JP6287485B2 - レンズ鏡胴 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡胴に関する。

近年、特にカメラのレンズ鏡胴は、小型・軽量で、低コストを達成しつつ、高性能であることが求められている。

そのため、構成部品が複雑な形状になることから、製造の容易性と軽量および低コストを優先させるために、合成樹脂成形部品を用いることが多い。しかも、小型化も求められているので、省スペースの設計を行う必要がある。そこで、各構成部品の配置および形状等を工夫する必要がある。

ところで、カメラ本体に取付けるためのマウント部材が固定された固定筒の前側に、ズーム等の操作リングが回転自在に嵌合されている。この操作リングの回転位置を検出する位置検出器と、固定筒の後部側の近傍に取付けられた制御基板とが設けられている。そして、位置検出器と制御基板とがフレキシブルプリント基板で電気的に接続されているものがある（特許文献１参照）。

この場合、固定筒の前側の位置検出器と後側との間のフレキシブルプリント基板は、固定筒の内面に両面接着テープ等で接着することで、フレキシブルプリント基板を引き回し配線している。

特開２００８−４６４３８号公報

しかしながら、固定筒の内面に接着したフレキシブルプリント基板が経時変化等で剥離して、固定筒の内方に浮き上がることがある。

この浮き上がったフレキシブルプリント基板は、固定筒の内面に嵌合してズームやフォーカス等のために前後移動する移動筒に干渉して、移動筒の移動の障害になるという問題があった。

本発明は、前記問題を解消するためになされたもので、フレキシブルプリント基板の浮き上がりを、省スペースで、かつ組み付けも容易な簡易な構造で、効果的に防止できるレンズ鏡胴を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明は、カメラ本体に取付けるための略筒状の固定筒と、前記固定筒の外周部の対物側に回転操作自在に嵌合された操作リングを備えている。前記固定筒の外周部の対物側の端部に固定され、前記操作リングの光軸方向での対物側への移動を規制する保持リングを備えている。前記固定筒に保持され、前記操作リングの回転位置を検出する位置検出器と、前記固定筒の結像面側端部に固定された固定筒保持リングに取付けられた制御基板と前記位置検出器とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板を備えている。前記保持リングの結像面側の端面に差し込み溝が形成され、前記フレキシブルプリント基板は、前記固定筒の内面に接着されるとともに、その対物側の端部が前記差し込み溝に差し込み挿入されている。

本発明によれば、フレキシブルプリント基板の対物側の端部は、保持リングの差し込み溝に差し込み挿入している。したがって、固定筒の内面に接着したフレキシブルプリント基板が経時変化等で剥離したとしても、対物側の端部が保持リングの差し込み溝で保持されている。このため、フレキシブルプリント基板が固定筒の内方に浮き上がらなくなる。

これにより、フレキシブルプリント基板は、固定筒の内面に嵌合してズームやフォーカス等のために光軸方向に移動する移動筒に干渉しなくなる。

また、フレキシブルプリント基板の対物側の端部は、保持リングの差し込み溝に差し込み挿入するだけであるから、省スペースで、かつ組み付けも容易な簡易な構造になる。

前記差し込み溝は、内周側の面がフラットで、外周側の面が、前記保持リングの結像面側の端面から対物側及び内周側に傾斜している略三角状溝である構成とすることができる。

この構成によれば、フレキシブルプリント基板の対物側の端部は、差し込み溝の傾斜状の外周側の面から内周側の面にガイドされるから、差し込み作業性が良好になる。

前記保持リングは金属製であり、前記フレキシブルプリント基板の対物側の端部にグランド用配線が露出されている構成とすることができる。

この構成によれば、フレキシブルプリント基板の対物側の端部を、差し込み溝に差し込み挿入するだけで、グランド用配線が金属製の保持リングに電気的に接触するから、位置検出器に静電気が飛ぶのを未然に防止できる。

本発明によれば、フレキシブルプリント基板の浮き上がりを、省スペースで、かつ組み付けも容易な簡易な構造で、効果的に防止できるようになる。

本発明の実施形態に係るレンズ鏡胴の側面断面図である。 保持筒の斜視図である。 保持筒の分解斜視図である。 第２フレキシブルプリント基板であり、（ａ）は差し込み溝に差し込まれた前端部の平面図、（ｂ）は（ａ）の側面断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１はレンズ鏡胴の側面断面図である。図２は保持筒の斜視図である。図３は保持筒の分解斜視図である。なお、レンズ鏡胴において、「前」とは対物側であり、「後」とは結像面側である。

レンズ鏡胴は、光軸ＯＡ方向に延在する円筒状の固定筒１を備え、固定筒１の後端に、固定筒保持リング２が固定され、固定筒保持リング２の後端に、カメラ本体（不図示）に取付けるためのマウント部材３が固定されている。

固定筒１の外面の前側には、マニュアルフォーカス用操作リング４が回転操作自在に嵌合され、後側には、ズーム用操作リング５が回転操作自在に嵌合されている。固定筒１に前端部には、マニュアルフォーカス用操作リング４の前移動を規制する保持リング６が固定されている。マニュアルフォーカス用操作リング４の後移動は、固定筒１の凸部１ａで規制される。ズーム用操作リング５は、固定筒保持リング２で後移動が規制され、固定筒１の凸部１ａで前移動が規制される。

固定筒１の後端立ち下がり部１ｂに直進ガイド筒８の後端が支持され、直進ガイド筒８の外面にカム筒９が回転可能に嵌合され、カム筒９の外面に移動筒１０が前後移動可能に嵌合されている。

移動筒１０の前部には第１レンズ群１１が押さえリング１６で固定され、直進ガイド筒８の前部には第２レンズ群１２が前後移動可能に嵌合され、直進ガイド筒８の後部には、後述する保持筒１７が前後移動可能に嵌入されている。

第２レンズ群１２および保持筒１７は、円周上３等分位置に設けたガイドピン１２ａ，１７ａが直進ガイド筒８の直進溝とカム筒９のカム溝とにそれぞれ嵌合されることで、光軸ＯＡ位置に保持されるようになる。また、移動筒１０は、円周上３等分位置に設けたガイドピン１０ａが直進ガイド筒８の直進溝とカム筒９のカム溝とに嵌合されている。

保持筒１７の前部には第３レンズ群１３が固定され、保持筒１７の内部には第４レンズ群（フォーカス用の移動レンズ）１４が前後移動可能に取付けられ、保持筒１７の後部には第５レンズ群１５が固定されている。また、保持筒１７の第３レンズ群１３の前部には、絞り装置１８が取付けられている。

そして、ズーム用操作リング５の回転操作に連動してカム筒９が回転されると、各ガイドピン１０ａ，１２ａ，１７ａがカム溝で前または後方向に押されるようになる。このとき、直進ガイド筒８の直進溝でガイドされることで、前または後方向に直進移動されるようになる。

これにより、第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、保持筒１７とともに第３〜第５レンズ群１３〜１５が前または後方向に所定のストロークでそれぞれ直進移動されることで、ズーミングされるようになる。なお、ズーム用操作リング５、直進ガイド筒８、カム筒９、移動筒１０等のズーム用カム機構は公知技術であるから、詳細な説明は省略する。

一方、保持筒１７は、前端部と後端部とに大径のフランジ部（ガイドバー保持部）１７ｃ，１７ｄがそれぞれ形成されている。後フランジ部１７ｄは、保持筒１７のほぼ全周に形成されているが、前フランジ部１７ｃは、次述する開口部１７ｆの付近だけ形成されている。なお、各フランジ部１７ｃ，１７ｄは、必ずしもフランジ形状である必要は無い。

保持筒１７の外周面には、光軸ＯＡ方向の略中間付近から後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅの直前までの開口部１７ｆが形成されている。また、開口部１７ｆの円周方向の一側には、後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅに近接して、後述するスライダー移動用モータ２４を嵌め入れるための切り込み１７ｇが形成されている。

開口部１７ｆの外方で、保持筒１７の前後のフランジ部１７ｃ，１７ｄにはガイドバー２０が両端支持されている。また、開口部１７ｆの略１８０度対称位置の保持筒１７の外周面には、同様のサブ開口部（具体的に図示せず。）が形成され、この開口部の内部にはサブガイドバー２１が両端支持されている。

保持筒１７の内部で前後方向に移動されるフォーカス用第４レンズ群１４は、開口部１７ｆに遊嵌して、ガイドバー２０に前後移動可能に支持されたスライダー２２で保持されている。このスライダー２２の略１８０度対称位置には、サブガイドバー２１で前後移動可能にガイドされる回り止め部１４ａが形成されている。

スライダー移動用モータ２４は出力用のねじ軸２５を有し、モータ２４に固定されたＵ字状のブラケット２６の端部２６ａでねじ軸２５の先端部が保持されている。保持筒１７の開口部１７ｆの円周方向の一側で、モータ２４を開口部１７ｆの切り込み１７ｇに嵌め入れた状態で、ブラケット２６が保持筒１７の外面に固定される。これにより、モータ２４は、開口部１７ｆの円周方向の一側に近接して保持筒１７に固定されることになる。

スライダー２２には、モータ２４のねじ軸２５に噛み合うナット２７が設けられている。そして、モータ２４によるねじ軸２５の回転で、ナット２７が前後方向に直進移動されることで、ナット２７とともにスライダー２２も前後移動されることで、フォーカス用第４レンズ群１４がフォーカス移動されるようになる。

固定筒１の後部側の近傍、具体的には固定筒保持リング２には、制御基板２８が取付けられている。制御基板２８のコネクタ２８ａには、第１フレキシブルプリント基板３１の一端部３１ａが差し込み接続されている。第１フレキシブルプリント基板３１の他端部３１ｂは、スライダー移動用モータ２４に電気的に接続されるようになる。

第１フレキシブルプリント基板３１の中間部３１ｃは、保持筒１７の開口部１７ｆの円周方向の他側に近接して、保持筒１７の外周面に形成された平面部１７ｊにねじ３２で固定されている。

第１フレキシブルプリント基板３１は、ねじ３２の付近で下向きにＵターンされた状態で、平面部１７ｊに沿って後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅまで延伸されている。

第１フレキシブルプリント基板３１の中間部３１ｃと後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅまで延伸された部分とに跨って、補強板（例えばポリイミド製シート）３４が接着で取付けられている。補強板３４は、第１フレキシブルプリント基板３１のＵターン部分に挟み込まれるようになる。

第１フレキシブルプリント基板３１は、開口部１７ｆの円周方向の他側で、後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅに沿うように、開口部１７ｆの円周方向の一側に向かって略直角で折り曲げられて（符号ａ参照）延伸されている。さらに、開口部１７ｆの円周方向の一側で、モータ２４に向かって略直角で折り曲げられて（符号ｂ参照）延伸されている。そして、第１フレキシブルプリント基板３１の他端部３１ｂのコネクタ３１ｄには、モータ２４の電源・信号用のフレキシブルプリント基板（不図示）が差し込み接続されている。これにより、第１フレキシブルプリント基板３１は、モータ２４に電気的に接続されるようになる。

後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅに沿う第１フレキシブルプリント基板３１は、モータ２４の外回りを迂回させないで、モータ２４の後端面２４ａと内端面１７ｅの間の僅かな隙間を通過させるように配線している。

第１フレキシブルプリント基板３１のＵターン部分の直後には、フォーカス用第４レンズ群１４の移動位置を検出する位置検出器（ＰＩ）３５が下向き状態で電気的に接続されている。この第１位置検出器３５は、保持筒１７の平面部１７ｊに形成された凹部１７ｋに嵌め込んで保持されている。

一方、固定筒１の前側のマニュアルフォーカス用操作リング４の内面には、櫛歯状の回転部材３７が取付けられ、この回転部材３７を両側から隙間を隔てて挟み込む第２位置検出器３８が固定筒１の穴部１ｃに嵌め込まれて保持されている。

第２位置検出器３８は、操作リング４の回転に伴う回転部材３７の櫛歯個数をカウントすることで、フォーカス位置を検出し、そのフォーカス位置信号でスライダー移動用モータ２４を駆動するものである。

固定筒保持リング２の制御基板２８のコネクタ２８ｂには、第２フレキシブルプリント基板３９の一端部３９ａが差し込み接続されている。第２フレキシブルプリント基板３９の他端部３９ｂは、第２位置検出器３８に電気的に接続されるようになる。

制御基板２８と第２位置検出器３８との間の第２フレキシブルプリント基板３９は、固定筒１の内面に両面接着テープ等で接着されている。

図４に詳細に示すように、保持リング６の後端面には、第２フレキシブルプリント基板３９の位置に対応して、差し込み溝６ａが形成されている。

この差し込み溝６ａは、下面がフラットで、側面が保持リング６の後端面から下向き前方に傾斜している略三角状溝であることが好ましい。

また、第２フレキシブルプリント基板３９の他端部３９ｂの前端部３９ｃは、差し込み溝６ａの幅よりも狭い幅に形成されている。

そして、第２フレキシブルプリント基板３９前端部３９ｃは、差し込み溝６ａに差し込み挿入されるようになる。

保持リング６は、基本的には合成樹脂製であるが、金属製とすることもできる。この場合には、第２フレキシブルプリント基板２９の前端部２９ｃに、カバーレイ（絶縁）を除去することで、グランド用配線３９ｄを露出させることができる。なお、差し込み溝６ａの幅方向は、全周に繋げた全周溝でもよく、金属製の場合にはコストを抑えることができる。

前記のようにレンズ鏡胴を構成すれば、開口部１７ｆに近接した保持筒１７の一側に近接して、スライダー移動用モータ２４を固定し、その他側に近接した平面部１７ｊに第１フレキシブルプリント基板３１の中間部３１ｃを固定する。これにより、開口部１７ｆのスライダー２２とモータ２４とが隣接するので、モータ２４の駆動効率の低下を防止できる。

また、第１フレキシブルプリント基板３１は、平面部１７ｊに沿って後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅまで延伸される。ついで、後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅに沿うように略直角で折り曲げられて延伸される。さらに、モータ２４に向かって略直角で折り曲げられて延伸されて、モータ２４に電気的に接続されるようになる。

ここで、第１フレキシブルプリント基板３１を、中間部３１ｃから開口部１７ｆの上方を迂回（オーバーハング）させてモータ２４に接続すれば、撓んだ第１フレキシブルプリント基板３１がスライダー２２と干渉するおそれがある。また、第１フレキシブルプリント基板３１を、中間部３１ｃから開口部１７ｆの反対側を迂回させてモータ２４に接続すれば、第１フレキシブルプリント基板３１が長くなる。

そのため、第１フレキシブルプリント基板３１は、中間部３１ｃから後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅまで延伸させる。ついで、略直角で折り曲げて後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅに沿わせて延伸させ、モータ２４に向かって略直角で折り曲げて延伸させている。

これにより、第１フレキシブルプリント基板３１がスライダー２２と干渉するおそれが無くなる。また、第１フレキシブルプリント基板３１も開口部１７ｆの反対側を迂回させる場合と比べれば延伸長さを短縮できるので、電気的特性の悪化が防止できる。

このように、第１フレキシブルプリント基板３１の引き回し配線は、保持筒１７のデッドスペースを有効に活用しているから、省スペース化となる。したがって、レンズ鏡胴全体として、小型化、軽量化かつ高性能化が図れるようになる。

さらに、第１フレキシブルプリント基板３１は、後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅの両側で、それぞれ略直角で折り曲げるだけで配線できるから、引き回し配線が容易に行える。しかも、後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅに沿わせた部分は、その両側の折り曲げ部分（符号ａ，ｂ参照）で支持された状態で、自己の弾力により後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅに沿って保持されるので、接着作業等も不要になる。したがって、レンズ鏡胴全体として、低コスト化が図れるようになる。

また、保持筒１７の開口部１７ｆは、後端を開放すること無く、後フランジ部１７ｄで閉じることで補強されるから、保持筒１７の剛性が向上する。なお、後フランジ部１７ｄを保持筒１７と別体で構成し、ビス締結等で固定してもよい。

さらに、後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅに沿う第１フレキシブルプリント基板３１は、モータ２４の後端面２４ａとの間の隙間を通過させている。このように構成すれば、第１フレキシブルプリント基板３１は、モータ２４の外回りを迂回させる必要が無くなるから、第１フレキシブルプリント基板３１の加工が容易となり、延伸長さも短縮することができ、小型化にも寄与する。

また、第１フレキシブルプリント基板３１の中間部３１ｃと後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅまで延伸された部分とに跨って、補強板３４を取付けている。このように構成すれば、補強板３４によって、後フランジ部１７ｄの内端面１７ｅまで延伸された部分の第１フレキシブルプリント基板３１が撓まなくなるから、スライダー２２と干渉するのを未然に防止できる。

さらに、第１フレキシブルプリント基板３１は、モータ２４とコネクタ３１ｄで接続される。このように構成すれば、コネクタ部分の差し込みで、第１フレキシブルプリント基板３１とモータ２４とを電気的に接続できるから、電気的接続作業が容易になる。

また、第１フレキシブルプリント基板３１に電気的に接続されて、フォーカス用第４レンズ群１４の移動位置を検出する第１位置検出器３５は、保持筒１７の平面部１７ｊの凹部１７ｋに嵌め込んで保持されている。このように構成すれば、第１位置検出器３５の保持作業が容易になる。加えて、平面部１７ｊの凹部１７ｋは、開口部１７ｆのスライダー２２と隣接するので、第１位置検出器３５の位置検出精度が良くなる。

さらに、補強板３４が取付けられている場合には、第１フレキシブルプリント基板３１に対する第１位置検出器３５の半田接続部分は、補強板３４で補強されるから、半田外れが生じなくなる。

一方、第２フレキシブルプリント基板３９の前端部３９ｃは、保持リング６の差し込み溝６ａに差し込み挿入している。したがって、固定筒１の内面に接着した第２フレキシブルプリント基板３９が経時変化等で剥離したとしても、前端部３９ｃが保持リング６の差し込み溝６ａで保持されている。このため、第２フレキシブルプリント基板２９が固定筒１の内方に浮き上がらなくなる。

これにより、第２フレキシブルプリント基板２９は、固定筒１の内面に嵌合してズームやフォーカス等のために前後移動する移動筒１０に干渉しなくなる。

また、第２フレキシブルプリント基板３９の前端部３９ｃは、保持リング６の差し込み溝６ａに差し込み挿入するだけであるから、省スペースで、かつ組み付けも容易な簡易な構造になる。

さらに、差し込み溝６ａは、下面がフラットで、側面が保持リング６の後端面から下向き前方に傾斜している略三角状溝である。このような構成とすれば、第２フレキシブルプリント基板３９の前端部３９ｃは、差し込み溝６ａの傾斜状側面から下面にガイドされるから、差し込み作業性が良好になる。

また、保持リング６は金属製とし、第２フレキシブルプリント基板３９の前端部３９ｃにグランド用配線３９ｄを露出させている。このような構成とすれば、第２フレキシブルプリント基板３９の前端部３９ｃを、差し込み溝６ａに差し込み挿入するだけで、グランド用配線３９ｄが金属製の保持リング６に電気的に接触する。これにより、第２位置検出器３８に静電気が飛ぶのを未然に防止できる。

１ 固定筒
２ 固定筒保持リング
３ マウント部材
４ マニュアルフォーカス用操作リング
５ ズーム用操作リング
６ 保持リング
６ａ 差し込み溝
１０ 移動筒
１４ 第４レンズ群（移動レンズ）
１７ 保持筒
１７ｃ 前フランジ部（ガイドバー保持部）
１７ｄ 後フランジ部（ガイドバー保持部）
１７ｅ 内端面
１７ｆ 開口部
１７ｊ 平面部
１７ｋ 凹部
２０ ガイドバー
２２ スライダー
２４ スライダー移動用モータ
２８ 制御基板
３１ 第１フレキシブルプリント基板
３１ａ 一端部
３１ｂ 他端部
３１ｃ 中間部
３１ｄ コネクタ
３４ 補強板
３５ 第１位置検出器
３８ 第２位置検出器
３９ 第２フレキシブルプリント基板
３９ｃ 前端部
３９ｄ グランド用配線

Claims (3)

1. カメラ本体に取付けるための略筒状の固定筒と、前記固定筒の外周部の対物側に回転操作自在に嵌合された操作リングと、前記固定筒の外周部の対物側の端部に固定され、前記操作リングの光軸方向での対物側への移動を規制する保持リングと、前記固定筒に保持され、前記操作リングの回転位置を検出する位置検出器と、前記固定筒の結像面側端部に固定された固定筒保持リングに取付けられた制御基板と前記位置検出器とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板とを備え、
   前記保持リングの結像面側の端面に差し込み溝が形成され、前記フレキシブルプリント基板は、前記固定筒の内面に接着されるとともに、その対物側の端部が前記差し込み溝に差し込み挿入されていることを特徴とするレンズ鏡胴。
2. 前記差し込み溝は、内周側の面がフラットで、外周側の面が、前記保持リングの結像面側の端面から対物側及び内周側に傾斜している略三角状溝であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡胴。
3. 前記保持リングは金属製であり、前記フレキシブルプリント基板の対物側の端部にグランド用配線が露出されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ鏡胴。

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