CN102314047B - 镜头装置以及摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够快速且正确地检测由合成树脂构成的透镜的温度的镜头装置以及摄像装置。本发明的摄像装置具有由合成树脂构成的树脂制透镜，其特征在于，该镜头装置具有：温度传感器，其固定在所述树脂制透镜上。

Description

镜头装置以及摄像装置

技术领域

本发明涉及具有由合成树脂构成的透镜的镜头装置以及摄像装置。

背景技术

近年来，作为构成在静像摄像机及视频摄像机等摄像装置中使用的透镜的材料，有时使用合成树脂。对于由合成树脂构成的透镜，如果通过成型来形成，则选择形状的自由度高，并且能够廉价制作。

但是，由合成树脂构成的透镜，由于相比于由玻璃构成的透镜，相对于温度变化的变形量大(线膨胀系数高)，因此在使用到摄像装置时，由于透镜的温度变化，会使对焦距离变化。

针对这样的问题，例如在日本特开2005-91808号公报中公开了如下所述的技术，即在保持透镜的镜头镜筒上设置温度传感器，根据温度传感器的输出值来校正对焦距离，从而即使在对于构成透镜的材料使用了合成树脂的情况下，也能快速地进行对焦。

【专利文献1】日本特开2005-91808号公报

在日本特开2005-91808号公报公开的技术中，由于温度传感器固定在镜头镜筒上，因此无法实际检测由合成树脂构成的透镜的温度。因此，如在周围的氛围气的温度急剧变化的情况那样在镜头镜筒与透镜之间产生温度差时，由于不能进行正确地反映透镜的变形量的动作，因此能够快速地结束对焦动作。

发明内容

本发明正是为了解决上述问题点而提出，其目的在于，提供一种能够快速且正确地检测由合成树脂构成的透镜的温度的镜头装置以及摄像装置。

本发明的镜头装置具有由合成树脂构成的树脂制透镜，其特征在于，该镜头装置具有：温度传感器，其固定在所述树脂制透镜上。另外，本发明的摄像装置，其特征在于，具有所述镜头装置。

根据本发明，可以实现能够快速且正确地检测由合成树脂构成的透镜的温度的镜头装置以及摄像装置。

附图说明

图1是表示摄像装置的前面侧的立体图。

图2是处于送出状态的镜头装置的剖面图。

图3是处于折叠状态的镜头装置的剖面图。

图4是从前方观察第4组透镜以及第4组透镜框的图。

图5是图4的V-V剖面图。

标号说明

1：镜头装置；

2：固定框；

3：移动框；

4：旋转框；

5：凸轮框；

7：直线前进框；

8：遮光叶片；

9：施力部件；

10：转动轴；

11：第1组透镜保持框；

12：第2组透镜保持框；

13：第3组透镜保持框(退避透镜框)；

14：第4组透镜保持框；

21：第1组透镜；

22：第2组透镜；

23：第3组透镜；

24：第4组透镜(树脂制透镜)；

24a：第4组透镜的有效范围；

24b：凹部；

25：快门单元；

26：摄像元件；

27：保持板；

30：温度传感器；

31：柔性印刷布线基板(FPC)；

32：柔性印刷布线基板(FPC)。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的优选方式。另外，在以下说明中使用的各图中，由于各结构要素的大小是能够在图面上识别的程度，因此对每个结构要素使用了不同的缩尺，本发明不限定于记载于这些图中的结构要素的数量、结构要素的形状、结构要素的大小的比例以及各结构要素的相对位置关系。

本发明的摄像装置100构成为能够使用摄像镜头以及摄像元件26将光学像摄像为电子图像数据并记录。另外，在以下的说明中，用符号O来表示摄像镜头的光轴。另外，在沿着光轴O的方向中，将被摄体侧(物体侧)设为前方，将成像侧(像侧)设为后方。

如图1所示，本实施方式的摄像装置100具有大致长方体形状的箱状的筐体101。用于实现摄像装置100的各功能的结构部件收纳在该筐体101内的规定位置上。

在摄像装置100的前方侧的面上，配置有保持摄像镜头的、将在后面详细说明的镜头装置1以及闪光发光部105。在本实施方式中，作为一例，镜头装置1能够在沿着光轴O的方向上伸缩，并具有在摄像装置100的非摄像动作时收纳在摄像装置100的主体内的所谓折叠式的镜头镜筒的结构。

闪光发光部105发出用于对被摄体进行照明的闪光。由于闪光发光部105的结构公知，因此省略其详细的说明，但概略地讲，构成为具有进行发光的氙管。另外，在闪光发光部105中，适当地配设有反射板和透镜等，以使从氙管射出的光在摄像装置100前方的规定的角度范围内以规定的强度分布照射。

在摄像装置100的上表面，配置有电源开关102、快门释放开关103以及变焦开关104。另外，虽然未图示，但是在摄像装置100的后方的面上配置有图像显示装置。

另外，在摄像装置100的筐体101的内部，配置有控制部110，该控制部110具有用于控制摄像装置100的动作的电路。控制部110是根据规定的程序进行控制的装置，例如由具有运算装置、存储装置以及输入输出装置等而构成的计算机来构成。

摄像装置100是以能够进行自动地进行摄像镜头的对焦的自动对焦动作的方式构成。在本实施方式中，控制部110构成为具有图像处理部，该图像处理部计算通过摄像元件26得到的影像的规定区域的对比度值。摄像装置100能够进行根据该对比度值使后述的作为对焦透镜的第4组透镜24移动来进行对焦动作的所谓对比度AF。虽然未图示，但筐体101以能够将作为动力源的电源电池收纳在内部的方式构成。

图2表示了送出状态(摄像动作时)的镜头装置1的剖面图。另外，图3表示了折叠状态(非摄像动作时)的镜头装置1的剖面图。镜头装置1构成为保持由第1组透镜21、第2组透镜22、第3组透镜23以及第4组透镜24构成的光学系统部件。另外，配置在镜头装置1中的光学系统部件不限定于透镜，也可以是包含ND滤光器等的光学滤光器、以及棱镜等的方式。

镜头装置1构成为具有第1组透镜保持框11、第2组透镜保持框12、第3组透镜保持框13以及第4组透镜保持框14，它们是能够分别保持第1组透镜21、第2组透镜22、第3组透镜23以及第4组透镜24并移动的框部件。第1组透镜保持框11、第2组透镜保持框12、第3组透镜保持框13以及第4组透镜保持框14能够相对于固定框2而在光轴O方向上相对地移动。另外，镜头装置1构成为具有：旋转框4以及凸轮框5，其通过未图示的电动机的驱动力，在绕光轴O旋转的同时在光轴O方向上进退移动；以及移动框3，其在被限制绕光轴O的旋转的状态下，在光轴O方向上进退移动。

固定框2是为了将镜头装置1固定到摄像装置，而固定在摄像装置上的部件。固定框2是大致筒形状的部件，在作为以光轴O为中心轴的圆筒面的内周面上雕设有凸轮槽2a。凸轮槽2a设置为，具有相对于光轴O斜行的规定的凸轮轮廓。在固定框2的外周部固定有未图示的电动机。另外，在本实施方式中作为一例，在固定框2的后方，通过保持板27例如固定有称为CCD或CMOS传感器的形式的摄像元件26。摄像元件26被以受光面相对于光轴O正交的方式固定。摄像元件26的受光面为矩形状。另外，摄像元件26也可以是通过相对于光轴O可移动地保持摄像元件26的所谓像模糊校正机构而固定在固定框2上的方式。

旋转框4是收纳在固定框2的内侧的大致圆筒形状的框部件。旋转框4在固定框2的内周部，以能够绕光轴O旋转且能够沿着光轴O进退的方式配置。在旋转框4的外周部设有与固定框2的凸轮槽2a可滑动地卡合的凸轮从动件。移动框3是收纳在旋转框4的内侧的大致圆筒形状的框部件，在旋转框4的内周部以绕光轴O的转动被限制的状态配置。在移动框3的内周面雕设有凸轮槽3a。凸轮槽3a设置为具有规定的凸轮轮廓。

旋转框4通过电动机的驱动力，相对于固定框2相对地绕光轴O旋转驱动。旋转框4通过凸轮从动件与固定框2的凸轮槽2a的卡合，而随着绕光轴O的旋转沿着光轴O进退移动。

凸轮框5是收纳在移动框3的内侧的大致圆筒形状的框部件。凸轮框5在移动框3的内周部以能够绕光轴O旋转且能够沿着光轴O进退的方式配置。在凸轮框5的外周部设置有与移动框3的凸轮槽3a可滑动地卡合的凸轮从动件。

在凸轮框5的内周面上雕设有凸轮槽5a及5b、未图示的透镜退避用凸轮槽。另外，在凸轮框5的外周面雕设有凸轮槽5c。凸轮槽5a、5b、5c以及透镜退避用凸轮槽设置为分别具有规定的凸轮轮廓。

凸轮框5通过电动机的驱动力，而被与旋转框3一起相对于移动框3相对地绕光轴O旋转驱动。凸轮框5通过凸轮从动件与移动框3的凸轮槽3a的卡合，伴随着绕光轴O的旋转而沿着光轴O进退移动。

第1组透镜保持框11是将第1组透镜21保持在光轴O上的大致圆筒形状的框部件。第1组透镜保持框11收纳在移动框3的内侧，具有规定的间隙而与凸轮框5的外侧嵌合。第1组透镜保持框11配置为被限制绕光轴O的旋转，且能够相对于凸轮框5而沿着光轴O相对地进退移动。

在第1组透镜保持框11的内周面设有与凸轮框5的凸轮槽5c可滑动地卡合的凸轮从动件。第1组透镜保持框11由于被限制了绕光轴O的旋转，因此通过凸轮从动件与凸轮框5的凸轮槽5c的卡合，伴随凸轮框5的旋转而沿着光轴O进退移动。

第2组透镜保持框12是在比第1组透镜21更位于后方的位置将第2组透镜22保持在光轴O上，并具有从凸轮框5的前方收纳到凸轮框5内的形状的框部件。第2组透镜保持框12配置为被限制绕光轴O的旋转，且能够相对于凸轮框5沿着光轴O相对地进退移动。

在第2组透镜保持框12的外周部设有与凸轮框5的凸轮槽5a可滑动地卡合的凸轮从动件。第2组透镜保持框12由于被限制了绕光轴O的旋转，因此通过凸轮从动件与凸轮框5的凸轮槽5a的卡合，伴随凸轮框5的旋转而沿着光轴O进退移动。

作为退避透镜框的第3组透镜保持框13是在镜头装置1为送出状态时，在比第2组透镜23更位于后方的位置将第3组透镜23保持在光轴O上的框部件。虽然之后将详细说明，但是如图2所示，第3组透镜保持框13配置成在镜头装置1为折叠状态时，从光轴O上退避。如上所述，本实施方式的镜头装置1通过在折叠状态下使第3组透镜保持框13从光轴O上退避，从而在折叠状态时，能够缩短第2组透镜保持框12与第4组透镜保持框14的光轴O方向的距离，并能够缩短折叠状态下的镜头装置1的长度。对于第3组透镜保持框13，将在后面详细说明，其通过直线前进框7而被保持。

作为保持部件的直线前进框7是具有从凸轮框5的后方收纳到凸轮框5内的形状的大致圆筒形状的框部件。直线前进框7配置为被限制绕光轴O的旋转，且能够相对于凸轮框5沿着光轴O相对地进退移动。

在直线前进框7的外周面设有与凸轮框5的凸轮槽5b可滑动地卡合的凸轮从动件。由于第1组透镜保持框11被限制了绕光轴O的旋转，因此通过凸轮从动件与凸轮框5的凸轮槽5c的卡合，伴随凸轮框5的旋转而沿着光轴O进退移动。由于直线前进框7被限制了绕光轴O的旋转，因此通过凸轮从动件与凸轮框5的凸轮槽5c的卡合，伴随凸轮框5的旋转而沿着光轴O进退移动。第3组透镜保持框13随着该直线前进框7的进退移动，而沿着光轴O进退移动。

直线前进框7除了第3组透镜保持框13以外，还在第3组透镜保持框13的后方保持快门单元25以及后述的遮光叶片8。快门单元25构成为具有用于开闭摄影光路的快门功能、和用于进行摄影光量的调整的光圈功能。

在快门单元25上，连接有用于与控制快门单元25的动作的控制部110电连接的柔性印刷布线基板(以下，称为FPC)32。

在直线前进框7内，设有与光轴O大致平行的圆柱形状的未图示的滑动轴。另一方面，在快门单元25上设有与滑动轴可滑动地嵌合的贯通孔。快门单元25配置为能够相对于直线前进框7沿着光轴O相对地移动。

另外，在快门单元25上，在镜头装置1的折叠状态下从光轴O方向观察时，在与第3组透镜保持框13重叠的区域上设有贯通孔25a。在镜头装置1从送出状态移动到折叠状态时，快门单元25相对于第3组透镜保持框13向前方相对移动。此时，在贯通孔25内，插通有第3组透镜保持框13的后端部。如上所述，通过使第3组透镜保持框13的一部分和快门单元25的一部分在镜头装置1的折叠状态时，在从与光轴O正交的方向观察时重叠，从而能够缩短折叠状态下的镜头装置1的长度。

第4组透镜保持框14是在比快门单元25更位于后方的位置将第4组透镜24保持在光轴O上的框部件。第4组透镜保持框14配置为在被限制绕光轴O的旋转的状态下能够沿着光轴O进退。第4组透镜框14构成为通过与旋转驱动旋转框3的电动机不同的致动器，而在沿着光轴O的方向上移动。

第4组透镜24是对焦透镜，在进行摄像装置100的对焦动作时，第4组透镜保持框14被沿着光轴O进退驱动。第4组透镜24是通过对合成树脂进行成型来形成的所谓塑模(plastic mold)透镜。

如图4及图5所示，在作为树脂制透镜的第4组透镜24上固定有温度传感器30。温度传感器30通过FPC 31而与控制部110电连接。FPC 31也可以是从与连接在快门单元25上的FPC 32相同的部件分支的结构。

温度传感器30是构成为能够单体或通过与控制部110的组合来测量第4组透镜24的温度的部件。虽然不特别限定温度传感器30的结构，但是在本实施方式中作为一例，温度传感器30具有输出电压根据第4组透镜24的温度的变化而变化的电压信号的结构。控制部110能够根据该电压信号的电压值，检测第4组透镜24的温度。另外，温度传感器30也可以是电阻值根据第4组透镜24的温度变化而变化的所谓热敏电阻。

温度传感器30在不对成像于摄像元件26的受光面上的像产生影响的位置，固定在第4组透镜24上。换言之，温度传感器30在用于第4组透镜24的成像的有效范围外，固定在第4组透镜24上。

在本实施方式中，由于摄像元件26具有矩形的受光面，因此如图4中的双点划线所示，在从沿着光轴O的方向观察时，第4组透镜24的有效范围24a构成为以光轴O为中心的大致矩形状。因此，一般在圆形状的光学透镜中，从大致矩形状的有效范围24a的长边起的外侧区域是适合固定温度传感器30的场所。因此，在本实施方式中，温度传感器30是在从大致矩形状的有效范围24a的一条长边起的外侧区域中，固定在第4组透镜24上。

另外，如图4所示，在从沿着光轴O的方向观察时，第4组透镜24具有在大致矩形状的有效范围24a的另一条长边的外侧，由与该长边平行的平面将外形切掉的大致D字形状。如上所述，采用将第4组透镜24的一部分切掉的形状是为了在折叠状态下避开第3组透镜保持框14。

另外，对于在第4组透镜24上固定温度传感器30的位置，只要是有效范围24a的外侧即可，则并不限定于本实施方式。例如，温度传感器30可以固定在第4组透镜24的有效范围24a的短边的外侧区域的方式，或者也可以是固定在第4组透镜24的侧面的方式。

另外，在摄像装置100具有相对于光轴O可移动地保持摄像元件26的像模糊校正机构时，考虑摄像元件26的移动范围来确定有效范围26的形状以及大小。

另外，虽然不特别限定将温度传感器30固定在第4组透镜24上的方式，但是在本实施方式中作为一例，温度传感器30是通过粘结剂固定在形成于第4组透镜24的前方的面上的凹部24b的内部。通过这样的结构，由于温度传感器30不会从第4组透镜24的表面突出，因此温度传感器30不会妨碍镜头装置1的小型化。

另外，由于第4组透镜24是由树脂成型来形成的，因此温度传感器30也可以以如下方式构成，即在第4组透镜24的成型时，通过埋入到有效范围24a的外侧的场所，而固定到第4组透镜24上。

在具有如上所述结构的摄像装置100中，由于在由合成树脂构成的第4组透镜24上，直接固定有温度传感器30，因此控制部110能够根据温度传感器30的输出正确地检测第4组透镜24自身的温度。因此，控制部110可以根据所检测出的第4组透镜24的温度，通过在进行对焦动作时驱动第4组透镜24，从而能够快速且正确地结束对焦动作。

另外，在上述的实施方式中，虽然镜头装置1具有与摄像装置100成为一体的结构，但是镜头装置1也可以是能够在摄像装置100上拆装的结构。另外，在上述的实施方式中，温度传感器30虽然固定在第4组透镜24的透镜面上，但是在透镜为具有盖的形状时，也可以采用把温度传感器30固定在盖上的结构。

另外，本发明不限定于上述的实施方式，可以在从权利要求及说明书整体读取的发明的要旨或不违反思想的范围内进行适当变更，而伴随这样的变更的镜头装置以及摄像装置也包含在本发明的技术范围。

本发明的镜头装置不限定于在实施方式中说明的摄像装置，也可以适用到胶片照相机的镜头装置中。另外，本发明的摄像装置并不限定于在上述实施方式中说明的摄像装置的方式，也可以适用到具有摄像功能的录音设备、便携电话、PDA、个人计算机、游戏机、数字媒体播放器、电视机、GPS、钟表等电子设备上。

Claims (6)

1.一种镜头装置，该镜头装置应用于摄像装置，该装置具有由合成树脂构成的树脂制透镜，其特征在于，该镜头装置具有：

温度传感器，其固定在所述树脂制透镜上，

所述温度传感器固定在所述树脂制透镜的有效范围的外侧；

所述树脂制透镜的一部分被切掉，具有将外形切掉的大致D字形状。

2.根据权利要求1所述的镜头装置，其特征在于，

所述有效范围大致为矩形，

所述温度传感器固定在所述有效范围的一条长边的外侧。

3.根据权利要求1或2所述的镜头装置，其特征在于，

所述温度传感器固定在与所述树脂制透镜的表面相比位于所述树脂制透镜的内侧的位置。

4.根据权利要求3所述的镜头装置，其特征在于，

所述温度传感器固定在形成于所述树脂制透镜的表面的凹部内。

5.根据权利要求3所述的镜头装置，其特征在于，

所述树脂制透镜是通过成型而形成的，

所述温度传感器在所述树脂制透镜的成型时嵌入到所述树脂制透镜内。

6.一种摄像装置，其具有上述权利要求1至5中的任一项所述的镜头装置。