JP5909679B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents
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Description
特許文献1には、フレキシブル基板が、マウント部に設けられた貫通孔を通された構成が開示されている。
ここに開示された技術は、上記の問題を解決すべく、筐体の内部の電子部品と外部の部材との電気的接続が容易なレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
実施形態に係るレンズ鏡筒100の概略構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、レンズ鏡筒100を前方から見た斜視図である。図2は、レンズ鏡筒100を後方から見た斜視図である。図3は、レンズ鏡筒100の分解斜視図である。
なお、本実施形態において、「前」「後」とは、被写体に正対するカメラ(カメラ本体とレンズ鏡筒を含む)を基準とする用語であり、被写体側を「前」と表現し、被写体と反対側を「後」と表現する。
(光学系L)
光学系Lは、図3に示す撮像素子132上に被写体の光学像を形成する。光学系Lは、レンズ筐体110の内部に支持される。図3に示すように、光学系Lは、第1レンズ群LG1と、第2レンズ群LG2と、第3レンズ群LG3と、第4レンズ群LG4と、を有する。
レンズ筐体110は、内部に光学系Lを支持している。レンズ筐体110は、円筒形の外形を有する。図1に示すように、レンズ筐体110の前側開口は光学系Lによって覆われ、図2に示すように、レンズ筐体110の後側開口はベース部材120によって覆われている。図3に示すように、レンズ筐体110は、第1移動枠111と、第2移動枠112と、第3移動枠113と、第4移動枠114と、固定枠115と、回転筒116と、を有する。
第2移動枠112は、固定枠115の内部に収容されている。第2移動枠112は、第2レンズ群LG2を支持する。
第3移動枠113は、固定枠115の内部において第2移動枠112の後方に収容されている。第3移動枠113は、第3レンズ群LG3を支持する。第3移動枠113の詳細構成については後述する。
固定枠115は、第2移動枠112、第3移動枠113および第4移動枠114を収容する筒状部材である。固定枠115は、第2移動枠112、第3移動枠113および第4移動枠114を、光軸方向に可動であり、かつ、光軸を中心として回転しないように支持している。固定枠115の詳細構成については後述する。
ベース部材120は、レンズ筐体110の後端部を支持している。図3に示すように、ベース部材120は、蓋本体121と、ベース基板122と、DCモータ123と、を有する。
蓋本体121は、コップ形の外形を有している。蓋本体121は、レンズ筐体110の後端部に嵌合された状態でビス留めされる。
なお、ベース部材120の詳細構成については後述する。
撮像素子ユニット130は、ベース部材120の後側に配置されている。図3に示すように、撮像素子ユニット130は、支持板131と、撮像素子132と、を有する。
支持板131は、撮像素子132を支持している。支持板131は、ベース部材120の後面に固定される。
(モータユニット140)
モータユニット140は、一対のビス140aによって固定枠115の側面に固定されている。モータユニット140は、図3に示すように、ステッピングモータ141と、フレキシブル基板142と、を有する。
ここで、図4は、モータユニット140の構成を示す斜視図である。図4に示すように、フレキシブル基板142は、接続部142aと、連通部142bと、によって構成されている。
なお、フレキシブル基板142の固定枠115への取付け工程については後述する。
次に、第3移動枠113の詳細構成について、図面を参照しながら説明する。図5は、第3移動枠113を前方から見た斜視図である。図6は、第3移動枠113を後方から見た斜視図である。
第3移動枠113は、枠本体30と、支持壁31と、FPC(Flexible printed circuits)32と、を有する。
支持壁31は、図6に示すように、内底面30aに立設されている。支持壁31は、前後方向(すなわち、光軸方向)に沿って配置される。支持壁31は、枠本体30から後方に突出する。
補強板32aは、支持壁31よりも後方に位置する自由端である。固定部32bは、支持壁31の外面に固定されている。固定部32bは、補強板32aよりも枠本体30の近くに位置する。連結部32cは、補強板32aと固定部32bとに連結されている。連結部32cは、補強板32aよりも高い柔軟性を有し、前方に向かって突形状を成す湾曲部32Sを含んでいる。連結部32cは、湾曲部32Sにおいて緩やかに折れ曲がっている。
なお、図示しないが、第3移動枠113は、シャッター機構、像ブレ補正機構および絞り機構を内蔵しており、各機構のアクチュエータがFPC32に電気的に接続されている。また、後述するように、FPC32は、ベース基板122に接続され、ベース基板122から入力される電気信号を各機構のアクチュエータに伝達する。これによって、シャッター動作、像ブレ補正動作および絞り動作が実行される。
次に、固定枠115の詳細構成について、図面を参照しながら説明する。図7は、固定枠115を後方から見た斜視図である。
固定枠115は、筒状部50と、筒状部50の前端に連なるフランジ部51と、を有する。
支持台50aは、筒状部50の後端部に形成される。支持台50aは、モータユニット140が有するフレキシブル基板142のうち接続部142aを支持するために設けられている。支持台50aは、第1支持ボスT1および第2支持ボスT2を有する。第1及び第2支持ボスT1,T2それぞれは、円柱状に形成されている。第1及び第2支持ボスT1,T2それぞれの外径は、フレキシブル基板142の接続部142aが有する第1及び第2嵌合孔S1,S2の孔径に対応する。
切り欠き50bは、支持台50aに隣接して設けられている。切り欠き50bには、後述するように、モータユニット140が有するフレキシブル基板142の連通部142bが差し込まれる。
係合部50cは、スリット500と、スリット開口部510と、第1乃至第4突起501〜504と、を有する。スリット500は、筒状部50の後端面50Sに形成される矩形状の穴(切り込み)である。スリット開口部510は、スリット500から筒状部50の内部に開口する。スリット500の幅waは、スリット開口部510の幅wbよりも広い。スリット500の幅waは、FPC32の補強板32aの幅va(図6参照)よりも広く、スリット開口部510の幅wbは、FPC32の連結部32cの幅vb(図6参照)よりも広い。第1乃至第4突起501〜504は、スリット500内に配置される。第1突起501は、第2突起502の斜め向かいに配置され、第3突起503は、第4突起504の斜め向かいに配置される。第1及び第2突起501,502と第3及び第4突起503,504とのそれぞれは、FPC32の一対の肩部32T(図8において破線で示されている)それぞれを撓ませた状態で把持する。
次に、ベース部材120の詳細構成について、図面を参照しながら説明する。図9は、ベース部材120を前方から見た斜視図である。図10は、ベース部材120を後方から見た斜視図である。
ベース部材120は、図9および図10に示すように、上述した蓋本体121とベース基板122とDCモータ123とに加えて、環バネ124とガイド壁125とガイド孔126と貫通穴127とを有する。
ガイド壁125は、内底面121A上に立設されている。ガイド壁125は、内周面121Bに近接した位置で前後方向に沿って配置されている。ガイド壁125の機能については後述する。
被接続部122aは、薄板状に形成されている。被接続部122aは、貫通孔127内に配置され、貫通孔127を概ね覆う。被接続部122aは、4つの被接続端子Jと、接続窓Kと、第1嵌合孔U1と、第2嵌合孔U2と、を有する。4つの被接続端子Jは、半田によって構成され、接続窓Kの周囲に配置されている。接続窓Kは、被接続部122aを貫通する窓である。接続窓Kは、フレキシブル基板142が有する接続部142aの4つの接続端子G(図4参照)に対応するサイズ及び形状を有していればよい。第1嵌合孔U1および第2嵌合孔U2それぞれは、被接続部122aを貫通する。第1及び第2嵌合孔U1,U2は、フレキシブル基板142が有する接続部142aの第1及び第2嵌合孔S1,S2に対応して形成されている。
コネクタ部122cは、ベース部材120の外周に配置されている。コネクタ部122cには、FPC32の補強板32aが連結される。
次に、レンズ鏡筒100の組み立て工程について、図面を参照しながら説明する。以下においては、(1)固定枠115への第3移動枠113および第4移動枠114の組み付け、(2)固定枠115へのモータユニット140の組み付け、(3)回転筒116への固定枠115の組み付け、(4)固定枠115へのベース部材120の組み付け、(5)ベース基板122へのFPC32の接続、(6)ベース基板122へのフレキシブル基板142の接続、(7)固定枠115への第1移動枠111および第2移動枠112の組み付け、の順番に説明する。
まず、図11に示すように、固定枠115の後方から第3移動枠113を固定枠115の内部に挿入する。この際、第3移動枠113のFPC32の位置を、固定枠115の係合部50cの位置に合わせておく。
次に、図12に示すように、FPC32の補強板32aを係合部50cのスリット500に挿入するとともに、FPC32の連結部32cを係合部50cのスリット開口部510から固定枠115の内側に引き込む。この際、補強板32aの一対の肩部32Tそれぞれは、スリット500の内部で第1乃至第4突起501〜504によって撓んだ状態で把持される(図8参照)。
(2)固定枠115へのモータユニット140の組み付け
次に、図14に示すように、一対のビス140aによってモータユニット140を固定枠115の側面に固定する。この際、図15に示すように、フレキシブル基板142の連通部142bを固定枠115の切り欠き50bに差し込むとともに、フレキシブル基板142の接続部142aを固定枠115の後方に突出させる。
次に、図17に示すように、回転筒116の前方から固定枠115を回転筒116の内部に挿入する。この際、第3移動枠113の補強板32aは、回転筒116の後方に突出し、フレキシブル基板142の接続部142aは、回転筒116の後端から露出する。
(4)固定枠115へのベース部材120の組み付け
次に、図18に示すように、固定枠115の後方からベース部材120を回転筒116に嵌め込む。この際、第3移動枠113の補強板32aを、ベース部材120のガイド孔126に挿通させるとともに、フレキシブル基板142の接続部142aを、ベース部材120が有するベース基板122の被接続部122aに対向させる。
次に、図21に示すように、補強板32aをガイド孔126から引っ張り出してベース基板122のコネクタ部122cに差し込む。これによって、FPC32がベース基板122に電気的かつ機械的に接続される。
次に、ベース基板122のカバー部122bによって、ベース部材120のガイド孔126を覆う。
(6)ベース基板122へのフレキシブル基板142の接続
次に、図23に示すように、フレキシブル基板142の接続部142aが有する4つの接続端子Gを被接続部122aの接続窓Kから露出させて、被接続部122aが有する4つの被接続端子Jの位置に合わせる。これによって、フレキシブル基板142とベース基板122との電気的接続部(すなわち、各接続端子Gと各被接続端子J)は、光軸方向から見た場合に、貫通孔127の内側に位置することとなる。なお、本実施形態では、貫通孔127を光軸方向から見ることは、外表面121Cを平面視することと同義である。
ここで、図24は、図23に示す組立体100aからベース基板122を取り外した状態を示す平面図である。図24に示すように、4つの接続端子Gは、光軸方向から見た場合に、貫通孔127の内側に配置されている。また、フレキシブル基板142の接続部142aを支持する第1及び第2支持ボスT1,T2は、光軸方向から見た場合に、貫通孔127の内側に配置されている。また、接続部142aの接続面Fの略全体は、光軸方向から見た場合に、貫通孔127の内側に配置されている。
さらに、図24に示すように、係合部50c(具体的には、スリット500)は、光軸方向から見た場合に、ガイド孔126の内側に配置されている。ガイド孔126は、外表面121Cの平面視において、環バネ124の内側に形成されており、係合部50cは、環バネ124の内側に配置される。
次に、組立体100aの前方から第2移動枠112を固定枠115の内部に挿入する(図3参照)。
次に、組立体100aの前方から第1移動枠111を回転筒116の前端に嵌め合わせる。
その後、図示しない撮像素子ユニット130をベース部材120の後側に固定して、レンズ鏡筒100の組み立てが完了する。
(1)本実施形態に係るレンズ鏡筒100において、フレキシブル基板142は、4つの接続端子G(「接続端子」の一例)を有する。ベース部材120(蓋部材の一例)は、光軸方向(「所定の方向」の一例)に沿って形成される貫通孔127(「貫通孔」の一例)を有する。4つの接続端子Gは、光軸方向から見た場合に、貫通孔127の内側に位置している。
従って、第1及び第2支持ボスT1,T2によって支持されているので、ベース部材120を固定枠115に組み付ける際に、フレキシブル基板142の端がベース部材120と固定枠115および回転筒116との間に過って挟まれることを抑制できる。
従って、貫通孔127を介してレンズ筐体110の内部にゴミなどが入ることを抑制することができる。
(4)ベース部材120は、レンズ筐体110と対向する内底面121A(「対向面」の一例)上に配置された環バネ124を有する。貫通孔127は、内底面121Aの平面視において、環バネ124の内側に形成されている。
(5)また、本実施形態に係るレンズ鏡筒100において、固定枠115は、ベース部材120に対向する後端面50Sに形成される係合部50cを有する。ベース部材120は、FPC32が挿通されるガイド孔126を有する。係合部50cは、光軸方向から見た場合に、ガイド孔126の内側に位置している。
また、FPC32を係合部50cに係合させた状態でベース部材120を固定枠115に組み付けることができるので、FPC32がベース部材120と固定枠115および回転筒116との間に過って挟まれることを抑制できる。
従って、ベース部材120を固定枠115に組み付けた後、係合部50cによるFPC32の係合を容易に解除することができる。
(7)係合部50cは、スリット500の内側に突出する第1乃至第4突起501〜504を有する。
(8)第1突起501は、第2突起502の斜め向かいに配置され、第3突起503は、第4突起504の斜め向かいに配置されている。
(9)ベース部材120は、蓋本体121の内底面に立設されたガイド壁125を有する。FPC32の連結部32cは、補強板32aの近傍において、固定枠115の内壁とガイド壁125との間に挟まれている。
[他の実施形態]
本発明の実施形態として、上記の実施形態を例示した。しかし、本発明はこれには限らない。そこで、本発明の他の実施形態を以下まとめて説明する。なお、本発明は、これらには限定されず、適宜修正された実施形態に対しても適用可能である。
(2)フレキシブル基板142は、レンズ筐体110の内部に含まれるどのような電子部品に接続されているものでもよい。たとえば、検出素子、モータ等に接続されているものや、回路基板に接続されているものでもよい。
(4)フレキシブル基板142とベース基板122との電気的接続は、半田による接続だけでなく、コネクタを用いた接続等、どのような接続でもよい。
(5)光学系Lは、プリズムやミラー等の折り曲げ光学系により、光軸が折れ曲がっているものでもよい。この場合、レンズ筐体110は、光軸に沿って折り曲げられていてもよい。
(9)FPC32は、スリット500に挿入されることによって係合部50cに係合されることとしたが、これに限られるものではない。係合部50cは、例えば、FPC32を吸着するテープや磁石、FPC32の側端部を咬み込ませる切り欠きなど、どのような係合構造であってもよい。
(11)レンズ筐体110の外形は、円筒形に限らず、直方形やその他の形状であってもよい。また、レンズ筐体110は、光軸方向に開口することとしたが、光軸と交わる方向に開口していてもよい。
(13)フレキシブル基板142は、ベース部材120に固定された固定枠115に取り付けられることとしたが、これに限られるものではない。フレキシブル基板142は、ベース部材120に対して相対的に移動可能な部材に取り付けられていてもよい。このような部材としては、第1移動枠111、第2移動枠112、第3移動枠113、第4移動枠114或いは回転筒116が挙げられる。
例えば、4つの接続端子Gは、貫通孔127からレンズ筐体110の外部に突出するように配置されていてもよい。この場合、固定枠115の支持台50aやフレキシブル基板142のうち接続部142aなども貫通孔127から突出していてもよい。この場合、支持台50aと貫通孔127との隙間を狭くすることによって、貫通孔127を介してレンズ筐体110の内部にゴミなどが入ることを抑制できる。
(15)貫通孔127は、光軸方向に沿って内底面121Aから外表面121Cまで蓋本体121を貫通することとしたが、これに限られるものではない。例えば、図27に示すように、貫通孔127は、外周面121Dから内周面121Bまで蓋本体121を貫通していてもよい。この場合、貫通孔127は、光軸方向と交差(直交)する方向に沿って形成されている。
110 レンズ筐体
111 第1移動枠
112 第2移動枠
113 第3移動枠
32 FPC
114 第4移動枠
115 固定枠
50 筒状部
50a 支持台
T1 第1支持ボス
T2 第2支持ボス
50b 切り欠き
50c 係合部
500 スリット
510 スリット開口部
501〜504 第1乃至第4突起
116 回転筒
120 ベース部材
122 ベース基板
122a 被接続部
122b カバー部
122c コネクタ部
126 ガイド孔
127 貫通孔
130 撮像素子ユニット
140 モータユニット
141 ステッピングモータ
142 フレキシブル基板
142a 接続部
142b 連通部
L 光学系
Claims (8)
- レンズ鏡筒であって、
固定枠と、
前記固定枠を収容し、光軸を中心に回転可能である回転筒と、
被写体とは反対側において前記固定枠の端部に設けられ、コネクタ部及び光軸方向に沿って形成されるガイド孔を有するベース部材と、
前記固定枠の内壁に沿って延び、前記ベース部材の前記ガイド孔に挿通され、前記ベース部材の前記コネクタ部に接続されるフレキシブル基板と、
前記固定枠の内部に収容され、光軸方向に回転規制された状態で移動可能であり、前記フレキシブル基板が接続された電子部品を有する移動枠と、
を備え、
前記ガイド孔の開口の大きさは、光軸方向から見て、前記固定枠の内壁によって規定され、
前記固定枠の内壁は、光軸方向から見て、前記ガイド孔の内部に位置する、
レンズ鏡筒。 - 前記移動枠は、光軸方向に沿って突出する支持壁を、有し、
前記支持壁は、前記フレキシブル基板を固定する、
請求項1に記載のレンズ鏡筒。 - 前記移動枠は、光軸方向に沿って突出する支持壁を、有し、
前記支持壁は、前記フレキシブル基板を固定し、
前記フレキシブル基板は、被写体側に凸状に設けられる湾曲部を、有する、
請求項1に記載のレンズ鏡筒。 - 前記移動枠は、光軸方向に沿って突出する支持壁を、有し、
前記支持壁は、前記フレキシブル基板を固定し、
前記フレキシブル基板は、被写体側に凸状に設けられる湾曲部を、有し、
前記ベース部材は、光軸方向に沿ってガイド壁を、有し、
前記ガイド壁は、前記フレキシブル基板を前記固定枠側にガイドする、
請求項1に記載のレンズ鏡筒。 - 前記ガイド孔を塞ぐカバー部、
をさらに備える請求項1に記載のレンズ鏡筒。 - 前記回転筒と前記ベース部材との間に設けられる環バネ、
をさらに備え、
前記ベース部材は、光軸方向に沿ってガイド壁を、有し、
前記ベース部材において、前記ガイド孔は、前記ガイド壁及び前記環バネが設けられる箇所との間に形成される、
請求項1に記載のレンズ鏡筒。 - 前記コネクタ部は、前記ベース部材の側面に設けられ、
前記ベース部材における被写体とは反対側の面には、突起が設けられ、
前記フレキシブル基板は、前記ベース部材の前記突起によって、位置規制される、
請求項1に記載のレンズ鏡筒。 - 前記固定枠には、前記フレキシブル基板を保持可能な係合部が、形成され、
前記ベース部材の前記ガイド孔は、被写体と反対側において前記固定枠の係合部に対向して配置される、
請求項1に記載のレンズ鏡筒。
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