JP2012118404A - Lens barrel and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、環境温度の変化を起因とする樹脂レンズの焦点距離の変化によって生じる画像の劣化を回避するレンズ鏡筒、およびこのレンズ鏡筒を備えた撮像装置に関する。 The present invention relates to a lens barrel that avoids degradation of an image caused by a change in the focal length of a resin lens caused by a change in environmental temperature, and an imaging apparatus including the lens barrel.
撮像素子が搭載された撮像装置では、一般に撮像素子はレンズ鏡筒に直接または基板を介して取り付けられているため、レンズと撮像素子との位置関係は不変である。近年、加工が容易であることからコストダウンに優れ、また軽量であるため、樹脂レンズが撮像装置に多用されるようになってきている。この、樹脂レンズは、ガラスレンズに比べ、環境温度の変化による影響を受け易い。すなわち、樹脂レンズは、環境温度の変化により屈折率が変化し、焦点距離が変化するという性質をもっている。たとえ、レンズ単体の焦点距離の変化量は僅かであっても、撮像装置は通常複数枚のレンズで構成されたレンズ群を備えていることから、環境温度の変化によりレンズ群を構成する屈折率が変化すると、当該レンズ群を構成する各レンズ群全体の焦点距離の変化量は無視できないものとなる。レンズの焦点距離の変化は画像の劣化をまねく原因となるため、樹脂レンズが搭載された撮像装置の使用温度範囲を広く確保することは困難であった。 In an image pickup apparatus equipped with an image pickup device, since the image pickup device is generally attached to a lens barrel directly or via a substrate, the positional relationship between the lens and the image pickup device remains unchanged. In recent years, since processing is easy, it is excellent in cost reduction and lightweight, so resin lenses are increasingly used in imaging devices. This resin lens is more susceptible to changes in environmental temperature than a glass lens. That is, the resin lens has a property that the refractive index changes due to a change in environmental temperature and the focal length changes. Even if the amount of change in the focal length of a single lens is small, the imaging device usually includes a lens group composed of a plurality of lenses. Changes, the amount of change in the focal length of each lens group constituting the lens group cannot be ignored. Since the change in the focal length of the lens causes image deterioration, it is difficult to ensure a wide operating temperature range of the image pickup apparatus on which the resin lens is mounted.
かかる問題を解決するためには、環境温度の変化によるレンズの焦点距離の変化に対応してレンズと撮像素子との距離を変化させればよい。しかし、レンズ鏡筒にカムなどの機構を設けてレンズと撮像素子との距離を変化させることは、レンズ鏡筒の機構が複雑化し製造コストの増加をまねくだけでなく、レンズ鏡筒の重量化も進むため、好ましくない。レンズ鏡筒に複雑な機構を追加することなく、レンズと撮像素子との距離を変化させる技術を採用することが理想的であるが、現在、レンズ鏡筒においてかかる技術を採用したものはない。なお、レンズ鏡筒ではなく、投射型表示装置においてレンズの焦点距離の変化を起因とする像のボケを回避するための技術が提案されている(たとえば、特許文献1を参照。)。 In order to solve such a problem, the distance between the lens and the image sensor may be changed in response to a change in the focal length of the lens due to a change in environmental temperature. However, changing the distance between the lens and the image sensor by providing a mechanism such as a cam in the lens barrel not only increases the manufacturing cost due to the complexity of the lens barrel mechanism, but also increases the weight of the lens barrel. It is not preferable because it goes forward. Although it is ideal to adopt a technique for changing the distance between the lens and the image pickup element without adding a complicated mechanism to the lens barrel, there is no technique that employs such a technique in the lens barrel at present. A technique for avoiding blurring of an image caused by a change in the focal length of a lens in a projection display device instead of a lens barrel has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の技術は、所定の熱膨張係数を有する材質で形成された補正部材を用いて、環境温度の変化により投射レンズのバックフォーカス値が変化しても、その変化に応じて投射レンズのバックフォーカス位置付近にライトバルブが配置されるようにして投射像のボケを回避する投射型表示装置である。このように、特許文献1に開示された技術は、投射型表示装置に限って樹脂レンズの焦点距離の変化を起因とする像のボケを回避するものである。したがって、この技術では、デジタルカメラなどの撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒において、環境温度の変化による樹脂レンズの焦点距離の変化に対応して、レンズと撮像素子との距離を変化させることはできず、画質の劣化を回避することができなかった。 The technique described in Patent Document 1 uses a correction member formed of a material having a predetermined thermal expansion coefficient, and even if the back focus value of the projection lens changes due to a change in environmental temperature, the projection is performed according to the change. This is a projection type display device that avoids blurring of the projected image by arranging a light valve near the back focus position of the lens. As described above, the technique disclosed in Patent Document 1 avoids blurring of an image caused by a change in the focal length of a resin lens only in a projection display device. Therefore, with this technique, in a lens barrel mounted on an imaging device such as a digital camera, it is possible to change the distance between the lens and the imaging element in response to a change in the focal length of the resin lens due to a change in the environmental temperature. It was not possible to avoid image quality degradation.
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、複雑な機構を設けることなく、環境温度の変化を起因とする樹脂レンズの焦点距離の変化に対応して、樹脂レンズと撮像素子との距離を変化させ、画像の劣化を回避することができるレンズ鏡筒を提供することを目的とする。また、かかるレンズ鏡筒を備えた撮像装置を提供することもこの発明の目的である。 In order to eliminate the above-described problems caused by the conventional technology, the present invention provides a resin lens, an image sensor, and an imaging device in response to a change in the focal length of the resin lens caused by a change in the environmental temperature without providing a complicated mechanism. It is an object of the present invention to provide a lens barrel that can change the distance of the lens and avoid image degradation. It is also an object of the present invention to provide an imaging device provided with such a lens barrel.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるレンズ鏡筒は、少なくとも1枚の樹脂レンズを含んで構成されたレンズ群と、第1の線膨張係数の材質で形成された、前記レンズ群を保持するレンズユニットと、前記第1の線膨張係数より大きい第2の線膨張係数の材質で形成された、撮像素子を保持する撮像素子保持枠と、を備え、前記レンズユニットの像側には、前記レンズ群の光軸に対して垂直に延びる方向に前記撮像素子保持枠を取り付ける際の基準となる取付基準面が形成され、さらに前記光軸に対して平行に前記取付基準面から像側へ突出するようにボス部が設けられ、前記撮像素子保持枠には、前記光軸に対して平行に延びる延設部が設けられ、さらに前記延設部の側面には前記光軸に対して平行に像側から前記ボス部を外嵌して前記撮像素子保持枠を前記レンズユニットに取り付けるためのスリーブ形状の取付固定子が設けられ、前記取付固定子を前記ボス部に外嵌し、さらに付勢部材を介してねじ部材を前記ボス部に螺合することで、前記撮像素子保持枠の物体側端部が前記取付基準面に当接するように付勢され、環境温度の変化により前記取付基準面を基準として前記延設部が前記光軸に平行な方向に伸縮することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a lens barrel according to the present invention is formed of a lens group including at least one resin lens and a material having a first linear expansion coefficient. A lens unit that holds the lens group; and an imaging element holding frame that holds the imaging element and is made of a material having a second linear expansion coefficient larger than the first linear expansion coefficient. On the image side, an attachment reference surface is formed as a reference for attaching the image sensor holding frame in a direction extending perpendicularly to the optical axis of the lens group, and further, the attachment is parallel to the optical axis. A boss portion is provided so as to protrude from the reference surface to the image side, the imaging element holding frame is provided with an extending portion extending in parallel to the optical axis, and the side surface of the extending portion is further Front from image side parallel to optical axis A sleeve-shaped mounting stator for externally fitting the boss portion to attach the image sensor holding frame to the lens unit is provided. The mounting stator is externally fitted to the boss portion, and further via an urging member. By screwing the screw member into the boss portion, the object side end of the image sensor holding frame is urged to come into contact with the attachment reference surface, and the change of the environmental temperature causes the attachment reference surface as a reference. The extending portion extends and contracts in a direction parallel to the optical axis.
また、この発明にかかるレンズ鏡筒は、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(α2−α1)×ΔT×L=Δf
ただし、α1は前記レンズユニットを形成する材質の線膨張係数、α2は前記撮像素子保持枠を形成する材質の線膨張係数、ΔTは環境温度の変化量、Lは前記撮像素子保持枠の延設部における前記光軸に平行な方向の長さ、Δfは環境温度の変化量ΔTにおける前記レンズ群の焦点距離の変化量を示す。
The lens barrel according to the present invention satisfies the following conditional expression.
(Α2−α1) × ΔT × L = Δf
Where α1 is the linear expansion coefficient of the material forming the lens unit, α2 is the linear expansion coefficient of the material forming the image sensor holding frame, ΔT is the amount of change in environmental temperature, and L is the extension of the image sensor holding frame. The length of the portion in the direction parallel to the optical axis, Δf, indicates the amount of change in the focal length of the lens group when the amount of change in environmental temperature ΔT.
また、この発明にかかるレンズ鏡筒は、前記延設部が、撮像素子の4つの側面を囲む中空の直方体形状を有しており、前記撮像素子を取り付けた基板を前記延設部の像側端部に取り付けることで、前記撮像素子を遮蔽することを特徴とする。 Further, in the lens barrel according to the present invention, the extending portion has a hollow rectangular parallelepiped shape surrounding the four side surfaces of the image pickup device, and the substrate on which the image pickup device is attached is connected to the image side of the extending portion. The image pickup device is shielded by being attached to the end portion.
また、この発明にかかるレンズ鏡筒は、前記ボス部の近傍に、前記光軸に対して平行に前記取付基準面から像側へ突出するように先端に開口部を有する凸部が形成され、前記取付固定子の像側端部から前記延設部の側面に沿って前記光軸に対して垂直な方向に延びるフランジが形成され、さらに前記フランジの物体側面には前記光軸に対して平行に物体側に突出する突起部が設けられ、前記開口部に前記突起部を嵌合させることにより、前記撮像素子保持枠の前記光軸に対して垂直な方向の位置決めを行うことを特徴とする。 Further, in the lens barrel according to the present invention, a convex portion having an opening at the tip is formed in the vicinity of the boss portion so as to protrude from the attachment reference plane to the image side in parallel to the optical axis A flange extending in a direction perpendicular to the optical axis from the image side end of the mounting stator is formed along the side surface of the extending portion, and the object side surface of the flange is parallel to the optical axis. A protrusion projecting toward the object side, and the protrusion is fitted into the opening to position the image sensor holding frame in a direction perpendicular to the optical axis. .
また、この発明にかかるレンズ鏡筒は、前記凸部の高さが前記ボス部の高さよりも低く、前記突起部の高さが前記取付固定子の高さよりも低くなっており、前記開口部に前記突起部を嵌合させた状態で、前記凸部の先端と前記フランジの物体側面との間には隙間が生じ、前記延設部の前記光軸に平行な方向への伸縮を妨げないことを特徴とする。 In the lens barrel according to the present invention, the height of the convex portion is lower than the height of the boss portion, the height of the protruding portion is lower than the height of the mounting stator, and the opening portion. In the state in which the protrusion is fitted to the flange, a gap is generated between the tip of the convex portion and the object side surface of the flange, and the extension portion does not hinder expansion and contraction in a direction parallel to the optical axis. It is characterized by that.
また、この発明にかかる撮像装置は、前記レンズ鏡筒を備えていることを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention includes the lens barrel.
この発明によれば、複雑な機構を設けることなく、環境温度の変化を起因とする樹脂レンズの焦点距離の変化に対応して、樹脂レンズと撮像素子との距離を変化させ、画像の劣化を回避することが可能なレンズ鏡筒を提供することができるという効果を奏する。また、かかるレンズ鏡筒を備えた撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, without providing a complicated mechanism, the distance between the resin lens and the image sensor is changed in response to the change in the focal length of the resin lens due to the change in the environmental temperature, and the image is deteriorated. There is an effect that it is possible to provide a lens barrel that can be avoided. In addition, it is possible to provide an imaging apparatus including such a lens barrel.
以下、添付図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.
図1は、この発明の実施の形態にかかるレンズ鏡筒の構成を示す光軸に沿う断面図である。なお、図1は、後述する図4のD−D線に沿う断面を示している。この実施の形態にかかるレンズ鏡筒100は、レンズ群110と、第1の線膨張係数の材質で形成されたレンズユニット120と、第2の線膨張係数の材質で形成された撮像素子保持枠130と、を備えている。なお、第1の線膨張係数よりも第2の線膨張係数のほうが大きい値である。
FIG. 1 is a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of a lens barrel according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a cross section taken along the line DD of FIG. 4 to be described later. A
レンズ群110は、少なくとも1枚の複数の樹脂レンズを含んで構成されている。レンズユニット120は、円筒状に構成されており、その内部に物体(不図示)側から像側へ向けてレンズ群110を保持するレンズ枠121が設けられている。また、レンズユニット120の像側には、レンズ群110の光軸111に対して垂直な方向に延びる、撮像素子保持枠130を取り付けるための取付基準面120aが形成されている。さらに、取付基準面120aから光軸111に対して平行に像側に向けて突出するボス部123が複数(3箇所以上)設けられている。ボス部123はスリーブ形状になっており、スリーブ内部には雌ねじ123aが形成されている。
The
撮像素子保持枠130には、光軸111に対して平行に延びる延設部131が設けられている。延設部131の側面には光軸111に対して平行に延びるスリーブ形状の取付固定子132が複数(ボス部123と同数)設けられている。取付固定子132は、ボス部123を像側から外嵌して撮像素子保持枠130をレンズユニット120に取り付けるためのものである。また、延設部131内部の対角位置には後述する基板を取り付けるための雌ねじ131aが形成されている。ボス部123は取付固定子132に外嵌され、さらに皿ばね140を介してねじ部材150で螺合されている。また、撮像素子160は基板170に取り付けられている。そして、基板170は、その対角位置にそれぞれ形成されたねじ穴170aを介してねじ部材150で延設部131に取り付けられている。
The image
次に、この実施の形態にかかるレンズ鏡筒の組立手順について詳細に説明する。図2は、撮像素子160を基板170に取り付けた状態を示す斜視図である。また、図3−1、図3−2は、レンズ鏡筒100の組立手順を説明するための図である。なお、図3−1、図3−2ともにレンズ鏡筒100を像側から物体側に見た図であるが、図3−1は、図1に示した光軸111より上側から見た状態を示し、図3−2は光軸111より下側から見た状態を示している。また、レンズユニット120の取付基準面120aより物体側の部材は省略されている。
Next, the assembly procedure of the lens barrel according to this embodiment will be described in detail. FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the
まず、図2に示すように、撮像素子160は、基板170の中央部に取り付けられる。基板170の対角位置にはそれぞれねじ穴170aが形成されている。次に、図3−1、図3−2に示すように、レンズユニット120の取付基準面120aには、光軸111に対して平行に像側に向けて突出する3つのボス部123が設けられている。ボス部123はスリーブ形状になっており、スリーブ内部には雌ねじ123aが形成されている。また、2つのボス部123の近傍に、撮像素子保持枠130の光軸111に対して垂直な方向の位置決めをするための凸部124が形成されている。凸部124の高さは、ボス部123の高さよりも低くなっている。凸部124の先端には開口部124aが形成されている。
First, as shown in FIG. 2, the
また、撮像素子保持枠130には、光軸111に対して平行に延びる延設部131が設けられている。この延設部131は、撮像素子160の4つの側面を囲むように設けられ、中空の直方体形状を有している。延設部131の側面には光軸111に対して平行に延びるスリーブ形状の取付固定子132が3箇所に設けられている。また、2つの取付固定子132の像側端部から延設部131の側面に沿って光軸111に対して垂直な方向にフランジ133が形成されている。そして、フランジ133の物体側面には、光軸111に対して平行に物体側に突出する突起部133aが設けられている。なお、突起部133aの高さは、取付固定子132の高さよりも低くなっている。また、延設部131の内側の対角位置にはそれぞれ基板170を取り付けるための雌ねじ131aが形成されている。
The image
レンズ鏡筒100を組み立てる際、まず、レンズ群110が収容されたレンズユニット120のボス部123に撮像素子保持枠130の取付固定子132を像側から外嵌する。このとき、フランジ133に設けられた突起部133aも、取付基準面120aに設けられた凸部124の開口部124aに嵌合される。前述のように、凸部124の高さがボス部123の高さよりも低くなっており、また突起部133aの高さが取付固定子132の高さよりも低くなっているため、突起部133aが開口部124aに嵌合された際に、フランジ133の物体側面と凸部124の先端との間に隙間が生じる。さらに、皿ばね140を介してねじ部材150をボス部123の雌ねじ123aに螺合することによって、撮像素子保持枠130をレンズユニット120に取り付ける。
When the
このように、皿ばね140を用いたことにより、撮像素子保持枠130の物体側端部は、取付基準面120aに対して常時付勢された状態になる。最後に、基板170の対角位置に形成されたねじ穴170aを介してねじ部材150を延設部131の雌ねじ131aに螺合することによって、基板170を撮像素子保持枠130に取り付ける。このようにすることによって、撮像素子160は遮蔽され、塵や埃の付着を防止することができる。
Thus, by using the
図4は、撮像素子保持枠130の外観図である。同図において、(a)は撮像素子保持枠130の背面図、(b)は撮像素子保持枠130の上面図、(c)は撮像素子保持枠130の底面図である。図5は、図4のB−B線に沿う断面図である。また、図6は、図4のC−C線に沿う断面図である。
FIG. 4 is an external view of the image
図5、図6に示すように、取付基準面120aに突設されたボス部123に撮像素子保持枠130の取付固定子132を像側から外嵌し、さらに皿ばね140を介してねじ部材150をボス部123の雌ねじ123aに螺合することによって、撮像素子保持枠130にレンズユニット120が取り付けられている。このため、皿ばね140により撮像素子保持枠130の物体側端部は取付基準面120aに常時付勢されることになる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the mounting
したがって、環境温度の変化により撮像素子保持枠130が伸縮する場合、撮像素子保持枠130は、取付基準面120aを基準に光軸111に平行な方向に伸縮することになり、レンズユニット120と撮像素子保持枠130との間に隙間が生じるようなことはない。また、皿ばね140を用いたことにより、皿ばね140がボス部123と取付固定子132との間の緩衝材としての役割も果たすため、環境温度の上昇によるレンズユニット120および撮像素子保持枠130の光軸111に平行な方向への伸張を阻害することはない。さらに、フランジ133に設けられた突起部133aが取付基準面120aに設けられた凸部124の開口部124aに嵌合された際、フランジ133の物体側面と凸部124の先端とが接触せず、あそびが生じている。したがって、レンズユニット120および撮像素子保持枠130の光軸111に平行な方向(スラスト方向)への伸縮に影響することはない。凸部124および突起部133aは、撮像素子保持枠130の光軸111に対して垂直な方向(ラジカル方向)へのずれを防ぐためのものである。
Therefore, when the image
以上説明したように、この実施の形態にかかるレンズ鏡筒100は、環境温度の変化を起因としてレンズ群110の屈折率が変化することにより焦点距離に変動が生じても、レンズ群110を保持するレンズユニット120に対して撮像素子160を保持する撮像素子保持枠130を大きく伸縮させることで、レンズ群110と撮像素子160との距離をレンズ群110の焦点距離の変化に合わせることができ、画像の劣化を回避することができる。
As described above, the
ここで、一般に、レンズユニット120には線膨張係数が10×10-6 〜20×10-6程度の材質が用いられる。また、撮像素子保持枠130には線膨張係数が60×10-6程度の材質が用いられる。そして、一般に想定される使用環境の温度範囲は−20℃〜+60℃である。
In general, the
図7は、図1に示すA部の拡大図である。図7に示すように、一般に設計値とされるレンズユニット120の延設部131における光軸111に平行な方向の長さ(L)は、6mm〜8mmである。
FIG. 7 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. As shown in FIG. 7, the length (L) in the direction parallel to the
図8は、環境温度の変化によるレンズ群110の焦点距離の変化を説明するための図である。なお、説明の便宜のため、環境温度変化の前後の焦点位置をそれぞれレンズ群110の像側面から撮像素子160へ至る実線と二点鎖線で示している。使用環境の温度範囲が−20℃〜+60℃である場合、一般的な樹脂レンズにより構成されたレンズ群110の焦点距離の変化量(Δf)は、0.019mm〜0.032mm程度である。したがって、レンズ群110と撮像素子160との間の距離はかかる変化量(Δf)に対応させて補正する必要がある。
FIG. 8 is a diagram for explaining a change in the focal length of the
そこで、レンズ群110の焦点距離の変化に合わせて、レンズ群110と撮像素子160との距離を精度よく補正するためには、次の条件式(1)を満足することが好ましい。
(α2−α1)×ΔT×L=Δf (1)
ただし、α1はレンズユニット120を形成する材質の線膨張係数、α2は撮像素子保持枠130を形成する材質の線膨張係数、ΔTは環境温度の変化量、Lは撮像素子保持枠130の延設部131における光軸111に平行な方向の長さ、Δfは環境温度の変化量ΔTにおけるレンズ群110の焦点距離の変化量を示す。
Therefore, in order to accurately correct the distance between the
(Α2−α1) × ΔT × L = Δf (1)
Where α1 is the linear expansion coefficient of the material forming the
たとえば、線膨張係数(α1)が10×10-6である材質でレンズユニット120を形成し、線膨張係数(α2)が60×10-6である材質で撮像素子保持枠130を形成し、レンズユニット120の延設部131の長さ(L)が6.5mmである場合を考えてみる。そして、使用環境の温度が−20℃から+60℃に変化した(ΔT=80)とき、レンズ群110の焦点距離の変化量Δf(mm)は、
Δf=(60×10-6−10×10-6)×80×6.5=0.026
となる。
For example, the
Δf = (60 × 10 −6 −10 × 10 −6 ) × 80 × 6.5 = 0.026
It becomes.
以上説明したように、この実施の形態にかかるレンズ鏡筒100は、環境温度の変化に応じて伸縮する材質でレンズ群110を収容するレンズユニット120と撮像素子160を保持する撮像素子保持枠130を形成し、しかもレンズユニット120の材質の線膨張係数よりも撮像素子保持枠130の材質の線膨張係数が大きくなるようにした。さらに、レンズユニット120および撮像素子保持枠130の光軸111に平行な方向の伸縮を互いに阻害しないように、撮像素子保持枠130をレンズユニット120に取り付けた。
As described above, the
この結果、環境温度の変化を起因としてレンズ群110の屈折率が変化し焦点距離に変動が生じると、レンズ群110を保持するレンズユニット120に対して撮像素子160を保持する撮像素子保持枠130を大きく伸縮することとなり、レンズ群110と撮像素子160との距離をレンズ群110の焦点距離の変化に合わせることができ、画像の劣化を回避することができる。とりわけ、上記条件式(1)を満足することにより、さらに精度よくレンズ群110と撮像素子160との距離をレンズ群110の焦点距離の変化に合わせることができる。
As a result, when the refractive index of the
また、この実施の形態に示したように、レンズユニット120と撮像素子保持枠130とを連結する機構をレンズ鏡筒100の外周部に設けたことにより、レンズユニット120の外形が小さい場合や、レンズ群110と撮像素子160との間隔が狭い場合でも、レンズユニット120や撮像素子保持枠130の伸縮を阻害しない構成を実現できる。さらに、この実施の形態に示した例では、レンズユニット120内にフィルタ類やカバーガラスなどを含んでいないが、レンズユニット120内にフィルタ類やカバーガラスを備える必要がある場合は、延設部131の光軸111に対して平行な方向の寸法を調整すればよい。また、延設部131の光軸111に対して平行な方向の寸法を調整することにより、異なる厚さの撮像素子160を使用することも可能になる。さらに、この実施の形態に示したレンズ鏡筒100を撮像装置に搭載することにより、温度変化が大きい環境下においても使用可能な撮像装置が実現できる。
Further, as shown in this embodiment, a mechanism for connecting the
以上のように、この発明にかかるレンズ鏡筒は、環境温度の変化を起因とする樹脂レンズの焦点距離の変化による画像劣化の回避に優れ、特に、温度変化が大きい環境下で使用される撮像装置に適している。 As described above, the lens barrel according to the present invention is excellent in avoiding image degradation due to a change in the focal length of a resin lens caused by a change in the environmental temperature, and particularly used in an environment where the temperature change is large. Suitable for equipment.
100 レンズ鏡筒
110 レンズ群
111 光軸
120 レンズユニット
120a 取付基準面
121 レンズ枠
123 ボス部
123a,131a 雌ねじ
124 凸部
124a 開口部
130 撮像素子保持枠
131 延設部
132 取付固定子
133 フランジ
133a 突起部
140 皿ばね(付勢部材)
150 ねじ部材
160 撮像素子
170 基板
170a ねじ穴
DESCRIPTION OF
150
Claims (6)
第1の線膨張係数の材質で形成された、前記レンズ群を保持するレンズユニットと、
前記第1の線膨張係数より大きい第2の線膨張係数の材質で形成された、撮像素子を保持する撮像素子保持枠と、
を備え、
前記レンズユニットの像側には、前記レンズ群の光軸に対して垂直に延びる方向に前記撮像素子保持枠を取り付ける際の基準となる取付基準面が形成され、さらに前記光軸に対して平行に前記取付基準面から像側へ突出するようにボス部が設けられ、
前記撮像素子保持枠には、前記光軸に対して平行に延びる延設部が設けられ、さらに前記延設部の側面には前記光軸に対して平行に像側から前記ボス部を外嵌して前記撮像素子保持枠を前記レンズユニットに取り付けるためのスリーブ形状の取付固定子が設けられ、
前記取付固定子を前記ボス部に外嵌し、さらに付勢部材を介してねじ部材を前記ボス部に螺合することで、前記撮像素子保持枠の物体側端部が前記取付基準面に当接するように付勢され、
環境温度の変化により前記取付基準面を基準として前記延設部が前記光軸に平行な方向に伸縮することを特徴とするレンズ鏡筒。 A lens group configured to include at least one resin lens;
A lens unit formed of a material having a first linear expansion coefficient and holding the lens group;
An imaging element holding frame for holding an imaging element, formed of a material having a second linear expansion coefficient larger than the first linear expansion coefficient;
With
On the image side of the lens unit, an attachment reference surface serving as a reference for attaching the image sensor holding frame in a direction extending perpendicularly to the optical axis of the lens group is formed, and is further parallel to the optical axis. A boss portion is provided so as to protrude from the mounting reference surface to the image side,
The image sensor holding frame is provided with an extending portion extending in parallel with the optical axis, and the boss portion is fitted on the side surface of the extending portion from the image side in parallel with the optical axis. A sleeve-shaped mounting stator for mounting the imaging element holding frame to the lens unit is provided,
The mounting stator is externally fitted to the boss portion, and a screw member is screwed to the boss portion via an urging member, so that the object side end of the image sensor holding frame abuts the mounting reference surface. Energized to touch,
A lens barrel characterized in that the extending portion expands and contracts in a direction parallel to the optical axis with respect to the mounting reference plane as a result of changes in environmental temperature.
(α2−α1)×ΔT×L=Δf
ただし、α1は前記レンズユニットを形成する材質の線膨張係数、α2は前記撮像素子保持枠を形成する材質の線膨張係数、ΔTは環境温度の変化量、Lは前記撮像素子保持枠の延設部における前記光軸に平行な方向の長さ、Δfは環境温度の変化量ΔTにおける前記レンズ群の焦点距離の変化量を示す。 The lens barrel according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
(Α2−α1) × ΔT × L = Δf
Where α1 is the linear expansion coefficient of the material forming the lens unit, α2 is the linear expansion coefficient of the material forming the image sensor holding frame, ΔT is the amount of change in environmental temperature, and L is the extension of the image sensor holding frame. The length of the portion in the direction parallel to the optical axis, Δf, indicates the amount of change in the focal length of the lens group when the amount of change in environmental temperature ΔT.
前記取付固定子の像側端部から前記延設部の側面に沿って前記光軸に対して垂直な方向に延びるフランジが形成され、さらに前記フランジの物体側面には前記光軸に対して平行に物体側に突出する突起部が設けられ、
前記開口部に前記突起部を嵌合させることにより、前記撮像素子保持枠の前記光軸に対して垂直な方向の位置決めを行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のレンズ鏡筒。 In the vicinity of the boss portion, a convex portion having an opening at the tip is formed so as to protrude from the mounting reference plane to the image side in parallel to the optical axis,
A flange extending in a direction perpendicular to the optical axis from the image side end of the mounting stator is formed along the side surface of the extending portion, and the object side surface of the flange is parallel to the optical axis. Is provided with a protrusion protruding to the object side,
4. The positioning of the imaging element holding frame in a direction perpendicular to the optical axis is performed by fitting the protrusion into the opening. 5. Lens barrel.
前記開口部に前記突起部を嵌合させた状態で、前記凸部の先端と前記フランジの物体側面との間には隙間が生じ、前記延設部の前記光軸に平行な方向への伸縮を妨げないことを特徴とする請求項4に記載のレンズ鏡筒。 The height of the convex portion is lower than the height of the boss portion, and the height of the protruding portion is lower than the height of the mounting stator,
In a state where the protrusion is fitted in the opening, a gap is generated between the tip of the convex portion and the object side surface of the flange, and the extension portion extends and contracts in a direction parallel to the optical axis. The lens barrel according to claim 4, wherein the lens barrel is not disturbed.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105980904A (en) * | 2014-02-12 | 2016-09-28 | 日本电产三协株式会社 | Lens unit and imaging device |
US10254502B2 (en) | 2015-10-26 | 2019-04-09 | Kantatsu Co., Ltd. | Lens assembly and imaging device |
WO2021065056A1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 富士フイルム株式会社 | Projection lens and projection device |
US11422339B2 (en) | 2018-09-28 | 2022-08-23 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Optical imaging system |
-
2010
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105980904A (en) * | 2014-02-12 | 2016-09-28 | 日本电产三协株式会社 | Lens unit and imaging device |
US10254502B2 (en) | 2015-10-26 | 2019-04-09 | Kantatsu Co., Ltd. | Lens assembly and imaging device |
US11422339B2 (en) | 2018-09-28 | 2022-08-23 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Optical imaging system |
WO2021065056A1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 富士フイルム株式会社 | Projection lens and projection device |
JPWO2021065056A1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | ||
CN114450613A (en) * | 2019-09-30 | 2022-05-06 | 富士胶片株式会社 | Projection lens and projection device |
JP7237179B2 (en) | 2019-09-30 | 2023-03-10 | 富士フイルム株式会社 | Projection lens and projection device |
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