JP7467224B2 - レンズ鏡筒、撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のフレキシブルプリント配線基板を有するレンズ鏡筒および撮像装置に関する。

従来、撮像装置における信号処理の高速化に伴い、撮像装置自体が発する不要輻射や撮像装置内部の回路ブロック間のノイズの干渉が問題視されている。例えば、防振機構を備えた撮像装置では、検出信号や駆動信号に対するノイズの干渉を抑制しつつ、高精度な防振性能を実現することが要求されている。この要求に応えるためには、撮像装置内における複数の配線の引き回しに起因するノイズの干渉を抑えることが必要になる。

また、レンズ鏡筒内には、防振機構やフォーカス機構、絞り機構等の複数の駆動機構が配置され、これら駆動機構の信号は、複数のフレキシブルプリント配線基板によって這い回され、メイン基板に接続される。複数のフレキシブルプリント配線基板を這い回す場合、レンズ鏡筒の径や厚さのほか、各駆動機構の配置によって、這い回し領域が制限されてしまう。そのため、複数のフレキシブルプリント配線基板が重なって這い回された際に配線が交差することでノイズの干渉が生じるおそれがある。

そこで、特許文献１は、複数のフレキシブルプリント配線基板について、一方のフレキシブルプリント配線基板をコネクタに接続する直前で他方のフレキシブルプリント配線基板を１８０度折り返している。これにより、フレキシブルプリント配線基板内の複数の信号配線だけでなく、複数のフレキシブルプリント配線基板間での信号配線間でのノイズの干渉を抑制して、電気的な接続の信頼性を向上させている。

特開２０１５－３４９１５号公報

しかしながら、ノイズ干渉を抑制するために、複数のフレキシブルプリント配線基板の配線の並びを予め考慮する必要がある。一方、レンズ鏡筒の大型化を回避するために、フレキシブルプリント配線基板の配線レイアウトに制約が生じることから、工夫を要する。

本発明は、大型化を回避しつつノイズ干渉を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、凹部、第１の面、および、光軸からの距離が前記第１の面とは異なる第２の面を有する固定筒と、物理量を検出する少なくとも１つの検出部を有し、少なくとも前記第１の面に配置される第１のフレキシブルプリント配線基板と、アクチュエータに接続され、少なくとも前記第２の面に配置される第２のフレキシブルプリント配線基板と、を有し、前記第１のフレキシブルプリント配線基板と前記第２のフレキシブルプリント配線基板とは、前記光軸に直交する方向から見て、前記光軸に直交する方向において互いに間隔を保つように交差し、前記第１の面は前記凹部の底面に含まれ、前記第２の面は、前記光軸からの距離が前記第１の面よりも長い面であって且つ、前記光軸に平行な方向における前記凹部の両側に位置する面であり、前記第２のフレキシブルプリント配線基板は、前記凹部を跨ぐように、前記凹部の両側の前記第２の面に配設されることを特徴とする。

本発明によれば、大型化を回避しつつノイズ干渉を抑制することができる。

カメラシステムの斜視図である。 レンズ鏡筒およびカメラ本体のブロック図である。 カメラシステムの断面図である。 カメラシステムの断面図である。 レンズ鏡筒の分解斜視図である。 防振群の分解斜視図である。 レンズ制御部および防振群が組み付けられた固定筒の斜視図である。 固定筒を＋Ｚ側から見た図である。 図８のＡ－Ａ線に沿う断面図である。 図８のＢ－Ｂに沿う断面図である。 図８のＣ－Ｃに沿う断面図である。 図８のＤ－Ｄに沿う断面図である。 図８のＥ－Ｅに沿う断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係るレンズ鏡筒が適用されるカメラシステムの斜視図である。撮像装置としてのカメラシステム１０００は、レンズ鏡筒１０１とカメラ本体１とを有する。カメラ本体１には、撮影レンズを着脱可能であり、図１（ａ）、（ｂ）に示すカメラ本体１にはレンズ鏡筒１０１が装着されている。

以降、各部の方向を、図１等に示したＸ、Ｙ、Ｚ座標軸を基準として呼称する。ここでは便宜上、レンズ鏡筒１０１が収容する撮像光学系の光軸Ｃ０と平行な方向において、被写体側を前方と称する。従って、光軸方向はＸ軸方向である。例えば、図１（ａ）、（ｂ）において、＋Ｙ方向が上方、－Ｘ方向が後方である。＋Ｚ方向は、被写体側から見て右方である。従って、図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、カメラシステム１０００の正面側、背面側の斜視図である。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。

カメラ本体１の左側部（－Ｚ側部）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。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。

カメラ本体１の上部には、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。ユーザは、レリーズボタン５を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、外部フラッシュ等のアクセサリが脱着可能に装着される。

レンズ鏡筒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。カメラ本体１内には、レンズ鏡筒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１６（図３）が設けられている。レンズ鏡筒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。

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。カメラ本体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。

図２は、レンズ鏡筒１０１およびカメラ本体１の電気的および光学的な構成を示すブロック図である。カメラ本体１は、カメラ本体１とレンズ鏡筒１０１に電力を供給する電源部１０と操作部１１とを有する。操作部１１は、上述した電源操作部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。

カメラ本体１およびレンズ鏡筒１０１から成るカメラシステム１０００全体としての制御は、カメラ本体１に設けられたカメラ制御部１２とレンズ鏡筒１０１に設けられたレンズ制御部１０４とが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、電源部１０からの電力をレンズ鏡筒１０１に供給する電源端子を含む。

レンズ鏡筒１０１の撮像光学系は、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２０１と、光量調節動作を行う絞り群４０１と、像振れを低減するシフトレンズを含む防振群５０１（防振機構部）を有する。また、撮像光学系は、固定群６０１を有する。防振群５０１は、シフトレンズを光軸Ｃ０に直交するＺ軸方向およびＹ軸方向に移動（シフト）させて、像振れを抑制する防振動作を行う。さらに、レンズ鏡筒１０１は、フォーカス群２０１を駆動するフォーカス駆動部３０１、絞り群４０１を駆動する絞り駆動部４０２（アクチュエータ）、防振群５０１、および防振駆動部５０２を有する。

カメラ本体１は、表示部９のほか、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およびカメラ制御部１２を有する。シャッタユニット１４は、レンズ鏡筒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。

カメラ制御部１２は、操作部１１における撮像準備操作（レリーズボタン５の半押し操作）に応じて、フォーカス群２０１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３０１は、フォーカス群２０１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２０１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３０１を介してフォーカス群２０１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。

詳しくは後述するが、フォーカス駆動部３０１は、カム筒と、フォーカスモータ３１１（図５）と、カム筒とフォーカスモータ３１１とを連結する減速ギアと、フォーカス群２０１の原点位置を検出するフォトインタラプタとを備える。一般的に、フォーカスモータ３１１として、アクチュエータの一種であるステッピングモータが採用されることが多い。しかしながら、ステッピングモータは、相対的な駆動量しか制御することができないため、電源オフ状態においては、フォーカス群２０１の現在位置が不定となる。そこで、ユーザが電源操作部３をオン操作すると、フォーカス群２０１を原点位置まで移動させて原点検出処理を実行する制御が必要となる。こうした原点検出処理の制御については、これまで多くの光学機器に採用されている公知な技術であるため、ここでの説明は省略する。尚、フォーカス駆動部３０１に適用されるアクチュエータとして、エンコーダを備えるＤＣモータや超音波モータを採用してもよい。また、フォトインタラプタは発光部から発せられた光を受光部にて直接受光するものであるが、これに代わって、反射面からの反射光を受光するフォトリフレクタや、導電パターンに接触するブラシを用いてもよい。

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。例えば、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における撮像指示操作（レリーズボタン５の全押し操作）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。

カメラ本体１は、ユーザによる手振れ等の像振れを検出するために、ピッチ振れ検出部１９とヨー振れ検出部２０とを有する。ピッチ振れ検出部１９、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）、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防振群５０１（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防振群５０１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、防振群５０１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。

図３～図５を用いて、レンズ鏡筒１０１およびカメラ本体１における構成部品の位置関係について説明する。図３、図４は、光軸を含むＸＹ平面上のカメラシステム１０００の断面図である。特に、図３、図４はそれぞれ、フォーカス群２０１の繰り込み状態、繰り出し状態を示している。図３、図４に示すカメラシステム１０００の中心線は、撮像光学系によって決定される光軸Ｃ０と略一致するため、以下では光軸Ｃ０と同義とする。図５は、レンズ鏡筒１０１における内部構成部品の機構を表す分解斜視図である。図５は、フォーカス群２０１の繰り込み状態を示している。

固定筒１０６は、内周側に第１の固定レンズ６１１を保持し、正面側の面に直進案内筒１０７（図３）を保持する固定部材である。直進案内筒１０７は、内周側にフォーカス群２０１を収容し、外周側にカム筒１０８（図４）を回転可能に保持する固定部材である。カム筒１０８は、弾性部材１０９によって光軸方向に付勢されており、背面側（－Ｘ側）の面が固定筒１０６と摺動可能に密着している。

フォーカスモータ３１１（図５）は、その回転軸が光軸Ｃ０と平行となるように、固定筒１０６の正面側（＋Ｘ側）の面に対して固定されている。カム筒とフォーカスモータ３１１とを連結する不図示の減速ギアは複数のギアで構成されており、固定筒１０６の背面側（－Ｘ側）の面に対して、それぞれが回転可能に保持されている。さらに、不図示のカム筒ギアが、減速ギアと連結するように、カム筒１０８の外周面に対して固定されている。フォーカスモータ３１１を回転駆動すると、その駆動力は上記減速ギアと上記カム筒ギアとを介して減速され、カム筒１０８へと伝達される。こうして、カム筒１０８は、光軸方向への移動を規制された状態のまま、光軸Ｃ０を中心として回転する。

フォーカス群２０１は、直進案内筒１０７の内周に対して、正面側から挿入されて組み込まれる。直進案内筒１０７には、フォーカス群２０１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、フォーカス群２０１のストロークに対応して、回転方向に線形の軌跡を持つカム溝が形成されている。フォーカス群２０１には３個の移動コロ２３１（図５）が１２０度の等分に固定されており、直進案内溝とカム溝とに係合している。カム筒１０８が回転すると、移動コロ２３１は直進案内溝とカム溝との係合によって、フォーカス群２０１を光軸方向へ進退させる。

フォーカス群２０１は、第１のフォーカスレンズ２１１と、絞り群４０１と、移動筒２２１（図５）と、第２のフォーカスレンズ２１２とを備える。第２のフォーカスレンズ２１２（図３、図４）は、調整機構である調整コロ２４１（図５）を介して、移動筒２２１の内周側に収容されている。また、移動コロ２３１は、移動筒２２１の外周面に対して、光軸Ｃ０に垂直な方向にビスで固定されている。絞り群４０１には、フレキシブルプリント配線基板４０３（以下、第２のＦＰ基板４０３と記す）を介して、絞り駆動部４０２が電気的に接続されている（図５）。第２のＦＰ基板４０３には、直進案内筒１０７の内周面と移動筒２２１の外周面との間で可動屈曲部が形成されている。第２のＦＰ基板４０３は、固定筒１０６に設けられた開口部を通過し、固定筒７０１の外周側を通り、レンズ制御部１０４に接続されている。絞り群４０１はフォーカス群２０１と一体に移動可能に構成されている。

レンズ鏡筒１０１には、撮像光学系の一例として、第１のフォーカスレンズ２１１と第２のフォーカスレンズ２１２を含むフォーカス群２０１と、第１の固定レンズ６１１と第２の固定レンズ６１２を含む固定群６０１とから成る二群構成を採用している。被写体像の焦点ずれに応じて所定の光学位置へと移動したフォーカス群２０１は、固定群６０１を介して、被写体からの光を撮像素子１６の撮像面上に結像させる。絞り群４０１は、第１のフォーカスレンズ２１１や第２のフォーカスレンズ２１２とともにフォーカス群２０１に収容されており、フォーカス群２０１と一体的に移動する。一方、防振群５０１は、第１の固定レンズ６１１と第２の固定レンズ６１２との間に配置されており、固定群６０１の一部として機能する。

さらに、レンズ鏡筒１０１は、撮像光学系全体としての光学性能を維持することを目的として、第２のフォーカスレンズ２１２の位置を意図的にずらして配置させる調整機構を有している。これにより、組立工程において作業者は、全体の光学性能の状態を確認しながら、各構成部品に生じる製造誤差や組立ばらつきなどの影響をキャンセルすることが可能となる。

図５に示すように、フォーカス群２０１とフォーカス駆動部３０１を保持する固定筒１０６は、固定筒７０１に対して、光軸方向にビスで固定されている。固定筒７０１はさらにレンズ制御部１０４を保持する。すなわち、固定筒７０１には、レンズ制御部１０４が光軸方向にビスで固定されている。固定筒７０１の外周面には、フレキシブルプリント配線基板７０３（以下、第１のＦＰ基板７０３と記す）が配置されている。第１のＦＰ基板７０３には、先述した像振れを検出するための、第１の検出部７０４、第２の検出部７０５および第３の検出部７０６が搭載されている（図７）。

防振群５０１は、固定筒７０１の内周側に対して、正面側から挿入されて組み込まれる。防振群５０１は、調整機構である調整コロ７０２を介して、固定筒７０１の内周側に収容されている。これの詳細については後述する。

図６は、防振群５０１の分解斜視図である。防振群５０１は、シフトレンズを含む防振駆動部５０２を有する。防振駆動部５０２は、固定部材５０４、コイル５１３、駆動マグネット５１４、ヨーク５１５、シールドケース５２３を有する。固定部材５０４をベースにして防振群５０１が構成される。防振駆動部５０２はレンズ保持部材５０５を駆動する。

レンズ保持部材５０５は、第１の補正レンズ５０６および第２の補正レンズ５０７を保持している。レンズ保持部材５０５は、第１の案内部材５０８、第２の案内部材５０９、第３の案内部材５１０を介して、付勢部材５１１によって固定部材５０４上を光軸方向と略直交する方向に移動可能に固定部材５０４に支持されている。レンズ保持部材５０５の支持方法については後述する。付勢部材５１１は引き込みばねで構成され、レンズ保持部材５０５は固定部材５０４側に付勢されている。固定部材５０４には、レンズ保持部材５０５を挟むようにしてカバー５１２が固定されている。カバー５１２はビスで締結されることで固定されているが、固定方法は種々の形態を取り得る。

レンズ保持部材５０５にはコイル５１３が２組、それぞれ互いの位相を９０度ずらして保持されている。固定部材５０４にはコイル５１３に対向する位置に１対の駆動マグネット５１４が２組保持されている。さらにレンズ保持部材５０５には、１対の駆動マグネット５１４に対応する１対のヨーク５１５が保持されている。１対のヨーク５１５は、固定部材５０４を挟持するように配置される。

固定部材５０４に内包され、撮像素子１６側に配置されたヨーク５１５には、Ｌ字形状のシールドケース５２３が配置される。シールドケース５２３は、コイル５１３に電流を流すことにより発生する磁気を遮断または低減するための部材である。シールドケース５２３を配置することでコイル５１３から発生する磁気による他部品、主に撮像素子１６へ磁気ノイズが入ることによる画像劣化などの影響を低減させることができる。シールドケース５２３は非磁性であり電気抵抗の小さい銅やアルミなどからなる。コイル５１３から発生する磁界は、非磁性導電体からなるシールドケース５２３を通過しようとするが、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、シールドケース５２３を通過する磁束が減る。つまり、撮像素子１６に到達する磁束が減ることになり、磁気ノイズを低減することが可能となる。コイル５１３はフレキシブルプリント配線基板５１８に半田付けされることにより電気的に接続される。

このように、駆動マグネット５１４およびヨーク５１５によって作られた磁場の範囲内にコイル５１３が存在する。コイル５１３に電流を流すことによって駆動力が生じ、コイル５１３を保持するレンズ保持部材５０５を固定部材５０４に対して光軸と略直交する方向に駆動することができる。

固定部材５０４は、駆動マグネット５１４の他に、レンズ保持部材５０５の位置を検出するための不図示の位置検出マグネットを２つ、位相を９０度ずらして保持している。そして、位置検出マグネットに対向するように不図示の位置センサがそれぞれ同様に位相を９０度ずらしてフレキシブルプリント配線基板５１８の搭載部５１８ａに搭載され、レンズ保持部材５０５に保持されている。この位置センサは、位置検出マグネットの磁束密度を電気信号に変換する。レンズ保持部材５０５が駆動された際に、位置センサによって位置検出マグネットの磁束密度の変化が検出され、電気信号が出力される。この電気信号に基づいて、光軸Ｃ０と略直交する平面内でのレンズ保持部材５０５の駆動位置を検出することができ、振れ補正のための制御が可能になる。

次に、レンズ保持部材５０５の支持方法を説明する。図６に示すように、レンズ保持部材５０５には、第１の案内部材５０８が固定される。第１の案内部材５０８の２か所にはＶ溝形状５１９ａが形成されている。第１の案内部材５０８はレンズ保持部材５０５にビスで締結固定されるが、固定方法は問わない。第１の案内部材５０８の－Ｘ側に第２の案内部材５０９が設けられる。第２の案内部材５０９には、２つのＶ溝形状５１９ａとそれぞれ対向する位置に２つのＶ溝形状５２０ａが形成されている。

Ｖ溝形状５１９ａ、５２０ａは共にＹ軸方向に長い長手形状を有している。Ｖ溝形状５１９ａ、５２０ａは転動部材５２２ａを挟持するように配置されている。第２の案内部材５０９にはＶ溝形状５２０ｂが形成されている。Ｖ溝形状５２０ｂは、Ｖ溝形状５１９ａ、５２０ａと略直交するＺ軸方向に長い長手形状を有する。固定部材５０４には、第２の案内部材５０９と対向する位置に平面部が設けられる。転動部材５２２ｂが固定部材５０４の平面部と第２の案内部材５０９のＶ溝形状５２０ｂとで挟持されるように配置される。これにより、レンズ保持部材５０５は第１の案内部材５０８と一体的に、第２の案内部材５０９に対してＶ溝形状５１９ａ、５２０ａに沿ったＹ軸方向に移動することができる。

第２の案内部材５０９には、レンズ保持部材５０５とは反対側に、Ｖ溝形状５２０ａと略直交するＺ軸方向に長い長手形状を有するＶ溝形状５２０ｃが３か所に形成されている。第３の案内部材５１０には、Ｖ溝形状５２０ｃとそれぞれ対向する位置にＶ溝形状５２１ｃが形成されている。Ｖ溝形状５２０ｃ、５２１ｃは同一方向であるＺ軸方向に長い長手形状を有している。Ｖ溝形状５２０ｃ、５２１ｃは転動部材５２２ｃを挟持するように配置される。これにより、レンズ保持部材５０５は第１の案内部材５０８と一体的に第２の案内部材５０９を介して、第３の案内部材５１０に対してＶ溝形状５２０ｃ、５２１ｃに沿ったＺ軸方向に移動することができる。

以上の組み合わせにより、第２の案内部材５０９は第３の案内部材５１０に対してＺ軸方向に駆動され、レンズ保持部材５０５は第１の案内部材５０８と一体的に第２の案内部材５０９に対してＹ軸方向に駆動される。すなわち、レンズ保持部材５０５は固定部材５０４に対して、回転方向の動きを規制されながらＺ軸方向とＹ軸方向への移動が可能となり、光軸Ｃ０と略直交する平面内を移動することができる。

次に、図７～図１３を用いて、レンズ鏡筒１０１の固定筒７０１の外周部におけるフレキシブルプリント配線基板の配置について説明する。

図７は、レンズ制御部１０４および防振群５０１が組み付けられた固定筒７０１の斜視図である。図７では、固定筒７０１に第１のＦＰ基板７０３および第２のＦＰ基板４０３が配設されている。すなわち、固定筒７０１に第１のＦＰ基板７０３が取り付けられ、第１のＦＰ基板７０３がレンズ制御部１０４に接続されている。また、絞り群４０１から這い回された第２のＦＰ基板４０３が、固定筒７０１の外周側を通りレンズ制御部１０４に接続されている。

図８は、レンズ鏡筒１０１の固定筒７０１を＋Ｚ側から見た図である。図９は、図８のＡ－Ａ線に沿う断面図である。図１０は、図８のＢ－Ｂに沿う断面図である。図１１は、図８のＣ－Ｃに沿う断面図である。図１２は、図８のＤ－Ｄに沿う断面図である。図１３は、図８のＥ－Ｅに沿う断面図である。

図７、図８に示すように、固定筒７０１の外周部に配置される第１の検出部７０４、第２の検出部７０５および第３の検出部７０６は、物理量を検出する検出部である。第１の検出部７０４は、ピッチ方向（Ｚ軸回りの回転方向）の角速度を検出する角速度センサ（振動ジャイロ）であり、ＸＹ平面に配置される。第２の検出部７０５は、３軸方向の角加速度の検知を目的とし、重力や振動、衝撃を検出する加速度センサであり、ＸＹ平面に配置される。第３の検出部７０６は、ヨー方向（Ｙ軸回りの回転方向）の角速度を検出する角速度センサ（振動ジャイロ）であり、ＸＺ平面に配置される。これらの検出部によって、レンズ鏡筒１０１の像振れを示す振れ信号が取得される。レンズ制御部１０４は、取得された振れ信号に基づいて算出したシフト位置に応じて、防振群５０１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。

図７に示すように、第１のＦＰ基板７０３は、第１の領域７０７、第２の領域７０８、第３の領域７０９、第１の配線部７１０、第２の配線部７１１、第３の配線部７１２を有する。第１の領域７０７には第１の検出部７０４が搭載される。第２の領域７０８には第２の検出部７０５が搭載される。第３の領域７０９には第３の検出部７０６が搭載される。第１の配線部７１０には第１の検出部７０４の信号配線が設けられる。第２の配線部７１１には第２の検出部７０５の信号配線が設けられる。第３の配線部７１２には第３の検出部７０６の信号配線が設けられる。

第１の配線部７１０、第２の配線部７１１および第３の配線部７１２は第１のＦＰ基板７０３内で互いに別の経路を通り、第４の配線部７１３で合流して、レンズ制御部１０４に接続される。第１のＦＰ基板７０３の信号配線は、一般的に外部からのノイズの影響を受けやすいため、第１のＦＰ基板７０３における信号配線の並びや間隔に配慮して第１のＦＰ基板７０３を引き回す必要がある。

固定筒７０１には、＋Ｚ側の部分に凹部７１４が設けられる。図９に示すように、凹部７１４は、底面である第１の面７１５と、第３の面７１７とを有する。光軸方向（Ｘ軸方向）における凹部７１４の両側の外面が、第２の面７１６である。光軸Ｃ０からの距離（半径方向の距離）を高低で表現し、光軸Ｃ０からの距離が長いことを「高い」と表現する。第１の面７１５よりも第３の面７１７が高く、第３の面７１７よりも第２の面７１６が高い。第１の面７１５、第２の面７１６、第３の面７１７はいずれも、Ｚ軸に垂直な（ＸＹ平面に平行な）面である。なお、第２の面７１６は、Ｘ軸方向において第１の面７１５および第３の面７１７を挟むように２か所に設けられるが、第２の面７１６は１か所でも良い。光軸方向において、第１の面７１５と第３の面７１７とは斜面により滑らかに接続されている。なお、第１の面７１５と第３の面７１７とは階段状に接続されていてもよい。

図１２、図１３に示すように、防振群５０１におけるシールドケース５２３およびカバー５１２は、円形状のうち２か所（＋Ｚ側と＋Ｙ側）を平面で切り欠いた形状を有している。切り欠いた２か所の平面は、ＸＹ平面に平行な面と、ＸＺ平面に平行な面である。第２の領域７０８が配置される凹部７１４は、防振群５０１における円形を切り欠いた形状部分のうちＸＹ平面に平行な面に対応する位置に設けられる。一方、第３の領域７０９が配置される平面は、防振群５０１における円形を切り欠いた形状部分のうちＸＺ平面に平行な面である。

図７、図８に示すように、ピッチ角に係わる第１の検出部７０４は、ＸＹ平面に平行に配置する必要があるため、第１の領域７０７は、凹部７１４におけるＸＹ平面に配置される。ヨー角に係わる第３の検出部７０６は、ＸＺ平面に配置する必要があるため、第３の領域７０９は、ＸＺ平面に配置される。第２の検出部７０５は、３軸方向の加速度を検出する軸を有するので、取り付けられる平面は、ＸＹ平面、ＹＺ平面あるいはＸＺ平面のいずれかである必要がある。本実施の形態においては、第２の領域７０８は、第１の領域７０７と同じく凹部７１４におけるＸＹ平面に配置される。なお、第１の領域７０７と第２の領域７０８とは、凹部７１４の第１の面７１５において離間して配置されているが、必ずしも同一の面に配置されなくてもよい。また、第１の領域７０７と第２の領域７０８とは離間せず一体となって配置されていてもよい。

図７に示すように、第１の配線部７１０は、第１の領域７０７から、第２の領域７０８を迂回して凹部７１４の第３の面７１７を通り、第４の配線部７１３に合流するように這い回される。すなわち、第１の配線部７１０は、光軸Ｃ０に直交する方向から見て第２の検出部７０５と重ならないように第３の面７１７に配置される。第１の配線部７１０が第２の領域７０８を迂回することで、第２の領域７０８において第１の検出部７０４と第２の検出部７０５とが混在せず、互いのノイズの影響を低減させることができる。すなわち、第１の配線部７１０と検出部７０４、７０５とのノイズ干渉を抑制することができる。また、凹部７１４の第１の面７１５における第１の領域７０７と第２の領域７０８の配置面積を小さく抑えて小型化に有利となる。

図８に示すように、第２のＦＰ基板４０３は、絞り駆動部４０２を駆動するための駆動信号の伝送を行う駆動信号配線４０４と、絞り群４０１の位置の検出信号の伝送を行う検出信号配線４０５とを有する。検出信号配線４０５は、第１のＦＰ基板７０３と同様に外部からのノイズの影響を受けやすいため、第１のＦＰ基板７０３における配線の並びや間隔に配慮して引き回す必要がある。そこで、第２のＦＰ基板４０３では、駆動信号配線４０４と検出信号配線４０５との間に別の信号配線やグランド配線を挟んだり、物理的に両者の距離を離したりすることで、隣接する信号配線へのノイズの影響を低減させている。

第１のＦＰ基板７０３と第２のＦＰ基板４０３とは、光軸Ｃ０に直交する方向（第１の面７１５に垂直な方向）から見て、光軸Ｃ０に直交する方向（第１の面７１５に垂直な方向）において互いに間隔を保つように交差している。まず、第２のＦＰ基板４０３は、凹部７１４を跨ぐように（架橋される、ないし、橋渡しされるように）、凹部７１４の両側の第２の面７１６に配設される（図９）。第１の配線部７１０は、第２の面７１６より低い第３の面７１７に配置され、第２の配線部７１１は、第３の面７１７より低い第１の面７１５に配置される。従って、第２のＦＰ基板４０３は、第１の配線部７１０、第２の配線部７１１のいずれに対しても間隔を保って交差する。これにより、第２のＦＰ基板４０３と配線部７１０、７１１とのノイズ干渉が抑制される。しかも、凹部７１４のスペースを有効に利用して小型化に寄与する。

このように、第１のＦＰ基板７０３および第２のＦＰ基板４０３はそれぞれ、固定筒７０１の外周側においては、レンズ制御部１０４と接続するために別の経路で這い回される。第２のＦＰ基板４０３が固定筒７０１の外周側で第１のＦＰ基板７０３を横断するように投影上交差してレンズ制御部１０４に接続されている。第１のＦＰ基板７０３と第２のＦＰ基板４０３とには、互いの重なり具合によってはノイズが飛び乗る可能性がある。しかし、上述したように両者が間隔を保って交差することで、ノイズ干渉が抑制されている。

第１の検出部７０４および第２の検出部７０５には、第２のＦＰ基板４０３が近くを這い回されることになり、第２のＦＰ基板４０３の駆動信号配線４０４から発せられる磁界の影響を受ける可能性がある。この磁界は、検出部７０４、７０５に対して駆動信号配線４０４が近接したり、投影上重なったりする場合に影響を与えやすいことが知られている。そこで、本実施の形態では、検出部７０４、７０５と第２のＦＰ基板４０３との配置関係にも工夫を施している。

まず、第１の検出部７０４および第２の検出部７０５は、Ｙ軸方向に互いに離間して配置されている。第２のＦＰ基板４０３は光軸と略平行に配設され、且つ、光軸Ｃ０に直交する方向から見て、第１の検出部７０４と第２の検出部７０５との間に配設される。従って、第２のＦＰ基板４０３は外周側から見て検出部７０４、７０５と投影上重ならないように這い回されている。これにより、検出部７０４、７０５が第２のＦＰ基板４０３からノイズ干渉を受けることを抑制することができる。

また、第２のＦＰ基板４０３は、固定筒７０１に設けられた一対の位置規制用突起７１８（図７、図８）により、回転と位置ずれが防止されている。規制部としての位置規制用突起７１８により、検出部７０４、７０５の並び方向（Ｙ軸方向）における第２のＦＰ基板４０３の位置が規制される。従って、第２のＦＰ基板４０３の固定筒７０１への取り付け時などに位置ずれして第２のＦＰ基板４０３と検出部７０４、７０５とが外周側から見て重なることが防止される。

図８に示すように、第２のＦＰ基板４０３のうち少なくとも凹部７１４を跨ぐ部分には、剛性を高めるための補強板４１０が取り付けられている。補強板４１０は、ポリイミド等の絶縁体で形成されるカバーレイフィルムであり、第２のＦＰ基板４０３に貼り合わされている。これにより、第２のＦＰ基板４０３における凹部７１４を跨ぐ部分が撓んで第１のＦＰ基板７０３、検出部７０４、７０５に接近することが回避される。よって、第１のＦＰ基板７０３、検出部７０４、７０５に対する第２のＦＰ基板４０３の間隔が一定に保たれるため、主に駆動信号配線４０４からのノイズの影響を低減させることができる。

次に、固定筒７０１の凹部７１４と防振群５０１との関係について説明する。上述したように、防振群５０１は、固定筒７０１の内周側に対して、正面側から挿入されて組み込まれる。防振群５０１は、調整コロ７０２を介して固定筒７０１の内周側に収容されている。

第１の検出部７０４および第２の検出部７０５の各上端位置は第２の面７１６より低い。また、第１の配線部７１０は第３の面７１７に配置され、第３の面７１７は第２の面７１６より低い（図９）。従って、第１の検出部７０４、第２の検出部７０５および第１の配線部７１０はいずれも、凹部７１４の領域に収まり、言い換えると、光軸Ｃ０からの距離が第２の面７１６より近い範囲に収まる。これにより、外周方向におけるレンズ鏡筒１０１の大型化が回避されている。

図９に示すように、Ｘ軸方向において、固定筒７０１における凹部７１４が設けられた領域の内側に、防振群５０１のカバー５１２が配置されている。また、固定筒７０１における第３の面７１７が設けられた領域の内側には、防振群５０１のシールドケース５２３が配置されている。上述のように、シールドケース５２３およびカバー５１２は、円形状の２か所（＋Ｚ側と＋Ｙ側）を切り欠いた形状をしている（図１２、図１３）。切り欠いた箇所は、防振群５０１のコイル５１３、駆動マグネット５１４およびヨーク５１５が配置された箇所に対応する。シールドケース５２３は、駆動マグネット５１４およびヨーク５１５を覆うことが可能な範囲で極力小さい形状となっている。

一方、カバー５１２は、シールドケース５２３全体を覆う必要はないため、カバー５１２はシールドケース５２３よりも大きく切り欠くことが可能である。このため、カバー５１２が配置された部分に対する固定筒７０１も大きく切り欠くことが可能となる。カバー５１２を切り欠いた部分に固定筒７０１の凹部７１４を設けることで、固定筒７０１の外周形状に収まる範囲で、第１の面７１５と第２の面７１６との高さの差を大きく確保することができる。そのため、検出部７０４、７０５、７０６を効率よく配置でき、レンズ鏡筒１０１の小型化に寄与する。

一方、シールドケース５２３が配置された部分に対応する固定筒７０１の部分は大きく切り欠くことができないが、小さく切り欠くことは可能である。そこで、この部分に第３の面７１７を設け（図９）、第１の配線部７１０を配置することで、第１の配線部７１０を、第２の領域７０８を回避して這い回すことが可能となる。

つまり、光軸方向において、防振群５０１の径方向の大きさが小さい部分のスペースを有効に活用し、固定筒７０１に凹部７１４を設け、凹部７１４を利用して配線部や検出部を配置したことで、省スペース化、小型化が可能となっている。このような工夫により、信号配線同士のノイズの干渉および信号配線と電気部品のノイズの干渉を抑制して電気的接続の信頼性を高めると共に、信号配線と電気部品を配置するためのスペース効率を高め小型化することができる。

本実施の形態によれば、第１のＦＰ基板７０３は、検出部７０４～７０６を有し、少なくとも第１の面７１５に配置される。第２のＦＰ基板４０３は、絞り駆動部４０２に接続され、少なくとも第２の面７１６に配置される。そして、第１のＦＰ基板７０３と第２のＦＰ基板４０３とは、光軸Ｃ０に直交する方向から見て、光軸Ｃ０に直交する方向において互いに間隔を保つように交差する。具体的には、第２のＦＰ基板４０３は、第１の配線部７１０、第２の配線部７１１のいずれに対しても、光軸Ｃ０に直交する方向から見て、光軸Ｃ０に直交する方向において互いに間隔を保つように交差する。これにより、交差によりスペース効率を高めつつ、基板同士のノイズの干渉を抑制することができる。よって、大型化を回避しつつノイズ干渉を抑制することができる。

特に、第２のＦＰ基板４０３は、凹部７１４を跨ぐように、凹部７１４の両側の第２の面７１６に配設されるので、第１のＦＰ基板７０３との間隔を確保するように配設することが容易である。また、第２のＦＰ基板４０３のうち少なくとも凹部７１４を跨ぐ部分に補強板４１０が設けられたので、第２のＦＰ基板４０３の凹部７１４の側への撓みを抑制することができる。これにより、第１のＦＰ基板７０３、検出部７０４、７０５に対する第２のＦＰ基板４０３の間隔を一定に保つことが容易となり、ノイズ干渉を低減することができる。

また、第１のＦＰ基板７０３の第１の配線部７１０および第２の配線部７１１は凹部７１４に配置され、凹部７１４は、防振群５０１における、円形を切り欠いた形状部分に対応する位置に設けられる。これにより、スペースを有効利用して小型化に寄与する。

また、第２のＦＰ基板４０３は光軸と略平行に、且つ、光軸Ｃ０に直交する方向から見て、検出部７０４、７０５の間に配設されるので、外周側から見て第２のＦＰ基板４０３が検出部７０４、７０５と重ならない。これにより、検出部７０４、７０５に対する第２のＦＰ基板４０３からのノイズ干渉を抑制することができる。しかも、一対の位置規制用突起７１８により、検出部７０４、７０５の並び方向（Ｙ軸方向）における第２のＦＰ基板４０３の位置が規制されるので、外周側から見た第２のＦＰ基板４０３と検出部７０４、７０５との重なりが確実に防止される。

また、第１の検出部７０４に接続される第１の配線部７１０は、光軸Ｃ０に直交する方向から見て第２の検出部７０５と重ならないように第３の面７１７に配置される。第１の配線部７１０が第２の領域７０８（ないし第２の検出部７０５）を迂回することで、第１の配線部７１０と検出部７０４、７０５とのノイズ干渉を抑制することができる。

また、第１の検出部７０４および第２の検出部７０５は、光軸Ｃ０からの距離が第２の面７１６より近い範囲に収まる。これにより、外周方向におけるレンズ鏡筒１０１の大型化を回避することができる。

なお、本発明は、光学機器の一例であるレンズ鏡筒１０１に適用されるとしたが、レンズ鏡筒１０１を一体に備えるレンズ一体型の撮像装置にも本発明を適用可能である。

なお、第１のＦＰ基板７０３が配置される面と第２のＦＰ基板４０３が配置される面との高低関係は、例示したものと反対であってもよい。

なお、本実施の形態において、「略」を付したものは完全を除外する趣旨ではない。例えば、「略平行」、「略直交」、「略一致」は、それぞれ完全な平行、直交、一致を含む趣旨である。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

４０２ 絞り駆動部
４０３ フレキシブルプリント配線基板
７０１ 固定筒
７０３ フレキシブルプリント配線基板
７０４ 第１の検出部
７０５ 第２の検出部
７１５ 第１の面
７１６ 第２の面

Claims (9)

1. 凹部、第１の面、および、光軸からの距離が前記第１の面とは異なる第２の面を有する固定筒と、
   物理量を検出する少なくとも１つの検出部を有し、少なくとも前記第１の面に配置される第１のフレキシブルプリント配線基板と、
   アクチュエータに接続され、少なくとも前記第２の面に配置される第２のフレキシブルプリント配線基板と、を有し、
   前記第１のフレキシブルプリント配線基板と前記第２のフレキシブルプリント配線基板とは、前記光軸に直交する方向から見て、前記光軸に直交する方向において互いに間隔を保つように交差し、
   前記第１の面は前記凹部の底面に含まれ、
   前記第２の面は、前記光軸からの距離が前記第１の面よりも長い面であって且つ、前記光軸に平行な方向における前記凹部の両側に位置する面であり、
   前記第２のフレキシブルプリント配線基板は、前記凹部を跨ぐように、前記凹部の両側の前記第２の面に配設されることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第２のフレキシブルプリント配線基板における、少なくとも前記凹部を跨ぐ部分に補強板が設けられることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記固定筒には、像振れを抑制する防振機構部が収容され、
   前記固定筒の前記凹部は、前記防振機構部における、円形を切り欠いた形状部分に対応する位置に設けら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。
4. 前記第１のフレキシブルプリント配線基板は、互いに離間して配置された第１の検出部および第２の検出部を有し、
   前記第１の面は前記光軸に略平行な面であり、
   前記第２のフレキシブルプリント配線基板は、前記光軸と略平行に配設され且つ、前記光軸に直交する方向から見て、前記第１の検出部と前記第２の検出部との間に配設され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。
5. 前記固定筒は、前記第１の検出部および前記第２の検出部の並び方向における前記第２のフレキシブルプリント配線基板の位置を規制する規制部を有することを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記固定筒は、前記光軸からの距離が前記第１の面と前記第２の面との間である第３の面を有し、
   前記第１のフレキシブルプリント配線基板のうち前記第１の検出部に接続される配線部は、前記光軸に直交する方向から見て前記第２の検出部と重ならないように前記第３の面に配置されることを特徴とする請求項４または５に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記配線部と前記第２のフレキシブルプリント配線基板とは、前記光軸に直交する方向から見て、前記光軸に直交する方向において互いに間隔を保つように交差することを特徴とする請求項６に記載のレンズ鏡筒。
8. 前記第１の検出部および前記第２の検出部はいずれも、前記光軸からの距離が前記第２の面より近い範囲に収まることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする撮像装置。