JP2022150648A - Optical instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラおよび交換レンズ等の光学機器に関し、特にアクチュエータの電源を構成する回路部品とフレキシブルプリント配線基板の配置構造を有する光学機器に関する。 The present invention relates to an optical device such as a digital still camera, a video camera, and an interchangeable lens, and more particularly to an optical device having an arrangement structure of circuit components forming a power supply for an actuator and a flexible printed wiring board.
近年小型化が求められているデジタルカメラ、ビデオカメラおよび交換レンズ等の光学機器には、オートフォーカス機能の高速化や静粛性を実現するために、超音波モータが搭載されることがある。超音波モータの駆動電源には、供給される電圧を昇圧し、超音波モータに所望の交流電圧を印加する回路部品(以下、昇圧トランスという)が必要となる。昇圧トランスからの漏れ磁束は磁気ノイズの原因となるため、漏れ磁束を低減する構成が求められている。 2. Description of the Related Art Digital cameras, video cameras, and optical devices such as interchangeable lenses, for which miniaturization is demanded in recent years, are sometimes equipped with ultrasonic motors in order to realize high-speed and quiet autofocus functions. A drive power source for an ultrasonic motor requires a circuit component (hereinafter referred to as a step-up transformer) that boosts the supplied voltage and applies a desired AC voltage to the ultrasonic motor. Since the leakage magnetic flux from the step-up transformer causes magnetic noise, there is a demand for a configuration that reduces the leakage magnetic flux.
特許文献1には、制御部やスイッチング部が実装された保持基板とは異なる位置に昇圧部を配置し、振動アクチュエータと近づける駆動装置が開示されている。特許文献1に記載の構成によれば、昇圧部と振動アクチュエータとの間に流れる高電圧の駆動信号の配線を短くすることができ、漏れ磁束による悪影響を低減することが可能となる。
また、特許文献2には、電源を構成する回路部品を、カム筒の内周に配置される鏡筒の側面の凹形状に収納できるようにした光学機器が開示されている。特許文献2に記載の構成によれば、磁気ノイズ低減しつつ、光学機器の全長を短縮させることが可能となる。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200002 discloses an optical device in which circuit components constituting a power supply can be accommodated in a concave shape on the side surface of a lens barrel arranged on the inner circumference of a cam barrel. According to the configuration described in
しかしながら、特許文献1に開示された構成では、被駆動体であるカム筒の外側に昇圧部である昇圧トランスを配置している。一般的に、昇圧トランスは内部にコイルなどの磁気回路を有するものであり、回路部品としては比較的外径が大きい。そのため、特許文献1に記載の技術を用いると、カム筒の外側に昇圧トランスを配置すると、光学機器の外径が大きくなってしまう。
However, in the configuration disclosed in
また、特許文献2に記載の技術を用いると、昇圧トランスと可動屈曲するフレキシブルプリント配線基板が径方向で重なる配置となってしまい、光学機器の外径が大きくなってしまう。
Moreover, if the technique described in
本発明は、上記課題を鑑みて、カムコロと周方向で重なるようにアクチュエータの電源を構成する回路部品とアクチュエータとの接続部を配置し、回路部品と接続部との間にフレキの可動屈曲部を配置する光学機器を提供する。 In view of the above problems, the present invention arranges a connection portion between the actuator and a circuit component that constitutes the power source of the actuator so as to overlap the cam roller in the circumferential direction, and a movable bending portion of a flexible cable is provided between the circuit component and the connection portion. provide an optical instrument for placing the
上記目的を達成するために、本発明は、レンズを保持するレンズ保持枠と、前記レンズ保持枠を駆動するアクチュエータと、光軸を中心として回転可能なカム筒と、前記カム筒の内周に配置される鏡筒と、前記カム筒と前記鏡筒とを連結する連結部材と、前記鏡筒の側面に配置され、前記アクチュエータの電源を構成する回路部品と、前記鏡筒の側面に配置され、前記アクチュエータと前記回路部品とを電気的に接続する回路基板と、を有し、前記回路部品は第1の連結部材と周方向において少なくとも一部が重なるように配置され、前記回路基板における前記アクチュエータとの接続部は第2の連結部材と周方向において少なくとも一部が重なるように配置され、前記回路基板は周方向において前記接続部と前記回路部品との間に可動屈曲部を有することを特徴とする光学機器を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a lens holding frame for holding a lens, an actuator for driving the lens holding frame, a cam barrel rotatable about an optical axis, and a cam barrel on the inner circumference of the cam barrel. A lens barrel to be arranged, a connecting member that connects the cam barrel and the lens barrel, a circuit component that is arranged on the side surface of the lens barrel and constitutes a power supply for the actuator, and a circuit component that is arranged on the side surface of the lens barrel. and a circuit board for electrically connecting the actuator and the circuit component, the circuit component being arranged so as to at least partially overlap the first connecting member in the circumferential direction, and the circuit component on the circuit board. The connecting portion with the actuator is arranged so as to overlap at least a part of the second connecting member in the circumferential direction, and the circuit board has a movable bending portion between the connecting portion and the circuit component in the circumferential direction. Provide an optical instrument characterized by:
本発明によれば、カム筒の内周において、鏡筒の側面のスペースを活用して回路部品を配置することができ、光学機器の小型化を実現することができる。 According to the present invention, the space on the side surface of the lens barrel can be used to dispose circuit components on the inner circumference of the cam barrel, and the miniaturization of the optical device can be realized.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。各図面を通して同一符号は、同一または対応部分を示すものである。尚、本実施形態では光学機器の一例である交換レンズについて説明するが、他にもレンズ一体型カメラなど、本発明はその要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals throughout the drawings indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, an interchangeable lens, which is an example of an optical device, will be described.
図1は、本実施形態における交換レンズ(光学機器)101と交換レンズ101が着脱可能に装着されるデジタルカメラ(以下、カメラ本体という)1の外観を示している。図1(a)と図1(b)は、カメラ本体1のそれぞれ正面側と背面側を示す斜視図である。図1(a)に示すように、交換レンズ101が収容する撮像光学系の光軸が延びる光軸方向をX軸方向とし、これに直交する方向をZ軸方向(水平方向)およびY軸方向(垂直方向)とする。以下、Z軸方向とY軸方向をまとめてZ/Y軸方向とも記す。また、Z軸回りの回転方向をピッチ(Pitch)方向とし、Y軸回りの回転方向をヨー(Yaw)方向とする。ピッチ方向とヨー方向(以下、まとめてピッチ/ヨー方向とも記す)は、互いに直交するZ軸とY軸である2軸回りでの回転方向である。
FIG. 1 shows the appearance of an interchangeable lens (optical device) 101 and a digital camera (hereinafter referred to as a camera body) 1 to which the
図1(a)に示すように、カメラ本体1のうち前方(被写体側)から見て左側(後方から見て右側)の部分には、ユーザがカメラ本体1を手で把持するためのグリップ部2が設けられている。また、カメラ本体1の上面部には、電源操作部3が配置されている。カメラ本体1が電源オフ状態にあるときにユーザが電源操作部3をオン操作すると、カメラ本体1が電源オン状態となり撮像が可能となる。また、カメラ本体1が電源オン状態にあるときにユーザが電源操作部3をオフ操作すると、カメラ本体1が電源オフ状態になる。
As shown in FIG. 1A, a grip portion for the user to grip the
さらに、カメラ本体1の上面部には、モードダイアル4、レリーズボタン5およびアクセサリシュー6が設けられている。モードダイアル4をユーザが回転操作することで、撮像モードを切り替えることができる。撮像モードには、シャッタ速度や絞り値等の撮像条件をユーザが任意に設定可能なマニュアル静止画撮像モード、自動で適正な露光量が得られるオート静止画撮像モードおよび動画の撮像を行うための動画撮像モード等が含まれる。また、レリーズボタン5をユーザが半押し操作することで、オートフォーカスや自動露出制御等の撮像準備動作を指示することができ、全押し操作することで撮像を指示することができる。アクセサリシュー6には、不図示の外部フラッシュや外部ファインダ(EVF)等のアクセサリが脱着可能に装着される。また、カメラ本体1内には、交換レンズ101内の撮像光学系により形成される被写体像を光電変換(撮像)する撮像素子が設けられている。
Furthermore, a
交換レンズ101は、レンズマウント102を介して、カメラ本体1に設けられたカメラマウント7に機械的および電気的に接続される。前述したように交換レンズ101内には、被写体からの光を結像させて被写体像を形成する撮像光学系が収容されている。交換レンズ101の外周には、ユーザ操作により光軸回りで回転可能なズーム操作環103が設けられている。ズーム操作環103の外周部には、ユーザが操作する際、手が滑ることがないようにローレット形状が設けられている。ズーム操作環103がユーザによって回転操作されると、撮像光学系を構成するズーム群がズーム操作環103の角度に対応した所定の光学位置へと移動する。こうしてユーザは、所望の画角での撮像が可能となる。
The
図1(b)に示すように、カメラ本体1の背面には、背面操作部8と表示部9とが設けられている。背面操作部8は、様々な機能が割り当てられた複数のボタンやダイアルを含む。カメラ1の電源がオン状態であり、静止画または動画撮像モードが設定されているとき、表示部9には、撮像素子により撮像されている被写体像のスルー画像が表示される。また、表示部9には、シャッタ速度や絞り値等の撮像条件を示す撮像パラメータが表示され、ユーザはその表示を見ながら背面操作部8を操作することによって、撮像パラメータの設定値を変更することが可能である。背面操作部8は、記録された撮像画像の再生を指示するための再生ボタンを含み、再生ボタンをユーザが操作することで、撮像画像が表示部9に再生表示される。
As shown in FIG. 1(b), a
図2は、本実施形態における交換レンズ101およびカメラ本体1の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
図2に示すように、カメラ本体1は、カメラ本体1と交換レンズ101に電力を供給する電源部10と、前述した電源操作部3、モードダイアル4、レリーズボタン5、背面操作部8および表示部9のタッチパネル機能を含む操作部11とを有する。カメラ本体1および交換レンズ101の全体のシステムとしての制御は、カメラ本体1に設けられたカメラ制御部12と交換レンズ101に設けられたレンズ制御部104とがお互いに連係することによって行われる。カメラ制御部12は、記憶部13に格納されているコンピュータプログラムを読み出して実行する。その際、カメラ制御部12は、レンズマウント102に設けられた電気接点105の通信端子を介して、レンズ制御部104と各種制御信号やデータ等の通信を行う。電気接点105は、前述した電源部10からの電力を交換レンズ101に供給する電源端子を含む。
As shown in FIG. 2, the
交換レンズ101が有する撮像光学系は、ズーム操作環103と連結し、光軸方向に移動して画角を変更するズーム群201と、像振れを低減する防振素子としてのシフトレンズを含むレンズ防振群301を有する。レンズ防振群301は、シフトレンズを光軸に対して直交するZ/Y軸方向に移動(シフト)させて像振れを低減する防振動作を行う。また、撮像光学系は、光量調節動作を行う絞り群401と、光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズを含むフォーカス群501を有する。さらに、交換レンズ101は、レンズ防振群301を駆動してシフトレンズをシフトさせる防振駆動部302、絞り群401を駆動する絞り駆動部402、およびフォーカス群501を駆動してフォーカスレンズを移動させるフォーカス駆動部502を有する。
The imaging optical system included in the
カメラ本体1は、シャッタユニット14、シャッタ駆動部15、撮像素子16、画像処理部17および前述したカメラ制御部12を有する。シャッタユニット14は、交換レンズ101内の撮像光学系で集光され、撮像素子16で露光される光の量を制御する。撮像素子16は、撮像光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を出力する。画像処理部17は、撮像信号に対して各種画像処理を行った後、画像信号を生成する。表示部9は、画像処理部17から出力された画像信号(スルー画像)を表示したり、前述したように撮像パラメータを表示したり、記憶部13や不図示の記録媒体に記録された撮像画像を再生表示したりする。
The
カメラ制御部12は、操作部11から受けた絞り値やシャッタ速度の設定値に応じて、絞り駆動部402およびシャッタ駆動部15を介して、絞り群401およびシャッタユニット14の駆動を制御する。また、カメラ制御部12は、操作部11(レリーズボタン5)における撮像準備操作(半押し操作)に応じて、フォーカス群501の駆動を制御する。例えば、オートフォーカスの動作が指示された場合、焦点検出部18は、画像処理部17で生成された画像信号をもとに、撮像素子16で結像される被写体像の焦点状態を判定し、焦点信号を生成してカメラ制御部12に送信する。それと同時に、フォーカス駆動部502は、フォーカス群501の現在位置を検出し、レンズ制御部104を介してその信号をカメラ制御部12に送信する。カメラ制御部12は、被写体像の焦点状態とフォーカス群501の現在位置とを比較し、そのずれ量からフォーカス駆動量を算出してレンズ制御部104に送信する。そして、レンズ制御部104は、フォーカス駆動部502を介してフォーカス群501を目標位置まで駆動制御し、被写体像の焦点ずれを補正する。
The
さらに、自動露出制御の動作が指示された場合、カメラ制御部12は、画像処理部17で生成された輝度信号を受信して測光演算を行う。この測光演算結果をもとに、カメラ制御部12は、操作部11(レリーズボタン5)における撮像指示操作(全押し操作)に応じて、絞り群401の駆動を制御する。それとともに、カメラ制御部12は、シャッタ駆動部15を介してシャッタユニット14の駆動を制御し、撮像素子16による露光処理を行う。
Further, when the automatic exposure control operation is instructed, the
カメラ本体1は、ユーザによる手振れ等の像振れを検出可能な振れ検出手段として、ピッチ振れ検出部19とヨー振れ検出部20を有する。ピッチ振れ検出部19とヨー振れ検出部20はそれぞれ、角速度センサ(振動ジャイロ)や角加速度センサを用いて、ピッチ方向(Z軸回りの回転方向)およびヨー方向(Y軸回りの回転方向)の像振れを検出して振れ信号を出力する。カメラ制御部12は、ピッチ振れ検出部19からの振れ信号を用いてレンズ防振群301(シフトレンズ)のY軸方向でのシフト位置を算出する。同様にカメラ制御部12は、ヨー振れ検出部20からの振れ信号を用いてレンズ防振群301のZ軸方向でのシフト位置を算出する。そして、カメラ制御部12は、算出したピッチ/ヨー方向のシフト位置に応じて、レンズ防振群301を目標位置まで駆動制御し、露光中やスルー画像表示中の像振れを低減する防振動作を行う。
The
交換レンズ101は、撮像光学系の画角を変更するためのズーム操作環103と、そのズーム操作環103の角度を検出するズーム検出部106を有する。ズーム検出部106は、ユーザが操作するズーム操作環103の角度を絶対値として検出するものであり、例えば抵抗式のリニアポテンショメータを用いて構成されている。ズーム検出部106によって検出された画角の情報は、レンズ制御部104に送信され、前述したカメラ制御部12による各種の制御に反映される。また一方で、こうした各種の情報の一部は、撮像画像とともに記憶部13や記録媒体に記録される。
The
次に、図3を用いて、交換レンズ101とカメラ本体1における構成部品の位置関係について説明する。
Next, the positional relationship between the components of the
図3は、本実施形態における光軸を含むXY平面上の断面図であり、ズームの繰り込み状態と繰り出し状態を示している。ここで示される中心線は、撮像光学系によって決定される光軸と略一致するため、以下では光軸と同義とする。 FIG. 3 is a cross-sectional view on the XY plane including the optical axis in this embodiment, showing a zoom retracted state and a zoom extended state. Since the center line shown here substantially coincides with the optical axis determined by the imaging optical system, it is synonymous with the optical axis below.
図3に示すように、本実施形態は、撮像光学系の一例として五群構成を採用している。画角に応じた所定の光学位置へと移動した各ズーム群は、被写体からの光を撮像素子16の撮像面上に結像させる。このとき、前述のズーム群201は第1のズーム群として、レンズ防振群301は第2のズーム群として、絞り群401は第三のズーム群として、フォーカス群501は第五のズーム群として機能する。また、調整群601は、第四のズーム群として配置されている。調整群601は、意図的に光学的な位置をずらして固定されることで、撮像光学系全体としての光学性能を維持するものである。全体の光学性能の状態を確認しながら、調整群601を所望の位置に移動させることで、各構成部品に生じる製造誤差や組立ばらつきなどの悪影響をキャンセルすることができる。また、保護ガラス202はユーザが不用意にレンズ群を触れることがないようにするためであり光学機能を持たないため、無くても構わない。尚、本発明はレンズ群の構成を限定するものではなく、例えば一部のレンズ群が固定されたものであっても構わない。
As shown in FIG. 3, this embodiment employs a five-group configuration as an example of an imaging optical system. Each zoom group that has moved to a predetermined optical position corresponding to the angle of view forms an image of light from the subject on the imaging surface of the
固定筒109はレンズマウント102に固定され、レンズ制御部104を搭載する主基板800を保持する固定部品である。また、直進案内筒107は、固定筒109を介してレンズマウント102に固定される固定部品である。直進案内筒107の外周面には、等分位置に不図示のバヨネット爪が配置されている。一方、カム筒108の内周面には、不図示の周溝が設けられている。さらに、カム筒108は、ズーム操作環103と連結されている。ズーム操作環103が回転操作されると、カム筒108は、バヨネット爪と周溝との嵌合によって、光軸を中心として回転する。
A fixed
直進案内筒107には、各ズーム群の回転方向への移動を規制して、光軸方向への直進を案内する直進案内溝が形成されている。また、カム筒108には、各ズーム群に対応して、回転方向にそれぞれ異なる角度の軌跡を持つカム溝が形成されている。一方で、第1から第五までのズーム群には、それぞれカムフォロアが設けられており、各カムフォロアは、対応する直進案内溝とカム溝とに係合している。ユーザがズーム操作環103を回転操作すると、カム筒108が回転し、カムフォロアは直進案内溝とカム溝との係合によって、それぞれのズーム群を同時に光軸方向へ進退させる。
The
次に、図4から図7を用いて、本発明を構成する特徴的な部品について詳細に説明する。 Next, with reference to FIGS. 4 to 7, characteristic parts constituting the present invention will be described in detail.
図4は、本実施形態におけるフォーカス群ユニット500と主基板800を分解して、斜め前方から見て示す分解斜視図である。
FIG. 4 is an exploded perspective view showing the
図4に示すように、フォーカス群ユニット500は、鏡筒510と、その内部に収納されフォーカス群501および調整群ユニット600を備える。鏡筒510の上面には、フォーカス駆動部502の一部を構成するアクチュエータとして、超音波モータの一種である直動型振動波モータ(以下、振動波モータという)503が搭載されている。鏡筒510は、カム筒108と、直進案内筒107の作用によって光軸方向へ直進移動可能に保持される。
As shown in FIG. 4, the
振動波モータ503は、光軸方向に長軸を有し、レンズ制御部104からの指示により、不図示の連結部材を介してフォーカス群501を光軸方向に移動させる。振動波モータ503は、振動子を有するモータ可動部504と、摩擦部材を有するモータ固定部505とで構成される。振動子は、摩擦接触部を備えた振動板と、その振動板の裏面に接着剤等で固定された圧電素子とで構成される。振動板は、摩擦接触部において、摩擦部材と加圧されて接触している。一方、圧電素子には、フレキシブルプリント配線基板700(回路基板)を介して回路部品が電気的に接続されている。詳細には、圧電素子と電気的に接続された駆動用フレキシブルプリント配線基板507が接続部702に実装される駆動用コネクタ702aに接続されることで、フレキシブルプリント配線基板700や主基板800上の回路部品と電気的に接続が可能になる。回路部品および接続部702は焦点距離が望遠側に移動するにしたがって撮像面からの距離が遠くなる。
The
圧電素子に駆動信号として二相の交流電圧を印加すると、超音波領域の周波数の振動(超音波振動)が励振される。その結果、振動子に共振現象が起こり、振動子が変形して摩擦接触部に楕円運動が発生する。このとき、圧電素子に印加される二相の交流電圧の周波数や位相を変えると、楕円運動の回転方向や楕円比が変化する。こうして、レンズ制御部104は、振動体に発生する進行波を制御することが可能となり、フォーカス群501を目標位置まで駆動制御する。フォーカス駆動部502は比較的高い周波数の駆動パルスを発生させ、この駆動パルスによって回路のスイッチングを行う。
When a two-phase AC voltage is applied as a drive signal to the piezoelectric element, vibration of a frequency in the ultrasonic range (ultrasonic vibration) is excited. As a result, a resonance phenomenon occurs in the vibrator, the vibrator is deformed, and an elliptical motion occurs in the frictional contact portion. At this time, when the frequency and phase of the two-phase AC voltage applied to the piezoelectric element are changed, the rotational direction of the elliptical motion and the elliptical ratio are changed. Thus, the
また、鏡筒510には不図示のカム筒108と係合するカムコロ511が設けられ、不図示の箇所も含めてカムコロが周方向に120°の間隔で3箇所配置されている。
Further, the
フレキシブルプリント配線基板700は鏡筒510に取り付けられ、主基板800に搭載された不図示のコネクタに接続する基板接続部703を有している。さらに、ユーザがズーム操作環103を回転操作した際には、鏡筒510と一体となり光軸方向へ進退可能にするために、可動屈曲部704を有している。
The flexible printed
図5は、本実施形態におけるフレキシブルプリント配線基板700を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the flexible printed
図5(a)はフォーカス群ユニット500と主基板800を第1のカムコロ511側からみた側面図である。図5(b)はフォーカス群ユニット500と主基板800を第2のカムコロ512側からみた側面図である。
FIG. 5A is a side view of the
図5(a)(b)に示すように、フレキシブルプリント配線基板700はフォーカス駆動部502の電源を構成する回路の一部である昇圧トランス701aやインダクタ701bが実装された回路実装部701と、駆動用コネクタ702aが実装された接続部702と、基板接続部703および可動屈曲部704から構成される。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the flexible printed
回路実装部701は撮像素子16と直交する面をなし、第1のカムコロ511と周方向において少なくとも一部が重なるように配置され、さらに光軸方向においては第1のカムコロ511よりも被写体側に配置される。接続部702は第2のカムコロ512と周方向において少なくとも一部が重なるように配置され、さらに光軸方向においては第2のカムコロ512よりも被写体側に配置される。
The
図6は、本実施形態における光軸と直交する平面を被写体側から見た図5(b)の断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 5B showing a plane perpendicular to the optical axis in this embodiment, viewed from the object side.
図6に示すように、可動屈曲部704は、周方向において回路実装部701と接続部702との間に配置される。即ち、周方向において、第1のカムコロ511と第2のカムコロ512の間に可動屈曲部704が配置され、回路実装部701・接続部702・可動屈曲部704は周方向においてそれぞれ鏡筒の異なる面に配置される。レンズ保持枠520はレンズを保持する。レンズ保持枠520は、フォーカス駆動部502の作用により、光軸方向へ直進駆動される。
As shown in FIG. 6, the
超望遠ズームレンズのように光軸方向への進退範囲が広い鏡筒510は、一体となって可動する可動屈曲部704が光軸方向に進退可能にするための平面510aを広く確保する必要がある。しかし、鏡筒510には周方向に120°の間隔でカムコロが配置されているため、周方向でカムコロがある位相に光軸方向に十分な平面を確保しようとすると、鏡筒510の全長が伸び、交換レンズ101自体の大型化に繋がってしまう。そこで、本実施形態では、鏡筒510の周方向でカムコロがある位相に回路実装部701と接続部702を配置し、周方向でカムコロの配置されていない位相に可動屈曲部704のための平面を配置する。これで、本実施形態では、スペースを有効活用し、鏡筒510および交換レンズ101の小型化を実現している。さらに、回路実装部701・接続部702・可動屈曲部704を鏡筒510の異なる面に配置することで、例えば径方向で回路実装部701と可動屈曲部704と重なることがなく径方向の小型化にも効果がある。
A
次に、昇圧トランス701aについて説明する。
Next, the step-up
昇圧トランス701aとインダクタ701bからなる共振回路によって、レンズ制御部104に供給される電圧よりも高い電圧を出力することが可能になる。昇圧トランス701aは、フレキシブルプリント配線基板700を介して電力を供給されると、内部に有するコイルの巻軸方向に磁束を発生させる。本実施形態では、その一例として、昇圧トランス701aの厚み方向(701c方向)に磁束を発生させる場合を示している。撮像素子16が撮像信号を生成し出力する過程においてこうした磁束が発生すると、その変動が磁気ノイズとして撮像信号に重畳し、画質を劣化させることがある。より詳細には、磁気ノイズが撮像素子16に到達すると、撮像信号を取り出す画素電荷情報の信号線を高周波で変化させる磁界が貫通する。これにより、信号線内で電磁誘導による磁気が発生してしまい、その結果、画素電荷情報の信号線にノイズが発生することになる。
A resonance circuit composed of the step-up
そこで本実施形態では、昇圧トランス701aの配置を工夫して、発生する磁束が撮像面と直交しないように構成している。具体的には、昇圧トランス701aの発生する磁束は図6に示す701c方向を向くため、その701c方向が光軸を向くように昇圧トランス701aを配置している。また、カム筒108を導電体の金属で構成することで、701c方向において、カム筒108の外周側から漏れ出る磁束を低減させることができる。昇圧トランス701aから発生する磁束は、金属から成るカム筒108を通過しようとするが、その過程で磁束密度の変化が生じると、電磁誘導により渦電流が発生する。その結果、カム筒108を貫通する磁束が減ることになり、磁気ノイズを低減させることが可能となる。
Therefore, in this embodiment, the arrangement of the step-up
図7は、本実施形態におけるフレキシブルプリント配線基板700の導体層の配線パターンを説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the wiring pattern of the conductor layer of the flexible printed
図7に示すように、フレキシブルプリント配線基板700は駆動モータ503を駆動させるための駆動信号の伝送を行うために、大きく2つの配線で構成される。
As shown in FIG. 7, the flexible printed
第1の配線710は、基板接続部703から昇圧コイル701aの配線パターンであり、レンズ制御部104をもつ主基板800から昇圧トランス701aおよびインダクタ701bの回路部品まで駆動信号を伝送する。第2の配線720は、昇圧コイル701aからの駆動用コネクタ702aの配線パターンであり、昇圧トランス701aおよびインダクタ701bの共振回路によって主基板800に供給される電圧よりも高い電圧を出力し、駆動モータ503へ駆動信号を伝送する。
A
一般的に、駆動信号の配線は隣接する配線へノイズの影響を与えやすい為、配線間の距離を離すことで、隣接する配線へのノイズの影響を低減することが望ましい。第1の配線710と第2の配線720はともに駆動信号ではあるが、第2の配線720は前述の昇圧コイル701aによって高電圧となっているので、隣接する配線へのノイズの影響がより大きくなると考えられる。そのため、フレキシブルプリント配線基板700は第1の配線710と第2の配線720の間に孔部705を設けて、第1の配線710と第2の配線720が隣接して並走しないように工夫している。
In general, wiring for drive signals tends to affect adjacent wirings with noise, so it is desirable to reduce the influence of noise on adjacent wirings by increasing the distance between the wirings. Both the
また、第1の配線710と第2の配線720の配線間距離を必要以上に離すと、可動屈曲部704が光軸方向に進退可能にするための鏡筒510上の平面510aを不用意に広げることになり、鏡筒510の全長が伸びてしまう。そこで、第1の配線710は円弧部710aでのみ第2の配線720と近接することで、第2の配線720による第1の配線710へのノイズ影響を低減するとともに、鏡筒510の小型化を可能とする。
Further, if the distance between the
さらに、孔部705を設けることで、回路実装部701と可動屈曲部704を繋ぐ曲げ部706のフレキ幅を細くすることができる。これにより、回路実装部701と可動屈曲部704を鏡筒510の異なる面に取り付ける時に曲げやすくなり、組立性が向上する。
Further, by providing the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、フレキシブルプリント配線基板700の代わりにガラスエポキシ等の剛性のある基材をベースにしたハード基板を採用してもよい。また、昇圧トランス701aやインダクタ701bの用途を限定するものではなく、レンズ群を駆動するアクチュエータの一例としてステッピングモータやボイスコイルモータ等の電源を構成する回路の一部であっても構わない。
Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist. For example, instead of the flexible printed
1 デジタルカメラ本体
16 撮像素子
101 交換レンズ
103 ズーム操作環
108 カム筒
510 鏡筒
511 第1のカムコロ
512 第2のカムコロ
700 フレキシブルプリント配線基板
701 回路実装部
702 接続部
703 基板接続部
704 可動屈曲部
705 孔部
710 第1の配線
710a 円弧部
720 第2の配線
800 主基板
1
Claims (9)
前記レンズ保持枠を駆動するアクチュエータと、
光軸を中心として回転可能なカム筒と、
前記カム筒の内周に配置される鏡筒と、
前記カム筒と前記鏡筒とを連結する連結部材と、
前記鏡筒の側面に配置され、前記アクチュエータの電源を構成する回路部品と、
前記鏡筒の側面に配置され、前記アクチュエータと前記回路部品とを電気的に接続する回路基板と、を有し、
前記回路部品は第1の連結部材と周方向において少なくとも一部が重なるように配置され、
前記回路基板における前記アクチュエータとの接続部は第2の連結部材と周方向において少なくとも一部が重なるように配置され、
前記回路基板は周方向において前記接続部と前記回路部品との間に可動屈曲部を有することを特徴とする光学機器。 a lens holding frame that holds a lens;
an actuator that drives the lens holding frame;
a cam cylinder rotatable about the optical axis;
a lens barrel arranged on the inner periphery of the cam barrel;
a connecting member that connects the cam barrel and the lens barrel;
a circuit component arranged on the side surface of the lens barrel and constituting a power supply for the actuator;
a circuit board arranged on a side surface of the lens barrel and electrically connecting the actuator and the circuit component;
The circuit component is arranged so as to overlap at least a portion of the first connecting member in the circumferential direction,
a portion of the circuit board connected to the actuator is arranged so as to at least partially overlap a second connecting member in the circumferential direction;
1. An optical device according to claim 1, wherein said circuit board has a movable bent portion between said connection portion and said circuit component in a circumferential direction.
前記回路基板は、前記主基板と前記回路部品を接続する第1の配線と、前記回路部品と前記アクチュエータを接続する第2の配線を有し、
前記第1の配線と前記第2の配線の間に孔部が設けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光学機器。 Furthermore, having a main substrate,
The circuit board has first wiring that connects the main board and the circuit component, and second wiring that connects the circuit component and the actuator,
4. An optical device according to claim 1, wherein a hole is provided between said first wiring and said second wiring.
前記回路基板は、前記主基板と前記回路部品を接続する第1の配線と、前記回路部品と前記アクチュエータを接続する第2の配線を有し、
前記第1の配線は円弧部を有し、
前記第2の配線は前記円弧部で前記第1の配線と近接することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の光学機器。 Furthermore, having a main substrate,
The circuit board has first wiring that connects the main board and the circuit component, and second wiring that connects the circuit component and the actuator,
the first wiring has an arc portion,
5. The optical device according to claim 1, wherein the second wiring is adjacent to the first wiring at the arc portion.
前記回路部品および前記接続部は焦点距離が望遠側に移動するにしたがって撮像面からの距離が遠くなることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の光学機器。 the circuit component and the connecting portion are provided closer to the subject than the connecting member in the optical axis direction,
8. The optical apparatus according to claim 1, wherein the circuit component and the connecting portion become distant from the imaging surface as the focal length moves to the telephoto side.
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