JP2001272587A - 撮影レンズユニット - Google Patents
撮影レンズユニットInfo
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- JP2001272587A JP2001272587A JP2000083760A JP2000083760A JP2001272587A JP 2001272587 A JP2001272587 A JP 2001272587A JP 2000083760 A JP2000083760 A JP 2000083760A JP 2000083760 A JP2000083760 A JP 2000083760A JP 2001272587 A JP2001272587 A JP 2001272587A
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- lens
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- photographing lens
- lenses
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラスティックレンズを用いた安価な撮影レ
ンズでありながら、諸収差と温度変化によるピント変化
を良好に補正された、固体撮像素子用の撮影レンズユニ
ットを提供することにある。 【解決手段】 正の屈折力のプラスティックレンズを含
み温度温度上昇時にバックフォーカスが長くなる撮影レ
ンズを備え、撮影レンズの各レンズＬ１〜Ｌ３を撮像面
１０ａに対して固定保持する保持鏡胴１１を備え、保持
鏡胴を形成する線膨張係数と撮影レンズの望遠比を適切
な値とする。
ンズでありながら、諸収差と温度変化によるピント変化
を良好に補正された、固体撮像素子用の撮影レンズユニ
ットを提供することにある。 【解決手段】 正の屈折力のプラスティックレンズを含
み温度温度上昇時にバックフォーカスが長くなる撮影レ
ンズを備え、撮影レンズの各レンズＬ１〜Ｌ３を撮像面
１０ａに対して固定保持する保持鏡胴１１を備え、保持
鏡胴を形成する線膨張係数と撮影レンズの望遠比を適切
な値とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮影レンズに関
し、さらに詳しくは、プラスティックレンズを多用した
安価な撮影レンズに関する。特にＣＣＤやＣＭＯＳイメ
ージセンサなどの撮像面が比較的小さい撮像素子を用い
るデジタルスチルカメラ、パソコンカメラまたはビデオ
カメラ等の撮影レンズに関する。
し、さらに詳しくは、プラスティックレンズを多用した
安価な撮影レンズに関する。特にＣＣＤやＣＭＯＳイメ
ージセンサなどの撮像面が比較的小さい撮像素子を用い
るデジタルスチルカメラ、パソコンカメラまたはビデオ
カメラ等の撮影レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤなどの固体撮像素子を用いる小型
のカメラでは一般に５枚以上の構成枚数の撮影レンズを
備えており、比較的構成枚数の少ない撮影レンズとして
は、特開平１１−５２２２７号公報、特開平１０−３０
０９０７号公報及び特開平１０−１７０８１９号公報で
開示されている３枚構成のものが知られている。これら
の例では、安価な構成とするため、プラスティックレン
ズを用いているが、温度変化によるピント変化を防止す
るため、プラスティックレンズは屈折力の小さいレンズ
１枚のみであったり、正の屈折力のレンズと負の屈折力
のレンズを同時にプラスティックレンズとし、これらの
プラスティックレンズの合成屈折力を小さくなるように
し、主な正の屈折力を通常のガラス製のレンズ持たせる
構成としている。 また、更に安価な構成としては、プ
ラスティックレンズ１枚の構成の撮影レンズも知られて
いるが、低画素数のカメラに限られている。
のカメラでは一般に５枚以上の構成枚数の撮影レンズを
備えており、比較的構成枚数の少ない撮影レンズとして
は、特開平１１−５２２２７号公報、特開平１０−３０
０９０７号公報及び特開平１０−１７０８１９号公報で
開示されている３枚構成のものが知られている。これら
の例では、安価な構成とするため、プラスティックレン
ズを用いているが、温度変化によるピント変化を防止す
るため、プラスティックレンズは屈折力の小さいレンズ
１枚のみであったり、正の屈折力のレンズと負の屈折力
のレンズを同時にプラスティックレンズとし、これらの
プラスティックレンズの合成屈折力を小さくなるように
し、主な正の屈折力を通常のガラス製のレンズ持たせる
構成としている。 また、更に安価な構成としては、プ
ラスティックレンズ１枚の構成の撮影レンズも知られて
いるが、低画素数のカメラに限られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＶＧＡクラス以上の例
えば５０万画素以上の画素数を有するカメラ用の撮影レ
ンズで安価なものを得ようとすると、諸収差を十分に補
正するためには３枚以上のレンズが必要となる。プラス
ティックレンズの利用によるコスト低減を考えると、温
度変化の影響を補正する必要があり、上記のようにレン
ズ構成が限定を受けたり、十分な枚数をプラスティック
化できなかったり、諸収差の補正が不十分となりがちで
ある。
えば５０万画素以上の画素数を有するカメラ用の撮影レ
ンズで安価なものを得ようとすると、諸収差を十分に補
正するためには３枚以上のレンズが必要となる。プラス
ティックレンズの利用によるコスト低減を考えると、温
度変化の影響を補正する必要があり、上記のようにレン
ズ構成が限定を受けたり、十分な枚数をプラスティック
化できなかったり、諸収差の補正が不十分となりがちで
ある。
【０００４】本発明の目的は、プラスティックレンズを
用いた安価な撮影レンズでありながら、諸収差と温度変
化によるピント変化を良好に補正された撮影レンズユニ
ットを、特に固体撮像素子用の撮影レンズユニットを提
供することにある。
用いた安価な撮影レンズでありながら、諸収差と温度変
化によるピント変化を良好に補正された撮影レンズユニ
ットを、特に固体撮像素子用の撮影レンズユニットを提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的は下記の手段
により達成できる。即ち、撮影レンズユニットは、正の
屈折力のプラスティックレンズを含む複数のレンズを有
しかつ温度上昇時にバックフォーカスが長くなる撮影レ
ンズと、前記各レンズを撮像面に対して固定保持する保
持鏡胴とを備え、前記保持鏡胴を構成する材料の線膨張
係数をα１とし、前記撮影レンズの望遠比をＴとすると
き、以下の条件式を満足するように構成される。 ５×１０-5／Ｋ≦α１≦２×１０-4／Ｋ （１） ２．５≦Ｔ≦５ （２）
により達成できる。即ち、撮影レンズユニットは、正の
屈折力のプラスティックレンズを含む複数のレンズを有
しかつ温度上昇時にバックフォーカスが長くなる撮影レ
ンズと、前記各レンズを撮像面に対して固定保持する保
持鏡胴とを備え、前記保持鏡胴を構成する材料の線膨張
係数をα１とし、前記撮影レンズの望遠比をＴとすると
き、以下の条件式を満足するように構成される。 ５×１０-5／Ｋ≦α１≦２×１０-4／Ｋ （１） ２．５≦Ｔ≦５ （２）
【０００６】または、撮影レンズユニットは、正の屈折
力のプラスティックレンズを含む複数のレンズを有しか
つ温度上昇時にバックフォーカスが長くなる撮影レンズ
と、前記各レンズを相対的間隔が一定になるように固定
する鏡枠と、前記鏡枠を撮像面に対して固定保持する保
持鏡胴とを備え、前記保持鏡胴を構成する材料の線膨張
係数をα１、前記鏡枠を構成する材料の線膨張係数をα
２とし、前記撮影レンズの望遠比をＴとするとき、以下
の条件式を満足するように構成される。 ５×１０-5／Ｋ≦α１≦２×１０-4 ／Ｋ （１） ２．５≦Ｔ≦５ （２） １×１０-6／Ｋ≦α２≦５×１０-5／Ｋ （３）
力のプラスティックレンズを含む複数のレンズを有しか
つ温度上昇時にバックフォーカスが長くなる撮影レンズ
と、前記各レンズを相対的間隔が一定になるように固定
する鏡枠と、前記鏡枠を撮像面に対して固定保持する保
持鏡胴とを備え、前記保持鏡胴を構成する材料の線膨張
係数をα１、前記鏡枠を構成する材料の線膨張係数をα
２とし、前記撮影レンズの望遠比をＴとするとき、以下
の条件式を満足するように構成される。 ５×１０-5／Ｋ≦α１≦２×１０-4 ／Ｋ （１） ２．５≦Ｔ≦５ （２） １×１０-6／Ｋ≦α２≦５×１０-5／Ｋ （３）
【０００７】プラスティックレンズは温度上昇にともな
い線膨張し、屈折率が低下するために、正の屈折力を有
する場合はその屈折力が小さくなり、プラスティックレ
ンズの焦点距離は長くなる。このような正の屈折力のプ
ラスティックレンズを含む撮影レンズは全系でのバック
フォーカスが温度上昇に伴い長くなる傾向がある。一
方、このような撮影レンズを撮像面に対して固定する保
持鏡胴は温度上昇により線膨張する。保持鏡胴の線膨張
量は保持鏡胴の長さに比例し、また保持鏡胴の長さは、
前記撮影レンズのレンズ先端から像面までの距離とほぼ
等しい。そこで、望遠比（レンズ先端から像面までの距
離と焦点距離の比）が比較的大きな光学系で、保持鏡胴
を比較的大きな線膨張係数をもつ材料で構成すると、十
分な膨張量を得ることができ、前記撮影レンズのバック
フォーカス変化と相殺させることが可能なる。
い線膨張し、屈折率が低下するために、正の屈折力を有
する場合はその屈折力が小さくなり、プラスティックレ
ンズの焦点距離は長くなる。このような正の屈折力のプ
ラスティックレンズを含む撮影レンズは全系でのバック
フォーカスが温度上昇に伴い長くなる傾向がある。一
方、このような撮影レンズを撮像面に対して固定する保
持鏡胴は温度上昇により線膨張する。保持鏡胴の線膨張
量は保持鏡胴の長さに比例し、また保持鏡胴の長さは、
前記撮影レンズのレンズ先端から像面までの距離とほぼ
等しい。そこで、望遠比（レンズ先端から像面までの距
離と焦点距離の比）が比較的大きな光学系で、保持鏡胴
を比較的大きな線膨張係数をもつ材料で構成すると、十
分な膨張量を得ることができ、前記撮影レンズのバック
フォーカス変化と相殺させることが可能なる。
【０００８】前記保持鏡胴の線膨張係数α１を条件式
（１）を満足し、かつ、前記望遠比Ｔを条件式（２）を
満足するように構成すると、温度変化を補正したコンパ
クト性を損なわない撮影レンズユニットを得ることがで
きる。条件式（１）の下限以上であると十分な保持鏡胴
の線膨張を得ることができ、撮影レンズのバックフォー
カス変化と相殺させることができ、上限以下であると保
持鏡胴の線膨張による各レンズと保持鏡胴との間の隙間
が大きくなり過ぎず、レンズのガタも問題とならない。
また、条件式（２）の下限以上であると保持鏡胴で十分
な線膨張が得られ撮影レンズのバックフォーカス変化と
相殺させることができる。条件式（２）の上限を超えな
いようにすると撮影レンズが長すぎることはない。
（１）を満足し、かつ、前記望遠比Ｔを条件式（２）を
満足するように構成すると、温度変化を補正したコンパ
クト性を損なわない撮影レンズユニットを得ることがで
きる。条件式（１）の下限以上であると十分な保持鏡胴
の線膨張を得ることができ、撮影レンズのバックフォー
カス変化と相殺させることができ、上限以下であると保
持鏡胴の線膨張による各レンズと保持鏡胴との間の隙間
が大きくなり過ぎず、レンズのガタも問題とならない。
また、条件式（２）の下限以上であると保持鏡胴で十分
な線膨張が得られ撮影レンズのバックフォーカス変化と
相殺させることができる。条件式（２）の上限を超えな
いようにすると撮影レンズが長すぎることはない。
【０００９】また、前記保持鏡胴を各レンズの相対的間
隔を固定する鏡枠と、前記鏡枠を撮像面に対して固定保
持する保持鏡胴の２つの部分に分け、前記条件式（２）
を満足するような望遠比の大きい撮影レンズとし、前記
保持鏡胴の線膨張係数α１を条件式（１）を満足するよ
うに比較的大きな値とし、かつ前記鏡枠の線膨張係数α
２を条件式（３）を満足するように比較的小さな値とす
ると、撮影レンズの大きなバックフォーカス変化を補正
しうるような鏡胴の伸びを得ることができるようにな
る。
隔を固定する鏡枠と、前記鏡枠を撮像面に対して固定保
持する保持鏡胴の２つの部分に分け、前記条件式（２）
を満足するような望遠比の大きい撮影レンズとし、前記
保持鏡胴の線膨張係数α１を条件式（１）を満足するよ
うに比較的大きな値とし、かつ前記鏡枠の線膨張係数α
２を条件式（３）を満足するように比較的小さな値とす
ると、撮影レンズの大きなバックフォーカス変化を補正
しうるような鏡胴の伸びを得ることができるようにな
る。
【００１０】更に詳しく述べると、前記保持鏡胴の長さ
をＬ、前記鏡枠の長さをＤ（Ｄ≦Ｌ）とし、レンズの最
後面から撮像面までの距離をｆｆと表し、その単位温度
変化による伸び量の最大値をΔｆｆとすると次式（４）
で表すことができる。 Δｆｆ＝α１×Ｌ−α２×Ｄ （４）
をＬ、前記鏡枠の長さをＤ（Ｄ≦Ｌ）とし、レンズの最
後面から撮像面までの距離をｆｆと表し、その単位温度
変化による伸び量の最大値をΔｆｆとすると次式（４）
で表すことができる。 Δｆｆ＝α１×Ｌ−α２×Ｄ （４）
【００１１】この伸び量Δｆｆは、前記保持鏡胴と前記
鏡枠が最も物体側で結合された場合の量で、結合部分が
像側（撮像面）に近づくにつれて小さくなる。
鏡枠が最も物体側で結合された場合の量で、結合部分が
像側（撮像面）に近づくにつれて小さくなる。
【００１２】条件式（１）の下限以上に、また条件式
（３）の上限以下になるようにすると、十分大きなｆｆ
の伸び量を得ることができる。条件式（１）の上限以下
に、また条件式（３）の下限以上になるようにすると、
伸び量が大きすぎない。
（３）の上限以下になるようにすると、十分大きなｆｆ
の伸び量を得ることができる。条件式（１）の上限以下
に、また条件式（３）の下限以上になるようにすると、
伸び量が大きすぎない。
【００１３】上述したように、このような構成とする
と、温度上昇による十分大きなｆｆの伸びを得ることが
できるので、比較的大きなバックフォーカスの温度変化
を補正可能となる。全てのレンズをプラスティックレン
ズとしても温度上昇によるバックフォーカスを保持鏡胴
の伸び量Δｆｆで相殺し補正できる。
と、温度上昇による十分大きなｆｆの伸びを得ることが
できるので、比較的大きなバックフォーカスの温度変化
を補正可能となる。全てのレンズをプラスティックレン
ズとしても温度上昇によるバックフォーカスを保持鏡胴
の伸び量Δｆｆで相殺し補正できる。
【００１４】また、撮影レンズユニットを構成する全て
のレンズをプラスティックとすると、安価に、大量生産
が可能で、非常に安価な撮影レンズユニットを得ること
ができ、る。
のレンズをプラスティックとすると、安価に、大量生産
が可能で、非常に安価な撮影レンズユニットを得ること
ができ、る。
【００１５】また、前記保持鏡胴が前記鏡枠を保持する
ために前記鏡枠と結合する結合部が前記保持鏡胴の光軸
方向について半分より物体側にすることにより、望まし
い温度補正効果を得ることができる。
ために前記鏡枠と結合する結合部が前記保持鏡胴の光軸
方向について半分より物体側にすることにより、望まし
い温度補正効果を得ることができる。
【００１６】また、前記撮影レンズの焦点距離を３ｍｍ
以上１５ｍｍ以下と、保持鏡胴などの線膨張によるガタ
が大きくなりすぎたり、レンズが大きくなりすぎること
もなく、使いやすい適切な大きさのカメラに最適な撮影
レンズユニットとすることができる。
以上１５ｍｍ以下と、保持鏡胴などの線膨張によるガタ
が大きくなりすぎたり、レンズが大きくなりすぎること
もなく、使いやすい適切な大きさのカメラに最適な撮影
レンズユニットとすることができる。
【００１７】また、上述の撮影レンズは複数のレンズか
ら構成されるので、諸収差を充分に補正することが可能
である。
ら構成されるので、諸収差を充分に補正することが可能
である。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の第１及び第２の
実施の形態による撮影レンズユニットを説明する。本実
施の形態における記号は下記の通りである。 Ｔ：望遠比 α１：保持鏡胴の線膨張係数 α２：鏡枠の線膨張係数 Ｌ：保持鏡胴の長さ Ｄ：鏡枠の長さ
実施の形態による撮影レンズユニットを説明する。本実
施の形態における記号は下記の通りである。 Ｔ：望遠比 α１：保持鏡胴の線膨張係数 α２：鏡枠の線膨張係数 Ｌ：保持鏡胴の長さ Ｄ：鏡枠の長さ
【００１９】〈第１の実施の形態〉
【００２０】図１は第１の実施の形態の撮影レンズユニ
ットの縦断面図である。図１の撮影レンズユニットは、
複数のレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３と、各レンズＬ１〜Ｌ３
を相対的に固定しかつ撮像素子１０に対し各レンズＬ１
〜Ｌ３を固定する保持鏡胴１１とを備える。撮像素子１
０は例えばＣＣＤ(charge-coupled device)等からな
り、その撮像面１０ａが保持鏡胴１１の像側端面１１ａ
と同一の面上に位置するように配置されている。
ットの縦断面図である。図１の撮影レンズユニットは、
複数のレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３と、各レンズＬ１〜Ｌ３
を相対的に固定しかつ撮像素子１０に対し各レンズＬ１
〜Ｌ３を固定する保持鏡胴１１とを備える。撮像素子１
０は例えばＣＣＤ(charge-coupled device)等からな
り、その撮像面１０ａが保持鏡胴１１の像側端面１１ａ
と同一の面上に位置するように配置されている。
【００２１】複数のレンズＬ１〜Ｌ３により撮影レンズ
を構成し、この撮影レンズは温度上昇時にバックフォー
カスが長くなる。また、レンズＬ２が正の屈折力のプラ
スティックレンズから構成されている。保持鏡胴１１を
構成する材料の線膨張係数α１は上述の式（１）を満た
し、撮影レンズの望遠比Ｔは式（２）を満たす。この撮
影レンズは複数のレンズＬ１〜Ｌ３から構成されるの
で、諸収差を充分に補正することができる。
を構成し、この撮影レンズは温度上昇時にバックフォー
カスが長くなる。また、レンズＬ２が正の屈折力のプラ
スティックレンズから構成されている。保持鏡胴１１を
構成する材料の線膨張係数α１は上述の式（１）を満た
し、撮影レンズの望遠比Ｔは式（２）を満たす。この撮
影レンズは複数のレンズＬ１〜Ｌ３から構成されるの
で、諸収差を充分に補正することができる。
【００２２】〈第２の実施の形態〉
【００２３】図２は第２の実施の形態の撮影レンズユニ
ットの縦断面図である。図２の撮影レンズユニットは、
複数のレンズＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３と、レンズＬ１１
〜Ｌ１３を各レンズの相対的間隔を固定して保持する鏡
枠２２と、この鏡枠２２を撮像素子１０に対し固定する
保持鏡胴２１とを備える。
ットの縦断面図である。図２の撮影レンズユニットは、
複数のレンズＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３と、レンズＬ１１
〜Ｌ１３を各レンズの相対的間隔を固定して保持する鏡
枠２２と、この鏡枠２２を撮像素子１０に対し固定する
保持鏡胴２１とを備える。
【００２４】ＣＣＤ等からなる撮像素子１０はその撮像
面１０ａが保持鏡胴２１の像側端面２１ａと同一の面上
に位置するように配置されている。また、鏡枠２２は保
持鏡胴２１の物体側端面２１ｂの結合部２３で保持鏡胴
２１に結合され保持されている。
面１０ａが保持鏡胴２１の像側端面２１ａと同一の面上
に位置するように配置されている。また、鏡枠２２は保
持鏡胴２１の物体側端面２１ｂの結合部２３で保持鏡胴
２１に結合され保持されている。
【００２５】複数のレンズＬ１１〜Ｌ１３により撮影レ
ンズを構成し、この撮影レンズは温度上昇時にバックフ
ォーカスが長くなる。また、レンズＬ１２が正の屈折力
のプラスティックレンズから構成されている。保持鏡胴
２１を構成する材料の線膨張係数α１は上述の式（１）
を満たし、撮影レンズの望遠比Ｔは式（２）を満たし、
鏡枠２２を構成する材料の線膨張係数α２は上述の式
（３）を満たす。
ンズを構成し、この撮影レンズは温度上昇時にバックフ
ォーカスが長くなる。また、レンズＬ１２が正の屈折力
のプラスティックレンズから構成されている。保持鏡胴
２１を構成する材料の線膨張係数α１は上述の式（１）
を満たし、撮影レンズの望遠比Ｔは式（２）を満たし、
鏡枠２２を構成する材料の線膨張係数α２は上述の式
（３）を満たす。
【００２６】図２では、レンズＬ１１〜Ｌ１３を保持す
る鏡枠２２と鏡枠２２を保持する保持鏡胴２１とを別部
品とし、鏡枠２２と保持鏡胴２１とを最も物体側の位置
（結合部２３）で結合させ、各々の材料を異なるもので
構成してある。この撮影レンズは複数のレンズＬ１１〜
Ｌ１３から構成されるので、諸収差を充分に補正するこ
とができる。
る鏡枠２２と鏡枠２２を保持する保持鏡胴２１とを別部
品とし、鏡枠２２と保持鏡胴２１とを最も物体側の位置
（結合部２３）で結合させ、各々の材料を異なるもので
構成してある。この撮影レンズは複数のレンズＬ１１〜
Ｌ１３から構成されるので、諸収差を充分に補正するこ
とができる。
【００２７】
【実施例】〈実施例１〉
【００２８】実施例１の撮影レンズユニットは、第１の
実施の形態についての実施例であり、図１と同様の構造
である。撮影レンズを構成するレンズＬ１とレンズＬ３
はポリカーボネイト系のプラスティックレンズであり、
レンズＬ２はアクリル系のプラスティックレンズであ
る。撮影レンズの焦点距離は６ｍｍであり、レンズＬ１
の先端より像面すなわち撮像素子面１０ａまでの距離Ｌ
は１８．８ｍｍであり、望遠比Ｔは３．１となる。ま
た、レンズＬ１の先端からレンズＬ３の最終レンズ面の
頂点までの距離Ｌ０は１２．７ｍｍである。
実施の形態についての実施例であり、図１と同様の構造
である。撮影レンズを構成するレンズＬ１とレンズＬ３
はポリカーボネイト系のプラスティックレンズであり、
レンズＬ２はアクリル系のプラスティックレンズであ
る。撮影レンズの焦点距離は６ｍｍであり、レンズＬ１
の先端より像面すなわち撮像素子面１０ａまでの距離Ｌ
は１８．８ｍｍであり、望遠比Ｔは３．１となる。ま
た、レンズＬ１の先端からレンズＬ３の最終レンズ面の
頂点までの距離Ｌ０は１２．７ｍｍである。
【００２９】実施例１の保持鏡胴１１は各レンズＬ１〜
Ｌ３を相対的に固定し、更に撮像素子１０に対し各レン
ズＬ１〜Ｌ３を固定している。保持鏡胴１１はポリブチ
レンテレフタレート系の樹脂から構成され、その線膨張
係数はα１＝１９×１０-5／Ｋである。よって、レンズ
Ｌ３の最終レンズ面から撮像面１０ａまでの距離ｆｆに
おける単位温度変化による伸び量Δｆｆは、上述の式
（４）においてα１＝α２として次の通りである。
Ｌ３を相対的に固定し、更に撮像素子１０に対し各レン
ズＬ１〜Ｌ３を固定している。保持鏡胴１１はポリブチ
レンテレフタレート系の樹脂から構成され、その線膨張
係数はα１＝１９×１０-5／Ｋである。よって、レンズ
Ｌ３の最終レンズ面から撮像面１０ａまでの距離ｆｆに
おける単位温度変化による伸び量Δｆｆは、上述の式
（４）においてα１＝α２として次の通りである。
【００３０】Δｆｆ＝（１８．８−１２．７）×１９×
１０-5／Ｋ＝１１６×１０-5／Ｋ
１０-5／Ｋ＝１１６×１０-5／Ｋ
【００３１】一方、前記撮影レンズは全てのレンズをプ
ラスティックレンズで構成したので、１Ｋの温度上昇に
伴い以下のΔｆｂだけバックフォーカスが変化する。
ラスティックレンズで構成したので、１Ｋの温度上昇に
伴い以下のΔｆｂだけバックフォーカスが変化する。
【００３２】Δｆｂ＝２６０×１０-5／Ｋ
【００３３】従って、本例ではバックフォーカスの変化
量Δｆｂの約半分を補正することができる。この結果、
実施例１では３０度の温度変化によるピント変化は０．
０４ｍｍ程度となる。
量Δｆｂの約半分を補正することができる。この結果、
実施例１では３０度の温度変化によるピント変化は０．
０４ｍｍ程度となる。
【００３４】〈実施例２〉
【００３５】実施例２の撮影レンズユニットは、第２の
実施の形態についての実施例であり、図２と同様の構造
である。撮影レンズを構成するレンズＬ１１，Ｌ１２，
Ｌ１３の各材料は実施例１の各レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３
と同様であり、また、撮影レンズの焦点距離は６ｍｍで
あり、レンズＬ１の先端より像面すなわち撮像素子面１
０ａまでの距離Ｌは１８．８ｍｍであり、望遠比Ｔは
３．１となる。また、鏡枠２２の長さＤは１２．７ｍｍ
である。
実施の形態についての実施例であり、図２と同様の構造
である。撮影レンズを構成するレンズＬ１１，Ｌ１２，
Ｌ１３の各材料は実施例１の各レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３
と同様であり、また、撮影レンズの焦点距離は６ｍｍで
あり、レンズＬ１の先端より像面すなわち撮像素子面１
０ａまでの距離Ｌは１８．８ｍｍであり、望遠比Ｔは
３．１となる。また、鏡枠２２の長さＤは１２．７ｍｍ
である。
【００３６】保持鏡胴２１はポリスチレン系の樹脂でで
きており、その線膨張係数はα１＝９×１０-5／Ｋであ
る。また、鏡枠２２は、保持鏡胴２１と異なる材料であ
るポリフェニレンサルファイド系の樹脂から構成され、
その線膨張係数はα２＝０．６×１０-5／Ｋである。よ
って、レンズＬ３の最終レンズ面から撮像面１０ａまで
の距離ｆｆにおける単位温度変化による伸び量Δｆｆ
は、上述の式（４）から次の通りである。
きており、その線膨張係数はα１＝９×１０-5／Ｋであ
る。また、鏡枠２２は、保持鏡胴２１と異なる材料であ
るポリフェニレンサルファイド系の樹脂から構成され、
その線膨張係数はα２＝０．６×１０-5／Ｋである。よ
って、レンズＬ３の最終レンズ面から撮像面１０ａまで
の距離ｆｆにおける単位温度変化による伸び量Δｆｆ
は、上述の式（４）から次の通りである。
【００３７】Δｆｆ＝18.8×9×１０-5−12.7×0.6×１
０-5＝１６２×１０-5／Ｋ となり、バックフォーカスの変化量Δｆｂ（２６０×１
０-5／Ｋ）の半分以上を補正することができる。この結
果、実施例２では３０度の温度変化によるピント変化は
０．０３ｍｍ程度となる。
０-5＝１６２×１０-5／Ｋ となり、バックフォーカスの変化量Δｆｂ（２６０×１
０-5／Ｋ）の半分以上を補正することができる。この結
果、実施例２では３０度の温度変化によるピント変化は
０．０３ｍｍ程度となる。
【００３８】また、実施例２において保持鏡胴２１をポ
リブチレンテレフタレート系の樹脂であって線膨張係数
がα１＝１４×１０−５／Ｋ程度のもので構成すると、 Δｆｆ＝18.8×14×１０-5−12.7×0.6×１０-5＝２５
６×１０-5／Ｋ となり、温度によるピント変化を完全に補正できる。
リブチレンテレフタレート系の樹脂であって線膨張係数
がα１＝１４×１０−５／Ｋ程度のもので構成すると、 Δｆｆ＝18.8×14×１０-5−12.7×0.6×１０-5＝２５
６×１０-5／Ｋ となり、温度によるピント変化を完全に補正できる。
【００３９】また、保持鏡胴２１の線膨張係数α１が大
きすぎる場合は保持鏡胴２１と鏡枠２２との結合位置
（結合部２３）を像側に移動させることにより、Ｌ（結
合部から撮像面１０ａまでの距離）を小さくすることに
より、Δｆｆを制御することができる。この場合、保持
鏡胴と鏡枠との結合部を保持鏡胴の光軸方向距離の半分
よりも物体側にすることが温度補正効果を得る上で望ま
しい。
きすぎる場合は保持鏡胴２１と鏡枠２２との結合位置
（結合部２３）を像側に移動させることにより、Ｌ（結
合部から撮像面１０ａまでの距離）を小さくすることに
より、Δｆｆを制御することができる。この場合、保持
鏡胴と鏡枠との結合部を保持鏡胴の光軸方向距離の半分
よりも物体側にすることが温度補正効果を得る上で望ま
しい。
【００４０】以上のように本発明を実施の形態及び実施
例により説明したが、本発明はこれらに限定されるもの
ではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が
可能である。例えば、レンズ構成は特に限定はなく、３
枚以上であってもよいことは勿論であり、また、保持鏡
胴及び鏡枠の各材料は本発明の線膨張係数の範囲内で選
択可能であることは勿論である。
例により説明したが、本発明はこれらに限定されるもの
ではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が
可能である。例えば、レンズ構成は特に限定はなく、３
枚以上であってもよいことは勿論であり、また、保持鏡
胴及び鏡枠の各材料は本発明の線膨張係数の範囲内で選
択可能であることは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】以上のように構成したので、本発明によ
れば、次のような効果を奏する。プラスティックレンズ
を多用し、多量生産し易く安価であるとともに温度変化
の影響が少なく、諸収差及び温度変化によるピント変化
を良好に補正した撮影レンズユニットを提供することが
できる。また、保持鏡胴と鏡枠により撮影レンズユニッ
トを構成した場合、線膨張量の制御が比較的自由にでき
るため、撮影レンズは温度変化によるバックフォーカス
変化を補正するために制限を受けず、諸収差を補正し易
くなる。
れば、次のような効果を奏する。プラスティックレンズ
を多用し、多量生産し易く安価であるとともに温度変化
の影響が少なく、諸収差及び温度変化によるピント変化
を良好に補正した撮影レンズユニットを提供することが
できる。また、保持鏡胴と鏡枠により撮影レンズユニッ
トを構成した場合、線膨張量の制御が比較的自由にでき
るため、撮影レンズは温度変化によるバックフォーカス
変化を補正するために制限を受けず、諸収差を補正し易
くなる。
【図１】本発明の第１の実施の形態による撮影レンズユ
ニットの断面図である。
ニットの断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態による撮影レンズユ
ニットの断面図である。
ニットの断面図である。
１０ 撮像素子 １０ａ 撮像面 １１ 保持鏡胴 Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ レンズ ２１ 保持鏡胴 ２２ 鏡枠 ２３ 結合部 Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３ レンズ
Claims (5)
- 【請求項１】 正の屈折力のプラスティックレンズを含
む複数のレンズを有しかつ温度上昇時にバックフォーカ
スが長くなる撮影レンズと、 前記各レンズを撮像面に対して固定保持する保持鏡胴
と、を備え、 前記保持鏡胴を構成する材料の線膨張係数をα１とし、
前記撮影レンズの望遠比をＴとするとき、以下の条件式
を満足することを特徴とする撮影レンズユニット。 ５×１０-5／Ｋ≦α１≦２×１０-4／Ｋ ２．５≦Ｔ≦５ - 【請求項２】 正の屈折力のプラスティックレンズを含
む複数のレンズを有しかつ温度上昇時にバックフォーカ
スが長くなる撮影レンズと、 前記各レンズを相対的間隔が一定になるように固定する
鏡枠と、 前記鏡枠を撮像面に対して固定保持する保持鏡胴と、を
備え、 前記保持鏡胴を構成する材料の線膨張係数をα１、前記
鏡枠を構成する材料の線膨張係数をα２とし、前記撮影
レンズの望遠比をＴとするとき、以下の条件式を満足す
ることを特徴とする撮影レンズユニット。 ５×１０-5／Ｋ≦α１≦２×１０-4 ／Ｋ ２．５≦Ｔ≦５ １×１０-6／Ｋ≦α２≦５×１０-5／Ｋ - 【請求項３】 前記撮影レンズの各レンズがプラスティ
ックレンズで構成されたことを特徴とする請求項１また
は２に記載の撮影レンズユニット。 - 【請求項４】 前記保持鏡胴が前記鏡枠を保持するため
に前記鏡枠と結合する結合部が前記保持鏡胴の光軸方向
について半分より物体側にあることを特徴とする請求項
２に記載の撮影レンズユニット。 - 【請求項５】 前記撮影レンズの焦点距離を３ｍｍ以上
１５ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１、２、３
または４記載の撮影レンズユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000083760A JP2001272587A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 撮影レンズユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000083760A JP2001272587A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 撮影レンズユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001272587A true JP2001272587A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18600342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000083760A Pending JP2001272587A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 撮影レンズユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001272587A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10261973B4 (de) * | 2002-05-10 | 2006-04-20 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Optisches System für eine Kamera sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
| US7616249B2 (en) | 2003-10-31 | 2009-11-10 | Olympus Corporation | Image sensing device, image sensing apparatus, and image sensing position switching method |
| WO2012133552A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 富士フイルム株式会社 | レンズユニット、及び撮像ユニット |
| JP6203434B1 (ja) * | 2016-06-08 | 2017-09-27 | 三菱電機株式会社 | 光アンテナ装置 |
| WO2020246265A1 (ja) * | 2019-06-07 | 2020-12-10 | オムロン株式会社 | 三次元計測装置用光学アセンブリおよびこれを備えた三次元計測装置 |
| WO2023282980A3 (en) * | 2021-05-20 | 2023-04-06 | Applied Research Associates, Inc. | Athermal optical frameworks |
-
2000
- 2000-03-24 JP JP2000083760A patent/JP2001272587A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10261973B4 (de) * | 2002-05-10 | 2006-04-20 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Optisches System für eine Kamera sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
| US7616249B2 (en) | 2003-10-31 | 2009-11-10 | Olympus Corporation | Image sensing device, image sensing apparatus, and image sensing position switching method |
| WO2012133552A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 富士フイルム株式会社 | レンズユニット、及び撮像ユニット |
| JP6203434B1 (ja) * | 2016-06-08 | 2017-09-27 | 三菱電機株式会社 | 光アンテナ装置 |
| WO2020246265A1 (ja) * | 2019-06-07 | 2020-12-10 | オムロン株式会社 | 三次元計測装置用光学アセンブリおよびこれを備えた三次元計測装置 |
| JP2020201331A (ja) * | 2019-06-07 | 2020-12-17 | オムロン株式会社 | 三次元計測装置用光学アセンブリおよびこれを備えた三次元計測装置 |
| WO2023282980A3 (en) * | 2021-05-20 | 2023-04-06 | Applied Research Associates, Inc. | Athermal optical frameworks |
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