを実装している半田部に力が加わり破損することがないからである。
図10(b)に示す60bは、保持環60を回転した際、付勢突起60aがMF−FPC63に引っ掛り難くする為の周方向に湾曲した形状のFPC導入部(導入部)である。このFPC導入部60bが有ることで、付勢突起60aがフォトインタラプタ62a、及びフォトインタラプタ62aとMF−FPC62bを実装している半田部に加わる力を最小限に抑えることが可能である。FPC導入部60bについては、図10(d)でも説明する。
図10(c)に示す回転固定される位置まで保持環60を回転すると、固定筒65と付勢突起60aのクリアランスが最小となり、固定筒65と付勢突起60aとの間にMF−FPC63が挟持される。これにより、MF−FPC63更にはフォトイタラプタ62のラジアル方向(径方向)の位置が固定される。
ここで、図10(d)は、保持環60を固定筒65に対しバヨネット構造で固定する際に、MF−FPC62bをフォトインタラプタ62aと共に保持環60で固定筒65に対し固定する構成を示す図である。突起60aの回転後の配置(MF−FPC62bを固定する配置)を実線で、また回転前の配置を破線で示している。付勢突起60aの回転後の配置で、第1の部位60tによりMF−FPC62bを固定される。
そして、MF−FPC62bを固定する配置において、付勢突起60aは、MF−FPC62bを固定する第1の部位60tに対し、回転方向で上流側の第2の部位である導入部60bでMF−FPC62bから離間する形状を備える。本実施形態では、第2の部位である導入部60bは湾曲した形状を備えており、第1の部位60tは突起60aの頂点であり、言い換えれば第2の部位である導入部60bは突起60aのうち頂点である第1の部位60t以外の部位でもある。つまり、本実施形態において突起60aは第1の部位60tが頂点であり、MF−FPC62b側に凸の球面形状となっている。
このように、付勢突起60aはMF−FPC62bを保持する第1の部位60tと、第2の部位である導入部60bを備えている。そして、この導入部60bは保持環60の回転方向において第1の部位60tと異なる位置に位置しており、第1の部位60tよりも保持環60の回転方向に交差する方向にMF−FPC62bから離間している。ここでいう回転方向において第1の部位60tと異なる位置とは、導入部60bの少なくとも一部が回転方向において第1の部位60tとは異なる位置に位置していることを意味する。
さらに、回転方向に交差する方向とは具体的には保持環60の径方向である。さらに、回転方向において異なる位置とは、より詳細には、導入部60bが、第1の部位60tよりもレンズ鏡筒を組み立てる際に第1の部位60tからMF−FPC62bに向かう方向に位置していることを意味している。
このような構成により、本実施形態ではMF−FPC62bを固定する位置に付勢突起60を移動させる際に、まずはMF−FPC62bから離間している導入部60bがMF−FPC62bとオーバーラップするように移動する。そして保持環60の回転が完了すると、付勢突起60aがMF−FPC62bと接触してMF−FPC62bを保持するようになっている。
このため、保持環60を回転させてレンズ鏡筒を組み立てる際に、MF−FPC62bが付勢突起60aと接触する時間を短くすることができる。その結果、MF−FPC62bやフォトインタラプタ62a及び半田部などに与える負荷を低減することが可能となる。
図11は、図10(c)の位置における付勢突起60aと、フォトインタラプタ62aおよびMF−FPC62bの光軸方向の位置関係を示した図である。図11に示す通り、付勢突起60aは一つのフォトインタラプタ62aを挟んで光軸方向に2箇所設けられている。もし、フォトインタラプタ62aの直下を付勢突起60aで付勢した場合、付勢突起60aの部品の精度によってはラジアル方向(径方向)に過度に付勢してしまう可能性がある。
これに対し、本実施形態では、付勢突起60aがフォトインタラプタ62aに対して光軸方向にずれた(離間した)位置でMF−FPC62bを付勢する。これにより、付勢力はMF−FPC62b全体を介して固定筒65に伝わり、フォトインタラプタ62a、及びフォトインタラプタ62aとMF−FPC62bを実装している半田部に直接負荷を加えない設定とすることができる。
以上、本実施形態によれば、保持環60を固定筒65にバヨネット固定する構成において、保持環60のみでフォトインタラプタ62aのラジアル方向の位置を固定する際に、フォトインタラプタ62a及び半田部に負荷を加えない組込が可能となる。そして、操作環による回転検知素子の保持を少ない部品点数で実現できる。
(レンズ鏡筒の製造方法)
以上述べた本実施形態のレンズ鏡筒は、以下の構成を備える。即ち、レンズユニットと、操作環と、操作環を回転可能に保持する固定筒と、固定筒に対し回転可能に組付けられ、操作環が固定筒から抜けるのを防ぐ保持環を有する。更に、操作環の回転を検知する回転検知素子、および回転検知素子を実装するフレキシブルプリント基板を備えた回転検知手段を有する。
以上述べた本実施形態のレンズ鏡筒は、以下の構成を備える。即ち、レンズユニットと、操作環と、操作環を回転可能に保持する固定筒と、固定筒に対し回転可能に組付けられ、操作環が固定筒から抜けるのを防ぐ保持環を有する。更に、操作環の回転を検知する回転検知素子、および回転検知素子を実装するフレキシブルプリント基板を備えた回転検知手段を有する。
そして、保持環は、固定筒との間でフレキシブルプリント基板を光軸直交面内で径方向に固定する為の突起を有する。突起は、フレキシブルプリント基板を固定する第1の部位(60t)に対し、回転方向で上流側の第2の部位(60b)でフレキシブルプリント基板から離間する形状を備える。そして、操作環の回転でレンズユニットの少なくとも一部が操作される。
そして、このようなレンズ鏡筒は、以下のステップで組付けられる(製造される)。即ち、レンズ鏡筒の製造方法であって、突起がフレキシブルプリント基板に触れないように保持環を固定筒に挿入する第1のステップを有する。更に、突起における第1の部位がフレキシブルプリント基板を固定するように保持環を固定筒に対し周方向に回転させる第2のステップを有する。
(変形例)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
(変形例1)
上述した実施形態では、FPC導入部60bは、保持環60を回転した際、付勢突起60aがMF−FPC62bに引っ掛り難くする為の周方向に湾曲した形状としたが、この形状に限られない。即ち、図10(d)の実線部で、MF−FPC62bを固定する配置において、突起は、MF−FPC62bを固定する第1の部位(60t)に対し、回転方向で上流側の第2の部位(60b)でMF−FPC62bから離間する形状を備えれば良い。具体的には、FPC導入部60bが凸形状でなく、直線形状や凹形状であっても良い。
上述した実施形態では、FPC導入部60bは、保持環60を回転した際、付勢突起60aがMF−FPC62bに引っ掛り難くする為の周方向に湾曲した形状としたが、この形状に限られない。即ち、図10(d)の実線部で、MF−FPC62bを固定する配置において、突起は、MF−FPC62bを固定する第1の部位(60t)に対し、回転方向で上流側の第2の部位(60b)でMF−FPC62bから離間する形状を備えれば良い。具体的には、FPC導入部60bが凸形状でなく、直線形状や凹形状であっても良い。
(変形例2)
上述した実施形態では、撮像素子を備えるカメラ本体を有し、カメラ本体がレンズ鏡筒に装着可能な光学機器としての撮影装置(撮像装置)に適用する場合を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、画像表示素子と、拡大投射のためのレンズ鏡筒と、を備える光学機器としてのプロジェクタ等に適用可能である。
上述した実施形態では、撮像素子を備えるカメラ本体を有し、カメラ本体がレンズ鏡筒に装着可能な光学機器としての撮影装置(撮像装置)に適用する場合を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、画像表示素子と、拡大投射のためのレンズ鏡筒と、を備える光学機器としてのプロジェクタ等に適用可能である。
L1〜L3・・1〜3群レンズ、60・・前側保持環(保持環)、60a・・FPC付勢突起、60b・・FPC導入部、61・・マニュアルフォーカス操作環(操作環)、62a・・フォトインタラプタ、62b・・フレキシブルプリント基板(MF−FPC)、65・・固定筒
Claims (9)
- レンズユニットと、
操作環と、
前記操作環を回転可能に保持する固定筒と、
前記固定筒に対し回転可能に組付けられ、前記操作環が前記固定筒から抜けるのを防ぐ保持環と、
前記操作環の回転を検知する回転検知素子、および前記回転検知素子を実装するフレキシブルプリント基板を備えた回転検知手段と、
を有し、前記操作環の回転で前記レンズユニットの少なくとも一部が操作されるレンズ鏡筒であって、
前記保持環は、前記固定筒との間で前記フレキシブルプリント基板を光軸直交面内で径方向に固定する為の突起を有し、
前記フレキシブルプリント基板を固定する配置において、
前記突起の形状は、前記フレキシブルプリント基板を保持する第1の部位と、前記保持環の回転方向で前記第1の部位と異なる位置に位置し、前記第1の部位よりも前記フレキシブルプリント基板から離間する第2の部位と、を備える形状であることを特徴とするレンズ鏡筒。 - 前記保持環を前記固定筒に挿入する際に、前記突起は前記フレキシブルプリント基板に触れない位置に挿入されることを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。
- 前記突起は、前記保持環が回転固定される位置において、前記回転検知素子を挟んで前記回転検知素子から光軸方向に離間した位置に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載のレンズ鏡筒。
- 前記突起の形状は前記第1の部位が頂点で前記フレキシブルプリント基板の側に凸の球面形状である、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
- 前記第2の部位は、前記第1の部位よりも、前記レンズ鏡筒を組み立てる際に前記回転方向において前記第1の部位から前記フレキシブルプリント基板に向かう方向に位置している、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒。
- 撮像素子を備え、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒に装着可能な光学機器。 - 前記撮像素子を備えるカメラ本体を有し、
前記カメラ本体は前記レンズ鏡筒に装着可能であることを特徴とする請求項6に記載の光学機器。 - 画像表示素子と、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のレンズ鏡筒と、
を有することを特徴とする光学機器。 - レンズユニットと、
操作環と、
前記操作環を回転可能に保持する固定筒と、
前記固定筒に対し回転可能に組付けられ、前記操作環が前記固定筒から抜けるのを防ぐ保持環と、
前記操作環の回転を検知する回転検知素子、および前記回転検知素子を実装するフレキシブルプリント基板を備えた回転検知手段と、
を有し、
前記保持環は、前記固定筒との間で前記フレキシブルプリント基板を光軸直交面内で径方向に固定する為の突起を有し、
前記フレキシブルプリント基板を固定する配置において、
前記突起の形状は、前記フレキシブルプリント基板を保持する第1の部位と、前記保持環の回転方向で前記第1の部位と異なる位置に位置し、前記第1の部位よりも前記フレキシブルプリント基板から離間する第2の部位と、を備える形状であり、
前記操作環の回転で前記レンズユニットの少なくとも一部が操作されるレンズ鏡筒の製造方法であって、
前記突起が前記フレキシブルプリント基板に触れないように前記保持環を前記固定筒に挿入する第1のステップと、
前記突起における前記第1の部位が前記フレキシブルプリント基板を固定するように前記保持環を前記固定筒に対し周方向に回転させる第2のステップと、
を有することを特徴とするレンズ鏡筒の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016018738A JP2017138449A (ja) | 2016-02-03 | 2016-02-03 | レンズ鏡筒およびそれを用いた光学機器並びにレンズ鏡筒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JP2017138449A true JP2017138449A (ja) | 2017-08-10 |
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ID=59566767
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JP2016018738A Pending JP2017138449A (ja) | 2016-02-03 | 2016-02-03 | レンズ鏡筒およびそれを用いた光学機器並びにレンズ鏡筒の製造方法 |
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JP (1) | JP2017138449A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11782233B2 (en) | 2019-08-30 | 2023-10-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus and image pickup apparatus |
-
2016
- 2016-02-03 JP JP2016018738A patent/JP2017138449A/ja active Pending
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