JP5026358B2 - 撮像素子支持機構 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置における撮像素子の支持機構に関する。

デジタルカメラでは、撮影光学系によって形成される被写体像を、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子による光電変換を経て画像信号として出力し、画像の表示や記録を行う。一般的に、撮像素子はフィルタなどとユニット化された状態で撮像装置の本体部分（例えば、レンズ非交換式のデジタルカメラであれば、レンズ鏡筒を構成する固定部材）に対して固定されるが、その際に、撮像素子の撮像面（受光面）の光軸方向位置を調整するべく、撮像素子ユニットと固定部材との間にスペーサを挟む構造が知られている（特許文献１、特許文献２）。
特開２００３−３４８３９７号公報 特開２００４−１５３３０号公報

この種の撮像素子の支持機構において、スペーサは、撮像素子ユニットを組み付ける前の状態では固定されておらず、固定部材への撮像素子ユニットの組み付けに際してスペーサを手などで保持する必要があり、作業性が悪かった。例えば、固定部材に対して撮像素子ユニットをねじ留め固定するタイプでは、固定部材上の複数の固定用ねじ座のそれぞれに、ねじ挿通用の開口が形成されたスペーサを載せ、ねじ座のねじ穴に対して開口が位置ずれしないようにスペーサを保持しつつ撮像素子ユニットのねじ留め作業を行わなくてはならず、手間がかかっていた。また、撮像素子ユニットを組み付けるまでの段階においてスペーサの紛失も生じやすかった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、撮像素子の位置調整用のスペーサの取り扱いが容易で、組付作業性に優れた撮像素子支持機構を提供することを目的とする。

本発明は、撮像素子の保持枠を挿入可能な開口部を有し、該開口部内に撮像素子保持枠の光軸方向位置を決める位置規制面が形成された撮像素子支持部材と、この撮像素子支持部材の位置規制面と撮像素子保持枠との間に挟まれる複数の位置調整座を有し、該複数の位置調整座の間を接続した一体部材からなる共用スペーサと、この共用スペーサと撮像素子支持部材の開口部の間に設けられ、該共用スペーサの弾性変形によって係脱され、係合によって開口部内に共用スペーサを保持させる爪係合部とを備えたことを特徴としている。

共用スペーサと撮像素子支持部材の開口部の間には、該開口部内への共用スペーサの挿入動作によって、共用スペーサに爪係合用の弾性変形を生じさせる弾性変形誘発部を備えていることが好ましい。

爪係合部の具体的な構成として、共用スペーサの複数の位置調整座を接続する橋絡部上に爪部を形成し、該橋絡部に対向する撮像素子支持部材の開口部内面に、橋絡部側の爪部が係合する爪係止穴を形成するとよい。

撮像素子保持枠は撮像素子支持部材に対して複数のねじで固定され、共用スペーサの複数の位置調整座のそれぞれに、該複数のねじを挿通させるねじ挿通穴を形成することで、共用スペーサの支持強度を高めることができる。

撮像素子支持部材の開口部は略矩形をなし、共用スペーサは、この略矩形の開口部の隣り合う二辺に沿う略Ｌ字に形成されていることが好ましい。

本発明の撮像素子支持機構はまた、撮像素子の保持枠を挿入可能な開口部を有し、該開口部内に撮像素子保持枠の光軸方向位置を決める位置規制面が形成された撮像素子支持部材；この撮像素子支持部材の位置規制面と撮像素子保持枠との間に挟まれて撮像素子の光軸方向位置を調整させる、光軸直交平面内で弾性変形可能なスペーサ；及び、このスペーサと撮像素子支持部材の開口部の間に設けた、該スペーサの弾性変形によって係脱され、係合によって開口部内にスペーサを保持させる爪係合部；を備えたことを特徴としている。

以上の本発明によれば、スペーサが爪係合部によって保持されるため、撮像素子の組み付けに際してスペーサを保持しながら作業する必要がなく、作業性に優れている。また、撮像素子を組み付ける前の段階におけるスペーサの脱落、紛失を防ぐことができる。爪係合部はスペーサの弾性変形によって係脱されるため、複雑な着脱機構などは不要であり、簡単な構造で低コストに得ることができる。また本発明では、爪係合部を備えるスペーサを、複数の位置調整座を一体化させた共用スペーサとすることによって、撮像素子の組み付けに際して個々の位置調整座を押さえながら作業する必要がなく、特に優れた作業性が得られる。

図１から図４を参照して、本発明による撮像素子の支持機構を備えたズームレンズ鏡筒７０の概略構造を説明する。このズームレンズ鏡筒７０の撮像光学系は、物体（被写体）側から順に第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２、絞り兼用のシャッタ羽根Ｓ、第３レンズ群ＬＧ３、ローパスフィルタ２５及び撮像素子７１を備えており、以下の説明中で光軸方向とは、この撮影光学系の光軸Ｏと平行な方向を意味する。

ローパスフィルタ２５と撮像素子７１はユニット化されて撮像素子ホルダ（撮像素子支持部材）２３に固定され、撮像素子ホルダ２３がハウジング２２の後部に固定される。ハウジング２２の外側には、ズームモータ１５０とＡＦモータ１６０が支持されている。

第３レンズ群ＬＧ３を保持する３群レンズ枠５１は、ハウジング２２に対して光軸方向に移動可能に支持されていて、ＡＦモータ１６０によって駆動される。

ハウジング２２の内側にはカム環１１が支持されている。カム環１１は、ズームモータ１５０の駆動力によって回転され、鏡筒収納状態（図３）から撮影状態（図４）になるまでの間は、回転しながら光軸方向に移動し、撮影状態におけるズーム域（図４上半のワイド端と図４下半のテレ端の間）では、光軸方向には定位置で回転される。

カム環１１を挟んで第１繰出筒１３と直進案内環１０が支持されている。第１繰出筒１３と直進案内環１０はそれぞれハウジング２２に対して光軸方向に直進案内されており、かつカム環１１に対しては、相対回転は可能で光軸方向に共に移動するように結合されている。

直進案内環１０は、２群レンズ移動枠８を光軸方向へ相対移動可能に直進案内している。２群レンズ移動枠８の内部には、第２レンズ群ＬＧ２を保持する２群レンズ保持枠２、シャッタ羽根Ｓを保持するシャッタブロック１００が支持されている。また、ハウジング２２に対して光軸方向に直進案内された第１繰出筒１３はさらに、第２繰出筒１２を光軸方向へ相対移動可能に直進案内している。第２繰出筒１２の内部には、１群レンズ保持枠１を介して第１レンズ群ＬＧ１が支持されている。

第２繰出筒１２は内径方向に突出する１群用カムフォロアＣＦ１を有し、この１群用カムフォロアＣＦ１が、カム環１１の外周面に形成した１群制御カム溝ＣＧ１に摺動可能に嵌合している。第２繰出筒１２は第１繰出筒１３を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環１１が回転すると、１群制御カム溝ＣＧ１の形状に従って、第２繰出筒１２すなわち第１レンズ群ＬＧ１が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

カム環１１の内周面に形成した２群制御カム溝ＣＧ２に対し、２群レンズ移動枠８の外周面に設けた２群用カムフォロアＣＦ２が係合している。２群レンズ移動枠８は直進案内環１０を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環１１が回転すると、２群制御カム溝ＣＧ２の形状に従って、２群レンズ移動枠８すなわち第２レンズ群ＬＧ２が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

２群レンズ移動枠８と第２繰出筒１２の間には、圧縮ばねからなる群間付勢ばね２７が挿入されており、２群レンズ移動枠８と第２繰出筒１２は互いに離間する方向に付勢されている。

以上の構造からなるズームレンズ鏡筒７０は次のように動作する。図１及び図３に示す鏡筒収納状態では、図２及び図４に示す撮影状態よりも光軸方向の光学系の長さ（第１レンズ群ＬＧ１の物体側の面から撮像素子７１の撮像面までの距離）が短くなっている。この鏡筒収納状態において撮影状態への移行信号（例えば、ズームレンズ鏡筒７０が搭載されるカメラに設けたメインスイッチのオン）が入力されると、ズームモータ１５０が鏡筒繰出方向に駆動され、カム環１１が回転しながら光軸方向前方へ繰り出される。直進案内環１０と第１繰出筒１３は、カム環１１と共に前方に直進移動する。カム環１１が回転すると、その内側では、直進案内環１０を介して直進案内された２群レンズ移動枠８が、２群用カムフォロアＣＦ２と２群制御カム溝ＣＧ２の関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。また、カム環１１が回転すると、該カム環１１の外側では、第１繰出筒１３を介して直進案内された第２繰出筒１２が、１群用カムフォロアＣＦ１と１群制御カム溝ＣＧ１の関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。

すなわち、鏡筒収納状態からの第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の繰出量はそれぞれ、前者が、ハウジング２２に対するカム環１１の前方移動量と、該カム環１１に対する第２繰出筒１２のカム繰出量との合算値として決まり、後者が、ハウジング２２に対するカム環１１の前方移動量と、該カム環１１に対する２群レンズ移動枠８のカム繰出量との合算値として決まる。ズーミングは、この第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が互いの空気間隔を変化させながら撮影光軸Ｏに沿って移動することにより行われる。収納状態から鏡筒繰出を行うと、まず図４の上半断面に示すワイド端の繰出状態になり、さらにズームモータ１５０を鏡筒繰出方向に駆動させると、図４の下半断面に示すテレ端の繰出状態となる。テレ端とワイド端の間のズーム領域では、カム環１１は前述の定位置回転を行い、光軸方向へは進退しない。収納状態への移行信号（例えば、カメラのメインスイッチのオフ）が入力されると、ズームモータ１５０が鏡筒収納方向に駆動され、ズームレンズ鏡筒７０は以上の繰出動作とは逆の収納動作を行う。

また、第２繰出筒１２の前端部には、第１レンズ群ＬＧ１の前方を開閉可能なバリヤ羽根１０４が設けられており、鏡筒収納状態ではバリヤ羽根１０４が閉じており、撮影状態への繰り出し動作に応じてバリヤ羽根１０４が開かれる。

第３レンズ群ＬＧ３を支持する３群レンズ枠５１は、以上のズームモータ１５０による第１レンズ群ＬＧ１及び第２レンズ群ＬＧ２の駆動とは独立して、ＡＦモータ１６０によって光軸方向に前後移動させることができる。そして、光学系がワイド端からテレ端までのズーム域にあるとき、測距手段によって得られた被写体距離情報に応じてＡＦモータ１６０を駆動することにより、第３レンズ群ＬＧ３が光軸方向に移動してフォーカシングが実行される。

図５は、撮像素子７１を有する撮像素子ユニット２０を分解した状態を示している。撮像素子７１は、光電変換素子を有する受光面部（センサ部）、その前方を覆うカバーガラス、基板部などがパッケージされた構造になっており、その後部に、画像信号伝送用の配線を有するフレキシブルプリント基板７２が固定されている。図示しないが、フレキシブルプリント基板７２の端部には、デジタルカメラの画像処理回路に接続される端子が設けられている。

図３、図４及び図１１に示すように、撮像素子７１は、撮像素子保持枠６２に対して接着剤Ｂによって固定されている。撮像素子保持枠６２は中央に、撮像素子７１を進入させる矩形開口６２ａを有し、該矩形開口６２ａの両側に、２つのフィルタ保持ねじ挿通穴６２ｂと、３つのユニット固定ねじ挿通穴６２ｃ（６２ｃ-１、６２ｃ-２、６２ｃ-３）が形成されている。矩形開口６２ａは、撮像素子７１の撮像面に対応する横長矩形をなしており、２つのフィルタ保持ねじ挿通穴６２ｂは、矩形開口６２ａの左右一対の短辺部に沿って位置している。３つのうち２つのユニット固定ねじ挿通穴６２ｃ-１、６２ｃ-２は、矩形開口６２ａの一方の短辺部側にフィルタ保持ねじ挿通穴６２ｂを挟んで設けられ、残る１つのユニット固定ねじ挿通穴６２ｃ-３は、矩形開口６２ａの他方の短辺部側に、ユニット固定ねじ挿通穴６２ｃ-２と略同じ上下方向位置で設けられている。また、矩形開口６２ａの一方の短辺部側には、ユニット固定ねじ挿通穴６２ｃ-１、６２ｃ-２の間に位置させて円形の位置決め穴６２ｄ-１が形成され、矩形開口６２ａの他方の短辺部側には、フィルタ保持ねじ挿通穴６２ｂとユニット固定ねじ挿通穴６２ｃ-３の間に位置させてＵ字状の位置決め凹部６２ｄ-２が形成されている。

撮像素子７１の前部には、四角枠状のパッキン６１と、該パッキン６１の開口部に嵌るローパスフィルタ２５が支持され、このローパスフィルタ２５とパッキン６１を挟み込むようにして、撮像素子保持枠６２に対してフィルタ保持枠２１が固定される。フィルタ保持枠２１は、ローパスフィルタ２５の前方に位置する矩形開口２１ａの両側に、撮像素子保持枠６２の２つのフィルタ保持ねじ挿通穴６２ｂに連通する２つのねじ穴部２１ｂを有し、それぞれのねじ穴部２１ｂに対して、フィルタ保持ねじ挿通穴６２ｂを通してフィルタ保持ねじ６７を螺合させることでフィルタ保持枠２１と撮像素子保持枠６２が固定され、該フィルタ保持枠２１と撮像素子７１の間にローパスフィルタ２５とパッキン６１が保持される。パッキン６１は弾性を有しており、フィルタ保持ねじ６７の締め付けによって圧縮変形されて、ローパスフィルタ２５と撮像素子７１の間を密封された防塵空間とさせる。図６に示すように、フィルタ保持枠２１を固定した状態で、撮像素子保持枠６２における３つのユニット固定ねじ挿通穴６２ｃの周囲が、フィルタ保持枠２１に覆われずに露出された当付フランジ６２ｅとなっている。

以上のように構成された撮像素子ユニット２０は、ハウジング２２の後部に固定された撮像素子ホルダ２３に対して取り付けられる。図７に示すように、撮像素子ホルダ２３には、撮像素子ユニット２０の形状に対応するユニット取付開口２３ａが形成されていて、このユニット取付開口２３ａのうち最も後方の部分が、撮像素子保持枠６２が進入可能な形状の後端開口部２３ｂとなっており、後端開口部２３ｂの奥側（光軸方向前方）に取付フランジ部２３ｃが形成されている。ユニット取付開口２３ａは、概ね撮像素子７１に対応する横長矩形の開口形状をなしていて、取付フランジ部２３ｃは、ユニット取付開口２３ａの長辺方向に沿う長辺部２３ｃ-Ｌと、短辺方向に沿う短辺部２３ｃ-Ｓを有するＬ字状に形成されている。

取付フランジ部２３ｃには、光軸方向後方に向けて、撮影光軸Ｏと直交する平面上に位置する３つの環状当付面（位置規制面）２３ｄ（２３ｄ-１、２３ｄ-２、２３ｄ-３）が形成されている。詳細には、第１の環状当付面２３ｄ-１は、取付フランジ部２３ｃの短辺部２３ｃ-Ｓの上端部付近に形成され、第２の環状当付面２３ｄ-２は、短辺部２３ｃ-Ｓと長辺部２３ｃ-Ｌの境界付近に形成され、第３の環状当付面２３ｄ-３は、長辺部２３ｃ-Ｌの端部（後方から見て右側の端部）付近に形成されている。この３つの環状当付面２３ｄ-１、２３ｄ-２及び２３ｄ-３のそれぞれの中心には、撮像素子保持枠６２側の３つのユニット固定ねじ挿通穴６２ｃ-１、６２ｃ-２及び６２ｃ-３に対応する位置関係で、ユニット固定ねじ穴２３ｅが形成されている。また、取付フランジ部２３ｃの短辺部２３ｃ-Ｓには、撮像素子保持枠６２の位置決め穴６２ｄ-１に対応する位置に、該位置決め穴６２ｄ-１に対して挿入可能な円柱状の位置決め突起２３ｆ-１が突設されている。さらに、ユニット取付開口２３ａ内には、取付フランジ部２３ｃの短辺部２３ｃ-Ｓに対向する短辺側に、環状当付面２３ｄ-３の上方に位置させて、撮像素子保持枠６２の位置決め凹部６２ｄ-２に対して係合可能なＵ字状の位置決め凸部２３ｆ-２が形成されている。

ユニット取付開口２３ａにはさらに、後端開口部２３ｂの内面のうち取付フランジ部２３ｃに隣接する位置に、３つの爪係止穴２３ｇ（２３ｇ-１、２３ｇ-２、２３ｇ-３）が形成されている。第１の爪係止穴２３ｇ-１は、ユニット取付開口２３ａの短辺側に位置しており、環状当付面２３ｄ-１の近傍に設けられている。第２の爪係止穴２３ｇ-２と第３の爪係止穴２３ｇ-３は、ユニット取付開口２３ａの長辺側に位置しており、環状当付面２３ｄ-２と環状当付面２３ｄ-３の間に設けられている。それぞれの爪係止穴２３ｇに隣接して、撮像素子ホルダ２３の後面側に臨む爪導入斜面（弾性変形誘発部）２３ｈが形成されている。爪導入斜面２３ｈは、後端開口部２３ｂと撮像素子ホルダ２３の後面部との境界を斜めに切り落とした形状をしている。さらに、後端開口部２３ｂ上には、ユニット取付開口２３ａの長辺側と短辺側にそれぞれ一つずつ、半円形凹部２３ｉが形成されている。

以上の構造の撮像素子ホルダ２３のユニット取付開口２３ａに対して、撮像素子ユニット２０の光軸方向位置を調整するためのスペーサ（共用スペーサ）６４が取り付けられる。スペーサ６４は、撮像素子ホルダ２３側の取付フランジ部２３ｃの短辺部２３ｃ-Ｓと長辺部２３ｃ-Ｌに対応する略Ｌ字状の形状をなしており、取付フランジ部２３ｃの３つの環状当付面２３ｄ（２３ｄ-１、２３ｄ-２、２３ｄ-３）に対応する位置関係にある３つの位置調整座６４ａ（６４ａ-１、６４ａ-２、６４ａ-３）の間を、短辺橋絡部６４ｂと長辺橋絡部６４ｃで接続した一体構造になっている。詳細には、短辺橋絡部６４ｂと長辺橋絡部６４ｃはそれぞれ、ユニット取付開口２３ａの短辺方向と長辺方向に沿って延設されており、第１の位置調整座６４ａ-１は短辺橋絡部６４ｂの先端部に位置し、第２の位置調整座６４ａ-２は短辺橋絡部６４ｂと長辺橋絡部６４ｃの境界部に位置し、第３の位置調整座６４ａ-３は長辺橋絡部６４ｃの先端部に位置している。スペーサ６４は、弾性変形可能な材質で形成されており、短辺橋絡部６４ｂと長辺橋絡部６４ｃを互いに接離させる方向に弾性変形させることができる。

スペーサ６４には、取付フランジ部２３ｃに対向する側に、該取付フランジ部２３ｃ上の環状当付面２３ｄ-１、２３ｄ-２及び２３ｄ-３に対して当接可能な、撮影光軸Ｏと直交する当付面６４ｄが形成されている。スペーサ６４の３つの位置調整座６４ａ-１、６４ａ-２及び６４ａ-３のそれぞれの中心には、取付フランジ部２３ｃ上の３つのユニット固定ねじ穴２３ｅに対応する位置関係で、ねじ挿通穴６４ｅが形成されている。また、スペーサ６４の短辺橋絡部６４ｂと長辺橋絡部６４ｃにはそれぞれ、ユニット取付開口２３ａの２つの半円形凹部２３ｉに嵌合可能な半円形凸部６４ｆが形成されている。

スペーサ６４の短辺橋絡部６４ｂと長辺橋絡部６４ｃは、ユニット取付開口２３ａの後端開口部２３ｂに嵌合する外形形状を有し、この短辺橋絡部６４ｂと長辺橋絡部６４ｃ上に、ユニット取付開口２３ａの３つの爪係止穴２３ｇ（２３ｇ-１、２３ｇ-２、２３ｇ-３）に対応して位置させて、３つの係合爪６４ｇ（６４ｇ-１、６４ｇ-２、６４ｇ-３）が突出形成されている。第１の係合爪６４ｇ-１は、短辺橋絡部６４ｂの上端部付近の、第１の位置調整座６４ａ-１の近傍に設けられている。第２の係合爪６４ｇ-２と第３の係合爪６４ｇ-３は、長辺橋絡部６４ｃの長手方向に離間させて、第２の位置調整座６４ａ-２と第３の位置調整座６４ａ-３の間の位置に設けられている。図６に示すように、それぞれの係合爪６４ｇは、光軸方向前方側に、撮像素子ホルダ２３側の爪導入斜面２３ｈと略平行な傾斜面（弾性変形誘発部）６４ｈを有し、光軸方向後方側に、撮影光軸Ｏと略直交する抜止面６４ｉを有している。

撮像素子ホルダ２３に対してスペーサ６４を取り付けるときには、短辺橋絡部６４ｂと長辺橋絡部６４ｃをそれぞれ取付フランジ部２３ｃの短辺部２３ｃ-Ｓと長辺部２３ｃ-Ｌに対向させ、２つの半円形凸部６４ｆの位置をそれぞれ撮像素子ホルダ２３側の２つの半円形凹部２３ｉに合わせた状態で、ユニット取付開口２３ａ内に挿入される。このとき、スペーサ６４の３つの係合爪６４ｇ（６４ｇ-１、６４ｇ-２、６４ｇ-３）の前面側の傾斜面６４ｈがそれぞれ、撮像素子ホルダ２３側の３つの爪導入斜面２３ｈに当て付き、スペーサ６４挿入方向の力から、各係合爪６４ｇを後端開口部２３ｂの内壁部に乗り上げさせる分力が生じる。この分力によって、スペーサ６４は、短辺橋絡部６４ｂと長辺橋絡部６４ｃを互いに接近させるように弾性変形される。図９は、短辺橋絡部６４ｂが後端開口部２３ｂの内側に向けて弾性変形された状態を示している。

スペーサ６４の挿入動作を継続すると、図１０に示すように、３つの係合爪６４ｇ（６４ｇ-１、６４ｇ-２、６４ｇ-３）がそれぞれ、対応する爪係止穴２３ｇ（２３ｇ-１、２３ｇ-２、２３ｇ-３）に係合し、短辺橋絡部６４ｂと長辺橋絡部６４ｃが弾性変形された状態から復元される。この状態では、スペーサ６４の外形部が後端開口部２３ｂ内に嵌ることで、撮影光軸Ｏと直交する平面内でのスペーサ６４の位置が一定に定まる。また、当付部６４ｄが取付フランジ部２３ｃの３箇所の環状当付面２３ｄ（２３ｄ-１、２３ｄ-２、２３ｄ-３）に当て付くことで、スペーサ６４の挿入方向（光軸方向前方）への位置が決まる。そして、３つの係合爪６４ｇ（６４ｇ-１、６４ｇ-２、６４ｇ-３）の抜止面６４ｉが爪係止穴２３ｇの壁面に当て付くため、スペーサ６４は、挿入方向と反対の方向への移動も規制される。すなわち、スペーサ６４がユニット取付開口２３ａに対して、爪係合によって抜け止めされる。このスペーサ６４の取付状態では、スペーサ６４側に設けた３つのねじ挿通穴６４ｅがそれぞれ、ユニット取付開口２３ａ側の３つのユニット固定ねじ穴２３ｅに連通する。

なお、以上では、ユニット取付開口２３ａに対してスペーサ６４を光軸方向へ直線的に挿入し、３つの係合爪６４ｇ-１、６４ｇ-２及び６４ｇ-３がそれぞれ爪導入斜面２３ｈに案内されて、短辺橋絡部６４ｂと長辺橋絡部６４ｃの両方が弾性変形されるという組み付け態様を説明したが、これと異なる手順でスペーサ６４の組み付けを行うこともできる。例えば、長辺橋絡部６４ｃ上の２つの係合爪６４ｇ-２、６４ｇ-３が、対応する２つの爪係止穴２３ｇ-２、２３ｇ-３に対して直接挿入されるように、スペーサ６４を斜め上方からユニット取付開口２３ａ内に挿入する。この状態で、短辺橋絡部６４ｂ上の係合爪６４ｇ-１のみが外れている。そして、短辺橋絡部６４ｂを取付フランジ部２３ｃへの接近方向へ押し込むと、係合爪６４ｇ-１の傾斜面６４ｈが爪導入斜面２３ｈに案内されて、図９のように短辺橋絡部６４ｂがユニット取付開口２３ａの内側方向へ弾性変形され、この弾性変形によって係合爪６４ｇ-１が後端開口部２３ｂの内壁部を乗り越えて、爪係止穴２３ｇ-１に係合する。

スペーサ６４は、以上のようにして撮像素子ホルダ２３のユニット取付開口２３ａに対して係着されており、３つの係合爪６４ｇ（６４ｇ-１、６４ｇ-２、６４ｇ-３）と３つの爪係止穴２３ｇ（２３ｇ-１、２３ｇ-２、２３ｇ-３）の係合を解除することによって撮像素子ホルダ２３から取り外すことが可能である。例えば、図９に示すように、短辺橋絡部６４ｂをユニット取付開口２３ａの内側方向へ弾性変形させることで、係合爪６４ｇ-１を爪係止穴２３ｇ-１から離脱させることができる。すると、残る２つの係合爪６４ｇ-２，６４ｇ-３はいずれも長辺橋絡部６４ｃ上に設けられているため、スペーサ６４に対して斜め上方への引き抜き動作を与えることにより、係合爪６４ｇ-２，６４ｇ-３を対応する爪係止穴２３ｇ-２、２３ｇ-３から離脱させ、スペーサ６４を取り外すことができる。スペーサ６４の取り外し手順はこれに限られず、長辺橋絡部６４ｃを弾性変形させて２つの係合爪６４ｇ-２，６４ｇ-３を先に外してから、短辺橋絡部６４ｂ側の係合爪６４ｇ-１を最後に取り外すことも可能である。

スペーサ６４を取り付けた状態のユニット取付開口２３ａに対して、図８に示すように撮像素子ユニット２０が組み付けられる。撮像素子ユニット２０の組み付け位置は、位置決め穴６２ｄ-１に位置決め突起２３ｆ-１を挿入させ、かつ位置決め凹部６２ｄ-２に位置決め凸部２３ｆ-２を係合させることによって決められる。そして、これらによって位置決めしながら撮像素子ユニット２０をユニット取付開口２３ａ内に挿入していくと、撮像素子保持枠６２の当付フランジ６２ｅがスペーサ６４の３つの位置調整座６４ａ（６４ａ-１、６４ａ-２、６４ａ-３）に当接する。そして、撮像素子保持枠６２に形成された３つのユニット固定ねじ挿通穴６２ｃ（６２ｃ-１、６２ｃ-２、６２ｃ-３）がそれぞれ、スペーサ６４側のねじ挿通穴６４ｅと、その奥に位置するユニット取付開口２３ａのユニット固定ねじ穴２３ｅに連通する。図１１に示すように、この連通するそれぞれのユニット固定ねじ挿通穴６２ｃとねじ挿通穴６４ｅに対してユニット固定ねじ６６を挿入し、該ユニット固定ねじ６６をユニット固定ねじ穴２３ｅに螺合させて締め付けることにより、スペーサ６４を間に挟んだ状態で撮像素子ユニット２０が撮像素子ホルダ２３に対して固定される。

以上の本実施形態の撮像素子支持構造において、撮像素子ユニット２０の光軸方向の位置の基準となるのは、撮像素子ホルダ２３における環状当付面２３ｄ（２３ｄ-１、２３ｄ-２、２３ｄ-３）である。この環状当付面２３ｄと、撮像素子ユニット２０側の光軸方向位置基準面である当付フランジ６２ｅとの間に挟まれるスペーサ６４の位置調整座６４ａ（６４ａ-１、６４ａ-２、６４ａ-３）の厚みに応じて、撮像素子ユニット２０における撮像素子７１の光軸方向位置を調整することができる。具体的には、位置調整座６４ａの厚みが異なる複数種のスペーサ６４を準備しておき、製造工程において、撮像素子ユニット２０の最も適切な光軸方向位置が得られるスペーサ６４を選択して組み付ける。前述のように、スペーサ６４は、３つの係合爪６４ｇ（６４ｇ-１、６４ｇ-２、６４ｇ-３）をそれぞれ爪係止穴２３ｇ（２３ｇ-１、２３ｇ-２、２３ｇ-３）に対して係合させた抜け止め状態で撮像素子ホルダ２３に取り付けられているため、一旦組み付けてしまえば不用意に脱落するおそれがない。そのため、撮像素子ユニット２０を組み付けるときにスペーサ６４を手などで押さえておく必要がなく、作業性に優れている。また、スペーサ６４は、撮像素子ユニット２０には依存せず単独で撮像素子ホルダ２３に保持されているため、撮像素子ユニット２０の組み付け前の段階で紛失してしまうおそれもない。さらに、スペーサ６４の取り付けまでを行う生産ラインと、撮像素子ユニット２０の組み付けを行う生産ラインを分けることも可能であり、このようにすると、高価な撮像素子ユニット２０を、それに適した作業環境で取り扱うことができるので好ましい。

また、スペーサ６４の組み付け時には、取付フランジ部２３ｃへの接近方向に押し込むことで、係合爪６４ｇが爪導入斜面２３ｈに案内されて短辺橋絡部６４ｂや長辺橋絡部６４ｃの弾性変形が誘発され、さらに押し込むと係合爪６４ｇが対応する爪係止穴２３ｇに係合するので、簡単に装着させることができる。このとき、前述のように、３つの係合爪６４ｇが全て爪導入斜面２３ｈの案内を受けるようにしてもよいし、特定の係合爪６４ｇ（例えば、係合爪６４ｇ-１）のみが爪導入斜面２３ｈの案内を受けるようにしてもよい。

また、スペーサ６４は、略矩形のユニット取付開口２３ａの隣接する二辺に沿う略Ｌ字形状をなし、その各辺部にそれぞれ爪係合部が設けられている。具体的には、ユニット取付開口２３ａの短辺部側の爪係合部として、係合爪６４ｇ-１と爪係止穴２３ｇ-１が設けられ、長辺部側の爪係合部として、係合爪６４ｇ-２、６４ｇ-３と爪係止穴２３ｇ-２、６４ｇ-３が設けられている。このように、ユニット取付開口２３ａの短辺部側と長辺部側とに略直交する関係で爪係合部を設けたことにより、短辺部側と長辺部側の互いの爪係合部がスペーサ６４の倒れを防ぐように作用し、スペーサ６４の位置を安定させることができる。また、このような高い安定性を備えつつ、スペーサ６４の短辺橋絡部６４ｂと長辺橋絡部６４ｃはそれぞれの端部が自由端部となっているため、爪係合を解除するときには、容易に弾性変形させることができる。

また、スペーサ６４は、撮像素子ユニット２０の光軸方向の位置決めを行う３箇所の位置調整座６４ａ（６４ａ-１，６４ａ-２、６４ａ-３）を、長辺橋絡部６４ｃと短辺橋絡部６４ｂで接続した一体の部材として構成されており、一度の組み付けでこれら３箇所の位置調整座６４ａの装着が完了する。そのため、３つの位置調整座６４ａに相当する部位が別体として形成されているような態様に比べて、組み付け作業の手間を軽減することができる。また、３つの位置調整座６４ａのそれぞれの中心にねじ挿通穴６４ｅを形成して、ユニット固定ねじ６６を通すようにしたことで、ユニット固定ねじ６６を締め付けたときに、その締め付け力がそれぞれの位置調整座６４ａに直接作用するので、スペーサ６４に対する支持強度の面でも優れた構造になっている。

以上、図示実施形態に基づき説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態のスペーサ６４には、ユニット固定ねじ６６を挿通させる３つのねじ挿通穴６４ｅを形成し、ユニット固定ねじ６６を締め付けたときに高い固定強度が得られるようにしているが、本発明は、ねじ挿通穴６４ｅのような開口を備えない形態のスペーサにも適用が可能である。

また、実施形態のスペーサ６４は、略矩形のユニット取付開口２３ａの隣接する二辺に沿う略Ｌ字状をなしており、前述のように、この形状は、各係合爪６４ｇを爪係止穴２３ｇに対して係脱させる際の弾性変形を生じさせやすい点で優れているが、例えば、ユニット取付開口２３ａの内周全体に嵌る四角枠状のスペーサなどであっても、本発明を適用することができる。

また、実施形態のように複数の位置調整座６４ａを接続した一体構成の共用スペーサであると、複数の位置調整座の組み付けを一度に行うことができるため特に作業性に優れているが、単独の位置調整座からなるスペーサに弾性変形によって着脱される爪係合部を設けた態様であっても、スペーサの保持不要による作業性向上、スペーサの脱落及び紛失防止といった本発明の効果を得ることができる。

本発明を適用したズームレンズ鏡筒の収納状態の外観斜視図である。 同ズームレンズ鏡筒の撮影状態の外観斜視図である。 同ズームレンズ鏡筒の収納状態の断面図である。 同ズームレンズ鏡筒の撮影状態の断面図である。 撮像素子ユニットの分解斜視図である。 撮像素子ユニットとスペーサの前方斜視図である。 撮像素子ホルダのユニット取付開口に対してスペーサを取り付ける前の状態を示す後方斜視図である。 スペーサを取り付けた撮像素子ホルダのユニット取付開口に対して撮像素子ユニットを組み付ける状態を示す後方斜視図である。 ユニット取付開口の内方へスペーサの短辺橋絡部が弾性変形された状態の、撮像素子ホルダの背面図である。 ユニット取付開口に対してスペーサが３箇所の爪係合で抜け止めされた状態にある撮像素子ホルダの背面図である。 撮像素子ホルダに対してスペーサを介して撮像素子ユニットを固定した状態を示す、図１０のXI-XI線に沿う位置の断面図である。

符号の説明

１ １群レンズ保持枠
２ ２群レンズ保持枠
８ ２群レンズ移動枠
１０ 直進案内環
１１ カム環
１２ 第２繰出筒
１３ 第１繰出筒
２０ 撮像素子ユニット
２１ フィルタ保持枠
２１ａ 矩形開口
２１ｂ ねじ穴部
２２ ハウジング
２３ 撮像素子ホルダ（撮像素子支持部材）
２３ａ ユニット取付開口
２３ｂ 後端開口部
２３ｃ 取付フランジ部
２３ｃ-Ｌ 長辺部
２３ｃ-Ｓ 短辺部
２３ｄ（２３ｄ-１ ２３ｄ-２ ２３ｄ-３） 環状当付面（位置規制面）
２３ｅ ユニット固定ねじ穴
２３ｆ-１ 位置決め突起
２３ｆ-２ 位置決め凸部
２３ｇ（２３ｇ-１ ２３ｇ-２ ２３ｇ-３） 爪係止穴（爪係合部）
２３ｈ 爪導入斜面（弾性変形誘発部）
２３ｉ 半円形凹部
２５ ローパスフィルタ
２７ 群間付勢ばね
５１ ３群レンズ枠
６１ パッキン
６２ 撮像素子保持枠
６２ａ 矩形開口
６２ｂ フィルタ保持ねじ挿通穴
６２ｃ（６２ｃ-１ ６２ｃ-２ ６２ｃ-３） ユニット固定ねじ挿通穴
６２ｄ-１ 位置決め穴
６２ｄ-２ 位置決め凹部
６２ｅ 当付フランジ
６４ スペーサ（共用スペーサ）
６４ａ（６４ａ-１ ６４ａ-２ ６４ａ-３） 位置調整座
６４ｂ 短辺橋絡部
６４ｃ 長辺橋絡部
６４ｄ 当付部
６４ｅ ねじ挿通穴
６４ｆ 半円形凸部
６４ｇ（６４ｇ-１ ６４ｇ-２ ６４ｇ-３） 係合爪（爪係合部）
６４ｈ 傾斜面（弾性変形誘発部）
６４ｉ 抜止面
６６ ユニット固定ねじ
６７ フィルタ保持ねじ
７０ ズームレンズ鏡筒
７１ 撮像素子
７２ フレキシブルプリント基板
１００ シャッタブロック
１０４ バリヤ羽根
１５０ ズームモータ
１６０ ＡＦモータ
Ｂ 接着剤
ＣＦ１ １群用カムフォロア
ＣＦ２ ２群用カムフォロア
ＣＧ１ １群制御カム溝
ＣＧ２ ２群制御カム溝
ＬＧ１ 第１レンズ群
ＬＧ２ 第２レンズ群
ＬＧ３ 第３レンズ群
Ｏ 撮影光学系の光軸
Ｓ シャッタ羽根

Claims (6)

1. 撮像素子の保持枠を挿入可能な開口部を有し、該開口部内に撮像素子保持枠の光軸方向位置を決める位置規制面が形成された撮像素子支持部材；
   上記撮像素子支持部材の位置規制面と撮像素子保持枠との間に挟まれる複数の位置調整座を有し、該複数の位置調整座の間を接続した一体部材からなる共用スペーサ；及び
   上記共用スペーサと撮像素子支持部材の開口部の間に設けた、該共用スペーサの弾性変形によって係脱され、係合によって上記開口部内に共用スペーサを保持させる爪係合部；
   を備えたことを特徴とする撮像素子支持機構。
2. 請求項１記載の撮像素子支持機構において、上記撮像素子支持部材の開口部内への上記共用スペーサの挿入動作によって、該共用スペーサに爪係合用の弾性変形を生じさせる弾性変形誘発部を備えている撮像素子支持機構。
3. 請求項１または２記載の撮像素子支持機構において、上記共用スペーサの複数の位置調整座を接続する橋絡部上に、上記爪係合部を構成する爪部が形成され、該橋絡部に対向する撮像素子支持部材の開口部内面に、該爪部が係合する爪係止穴が形成されている撮像素子支持機構。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載の撮像素子支持機構において、上記撮像素子保持枠は撮像素子支持部材に対して複数のねじで固定され、上記共用スペーサの上記複数の位置調整座のそれぞれに、該複数のねじを挿通させるねじ挿通穴が形成されている撮像素子支持機構。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載の撮像素子支持機構において、撮像素子支持部材の上記開口部は略矩形をなし、上記共用スペーサは、該略矩形の開口部の隣り合う二辺に沿う略Ｌ字状をなしている撮像素子支持機構。
6. 撮像素子の保持枠を挿入可能な開口部を有し、該開口部内に撮像素子保持枠の光軸方向位置を決める位置規制面が形成された撮像素子支持部材；
   上記撮像素子支持部材の位置規制面と撮像素子保持枠との間に挟まれて撮像素子の光軸方向位置を調整させる、光軸直交平面内で弾性変形可能なスペーサ；及び
   上記スペーサと撮像素子支持部材の開口部の間に設けた、該スペーサの上記弾性変形によって係脱され、係合によって上記開口部内にスペーサを保持させる爪係合部；
   を備えたことを特徴とする撮像素子支持機構。

Images