JP4474201B2

JP4474201B2 - レンズ鏡筒及びカメラ

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Publication number: JP4474201B2
Application number: JP2004156360A
Authority: JP
Inventors: 完之辻
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2024-05-26
Also published as: US7302175B2; CN100474024C; JP2005338383A; CN1702486A; US20050265716A1

Description

本発明は、カメラ鏡筒に設けられたフレキシブルプリント基板の実装構造に関するものである。

図１６は、従来の沈胴式ズームレンズ鏡筒内部に取り付けられたシャッター、絞り、フォーカス機構等とカメラ本体とを電気的に接続するためのフレキシブルプリント基板（フレキシブル基板）の実装構造の概略断面図、図１７は正面方向から見た概略図である。

図１６において、１０１は１群ユニット、１０２は２群ユニット、１０３は２群ユニットに取り付けられるシャッター・絞りユニット、１０４は１群ユニット１０１、２群ユニット１０２を光軸方向にガイドする直進筒、１０５は筒カム溝１０５ａ、カム溝１０５ｂを有するカム筒、１０６はカム溝１０６ａとカム溝１０６ａと同軌跡の貫通孔１０６ｂ、スリット孔１０６ｃを有した固定筒、１０７は直進溝１０７ａ、スリット孔１０７ｂを有した回転筒、１０８はスリット孔１８ａを有したカバー部材、１０９はベース部材、１１０は１群ユニット１０１に取り付けられる１群カムフォロアー、１１１は２群カムフォロアー、１１２はカム筒フォロアー、１１３は駆動ピン、１１４はシャッター・絞りユニットに接続され、スリット孔１０６ｃ、１０７ｂ、１０８ａを通過して不図示の本体側のフレキシブル基板に接続されるフレキシブル基板、である。

以上のような構成において、不図示の駆動源により駆動筒１０７が回転すると、カム筒１０５は、直進溝１０７ａから駆動ピン１１３へ回転筒１０７の回転が伝達され、カム溝１０６ａとカム筒フォロアー１１２は係合しているので、カム溝１０６ａに沿って回転しながら光軸方向へ移動する。カム筒１０５の回転により１群ユニット１０１、２群ユニット１０２はそれぞれカム溝１０５ａ、カム溝１０５ｂに沿って光軸方向に移動する。このとき回転筒１０７は沈胴状態からＷＩＤＥ−ＴＥＬＥのズーム領域まで所定量の回転する。フレキシブル基板１１４は図１７に示すように回転筒１０７のフレキシブル基板１１４を通過させるためのスリット孔１０７ｂは回転筒１０７の回転角分形成されている。

このような沈胴式ズームレンズ鏡筒内部に取り付けられたシャッター・絞りユニットとカメラ本体とを電気的に接続するためのフレキシブル基板の実装構造は、鏡筒繰り出し時のフレキシブル基板の鏡筒内部へのたるみ量を最小限に抑えることが出来る（撮影状態でフレキシブル基盤のたるみにより内面反射や有効光路のケラレが無くなる）ことから常用されてる構造である。
実開平５−６１７３９号公報（実願平４−２８２９）特開平７−１８１３６０号公報

しかしながら、鏡筒内部の２群ユニットに上記シャッター・絞りユニットに加えてフォーカスユニットや防振ユニット等の他のカメラ本体との電気的接続を必要とするユニットを取り付ける構成の鏡筒の場合、上記従来例の構成ではフレキシブル基板の幅（図ａ）が大きくなり、鏡筒外形がおおきくなってしまう。また、フレキシブル基板を別々にし、上記従来例の構造とするとスリット孔の角度（図ｂ）がフレキシブル基板２つ分となるため大きくなり、鏡筒の構成部品である回転筒１０７の強度が十分確保できないという問題点があった。

上記問題点を考慮して、本願発明に於いては、第１の筒と当該第１の筒を内側に有する第２の筒との間にあって、当該第１、第２の筒に対して相対的に回転する回転筒と、前記第１の筒の内側に支持された第１、第２のアクチュエーターと、前記第１の筒、前記回転筒、および前記第２の筒を通って、前記第１、第２のアクチュエーターとカメラ本体とをそれぞれ電気的に接続する第１、第２のフレキシブルプリント基板とを有し、前記第１、第２のフレキシブルプリント基板が、前記回転筒の光軸方向に互いに異なった位置であって、かつ当該回転筒の前記第１、第２の筒に対して相対的に回転する際の所定回転角分にわたって当該回転筒に形成されている第１、第２のスリット孔をそれぞれ通っている。

本願発明では、回転筒２３の強度を確保することができる。

図１は本実施例のズームレンズ鏡筒の収納位置、図９は鏡筒構成全体の分解斜視図を示しており、同図において、１は１群レンズ、２は２群レンズ、３は３群レンズ、４は４群レンズ、５は１群レンズ１を保持する１群レンズホルダーであり、１群レンズの後側主点Ａを中心とした球Ｒ形状５ａを有している。６は光軸方向に移動可能で１群レンズホルダー５を保持するための１群移動部材であり、この１群移動部材６の外径と後述の１群保持部材７の内径がかん合している。また、円錐形状６ａを有しており、この円錐形状６ａと球Ｒ形状５ａが当接している。７は１群移動部材６を保持する１群保持部材であり、光軸方向の位置が異なる階段形状部７ａ、７ｂ、７ｃを有しており、これらのいずれかと球Ｒ部６ａが当接している。球Ｒ部６ｂと階段形状部７ａ、７ｂ、７ｃは、光軸回転方向に１２０°等分で３ヶ所配置されている。１群保持部材７に１群移動部材６と１群レンズホルダー５を組み付けた後、１群レンズホルダー５と１群保持部材７を接着固定する。

８は２群レンズ２を保持する２群レンズホルダー、９は１群保持部材７に圧入固定される１群カムフォロアー、１０は内面に１群カムフォロアー９のためのカム溝１０ａが形成されている第一のカム筒である。１１は１群保持部材７を光軸方向にガイドする直進ガイド部１１ａ、１１ｂを備え、第一カム筒１０の抜け防止のための溝１０ｂにかん合する直進部材、１２は後述の第二のカム筒１６の直進ガイド溝１６ｃに係合し自身を回転規制し光軸方向に直進ガイドさせるための凸部１２ａが形成されているリング部材で、直進部材１１とビス止めされる。

直進部材１１、リング部材１２と第一カム筒１０は、前記溝１０ｂに対して所定の位相で組み込み可能となっており、回動可能に一体となる。

１３は第一のカム筒１０のカムフォロアー、１４は第一カム筒１０に取り付けられる駆動ピンで、後段の第二カム筒１７の直進溝１７ｂと係合して駆動力を受ける。１５は駆動ピン１４を第一カム筒１０に固定するためのナット部材、１６は第二のカム筒で、内面にカムフォロアー１３のためのカム溝１６ａと、カム溝１６ａと同軌跡の駆動ピン１４が貫通するためのカム孔１６ｂと、リング部材１２の凸部１２ａを係合させリング部材１２の回転を規制し直進ガイドするための直進ガイド溝１６ｃと、２群レンズホルダー８の回転規制部８ｂと係合し２群レンズホルダー８を光軸方向に直進ガイドするための直進ガイド部１６ｄと、後述の固定筒２２の直進ガイド溝２２ｃに係合し自身を回転規制し光軸方向に直進ガイドさせるための凸部１６ｅと、後述の第三カム筒１７の溝部１７ｃと係合して自身と第三カム筒１７を回動可能に一体とさせる抜け防止のための凸部１６ｆと、鏡筒正面からの不測の力を第二カム筒１７の溝形状１７ｄに当接することで受け止めるための凸形状１６ｇと、前記駆動ピン１４を組み込むための貫通孔１６ｈが形成されている。

１７は第三のカム筒で、２群レンズホルダー８と一体で形成されているカムフォロアー部８ａのためのカム溝１７ａと、前記駆動ピン１４に回転を伝達するための直進溝１７ｂと、直進筒１６の抜け防止のための凸部１６ｄと所定の位相で組み込み可能な抜け防止のための溝部１７ｃと、前記１６ｇに対応した溝形状１７ｄと、後述のピン部材１９を組み込むための貫通孔１７ｅが形成されている。

１８は第三カム筒１７に圧入固定されるカムフォロアー、１９は第三カム筒１７に取り付けられるピン部材で、後段の回転筒２３の直進溝２３ｂと係合して駆動力を受ける。２０はピン部材１９を第三カム筒１７に固定するためのナット部材である。

２１は不図示のカメラ本体に取り付けられるベース部材で、４群レンズ４を保持している。

２２はベース部材２１に取り付け固定される固定筒で、内面にカムフォロアー１８のためのカム溝２２ａとカム溝２２ａと同軌跡のピン部材１６のためのカム孔２２ｂと直進筒１６の回転規制のための凸部１６ｃのための直進溝２２ｃが形成されている。さらに、後述のフレキシブル基板３０、３２を鏡筒内部から外部へ導くための凹部２２ｄ、２２ｅ，スリット孔２２ｆ、２２ｇが形成されている。

２３は外周にギア部２３ａと内面に前記ピン部材１９に回転を伝達するための直進溝２３ｂ、が形成され、固定筒２２の外周で光軸中心に回動可能な回転筒である。回転筒２３には後述のフレキシブル基板３０、３２を鏡筒内部から外部へ導くためのスリット孔２３ｃ、２３ｄが光軸方向に異なる位置関係で、それぞれ回転筒２３の所定回転角分形成されている。また、スリット孔２３ｃ、２３ｄは互いに円周方向に重なり合うように形成させている。２４はベース部材２１にはめ込まれる光学部材、２５は不図示の方法でベース部材２１に取り付けられるＣＣＤ、２６は３群レンズ３を保持する３群保持部材、２７は３群保持部材２３を光軸方向にガイドするための３群ガイド部材、２８は３群ガイド部材２７を位置決め固定するための固定部材、（図９中の）２９は前記３群レンズ３、３群保持部材２６と３群ガイド部材２７と固定部材２８と不図示の駆動部が２群レンズホルダー８に組み込まれた状態のフォーカスユニット、３０はフォーカスユニット２９の不図示の駆動部の接続部に半田接続されているフレキシブル基板、３１は２群保持部材８に取り付けられる絞り・シャッターユニット、３２は絞り・シャッターユニットの不図示の接続部に半田接続されているフレキシブル基板である。

３３は１群保持部材５に取り付けられる１群キャップ部材、３４は不図示の駆動部からの回転を回転筒２３のギア部２３ａに伝達するためのギア部材、３５はベース部材２１、固定筒２２と一体となるようにビス止めされるカバー部材であり、フレキシブル基板３０、３２を鏡筒内部から外部へ導くためのスリット孔３５ａ３５ｃが形成されている。３６はフレキシブル基板３０、３２を接続するための接続部材であり、不図示の本体の接続部へ接続される。

図４は、１群レンズ、２群レンズの光学配置の軌跡を示したものである。

図１０は第一カム筒１０と２群保持部材８が第二カム筒１６が組み付いた状態を示す斜視図、図１１は第三カム筒１７・直進筒１６が固定筒２２に組み付いた状態を示す斜視図を示したものである。

以上のような構成において、収納位置（図１）、ＷＩＤＥ位置（図２）、ＴＥＬＥ位置（図３）への進退動作について説明する。

まず、不図示の駆動部よりの回転がギア部材３１、回転筒２３のギア部２３ａに伝達され、回転筒２３が回転すると、固定筒２２のカム孔２２ｂを貫通しているピン部材１９が回転筒２３の直進溝２３ｂと係合しており、第二カム筒１７を回動させる。

このとき固定筒２２の内面には、カムフォロアー１８のための非線形のカム溝２２ａとカム孔２２ｂが形成されており（図５）、第三カム筒１７は、カムフォロアー１８とカム溝２２ａによって回転しながらカム軌跡に沿って光軸方向へ移動する。第二カム筒１６は凸部１６ｆと溝部１７ｃによって抜け防止されており、凸部１６ｅと固定筒２２の直進ガイド溝２２ｃによって回転を規制され、第三カム筒１７と共に光軸方向へ直進移動する（図１１）。

第三カム筒１７が回転すると、第二カム筒１６の内面には、カムフォロアー１３のための非線形のカム溝１６ａとカム孔１６ｂが形成されており（図６）、カム孔１６ｂを貫通しているピン部材１４が第三カム筒１７の直進溝１７ｂと係合しているので、第一カム筒１０は、カムフォロアー１３とカム溝１６ａによって回転しながらカム軌跡に沿って光軸方向へ移動する（図１０）。

このとき、ビス止め固定されている直進部材１１・リング部材１２は、直進溝１６ｃと回転規制部１２ａによって、回転を規制され、リング部材１２と溝部１０ｂによって抜け防止されており、第一カム筒１０と共に光軸方向へ直進移動する。

第一カム筒１０が回転すると、その内面には、１群カムフォロアー９のための非線形のカム溝１０ａが形成されており（図７）、１群保持部材７は、第一カム筒１０の回転によって光軸方向へ移動する。このとき１群保持部材７は、直進部材１１の直進ガイド部１１ａ、１１ｂによって回転を規制されており光軸方向へ直進移動する。

このように、１群保持部材７（１群レンズ１）は、カム溝２２ａ、カム溝１６ａ、カム溝１０ａの軌跡の合成のカム軌跡Ａ（図４）となって、収納位置、ＷＩＤＥ位置、ＴＥＬＥ位置に進退動作する。

２群保持部材８は、第三カム筒１７が回転するとその内面には、カムフォロアー部８ａのための非線形のカム溝１７ａが形成されており（図８）、カムフォロアー部８ａと第三カム筒１７に形成されているカム溝１７ａによって光軸方向へ移動する。

このとき、２群保持部材８は、第二カム筒１６の直進溝１６ｄと回転規制部８ｂによって回転を規制されており光軸方向へ直進移動する。

このように、２群保持部材８（２群レンズ２）は、カム溝２２ａ、カム溝１７ａの軌跡の合成のカム軌跡Ｂ（図４）となって、収納位置、ＷＩＤＥ位置、ＴＥＬＥ位置に進退動作する。

３群保持部材２６は２群保持部材８と一体となって進退動作し、さらに２群保持部材８に取り付けられている不図示の駆動部によって光軸方向の移動が可能となっており、ズーム位置に応じて所定量移動する。

次に前記フレキシブル基板３０、フレキシブル基板３２の実装構造について説明する。図１２は、本実施例のズームレンズ鏡筒のフレキシブル基板３０（フォーカスユニット２９に接続）の収納位置、ＷＩＤＥ位置、ＴＥＬＥ位置を表す概略断面図で、同図において、収納位置ではフレキシブル基板３０は第三カム筒１７の外周と固定筒２２の内側の凹部２２ｄとの隙間に沿って配設され固定筒２２に形成されているスリット孔２２ｆと回転筒２３に形成されているスリット孔２３ｃとカバー部材３５に形成されているスリット孔３５ａを通って鏡筒ユニット外へ導かれる。

図１３は、本実施例のズームレンズ鏡筒のフレキシブル基板３２（絞り・シャッターユニット３１に接続）の収納位置、ＷＩＤＥ位置、ＴＥＬＥ位置を表す概略断面図で、同図において、収納位置ではフレキシブル基板３２は第三カム筒１７の外周と固定筒２２の内側の凹部２２ｅとの隙間に沿って配設され固定筒２２に形成されているスリット孔２２ｇと回転筒２３に形成されているスリット孔２３ｄとカバー部材３５に形成されているスリット孔３５ｂを通って鏡筒ユニット外へ導かれる。

図１４は、フレキシブル基板３０、３２の実装構造を示す斜視図、図１５は実装後の全体を表す斜視図であり、同図において上述のとおり固定筒２２のスリット孔２２ｅ、２２ｇを通過したフレキシブル基板３０、３２は回転筒２３のスリット孔２３ｃ、２３ｄとカバー部材３５のスリット孔３５ａ、３５ｂを通って鏡筒外へ導かれる。そして、フレキシブル基板３０は鏡筒ユニット外周に配置されている接続部材３６のコネクタ３６ａに接続され、フレキシブル基板３２は鏡筒ユニット外周に配置されている接続部材３６のコネクタ３６ｂに接続される。接続部材３６は不図示の本体の接続部へ接続される。

以上説明したように、鏡筒内部に取り付けられるフォーカスユニット２９、絞り・シャッターユニット３１と（不図示の）カメラ本体とを電気的に接続するために、フレキシブル基板３０（フォーカスユニット２９に接続）とフレキシブル基板３２（絞り・シャッターユニット３１に接続）を設け、フレキシブル基板３０，３２を固定筒２２、回転筒２３，カバー部材３５のスリット孔２２ｆ、２３ｃ、３５ａとスリット孔２２ｇ、２３ｄ、３５ｂを通って鏡筒外へ導く際、回転筒２３にスリット孔２３ｃ、２３ｄを光軸方向に異なる位置関係で、それぞれ回転筒２３の所定回転角分形成しているので、回転筒２３の強度を確保することが可能となる。また、スリット孔２３ｃ、２３ｄを互いに円周方向に重なるように形成することでスリット孔２３ｃ、２３ｄ全体の角度を小さくしており、回転筒２３の強度を確保している。さらに、第三カム筒１７の外周と固定筒２２の内側の凹部２２ｄ、２２ｅとの隙間に沿ってそれぞれ配設可能となり、鏡筒径を小さくすることができる。

本発明の第一の実施例を表わす収納位置での鏡筒断面図である。本発明の第一の実施例を表わすＷＩＤＥ位置での鏡筒断面図である。本発明の第一の実施例を表わすＴＥＬＥでの鏡筒断面図である。本発明の第一の実施例を表わす図で、１群レンズと２群レンズの光学軌跡図である。本発明の第一の実施例を表わす図で、固定筒の内面展開図である。本発明の第一の実施例を表わす図で、第二カム筒の内面展開図である。本発明の第一の実施例を表わす図で、第１カム筒の内面展開図である。本発明の第一の実施例を表わす図で、第三カム筒の内面展開図である。本発明の第一の実施例を表わ分解斜視図である。本発明の第一の実施例の第一カム筒１０、直進ガイド部材１１、リング部材１２と２群保持部材８が第二カム筒１６が組み付いた状態を示す斜視図である。本発明の第一の実施例の第三カム筒１７、第二カム筒１６が固定筒２２に組み付いた状態を示す斜視図である。本発明の第一の実施例のズームレンズ鏡筒のフレキシブル基板３０（フォーカスユニット２９に接続）の収納位置、ＷＩＤＥ位置、ＴＥＬＥ位置を表す概略断面図である。本発明の第一の実施例のズームレンズ鏡筒のフレキシブル基板３０（フォーカスユニット２９に接続）の収納位置、ＷＩＤＥ位置、ＴＥＬＥ位置を表す概略断面図である。本発明の第一の実施例のズームレンズ鏡筒のフレキシブル基板３０、３２の実装構造を示す斜視図である。本発明の第一の実施例のズームレンズ鏡筒のフレキシブル基板３０、３２の図１５は実装後の全体を表す斜視図である。従来例のズームレンズ鏡筒の概略断面図である。従来例のズームレンズ鏡筒の概略断正面図である。

符号の説明

１１群レンズ
２２群レンズ
３３群レンズ
４４群レンズ
５１群レンズホルダー
６１群移動部材
７１群保持部材
８２群保持部材
９１群カムフォロアー
１０第一１カム筒
１１直進部材
１２リング部材
１３カムフォロアー
１４駆動ピン
１５ナット部材
１６第二カム筒
１７第三カム筒
１８カムフォロアー
１９ピン部材
２０ナット部材
２１ベース部材
２２固定筒
２３回転筒
２４光学部材
２５ＣＣＤ
２６３群保持部材
２７３群ガイド部材
２８固定部材
２９フォーカスユニット
３０フレキシブルプリント基板
３１絞り・シャッターユニット
３２フレキシブルプリント基板
３３１群キャップ部材
３４ギア部材
３５カバー部材
１０１１群ユニット
１０２２群ユニット
１０３シャッター・絞りユニット
１０４直進筒
１０５カム筒
１０６固定筒
１０７固定筒
１０８カバー部材
１０９ベース部材
１１０１群カムフォロアー
１１１２群カムフォロアー
１１２カム筒フォロアー
１１３駆動ピン
１１４フレキシブル基

Claims

第１の筒と当該第１の筒を内側に有する第２の筒との間にあって、当該第１、第２の筒に対して相対的に回転する回転筒と、
前記第１の筒の内側に支持された第１、第２のアクチュエーターと、
前記第１の筒、前記回転筒、および前記第２の筒を通って、前記第１、第２のアクチュエーターとカメラ本体とをそれぞれ電気的に接続する第１、第２のフレキシブルプリント基板とを有し、
前記第１、第２のフレキシブルプリント基板が、前記回転筒の光軸方向に互いに異なった位置であって、かつ当該回転筒の前記第１、第２の筒に対して相対的に回転する際の所定回転角分にわたって当該回転筒に形成されている第１、第２のスリット孔をそれぞれ通っていることを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１に記載のレンズ鏡筒において、前記第１、第２のスリット孔は互いに円周方向に重なり合うように配置されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１に記載のレンズ鏡筒において、当該ンズ鏡筒は、前記回転筒の回動力によって前記第２の筒に対して光軸方向に進退可能で、かつカムを有した複数の進退筒を備え、当該進退筒は前記ズーム領域位置から収納位置に移動可能であって、当該レンズ鏡筒が前記収納位置にあるとき、前記フレキシブルプリント基板が、前記第２の筒に形成された複数の凹部と進退筒の隙間に沿って対物側へ導かれていることを特徴とするズームレンズ鏡筒。
請求項１乃至３のいずれかに記載のレンズ鏡筒を有するカメラ。