JP7654425B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒に関する。

従来、像ブレ補正可能な交換レンズシステムのレンズ鏡筒内において、ブレを検出するための振れ検出手段が実装された基板は、カメラ本体に対する取り付け部であるマウント近傍に位置決め固定されている。特許文献１には、カメラ本体内のシャッター機構が駆動する際に発生するシャッターショック振動の振れ検出手段への伝達を抑制するために、弾性部材によって基板を保持するレンズ鏡筒が開示されている。特許文献２には、固定部と基板との間に設置した付勢ゴムによって、基板をマウント側に押圧して保持するレンズ鏡筒が開示されている。

特許第５０５３７５４号公報 特開２００４－７７９１９号公報

しかしながら、特許文献１のレンズ鏡筒では、少なくとも３つの弾性部材によって基板を保持するため、弾性部材を嵌める穴や切り欠き部が３つ必要であるが、穴や切り欠き部、及びこれらの周辺部には電気配線を設置できず、電気部品も実装できない。そのため、スペース効率が良いとは言えず、レンズ鏡筒を更に小型化することは困難である。

また、特許文献２のレンズ鏡筒では、振動がマウントを介して基板に直接伝達されてしまうため、像ブレ補正の性能が悪化してしまう。

本発明は、スペース効率が良く、振れ検出手段への振動の伝達を抑制可能なレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、固定筒と、固定筒に取り付けられたマウントと、マウントに固定された電気接点と、固定筒とマウントとの間に配置された第１の基板と、折り返し部が形成された状態で第１の基板及び電気接点に接続され、光軸に沿って見たときに第1の基板と重なるように配置された第２の基板と、固定筒に保持され、第１の基板を光軸直交方向において位置決め保持する複数の第１の弾性部材と、固定筒に保持され、固定筒と第１の基板との間に配置された第２の弾性部材とを有し、第１の基板には、ブレを検出するための振れ検出手段が実装されており、第１の基板は、折り返し部からの力によって光軸方向において固定筒の側に付勢されると共に、固定筒の側の面で第２の弾性部材と接触することを特徴とする。

本発明によれば、スペース効率が良く、振れ検出手段への振動の伝達を抑制可能なレンズ鏡筒を提供することができる。

本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒の断面図である。 レンズ鏡筒の主要部品を示す図である。 レンズ鏡筒の主要部品の分解斜視図である。 レンズ鏡筒の主要部品の断面図である。 図４の部分拡大図である。 レンズ鏡筒の主要部品の側面図である。 電気部品実装基板を撮像面側から見た図である。 フレキシブル基板の折り返し部の説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒（交換レンズ）１００の断面図である。レンズ鏡筒１００は、一眼レフカメラ、ミラーレスカメラ、又はフィルムカメラ等のカメラ本体（不図示）に着脱可能に取り付けられる。

レンズ鏡筒１００は、複数のレンズ群を有する。防振レンズ群Ｌは、像ブレ補正時にレンズ鏡筒１００の光軸Ｘに垂直な方向の成分を含む方向へ移動する。レンズ鏡筒１００は、フォーカス機構、ズーム機構、又は電動絞り機構等の構成を有していてもよい。電気部品実装基板（第1の基板）１は、制御用回路やブレを検出するための振れ検出手段が実装された円環状のプリント基板であり、各種アクチュエータや電磁絞り１１３に対する制御を行う。振れ検出手段とは具体的には、ジャイロセンサーや加速度センサーである。なお、電気部品実装基板１の形状は、周方向へ少なくとも１８０°以上（例えば２４０°程度）つながったＣ型の形状であってもよい。

図２は、レンズ鏡筒１００の主要部品を示す図である。図２（ａ）は主要部品の斜視図であり、図２（ｂ）は主要部品を撮像面側から見た図である。図３は、主要部品の分解斜視図である。図４は、レンズ鏡筒１００の主要部品の断面図である。図５は、図４の部分拡大図であり、弾性部材２の周辺部を示している。図６は、レンズ鏡筒１００の主要部品を接点端子ブロック５の側から見た側面図である。図７は、電気部品実装基板１を撮像面側から見た図である。

電気部品実装基板１は、レンズ鏡筒１００の光軸方向において固定筒３とマウント4との間に配置されている。電気部品実装基板１の外周には、切り欠き部１１，１２が設けられている。切り欠き部１１，１２には、弾性部材（第１の弾性部材）２が弾性変形しながら挿入される。弾性部材２は、シリコンゴム等の弾性変形しやすい材質で作られている。

弾性部材２には、複数のくびれ部２１が設けられている。くびれ部２１は、電気部品実装基板１を挟み込むように構成されている。また、弾性部材２の中心には、孔部２２が設けられている。孔部２２には、固定筒３に設けられた突起部３１が挿入される。したがって、電気部品実装基板１は、弾性部材２により光軸直交方向において位置決め保持され、固定筒３に対して固定される。

マウント４は、固定筒３に取り付けられ、弾性部材２を圧縮挟持（押圧）する。そのため、弾性部材２のくびれ部２１が抜け止めとなり、電気部品実装基板１は光軸方向において位置決めされた状態で弾性部材２に保持される。これにより、カメラ本体内のシャッター機構が駆動する際に発生するシャッターショック振動等の外部からの振動は、弾性部材２によって吸収され、電気部品実装基板１に実装された振れ検出手段に伝達されない。一般的に、交換レンズのマウントは交換レンズとカメラ本体とを接続する機能を有するが、本実施形態のマウント４はそのような機能を有していなくてもよい。例えば、一般的なマウントに固定される、マウント付近の部品で反射した有害光によるゴーストやフレア等を防止するためのウラブタ等の別部品でもよい。

接点端子ブロック（電気接点）５は、マウント４に対してビスや接着等で移動不能に固定され、フレキシブル基板（第２の基板）６を介して電気部品実装基板１との電気的接続を行い、カメラ本体との通信及び電源の供給を行う。

接点端子ブロック５に設けられた接点ピン５１と電気部品実装基板１とは光軸方向から見て重なっていないが、これらの光軸直交方向における間隔は非常に狭い。また、接点ピン５１をフレキシブル基板６と導通させるための半田づけにより接点ピン５１の周囲には半田が盛られるため、盛られた半田の体積分だけ上記間隔はより狭くなる。そのため、接点ピン５１及び接点ピン５１の周囲の半田と電気部品実装基板１とが接触するおそれがある。このような接触を避けるためには、電気部品実装基板１と接点端子ブロック５とを光軸方向において十分に離す必要があるが、レンズ鏡筒１００の全長が光軸方向において拡大してしまう。

そこで、本実施形態では、このような接触を避けるため、電気部品実装基板１の外周の一部分に他の部分よりも直径が小さい小径部１３を設けている。小径部１３は、電気部品実装基板１の周方向において、電気部品実装基板１の約４分の１程度の範囲を占めている。接点ピン５１は小径部１３に入り込むため、接点端子ブロック５及びフレキシブル基板６は光軸方向において電気部品実装基板１と重なっている。したがって、電気部品実装基板１と接点端子ブロック５との接触を避けつつ、レンズ鏡筒１００の全長を短縮化することができる。

本実施形態では、電気部品実装基板１に設置されたコネクタ（電気部品実装基板１とフレキシブル基板６との接続部）１４にフレキシブル基板６を挿入することで、電気部品実装基板１と接点端子ブロック５とを接続する。コネクタ１４を使用することで、電気部品実装基板１の小型化、組立作業性の良好化、及び組立コストの削減化を実現することができる。電気部品実装基板１には、小径部１３を設けることにより半径方向の幅が狭い狭幅部１５が形成されている。半径方向の幅がコネクタ１４の半径方向の幅に対して不足したり、仮に幅が足りてもコネクタ１４用の配線パターンを設けることができなかったりするため、狭幅部１５にコネクタ１４を設置することは困難である。そこで、本実施形態では、コネクタ１４は図３に示されるように、小径部１３と隣接し、半径方向の幅が十分に広い領域に設置される。

なお、フレキシブル基板６を電気部品実装基板１に接続する際に、コネクタ１４を使用する必要はない。例えば、フレキシブル基板６は、電気部品実装基板１に設けられたランド部に対して半田付けされることで、電気部品実装基板１に接続されてもよい。

また、狭幅部１５は半径方向の幅が狭いため、狭幅部１５に切り欠き部１１，１２のような弾性部材２を固定する切り欠き部を設けることは困難である。小径部１３の外周側に橋渡ししてつないだ領域に切り欠き部を設けることは可能であるが、電気部品実装基板１が外径側に広がり、レンズ鏡筒１００の大型化を招いてしまう。

フレキシブル基板６は、折り返し部６１が形成された状態で、第１端が電気部品実装基板１に接続され、第２端が接点端子ブロック５に接続されている。本実施形態では、第１端はコネクタ１４に挿入されている。また、フレキシブル基板６は、光軸方向から見て電気部品実装基板１と重なるように配置されている。折り返し部６１は本実施形態ではＵ字状に形成されているが、折り曲げられていてもよい。また、折り返し部６１の中心と光軸中心とを結ぶ直線は、図７に示されるコネクタ１４（接続部の中心）と光軸中心とを結ぶ直線を基準として略±６０度の角度範囲（第１の角度範囲）１７内に配置されている。なお、略±６０度には、厳密に±６０度である場合と数度程度の誤差があるが、実質的に±６０度とみなされる場合が含まれている。

弾性部材２は、光軸方向において電気部品実装基板１より長い。そのため、弾性部材２を光軸方向から見てフレキシブル基板６と重なる領域及び該領域に隣接する領域に配置すると、フレキシブル基板６を断線させてしまったり、組立作業性を悪化させたりするおそれがある。したがって、本実施形態では、弾性部材２を図７に示される電気部品実装基板１の配置不可角度範囲１６内に配置することができない。配置不可角度範囲１６は、光軸方向から見て小径部１３とフレキシブル基板６とが重なる領域及び該領域に隣接する領域を含んでおり、略１４０度の角度範囲である。なお、略１４０度とは、厳密に１４０度である場合と数度程度の差はあるが、実質的に１４０度である場合が含まれている。電気部品実装基板１は、およそ１２０度等分の３カ所で保持・固定されることが望ましい。しかしながら、本実施形態では配置不可角度範囲１６内に弾性部材２を配置することができないため、電気部品実装基板１を３つの弾性部材２で保持することができず、電気部品実装基板１を安定的に保持することが困難である。配置不可角度範囲１６外の略２２０度の角度範囲内に、３つの弾性部材２を配置した場合、不均等な配置となってしまう。仮に、配置不可角度範囲１６の両端部に弾性部材２を配置できたとしても、弾性部材２を保持できない角度範囲が１４０度もあり、両端部の弾性部材２を結ぶ直線を軸として電気部品実装基板１が回転振動してしまう。そのため、外部からの振動によって電気部品実装基板１が振動し、像ブレ補正の性能が悪化してしまう。

また、接点端子ブロック５及びコネクタ１４は汎用部品であり、大きさは基本的には一定であるため、レンズ鏡筒１００の小型化のため電気部品実装基板１を小型化しようとすると、配置不可角度範囲１６はより大きくなる。配置不可角度範囲１６が大きくなるほど、電気部品実装基板１を安定的に保持することができず、外部からの振動を抑えることができなくなる。

そこで、本実施形態では、光軸方向において固定筒３と電気部品実装基板１との間に弾性部材（第２の弾性部材）７を配置する。弾性部材７は、角度範囲１７内に配置され、シリコンゴム等の弾性を有する材料で形成され、円柱形状７１と球形状７２とが一体的に構成された部品である。弾性部材７は、円柱形状７１を固定筒３の凹部３２に挿入することで、位置決め固定される。球形状７２は、光軸方向において固定筒３から突出している。電気部品実装基板１は、固定筒３の側の面で球形状７２の先端部に接触している。

フレキシブル基板６はポリイミド等の可撓性のある材質で作製されているため、フレキシブル基板６には図３に示される折り返し部６１を開こうとする力Ｆ（反力又は復元力）が働く。力Ｆは図３の矢印方向で示されるように光軸方向において固定筒３の側(物体側)に向かって働く。

電気部品実装基板１は、力Ｆにより弾性部材７に対して付勢され、球形状７２の先端部に押し付けられる。弾性部材７はシリコンゴム等の弾性変形可能で表面摩擦を有する材料で形成されるため、電気部品実装基板１と球形状７２とは接触面積が増えた状態で接触し、所定の摩擦力が働いた状態となる。これにより、弾性部材７は、３つ目の電気部品実装基板１を保持する部材として機能する。すなわち、電気部品実装基板１は、２つの弾性部材２と弾性部材７により３点支持され、安定的に保持される。そのため、振れ検出手段への外部からの振動の伝達を抑制することができる。

本実施形態では、フレキシブル基板６はレンズ鏡筒１００内部の部材（例えば、ズームレンズ、フォーカスレンズ、ブレ補正レンズ、又は絞りユニット）を駆動するための電力を供給する。そのため、フレキシブル基板６には例えば０．３ｍｍ以上の幅のパターンが複数設けられている。太い幅のパターンが複数設けられると、力Ｆは大きくなり、電気部品実装基板１を十分付勢することができる。

以下、図８を参照して、折り返し部６１について説明する。図８は、折り返し部６１の説明図であり、折り返し部６１とその周辺の部材の断面を示している。図８（ａ）では、折り返し部６１は、接点端子ブロック５と電気部品実装基板１との間で形成されている。そのため、折り返し部６１は、光軸方向から見て接点端子ブロック５と重なっている。図８（ｂ）では、折り返し部６１は、マウント４と電気部品実装基板１との間で形成されている。そのため、折り返し部６１は、光軸方向から見てマウント４と重なるが、接点端子ブロック５とは重なっていない。図８（ｃ）では、折り返し部６１は、光軸方向から見てマウント４とは重なるが、電気部品実装基板１とは重なっていない。図８（ａ）から図８（ｃ）のいずれの場合においても、電気部品実装基板１は折り返し部６１から力Ｆにより固定筒３の側に付勢される。したがって、フレキシブル基板６は、電気部品実装基板１を固定筒３の側に付勢可能な折り返し部６１が形成された状態で電気部品実装基板１と接点端子ブロック５とに接続されていればよい。

なお、本実施形態では、フレキシブル基板６は、電気部品実装基板１の固定筒３の側の面と反対側の面（マウント４及び接点端子ブロック５に対向する面）で電気部品実装基板１に接続されているが、本発明はこれに限定されない。フレキシブル基板６は図８（ｄ）に示されるように、電気部品実装基板１の固定筒３の側の面で電気部品実装基板１に接続されていてもよい。

以上説明したように、本実施形態の構成によれば、スペース効率が良く、振れ検出手段への振動の伝達を抑制可能なレンズ鏡筒１００を提供することができる。

以下の説明では、本実施形態の応用例や変形例、より効果を得る最適例等について説明する。

本実施形態では、コネクタ１４と２つの弾性部材２とは、光軸周りにおいて略１２０度の間隔で配置されているが、本発明はこれに限定されない。角度範囲１７外の略２４０度の角度範囲（第２の角度範囲）内に、弾性部材２を配置してもよい。なお、略２４０度には、厳密に２４０度である場合と数度程度の誤差があるが、実質的に２４０度とみなされる場合が含まれている。

また、本実施形態では、フレキシブル基板６の折り返し部６１が電気部品実装基板１を付勢する効果が最も大きくなるため、コネクタ１４と折り返し部６１の光軸周りの位置（位相）を一致させているが、本発明はこれに限定されない。電気部品実装基板１を固定筒３の側に付勢可能であれば、コネクタ１４と折り返し部６１の光軸周りの位置（位相）は一致していなくてもよい。

また、弾性部材７は、本実施形態では配置不可角度範囲１６に配置され、光軸方向から見てフレキシブル基板６と重なるように配置されている。振れ検出手段への振動の伝達を更に抑制するために、弾性部材７の中心は、光軸周りの位置（位相）で折り返し部６１の中心位置と合わせる（光軸方向から見て折り返し部６１の中心と重なる）ことが望ましい。

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組合せ、変形及び変更が可能である。

１ 電気部品実装基板（第１の基板）
２ 弾性部材（第１の弾性部材）
３ 固定筒
４ マウント
５ 接点端子ブロック（電気接点）
６ フレキシブル基板（第２の基板）
７ 弾性部材（第２の弾性部材）

Claims (9)

1. 固定筒と、
   前記固定筒に取り付けられたマウントと、
   前記マウントに固定された電気接点と、
   前記固定筒と前記マウントとの間に配置された第１の基板と、
   折り返し部が形成された状態で前記第１の基板及び前記電気接点に接続され、光軸に沿って見たときに前記第1の基板と重なるように配置された第２の基板と、
   前記固定筒に保持され、前記第１の基板を光軸直交方向において位置決め保持する複数の第１の弾性部材と、
   前記固定筒に保持され、前記固定筒と前記第１の基板との間に配置された第２の弾性部材とを有し、
   前記第１の基板には、ブレを検出するための振れ検出手段が実装されており、
   前記第１の基板は、前記折り返し部からの力によって光軸方向において前記固定筒の側に付勢されると共に、前記固定筒の側の面で前記第２の弾性部材と接触することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第２の基板は、前記第１の基板における前記固定筒の側の面と反対側の面で前記第１の基板に接続されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第２の基板は、前記固定筒の側の面で前記第１の基板に接続されることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記第１の基板には、ジャイロセンサー又は加速度センサーが実装されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記第２の基板は、光軸に沿って見たときに前記第２の弾性部材と重なることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のレンズ鏡筒
6. 前記折り返し部は、光軸に沿って見たときに前記マウント又は前記電気接点と重なることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記第２の弾性部材は、前記第１の基板と前記第２の基板との接続部の中心と、光軸中心とを結ぶ直線に対して±６０度の第１の角度範囲内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
8. 前記折り返し部の中心と光軸中心とを結ぶ直線は、前記第１の基板と前記第２の基板との接続部の中心と、光軸中心とを結ぶ直線に対して±６０度の第１の角度範囲内となることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のレンズ鏡筒。
9. 前記複数の第１の弾性部材は、前記第１の角度範囲外の２４０度の第２の角度範囲内に配置されることを特徴とする請求項７又は８に記載のレンズ鏡筒。