JP2018054692A - Optical path length adjustment device, and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズ交換式の撮像装置のフランジバック長を調整する光路長調整装置、及び光路長調整装置を備えるデジタルカメラ等の撮像装置に関する。 The present invention relates to an optical path length adjusting device for adjusting a flange back length of an interchangeable lens type imaging device, and an imaging device such as a digital camera including the optical path length adjusting device.
レンズ交換式のデジタルカメラ等では、交換レンズを着脱可能に装着するレンズマウント面から撮影光学系を通過した入射光が結像する撮像面までの光路の距離であるフランジバック長が任意の長さに固定されている。このフランジバック長は、交換レンズの個体差や環境の変化に合わせて調整するのが好ましい。 In an interchangeable lens digital camera or the like, the flange back length, which is the distance of the optical path from the lens mount surface on which the interchangeable lens is detachably mounted to the imaging surface on which incident light that has passed through the imaging optical system forms an image, is an arbitrary length. It is fixed to. The flange back length is preferably adjusted in accordance with individual differences of the interchangeable lenses and environmental changes.
従来、半導体レーザ素子からのレーザ光の光路長を変えるために、屈折率が1以上の光路長補正用の光学素子をコリメータレンズと対物レンズとの間の光路中に介在させる光ピックアップが提案されている(特許文献1)。 Conventionally, in order to change the optical path length of a laser beam from a semiconductor laser element, an optical pickup has been proposed in which an optical path length correcting optical element having a refractive index of 1 or more is interposed in an optical path between a collimator lens and an objective lens. (Patent Document 1).
しかし、上記特許文献1では、製品の製造工程で光路長を調整する構造であり、製造後の製品状態では、光路長の調整が不可能である。 However, in Patent Document 1, the optical path length is adjusted in the product manufacturing process, and the optical path length cannot be adjusted in the product state after manufacturing.
そこで、本発明は、レンズマウント面から撮像面までの光路に配置したガラス部材を簡単に取り替えることができるようにして、フランジバック長の調整を容易に行うことを可能した光路長調整装置及び撮像装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an optical path length adjusting device and an imaging device that can easily adjust the flange back length by easily replacing the glass member disposed in the optical path from the lens mount surface to the imaging surface. An object is to provide an apparatus.
上記目的を達成するために、本発明の光路長調整装置は、撮像素子が固定される固定部材と、前記固定部材に固定され、交換レンズが着脱可能に装着されるレンズマウント面を有するレンズマウント部材と、前記撮像素子と前記レンズマウント面との間に配置されるガラス部材と、前記ガラス部材を保持した状態で固定されるガラス固定部材と、を備え、前記ガラス固定部材は、被写体側の外部から取り外し可能に固定され、前記ガラス部材は、前記ガラス固定部材が取り外されることで、屈折率が異なる他のガラス部材に交換が可能に前記ガラス固定部材に保持されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical path length adjusting device according to the present invention includes a fixing member to which an imaging element is fixed, and a lens mount having a lens mounting surface that is fixed to the fixing member and on which an interchangeable lens is detachably mounted. A member, a glass member disposed between the imaging element and the lens mount surface, and a glass fixing member fixed in a state of holding the glass member, the glass fixing member on the subject side The glass member is detachably fixed from the outside, and the glass fixing member is held by the glass fixing member so that the glass member can be replaced with another glass member having a different refractive index by removing the glass fixing member. .
本発明によれば、レンズマウント面から撮像面までの光路に配置したガラス部材を簡単に取り替える事ができるので、フランジバック長の調整を容易に行うことが可能となる。 According to the present invention, since the glass member disposed in the optical path from the lens mount surface to the imaging surface can be easily replaced, it is possible to easily adjust the flange back length.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の光路長調整装置を備える撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラのカメラ本体に交換レンズを装着する様子を正面側(被写体側)から見た斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of a state in which an interchangeable lens is mounted on a camera body of a digital camera which is an example of an imaging apparatus including an optical path length adjusting device according to the present invention, as viewed from the front side (subject side).
図1に示すデジタルカメラは、カメラ本体200が備える光路長調整装置10のレンズマウント面31に交換レンズ210が着脱可能に装着される。
In the digital camera shown in FIG. 1, an
図2(a)は光路長調整装置10の正面側から見た分解斜視図、図2(b)は図2(a)に示す光路長調整装置10を背面側から見た分解斜視図である。
2A is an exploded perspective view of the optical path
図2に示すように、光路長調整装置10は、固定部材20、レンズマウント部材30、撮像素子ユニット40、及びガラスユニット100を備える。
As shown in FIG. 2, the optical path
固定部材20は、中央に開口部21を有する筒状に形成され、正面側にレンズマウント部材30が締結される締結部23a〜23dが設けられ、背面側にガラス保持部材110が締結される締結部24a〜24dが設けられている。
The
また、固定部材20の背面側には、撮像素子ユニット40が締結される締結部22a〜22cが背面側に突出して設けられている。開口部21は、交換レンズ210の撮影光学系を通過して撮像素子41の撮像面42に入射する被写体光を阻害しない開口面積を有する。
Further, fastening
レンズマウント部材30は、中央に開口部32を有する円環状に形成され、正面側にレンズマウント面31が設けられ、内周部に爪部33a〜33cが設けられている。また、レンズマウント部材30には、ビス挿通穴34a〜34dが形成され、ビス挿通穴34a〜34dに挿入された不図示のビスは、固定部材20の締結部23a〜23dに締結される。これにより、レンズマウント部材30が固定部材20に固定される。レンズマウント面31には、交換レンズ210の不図示のマウント面が当接する。爪部33a〜33cは、交換レンズ210の不図示の爪部とバヨネット結合される。
The
撮像素子ユニット40は、撮像素子41と、撮像素子41を保持する素子ホルダ44とを備える。撮像素子41は、CCDセンサやCMOSセンサ等により構成され、交換レンズ210の撮像光学系を通過した被写体光が結像する撮像面42を有し、撮像面42に結像した被写体光は光電変換されて電気信号として出力される。
The
また、撮像素子41には、撮像面42の外側でガラスユニット100の弾性部材160と接触する接触面43が設けられている。素子ホルダ44には、ビス挿通穴45a〜45cが形成され、ビス挿通穴45a〜45cに挿入された不図示のビスは、固定部材20の締結部22a〜22cに締結される。これにより、撮像素子ユニット40が固定部材20に固定される。
In addition, the
ガラスユニット100は、撮像素子41とレンズマウント部材30との間に配置され、撮像素子41の撮像面42に塵埃等が付着することを防ぐ。ガラスユニット100は、ガラス保持部材110、ガラス部材120、ガラス固定部材150、及び弾性部材160を備える。
The
ガラス保持部材110は、中央に開口部111を有し、背面側には、ガラス固定部材150が締結される締結部112a〜112dと、ガラス部材120の接触面121が当接する接触面113とが設けられている。
The
また、ガラス保持部材110には、ビス挿通穴114a〜114dが形成され、ビス挿通穴114a〜114dに挿入されたビス115a〜115d(図5参照)は、固定部材20の締結部24a〜24dに締結される。これにより、ガラス保持部材110が固定部材20に固定される。
Further,
ガラス部材120は、1枚ないし複数枚で構成され、正面側には、ガラス保持部材110の接触面113と当接する接触面121が設けられ、背面側には、ガラス固定部材150の接触面152と接触する接触面122が設けられている。接触面122は、ガラス部材120の背面側端面と外周面との間をC面取りした斜面(図3参照)で形成され、接触面152も接触面122に対応する斜面で形成されている。
The
ガラス固定部材150は、中央に開口部151を有し、正面側には、ガラス部材120の接触面122と当接する接触面152が設けられ、背面側には、弾性部材160の接触面162と当接する接触面153が設けられている。
The
接触面152と当該接触面152と当接するガラス部材120の接触面122とは、撮像素子41の撮像面42に塵埃等が付着するのを防ぐために、全周に渡って密着させる必要がある。このため、本実施形態では、ガラス固定部材150は、柔軟性のあるゴム材等の弾性材を使用し、オーバーチャージさせて接触面152,122どうしを密着させている。
The
また、ガラス固定部材150には、ビス挿通穴154a〜154dが形成され、ビス挿通穴154a〜154dに挿入された不図示のビスは、ガラス保持部材110の締結部112a〜112dに締結される。これにより、ガラス固定部材150がガラス保持部材110に固定される。
Further,
弾性部材160は、背面側に、撮像素子41の接触面43に当接する接触面161が設けられ、正面側に、ガラス固定部材150の接触面153に当接する接触面162が設けられている。接触面161と撮像素子41の接触面43とは、前述したように、全周に渡って密着させる必要があるため、弾性部材160をオーバーチャージさせて接触面161,43どうしを密着させている。また、接触面162は、ガラス固定部材150の接触面153に不図示の両面テープ等により固定される。
The
このように、本実施形態では、ガラス部材120、ガラス固定部材150、弾性部材160、及び撮像素子41によって、撮像素子41とガラス部材120との間の空間が密閉される構造を採用している。これにより、撮像素子41の撮像面42に塵埃等が侵入することを防ぐことが可能となる。
Thus, in the present embodiment, a structure in which the space between the
ここで、本実施形態では、光路長調整装置10に対して光軸方向の厚みの異なるガラス部材120(以下、ガラス部材120a〜120cとする。)を取り替えて組み込み可能になっている。
Here, in the present embodiment, the glass member 120 (hereinafter, referred to as
図3(a)は標準厚み1.0mmのガラス部材120aを組み込んだときの要部断面図、図3(b)はガラス部材120aの厚みより0.3mm薄い厚み0.7mmのガラス部材120bを組み込んだときの要部断面図である。図3(c)は、ガラス部材120aの厚みより0.3mm厚い厚み1.3mmのガラス部材120cを組み込んだときの要部断面図である。図4は、ガラス部材120の斜視図である。
3A is a cross-sectional view of the main part when a
図3に示すように、光軸方向の厚みの異なるガラス部材120a〜120cは、光軸と平行な同一寸法Aの外周面123を有する。したがって、ガラス部材120aの全周に設けた斜面からなる接触面122がC面取りの場合でC0.5のとき、ガラス部材120bの接触面122はC0.2となり、ガラス部材120cの接触面122はC0.8となる。即ち、どのような厚みのガラス部材120であっても、接触面122とガラス固定部材150の接触面152との密着状態を確保することができ、撮像素子41の撮像面42周辺の密閉性に影響を及ぼすことがなくなる。
As shown in FIG. 3,
図5は、光路長調整装置10をカメラ本体200の正面側から見た図である。図5に示す状態において、固定部材20の締結部24a〜24dに締結されたビス115a〜115dを被写体側の外部から外すことで、カメラ本体200から光路長調整装置10のガラスユニット100を取り外すことが可能となる。光路長調整装置10のガラスユニット100を取り外すことで、撮像素子41の撮像面42に塵埃等が付着しても、ゴミの除去作業が可能となる。
FIG. 5 is a view of the optical path
また、ガラスユニット100を取り外した状態において、ガラス保持部材110の締結部112a〜112dに締結された不図示のビスを外すことで、ガラスユニット100からガラス固定部材150を取り外すことが可能である。これにより、ガラス固定部材150からガラス部材120を容易に取り外してガラス部材120を交換することが可能となる。
Further, the
光軸方向の厚みの異なるガラス部材120に交換することによる光路長の変化は、光路長の変化=厚みの変化×(1−1/ガラスの屈折率)で表すことができる。つまり、ガラスの厚みを変更することで、光路長を変更することが可能となり、フランジバック長の調整が可能となる。
The change in the optical path length due to the replacement with the
たとえば、ガラス部材120の屈折率を1.5とし、厚みの変化として0.3mm厚くすると、上式により、光路長が0.1mm長くなるため、フランジバック長を空気換算値で0.1mm短くすることが可能となる。また、ガラス部材120の屈折率を1.5とし、厚みの変化として0.3mm薄くすると、上式により、光路長が0.1mm短くなるため、フランジバック長を空気換算値で0.1mm長くすることが可能となる。
For example, if the refractive index of the
以上説明したように、本実施形態では、レンズマウント面31から撮像面42までの光路に配置したガラス部材120を厚みの異なる他のガラス部材120に簡単に取り替えることができるので、フランジバック長の調整を容易に行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、本実施形態では、ガラス部材120の厚みを変更することで、屈折率を変化させているが、異なるガラス部材120の厚みを一定にして屈折率を変化させてもよい。例えば、ガラス部材120の屈折率を1.5から1.8に上げて、ガラス部材120の厚みを1.0mmで一定とすると、上式より、光路長が0.111mm長くなるため、フランジバック長を空気換算値で0.111mm短くすることが可能となる。
In this embodiment, the refractive index is changed by changing the thickness of the
また、ガラス部材120の屈折率を1.5から1.2に下げて、ガラス部材120の厚みを1.0mmで一定とすると、上式により、光路長が0.167mm短くなるため、フランジバック長を空気換算値で0.167mm長くすることが可能となる。このように、ガラス部材120の屈折率を変更することでフランジバック長の調整が可能となる。
If the refractive index of the
さらに、屈折率以外の光学特性が異なるガラス部材120に変更することで次の効果が得られる。
Furthermore, the following effect is acquired by changing into the
即ち、透過率が異なるガラス部材120に交換することで、撮像素子41の撮像面42に集光する光量を調整することが可能となり、偏光特性を有するガラス部材120に交換することで、被写体からの光の反射を抑えることが可能となる。赤外光カット特性を有さないガラス部材120に交換することで、赤外光を含んだ画像の撮影が可能となる。
That is, it is possible to adjust the amount of light condensed on the
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 The configuration of the present invention is not limited to that exemplified in the above embodiment, and the material, shape, dimensions, form, number, arrangement location, and the like can be changed as appropriate without departing from the scope of the present invention. It is.
20 固定部材
30 レンズマウント部材
31 レンズマウント面
41 撮像素子
120 ガラス部材
150 ガラス固定部材
210 交換レンズ
20 fixing
Claims (8)
前記固定部材に固定され、交換レンズが着脱可能に装着されるレンズマウント面を有するレンズマウント部材と、
前記撮像素子と前記レンズマウント面との間に配置されるガラス部材と、
前記ガラス部材を保持した状態で固定されるガラス固定部材と、を備え、
前記ガラス固定部材は、被写体側の外部から取り外し可能に固定され、
前記ガラス部材は、前記ガラス固定部材が取り外されることで、屈折率が異なる他のガラス部材に交換が可能に前記ガラス固定部材に保持されていることを特徴とする光路長調整装置。 A fixing member to which the image sensor is fixed;
A lens mount member fixed to the fixing member and having a lens mount surface to which an interchangeable lens is detachably mounted;
A glass member disposed between the imaging element and the lens mount surface;
A glass fixing member fixed in a state of holding the glass member,
The glass fixing member is detachably fixed from the outside on the subject side,
The glass member is held by the glass fixing member so that the glass member can be replaced with another glass member having a different refractive index by removing the glass fixing member.
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