JP2012155196A - Lens barrel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズ鏡筒に関するものである。 The present invention relates to a lens barrel.
近年、デジタルカメラ等の撮像装置に使用される撮像光学系として、安価なプラスチックレンズを使用したものが種々提案されている。 In recent years, various types of imaging optical systems using inexpensive plastic lenses have been proposed as imaging optical systems used in imaging devices such as digital cameras.
例えば、引用文献1には、プラスチックレンズと一体的に形成されたレンズ鏡筒内に、少なくとも1枚のガラスレンズを含むレンズを、その外周面がレンズ鏡筒の内壁面に当接して保持されるように組み込んだレンズ群が開示されている。このレンズ群では、隣接するレンズどうしが当接することにより、光軸方向に位置決めされている。 For example, in Patent Document 1, a lens including at least one glass lens is held in a lens barrel integrally formed with a plastic lens, and the outer peripheral surface thereof is held in contact with the inner wall surface of the lens barrel. A lens group incorporated in such a manner is disclosed. In this lens group, adjacent lenses are brought into contact with each other to be positioned in the optical axis direction.
また、特許文献2には、インサート成形により遮光レンズ枠内にレンズ部を一体成形したプラスチックレンズが開示されている。このプラスチックレンズは、レンズ部の外側のコバ部の像面側に突出して形成された第1嵌合部を構成する4本の円柱体と、コバ部の物体側に形成された第2嵌合部とを備え、2つのプラスチックレンズの光軸が一致するときに、一方のプラスチックレンズの第1嵌合部と、他方のプラスチックレンズの第2嵌合部とが互いに嵌合するように構成されている。
しかしながら、特許文献1に開示のレンズ群は、少なくとも1枚のガラスレンズを使用するためにコストが高く、レンズ形状の自由度も小さい。また、ガラスとプラスチックとでは、材料の温度変化に対する径変化の特性が異なるため、ガラスレンズをプラスチック製のレンズ鏡筒に嵌合させることにより、レンズ鏡筒やプラスチックレンズに不所望な歪が発生し、光学特性が劣化することが懸念される。 However, since the lens group disclosed in Patent Document 1 uses at least one glass lens, the cost is high and the degree of freedom of the lens shape is small. In addition, since glass and plastic have different diameter change characteristics with respect to temperature changes, unnecessary distortion occurs in the lens barrel and plastic lens by fitting the glass lens into a plastic lens barrel. However, there is a concern that the optical characteristics deteriorate.
また、特許文献2に開示のプラスチックレンズを用いる場合は、一のプラスチックレンズの像面側の第1嵌合部を、他のプラスチックレンズの物体側の第2嵌合部に嵌合させることにより、2つのプラスチックレンズの光軸合わせ、つまりラジアル方向の位置合わせを行うことになる。
Further, when the plastic lens disclosed in
そのため、第1嵌合部を構成する4本の円柱体に充分な強度を持たせないと、光軸ずれが生じるおそれがある。しかし、円柱体の強度を確保するために、円柱体の径を大きくすると、レンズ部を通る光線が円柱体と干渉することが懸念される。 Therefore, the optical axis shift may occur unless the four cylindrical bodies constituting the first fitting portion have sufficient strength. However, if the diameter of the cylindrical body is increased in order to ensure the strength of the cylindrical body, there is a concern that the light beam passing through the lens portion may interfere with the cylindrical body.
したがって、これらの点に着目してなされた本発明の目的は、温度変化による変形の影響を抑え、複数枚のプラスチックレンズを安定して保持できるレンズ鏡筒を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention, which has been made paying attention to these points, is to provide a lens barrel that can suppress the influence of deformation due to a temperature change and can stably hold a plurality of plastic lenses.
上記目的を達成する請求項1に係るレンズ鏡筒の発明は、
それぞれプラスチック材料からなる第1レンズおよび第2レンズを少なくとも有するレンズ群を備えるレンズ鏡筒において、
前記第1レンズおよび前記第2レンズを保持するレンズ枠を備え、
前記第1レンズは、第1の外周面と該第1の外周面よりも径の小さい第2の外周面とを有し、前記第1の外周面を前記レンズ枠の内周面に当接して保持され、
前記第2レンズは、前記第1レンズの前記第2の外周面にすきまばめされることにより径方向の位置決めがなされていることを特徴とするものである。
The invention of the lens barrel according to claim 1, which achieves the above object,
In a lens barrel including a lens group having at least a first lens and a second lens each made of a plastic material
A lens frame for holding the first lens and the second lens;
The first lens has a first outer peripheral surface and a second outer peripheral surface having a smaller diameter than the first outer peripheral surface, and the first outer peripheral surface abuts on the inner peripheral surface of the lens frame. Held
The second lens is characterized in that it is positioned in the radial direction by being fitted into the second outer peripheral surface of the first lens.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のレンズ鏡筒において、
前記レンズ枠は、前記内周面に沿って円環状の突出部を有し、
前記第1レンズおよび前記第2レンズは、前記突出部を挟んで該突出部に当接することにより光軸方向の位置決めがなされていることを特徴とするものである。
The invention according to
The lens frame has an annular protrusion along the inner peripheral surface,
The first lens and the second lens are positioned in the optical axis direction by abutting the projecting portion across the projecting portion.
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載のレンズ鏡筒において、
前記第1レンズの前記第1の外周面および前記第2レンズの外周面は、それぞれ、前記レンズ枠の前記内周面に接着されていることを特徴とするものである。
The invention according to claim 3 is the lens barrel according to
The first outer peripheral surface of the first lens and the outer peripheral surface of the second lens are respectively bonded to the inner peripheral surface of the lens frame.
上記目的を達成する請求項4に係るレンズ鏡筒の発明は、
それぞれプラスチック材料からなる第1レンズおよび第2レンズを少なくとも有するレンズ群を備えるレンズ鏡筒において、
前記第1のレンズ群を保持する円筒状の内周面を有するレンズ枠を備え、該内周面には円環状の突出部が形成され、
前記第1レンズは、第1の外周面と該第1の外周面よりも径の小さい第2の外周面とを有し、前記レンズ枠の一方の開口部から前記第1の外周面が前記レンズ枠の前記内周面に径嵌合し、且つ、前記第2の外周面が前記突出部の内側を通り他方の開口部に向けて延在するように嵌入され、
前記第2レンズは、前記第1レンズの前記第2の外周面に前記他方の開口部側からすきまばめされることにより径方向の位置決めがなされていることを特徴とするものである。
The invention of the lens barrel according to claim 4 that achieves the above object,
In a lens barrel including a lens group having at least a first lens and a second lens each made of a plastic material
A lens frame having a cylindrical inner peripheral surface for holding the first lens group, and an annular protrusion is formed on the inner peripheral surface;
The first lens has a first outer peripheral surface and a second outer peripheral surface having a diameter smaller than that of the first outer peripheral surface, and the first outer peripheral surface extends from one opening of the lens frame. The inner peripheral surface of the lens frame is fitted with a diameter, and the second outer peripheral surface is inserted so as to extend through the inside of the protruding portion toward the other opening,
The second lens is characterized in that the second lens is positioned in the radial direction by being fitted into the second outer peripheral surface of the first lens from the other opening side.
請求項5に係る発明は、請求項4に記載のレンズ鏡筒において、
前記第1レンズおよび前記第2レンズは、前記突出部を挟んで該突出部に当接することにより光軸方向の位置決めがなされていることを特徴とするものである。
The invention according to
The first lens and the second lens are positioned in the optical axis direction by abutting the projecting portion across the projecting portion.
本発明によれば、第1レンズは、第1の外周面と第1の外周面よりも径の小さい第2の外周面とを有し、第1の外周面をレンズ枠の内周面に当接して保持され、第2レンズは、第1レンズの第2の外周面にすきまばめされるので、温度変化による変形の影響を抑え、複数枚のプラスチックレンズを安定して保持することができる。 According to the present invention, the first lens has a first outer peripheral surface and a second outer peripheral surface having a smaller diameter than the first outer peripheral surface, and the first outer peripheral surface is an inner peripheral surface of the lens frame. Since the second lens is fitted to the second outer peripheral surface of the first lens, the influence of deformation due to a temperature change can be suppressed, and a plurality of plastic lenses can be stably held. it can.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係るレンズ鏡筒の縦断面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a lens barrel according to an embodiment of the present invention.
本実施の形態のレンズ鏡筒1は、図1に示すようにカメラ本体側に固定される固定枠2と、固定枠2の内周に嵌合して回転進退可能に支持される回転枠3と、回転枠3の内周に嵌合し、共に進退移動する直進案内枠4と、直進案内枠4の内方に挿入され、進退移動する第一群枠5と、直進案内枠4の内方に挿入され、進退移動するシャッタ枠7および第二群枠6と、固定枠2の後側内部に支持される第三群枠8、第四群枠9、および、撮像素子10を含む撮像部ユニット(図示せず)と、固定枠2の外周部に支持されるズーム駆動ユニット(図示せず)とを有している。
As shown in FIG. 1, the lens barrel 1 of the present embodiment includes a
また、第一群枠5、第二群枠6、第三群枠8および第四群枠9は、それぞれ、第一群レンズ11、第二群レンズ12、第三群レンズ13および第四群レンズ14を保持する。また、第一群枠5は、前方部に開閉可能なバリア16が設けられており、シャッタ枠7には、シャッタ羽根とこれを開閉駆動するシャッタアクチュエータ(図示せず)とが設けられている。
The
レンズ鏡筒1の沈胴状態からズーム駆動ユニット(図示せず)により回転枠3を回転駆動すると、第一群枠5、シャッタ枠7、第二群枠6は、直進案内枠4によりともに回転規制された状態で回転枠3の移動に伴って沈胴位置から撮影可能な位置まで繰り出されるとともに、回転枠3に設けられたカム溝に沿ってそれぞれ変位する。その後の、ズーム駆動時には、それぞれのズーム位置に進退移動する。
When the rotary frame 3 is rotationally driven by a zoom drive unit (not shown) from the retracted state of the lens barrel 1, the rotation of the
また、撮像時には、フォーカス駆動ユニット(図示せず)により第三群レンズを被写体距離に応じた位置に進退駆動する。 At the time of imaging, the third group lens is driven forward and backward to a position corresponding to the subject distance by a focus drive unit (not shown).
以上のような、2つ以上のレンズ群を保持するレンズ鏡筒における、各レンズ枠の駆動方法としては、例えば、特開2007−199312号公報等に開示されるように、種々の方法が公知である。したがって、本実施の形態におけるレンズ鏡筒の駆動方法としては、そのような公知の方法を使用することができるので、詳細については省略する。 As a method for driving each lens frame in the lens barrel holding two or more lens groups as described above, various methods are known as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-199312. It is. Therefore, since such a known method can be used as the driving method of the lens barrel in the present embodiment, the details are omitted.
次に、第一群枠5による第一群レンズ11の保持方法について説明する。図2は、図1の第一群レンズ11を含む部分を拡大して示す図である。
Next, a method for holding the
第一群枠5は、第一群レンズを保持するために、内周面が光軸を中心として円筒状の円筒部5aを有している。この円筒部5aの内周面5b上には、光軸を中心とする円環状の突出部5cが内側に向けて形成されている。この突出部5cの内周面5bからの高さは、第一群レンズ11を通る光路を妨げないように、十分に小さく設計される。
In order to hold the first group lens, the
第一群レンズ11は、異なるプラスチック材料からなる第1レンズ21と第2レンズ22とによって構成される。第1レンズ21は、第2レンズ22の物体側に位置し、例えば、ポリカーボネート材料により構成される負のパワーを有するレンズである。第2レンズ22は、例えば、ゼオネックス材料より構成される正のパワーを有するレンズである。
The
第1レンズ21は、第1の外周面21aと第1の外周面よりも径の小さい第2の外周面21bとを有する。第1レンズ21は、第1の外周面21aが形成された大径部分を物体側、第2の外周面21bが形成された小径部分を像側に向けて、第一群枠5の物体側の開口部から円筒部5a内に嵌入されている。これによって、第1の外周面21aは、第一群枠5の内周面に当接して保持されるとともに、第2の外周面21bを有する部分が突出部5cの内側を通り像側の開口部に向けて延在する。また、このとき第1レンズ21の第1の外周面21aと第2の外周面21bとの間の段差部分21aが、第一群枠5の突出部5cの物体側の側面に当接されて、光軸方向に位置決めされる。
The
一方、第2レンズ22の外周は第一群枠5の円筒部5aの内周より僅かに小さい。また、第2レンズ22の外周部22aは、物体側に張り出し、第1レンズ21の第2の外周面21bに対して緩く嵌合する形状となっている。これによって、第1レンズ21の第2の外周面21bの外側に像側の開口部側からすきまばめ(遊嵌)されている。これにより、第2レンズは径方向に位置決めされる。さらに、第2レンズ22の外周部22aは、第一群枠5の突出部5cの像側の側面に当接されて、光軸方向に位置決めされる。図2に示すように、第1レンズ21の像側の面と第2レンズ22の物体側の面とは、直接接していない。
On the other hand, the outer periphery of the
ここで、一例として、第1および第2のレンズにそれぞれポリカーボネート材料とゼオネックス材料とを使用し、第1レンズ21と第2レンズ22との嵌合部の直径を約11mmとした場合に、嵌合部に設ける隙間を検討する。通常のカメラの使用条件を0°C〜40°Cとした場合、ポリカーボネートおよびゼオネックスの線膨張係数は、それぞれ、1度について7×10−5および6×10−5であるから、この温度範囲内でポリカーボネート材料によるレンズとゼオネックス材料によるレンズとの径変化の差異は、0.004mmとなる。より具体的には、0°Cから40°Cの温度変化によって、第1のレンズと第2のレンズとの間の隙間は、0.004mm小さくなる。したがって、温度0°Cの条件下で、第1レンズ21の第2の外周面21bの半径に対して、第2レンズ22の外周部22aの物体側への張り出し部分の内周面の半径を、0.004mm以上広くすれば、0〜40°Cの温度範囲内で、レンズの素材による熱膨張によって、嵌合部に不所望な応力歪が発生し、光学特性が劣化することを避けることができる。
Here, as an example, when a polycarbonate material and a ZEONEX material are used for the first and second lenses, respectively, and the diameter of the fitting portion between the
さらに、前記第1レンズ21および前記第2レンズ22は、それぞれ、接着剤により外周部で第一群鏡枠5の内周面5bに接着されて固定される。ここで、第1レンズ21と第2レンズ22とは、直接接着材により接着されない。これによって、レンズどうしを直接接着することにより、レンズの有効径内に接着材が流れ込み、光学系を劣化させることを避けることができる。
Furthermore, the
次に、図3を参照して、本実施の形態の変形例に係る第1レンズ21の嵌合部21bと第2レンズ22の嵌合部22bについて説明する。その他の構成は図2と同様である。嵌合部21bは凸で径形状である。また、嵌合部22bは凹で径形状である。この両レンズが凹凸部の径形状で嵌め合うことができる。このようにして、第1レンズ21と第2レンズ22とを嵌合状態にすると、自動的にそれぞれの光軸が一致でき、組み立てが簡素化できる。
Next, with reference to FIG. 3, the fitting part 21b of the
以上説明したように、本実施の形態によれば、第1レンズ21と第2レンズ22とを、温度変化による径変化の差異を吸収できるように、隙間を設けて嵌合させているので、熱膨張係数の差異によりこれらレンズに歪が生じて光学特性が劣化することを抑制することができる。したがって、安価なプラスチック製のレンズを用いながら、温度変化に対する特性が良好なレンズ鏡筒を提供することができる。また、第1レンズ21と第2レンズ22とは、それぞれ第一群枠5の突出部5cの異なる側面に当接されているので、レンズどうしを当てつけて位置決めする場合と比べて、レンズの有効光学面の間隔や傾きに誤りが生じ難く、修正も容易である。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。たとえば、本発明が適用されるのは、四群構成のレンズ鏡筒に限られず、二群以上のレンズ群を有するレンズ鏡筒に適用することが可能である。また、レンズ群は、第一群レンズに限られず、他のレンズ群とすることもできる。さらに、上記実施の形態では、第1レンズを負のパワーを有するものとし、第2レンズを正のパワーを有するものとしたが、これに限られず、種々のパワーを有するレンズの組み合わせに適用することが可能である。また、プラスチックレンズの材料としては、ゼオネックスやポリカーボネートを例示したがこれに限られず、種々の材料を用いることが可能である。 In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, Many deformation | transformation or a change is possible. For example, the present invention is not limited to a lens barrel having a four-group configuration, and can be applied to a lens barrel having two or more lens groups. Further, the lens group is not limited to the first group lens, and may be another lens group. Furthermore, in the above embodiment, the first lens has a negative power and the second lens has a positive power. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to a combination of lenses having various powers. It is possible. Further, examples of the plastic lens material include ZEONEX and polycarbonate, but the material is not limited thereto, and various materials can be used.
1 レンズ鏡筒
2 固定枠
3 回転枠
4 直進案内枠
5 第一群枠
5a 円筒部
5b 内周面
5c 突出部
6 第二群枠
7 シャッタ枠
8 第三群枠
9 第四群枠
10 撮像素子
11 第一群レンズ
12 第二群レンズ
13 第三群レンズ
14 第四群レンズ
16 バリア
21 第1レンズ
21a 第1の外周面
21b 第2の外周面
22 第2レンズ
22a 外周部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記第1レンズおよび前記第2レンズを保持するレンズ枠を備え、
前記第1レンズは、第1の外周面と該第1の外周面よりも径の小さい第2の外周面とを有し、前記第1の外周面を前記レンズ枠の内周面に当接して保持され、
前記第2レンズは、前記第1レンズの前記第2の外周面にすきまばめされることにより径方向の位置決めがなされていることを特徴とするレンズ鏡筒。 In a lens barrel including a lens group having at least a first lens and a second lens each made of a plastic material
A lens frame for holding the first lens and the second lens;
The first lens has a first outer peripheral surface and a second outer peripheral surface having a smaller diameter than the first outer peripheral surface, and the first outer peripheral surface abuts on the inner peripheral surface of the lens frame. Held
The lens barrel according to claim 1, wherein the second lens is positioned in a radial direction by being fitted into the second outer peripheral surface of the first lens.
前記第1レンズおよび前記第2レンズは、前記突出部を挟んで該突出部に当接することにより光軸方向の位置決めがなされていることを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒。 The lens frame has an annular protrusion along the inner peripheral surface,
2. The lens barrel according to claim 1, wherein the first lens and the second lens are positioned in the optical axis direction by abutting against the projecting portion with the projecting portion interposed therebetween.
前記第1のレンズ群を保持する円筒状の内周面を有するレンズ枠を備え、該内周面には円環状の突出部が形成され、
前記第1レンズは、第1の外周面と該第1の外周面よりも径の小さい第2の外周面とを有し、前記レンズ枠の一方の開口部から前記第1の外周面が前記レンズ枠の前記内周面に径嵌合し、且つ、前記第2の外周面が前記突出部の内側を通り他方の開口部に向けて延在するように嵌入され、
前記第2レンズは、前記第1レンズの前記第2の外周面に前記他方の開口部側からすきまばめされることにより径方向の位置決めがなされていることを特徴とするレンズ鏡筒。 In a lens barrel including a lens group having at least a first lens and a second lens each made of a plastic material
A lens frame having a cylindrical inner peripheral surface for holding the first lens group, and an annular protrusion is formed on the inner peripheral surface;
The first lens has a first outer peripheral surface and a second outer peripheral surface having a diameter smaller than that of the first outer peripheral surface, and the first outer peripheral surface extends from one opening of the lens frame. The inner peripheral surface of the lens frame is fitted with a diameter, and the second outer peripheral surface is inserted so as to extend through the inside of the protruding portion toward the other opening,
The lens barrel, wherein the second lens is positioned in a radial direction by being fitted into the second outer peripheral surface of the first lens from the other opening side.
5. The lens barrel according to claim 4, wherein the first lens and the second lens are positioned in the optical axis direction by being in contact with the protruding portion with the protruding portion interposed therebetween.
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