特許 6784299 レンズ鏡筒及び撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6784299

(24)【登録日】2020年10月27日

(45)【発行日】2020年11月11日

(54)【発明の名称】レンズ鏡筒及び撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20060101AFI20201102BHJP

   G02B 7/04 20060101ALI20201102BHJP

   G03B 17/14 20060101ALI20201102BHJP

   G03B 5/00 20060101ALI20201102BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/02 E

   G02B7/02 Z

   G02B7/04 E

   G03B17/14

   G03B5/00 J

【請求項の数】8

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2019-7079(P2019-7079)

(22)【出願日】2019年1月18日

(62)【分割の表示】特願2014-99148(P2014-99148)の分割

【原出願日】2014年5月13日

(65)【公開番号】特開2019-56945(P2019-56945A)

(43)【公開日】2019年4月11日

【審査請求日】2019年1月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100166338

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 正夫

(74)【代理人】

【識別番号】100152054

【弁理士】

【氏名又は名称】仲野 孝雅

(72)【発明者】

【氏名】五味渕 治

【審査官】 越河 勉

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／０２７３１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０８１４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９８３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２６９５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３０４９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０３０７３６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−１８１５３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／０２− ７／１６

Ｇ０３Ｂ ５／００− ５／０８

Ｇ０３Ｂ １７／０４−１７／１７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基板と、
前記第１基板より被写体側に配置され、光軸方向におけるレンズの位置を検出する第１位置検出部と、
前記第１基板より被写体側に配置され、光軸方向における前記レンズの位置を検出する第２位置検出部と、
一端が前記第１位置検出部に接続され、他端が前記第１基板に接続され、前記第１位置検出部からの第１情報を前記第１基板に伝達する第１接続線と、
一端が前記第２位置検出部に接続され、他端が前記第１基板に接続され、前記第２位置検出部からの第２情報を前記第１基板に伝達する第２接続線と、
前記第１基板より像面側に配置される第２基板と、
一端が前記第１基板に接続され、他端が前記第２基板に接続され、前記第１基板と前記第２基板との間で光軸方向に長さを有し、前記第１情報及び前記第２情報を前記第２基板に伝達する第３接続線と、
を備えるレンズ鏡筒。

【請求項2】

前記第１基板は、前記第１位置検出部の前記他端が接続される第１コネクタと、前記第２位置検出部の前記他端が接続される第２コネクタと、前記第３接続線の前記一端が接続される第３コネクタと、を有し、
前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、前記第３コネクタに電気的に接続される、
請求項１に記載のレンズ鏡筒。

【請求項3】

前記第３接続線は、前記第１基板と前記第２基板との間に配される、
請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒。

【請求項4】

前記第１位置検出部、前記第２位置検出部、前記第１接続線、及び前記第２接続線を有する第１部分と、
前記第３接続線及び前記第２基板を有する第２部分と、を備え、
前記第１部分と前記第２部分とは分割可能である、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。

【請求項5】

前記第１基板は、前記第１部分と前記第２部分とが分割される位置に配置される、
請求項４に記載のレンズ鏡筒

【請求項6】

前記第１位置検出部は相対位置検出部であり、
前記第２位置検出部は絶対位置検出部である、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。

【請求項7】

第１基板と、
前記第１基板より被写体側に配置される第１電気部品と、
前記第１基板より被写体側に配置される第２電気部品と、
一端が前記第１電気部品に接続され、他端が前記第１基板に接続され、前記第１電気部品からの第１情報を前記第１基板に伝達する第１接続線と、
一端が前記第２電気部品に接続され、他端が前記第１基板に接続され、前記第２電気部品からの第２情報を前記第１基板に伝達する第２接続線と、
前記第１基板より像面側に配置される第２基板と、
一端が前記第１基板に接続され、他端が前記第２基板に接続され、前記第１基板と前記第２基板との間で光軸方向に長さを有し、前記第１情報及び前記第２情報を前記第２基板に伝達する第３接続線と、
を備えるレンズ鏡筒。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズ鏡筒及び撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

レンズ鏡筒は複数の電気部品を備え、それらの電気部品のそれぞれに対して電力供給や信号の伝達を行うためのＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）がレンズ鏡筒内に張り巡らされている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−３０４９９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、レンズ鏡筒内における電気部品の数が増加している。特に望遠レンズ等の大きなレンズ鏡筒の場合、複数のＦＰＣがレンズ鏡筒内に複雑に配置されており、組立が容易ではない。

【0005】

本発明の課題は、組立作業効率の良いレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、第１基板と、前記第１基板より被写体側に配置され、光軸方向におけるレンズの位置を検出する第１位置検出部と、前記第１基板より被写体側に配置され、光軸方向における前記レンズの位置を検出する第２位置検出部と、一端が前記第１位置検出部に接続され、他端が前記第１基板に接続され、前記第１位置検出部からの第１情報を前記第１基板に伝達する第１接続線と、一端が前記第２位置検出部に接続され、他端が前記第１基板に接続され、前記第２位置検出部からの第２情報を前記第１基板に伝達する第２接続線と、前記第１基板より像面側に配置される第２基板と、一端が前記第１基板に接続され、他端が前記第２基板に接続され、前記第１基板と前記第２基板との間で光軸方向に長さを有し、前記第１情報及び前記第２情報を前記第２基板に伝達する第３接続線と、を備えるレンズ鏡筒に関する。
また、本発明は、第１基板と、前記第１基板より被写体側に配置される第１電気部品と、前記第１基板より被写体側に配置される第２電気部品と、一端が前記第１電気部品に接続され、他端が前記第１基板に接続され、前記第１電気部品からの第１情報を前記第１基板に伝達する第１接続線と、一端が前記第２電気部品に接続され、他端が前記第１基板に接続され、前記第２電気部品からの第２情報を前記第１基板に伝達する第２接続線と、前記第１基板より像面側に配置される第２基板と、一端が前記第１基板に接続され、他端が前記第２基板に接続され、前記第１基板と前記第２基板との間で光軸方向に長さを有し、前記第１情報及び前記第２情報を前記第２基板に伝達する第３接続線と、を備えるレンズ鏡筒に関する。
更に、本発明は、上記レンズ鏡筒を備える撮像装置に関する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、組立作業効率の良いレンズ鏡筒及び撮像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】レンズ鏡筒の断面図である。

【図2】前部固定筒の断面図である。

【図3】後部固定筒の断面図である。

【図4】（ａ）は後部固定筒の後端部の斜視図、（ｂ）は前部固定筒の後端部の斜視図である。

【図5】ＦＰＣ、中継基板、メイン基板の接続状態を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１はレンズ鏡筒１の断面図である。本実施形態のレンズ鏡筒１は、前部固定筒１０と後部固定筒５０とに分離可能である。図２は前部固定筒１０の断面図、図３は後部固定筒５０の断面図である。

【0010】

まず、図２に示す前部固定筒１０について説明する。
図示するように、前部固定筒１０は、複数のレンズ群Ｌ１〜Ｌ５、電磁絞り１１、超音波モータ２０、相対位置センサ２５、絶対位置センサ３０、ジャイロセンサ３１、オートフォーカス機能ボタン３２、ＭＦ割込みセンサ３３、モード切り替え手動スイッチ３５、及び中継基板４０等を備える。

【0011】

電磁絞り１１は、電磁絞り１１を通過する被写体光の量を調整するための機構である。駆動部により絞り羽根が駆動され、絞り羽根で形成される開口部の大きさを変更可能である。

【0012】

複数のレンズ群Ｌ１〜Ｌ５のうちの、Ｌ４はフォーカス位置を調整するために、光軸ＯＡに移動可能なフォーカスレンズ群Ｌ４である。
Ｌ４の外周には、このフォーカスレンズ群Ｌ４を駆動する超音波モータ２０が配置されている。
超音波モータ２０は、圧電体への駆動電圧の入力によって弾性体に振動を発生させる。そして、この弾性体の振動により移動子に回転力を生じさせ、カム筒２１を回転させる。
フォーカスレンズ群Ｌ４は、カム筒２１とカム係合している。超音波モータ２０の駆動力によってカム筒２１が回転すると、フォーカスレンズ群Ｌ４は、カム筒２１とのカム係合によって光軸方向へ移動し、焦点調節が行われる。

【0013】

相対位置センサ２５は、例えばＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ：巨大磁気抵抗）センサ等の高分解能の相対距離エンコーダである。相対位置センサ２５は、フォーカスレンズ群Ｌ４の相対的な位置を検出し、ＡＦ（オートフォーカス）動作・ＭＦ（マニュアルフォーカス）操作によるフォーカスレンズ群Ｌ４の移動量を検知する。

【0014】

絶対位置センサ３０は、相対位置センサ２５と比べて分解能の粗い（低い）エンコーダである。絶対位置センサ３０は、フォーカスレンズ群Ｌ４の絶対的な位置を検知する。
ジャイロセンサ３１は、レンズ鏡筒１を操作する操作者の手振れ量を検出する。
オートフォーカス機能ボタン３２は、ＡＦのモードに応じて機能を変えるボタンであり、例えば、ＡＦモード時にはオートフォーカス機能ボタン３２を押下することによりＡＦを開始させたり、ＡＦ中にオートフォーカス機能ボタン３２を押下することによりフォーカスロック（フォーカスレンズ群Ｌ４の位置を固定）させたり、オートフォーカス機能ボタン３２を押下することにより記憶させたピント位置にフォーカスレンズ群Ｌ４を移動させたりする。
ＭＦ割込みセンサ３３は、ＡＦ中のフォーカスリングの回転の有無を検知する。ＭＦ割込みセンサ３３がＡＦ中にフォーカスリングが回転されたことを検知すると、ＡＦモードからＭＦモードに切り替わる。
手動スイッチ３５は、レンズ鏡筒１の外周に設けられ、手振れ補正ＯＮ，ＯＦＦ切り替えやＡＦのモード切り替えを行う手動スイッチである。

【0015】

図４は、前部固定筒１０及び後部固定筒５０の後端部（カメラ装着側端部）の斜視図を示したもので、（ａ）は後部固定筒５０の後端部、（ｂ）は前部固定筒１０の後端部である。

【0016】

図４（ｂ）に示すように、中継基板４０は、前部固定筒１０の後端部にビスによって取り付けられている。中継基板４０にはコネクタＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１，Ｆ１が設けられている。
図５は、ＦＰＣ、中継基板４０、メイン基板７０の接続状態を説明する図である。図示するように、コネクタＡ１〜Ｆ１には、前部固定筒１０に設けられた上述の電磁絞り１１や超音波モータ２０等の電気部品から延びるＦＰＣａ１，ＦＰＣｂ１，ＦＰＣｃ１，ＦＰＣｄ１，ＦＰＣｅ１，ＦＰＣｆ１が接続される。

【0017】

詳細には、コネクタＡ１には、電磁絞り１１から延びる電磁絞り１１駆動用のＦＰＣａ１が接続される。
コネクタＢ１には、超音波モータ２０から延びる超音波モータ２０駆動用のＦＰＣｂ１が接続される。
コネクタＣ１には、相対位置センサ２５から延びる相対位置検出用のＦＰＣｃ１が接続される。
コネクタＤ１には、絶対位置センサ３０から延びる絶対位置検出用のＦＰＣｄ１が接続される。

【0018】

コネクタＥ１には、ジャイロセンサ３１から延びる手振れ検出用のＦＰＣと、オートフォーカス機能ボタン３２から延びる信号検出用のＦＰＣと、ＭＦ割り込みセンサ３３から延びる信号検出用のＦＰＣと、が束ねられたＦＰＣｅ１が接続される。
コネクタＦ１には、手動スイッチ３５から延びる、手振れ補正ＯＮ，ＯＦＦ切り替え信号やＡＦのモード切り替え信号用のＦＰＣｆ１が接続される。

【0019】

中継基板４０には、さらに、コネクタＡ２，Ｂ２，ＣＤ２，ＥＦ２が設けられている。これらのコネクタＡ２，Ｂ２，ＣＤ２，ＥＦ２は、コネクタＡ１〜Ｆ１と接続されている。そして、これらのコネクタＡ２，Ｂ２，ＣＤ２，ＥＦ２には、後部固定筒５０に設けられた後述のメイン基板７０のコネクタＡ３，Ｂ３，ＣＤ３，ＥＦ３との連結用のＦＰＣａ２，ＦＰＣｂ２，ＦＰＣｃｄ２，ＦＰＣｅｆ２が接続される。

【0020】

詳細には、コネクタＡ２は中継基板４０上でコネクタＡ１と電気的に接続され、メイン基板７０から延びるＦＰＣａ２が接続される。
コネクタＢ２は中継基板４０上でコネクタＢ１と電気的に接続され、メイン基板７０から延びるＦＰＣｂ２が接続される。
コネクタＣＤ２は中継基板４０上でコネクタＣ１及びコネクタＤ１と電気的に接続され、メイン基板７０から延びるＦＰＣｃｄ２が接続される。
コネクタＥＦ２は中継基板４０上でコネクタＥ１及びコネクタＦ１と電気的に接続され、メイン基板７０から延びるＦＰＣｅｆ２が接続される。

【0021】

後部固定筒５０は、図３に示すように、ブレ補正装置６０を備える。
ブレ補正装置６０は、ブレ補正レンズ群Ｌ６を、光軸ＯＡと交差する面内で移動させ、レンズ鏡筒１の動きに起因する像ブレを低減するものである。
ブレ補正装置６０は、可動部６１、固定部６２、位置検出部６３、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）６４を備える。可動部６１は、位置検出部６３により検出された位置に基づき、ＶＣＭ６４によって、固定部６２に対して駆動される。

【0022】

図４（ａ）に示すように、後部固定筒５０は、その後端部にメイン基板７０がビス止めされている。メイン基板７０は、光軸ＯＡに沿って配置された２つの板状基板を備える。
また、メイン基板７０には、前部固定筒１０に設けられた中継基板４０へ延びるＦＰＣａ２，ＦＰＣｂ２，ＦＰＣｃｄ２，ＦＰＣｅｆ２が接続されるコネクタＡ３，Ｂ３，ＣＤ３，ＥＦ３が設けられている。
そしてメイン基板７０には、さらに、ブレ補正装置６０との電力供給用のＦＰＣｇ２が接続されるコネクタＧ３と、ブレ補正装置６０への電気信号が伝達されるＦＰＣｈ２が接続されるコネクタＨ３と、マウント側接点に接続されるＦＰＣが接続されるコネクタＩ３と、が設けられている。マウント側接点は、レンズ鏡筒１がカメラボディに装着された際に、カメラボディ側接点と接触して通信を行うものである。

【0023】

本実施形態においては、前部固定筒１０と後部固定筒５０とを組み立ては以下のよう行う。

【0024】

前部固定筒１０のコネクタＡ１〜Ｆ１には、前部固定筒１０に設けられた上述の電磁絞り１１や超音波モータ２０等の電気部品から延びるＦＰＣａ１，ＦＰＣｂ１，ＦＰＣｃ１，ＦＰＣｄ１，ＦＰＣｅ１，ＦＰＣｆ１が接続されている。

【0025】

後部固定筒５０のメイン基板７０に設けられているコネクタＡ３，Ｂ３，ＣＤ３，ＥＦ３には、ＦＰＣａ２，ＦＰＣｂ２，ＦＰＣｃｄ２，ＦＰＣｅｆ２が接続されている。コネクタＧ３はＦＰＣｇ２が接続されている。コネクタＨ３にはＦＰＣｈ２が接続されている。コネクタＩ３にはマウント側接点までのＦＰＣが接続されている。

【0026】

この状態で、前部固定筒１０の後端部に後部固定筒５０を装着する。そして、後部固定筒５０から延びるＦＰＣａ２，ＦＰＣｂ２，ＦＰＣｃｄ２，ＦＰＣｅｆ２を、前部固定筒１０の中継基板４０に設けられているコネクタＡ２、Ｂ２，ＣＤ２，ＥＦ２に差し込む。

【0027】

そして、前部固定筒１０と後部固定筒５０とをビス止め等により固定することで、レンズ鏡筒１の組立は完了する。

【0028】

以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）前部固定筒１０において電子部品から延びる６枚のＦＰＣが、中継基板４０において４つにまとめられ、後部固定筒５０のメイン基板７０へ延びるＦＰＣの数は、電子部品から延びるＦＰＣの数よりも少ない４枚になる。したがって、中継基板４０を設けない場合に比べて配線が容易になり、スペース効率も良く、さらに組み立ても容易である。

【0029】

（２）中継基板４０において、コネクタの配置を適正化することにより、前部固定筒１０に設けられた電子部品から中継基板４０までのＦＰＣ形状、及び中継基板４０から後部固定筒５０のメイン基板７０までのＦＰＣ形状の簡素化ができ、ＦＰＣ作製においてコストダウンすることができる。

【0030】

（３）前部固定筒１０に中継基板４０を配置することで、前部固定筒１０を単体で組立可能で、後部固定筒５０も単体で組立可能で、それぞれを組み立てた後、両者を連結すればよい。したがって、組み立てが容易で作業効率が良い。
また、ＦＰＣを長くする必要ないため、組立時の断線等の可能性が少ない。

【0031】

（４）中継基板４０が前部固定筒１０の後端部に設置されているので、後部固定筒５０との締結時、ＦＰＣ組立作業性が向上する。

【0032】

なお、本実施形態においては、前部固定筒１０及び後部固定筒５０を組み立てた後に両社を連結することとしたが、前部固定筒１０を組み立てた後に中継基板４０を配置し、それより後側の部材を順次組み立てていくこととしても良い。
また、本実施形態においては、中継基板４０又はメイン基板７０に接続される電気部品として、電磁絞り１１等を挙げたが、これらに限定されない。
また、本実施形態においては、中継基板４０上で、コネクタＣ１とコネクタＤ１とをコネクタＣＤ２にまとめて接続したが、まとめる組み合わせとしては上記に限定されない。中継基板４０上でまとめる組み合わせは、接続されるＦＰＣの用途が同じものを組み合わせるのが好ましい。例えば、本実施形態のように、信号の送受信に用いる複数のＦＰＣを中継基板４０で１つのＦＰＣにまとめ、また、電力の供給に用いる複数のＦＰＣを中継基板４０で１つのＦＰＣにまとめるのが好ましい。信号系と電力系とで分けることにより、ノイズの影響を少なくすることができる。また、組み合わせるＦＰＣの本数も特に限定はなく、レンズ鏡筒１内のＦＰＣの這い回しや、中継基板４０上でのコネクタの配置に応じて適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0033】

１：レンズ鏡筒、１０：前部固定筒、１１：電磁絞り、２０：超音波モータ、２５：相対位置センサ、３０：絶対位置センサ、３５：手動スイッチ、４０：中継基板、５０：後部固定筒、６０：ブレ補正装置、７０：メイン基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】