(57)【要約】【課題】Ｕターン部を形成するフレキシブル基板を有した電子ユニットの鏡筒への組み込み作業性を向上させることが可能な光学機器を提供すること。【解決手段】固定部材と、電気部品を保持し撮影光学系の光軸方向に駆動可能な移動枠と、前記電気部品に接続されたフレキシブル基板と、固定部材に保持され、前記フレキシブル基板の一端が接続される電気回路基板と、フレキシブル基板を保持するガイド部材を有する光学機器において、前記移動枠は光軸と平行な方向に延びる梁部を有し、前記ガイド部材と前記移動枠には双方を結合可能とする形状を有し、前記ガイド部材と前記移動枠が結合した際に、前記フレキシブル基板が前記梁部と前記ガイド部材の間でＵ字を形成することを特徴とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、
電気部品を保持し撮影光学系の光軸方向に駆動可能な移動枠と、
前記電気部品に接続されたフレキシブル基板と、
固定部材に保持され、前記フレキシブル基板の一端が接続される電気回路基板と、
フレキシブル基板を保持するガイド部材を有する光学機器において、
前記移動枠は光軸と平行な方向に延びる梁部を有し、
前記ガイド部材と前記移動枠には双方を結合可能とする形状を有し、
前記ガイド部材と前記移動枠が結合した際に、前記フレキシブル基板が前記梁部と前記ガイド部材の間でＵ字を形成することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記ガイド部材は前記移動枠に対して、光軸と平行な方向から双方を結合可能とする形状を有し、前記ガイド部材は前記移動枠に結合された際に、前記梁部の先端部よりガイド部材の先端が光軸方向で長くなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学機器。
【請求項３】
前記移動枠には光軸と平行な方向に深さを有する凹部を有し、前記ガイド部材の長手方向の一方の端が前記凹部に嵌ることでガイド部材の一方の端が保持され、前記移動枠の梁部と前記ガイド部材の双方に、互いが光軸方向に最接近する際の位置を規制する形状と、光軸と直交する第一の方向の位置を規制する形状と、光軸と直交し且つ前記第一の方向と直交する第二の方向の位置を規制する形状を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系を保持する鏡筒を有するデジタルカメラ、ビデオカメラおよび交換レンズ等の光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやビデオカメラ等に用いられるレンズ鏡筒には、防振ユニットや絞りユニット等の電子部品を備えた電子ユニットがレンズ群を保持するレンズ保持枠に一体、或いは別体で設けられて、レンズの光軸方向に移動するものがある。この電子ユニットは、例えばズーム動作時又はフォーカシング時に光軸方向に移動するよう構成されている。
【０００３】
電子ユニットは、該電子ユニットの駆動を制御するＣＰＵ等の電子部品が実装された電気回路基板（制御基板）に対して、フレキシブル基板を介して接続されている。特に、光軸方向に移動する移動枠に設けられた電子ユニットと固定部材に保持された電気回路基板とをフレキシブル基板を介して接続する場合、フレキシブル基板は１箇所又は複数箇所にＵターン部が形成される。このとき移動ユニットが光軸方向に移動したとき該Ｕターン部の光軸方向の位置が変化し、移動ユニットの動きを許容しつつ、電気的接続を確保している（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１の光学機器では、絞りユニットの本体に対してフレキシブル基板のガイド部材がカメラマウント側に延伸するよう取り付けられている。そしてフレキシブル基板は、ガイド部材と案内筒内壁とのスペースでＵターン部が形成され、カメラマウント側へ引き出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１９１３７９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の光学機器の構成では、絞りユニットを案内筒へ組み込む際に、フレキシブル基板の先端部（電気回路基板のコネクタに差し込まれる部分）を先に案内筒の内部に挿入させてから絞りユニットの本体を案内筒の内部に挿入する。するとフレキシブル基板の先端部を案内筒のフランジ部の開口部に通すのが難しいという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、Ｕターン部を形成するフレキシブル基板を有した電子ユニットの鏡筒への組み込み作業性を向上させることが可能な光学機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、固定部材と、電気部品を保持し撮影光学系の光軸方向に駆動可能な移動枠と、前記電気部品に接続されたフレキシブル基板と、固定部材に保持され、前記フレキシブル基板の一端が接続される電気回路基板と、フレキシブル基板を保持するガイド部材を有する光学機器において、前記移動枠は光軸と平行な方向に延びる梁部を有し、前記ガイド部材と前記移動枠には双方を結合可能とする形状を有し、前記ガイド部材と前記移動枠が結合した際に、前記フレキシブル基板が前記梁部と前記ガイド部材の間でＵ字を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、Ｕターン部を形成するフレキシブル基板を有した電子ユニットの鏡筒への組み込み作業性を向上させることが可能な光学機器の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例である交換レンズのレンズ鏡筒の構成を示す断面図
【図２】実施例の主要部品のみを示した斜視図
【図３】実施例の各レンズ保持枠を案内筒とカム筒で保持した状態を示す斜視図
【図４】実施例の各レンズ保持枠をカム筒で保持した状態を示す斜視図
【図５】実施例のガイド板と鏡筒との関係を示す斜視図
【図６】実施例の絞りユニットをカメラマウント側から見た側面図
【図７】実施例のガイド板を絞り部材へ結合する作業を説明する斜視図
【図８】実施例のフレキシブル基板組み込みの際の断面図
【図９】実施例のフレキシブル基板と電気回路基板の接続経路を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図１に、本発明の実施例である光学機器としての交換レンズに用いられるレンズ鏡筒の構成を示す。図１（ａ）はワイド状態、図１（ｂ）はテレ状態を示している。本実施例では交換レンズについて説明するが、同様の構成をレンズ一体型のデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置（光学機器）のレンズ鏡筒にも適用することができる。
【００１２】
レンズ鏡筒内には、撮影光学系を構成する第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４群レンズＬ４、第５群レンズＬ５、および第６レンズ群Ｌ６が保持されている。各レンズ群は、該レンズ群を構成する少なくとも１枚のレンズと、レンズを保持する保持部材（レンズ保持枠）とにより構成されている。また、以下の説明において、撮影光学系の光軸が延びる方向を光軸方向という。
【００１３】
第１、第３、第４および第６レンズ群Ｌ１、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ６は光軸方向に移動して変倍を行う。第２、第５レンズ群Ｌ２、Ｌ５は固定群である。第６レンズ群Ｌ６はズーミングにより移動し、さらにフォーカシング時にも光軸方向に移動して焦点調節を行う群である。次に、本実施例の交換レンズの構成について説明する。
【００１４】
まず、不図示のカメラボディに装着するためのマウント１が設けられている。レンズ鏡筒は、マウント１と結合され該レンズ鏡筒のベースとなるベース筒２と、該ベース筒２に対して光軸方向および光軸を中心とした周方向において固定された案内筒（固定筒）３と、案内筒３の内周に配置されたカム筒（カム筒）４とを有する。ベース筒２には電気回路基板２０が取り付けられている。
【００１５】
電気回路基板２０は、不図示のカメラボディと組み合わせた際の給電および電気的な通信を行うとともに、本実施例の交換レンズ内の不図示のアクチュエータなどの駆動制御を行う。案内筒３は図１（ａ）（ｂ）に示すように、径大部３ｊ−１、径小部３ｊ−２、径大部３ｊ−１と径小部３ｊ−２を繋ぐフランジ部３ｊ−３を有している。案内筒３には図３に示すように、第１、第３、第４レンズ群Ｌ１、Ｌ３、Ｌ４をそれぞれ光軸方向にガイドするための直進溝部３ｄ，３ｅ，３ｆが設けられている。直進溝部３ｄ，３ｅ，３ｆはそれぞれ、案内筒３における光軸を中心とした周方向に等間隔な３つの位相（計９位相）に設けられている。
【００１６】
また案内筒３には、カム筒４を駆動するためのカム軌跡３ａが設けられ、案内筒３における光軸を中心とした周方向に等間隔な３つの位相に設けられている。案内筒３には、第２レンズ群Ｌ２、第５レンズ群Ｌ５が、案内筒３に対して光軸方向、回転方向ともに規制された状態で固定されている（固定部は不図示）。
【００１７】
カム筒４は、カム筒４の外周面と案内筒３の内周面と径嵌合して、案内筒３に対して回転可能に保持されている。カム筒４も図４に示すように径大部４ｊ−１、径小部４ｊ−２、径大部４ｊ−１と径小部４ｊ−２を繋ぐフランジ部４ｊ−３を有している。また図２に示すように、カム筒４に固定したカムフォロワ１５が案内筒３のカム部３ａに嵌り、カム筒４の回転により、カム筒４は案内筒３に対して光軸方向に移動可能になっている。
【００１８】
カム筒４には図４に示すように、その回転によって第３、第４および第６レンズ群Ｌ３、Ｌ４、Ｌ６を光軸方向に移動させるためのカム溝部４ｂ，４ｃ，４ｄが設けられている。また、カム筒４にはカム筒４に回転力を与えるためのカム溝部４ａが設けられている。回転力を与える機構については後述する。カム筒４には更に、カム筒４が案内筒３に対して回転し、光軸方向に繰出す際に固定群である第２レンズ群Ｌ２と第５レンズ群Ｌ５の固定部（不図示）との干渉を避けるための逃げ穴４ｈ、４ｉが設けられている。カム溝部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはそれぞれ、カム筒４における周方向に等間隔な３つの位相（計１２位相）に設けられている。
【００１９】
図３は主要な部品のみを表示した斜視図である。図３に示すように、案内筒３の外周には、第１レンズ群Ｌ１を保持する直進筒（移動筒）５が配置されている。直進筒５の内周部にはカムフォロワ１８（不図示）が取り付けられ、案内筒３の直進溝部３ｄとカム筒４のカム溝部４ａとに係合している。カムフォロワ１８は、周方向における等間隔な３つの位相に設けられ、それぞれが直進溝３ｄ、カム溝部４ａに係合している。従って、直進筒５は、案内筒３に対して光軸方向には移動可能で、周方向には回転不能に保持されている。
【００２０】
この構成により、直進筒５とカムフォロワ１８が一体となって光軸方向に移動すると、カムフォロワ１８が案内筒３の直進溝３ｄとカム筒４のカム溝部４ａに係合した状態で光軸方向に移動することになる。この作用により、カム筒４が光軸周りに回転する。カム筒４が光軸周りに回転すると、カム筒４はカムフォロワ１５と案内筒３のカム部３ａとの関係により、回転しながら光軸方向に移動する。
【００２１】
カム筒４の内周には、第２、第３、第４、第５、および第６レンズ群Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６が配置されている。図４に示すように第３レンズ群Ｌ３を保持する第３レンズ保持枠７に設けられたカムフォロワ１６は、案内筒３の直進溝部３ｅとカム筒４のカム溝部４ｂとに係合している。また、第４レンズ群Ｌ４を保持する第４レンズ保持枠１１に設けられたカムフォロワ１７は、案内筒３の直進溝部３ｆとカム筒４のカム溝部４ｃとに係合している。この構成により、第３および第４レンズ群Ｌ３，Ｌ４は、案内筒３に対して光軸方向に移動可能で周方向には回転不能に保持される。
【００２２】
第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間には、交換レンズ内に入ってくる撮影光の光量調節を行う絞り部材８（移動枠）が設けられている。絞り部材８は不図示のアクチュエータを搭載し、アクチュエータにより絞り部材８内の不図示の絞り羽根を駆動させ光量調節を行う。図９に示すように、絞り部材８にはアクチュエータへの給電のためのフレキシブル基板２１が光軸方向に延伸し、Ｕターン部２１ａを経て、再び光軸方向に延伸したフレキシブル基板２１の先端が電気回路基板２０に接続されている。絞り部材８は不図示の構造によりカム筒４に保持され、カム筒に対して周方向には相対回転可能で、光軸方向には相対移動を規制されている。
【００２３】
この構造により絞り部材８は、ズーミング時にカム筒４が案内筒３に対して光軸方向に移動する量と同量だけ光軸方向に移動するよう保持されている。
【００２４】
絞り部材８は図７に示すように、絞り部材８の周方向の回転を規制するための梁部８ｃが光軸方向に延伸している。この梁部８ｃが、第４群レンズ群Ｌ４を保持する第４レンズ保持枠１１の溝部１１ａ（不図示）に係合し、第４レンズ保持枠１１に対して、周方向に回転不能に保持されている。溝部１１ａの幅寸法は、梁部８ｂの幅寸法と同寸法、或いは、梁部８ｂの幅寸法より僅かに広くなるような寸法設定になっている。そのため、絞り部材８は、第４レンズ保持枠１１に対して周方向には回転を規制され、光軸方向には相対移動が可能になる。
【００２５】
第２、第３、第４、第５レンズ群Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５と絞り部材８は、いずれもカム筒４の径大部４ｊ−１の内部に配置されるため、組み込みの際にはカム筒４の前側（第１レンズ群Ｌ１側）開口部から組み込まれる。組み込みは、第５レンズ群Ｌ５、第４レンズ群Ｌ４、絞り部材８、第３レンズ群Ｌ３、第２レンズ群Ｌ２の順に行う。
【００２６】
第６レンズ群Ｌ６は、第６レンズ保持枠１３により保持され、第６レンズ保持枠１３に固定された不図示のカムフォロワ１９がカム筒４のカム溝部４ｄに嵌っている。ズーミング時には、カム筒４の回転により、第６レンズ保持枠１３はカム溝部４ｄの軌跡に沿って光軸方向に移動する。このとき、不図示の回転規制構造により、第６レンズ保持枠１３は周方向に回転することなく光軸方向に移動する。また、フォーカシング時に不図示の機構により第６レンズ保持枠１３に回転力を与えると、第６レンズ保持枠１３が光軸周りに回転しながらカム溝部４ｄの軌跡に沿って光軸方向に移動する。
【００２７】
９はズーム操作環である。ズーム操作環９は、案内筒３の外周に案内筒３に対して周方向に回転可能に取り付けられている。ズーム操作環９は、そのバヨネット爪９ｃと案内筒３に設けられた周方向溝部３ｂとがバヨネット結合することで、案内筒３に対して光軸方向の移動が阻止されつつ周方向への所定回転量の回転が許容されて保持される。
【００２８】
図２はズーム操作環９が案内筒３に組み込まれた状態を示している。ズーム操作環９の内周面には、その周方向の６つの位相に６つのカム溝部９ａが設けられている。カム溝部９ａの大部分はズーム操作環９の肉厚方向に非貫通の溝となっているが、一部は貫通溝となっており、ズーム操作環９の外表面にカム部９ａが露出している。図２に示すようにこれらのカム溝部９ａの露出部を通して、直進筒５の外周面に６つのカムフォロワ１０を組み込む。カムフォロワ１０の外径はズーム操作環９のカム部９ａに係合している。
【００２９】
これにより、ズーム操作環９を回転させると、これに連動して直進筒５が周方向に回転することなく光軸方向に移動し、カム筒４が周方向に回転しながら案内筒３のカム溝部３ａの軌跡に沿って光軸方向に移動する。
【００３０】
以上の構成により、ズーム操作環９を回転操作することで、第１、第３、第４、第６レンズ群Ｌ１、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ６が光軸方向に移動して変倍が行われる。
【００３１】
図５（ａ）はテレ状態、図５（ｂ）はワイド状態を示しており、絞り部材８、第４レンズ保持枠１１、第５レンズ保持枠１２、ガイド板１４、フレキシブル基板２１のみを示している。
【００３２】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ガイド板１４はフレキシブル基板２１を保持して、第４レンズ保持枠１１の開口部１１ａと第５レンズ保持枠１２の開口部１２ａを挿通するように組み込まれている。この構成により、ズーミングで絞り部材８と第４レンズ保持枠１１、第５レンズ保持枠１２が光軸方向に相対移動してもガイド板１４とフレキシブル基板２１が第４レンズ保持枠、第５レンズ保持枠１２に干渉しないようになっている。
【００３３】
図６は絞り部材８をマウント側から見た図であり、図に示すように絞り部材８には光軸方向に所定の深さを持った凹部８ｂが設けられている。
【００３４】
図７（ａ）は組み込み過程における絞り部材８とガイド板１４の結合前の状態を示している。図に示すように絞り部材８の梁部８ａには、先端が半円形状となった突起８ａ−１、光軸と直交した面８ａ−２が設けられている。なお、突起８ａ−１と側面８ａ−２は、梁部８ａの幅方向の対称位置にもう１セット設けられ、計２箇所ずつ存在している。
【００３５】
またガイド板１４には、Ｕ字部１４ｂと光軸に直交した壁面１４ｃが設けられている。Ｕ字部１４ｂと壁面１４ｃは、ガイド版１４のコの字状に形成された箇所に設けられているもので、対向位置に２箇所存在している。
【００３６】
図７（ｂ）は組み込み過程において一時的に、絞り部材８にガイド板１４を一時的に結合した状態を示している。図７（ｂ）において、絞り部材８の凹部８ｂにガイド板１４の先端部１４ａが差し込まれ、同時に絞り部材８の梁部８ａの突起部８ａ―１とガイド板１４のＵ字部１４ｂとが係合している。上記の関係によりまず、絞り部材８とガイド部材１４の双方が光軸方向に最接近する際の位置が規定され、さらにガイド部材１４が移動枠８の梁部８ａの延伸方向とおおよそ平行な状態を保って保持されることになる。
【００３７】
またさらに、絞り部材８の梁部８ａの側面８ａ−２がガイド板１４のコの字状の壁面１４ｃにより挟まれて、梁部８ａの側面方向の双方の移動が規制されている。この構成により、ガイド板１４と絞り部材８は、光軸方向と平行でマウント側に引き抜く方向を除くすべての方向の自由度を規制された状態で結合されたことになる。このとき、梁部８ａの先端部８ａ−３よりガイド部材１４の長手方向の一方の端が光軸方向に長く伸びた状態となっている。
【００３８】
図８（ａ）は絞り部材８の組み込み過程を示している（カム筒４は不図示）。ガイド部材１４とフレキシブル基板２１が取付いた状態の絞り部材８を、案内筒３とカム筒４で構成される案内筒ユニットに組み込む作業について説明する。このとき、案内筒ユニットには、第４レンズ保持枠１１と第５レンズ保持枠１２が組み込まれている。
【００３９】
まず、絞り部材８を案内筒ユニットの前側開口部から挿入し、所望の組み込み位置まで移動させる。そのときフレキシブル基板２１を保持した状態のガイド板１４が第４レンズ保持枠１１の開口部１１ａ、第５レンズ保持枠１２の開口部１２ａ、不図示のカム筒４の開口部、案内筒３の開口部３ｉを貫通するように組み込む。なお、図８（ａ）に示すようにフレキシブル基板２１は、絞り部材８とガイド部材１４が結合された状態で、絞り部材８の梁部８ａとガイド部材１４との間にできたスペースでＵターン部を形成されて保持されている。
【００４０】
その後、ガイド部材１４を光軸と平行な方向に後側（マウント１側）に向けて引き出すと、絞り部材８とガイド部材１４の結合が解ける（図８（ｂ）の状態）。そして、ガイド板１４の位置決め突起１４ｄ−１、１４ｄ−２を案内筒３の位置決め穴３ｈ−１、３ｈ−２に収めてガイド部材１４を案内筒３の決められたところに位置合わせし、ガイド板１４を案内筒３に不図示のビスで固定する。
【００４１】
以上示したように本実施例では、案内筒ユニットの前側開口部から絞り部材８を挿入する前段階で、絞り部材８にフレキシブル基板２１を保持したガイド板１４を一時的に結合可能な構成としている。そのため、フレキシブル基板２１を保持したガイド板１４が取り付けられた絞り部材８を案内筒ユニットの前側開口部から挿入する際に、絞り部材８からガイド部材１４が光軸と平行な方向に伸びている状態となる。この状態で、絞り部材８を光軸方向に移動させて挿入すると、各レンズ保持枠や案内筒３、カム筒４の各貫通穴に挿通させる作業が容易になる。
【００４２】
その後、ガイド部材１４を引き出して、ガイド部材１４を案内筒３の所定の位置に固定する。最後に、フレキシブル基板２１の一端部にある端子部を電気回路基板２０に接続する。以上説明した順序で、所望の組み込み状態を得るようにしている。
【００４３】
以上の構成により、絞り部材８から引き出したフレキシブル基板２１をＵターン部２１ａを形成した状態で回路基板２０側まで引き出す際の組み込み性の向上が図れる。
【００４４】
本実施例は、移動部材を絞り部材８として、絞り部材８から引き出されたフレキシブル基板２１をマウント１側に配置した電気回路基板２０まで接続するものとして説明している。しかしながら、移動部材は必ずしも絞り部材８である必要はなく、レンズ群を保持した移動部材から引き出されたフレキシブル基板を電気回路基板２０に接続する場合であっても本発明は適用できる。例えば、フォーカスレンズ駆動や防振レンズ駆動用のアクチュエータに接続されたフレキシブル基板を電気回路基板に接続するものであってもよい。
【００４５】
また、本実施例は、絞り部材８に設けた凹部８ｂにガイド板１４を差し込んでガイド板１４の一端部を結合可能なものとして説明した。しかしながら本発明は、上記実施例に限定することなく、光軸と平行な方向から絞り部材８にガイド板１４を結合させることが可能で、また光軸と平行な方向に引き出して結合を解除できる構成であれば本発明と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
２  ベース筒（固定部材）、８  絞り部材（移動枠）、８ａ  梁部、
１４  ガイド板（ガイド部材）、２１  フレキシブル基板、２１ａ  Ｕターン部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016109945.tif 000008
【図７】
2016109945.tif 000009
【図８】
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【図９】
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