(57)【要約】【課題】２つの枠が相対的に移動する構成において、２つの枠の相対的な移動距離を長くしつつ、２つの枠の間に設けられるフレキシブルプリント基板の撓みを軽減する【解決手段】レンズを有する光学機器は、第１の枠と、第１の枠に対して光軸方向で移動可能に保持された第２の枠と、第１の枠及び第２の枠に取り付けられるフレキシブルプリント基板と、を備える。第２の枠は、レンズを通過した光を通過させる透過領域と、透過領域と異なる位置でかつ像面側にレンズの光軸と略垂直する配線面を有する。フレキシブルプリント基板は、第２の枠の配線面に対して支持部で固定され、支持部から第２の枠の配線面に沿って配線され、第２の枠の配線面から屈曲して引き出される。そして、フレキシブルプリント基板は、第２の枠が被写体側に移動されると、第２の枠の配線面に沿って配線された一部が配線面から遠ざかる。【選択図】図７
2014130193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを有する光学機器であって、
第１の枠と、
前記第１の枠に対して前記レンズの光軸方向で相対的に移動可能に保持された第２の枠と、
前記第１の枠及び第２の枠に取り付けられるフレキシブルプリント基板と、
を備え、
前記第２の枠は、前記レンズを通過した光を通過させる透過領域と、前記透過領域と異なる位置でかつ像面側に前記レンズの光軸と略垂直する配線面を有し、
前記フレキシブルプリント基板は、前記第２の枠の配線面に対して支持部で固定され、当該固定された支持部から前記第２の枠の配線面に沿って配線され、前記第２の枠の配線面から屈曲して引き出され、
前記フレキシブルプリント基板は、前記第２の枠が被写体側に移動されると、前記第２の枠の配線面に沿って配線された一部が前記配線面から遠ざかる、
光学機器。
【請求項２】
前記支持部は前記フレキシブルプリント基板を少なくとも２箇所で支持する、
請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
レンズを有する第１の移動枠群と、前記第１の移動枠群の外周に設けられる第２の移動枠群と、を備え、
前記第１の移動枠群は、前記レンズの光軸方向において、前記第２の移動枠群に収納された状態から被写体側に対して繰り出し可能に保持され、
前記第１の移動枠群は、第１の化粧枠と、前記第１の化粧枠内部に設けられる第１のレンズ保持枠と、を有し、
前記第１のレンズ保持枠は、像面側の端部にフランジ部が形成され、当該フランジ部は、第１のフランジ部と、当該第１のフランジ部よりも像面側に設けられる第２のフランジ部と、を有し、
前記第１化粧枠は、前記第２のフランジ部を前記第１のフランジ部よりも像面側に設けることによって形成された空間において、前記第１のレンズ保持枠に固定される、
レンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器に関し、特に、デジタルスチルカメラに設けられるレンズ鏡筒等の光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光学機器は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１では、自動露光装置３と、その自動露光装置３に隣接されて光軸方向に相対的に移動可能とされた２群環１２と、自動露光装置３に一端が固定され且つ他端が２群環１２を経由して引き出されるフレキシブル配線板１６０と、を備え、フレキシブル配線板１６０の一端の固定部１６１は自動露光装置３に平面的に固定し、フレキシブル配線板１６０の中途部は、自動露光装置３と２群環１２との間に形成される空間部でＵ字型に折り曲げて略１８０度反転させて固定部１６１に対向するように構成した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１４５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本開示では、２つの枠が相対的に移動する構成において、２つの枠の相対的な移動距離を長くしつつ、２つの枠の間に設けられるフレキシブルプリント基板の撓みを軽減できる光学機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、レンズを有する光学機器に関し、第１の枠と、前記第１の枠に対して前記レンズの光軸方向で相対的に移動可能に保持された第２の枠と、前記第１の枠及び第２の枠に取り付けられるフレキシブルプリント基板と、を備える。前記第２の枠は、前記レンズを通過した光を通過させる透過領域と、前記透過領域と異なる位置でかつ像面側に前記レンズの光軸と略垂直する配線面を有する。前記フレキシブルプリント基板は、前記第２の枠の配線面に対して支持部で固定され、当該固定された支持部から前記第２の枠の配線面に沿って配線され、前記第２の枠の配線面から屈曲して引き出される。そして、前記フレキシブルプリント基板は、前記第２の枠が被写体側に移動されると、前記第２の枠の配線面に沿って配線された一部が前記配線面から遠ざかる。
【発明の効果】
【０００６】
このようにすれば、２つの枠の相対的な移動距離を長くしつつ、２つの枠の間に設けられるフレキシブルプリント基板の撓みを軽減できる光学機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１に係るレンズ鏡筒１の斜視図
【図２】実施の形態１に係るレンズ鏡筒１の分解斜視図
【図３】図１のＡ−Ａ断面を示し、レンズ鏡筒１の収納状態を示す断面図
【図４】レンズ鏡筒１の望遠状態を示す断面図
【図５】２群ユニット５００の斜視図
【図６】フレキシブルプリント基板５０２の展開図
【図７】２群ユニット５００の構成による効果を説明するための図
【図８】レンズ鏡筒１の望遠状態を示す断面図
【図９】１群ユニット３００を示す斜視図
【図１０】１群ユニット３００の分解斜視図
【図１１】化粧リング３０１の斜視図
【図１２】１群レンズ枠３０２の斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施の形態１）
以下、図１〜１３を参照しながら、実施の形態１を説明する。
【０００９】
［１．レンズ鏡筒１の全体構成（図１〜４）］
レンズ鏡筒１の全体概要を図１〜４を用いて説明を行う。図１は、レンズ鏡筒１の斜視図である。図２は、レンズ鏡筒１の分解斜視図である。
【００１０】
レンズ鏡筒１は、デジタルスチルカメラに搭載されるレンズ鏡筒を示した例であるが、これに限られず、ビデオカメラ等にも搭載可能である。
【００１１】
レンズ鏡筒１は、複数のレンズを有し、複数のレンズの相対的な位置を変化させることで、ズームやフォーカスを可能にしている。したがって、レンズ鏡筒１は、複数のレンズの位置を変化させるために、レンズを保持するレンズ枠の位置を機構的に移動可能に構成している。
【００１２】
なお、本実施の形態は一例として２段沈胴のレンズ鏡筒を示すが、適宜変更可能である。
【００１３】
また、レンズ鏡筒１は、撮像素子を備え、複数のレンズで集光された光学信号を電気信号に変換可能である。
図２で、各構成を説明する。レンズ鏡筒１は、固定枠ユニット１００、１群直進ユニット２００、１群ユニット３００、カム枠４００、２群ユニット５００、２群直進枠６００、３群枠７００、マスターフランジユニット８００、撮像素子ユニット９００を備える。
【００１４】
固定枠ユニット１００は、１群直進ユニット２００の直進キーと係合される直進溝を内周に有する。これにより、１群直進ユニット２００は、固定枠ユニット１００に対して相対的な光軸方向の移動が可能であり、回転が規制されている。
【００１５】
１群直進ユニット２００は、１群ユニット３００の直進キーと係合される直進溝を内周に有する。これにより、１群ユニット３００は、１群直進ユニット２００に対して相対的な光軸方向の移動が可能であり、回転が規制されている。
【００１６】
１群ユニット３００は、カム枠４００のカムフォロアと係合されるカム溝を内周に有する。これにより、１群ユニット３００は、カム枠４００が回転すると、カム枠４００に対して回転しながら進退するように構成されている。
【００１７】
カム枠４００は、２群ユニット５００のカムフォロアがカム枠４００内周のカム溝に係合される。これにより、２群ユニット５００は、カム枠４００が回転すると、カム枠４００に対して回転しながら進退するように構成されている。
【００１８】
カム枠４００は、固定枠ユニット１００内周のカム溝と係合されるカムフォロアを有する。またカム枠４００は、ギアを外周に有し、固定枠ユニット１００のモータのギアの力を受けて、固定枠ユニット１００内で回転する。これにより、カム枠４００は、固定枠ユニット１００内で回転されると、カムフォロアとカム溝の関係で、固定枠ユニット１００内を進退する。
【００１９】
２群ユニット５００は、シャッターと絞りとＯＩＳを有する。２群ユニット５００は、シャッターを動かすためのアクチュエータ、絞りを動かすためのアクチュエータ、ＯＩＳを動かすためのアクチュエータ（センサを含む）を有する。そのため、アクチュエータとレンズ鏡筒１の外部に設けられる制御回路とを電気的に接続するため、フレキシブルプリント基板５０２が設けられている。フレキシブルプリント基板５０２は、マスターフランジユニット８００にも固定される。２群ユニット５００の詳細説明は後述する。
【００２０】
２群直進枠６００は、２群ユニット５００外周の直進溝と係合される直進突起を有する。これによって、２群直進枠６００は、２群ユニット５００の回転を規制する。
【００２１】
２群直進枠６００は、外周に直進キーを有する。２群直進枠６００の直進キーは、固定枠ユニット１００の直進溝と係合する。さらに、２群直進枠６００は、カム枠４００にバヨネットで係合される。これによって、２群直進枠６００は、カム枠４００に対して、光軸方向での移動は規制され、回転可能に保持される。また、２群直進枠６００は、カム枠４００が固定枠ユニット１００内で移動すると、固定枠ユニット１００に対して回転が規制され、移動する。
【００２２】
３群枠７００は、マスターフランジユニット８００のガイドポールに支持される。マスターフランジユニット８００は、被写体側に固定枠ユニット１００が固定され、像面側に撮像素子ユニット９００が固定されている。
【００２３】
これによって、レンズ鏡筒１は、図３、図４に示すように、２段沈胴を実現している。図３は、レンズ鏡筒１の沈胴状態を示し、図４は、レンズ鏡筒１の望遠状態を示す。
【００２４】
［２．２群ユニット５００の構成（図５〜７）］
以下、図５〜７を用いて、２群ユニット５００の詳細構成を説明する。
図５Ａは、２群ユニット５００を被写体側から見た斜視図を示す。図５Ｂは、２群ユニット５００を像面側から見た斜視図を示す。
２群ユニット５００は、図５に示すように、シャッターベース５０１と、フレキシブルプリント基板５０２とからなる。シャッターベース５０１は、２群ユニット５００のベースとなる枠である。フレキシブルプリント基板５０２は、電気配線をレンズ鏡筒１の外部に引き出すために設けられるものである。なお、フレキシブルプリント基板５０２は、図６に示すような、形状をしている。
シャッターベース５０１の被写体側には、シャッターのアクチュエータ、絞りのアクチュエータ、ＯＩＳのアクチュエータ（センサも含む）が配置されている。フレキシブルプリント基板５０２は、これらのアクチュエータに対して半田付けにより電気的に接続されている。具体的には、フレキシブルプリント基板５０２に形成された端子穴５０２ｂが、アクチュエータの端子であるアクチュエータ端子５０３と、半田付けされている。
シャッターベース５０１の被写体側で半田付けされたフレキシブルプリント基板５０２は、シャッターベース５０１の側面を通過し、シャッターベース５０１の像面側に配線される。ここで、フレキシブルプリント基板５０２は、図６に示すように、被写体側で半田付けされる複数の端子穴５０２ｂが１つに束ねられている。そのため、フレキシブルプリント基板５０２は、シャッターベース５０１の側面を通過する際、１つに束ねられた状態で像面側に配線される。
シャッターベース５０１の像面側には、中央にレンズを透過した光を通過させる透過穴が形成されている。そして、シャッターベース５０１の像面側には、透過穴の周辺を囲むように配線面が形成されている。配線面には、２つの固定ピン５０４が設けられている。
フレキシブルプリント基板５０２は、シャッターベース５０１の側面を通過して像面側に配線されると、透過穴を避けるように、２つに分岐される。フレキシブルプリント基板５０２は、分岐した状態で、シャッターベース５０１の配線面に沿って配線される。そしてフレキシブルプリント基板５０２は、分岐が再度束ねられる。つまり、フレキシブルプリント基板５０２は、略Ｏ型の形状でシャッターベース５０１の像面側に配線される。そして、フレキシブルプリント基板５０２は、屈曲させられて、シャッターベース５０１の配線面から離れる方向に引き出される。なお、フレキシブルプリント基板５０２は、シャッターベース５０１に設けられた壁で屈曲させられている。
フレキシブルプリント基板５０２は、固定穴５０２ａが固定ピン５０４に溶着され、支持されている。さらに、フレキシブルプリント基板５０２は、固定穴５０２ａ付近が補強板５０７で補強されている。なお、固定穴５０２ａと固定ピン５０４は、フレキシブルプリント基板５０２が再度束ねられる箇所から同程度の距離に２つ設けられることが好ましい。つまり、図６に示すように、レンズの光軸中心からの角度θ１、θ２が同程度とすることが好ましい。
さらに、フレキシブルプリント基板５０２は、図６に示すように、フレキシブルプリント基板の幅Ｗ１、Ｗ２を道程とすることが好ましい。
上記構成では、シャッターベース５０１にフレキシブルプリント基板５０２が支持された後、フレキシブルプリント基板５０２を配線面に沿って配線させ、更に、屈曲させて、引き出すようにした。これにより、シャッターベース５０１とマスターフランジユニット８００との相対的な移動距離を長く出来ると共に、マスターフランジユニット８００との間に発生するフレキシブルプリント基板５０２の撓みを軽減できる。
以下、具体的に説明する。図７を用いて説明を行う。図７Ａは、
図７Ｂは、図７Ａと比べて、シャッターベース５０１及びフレキシブルプリント基板５０２に対し、シャッターベース５０１とフレキシブルプリント基板５０２が引き離される方向に力が加わっている図である。
フレキシブルプリント基板５０２は、シャッターベース５０１に巻き付けられた部分が完全に固定されている訳ではなく、フレキシブルプリント基板５０２が固定ピン５０４で部分的に固定されている。そのため、フレキシブルプリント基板５０２は、固定ピン５０４から先の部分が自由に屈曲できる状態となっている。
図７Ｂに示すように、フレキシブルプリント基板５０２は、固定ピン５０４から先の部分が屈曲することにより（シャッターベース５０１の配線面から離れることが可能になっていることにより）、フレキシブルプリント基板５０２の長さの変化をある程度吸収することができる。図７Ａと図７Ｂを比べて理解できるように、フレキシブルプリント基板５０２の固定ピン５０４から先の部分が屈曲することで、ΔＬの長さの変化を吸収できる。
ここで、図３と図４を使って更に具体的に説明する。図３は、収納状態、図４は望遠状態である。図４は、フレキシブルプリント基板５０２が固定される２つの枠（シャッターベース５０１とマスターフランジユニット８００）の距離を最も長くした状態を示す図である。図３は、フレキシブルプリント基板５０２が固定される２つの枠の距離を最も短くした状態を示す図である。
まず、設計開発する際、突っ張ったり、鋭角で曲がる等による断線の恐れを軽減するため、図４に示す状態において、フレキシブルプリント基板５０２の長さに余裕がでるようにフレキシブルプリント基板５０２を構成する。しかし、図３に示す状態にしてみて、フレキシブルプリント基板５０２のたるみが大きいと、他の枠等にひっかかり断線の恐れがある等の課題を生じる。そのため、実施の形態１のようにフレキシブルプリント基板５０２とシャッターベース５０１を構成すれば、図３のような状態においては、固定穴５０２ａから像面側に配線されたフレキシブルプリント基板５０２が、シャッターベース５０１の配線面に近づく。また、図４のような状態においては、固定穴５０２ａから像面側に配線されたフレキシブルプリント基板５０２が、シャッターベース５０１の配線面から遠ざかる。結果、図３と図４において、フレキシブルプリント基板５０２のたるみを吸収することができるようになる。これによって、上記課題の発生を軽減することができる。
【００２５】
［３．１群ユニット３００の構成（図８〜１２）］
１群ユニット３００の構成を、図８〜１２を用いて説明を行う。
【００２６】
図８に示すように、１群直進ユニット２００は、１群ユニット３００に対して繰り出し可能に設けられている。１群直進ユニット２００は、被写体側に最も繰り出されると、１群直進ユニット２００と１群ユニット３００の間に設けられる隙間により、光が入射し、漏光となる可能性がある。そのため、従来は、１群直進ユニット２００と１群ユニット３００の間に遮光シートを設けていた。しかし、遮光シートなどの部材を設けると、部品点数が多くなり、レンズ鏡筒自体の小型化が難しくなる。
【００２７】
そこで、１群ユニット３００の構成を図９〜１３のように構成した。
すなわち、レンズ鏡筒の概要は、レンズを有する第１の移動枠群と、前記第１の移動枠群の外周に設けられる第２の移動枠群と、を備える。そして、前記第１の移動枠群は、前記レンズの光軸方向において、前記第２の移動枠群に収納された状態から被写体側に対して繰り出し可能に保持され、前記第１の移動枠群は、第１の化粧枠と、前記第１の化粧枠内部に設けられる第１のレンズ保持枠と、を有する。前記第１のレンズ保持枠は、像面側の端部にフランジ部が形成され、当該フランジ部は、第１のフランジ部と、第１のフランジ部よりも像面側に設けられる第２のフランジ部と、を有する。前記第１化粧枠は、前記第２のフランジ部を前記第１のフランジ部よりも像面側に設けることによって形成された空間において、前記第１のレンズ保持枠に固定される。
【００２８】
なお、このレンズ鏡筒は、発明が解決しようとする課題に記載した内容に従属した形態として構成することも可能であるし、別の課題を解決する単独の形態としても構成可能である。
以下、具体的な構成を説明する。
１群ユニット３００は、図９に示すように、化粧リング３０１、１群レンズ枠３０２で構成される。より具体的には、１群ユニット３００は、図１０に示すように化粧リング３０１、１群レンズ枠３０２、バリア３０３、バリア支持枠３０４、レンズ３０５、レンズ３０６、遮光シート３０７で構成される。
【００２９】
レンズ３０５と３０６は、複数のレンズの一部を構成するレンズ玉である。
【００３０】
遮光シート３０７は、レンズ３０６の一部の光を遮光する部材である。
【００３１】
バリア３０３とバリア支持枠３０４は、化粧リング３０１と１群レンズ枠３０２の間に設けられる。バリア３０３は、バリア支持枠３０４及び１群レンズ枠３０２との関係で、収納状態でバリアが閉じるように構成され、バリア３０３は、バリア支持枠３０４及び１群レンズ枠３０２との関係で、収納状態以外の状態でバリアが開くように構成されている。
【００３２】
化粧リング３０１は、１群レンズ枠３０２に被せられ、カシメ部３０１ａがカシメ凹３０２ｃにカシメられることで、固定される。化粧リング３０１は、カシメ部３０１ａが３箇所設けられている。
【００３３】
１群レンズ枠３０２は、１群ユニット３００と１群直進ユニット２００の隙間から入射する光を遮るため、フランジ３０２ａとフランジ３０２ｂが設けられている。フランジ３０２ａは、化粧リング３０１の像面側端面の近傍に設けられている。そして、フランジ３０２ｂは、カシメ部３０１ａがカシメ凹３０２ｃにカシメられる空間を確保しつつ、カシメ部３０１ａよりも像面側に突出する位置に設けられる。
【００３４】
これによって、１群レンズ枠３０２では、フランジ３０２ａとフランジ３０２ｂで、１群直進ユニット２００及び１群ユニット３００の隙間から入射する光を遮ることが可能になる。また、フランジ３０２ｂだけ、像面側に突出させるようにしたので、１群レンズ枠３０２の光軸方向の全長を出来る限り短く構成することができる。このため、レンズ鏡筒の光軸方向の全長を短くしつつ、レンズ鏡筒内に入射する光による漏光の発生を軽減することが可能になる。
【００３５】
なお、１群直進ユニット２００は、被写体側の端部が鉤状に突出している。これによって、１群直進ユニット２００及び１群ユニット３００の隙間から光が入射して漏光となることを軽減することができる。
【００３６】
（他の実施の形態）
上述した実施の形態１は、一実施の形態であり、適宜修正が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本開示は、デジタルスチルカメラ等に設けられるレンズ鏡筒に適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  レンズ鏡筒
１００  固定枠ユニット
２００  １群直進ユニット
３００  １群ユニット
４００  カム枠
５００  ２群ユニット
６００  ２群直進枠
７００  ３群枠
８００  マスターフランジユニット
９００  撮像素子ユニット
５０１  シャッターベース
５０２  フレキシブルプリント基板
５０２ａ  固定穴
５０２ｂ  端子穴
５０３  アクチュエータ端子
５０４  固定ピン
５０７  補強板
３０１  化粧リング
３０１ａ  カシメ部
３０２  １群レンズ枠
３０２ａ  フランジ
３０２ｂ  フランジ
３０２ｃ  カシメ凹
【図１】
2014130193.tif 000003
【図２】
2014130193.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014130193.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014130193.tif 000011
【図１０】
2014130193.tif 000012
【図１１】
2014130193.tif 000013
【図１２】
2014130193.tif 000014