JP2000347087A - レンズ鏡筒 - Google Patents

レンズ鏡筒

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JP2000347087A
JP2000347087A JP11161049A JP16104999A JP2000347087A JP 2000347087 A JP2000347087 A JP 2000347087A JP 11161049 A JP11161049 A JP 11161049A JP 16104999 A JP16104999 A JP 16104999A JP 2000347087 A JP2000347087 A JP 2000347087A
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JP
Japan
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lens
lens barrel
lenses
heat
space
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JP11161049A
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English (en)
Inventor
Masahisa Tamura
田村  昌久
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ鏡筒内部のレンズ面を結露させないた
めの熱量の効率的な吸収を可能としたレンズ鏡筒を提供
する。 【解決手段】 レンズ鏡筒内に配置された複数のレンズ
により区切られたレンズ間に空間部を有するレンズ鏡筒
において、該複数のレンズを保持するレンズ鏡枠5を熱
伝導率の大きな材質で構成すると共に、該レンズ鏡枠5
から前記レンズ間の空間部に向けて熱交換用の拡張面積
部を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ鏡筒に係
り、特にレンズの結露を防止した構造を有するレンズ鏡
筒に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より一般的に、例えばガラスを低温
から高温湿度雰囲気中に移動すると、空気中の水蒸気が
該ガラス表面にて凝結し、水滴となる現象があり、この
現象を結露と呼んでいる。
【0003】この現象の原因は、ガラスの熱伝導率が小
さいという物理的性質により、該ガラスの表面温度がし
ばらくの間、周囲の雰囲気温度よりも低く保たれるため
と考えられている。
【0004】一般的に見られる窓ガラスの露も同じ物理
現象であり、又ガラスに限らず熱伝導率の低い物質ほど
起こりやすいことが知られている。
【0005】光学機器に於いて、ガラスのレンズは一般
的に使用されているが、周囲の雰囲気の温度変化によ
り、上述の結露現象が起こる。
【0006】レンズ表面に水滴が付くことにより、該レ
ンズ表面を通過すべき光束が該水滴により拡散、反射、
屈折され設計者の想定する結像は到底得られなくなる。
【0007】すなわち、結露により光学機器は使用不可
能になってしまう。
【0008】又、該水滴の乾燥後に該水滴跡が残ること
があり、レンズ内観上見苦しくなる場合がある。
【0009】この問題を解決するために、従来より様々
な結露防止対策が提案検討されている。
【0010】例えば、ヒーター等によりレンズ表面の温
度を強制的に上げる、乾燥剤を入れておく、完全に密閉
しておく、ガラス表面のコーティングを工夫する、温風
をあてて強制熱対流させる、ワイパーで拭き取るなどが
挙げられる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レンズ
鏡筒の内部に組み込まれたレンズの結露に対して有効な
手段は少ない。
【0012】例えばヒーター等の熱源を組み込んだ場合
には、そのエネルギー源が問題であり、カメラ等の携帯
可能な小型機器に於いては、内臓バッテリーの消耗に繋
がる。
【0013】また乾燥剤等の使用はそのためにレンズ同
士の間隔に大きな収容空間が必要であり、且つ交換手段
も必要となるのである。
【0014】完全密閉は一つの移動群・固定群の中でレ
ンズ同士の間隔の変化しない場合にその固定された空間
に於いて有効であるが、複数の移動群の間や移動群と固
定群の間の様な空間の容積の変化する所には応用できな
い。
【0015】ガラス表面のコーティングは有効ではある
が、光学設計上、このコーティングの特性も考慮にいれ
る必要がある。
【0016】強制熱対流は、その対流のための経路の確
保と対流源が必要となり、該レンズ鏡筒の大型化を招く
心配がある。
【0017】ここで、実際の一眼レフカメラに取り付け
る交換レンズ鏡筒にて低温雰囲気中から高温雰囲気中へ
の移動による、レンズ鏡筒内部の結露実験と、その際の
レンズ鏡筒内部の幾つかのポイントの時間に対する温度
変化を測定した。
【0018】図3にそのレンズ鏡筒の断面図を、図4に
上記実験での温度測定結果のグラフを示す。
【0019】図3は交換レンズ鏡筒の先端付近の断面図
のみを簡単に示した図であり、同図に於いて11は固定
部材である所の案内筒であり、不図示のレンズマウント
に固定されている。
【0020】12は案内筒11の外周にて光軸周りに回
転可能に指示されたカム筒である。
【0021】13はズーム操作筒であり、不図示部に
て、固定部に対して光軸周りに回転可能に支持されてい
ると共にその回転量をカム筒12に伝達するように接続
されている。
【0022】L1、L2及びL3は夫々第1レンズ群、
第2レンズ群、第3レンズ群であり、14、15及び1
6は各レンズ群を保持する第1、第2及び第3レンズ鏡
枠である。
【0023】第1レンズ鏡枠14はカム筒12の外周に
嵌合すると共に、コロ17を一体的に備え、該コロ17
は案内筒11に設けられた光軸方向に延在する直進溝
と、カム筒12上に設けられた第1群カム溝に同時に係
合しており、カム筒12の光軸周りの回転により第1群
カム溝の軌跡に沿って第1レンズ群L1を光軸方向に移
動させる。
【0024】第2レンズ鏡枠15及び第3レンズ鏡枠1
6は,案内筒11の内周に嵌合し且つコロ18、19を
一体的に備え、該コロ18、19は案内筒11に設けら
れた光軸方向に延在する直進溝とカム筒上に夫々設けら
れた第2群カム溝、第3群カム溝に係合しており、該カ
ム筒12の光軸周りの回転により第2レンズ群L2及び
第3レンズ群L3を光軸方向に移動させる様に構成され
ている。
【0025】実験的に第1レンズ群L1と第2レンズ群
L2の間隔の大きい場合に第2レンズ群L2の第1面
(図中左側)に結露が出やすいことが解っている。
【0026】そこでA,B,Cの3点に温度計測点を設
け、低温から高温への投入テストを試みた。その結果を
グラフにしたものが図4である。
【0027】図4に於いて、横軸は時間であり、縦軸は
測定温度を示している。夫々の測定点は、Aはレンズ鏡
筒の周りの雰囲気の温度であり、Bは第1レンズ群L1
と第2レンズ群L2に挟まれたレンズ内空間の温度であ
り、Cは結露するレンズ面の表面温度である。
【0028】図4に示すように、Bの温度上昇に対して
Cの温度は時間的に遅れて上昇している。
【0029】この遅れによるBとCの温度差により第2
レンズ群L2の第1面が結露することがわかる。
【0030】第2レンズ群L2の温度が上昇し難い要因
として、レンズ鏡筒の内部に位置し、外気の熱量が伝わ
りにくいこと、第2レンズ群L2の近傍にある第3レン
ズ群L3等の物体と熱交換しているため、第2レンズ群
L2、第3レンズ群L3の温度を上げるために大きな熱
量を必要とするからであると推論できる。
【0031】上述したレンズ鏡筒に於いて、内部の第2
レンズ群L2の第1面を結露させないためには、測定点
BとCの温度差を小さくすればよい。
【0032】本発明の目的は、結露の生じ難いレンズ鏡
筒を提供することにある。
【0033】
【課題を解決のための手段】上記目的を達成するための
発明の構成は、レンズ鏡筒内に配置された複数のレンズ
により区切られたレンズ間に空間部を有するレンズ鏡筒
において、該複数のレンズを保持するレンズ鏡枠を熱伝
導率の大きな材質で構成すると共に、該レンズ鏡枠から
前記レンズ間の空間部に向けて熱交換用の拡張面積部を
設けたことを特徴とする。
【0034】前記拡張面積部は、レンズ前面外周のレン
ズ鏡枠において略レンズ曲面に沿って環状に延在されて
いることを特徴とする。
【0035】前記拡張面積部は、レンズ前面周囲のレン
ズ鏡枠において光軸方向に沿って前方に拡がったフード
状に延在されていることを特徴とする。
【0036】前記拡張面積部は、表面が凹凸形状になっ
ていることを特徴とする。
【0037】前記拡張面積部は、表面が遮光線溝形状に
なっていることを特徴とする。
【0038】上記構成によれば、複数のレンズを保持す
るレンズ鏡枠を熱伝導率の大きな材質で構成すると共
に、該レンズ鏡枠から該レンズ間の空間部に向けて熱交
換用の拡張面積部を設けたことにより、レンズ鏡筒の回
りの環境温度が急激に変化した場合でも該レンズ間空間
と該複数のレンズの温度差を速やかに解消することが可
能となり、従来問題であった低温環境から高温環境へレ
ンズ鏡筒を移動させたときに発生していたレンズ鏡筒内
部でのレンズ表面の結露を無くす、又は軽減することが
できた。又、該熱交換用の拡張面積部の表面形状を例え
ば遮光線溝のような凹凸形状とすることにより、熱交換
のための表面積を大きくすることができ、空間部との熱
交換効率を向上させることが可能となった。
【0039】具体的には、第2群レンズ鏡枠の材質に熱
伝導率の大きな材料を使用すると共に、第1レンズ群L
1−第2レンズ群L2間の空間部内の熱量を吸収するよ
うに、第2レンズ鏡枠より該空間部に向けて突起部を一
体的に形成し、該空間に接する該突起部の表面積を大き
くすることで効率的に熱吸収し、第2レンズ群L2に熱
伝達を行うことで、第2レンズ群L2の温度と第1レン
ズ群L1−第2レンズ群L2間の空間部との温度差を小
さくすることが可能となる。
【0040】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下図示に
基づき本発明の第1の実施の形態について説明する。
【0041】図1は一眼レフカメラ用の撮影用交換レン
ズの、光軸を含む平面で切った断面図であり、同図に於
いて1は固定部材である所の案内筒であり、不図示のレ
ンズマウントに固定されている。
【0042】2は案内筒1の外周にて光軸周りに回転可
能に指示されたカム筒である。
【0043】3はズーム操作筒であり、不図示部にて、
固定部に対して光軸周りに回転可能に支持されていると
共にその回転量を該カム筒2に伝達するように接続され
ている。
【0044】L1、L2及びL3は夫々第1レンズ群、
第2レンズ群、第3レンズ群であり、4、5及び6は各
レンズ群を保持する第1、第2及び第3レンズ鏡枠であ
る。
【0045】第1レンズ鏡枠4はカム筒2の外周に嵌合
するとともにコロ7を一体的に備え、該コロ7は案内筒
1に設けられた光軸方向に延在する直進溝(図示せず)
と、カム筒2上に設けられた第1群カム溝(図示せず)
に同時に係合しており、カム筒2の光軸周りの回転によ
り第1群カム溝(図示せず)の軌跡に沿って第1レンズ
群L1を光軸方向に移動させる。
【0046】第2レンズ鏡枠L2及び第3レンズ鏡枠L
3は案内筒1の内周に嵌合し且つコロ8、9を一体的に
備え、該コロ8、9は案内筒1に設けられた光軸方向に
延在する直進溝(図示せず)と、カム筒2上に夫々設け
られた第2群カム溝(図示せず)、第3群カム溝(図示
せず)に係合しており、カム筒2の光軸周りの回転によ
り第2レンズ群L2及び第3レンズ群L3を光軸方向に
移動させる様に構成されている。
【0047】本実施の形態の交換レンズ鏡筒において、
低温から高温への環境変化によって結露が問題となる該
交換レンズ鏡筒内部のレンズ面は第2レンズ群L2の第
1面(図中L2の物体側面)である。
【0048】本実施の形態において、第2レンズ鏡枠5
を熱伝導率の大きな材料で構成している。具体的には、
アルミニウム、銅、銀等があげられるが、実使用上はア
ルミ合金が製作・コスト上から最も望ましい。
【0049】又、第2レンズ鏡枠5の前端面には前方空
間部に面する熱交換用の拡張面積部としての複数の円環
溝5aを形成してあり、この円環溝5aは表面を凹凸状
にしているので吸熱用突起部としての機能を有するもの
である。
【0050】この熱交換用の拡張面積部としての吸熱用
突起部の形状は、他の鏡筒部品と干渉しない範囲で、出
来るだけ表面積を大きくとることが肝要であり、該表面
積を大きくすることで、第1レンズ群L1−第2レンズ
群L2間の空間部と第2レンズ鏡枠5との間の熱伝達を
向上させることができる。
【0051】(第2の実施の形態)図2には本発明の第
2の実施の形態が示されていて、前述の実施の形態に対
して第1レンズ群L1−第2レンズ群L2間の空間部に
余裕がある場合の拡張面積部としての吸熱用突起部の形
状の一例を示している。
【0052】すなわち、第1レンズ群L1−第2レンズ
群L2間の有効光束を遮ることのない位置に、第2レン
ズ鏡枠5に光軸方向に沿って前方に向けて拡がったフー
ド部分5bを形成し、このフード部分5bの内面および
外面に吸熱用突起部としての同心円状の複数の円環溝5
aを形成している。
【0053】このフード部分5bは、吸熱用突起部とし
ての機能を有するので、このように拡張された面積分、
吸熱効果が十分に発揮されるものとなる。
【0054】また、円環溝5aは遮光線溝としての機能
を有し、撮影に不要な光線をカットすると共に、前述し
た吸熱のための表面積のアップを行う形状となってい
る。
【0055】尚、拡張面積部としての吸熱用突起部の形
状は特に限定されるものではなく、例えば、エンジン等
の放熱フィンやラジエターのような細かいアルミフィン
の様な形状でも良い。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数のレンズを保持するレンズ鏡枠を熱伝導率の大きな材
質で構成すると共に、該レンズ鏡枠から該レンズ間の空
間部に向けて熱交換用の拡張面積部を設けたことによ
り、レンズ鏡筒の回りの環境温度が急激に変化した場合
でも該レンズ間空間と該複数のレンズの温度差を速やか
に解消することが可能となり、従来問題であった低温環
境から高温環境へレンズ鏡筒を移動させたときに発生し
ていたレンズ鏡筒内部でのレンズ表面の結露を無くす、
又は軽減することができた。又、該熱交換用の拡張面積
部の表面形状を例えば遮光線溝のような凹凸形状とする
ことにより、熱交換のための表面積を大きくすることが
でき、空間部との熱交換効率を向上させることが可能と
なった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における交換レンズ
鏡筒の先端付近の概略を示し、光軸方向に平行な面で切
った断面図
【図2】本発明の第2の実施の形態における交換レンズ
鏡筒の先端付近の概略を示し、、光軸方向に平行な面で
切った断面図
【図3】従来例における交換レンズ鏡筒の先端付近の概
略を示し、光軸方向に平行な面で切った断面図
【図4】従来例における交換レンズ鏡筒の、低温から高
温環境下に該レンズ鏡筒を移動させた場合の温度変化を
測定した結果を示したグラフであり、横軸が時間を、縦
軸が測定温度を示している。
【符号の説明】
1…案内筒 2…カム筒 3…ズーム操作筒 4…第1レンズ鏡枠 5…第2レンズ鏡枠 5a…円環溝 5b…フード部分 6…第3レンズ鏡枠 7…1群コロ 8…2群コロ 9…3群コロ 11…案内筒 12…カム筒 13…ズーム操作筒 14…第1レンズ鏡枠 15…第2レンズ鏡枠 16…第3レンズ鏡枠 17…1群コロ 18…2群コロ 19…3群コロ L1…第1レンズ群 L2…第2レンズ群 L3…第3レンズ群 A…温度測定点(レンズ鏡筒外側) B…温度測定点(L1−L2間空間) C…温度測定点(L2レンズ面表面)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レンズ鏡筒内に配置された複数のレンズ
    により区切られたレンズ間に空間部を有するレンズ鏡筒
    において、該複数のレンズを保持するレンズ鏡枠を熱伝
    導率の大きな材質で構成すると共に、該レンズ鏡枠から
    前記レンズ間の空間部に向けて熱交換用の拡張面積部を
    設けたことを特徴とするレンズ鏡筒。
  2. 【請求項2】 前記拡張面積部は、レンズ前面外周のレ
    ンズ鏡枠において略レンズ曲面に沿って環状に延在され
    ている請求項1記載のレンズ鏡筒。
  3. 【請求項3】 前記拡張面積部は、レンズ前面周囲のレ
    ンズ鏡枠において光軸方向に沿って前方に拡がったフー
    ド状に延在されている請求項1記載のレンズ鏡筒。
  4. 【請求項4】 前記拡張面積部は、表面が凹凸形状にな
    っていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記
    載のレンズ鏡筒。
  5. 【請求項5】 前記拡張面積部は、表面が遮光線溝形状
    になっていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
    か記載のレンズ鏡筒。
JP11161049A 1999-06-08 1999-06-08 レンズ鏡筒 Pending JP2000347087A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008233237A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 光学部材、撮像装置及び車載カメラ用鏡筒
JP2013235067A (ja) * 2012-05-07 2013-11-21 Olympus Imaging Corp レンズ装置
JP2013254039A (ja) * 2012-06-05 2013-12-19 Olympus Imaging Corp レンズ装置

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