JP2003185901A

JP2003185901A - カメラ

Info

Publication number: JP2003185901A
Application number: JP2001389225A
Authority: JP
Inventors: Kyosei Miyata; 京静宮田; Takao Hosaka; 隆男保坂
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】温度変化による撮影レンズの焦点位置の変化
を、選択に自由度がある材料を用いて機械的に相殺し補
正することができるカメラ。【解決手段】プラスチックレンズを有する撮影レンズ
を保持し、非可動の所定の固定部材と係合することによ
り、回転しながら前記撮影レンズの光軸方向に移動可能
なレンズ鏡筒と、コイル状に巻回されて中心線が前記光
軸と略平行に配置され、一端が前記レンズ鏡筒に固定さ
れ、他端が非可動の所定の固定部材に固定され、温度変
化により伸縮する伸縮部材と、を備え、前記伸縮部材が
温度上昇によって伸長したとき、前記伸縮部材は前記レ
ンズ鏡筒を回転させながら被写体方向に移動させるこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮影レンズの温度
変化により伸縮するバックフォーカスを簡単な手段で補
正したカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、低価格のカメラに用いられる撮影
レンズは、ガラスレンズとプラスチックレンズの組合せ
か、または全てプラスチックレンズになっている。ま
た、低価格のカメラはオートフォーカス機構等の焦点調
節機構を備えておらず、ピント位置を過焦点距離に設定
した固定焦点方式になっているものが多い。

【０００３】プラスチックレンズはガラスレンズと比較
して、温度変化の影響を受けやすく、膨張・収縮等によ
って焦点位置が変化するといった問題が生じやすい。し
かし、従来の低価格のカメラではオートフォーカス機構
を有していないので、温度変化を電気的に換算・処理し
て焦点位置を補正するようなことはできず、格別の対策
を取ったカメラはなかった。

【０００４】一方、光学装置（コリメータ）において、
レンズを保持し温度変化によって筒長が変化する鏡筒を
設け、レンズを、温度変化によって生ずるレンズの焦点
位置の変化と鏡筒の長さの変化とを相殺してレンズの焦
点位置を一定位置に保持し得る素材で形成した技術が特
開平６−１３０２６７号公報に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者達は上述のプ
ラスチックレンズによる焦点位置（以下、バックフォー
カスｆｂと称す。）の変化を補正するために、特開平６
−１３０２６７号公報の技術を発展させ、カメラの撮影
レンズの焦点位置を一定位置に保持するように、撮影レ
ンズの焦点位置の変化と相殺して長さが変化する鏡筒を
選択することを想起した。

【０００６】一方、プラスチックレンズによるバックフ
ォーカスｆｂの変化量はかなり大きく、発明者達の実験
によれば、基準温度に対する温度変化が２０℃であった
とき、バックフォーカスｆｂの変化量は約０．０５ｍｍ
であった。このプラスチックレンズを保持する鏡筒を例
えば線膨張係数の大きいＡＢＳ樹脂で形成すると、その
線膨張係数は１０．０×１０^-5であるので、温度変化が
２０℃のときには鏡筒の長さが２５ｍｍ必要になる。従
って、線膨張係数が５．０×１０^-5の材料を用いれば、
鏡筒の長さが５０ｍｍ必要になる。

【０００７】しかし、鏡筒の長さを２５ｍｍとしても、
現在市販されているような厚みの薄い小型カメラを実現
することは困難であり、カメラの大型化を招いてしま
う。

【０００８】従って、より線膨張係数が大きく、且つレ
ンズ鏡筒に用いることができる強度、成型性等の各種特
性を満足できる材料を選択することが必要となり、材料
選択が非常に制限されると共に、実現できたとしても原
価高になる。

【０００９】本発明はかかる問題に鑑みてなされたもの
であり、温度変化による撮影レンズの焦点位置の変化
を、選択に自由度がある材料を用いて機械的に相殺し補
正することができるカメラを提案することを発明の目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は下記の手段に
より達成される。

【００１１】プラスチックレンズを有する撮影レンズを
保持し、非可動の所定の固定部材と係合することによ
り、回転しながら前記撮影レンズの光軸方向に移動可能
なレンズ鏡筒と、コイル状に巻回されて中心線が前記光
軸と略平行に配置され、一端が前記レンズ鏡筒に固定さ
れ、他端が非可動の所定の固定部材に固定され、温度変
化により伸縮する伸縮部材と、を備え、前記伸縮部材が
温度上昇によって伸長したとき、前記伸縮部材は前記レ
ンズ鏡筒を回転させながら被写体方向に移動させること
を特徴とするカメラ。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のカメラにおける実施の形
態を図を参照して説明する。

【００１３】図１は温度変化による撮影レンズの焦点位
置の変化を補正する機構の図である。

【００１４】図１において、撮影レンズ１は第１レンズ
１１及び第２レンズ１２により構成され、被写体光は撮
像素子２の結像面に結像する。第１レンズ１１及び第２
レンズ１２はプラスチックより形成され、レンズ鏡筒２
１に保持されている。

【００１５】また、撮影レンズ１はピント位置を過焦点
距離に設定した固定焦点方式になっている。

【００１６】レンズ鏡筒２１の外周には雄ねじ２１ａが
螺設され、カメラ本体等に固定されて非可動の固定筒２
２（固定部材）の内周に螺設された雌ねじ２２ａと螺合
している。従って、レンズ鏡筒２１は固定筒２２に対し
て回転しながら撮影レンズ１の光軸方向に移動する。

【００１７】２３は温度変化により伸縮する伸縮部材で
あり、コイル状に形成されて、固定筒２２の外周に巻回
されている。従って、伸縮部材２３の中心線は撮影レン
ズ１の光軸と合致している。しかし、必ずしも光軸と合
致していなくても、光軸と略平行になるように配置され
ていればよい。そして、伸縮部材２３の前端部２３ａが
レンズ鏡筒２１のフランジ２１ｂの後部に固定され、伸
縮部材２３の後端部２３ｂが固定筒２２の段部２２ｂに
固定されている。また、固定筒２２の外周に保持筒２４
が挿着され、伸縮部材２３が外周方向に変位することを
防止している。

【００１８】また、標準温度（例えば２０℃）にてレン
ズ鏡筒２１及び固定筒２２を光軸方向に移動させて、被
写体光が撮影レンズ１によって撮像素子２へ正確に合焦
するようにピント調整を行う。

【００１９】ここで、撮影レンズ１のバックフォーカス
ｆｂは、例えば温度が上昇すると延長する。即ち、被写
体光が撮像素子２の結像面より後方に結像してしまう。
この問題を解消するためには、バックフォーカスｆｂが
変化した分だけ、撮影レンズ１を被写体側に移動させて
やればよい。

【００２０】そこで、レンズ鏡筒２１が所定の方向に回
転したときにレンズ鏡筒２１が被写体側に移動したとす
ると、伸縮部材２３を後端部２３ｂから前端部２３ａに
向かって同回転方向に巻回して形成する。この結果、温
度上昇によって伸縮部材２３が伸長したときは、後端部
２３ｂが固定されているので、前端部２３ａが同回転方
向に移動し、固定筒２２と螺合しているレンズ鏡筒２１
は回転しながら被写体側に移動することになる。

【００２１】なお、温度降下によって伸縮部材２３が縮
小したときは、レンズ鏡筒２１は回転しながら撮影レン
ズ１による結像面側、即ち撮像素子２側に移動すること
になる。

【００２２】従って、このときのレンズ鏡筒２１の移動
量が撮影レンズ１のバックフォーカスｆｂの変化量に等
しくなるように設定すれば、温度変化による撮影レンズ
１の焦点位置の変化を補正することができる。

【００２３】即ち、撮影レンズ１の光軸方向への移動量
をΔｄ（ｍｍ）とし、レンズ鏡筒２１のネジのリードを
Ｌ（ｍｍ）とし、伸縮部材２３の巻数をＮ、線膨張係数
をα（１／℃）とし、基準温度からの温度変化をΔｈ
（℃）とすれば、下記の式が得られる。

【００２４】Δｄ＝Ｌ×Ｎ×α×Δｈ一例として、撮影レンズ１のバックフォーカスｆｂが基
準温度（例えば２０℃）に対して２０℃の温度上昇で
０．０５ｍｍ延長したとする。このためには、レンズ鏡
筒２１のネジのリードを５ｍｍとし、伸縮部材２３の巻
数を５、線膨張係数を１０×１０^-5とすれば、レンズ鏡
筒２１が被写体側に移動する量が０．０５ｍｍとなっ
て、撮影レンズ１のバックフォーカスｆｂの延長量に等
しくなる。

【００２５】なお、基準温度に対する温度変化によるレ
ンズ鏡筒２１の移動量が、温度変化による撮影レンズ１
のバックフォーカスｆｂの変化量に略等しくなるように
構成することが望ましいが、場合によっては撮影レンズ
１の焦点深度内に入っていれば、バックフォーカスｆｂ
の変化量と多少異なっていても実用的に問題がない。

【００２６】また、以上の形態は伸縮部材２３の後端部
２３ｂが固定される段部２２ｂを固定筒２２によって形
成したが、保持筒２４によって形成してもよいし、固定
筒２２と保持筒２４の間に配置した別の筒でもよい。

【００２７】更に、以上の形態はレンズ鏡筒２１が固定
筒２２と螺合して光軸方向に進退する構成であったが、
カムによって進退する構成にしてもよい。この一例を図
２に示す。

【００２８】図２において、図１と異なる部材はレンズ
鏡筒３１と固定筒３２であって、レンズ鏡筒３１にはカ
ム溝３１ａが形成され、固定筒３２からはカムピン３２
ａが突出していて、カムピン３２ａがカム溝３１ａに挿
入されている。そして、温度上昇によって伸縮部材２３
が伸長したとき、レンズ鏡筒３１が回転しながら被写体
側に移動する方向にカム溝３１ａは螺旋状に形成されて
いる。

【００２９】また、図２とは逆に、レンズ鏡筒３１にカ
ムピンを設けて、固定筒３２にカム溝を設けるように構
成してもよい。

【００３０】なお、以上の形態において、温度変化によ
るレンズ鏡筒２１，３１の移動量が、温度変化による撮
影レンズ１のバックフォーカスｆｂの変化量に略等しく
なるように構成することが望ましいが、場合によっては
撮影レンズ１の焦点深度内に入っていれば、バックフォ
ーカスｆｂの変化量と多少異なっていても実用的に問題
がない。

【００３１】以上の如く説明したカメラは被写体光を撮
影レンズ１により撮像素子２に結像させたデジタルカメ
ラであるが、デジタルカメラに限るものではなく、フィ
ルムを装填してフィルムに結像させる従来のカメラであ
ってもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明のカメラによれば、温度変化によ
る撮影レンズの焦点位置の変化を、選択に自由度がある
材料を用いて機械的に相殺し補正することができるの
で、温度変化があっても良好なピントを保証でき、且つ
カメラを小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】温度変化による撮影レンズの焦点位置の変化を
補正する機構の図である。

【図２】温度変化による撮影レンズの焦点位置の変化を
補正する機構の図である。

【符号の説明】

１撮影レンズ２撮像素子２１，３１レンズ鏡筒２２，３２固定筒２３伸縮部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチックレンズを有する撮影レンズ
を保持し、非可動の所定の固定部材と係合することによ
り、回転しながら前記撮影レンズの光軸方向に移動可能
なレンズ鏡筒と、コイル状に巻回されて中心線が前記光
軸と略平行に配置され、一端が前記レンズ鏡筒に固定さ
れ、他端が非可動の所定の固定部材に固定され、温度変
化により伸縮する伸縮部材と、を備え、前記伸縮部材が温度上昇によって伸長したとき、前記伸
縮部材は前記レンズ鏡筒を回転させながら被写体方向に
移動させることを特徴とするカメラ。
【請求項２】前記レンズ鏡筒と前記固定部材との係合
は、ネジによる係合であることを特徴とする請求項１に
記載のカメラ。
【請求項３】前記レンズ鏡筒と前記固定部材との係合
は、一方に設けたカムピンと他方に設けた螺旋状のカム
溝との係合であることを特徴とする請求項１に記載のカ
メラ。
【請求項４】前記伸縮部材の温度変化によって移動さ
れる前記レンズ鏡筒の移動量が、温度変化によって変化
する前記撮影レンズの焦点位置の変化量に略等しく形成
されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項
に記載のカメラ。