JP2005107008A - Lens barrel and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固定レンズを有する固定筒体に対して移動レンズを有する移動体を光軸方向へ移動させて焦点距離を可変としたレンズ鏡筒及びそのレンズ鏡筒を備えたビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に関し、特に、フレキシブル配線板を利用して移動体の動きを軽快にし、安定した制御動作が行えるようにしたレンズ鏡筒及びそのレンズ鏡筒を備えた撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a lens barrel in which a moving body having a moving lens is moved in the optical axis direction with respect to a fixed cylinder having a fixed lens to change a focal length, a video camera including the lens barrel, and a digital still The present invention relates to an imaging apparatus such as a camera, and more particularly to a lens barrel that uses a flexible wiring board to lighten the movement of a moving body and perform stable control operations, and an imaging apparatus including the lens barrel. .
従来の、この種の撮像装置のレンズ鏡筒としては、例えば、特許文献1に記載されているようなものがある。特許文献1には、従来品よりも製造コストを低減でき、小型化及び軽量化を可能にしたズームレンズ鏡筒に関するものが記載されている。
As a conventional lens barrel of this type of imaging apparatus, for example, there is one described in
この特許文献1に記載されたズームレンズ鏡筒は、軸方向移動及び回転が不可能に支持されている第1筒体と、該第1筒体の外周に回転可能に嵌装されている第2筒体と、該第1筒体内に軸方向移動可能に挿入されている移動体と、一端を該移動体に固定されるとともに該第1筒体の内外周面部に沿って該第1筒体の軸線と平行に配置される帯状のフレキシブル配線板と、を有しているズームレンズ鏡筒において、該フレキシブル配線板は、該移動体の外面と該第1筒体の内面との間で該第1筒体の軸線と平行に配置された第1部分と、該第1筒体の外面に沿って該第1筒体の軸線と平行に配置された第2部分と、該第1部分の一端から該第2部分の一端に連なる反転屈曲部分と、を有しており、該第2部分が該第1筒体の外面に固着もしくは係止され、該反転屈曲部分を形成させ且つ通過させるためのスリットもしくは穴が該第1筒体の外周面に貫設されている、ことを特徴としている。
The zoom lens barrel described in
このような構成を有するズームレンズ鏡筒によれば、従来のズームレンズ鏡筒に設けられているローラ及びローラ支持具が必要でなくなり、従って、部品点数の低減、組立工数の減少及び組立時間の減少、ズームレンズ鏡筒の直径の大型化の防止、製造コストの低減等の効果が期待される。 According to the zoom lens barrel having such a configuration, the roller and the roller support provided in the conventional zoom lens barrel are not required, and accordingly, the number of parts, the number of assembly steps and the assembly time are reduced. Effects such as reduction, prevention of enlargement of the diameter of the zoom lens barrel, and reduction of manufacturing costs are expected.
しかしながら、かかるズームレンズ鏡筒の場合には、フレキシブル配線板の反転屈曲部分を形成させ且つ通過させるためのスリットもしくは穴を第1筒体の外周面に設ける構成となっていたため、ズームレンズ鏡筒の状態によってフレキシブル配線板からの反力が変化し、その結果、高精度の位置決め制御に対する障害を生じていた。すなわち、ズームレンズ鏡筒がワイド(広角)状態にあるときには反転屈曲部分の曲率半径が小さくなるため、反転屈曲部分から移動体に作用する反力は大きくなる。一方、ズームレンズ鏡筒がテレ(望遠)状態に変化すると、反転屈曲部分の曲率半径が大きくなるため、反転屈曲部分から移動体に作用する反力は小さくなる。 However, in the case of such a zoom lens barrel, the zoom lens barrel has a structure in which a slit or a hole for forming and passing the inverted bent portion of the flexible wiring board is provided on the outer peripheral surface of the first cylindrical body. The reaction force from the flexible wiring board changes depending on the state, resulting in an obstacle to high-accuracy positioning control. That is, when the zoom lens barrel is in the wide (wide angle) state, the radius of curvature of the inverted bent portion is reduced, and the reaction force acting on the moving body from the inverted bent portion is increased. On the other hand, when the zoom lens barrel changes to the tele (telephoto) state, the radius of curvature of the inverted bent portion increases, so the reaction force acting on the moving body from the inverted bent portion decreases.
このように、従来のズームレンズ鏡筒では、フレキシブル配線板の反転屈曲部分の曲率半径がレンズ位置に応じて変化することにより反転屈曲部分から移動体に作用する反力がレンズ位置によって大小変化し、一定となっていなかった。そのため、移動体を移動させるための駆動源の出力を、レンズ位置に応じて変化させる必要があった。この移動体の駆動・制御のための駆動源として、例えば、リニアモータと磁気センサを用いた駆動方式を採用した場合には、前記のようにフレキシブル配線板からの反力がレンズ位置によって変化すると、制御のための定数に対してその応答が一定でないために、所望の制御を行うことができないという課題があった。
解決しようとする問題点は、レンズ鏡筒の状態によってフレキシブル配線板の湾曲部分の曲率半径が変化すると、その湾曲部分の反力も変化するため、制御のための定数に対してその応答が一定でないことから、所望の制御を行うことができないと言う点である。 The problem to be solved is that when the radius of curvature of the curved portion of the flexible wiring board changes depending on the state of the lens barrel, the reaction force of the curved portion also changes, so the response is not constant with respect to the constant for control. For this reason, the desired control cannot be performed.
本出願の請求項1に記載の発明は、固定レンズを保持する固定筒体と、固定レンズの光軸と同軸上に配置された移動レンズを保持し且つ光軸方向に移動可能とされた移動体と、固定筒体と移動体との間に掛け渡されたリボン状のフレキシブル配線板と、を備えたレンズ鏡筒において、固定筒体には光軸方向と平行に展開された固定側平面部を設け、移動体には光軸方向と平行に展開され且つ固定側平面部に対向される移動側平面部を設け、フレキシブル配線板をU字状に湾曲させるとともに湾曲部の縦断面方向を光軸方向と平行にして、移動体の移動方向両端において湾曲部が同一の曲率半径を保持するようにフレキシブル配線板の一方の側部を固定側平面部に固定し且つ他方の側部を移動側平面部に固定したことを最も主要な特徴とする。
The invention according to
本出願の請求項2に記載の発明は、移動体は、移動レンズを挟んで両側に平行に配置された一対のガイド軸に移動可能に支持するとともに、一対のガイド軸を結ぶ線から偏倚した位置に、その結ぶ線又はその延長線と交差するように縦断面方向を傾斜させて湾曲部を配置したことを特徴とする。
In the invention according to
本出願の請求項3に記載の発明は、移動体には、移動レンズを挟むように一方の側部に軸受穴を設けるとともに他方の側部に軸受溝を設け、軸受穴には一対のガイド軸の一方のガイド軸を摺動自在に挿通し、係合溝には一対のガイド軸の他方のガイド軸を摺動自在に係合したことを特徴とする。 In the invention according to claim 3 of the present application, the moving body is provided with a bearing hole on one side and a bearing groove on the other side so as to sandwich the moving lens, and the bearing hole has a pair of guides. One guide shaft of the shaft is slidably inserted, and the other guide shaft of the pair of guide shafts is slidably engaged with the engagement groove.
本出願の請求項4に記載の発明は、移動体には、移動レンズを挟むように一方の側部に軸受穴を設けるとともに他方の側部に軸受突起を設け、軸受穴には一対のガイド軸の一方のガイド軸を摺動自在に挿通し、軸受突起は一対のガイド軸の他方のガイド軸に摺動自在に当接したことを特徴とする。
In the invention according to
本出願の請求項5に記載の発明は、固定レンズを保持する固定筒体に対して、固定レンズの光軸と同軸上に配置された移動レンズを保持する移動体を光軸方向に移動可能とするとともに、固定筒体と移動体との間にリボン状のフレキシブル配線板を掛け渡したレンズ鏡筒を備えた撮像装置において、固定筒体には光軸方向と平行に展開された固定側平面部を設け、移動体には光軸方向と平行に展開され且つ固定側平面部に対向される移動側平面部を設け、フレキシブル配線板をU字状に湾曲させるとともに湾曲部の縦断面方向を光軸方向と平行にして、移動体の移動方向両端において湾曲部が同一の曲率半径を保持するようにフレキシブル配線板の一方の側部を固定側平面部に固定し且つ他方の側部を移動側平面部に固定したことを特徴とする。
In the invention according to
本出願の請求項1に記載の発明によれば、U字状に湾曲されたフレキシブル配線板の一方の側部を固定側平面部に固定し、他方の側部を移動側平面部に固定して移動体の移動方向両端においてフレキシブル配線板の湾曲部が同一の曲率半径を保持するようにした。これにより、レンズ鏡筒の状態{例えば、ワイド(広角)状態とテレ(望遠)状態など}に関係なくフレキシブル配線板の湾曲部の曲率半径を常に一定に保持することができる。その結果、フレキシブル配線板の湾曲部の反力が変化することなく、常に一定に保持されるため、制御のための定数に対してその応答が一定であることから、安定した制御動作が可能となり、所望の制御を容易且つ確実に行うことができる。
According to the invention described in
本出願の請求項2に記載の発明によれば、移動体を支持する一対のガイド軸を結ぶ線から偏倚した位置に、その結ぶ線又はその延長線と交差するように縦断面方向を傾斜させて湾曲部を配置した湾曲部の弾性に基づく付勢力が、移動体と各ガイド軸の接触部における一面側に作用するため、移動体を常に一定の姿勢に保持することができる。その結果、移動体を常に1方向に付勢するため、ガイド軸と軸受穴や軸受溝等との間の寸法公差の影響を少なくすることができ、高精度な位置決めを可能として、正確なモータ制御を行うことができる。
According to the invention described in
本出願の請求項3に記載の発明によれば、移動体に設けた軸受穴に一方のガイド軸を摺動自在に挿通するとともに、移動体に設けた軸受溝に他方のガイド軸を摺動自在に係合させることにより、移動体の高精度な位置決めを簡単な構造によって実現することができる。 According to the invention described in claim 3 of the present application, one guide shaft is slidably inserted into the bearing hole provided in the moving body, and the other guide shaft is slid into the bearing groove provided in the moving body. By freely engaging, it is possible to realize a highly accurate positioning of the moving body with a simple structure.
本出願の請求項4に記載の発明によれば、移動体に設けた軸受穴に一方のガイド軸を摺動自在に挿通するとともに、移動体に設けた軸受突起を他方のガイド軸に摺動自在に当接させることにより、移動体の高精度な位置決めを簡単な構造によって実現できるとともに、移動体の小型化、軽量化を図ることができる。
According to the invention described in
本出願の請求項5に記載の発明によれば、U字状に湾曲されたフレキシブル配線板の一方の側部を固定側平面部に固定し、他方の側部を移動側平面部に固定して移動体の移動方向両端においてフレキシブル配線板の湾曲部が同一の曲率半径を保持するようにしたレンズ鏡筒を用いて撮像装置を構成したことにより、レンズ鏡筒の状態に関係なくフレキシブル配線板の湾曲部の曲率半径を常に一定に保持することができる。その結果、フレキシブル配線板の湾曲部の反力が変化することなく、常に一定に保持されるため、制御のための定数に対してその応答が一定であることから、安定した制御動作が可能となり、所望の制御を容易且つ確実に行うことができる撮像装置を提供することができる。
According to invention of
レンズ鏡筒の状態によってフレキシブル配線板の湾曲部の曲率半径が変化することがなく、湾曲部の曲率半径を一定にして反力を略一定に保持することにより、制御のための定数に対してその応答を一定にして、所望の制御を確実且つ容易に行うことができるレンズ鏡筒及びそのレンズ鏡筒を備えた撮像装置を、簡単な構造によって実現した。 The curvature radius of the curved portion of the flexible wiring board does not change depending on the state of the lens barrel, and the constant curvature radius of the curved portion is kept constant and the reaction force is kept substantially constant. A lens barrel capable of reliably and easily performing desired control with a constant response and an imaging device including the lens barrel are realized with a simple structure.
図1〜図8は、本発明の実施の形態を示すものである。即ち、図1は本発明のレンズ鏡筒の一実施例を示す斜視図、図2はレンズ鏡筒の概略構成を示す説明図、図3はレンズ鏡筒を用いた撮像装置の光学系のサーボ制御構成を示すブロック図、図4はレンズ鏡筒の説明図、図5はレンズ鏡筒の要部を断面して示す説明図、図6はレンズ鏡筒の移動体を示す斜視図、図7及び図8は移動体の要部を示す図である。 1 to 8 show an embodiment of the present invention. 1 is a perspective view showing an embodiment of a lens barrel of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the lens barrel, and FIG. 3 is a servo of an optical system of an imaging apparatus using the lens barrel. FIG. 4 is an explanatory view of the lens barrel, FIG. 5 is an explanatory view showing a cross section of the main part of the lens barrel, FIG. 6 is a perspective view showing a moving body of the lens barrel, and FIG. And FIG. 8 is a figure which shows the principal part of a moving body.
図1に示すレンズ鏡筒1は、いわゆるズームレンズと称される画枠調整が可能なレンズ装置(焦点距離を可変できるレンズ)として構成したものである。このレンズ鏡筒1は、中空の筐体からなる固定筒体2と、この固定筒体2内に移動可能に保持された移動体等を備えている。固定筒体2は、筒状の中間筒体4と、この中間筒体4の前部に装着される前部固定体5と、中間筒体4の後部に装着される後部固定体6とからなり、後部固定体6の背面に撮像素子7が配設される。
A
このレンズ鏡筒1の内部構造は、その概略構成を示す図2のようになっている。すなわち、レンズ鏡筒1内のレンズ系は、第1の固定レンズ群10と画枠設定用レンズ群11と第2の固定レンズ群12とフォーカス用レンズ群13とからなる互いの光軸が同一軸上に設定された4組のレンズ群10〜13によって構成されている。第1の固定レンズ群10は前部固定体5に固定されていて、互いのレンズ間に所定の間隔をあけて配置された第2の固定レンズ群12が中間筒体4に固定されている。そして、第1の固定レンズ群10と第2の固定レンズ群12との間に画枠設定用レンズ群11が配置され、第2の固定レンズ群12と撮像素子7との間にフォーカス用レンズ群13が配置されている。
The internal structure of the
画枠設定用レンズ群11とフォーカス用レンズ群13は、それぞれレンズ移動手段によって固定筒体2内で光軸L方向へ移動可能とされている。レンズ移動手段として、この実施例では、それぞれサーボモータ14,15が適用されている。各サーボモータ14,15はリニアモータで構成されていて、画枠設定用サーボモータ14は磁気回路16とコイル17とからなり、フォーカス用サーボモータ15は磁気回路16とコイル18とからなっている。磁気回路16は、両サーボモータ14,15に共通に用いられていて、細長い棒状のマグネットとヨークで構成され、光軸L方向へ延在されている。
The image frame setting
画枠設定用サーボモータ14のコイル17は、画枠設定用レンズ群11を保持する画枠設定用移動体20に固定されている。また、フォーカス用サーボモータ15のコイル18は、フォーカス用レンズ群13を保持するフォーカス用移動体21に固定されている。画枠設定用移動体20には2つの軸受部22,23が設けられ、フォーカス用移動体21には2つの軸受部24,25が設けられている。これらの軸受部22,23及び軸受部24,25のうち、一方の軸受部22,24には固定筒体2に保持された2本のガイド軸26,27のうちの一方のガイド軸26が摺動自在に挿通され、他方の軸受部23,25には他方のガイド軸27が摺動自在に係合されている。
The
なお、図2において、4つのレンズ群10〜13の各光学系は、それぞれ1個のレンズで示して簡略化しているが、それぞれのレンズ群は実際には複数枚のレンズで構成される場合があり、また1枚のレンズで構成される場合もある。更に、4つのレンズ群10〜13の位置についても、図示実施例に限定されるものではない。
In FIG. 2, each optical system of the four
画枠設定用移動体20には、所定のパターンで着磁させた棒状のマグネット28が取り付けられている。このマグネット28と所定のギャップをあけて対向するようにMR(磁気抵抗)センサ30が配置されていて、MRセンサ30は固定筒体2に固定されている。MRセンサ30は、2相のMR(磁気抵抗)素子を使用した位置検出器であり、このMRセンサ30から出力される位置検出信号に基づいて画枠設定用レンズ群11を保持する画枠設定用移動体20の移動位置を判断することができる。
A rod-shaped
同様に、フォーカス用移動体21には、所定のパターンで着磁させた棒状のマグネット29が取り付けられている。このマグネット29と所定のギャップをあけて対向するようにMRセンサ31が配置されていて、MRセンサ31は固定筒体2に固定されている。MRセンサ31は、同じく2相のMR素子を使用した位置検出器であり、このMRセンサ31から出力される位置検出信号に基づいてフォーカス用レンズ群13を保持するフォーカス用移動体21の移動位置を判断することができる。
Similarly, a rod-shaped
これらMRセンサ30,31は、画枠設定用移動体20又はフォーカス用移動体21の位置を磁気的に検出して、画枠設定用レンズ群11又はフォーカス用レンズ群13の位置を検出するものである。各MRセンサ30,31で検出された位置情報は、後述するサーボ回路37に供給され、ジャストフォーカス状態の制御等に用いられる。図2において、符号S1は画枠設定用移動体20の移動範囲を示しており、符号S2はフォーカス用移動体21の移動範囲を示している。
These
このような構成を有するレンズ鏡筒1は、撮像装置の具体例として示すビデオカメラやデジタルスチルカメラ等のレンズ装置として適用される。このレンズ鏡筒1によって光学像が結像される面には撮像素子7が配置されていて、撮像素子7によって光学像が電気的な撮像信号に変換される。この撮像素子7としては、例えば、CCD(電荷結合素子)を適用することができる。撮像素子7から読み出された撮像信号は、撮像装置が映像信号記録部を備えたビデオカメラである場合には、得られた映像信号がその記録部で記録される。
The
図3には、レンズ鏡筒1を備えたビデオカメラの光学系の制御構成の一実施例を示している。レンズ鏡筒1の後部に配設された撮像素子7から読み出された撮像信号は、A/D(アナログ/デジタル)変換器33でデジタルデータに変換された後、撮像信号処理回路34に供給される。撮像信号処理回路34では、適正な映像信号とする処理が行われ、その処理された映像信号が制御処理装置(CPU)36に供給される。撮像信号処理回路34内には、撮像信号の所定成分(例えば、輝度の高域成分)を検波する検波回路35が設けられていて、その検波回路35の検波信号が、この撮像装置の撮像動作を制御する制御処理装置36に入力される。
FIG. 3 shows an embodiment of a control configuration of an optical system of a video camera provided with the
制御処理装置36では、供給された検波信号のレベルに基づいてフォーカスの状態(合焦状態)を判定し、その判定した合焦状態がジャストフォーカス状態となるように自動フォーカス制御を行う。この自動フォーカス制御は、制御処理装置36からサーボ回路37にフォーカス調整用のフォーカス用レンズ群13の目標位置情報を供給して、サーボ回路37でその目標位置にフォーカス用レンズ群13を移動するためのサーボ制御処理を行う。そして、サーボモータ15に対する駆動信号(電圧信号)を生成させ、その駆動信号をサーボモータ15に供給してフォーカス用移動体21を移動させ、フォーカス用レンズ群13の位置を所定位置に調整することによって実現される。
The
また、制御処理装置36には、図示しないズーム操作キーの操作情報が供給され、そのズーム操作キーの操作情報とMRセンサ30の位置情報に基づいて、画枠設定用レンズ群11の目標位置を決定する。その目標位置情報を制御処理装置36がサーボ回路37に供給し、サーボ回路37でその目標位置に画枠設定用レンズ群11を移動するためのサーボ制御処理を行う。そして、サーボ回路37がサーボモータ14に対する駆動信号(電圧信号)を生成させ、その駆動信号をサーボモータ14に供給して画枠設定用移動体20を移動させ、画枠設定用レンズ群11の位置を所定位置に調整する。
Further, the
なお、ズームレンズはフォーカスを合わせる位置(距離)が同じであっても、画枠(焦点距離)が変化したとき、フォーカス用レンズ群13の位置についても変化させないとジャストフォーカス状態を維持することができない。この焦点距離とジャストフォーカス状態のフォーカス用レンズ群13の位置との対応関係については、制御処理装置36に接続された記憶装置(メモリ)38に予め記憶させておくようにする。これにより、焦点距離が変化したときに、制御処理装置36が記憶装置38の記憶情報を読み出して、サーボ回路37にフォーカス調整用のサーボ制御信号を供給し、フォーカス用レンズ群13の位置を所定位置に調整することができる。
Even if the zoom lens has the same focus position (distance), when the image frame (focal distance) changes, the position of the
次に、図4乃至図8を参照して、前述したような概略構成を有するレンズ鏡筒1の具体的な構成、特に、固定筒体2の中間筒体4と移動体の一具体例を示すフォーカス用移動体21の形状・構造、及び両部材間に掛け渡されるフレキシブル配線板50について詳細に説明する。図4は、図1に示したレンズ鏡筒1の後部固定体6を取り除いて、後方からレンズ鏡筒1の内部を見た図であり、中央部にフォーカス用移動体21が現されている。図5は、図4のX−X線部分を断面して拡大して示す図である。更に、図6は、図4に現れているフォーカス用移動体21と一対のガイド軸等を取り出して示した斜視図である。また、図7及び図8は、フォーカス用移動体21に設けた軸受部の例を示す図である。
Next, referring to FIG. 4 to FIG. 8, a specific configuration of the
図4に示すように、中間筒体4は、周方向の一部に切欠き41が設けられた周面壁42を有し、この周面壁42で囲われた空間内にフォーカス用移動体21が収納されている。フォーカス用移動体21は、図4において左右方向に所定の間隔をあけて配置された一対のガイド軸26,27によってレンズ鏡筒1の光軸L方向へ移動可能に支持されている。一対のガイド軸26,27は、互いに平行とされて光軸L方向に延在されている。そして、各ガイド軸26,27の一端が前部固定体5に支持され、他端が後部固定体6に支持されて、それぞれ固定筒体2に両端支持されている。
As shown in FIG. 4, the
フォーカス用移動体21は、図6に示すように、中央部に円形の貫通穴43が設けられたリング状の本体部21aと、この本体部21aの直径方向両側に連続して設けられた一対の軸受部24,25と、第1の軸受部24の近傍において本体部21aに連続して設けられ且つサーボモータ15のコイル18が取り付けられるコイル固定部44と、第2の軸受部25の近傍において本体部21aに連続して設けられた案内突起部45と、から構成されている。このフォーカス用移動体21の貫通穴43と合致するようにフォーカス用レンズ群13が、本体部21aに取り付けられている。
As shown in FIG. 6, the
フォーカス用移動体21の第1の軸受部24は、長手方向に貫通された軸受穴46を有するパイプ状の軸部分からなり、その軸受穴46に第1のガイド軸26が摺動自在に挿通されている。第2の軸受部25は、側方に開口された軸受溝47を有する側方に突出されたL字状の軸受片からなり、その軸受溝47には第2のガイド軸27が摺動自在に係合されている。この第2の軸受部25を拡大したものが図7A,Bである。第2の軸受部25の軸受溝47には、上下方向に所定の間隔(第1のガイド軸26の直径よりも公差分だけ大きい隙間)をあけて上接触部47aと下接触部47bが設けられている。これら上下の接触部47a,47bは円筒面とされていて、第1のガイド軸26との摩擦抵抗を少なくするように考慮されている。
The
フォーカス用移動体21のコイル固定部44は、本体部21aの一面側の外縁に突出する枠状の平面部として形成されており、その外面にコイル18が取り付けられている。コイル18は渦巻き面を外側に向けて巻回されており、このコイル18との間に所定の隙間をあけて磁気回路16が対向されている。磁気回路16は、互いに重ね合わされる細長い棒状のマグネット48とヨーク49とで構成されており、その長手方向を光軸Lと平行にして固定筒体2に取り付けられている。
The
コイル18の線材の両端は、コイル固定部44の内側に配されたリボン状のフレキシブル配線板50の先端の接続部50aと電気的に接続されていて、フレキシブル配線板50を介してコイル18への通電が可能とされている。そのため、フレキシブル配線板50の先端側接続部50aと反対側の基端側接続部50bは、中間筒体4の外面に導出されている。そして、フレキシブル配線板50の中途部はU字状に湾曲されていて、フォーカス用移動体21が所定距離を移動できるように十分な長さの余裕をもってフォーカス用移動体21と中間筒体4との間に掛け渡されている。
Both ends of the wire rod of the
このフレキシブル配線板50の湾曲部51の曲率半径Rが常に一定となるようにするため、フォーカス用移動体21の案内突起部45の外面には光軸L方向に延在された移動側平面部60が設けられている。そして、中間筒体4の内面には、移動側平面部60と対向するように同じく光軸L方向に延在された固定側平面部61が設けられている。図4に示すように、移動側平面部60と固定側平面部61は、互いに略平行をなすように対向されていて、両平面部60,61と直交する方向であって光軸L方向(湾曲部51の縦断面方向)に展開される配線板仮想面Jは、一対のガイド軸26,27の互いの軸心線を結ぶように展開されるガイド軸仮想面Kに対して、平行となることなく適当な角度αで交差するように配設されている。
In order to ensure that the curvature radius R of the
図5に示すように、フレキシブル配線板50は、コイル18から本体部21aの平面に沿って配線されて本体部21aの外縁Pに至るまでの移動側正面固定部Dと、この移動側正面固定部Dに連続され且つ案内突起部45の外面において外縁Pから移動側固定端Qに至るまでの移動側平面固定部Eと、この移動側平面固定部Eに連続され且つフォーカス用移動体21の移動によって湾曲部51が移動する移動側固定端Qから固定側固定端Tに至るまでの可変架設部Fと、この可変架設部Fに連続され且つ中間筒体4の内面に沿って配線されて基端側接続部50bに至るまでの固定側固定部Gとから構成されている。
As shown in FIG. 5, the
フレキシブル配線板50の移動側正面固定部Dは、カシメや接着剤その他の適当な固着手段によってフォーカス用移動体21に固定されている。フレキシブル配線板50の移動側平面固定部Eは、接着剤を用いて案内突起部45に固定するのが好ましいが、カシメ等の固着手段を用いて固定するようにしてもよい。フレキシブル配線板50の可変架設部Fは、全長に亘って固定されることなく自由状態とされており、長手方向の両端部において移動側平面部60又は固定側平面部61に接触・離反自在とされている。また、フレキシブル配線板50の固定側固定部Gは、接着剤を用いて中間筒体4の内面に固定するのが好ましいが、カシメ等の固着手段を用いて固定するようにしてもよい。
The moving-side front fixing portion D of the
図4に示す符号55は、フォーカス用移動体21に設けられたガイド突起である。このガイド突起55は、フレキシブル配線板50の湾曲部51が反り返って逆側に突出するのを防止する等の役割を有する。なお、この実施例では、フォーカス用移動体21について詳細に説明し、画枠設定用移動体20については詳細に説明していないが、その構成及び作用はフォーカス用移動体21と同様である。
次に、前述したような構成を有するレンズ鏡筒1、特に、レンズ鏡筒1内に収容されたフォーカス用移動体21(画枠設定用移動体20の場合も同様であるため、ここでは説明を省略する。)の作用(動作)について説明する。レンズ鏡筒1の内部には、固定筒体2に固定された第1の固定レンズ群10及び第2の固定レンズ群12と、固定筒体2に対して移動可能とされた画枠設定用レンズ群11及びフォーカス用レンズ群13が収容されており、第1のサーボモータ14の駆動によって画枠設定用移動体20が移動し、第2のサーボモータ15の駆動によってフォーカス用移動体21が移動する。その結果、自動的にフォーカス調整を行う機構を備えた撮像装置の場合には、2つのサーボモータ14,15の駆動によって自動的に適正なフォーカス位置とすることができる。
Next, the
この実施例では、フォーカス用移動体21を駆動する方法としてリニアモータ駆動が適用されており、固定筒体2に設けたマグネット48及びヨーク49に対向されたコイル18に通電することにより、そのコイル18が固定されたフォーカス用移動体21が、コイル18に発生する電磁気力によって光軸L方向に移動することでフォーカス調整が実行される。
In this embodiment, linear motor driving is applied as a method of driving the
かかる方式により、外部の電力をコイル18に通電するためにフレキシブル配線板50が使用されているが、コイル18が可動部であるフォーカス用移動体21に固定されている一方、フォーカス用移動体21は固定部である固定筒体2に支持されている。そのため、前述した従来例のレンズ鏡筒では、溝若しくは穴を設けてフレキシブル配線板を屈曲させていたことから、前述したような問題点が生じていた。
With this method, the
これに対して、本実施例では、フレキシブル配線板50の中途部を半円形に湾曲させるとともに、その湾曲部51の両側を所定範囲に亘って固定しないで、光軸L方向と平行に接触・離反自在に支持する構成とした。そのため、フレキシブル配線板50の湾曲部51は、フォーカス用移動体21の移動にかかわらず、どの位置にあるときにも同じ曲率半径Rによって曲げられる。そのため、フレキシブル配線板50が元の平面状態に復元しようとする力(復元力)を常に一定の大きさに維持することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the middle portion of the
しかも、図4に示すように、フレキシブル配線板50の湾曲部51によって配線板仮想面J方向に発生する復元力Mは、フォーカス用移動体21を支持する一対のガイド軸26,27の軸心線を結ぶガイド軸仮想面K方向に対してある角度αをもって交差するように構成されている。そのため、湾曲部51の一側が中間筒体4に固定されていることから、復元力Mが湾曲部51の他側に作用する。これにより、フォーカス用移動体21には、図4において左斜め上方に向かう力が働くことになる。
In addition, as shown in FIG. 4, the restoring force M generated in the direction of the wiring board virtual plane J by the bending
その結果、フォーカス用移動体21の第1の軸受部24では軸受穴46の下部が第1のガイド軸26の下面に押圧され、第2の軸受部25では軸受溝47の下接触部47bが第2のガイド軸27の下面に押圧される。このような押圧力は、フレキシブル配線板50の湾曲部51の復元力Mによって常に作用するため、一対の軸受部24,25において必ず一方向のみがガイド軸26,27に当接される。したがって、軸受穴46と第1のガイド軸26との寸法公差及び軸受溝47と第2のガイド軸27との寸法公差が与える影響を少なくし、正確なモータ制御を可能とすることができる。
As a result, the lower portion of the bearing
図8A,Bは、フォーカス用移動体21の第2の軸受部の第2の実施例を示すものである。前述したように、フレキシブル配線板50の湾曲部51の復元力Mによって本願発明のフォーカス用移動体21の一対の軸受部には、常に1方向からの力のみが作用する構成となっているため、図7A,Bに示した第2の軸受部25の一方の軸受片を省略した形態を取ることができる。これが図8A,Bに示した第2の軸受部としての軸受突起65である。
8A and 8B show a second embodiment of the second bearing portion of the
軸受突起65は、第2の軸受部25の上部を切除したような形状をなしていて、第2のガイド軸27に対向する面には、第2のガイド軸27の下面に当接される接触部66が設けられている。また、軸受突起65の第2のガイド軸27に対向する面の上部には、第2のガイド軸27の内側への移動を制限する軸規制部67が設けられている。
The bearing
この第2の実施例によれば、移動体の軸受部の構造を簡略化させて、移動体の小型化、軽量化を図ることができる。 According to the second embodiment, the structure of the bearing portion of the moving body can be simplified, and the moving body can be reduced in size and weight.
本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施例では、撮像装置としてビデオカメラに適用した例について説明したが、ビデオカメラ以外のデジタルスチルカメラ等にも適用できるものである。さらに、サーボモータの構成についても、二リアモータに限定されるものではなく、他の構成の駆動手段を用いることができることは勿論である。 The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which the imaging apparatus is applied to a video camera has been described. However, the present invention can also be applied to a digital still camera other than the video camera. Further, the configuration of the servo motor is not limited to the two-rear motor, and it is needless to say that drive units having other configurations can be used.
1…レンズ鏡筒、 2…固定筒体、 4…中間筒体、 11…画枠設定用レンズ群、 13…フォーカス用レンズ群、 14,15…サーボモータ、 16…磁気回路、 17,18…コイル、 20…画枠設定用移動体、 21…フォーカス用移動体、 21a…本体部、 22,23,24,25,65…軸受部、 26,27…ガイド軸、 45…案内突起部、 46…軸受穴、 47…軸受溝、 47b…下接触部、 50…フレキシブル配線板、 51…湾曲部、 60…移動側平面部、 61…固定側平面部、 66…接触部、 F…可変架設部、 J…配線板仮想面(縦断面方向)、 K…ガイド軸仮想面
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記固定レンズの光軸と同軸上に配置された移動レンズを保持し且つ前記光軸方向に移動可能とされた移動体と、
前記固定筒体と前記移動体との間に掛け渡されたリボン状のフレキシブル配線板と、を備えたレンズ鏡筒において、
前記固定筒体には前記光軸方向と平行に展開された固定側平面部を設け、前記移動体には前記光軸方向と平行に展開され且つ前記固定側平面部に対向される移動側平面部を設け、
前記フレキシブル配線板をU字状に湾曲させるとともに当該湾曲部の縦断面方向を前記光軸方向と平行にして、前記移動体の移動方向両端において前記湾曲部が同一の曲率半径を保持するようにフレキシブル配線板の一方の側部を前記固定側平面部に固定し且つ他方の側部を前記移動側平面部に固定したことを特徴とするレンズ鏡筒。 A fixed cylinder holding a fixed lens;
A moving body that holds a moving lens disposed coaxially with the optical axis of the fixed lens and is movable in the optical axis direction;
In a lens barrel comprising a ribbon-like flexible wiring board spanned between the fixed cylinder and the movable body,
The fixed cylindrical body is provided with a fixed side plane portion that is developed in parallel with the optical axis direction, and the movable body is provided with a movement side plane that is developed in parallel with the optical axis direction and is opposed to the fixed side plane portion. Set up a section,
The flexible wiring board is bent in a U shape, and the longitudinal direction of the curved portion is parallel to the optical axis direction so that the curved portion maintains the same radius of curvature at both ends in the moving direction of the movable body. A lens barrel characterized in that one side portion of a flexible wiring board is fixed to the fixed-side plane portion and the other side portion is fixed to the moving-side plane portion.
前記固定筒体には前記光軸方向と平行に展開された固定側平面部を設け、前記移動体には前記光軸方向と平行に展開され且つ前記固定側平面部に対向される移動側平面部を設け、
前記フレキシブル配線板をU字状に湾曲させるとともに当該湾曲部の縦断面方向を前記光軸方向と平行にして、前記移動体の移動方向両端において前記湾曲部が同一の曲率半径を保持するようにフレキシブル配線板の一方の側部を前記固定側平面部に固定し且つ他方の側部を前記移動側平面部に固定したことを特徴とする撮像装置。 A movable body holding a moving lens arranged coaxially with the optical axis of the fixed lens can be moved in the optical axis direction relative to the fixed cylinder holding the fixed lens, and the fixed cylinder and the In an imaging device including a lens barrel that spans a ribbon-like flexible wiring board between a moving body,
The fixed cylindrical body is provided with a fixed side plane portion that is developed in parallel with the optical axis direction, and the movable body is provided with a movement side plane that is developed in parallel with the optical axis direction and is opposed to the fixed side plane portion. Set up a section,
The flexible wiring board is bent in a U shape, and the longitudinal direction of the curved portion is parallel to the optical axis direction so that the curved portion maintains the same radius of curvature at both ends in the moving direction of the movable body. An imaging apparatus characterized in that one side of a flexible wiring board is fixed to the fixed-side plane and the other side is fixed to the moving-side plane.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006215521A (en) * | 2005-01-05 | 2006-08-17 | Sony Corp | Lens apparatus, and imaging apparatus with the same |
| US7570880B2 (en) | 2005-05-13 | 2009-08-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Auto focus control apparatus for camera module |
| JP2009251149A (en) * | 2008-04-03 | 2009-10-29 | Canon Inc | Optical apparatus |
| JP2012073655A (en) * | 2012-01-17 | 2012-04-12 | Nikon Corp | Lens barrel and camera |
| JP2015138260A (en) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | オリンパス株式会社 | lens barrel |
-
2003
- 2003-09-29 JP JP2003338168A patent/JP2005107008A/en active Pending
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