CN212586629U

CN212586629U - 透镜单元

Info

Publication number: CN212586629U
Application number: CN201890001333.8U
Authority: CN
Inventors: 松下周平; 川中子睦
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2021-02-23
Anticipated expiration: 2028-10-25
Also published as: JP6740487B2; JPWO2019087943A1; US20200257075A1; WO2019087943A1; US11150436B2

Abstract

本发明提供一种无需增加组件件数而对于相对于护套沿光轴方向移动的透镜保持框能够抑制由与护套之间的间隙引起而产生的振动的透镜单元。透镜保持框容纳于护套内，且相对于护套沿与透镜光学系统的光轴平行的光轴方向(OAD)移动自如。中间保持框(24)为构成透镜保持框且由具有挠性的材料形成并且呈筒状的挠性框体部。在中间保持框(24)中一体地设置有作为抵接部的梁状部(27、28)。梁状部(27、28)在弹性变形而产生了恢复力的状态下与护套的内周面抵接从而防止由透镜保持框的外周面与护套的内周面之间的间隙引起而产生的振动。

Description

透镜单元

技术领域

本发明涉及一种透镜单元。

背景技术

已知有具备多个透镜且具有对特定的被摄体对准焦点的聚焦机构的透镜单元。这种透镜单元具备护套及保持透镜光学系统的透镜保持框，透镜保持框容纳于护套，且为了调节焦点而在护套内部沿光轴方向移动。在护套中设置有相对于透镜保持框沿围绕光轴的周向旋转的聚焦环，若由用户旋转操作聚焦环，则透镜保持框沿光轴方向移动(例如，参考专利文献1)。

在护套中设置有用于将透镜保持框固定于光轴方向的所期望的聚焦位置的螺丝或螺栓等紧固部件。紧固部件贯穿护套，且与构成护套的一部分的聚焦环的外周面抵接而将透镜保持框固定于所期望的聚焦位置。

并且，透镜保持框保持成相对于护套沿光轴方向移动自如，因此在护套的内周面与透镜保持框的外周面之间存在间隙。若存在这种间隙，则由间隙引起而透镜保持框相对于护套进行振动。若产生这种振动，则透镜保持框的位置沿径向、光轴方向及以光轴为中心的周向等各种方向移动。若透镜保持框的位置沿各种方向移动，则例如，成像于CCD(Charged-coupled devices/电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor/互补金属氧化物半导体)图像传感器等各种图像传感器的被摄体的范围相对于图像传感器的成像面发生变动。

专利文献1中，作为用于抑制这种透镜保持框的振动的振动对策部件设置有弹性环(O型环)。弹性环嵌合于在透镜保持框的外周面沿周向形成的环状槽。当透镜保持框组装于护套时，弹性环压接于护套的内周面。由此，能够抑制由透镜保持框的外周面与护套的内周面之间的间隙引起而产生的透镜保持框的振动。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-034111号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，追加如专利文献1中所记载那样的弹性环(O型环)等振动对策部件这一方法为除了透镜单元的构成部件以外还追加新的振动对策部件的方法，因此伴随组件件数的增加而存在结构的复杂化、大型化进而对组装合理性带来恶化这一问题。

本发明目的在于提供一种无需增加组件件数而对于相对于护套沿光轴方向移动的透镜保持框能够抑制由与护套之间的间隙引起而产生的振动的透镜单元。

用于解决技术课题的手段

为了解决上述课题，本发明的透镜单元具备护套、透镜保持框、挠性框体部及抵接部。透镜保持框为保持透镜光学系统的透镜保持框，且容纳于护套内并且相对于护套沿与透镜光学系统的光轴平行的光轴方向移动自如。挠性框体部构成透镜保持框的至少一部分，由具有挠性的材料形成，且呈筒状。抵接部与挠性框体部一体地设置，且在弹性变形而产生了恢复力的状态下与护套的内周面抵接，从而防止透镜保持框的外周面与护套的内周面之间的间隙引起而产生的振动。

优选抵接部为由形成于挠性框体部的外周面的切口划定的梁状部，在梁状部形成有比梁状部的周围更向护套的内周面突出的凸部。

梁状部优选为一端为自由端且另一端成为固定端的悬臂式梁。

在悬臂式梁中，凸部优选配置于自由端，且呈与梁长方向正交的方向成为长度方向的细长形状。

梁状部优选在挠性框体部的外周面上设置有多个。

在光轴方向上，当将透镜光学系统的物体侧设为前侧，将像侧设为后侧时，梁状部优选包含在挠性框体部的光轴方向上隔着间隔分别设置的前侧梁状部及后侧梁状部。

梁状部优选在挠性框体部的围绕光轴的周向上隔着间隔设置于多个部位。

优选梁状部在周向上设置于两个部位，两个部位的各梁状部的间隔为120°或90°。

前侧梁状部及后侧梁状部优选分别在围绕光轴的周向上隔着间隔设置于多个部位。

设置于多个部位的前侧梁状部及后侧梁状部的周向的位置优选为相同。

优选具备操作环，设置于护套且以光轴为中心沿周向被旋转操作，并且当被旋转操作时，使透镜保持框沿光轴方向移动，在挠性框体部中，前侧梁状部或后侧梁状部中的一个与操作环的内周面抵接。

优选在操作环的内周面的至少一部分具有与形成于透镜保持框的外周的外周螺纹部卡合且在围绕光轴的周向上形成有槽的内周螺纹部，前侧梁状部或后侧梁状部中的至少一个梁状部与内周螺纹部抵接，与内周螺纹部抵接的梁状部根据透镜保持框的光轴方向的位置而与内周螺纹部的抵接位置发生变化，且梁长方向与光轴方向正交。

优选设置有固定螺丝，朝向光轴沿径向按压操作环的外周面的一点而将操作环的内周面推压向挠性框体部的外周面，以固定操作环的周向的位置，前侧梁状部或后侧梁状部中的至少一个梁状部配置于周向的两个部位，两个部位的各梁状部的位置配置于将与径向一致的沿固定螺丝的推压方向延伸的直线设为对称轴的对称位置，且两个部位的各梁状部的间隔为120°以下。

在凸部中，与护套的内周面抵接的面根据内周面的形状由具有相同的曲率的曲面形成。

凸部的周围优选实施有倒棱加工。

发明效果

根据本发明，无需增加组件件数而能够抑制相对于护套沿光轴方向移动的透镜保持框的周向的移动。

附图说明

图1是表示机器视觉相机的立体图。

图2是透镜单元的侧视图。

图3是透镜单元的主要部分的分解立体图。

图4是透镜单元的横剖视图。图4的A是透镜光学系统位于最后端的状态的剖视图，图4的B是透镜光学系统位于最前端的状态的剖视图。

图5是中间保持框的立体图。

图6是透镜单元的前侧梁状部的位置的纵剖视图。

图7是透镜单元的后侧梁状部的位置的纵剖视图。

图8是中间保持框的侧视图。

图9是前侧梁状部的放大横剖视图。

图10是后侧梁状部的放大纵剖视图。

图11是后侧梁状部的放大横剖视图。

图12是前侧梁状部的放大图。

图13是后侧梁状部的放大图。

图14是悬臂式梁的说明图。

图15是两端支承式梁的说明图。

图16是表示悬臂式梁及两端支承式梁的特性的曲线图。

图17A和图17B是在梁长方向的整个区域存在凸部的梁状部的说明图。图 17A是剖视图，图17B是俯视图。

图18是关于将梁状部设置于周向的两个部位时的效果的说明图。

图19是关于将固定螺丝的推压方向设为对称轴而对称配置的两个部位的梁状部的效果的说明图。

图20是对图19的比较例的说明图。

图21是关于将梁状部的梁长方向相对于光轴方向正交配置时的效果的说明图。图21的A表示梁状部位于后侧的状态，图21的B表示位于前侧的状态。

图22是对图21的比较例的说明图。

图23是对图21的另一比较例的说明图。图23的A及图23的B表示梁状部的光轴方向的位置不同的各状态。

具体实施方式

[结构]

在图1及图2中，机器视觉相机10例如检查工厂生产线上的物品等用于工厂自动化，因此由透镜单元11及相机主体12构成。透镜单元11的护套例如由铝合金等轻量且容易加工的金属材料形成，并且装卸自如地安装于相机主体12。透镜单元11通过透镜光学系统20读取被摄体像。透镜单元11在内置于相机主体12的CCD(Charge Coupled Device/电荷耦合器件)或CMOS(Com plementary Metal Oxide Semiconductor/互补金属氧化物半导体)等图像传感器(未图示)的成像面成像被摄体像。

图像传感器输出表示被摄体像的摄像信号。相机主体12具有将摄像信号发送至个人电脑等信息处理装置的发送部(未图示)。发送部例如为USB(Uni versal Serial Bus/通用串行总线)接口或吉比特LAN(Local Area Network/ 局域网)标准的接口。信息处理装置对摄像信号进行分析，并根据该分析结果判定物品的好坏等。

如图3及图4所示，透镜单元11具备均为圆环状部件的透镜保持框21、套筒主体14、聚焦环13、光圈环15及防脱落部16。

由用户沿由虚线表示的周向CD对聚焦环13及光圈环15进行旋转操作。聚焦环13在进行将焦点对准特定的被摄体的焦点调整时被旋转操作。光圈环1 5在调整光圈叶片(未图示)所形成的光圈开口的开度时被旋转操作。聚焦环 13及光圈环15安装于套筒主体14，且与套筒主体14一同构成将透镜保持框2 1容纳于内部的护套。

透镜保持框21容纳透镜光学系统20。透镜保持框21容纳于套筒主体14 内，且相对于套筒主体14沿与透镜光学系统20的光轴OA平行的光轴方向OAD 移动自如。在此，在光轴方向OAD上，将透镜光学系统20的物体侧设为前侧，将像侧设为后侧。

如图4所示，透镜光学系统20例如由前侧透镜部20A及后侧透镜部20B 构成。透镜保持框21具备保持前侧透镜部20A的前侧保持框22、保持后侧透镜部20B的后侧保持框23及配置于前侧保持框22与后侧保持框23之间而连结它们的中间保持框24。另外，在本例中，前侧透镜部20A及后侧透镜部20B 分别由一片透镜来构成，当然也可以分别由多个透镜来构成。

聚焦环13及光圈环15相对于套筒主体14旋转自如。聚焦环13为沿以光轴OA为中心的周向CD被旋转操作的操作环，且当被旋转操作时，相当于使透镜保持框21沿光轴方向移动的操作环。防脱落部16防止光圈环15的脱落。

在透镜单元11中安装有固定螺丝17及固定螺丝18。固定螺丝17为用于固定聚焦环13的周向CD上的位置的紧固部件。固定螺丝18为用于固定光圈环15的周向CD上的位置的紧固部件。

如图4所示，通过卡合套筒主体14的前端部的内周面与聚焦环13的后端部的外周面，聚焦环13安装于套筒主体14。聚焦环13的后端部以夹入于套筒主体14的内周面与透镜保持框21的一部分即中间保持框24的外周面之间的状态配置。并且，聚焦环13安装成相对于套筒主体14沿周向CD旋转自如，且光轴方向OAD的位置被固定。

也如图3所示，在聚焦环13的后端部的内周面设置有内周螺纹部13A。另一方面，在中间保持框24的外周面设置有与内周螺纹部13A卡合的外周螺纹部26。内周螺纹部13A在聚焦环13的内周面上设置于周向CD的整周。相对于此，外周螺纹部26设置于中间保持框24的周向CD的局部，而不是周向CD的整周(也参考图5及图6)。当然，内周螺纹部13A及外周螺纹部26均在光轴周围以螺旋状形成有槽，并且其中一个相对于另一个进行旋转，由此沿光轴方向OAD相对移动。

若通过内周螺纹部13A与外周螺纹部26的卡合而沿周向CD旋转操作聚焦环13，则透镜保持框21相对于套筒主体14沿光轴方向OAD移动。由此，调整焦点。图4的A表示透镜保持框21位于最后端的状态，图4的B表示透镜保持框21位于最前端的状态。

在套筒主体14的前端部形成有固定螺丝17贯穿螺合的螺孔。固定螺丝17 在调整焦点时松弛而容许聚焦环13沿周向CD的旋转。在调整焦点之后，若紧固固定螺丝17，则固定螺丝17的前端与聚焦环13的外周面抵接而朝向光轴O A沿径向按压聚焦环13的外周面的一点。

通过该按压，聚焦环13的外周面被推向套筒主体14的内周面。由此，通过在聚焦环13与套筒主体14之间产生的摩檫力限制聚焦环13的旋转而固定相对于套筒主体14的聚焦环13的周向CD的位置。

虽然在图4中省略图示，但在透镜保持框21内例如内置有由多片光圈叶片构成的光圈机构，若使光圈环15沿周向CD旋转，则调整光圈开口的开度。在防脱落部16形成有固定螺丝18贯穿螺合的螺孔。

固定螺丝18在调整光圈开口的开度时松弛而容许光圈环15沿周向CD的旋转。在调整光圈开口的开度之后，若紧固固定螺丝18，则固定螺丝18的前端与光圈环15的外周面抵接而朝向光轴OA沿径向按压光圈环15的外周面的一点。通过该按压，光圈环15的内周面被推向中间保持框24的外周面。由此，通过在光圈环15与中间保持框24之间产生的摩檫力限制光圈环15的旋转而光圈环15的周向CD的位置固定于光圈开口的开度调整后的位置。

如图5所示，在中间保持框24的外周面24A除了外周螺纹部26以外，还设置有前侧梁状部27及后侧梁状部28。前侧梁状部27及后侧梁状部28在光轴方向OAD上隔着间隔分别配置于中间保持框24的前端部及后端部。

透镜保持框21容纳成相对于由套筒主体14或聚焦环13构成的护套沿光轴方向OAD移动自如，因此中间保持框24的外周面24A与护套的内周面之间产生间隙。并且，透镜保持框21其外周螺纹部26与聚焦环13的内周螺纹部1 3A卡合。在外周螺纹部26与内周螺纹部13A的螺纹槽之间产生间隙。在透镜保持框21与护套之间产生的间隙还包含在这种螺纹槽之间产生的间隙。

如此，在透镜保持框21与护套之间存在间隙，因此由该间隙引起而透镜保持框21相对于护套松弛而进行振动。若透镜保持框21振动，则透镜保持框 21相对于护套沿径向、光轴方向OAD及周向CD等各种方向移动。前侧梁状部 27及后侧梁状部28为与护套的内周面抵接的抵接部，防止由上述的间隙引起而产生的相对于护套的透镜保持框21的振动，从而抑制透镜保持框21沿各种方向的移动。

中间保持框24为构成透镜保持框21的一部分且由具有挠性的材料形成并且呈筒状的挠性框体部。具有挠性的材料例如为树脂材料(塑料)。前侧梁状部27及后侧梁状部28与中间保持框24一体地形成，且配置于外周面24A上。前侧梁状部27及后侧梁状部28为由形成于中间保持框24的外周面24A的切口划定的梁状部。

在前侧梁状部27及后侧梁状部28形成有比各梁状部27、28的周围更向护套的内周面突出的凸部27A、28A。前侧梁状部27的凸部27A与聚焦环13的内周螺纹部13A抵接(也参考图6)。后侧梁状部28与套筒主体14的内周面 14A抵接(也参考图7)。内周螺纹部13A及内周面14A均相当于护套的内周面。

前侧梁状部27及后侧梁状部28由具有挠性的材料形成，因此弹性变形而产生恢复力。而且，在产生了恢复力的状态下，凸部27A、28A分别与护套的内周面抵接而防止透镜保持框21的振动。

图6及图7是表示透镜单元11中的与光轴OA正交的方向的剖面的横剖视图。图6是表示图4中前侧梁状部27所处的位置的A-A剖面的剖视图，图7 是表示图4中后侧梁状部28所处的位置的B-B剖面的剖视图。另外，在图6 及图7中，为了简化视图，省略了透镜光学系统20的图示。

在图6中，中间保持框24的外周螺纹部26设置于中间保持框24的外周面24A上，且比外周螺纹部26的周围的面更向径向外侧突出。在本例中，外周螺纹部26在周向CD上隔着约120°的间隔设置于三个部位。外周螺纹部26 与内周螺纹部13A卡合。由虚线表示的符号13B表示内周螺纹部13A的谷部 (最大外径部)。外周螺纹部26的顶部(最大外径部)与内周螺纹部13A的谷部13B卡合。

前侧梁状部27在外周面24A上沿周向CD隔着间隔θ设置于两个部位。在本例中，各前侧梁状部27配置于将周向CD的整周三等分的位置中的两个部位。即，两个前侧梁状部27的间隔θ为120°。并且，两个部位的各前侧梁状部27的位置配置于将沿固定螺丝17的推压方向PD延伸的直线设为对称轴的对称位置。

在图7中，与前侧梁状部27相同地，后侧梁状部28也在外周面24A上沿周向CD隔着间隔θ设置于两个部位。并且，各后侧梁状部28的数量及配置也与前侧梁状部27相同。即，各后侧梁状部28配置于将周向CD的整周三等分的位置中的两个部位，两个后侧梁状部28的间隔为120°。并且，关于两个部位的各后侧梁状部28的位置，也与前侧梁状部27相同地，配置于将沿固定螺丝18的推压方向PD延伸的直线设为对称轴而对称的位置。

除了图6及图7以外，也如图8所示，在周向CD上分别设置于多个部位的前侧梁状部27及后侧梁状部28各自的位置相同。这不仅表示两个前侧梁状部27及两个后侧梁状部28各自的间隔θ相同为120°，还表示周向CD上的绝对位置也一致。

如图8及图9所示，前侧梁状部27的梁延伸的梁长方向相对于光轴方向O AD正交。相反，如图8及图10所示，后侧梁状部28的梁长方向与光轴方向O AD一致。如图9及图10所示，前侧梁状部27及后侧梁状部28为各自的一端为自由端而另一端成为固定端的悬臂式梁。

如图9所示，前侧梁状部27的凸部27A设置于前侧梁状部27的自由端附近。在图9中，由虚线表示的前侧梁状部27的位置表示对前侧梁状部27未施加外力的自然状态下的位置。在组装有中间保持框24及聚焦环13或套筒主体 14的状态下，凸部27A与内周螺纹部13A抵接。通过该抵接，前侧梁状部27 主要自由端侧以由实线所示的方式弹性变形而产生恢复力。该恢复力作为来自前侧梁状部27的对内周螺纹部13A的推压力而发挥作用。

并且，关于后侧梁状部28，也与前侧梁状部27大致相同。即，如图10所示，后侧梁状部28的凸部28A也设置于后侧梁状部28的自由端附近。在图10 中，由虚线表示的后侧梁状部28的位置表示对后侧梁状部28未施加外力的自然状态下的位置。在组装有中间保持框24及套筒主体14的状态下，凸部28A 与内周面14A抵接。通过该抵接，后侧梁状部28主要自由端侧以由实线表示的方式弹性变形而产生恢复力。该恢复力作为来自后侧梁状部28的对内周面1 4A的推压力而发挥作用。

并且，在前侧梁状部27中，设置于自由端的凸部27A呈与梁长方向正交的方向成为长度方向(与光轴方向OAD一致)的细长形状(也参考图12)。相同地，在后侧梁状部28中，设置于自由端的凸部28A呈与梁长方向正交的方向成为长度方向(与光轴方向OAD正交)的细长形状(也参考图13)。

并且，如图9所示，前侧梁状部27的凸部27A的与内周螺纹部13A抵接的抵接面27B根据内周螺纹部13A的形状由具有相同的曲率的曲面形成。并且，如图11所示，后侧梁状部28的凸部28A的与内周面14A抵接的抵接面28B也根据内周面14A的形状由具有相同的曲率的曲面形成。

并且，如图12所示，对前侧梁状部27的凸部27A的抵接面27B的周围切割角部而实施有倒棱加工，且形成有倾斜面27C。如图13所示，关于后侧梁状部28也相同地，凸部28A的抵接面28B的周围切割角部而实施有倒棱加工，且形成有倾斜面28C。

[作用效果]

以下，除了图1至图13以外，还参考图14至图23对基于上述结构的作用进行说明。透镜保持框21通过由中间保持框24连结保持前侧透镜部20A的前侧保持框22与保持后侧透镜部20B的后侧保持框23来组装。透镜单元11 通过将容纳有透镜光学系统20的透镜保持框21插入于套筒主体14内进而在套筒主体14中组装聚焦环13、光圈环15及防脱落部16来完成。

在前侧梁状部27及后侧梁状部28中，如图12及图13所示，凸部27A及凸部28A各自的抵接面27B、28B的周围实施有倒棱加工。因此，前侧梁状部2 7及后侧梁状部28在进行组装时难以被挂住，且难以破损。

并且，在组装有透镜单元11的状态下，中间保持框24的前侧梁状部27 弹性变形而产生恢复力。在该状态下，凸部27A与聚焦环13的内周螺纹部13A 抵接。相同地，在中间保持框24的后侧梁状部28弹性变形而产生了恢复力的状态下，凸部28A与套筒主体14的内周面14A抵接。因此，通过前侧梁状部2 7及后侧梁状部28的作用，能够防止由包含套筒主体14的护套的内周面与透镜保持框21的外周面之间的间隙引起而产生的振动。由此，能够抑制透镜保持框21沿径向、光轴方向OAD及周向CD等各种方向的移动。

若抑制透镜保持框21沿各种方向的移动，则能够抑制成像于图像传感器的被摄体的范围的变动。被摄体的范围的变动造成如下恶劣影响。即，近年，根据通过图像传感器获得的摄影图像，进行被摄体识别等图像处理的情况较多。在该情况下，若相对于图像传感器的成像面的被摄体的范围发生变动，则成为被摄体位置的识别精度下降的原因。

如上所述，通过固定聚焦环13的固定螺丝17，固定聚焦环13的周向CD 的位置。但是，包含聚焦环13的内周螺纹部13A与外周螺纹部26的螺纹槽之间的间隙在内，在护套的内周面与透镜保持框21的外周面24A之间存在间隙。因此，仅通过固定螺丝17不足以抑制透镜保持框21沿径向、光轴方向OAD及周向CD的移动。通过设置前侧梁状部27及后侧梁状部28，能够抑制这种透镜保持框21沿径向、光轴方向OAD及周向CD等各种方向的移动。

这种前侧梁状部27及后侧梁状部28与由具有挠性的材料形成的中间保持框24一体地形成。因此，和与透镜保持框21另行设置弹簧或橡胶等弹性部件的情况相比，能够抑制组件件数的增加。而且，和与透镜保持框21另行设置弹性部件的情况相比，能够实现低成本且节省空间化的同时实现防振对策。

并且，前侧梁状部27及后侧梁状部28一体地设置的中间保持框24的材料可使用塑料。塑料由于成型性也较好，因此能够进一步抑制组件成本的上升。而且，前侧梁状部27或后侧梁状部28由形成于中间保持框24的外周面的切口划定。因此，在树脂成型中，容易在塑料的筒状部件即中间保持框24的外周面24A加入切口，并且成型性也较好。因此，通过设为由这种切口划定的前侧梁状部27或后侧梁状部28，能够进一步抑制制造成本的上升。

并且，和与透镜保持框21另行设置遍及透镜保持框21的周向CD的整周配置的弹性环的情况相比，前侧梁状部27或后侧梁状部28与护套的接触面积少，因此在调整焦点时，能够使透镜保持框21顺畅地移动。

并且，如图9及图11所示，前侧梁状部27及后侧梁状部28各自的凸部2 7A、28A分别具有根据内周螺纹部13A或内周面14A的形状具有与它们相同的曲率的抵接面27B、28B。因此，减少使透镜保持框21沿光轴方向OAD移动时的阻力，因此能够使透镜保持框21顺畅地移动。

并且，在光轴方向OAD上隔着间隔设置有前侧梁状部27及后侧梁状部28，因此在透镜保持框21沿光轴方向OAD移动时，能够防止透镜保持框21在护套内部晃动。并且，前侧梁状部27及后侧梁状部28的周向CD的位置分别相同，因此透镜保持框21相对于光轴OA不会向前后方向倾斜。

并且，前侧梁状部27及后侧梁状部28为悬臂式梁，因此能够获得如下效果。图14是与上述的前侧梁状部27相同的悬臂式梁127的俯视图。在悬臂式梁127中设置有与前侧梁状部27的凸部27A相同的凸部127A。另一方面，图 15表示比较例即两端支承式梁227。两端支承式梁227的梁的两端被固定，例如在中央部具有与内周螺纹部13A抵接的凸部227A。

图16是比较悬臂式梁127与两端支承式梁227的特性的曲线图。在图16 的曲线图中，横轴是梁已弹性变形时的位移量(挠曲量)，纵轴是与位移量相应的恢复力。如图9所示，位移量例如为将凸部127A或凸部227A的自然状态的位置(由虚线表示的位置)设为基准位置，从该基准位置到已弹性变形时的凸部127A或凸部227A位移后的位置(由实线表示的位置)为止的距离。曲线图G1表示图14所示的悬臂式梁127的特性，曲线图G2表示图15所示的两端支承式梁227的特性。

如图16所示，只要位移量变大，恢复力均变大。但是，与两端支承式梁2 27相比，悬臂式梁127更容易挠曲，且相对于位移量的恢复力的变化少。例如，考虑将恢复力的目标值的范围设定为上限值TU及下限值TL的情况。关于为了将恢复力限制在目标值的范围内而所容许的位移量的宽度，两端支承式梁227 为W2，相对于此悬臂式梁127为宽于W2的W1。这表示，例如，即使在两端支承式梁227或悬臂式梁127的弹性因制造时的个体差而发生变动的情况下，与两端支承式梁227相比，悬臂式梁127更容易将所产生的恢复力限制在目标范围内。即，与两端支承式梁227相比，悬臂式梁127更容易管理恢复力。

因此，悬臂式梁127容易以最佳的平衡兼顾由恢复力引起而产生的使透镜保持框21向光轴方向OAD移动时的阻力及将透镜保持框21定位于光轴方向OA D的所期望的位置时的振动的抑制力。

这种悬臂式梁127的特性在如本例的机器视觉透镜中所使用的透镜单元11 通过聚焦环13的手动操作使透镜保持框21移动而通过螺纹固定将透镜保持框 21固定于规定的聚焦位置那样的透镜单元中尤其有效。这是因为，从透镜的易使用性的观点考虑，当仅通过螺纹固定来固定移动自如的透镜保持框21时，实现兼顾减少透镜保持框21移动时的阻力及抑制固定透镜保持框21的位置时的振动非常重要。

尤其，伴随图像传感器的高分辨率，透镜保持框21中所容许的振动的大小逐渐变小。即，若图像传感器为高分辨率，则像素间距变窄，因此识别成振动的摆动宽度的下限变小，从而即便是小的振动也容易识别成振动。在该情况下，与以往相比，振动的容许宽度变小，因此为了可靠地进行定位而希望加大推压力。但是，另一方面，还要求操作性的牺牲减少到最小限度。在该情况下，为了将推压力限制为最佳值，图16所示的目标值的范围(上限值TU与下限值 TL的范围)变窄。如此，若图像传感器为高分辨率，则用于兼顾操作性及可靠定位的恢复力的管理变得更重要。因此，与两端支承式梁227相比，容易管理恢复力的悬臂式梁127非常有效。

并且，如图6等所示，在前侧梁状部27及后侧梁状部28中，各自的凸部 27A、28A配置于自由端，且呈与梁长方向正交的方向成为长度方向的细长形状。代替如本例的细长形状的凸部，例如，如图17A和图17B所示，也可以考虑设置在梁长方向的整个区域设置凸部327A的悬臂式梁327。在图17A和图17B中，图17A是悬臂式梁327的侧视图，图17B是悬臂式梁327的俯视图。与这种图 17A和图17B所示的悬臂式梁327相比，如本例，在自由端配置有细长形状的凸部27A、28A的前侧梁状部27或后侧梁状部28更容易挠曲，且容易管理恢复力。

并且，前侧梁状部27及后侧梁状部28在周向CD上隔着间隔θ分别设置于两个部位。因此，与设置于一个部位的情况相比，振动抑制效果更高。

并且，前侧梁状部27及后侧梁状部28的周向CD的间隔θ为120°以下。根据这种结构，与将前侧梁状部27或后侧梁状部28在周向CD上分别设置于三个部位以上的情况相比，可获得能够简单地使光轴OA的位置稳定这一效果。利用图18对该效果进行说明。

如上所述，图18是示意地表示将周向CD的间隔θ设为120°而将前侧梁状部27设置于两个部位时的中间保持框24与构成护套的聚焦环13之间的位置关系的说明图。

如图18所示，若在将周向CD三等分的三个位置中的两个部位设置前侧梁状部27，则通过两个部位的前侧梁状部27所产生的恢复力(推压力)的作用，中间保持框24偏向三个位置中的剩余的一点PP。在该情况下，只要将前侧梁状部27的恢复力设定为能够向点PP推压中间保持框24程度的力，则能够以偏向点PP的状态稳定中间保持框24的径向的位置。在该情况下，无需使各前侧梁状部27的推压力严格地均等，只要使各前侧梁状部27的推压力成为规定值以上即可。由此，中间保持框24偏向而能够稳定中间保持框24的位置。其结果，光轴OA的位置得以稳定。

另一方面，考虑到在三等分的三个位置上设置前侧梁状部27的情况，若使三个部位的前侧梁状部27的恢复力不均等，则中间保持框24的径向的位置不稳定而光轴OA的位置不稳定。考虑到制造时的个体差等，难以使三个部位的前侧梁状部27的恢复力均等，但以使两个部位的前侧梁状部27的恢复力成为规定值以上的方式设定的设计反而简单。如本例，通过在周向CD的两个部位配置前侧梁状部27并且将其间隔θ设为120°以下，即便使各前侧梁状部 27的恢复力不均等，也能够稳定中间保持框24的径向的位置。因此，能够简单地稳定光轴OA的位置。

另外，在本例中，对间隔θ为120°的例子进行了说明，但间隔θ也可以是90°。即，只要能够将中间保持框24在两个部位的前侧梁状部27及偏向抵接的点PP这三个点上相对于护套进行定位，则间隔θ可以是任意度数。但是，若间隔θ例如成为180°，则中间保持框24无法偏向，因此作为能够偏向的间隔θ优选为120°以下。并且，图18是前侧梁状部27的例子，但后侧梁状部28也相同。

并且，如图6所示，固定螺丝17朝向光轴OA沿径向按压聚焦环13的外周面的一点而将聚焦环13的外周面推向套筒主体14的内周面，以固定聚焦环 13的周向CD的位置。

两个部位的各前侧梁状部27的位置配置于将沿固定螺丝17的推压方向PD 延伸的直线设为对称轴的对称位置。推压方向PD与径向一致。而且，两个部位的各前侧梁状部27的周向CD的间隔θ为120°以下。根据这种结构，可获得如下效果。

图19是表示紧固了固定螺丝17时的聚焦环13的状态的示意图。如图19 所示，若紧固固定螺丝17，则聚焦环13在与固定螺丝17的推压方向PD一致的径向RD1上受到按压。其结果，聚焦环13以径向RD1的直径变小且与径向R D1正交的径向RD2的直径变大的方式变形。若聚焦环13的直径变大，则与中间保持框24之间的间隙变大。若间隙变大，则前侧梁状部27的推压力也减少。

例如，图20是将两个前侧梁状部27配置于将与固定螺丝17的推压方向P D正交的径向RD2设为对称轴的对称位置的例子。两个部位的前侧梁状部27间隔θ为120°。在该情况下，在各前侧梁状部27的位置上，因紧固固定螺丝 17而间隙变大，因此前侧梁状部27的推压力减少。

因此，如图19所示的本例，通过在将沿固定螺丝17的推压方向PD延伸的直线设为对称轴的对称位置上配置前侧梁状部27，并将两个部位的前侧梁状部27的间隔设为120°以下，能够将前侧梁状部27的位置上的间隙保持为小。其结果，由固定螺丝17的紧固引起而中间保持框24与聚焦环13的间隙变大，从而能够抑制前侧梁状部27的推压力变动的影响。

间隔θ可以不是120°，但优选为120°以下。越减小间隔θ，越靠近径向RD1，因此能够在间隙小的位置上配置前侧梁状部27。另外，在图19中，以前侧梁状部27为例子进行了说明，但对后侧梁状部28也相同。

并且，如图8及图9中进行的说明，前侧梁状部27的梁长方向相对于光轴方向OAD正交。这种结构可获得如下效果。即，前侧梁状部27与聚焦环13 的内周螺纹部13A抵接。当透镜保持框21相对于聚焦环13移动时，并不优选前侧梁状部27从内周螺纹部13A的抵接面脱落。

如图21所示，若使前侧梁状部27的梁长方向相对于光轴方向OAD正交，则在内周螺纹部13A与前侧梁状部27的抵接位置上，与前侧梁状部27的梁长方向正交的宽度方向相对于内周螺纹部13A的槽正交配置。

根据这种配置，如图21的A及图21的B所示，前侧梁状部27变得在移动范围的整个区域始终与内周螺纹部13A的顶部(最小外径部)抵接。因此，即便透镜保持框21沿光轴方向OAD的移动而发生变化，前侧梁状部27仅沿宽度方向移动，从而不会从内周螺纹部13A脱落。

若与图22所示的例子进行比较，则这种效果更加明显。图22所示的前侧梁状部427配置成梁长方向与光轴方向OAD平行。在该情况下，变得内周螺纹部13A的槽的方向与前侧梁状部427的宽度方向平行。前侧梁状部427的凸部 427A的长度方向与槽的方向一致。在这种配置中，当凸部427A呈细长形状时，凸部427A容易从内周螺纹部13A脱落。因此，在图22的例子中，若透镜保持框21沿光轴方向OAD移动，则在透镜光学系统20位于最前端的状态下，前侧梁状部427会从内周螺纹部13A脱落。

并且，在图22中，关于前侧梁状部427的脱落，设置于自由端的凸部427 A的梁长方向的宽度越小越容易受到影响。因此，作为抑制脱落的方法，如图 23所示，可考虑加宽凸部427A的梁长方向的宽度。但是，若如此加宽凸部42 7A的宽度，则前侧梁状部427变得难以挠曲，因此难以管理恢复力。

因此，如图21所示的本例，优选使前侧梁状部27的梁长方向相对于光轴方向OAD正交。另外，以前侧梁状部27为例子进行了说明，但也可以适用于后侧梁状部28。即，当后侧梁状部28与构成护套的构成部件的内周螺纹部抵接时，关于后侧梁状部28，也出现相同的问题。在该情况下，关于后侧梁状部 28，如图21所示，也优选使梁长方向相对于光轴方向OAD正交。并且，也可以将这种配置适用于前侧梁状部27及后侧梁状部28这两者。

并且，图1至图13中进行说明的透镜单元11的实施方式具有图14至图2 3所示的各种效果，但当然也可以加以适当变更。作为前侧梁状部27与后侧梁状部28一体地设置的挠性框体部，以中间保持框24为例子进行了说明，但挠性框体部也可以不是中间保持框24，只要是构成透镜保持框21的部件中的任一个即可。并且，关于构成前侧梁状部27或后侧梁状部28抵接的护套的部件，也并不限于聚焦环13或套筒主体14，也可以是除此以外的部件。

并且，作为防止相对于护套的透镜保持框21的振动的梁状部，以由悬臂式梁构成的前侧梁状部27及后侧梁状部28为例子进行了说明，但也可以将前侧梁状部27及后侧梁状部28中的至少一个由如图15所示的两端支承式梁来构成。

并且，可以将前侧梁状部27及后侧梁状部28中的至少一个由在图17A和图17B所示的梁长方向的整个区域形成有凸部327A的悬臂式梁327来构成，也可以由图23所示的梁状部427来构成。

并且，以在光轴方向OAD上隔着间隔设置前侧梁状部27及后侧梁状部28 为例子进行了说明，但也可以将梁状部在光轴方向OAD上配置于三个部位以上。并且，以在周向上在两个部位设置有梁状部为例子进行了说明，但也可以设置三个部位以上。并且，也可以将两个部位的梁状部以图20所示的方式配置。

而且，作为防止透镜保持框21的振动的抵接部，以梁状部为例子进行了说明，但也可以不是梁状部。例如，也可以在中间保持框24的外周面24A上不加入切口而仅设置凸部，并使其作为抵接部发挥功能。

并且，作为使透镜保持框21沿光轴方向OAD移动的操作环，以聚焦环13 为例子进行了说明，但也可以是用于使变焦透镜移动的操作环。

本发明并不限于上述实施方式，当然，只要不脱离本发明的宗旨，则能够采用各种结构。例如，本发明除了机器视觉相机10以外，例如也能够适用于通用的数码相机中所使用的透镜单元中。并且，也能够适用于搭载有投影仪的投影光学系统的透镜单元中。

符号说明

10-机器视觉相机，11-透镜单元，12-相机主体，13-聚焦环，13A-内周螺纹部，13B-谷部，14-套筒主体，14A-内周面，15-光圈环，16-防脱落部，17- 固定螺丝，18-固定螺丝，20-透镜光学系统，20A-前侧透镜部，20B-后侧透镜部，21-透镜保持框，22-前侧保持框，23-后侧保持框，24-中间保持框，24A- 外周面，26-外周螺纹部，27-前侧梁状部，27A、28A-凸部，27B、28B-抵接面， 27C、28C-倾斜面，28-后侧梁状部，127-悬臂式梁，127A-凸部，227-两端支承式梁，227A-凸部，327-悬臂式梁，327A-凸部，427-前侧梁状部，427A-凸部，CD-周向，G1-曲线图，G2-曲线图，OA-光轴，OAD-光轴方向，PD-推压方向，PP-点，RD1-径向，RD2-径向，TL-下限值，TU-上限值，θ-间隔。

Claims

1.一种透镜单元，其具备：

护套；

透镜保持框，保持透镜光学系统，且容纳于所述护套内并且相对于所述护套沿与所述透镜光学系统的光轴平行的光轴方向移动自如；

挠性框体部，构成所述透镜保持框的至少一部分，由具有挠性的材料形成，且呈筒状；及

抵接部，与所述挠性框体部一体地设置，在弹性变形而产生了恢复力的状态下与所述护套的内周面抵接，从而防止由所述透镜保持框的外周面与所述护套的内周面之间的间隙引起而产生的振动。

2.根据权利要求1所述的透镜单元，其中，所述抵接部为由形成于所述挠性框体部的外周面的切口划定的梁状部，在所述梁状部形成有比所述梁状部的周围更向所述护套的所述内周面突出的凸部。

3.根据权利要求2所述的透镜单元，其中，所述梁状部为一端为自由端而另一端成为固定端的悬臂式梁。

4.根据权利要求3所述的透镜单元，其中，在所述悬臂式梁中，所述凸部配置于所述自由端，且呈与梁长方向正交的方向成为长度方向的细长形状。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的透镜单元，其中，所述梁状部在所述挠性框体部的外周面上设置有多个。

6.根据权利要求5所述的透镜单元，其中，在所述光轴方向上，当将所述透镜光学系统的物体侧设为前侧，将像侧设为后侧时，所述梁状部包含在所述挠性框体部的所述光轴方向上隔着间隔分别设置的前侧梁状部及后侧梁状部。

7.根据权利要求5所述的透镜单元，其中，所述梁状部在所述挠性框体部的围绕所述光轴的周向上隔着间隔设置于多个部位。

8.根据权利要求6所述的透镜单元，其中，所述梁状部在所述挠性框体部的围绕所述光轴的周向上隔着间隔设置于多个部位。

9.根据权利要求7所述的透镜单元，其中，所述梁状部在所述周向上设置于两个部位，所述两个部位的各所述梁状部的间隔为120°以下。

10.根据权利要求8所述的透镜单元，其中，所述梁状部在所述周向上设置于两个部位，所述两个部位的各所述梁状部的间隔为120°以下。

11.根据权利要求8或10所述的透镜单元，其中，所述前侧梁状部及后侧梁状部分别在围绕所述光轴的周向上隔着间隔设置于多个部位。

12.根据权利要求11所述的透镜单元，其中，设置于多个部位的所述前侧梁状部及后侧梁状部的所述周向的位置相同。

13.根据权利要求11所述的透镜单元，其中，具备：

操作环，设置于所述护套，且以所述光轴为中心沿周向被旋转操作，并且当被旋转操作时，使所述透镜保持框沿所述光轴方向移动，在所述挠性框体部中，所述前侧梁状部或所述后侧梁状部中的一个与所述操作环的内周面抵接。

14.根据权利要求12所述的透镜单元，其中，具备：

15.根据权利要求13或14所述的透镜单元，其中，在所述操作环的内周面的至少一部分具有与形成于所述透镜保持框的外周的外周螺纹部卡合且沿围绕所述光轴的周向形成有槽的内周螺纹部，所述前侧梁状部或所述后侧梁状部中的至少一个梁状部与所述内周螺纹部抵接，与所述内周螺纹部抵接的所述梁状部根据所述透镜保持框的光轴方向的位置而与所述内周螺纹部的抵接位置发生变化，且梁长方向与所述光轴方向正交。

16.根据权利要求13或14所述的透镜单元，其中，设置有：

固定螺丝，朝向光轴沿径向按压所述操作环的外周面的一点而将所述操作环的内周面推压向所述挠性框体部的外周面，以固定所述操作环的周向的位置，所述前侧梁状部或所述后侧梁状部中的至少一个梁状部配置于周向的两个部位，所述两个部位的各所述梁状部的位置配置于将与所述径向一致的沿所述固定螺丝的推压方向延伸的直线设为对称轴的对称位置，且所述两个部位的各所述梁状部的间隔为120°以下。

17.根据权利要求15所述的透镜单元，其中，设置有：

18.根据权利要求2至4中任一项所述的透镜单元，其中，在所述凸部中，与所述护套的内周面抵接的面根据所述内周面的形状由具有相同的曲率的曲面形成。

19.根据权利要求2至4中任一项所述的透镜单元，其中，所述凸部的周围实施有倒棱加工。