JPH10253869A - 光学素子の位置補正装置、合焦装置および光学機器 - Google Patents

光学素子の位置補正装置、合焦装置および光学機器

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JPH10253869A
JPH10253869A JP9053017A JP5301797A JPH10253869A JP H10253869 A JPH10253869 A JP H10253869A JP 9053017 A JP9053017 A JP 9053017A JP 5301797 A JP5301797 A JP 5301797A JP H10253869 A JPH10253869 A JP H10253869A
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JP
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lens
holding frame
optical axis
optical
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JP9053017A
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Hiroyuki Hase
博之 長谷
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Canon Inc
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    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/008Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/028Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変化に伴うレンズ等の光学素子の位置補
正をコンパクトな機構で実現できる光学素子の位置補正
装置を提供する。 【解決手段】 撮影レンズを保持するレンズ保持枠5を
光軸方向に移動可能に支持すると共に、光軸方向に移動
させるためのカム2bを有する支持部材2と、温度変化
に応じて伸縮する補正部材10とを有し、補正部材10
を光軸と直交する方向に配置し、補正部材10の伸縮に
連動させてレンズ保持枠5を回転させ、回転するレンズ
保持枠5を支持部材2のカム2bに沿って光軸方向に移
動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度変化に伴うレ
ンズ等の光学素子の位置補正を行い、例えばピントの変
化を自動的に補正する光学素子の位置補正装置、合焦装
置およびレンズ鏡筒等の光学機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、低価格カメラ特に固定焦点カメラ
の場合、ガラスレンズで構成されていたレンズユニット
が、ガラスレンズとモールドレンズの組み合わせ、或は
モールドレンズで構成されるレンズユニットが組み込ま
れたレンズ鏡筒が数多く出ている。
【0003】しかし、モールドレンズの場合、温度変化
に伴うレンズ形状の変化、レンズ屈折率の変化が生じ易
く、低温環境下では結像位置が前方に移動してしまい、
また高温環境下では結像位置が後方に移動してしまいピ
ントズレが発生するため、フォーカス駆動手段を有し、
該フォーカス駆動手段によりレンズユニットを光軸方向
に繰り出し動作を行い合焦させるフォーカス可能なレン
ズ鏡筒では、カメラ本体内部に設けられた温度センサー
により環境温度を検出し、検出された環境温度に合わせ
て撮影レンズの繰り出し量を変化させ温度変化に伴うピ
ントズレの補正を行っている。
【0004】また、フォーカス駆動手段を持たないレン
ズ鏡筒では、開放絞りを絞ることでピントズレをカバー
している。
【0005】また、特開平5−236322号公報に
は、合焦した像を電気信号に変換するための撮像素子を
温度変化により光軸方向に移動させ、ズーミング時にピ
ントの合った画像が得られるズームレンズ鏡筒が提案さ
れている。
【0006】このズームレンズ鏡筒では、温度変化に応
じて光軸方向に伸縮する断面ハット状の保持部材に撮像
素子を固定し、該保持部材をレンズ鏡筒本体に固定する
構成を採っている。
【0007】また、特開昭60−194416号公報で
は、温度変化によるレンズ鏡筒の光軸方向の伸縮を機械
的に検出し、この機械的変化を光学的に変換し、この光
学的変位量がなくなるように合焦レンズをモータ駆動す
ることで、温度変化によるピントずれを補正するように
している。
【0008】さらに、特開平8−15595号公報で
は、温度変化によって伸縮する光軸方向に沿って延びる
バーの移動をてこの作用を利用してアームに伝え、前記
バーの伸び方向と逆方向に集光レンズの光軸方向の位置
を変化させ、集光レンズによる焦点位置を補正するよう
にしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、フォーカス駆動手段を有するフォーカス
駆動可能なレンズ鏡筒の場合、環境温度を検出する温度
センサーが必要となりコストがアップすると共に、レン
ズユニット繰り出し制御手段が複雑になるという問題が
ある。
【0010】また、フォーカス駆動手段を持たないレン
ズ鏡筒の場合、開放絞りを絞っていることからFNoが
暗くなるという問題がある。
【0011】また、特開平5−236322号公報で
は、温度変化によりレンズ鏡筒本体が伸縮しバックフォ
ーカスが変化しずれた結像位置を、撮像素子を光軸方向
に移動させてズーミング時のピントズレを補正するもの
で、レンズ群がモールド化された場合、環境温度に伴う
レンズの形状変化、レンズの屈折率の変化によるピント
のズレが発生するという問題がある。
【0012】また、特開昭60−194416号公報で
は、温度変化によるレンズ鏡筒の光軸方向の伸縮を機械
的に検出し、この機械的変化を光学的に変換し、この光
学的変位量がなくなるように合焦レンズをモータ駆動す
ることで、温度変化によるピントずれを補正するという
フィードバック制御を行うようにしているので、装置全
体が複雑化する。
【0013】さらに、特開平8−15595号公報で
は、温度変化によって伸縮する光軸方向に沿って延びる
バーの移動をてこの作用を利用してアームに伝え、前記
バーの伸び方向と逆方向に集光レンズの光軸方向の位置
を変化させ、集光レンズによる焦点位置を補正するよう
にしているので、装置が複雑化し、またバーの伸び方向
に対してレンズ位置を補正するものには適用することが
できない。
【0014】本出願に係る第1の発明の目的は、温度変
化に伴うレンズ等の光学素子の位置補正をコンパクトな
機構で実現できる光学素子の位置補正装置を提供しよう
とするものである。
【0015】本出願に係る第2の発明の目的は、温度変
化に伴うレンズ等の光学素子の位置補正を補正部材の伸
縮方向と同方向への移動をコンパクトな機構で実現でき
る光学素子の位置補正装置を提供しようとするものであ
る。
【0016】本出願に係る第3の発明の目的は、温度変
化に伴うレンズ等の光学素子の位置補正を光学素子の駆
動手段を利用して、補正部材の伸縮方向と同方向への移
動をコンパクトな機構で実現できる光学素子の位置補正
装置を提供しようとするものである。
【0017】本出願に係る第4の発明の目的は、温度変
化に伴うレンズ等の光学素子の位置補正を光学素子の駆
動手段を利用してコンパクトな機構で実現できる光学素
子の位置補正装置を提供しようとするものである。
【0018】本出願に係る第5の発明の目的は、上記し
た第1、第4の発明の目的に加え、補正のための移動量
を任意に設定できる光学素子の位置補正装置を提供しよ
うとするものである。
【0019】本出願に係る第6の発明の目的は、上記し
た第1、第2、第3、第4の、第5の発明の目的に加
え、簡単に位置補正部材を形成できる光学素子の位置補
正装置を提供しようとするものである。
【0020】本出願に係る第7の発明の目的は、上記し
た光学素子の位置補正装置を備えた合焦装置を提供しよ
うとするものである。
【0021】本出願に係る第8の発明の目的は、上記し
た光学素子の位置補正装置を備えた光学機器を提供しよ
うとするものである。
【0022】本出願に係る第9の発明の目的は、上記し
た合焦装置を備えた光学機器を提供しようとするもので
ある。
【0023】
【課題を解決するための手段】本出願に係る第1の発明
を実現する構成は、光学素子を保持する光学素子保持枠
と、前記光学素子保持枠を光軸方向に移動可能に支持す
ると共に、光軸方向に移動させるためのカムを有する支
持部材と、温度変化に応じて伸縮する補正部材とを有
し、前記補正部材を光軸と直交する方向に配置し、前記
補正部材の伸縮に連動させて前記光学素子保持枠を回転
させ、回転する前記光学素子保持枠を前記支持部材のカ
ムに沿って光軸方向に移動させるようにしたものであ
る。
【0024】本出願に係る第2の発明を実現する構成
は、光学素子を保持する光学素子保持枠と、温度変化に
応じて伸縮する補正部材とを有し、前記補正部材を光軸
と平行に配置し、前記補正部材の伸縮に連動させて前記
光学素子保持枠を前記補正部材の伸縮と同方向に光軸方
向に移動させるようにしたものである。
【0025】本出願に係る第3の発明を実現する構成
は、光学素子を保持する光学素子保持枠と、前記光学素
子保持枠を光軸方向に移動させるためのカムを有する回
転可能なカムギアと、前記カムギアを駆動させるための
光学素子駆動手段と、前記光学素子保持枠と前記カムギ
アとの間に配置された温度変化に応じて伸縮する補正部
材とを有し、前記補正部材を光軸と平行に配置すると共
に、前記光学素子保持枠に固定し、前記補正部材と一体
に前記光学素子保持枠を光軸方向に移動させるようにし
たものである。
【0026】本出願に係る第4の発明を実現する構成
は、光学素子を保持する光学素子保持枠と、前記光学素
子保持枠を光軸方向に移動可能に支持すると共に、光軸
方向に移動させるためのカムを有する支持部材と、前記
光学素子保持枠を駆動させるためのアクチュエーター
と、温度変化に応じて伸縮する補正部材とを有し、前記
補正部材を光軸と直交する方向に配置し、前記補正部材
の伸縮に連動させて前記アクチュエーターを光軸と直交
する方向に移動させると共に、前記アクチュエーターに
追従させて前記レンズ保持枠を回転させ、回転する前記
レンズ保持枠を前記支持部材のカムに沿って光軸方向に
移動させるようにしたものである。
【0027】本出願に係る第5の発明を実現する構成
は、上記した第1または第4の発明の目的を実現する構
成において、前記補正部材の伸縮量を支持部材に形成さ
れているカムを変化させて、レンズ保持枠の移動量を増
幅させるようにしたものである。
【0028】本出願に係る第6の発明を実現する構成
は、上記した各構成のいずれかにおいて、前記補正部材
は円筒形状に形成されているものである。
【0029】本出願に係る第7の発明を実現する構成
は、上記の各構成のいずれか一つに記載の光学素子の位
置補正装置を有し、前記光学素子を合焦レンズとし、合
焦駆動させるようにしたものである。
【0030】本出願に係る第8の発明を実現する構成
は、上記した第1の発明の目的を実現する構成ないし第
6の発明の目的を実現する構成のいずれか一つに記載の
光学素子の位置補正装置を有するものである。
【0031】本出願に係る第9の発明を実現する構成
は、上記した第7の発明の目的を実現する構成の光学素
子の位置補正装置を有するものである。
【0032】
【発明の実施の形態】
[第1の実施の形態]図1から図5は本発明の第1の実
施の形態を示したものである。
【0033】図1はレンズ鏡筒の構成を示す分解斜視
図、図2は本実施の形態の主要部を示す正面図、図3は
図2のA−A矢視断面図、図4は図2のB−B矢視断面
図で、温度変化による補正部材(以下ピント補正軸と称
す)の伸縮状態を示す図で、(a)は高温状態、(b)
は常温状態、(c)は低温状態を示す。図5は図2のC
矢視図で、ピント補正軸が伸縮することによりレンズユ
ニットが光軸方向に移動した状態を示す図で、(a)は
高温状態、(b)は常温状態、(c)は低温状態であ
る。
【0034】図1から図5において、1は露光量を調節
するシャッターユニット、2はレンズユニット3を光軸
方向に移動可能に支持する支持部材(以下レンズ地板と
称す)で、ビスなどによってシャッターユニット1に固
定されている。
【0035】レンズ地板2には、レンズユニット3が回
転可能かつ移動可能に嵌合する開口部2aと、レンズユ
ニット3を光軸方向に移動可能に支持すると共に、回転
するレンズユニット3を光軸方向に移動させるための前
方に突き出した3本のカム面2bが開口部2aを中心に
形成されている。また、ピント補正軸10を保持する光
軸と直交する方向に延びる断面がU形状した凹部2c
と、押え板9を係止する3本の係止爪2dと、調整ネジ
12が取り付けられるネジ孔2eを有する前方に突き出
した壁2fが形成されている。
【0036】レンズユニット3は、撮影レンズ4と、撮
影レンズ4を保持するレンズ保持枠5と、撮影レンズ4
を固定しレンズ保持枠5に固定されるレンズ固定枠6と
で構成され、レンズ保持枠5の外周がレンズ地板2の開
口部2aに回転可能かつ移動可能に嵌合している。
【0037】レンズ保持枠5の外周全周には、光軸と直
交する方向に延びるフランジ状のリブ5aと、リブ5a
の側面から直交方向に延びる先端がR形状の腕部5b
と、リブ5aの後面から後方に突き出した先端がR形状
の3本の凸部5cが形状されている。この3本の凸部5
cがレンズ地板2の3本のカム面2bに当接することで
レンズユニット3がレンズ地板2に支持されると共に、
レンズユニット3がレンズ地板2の開口部2aを中心に
回転した時、レンズ地板2の3本のカム面2bに沿って
光軸方向に進退移動する。
【0038】7はレンズ保持枠5のリブ5aの前面に配
置され、レンズユニット3が回転する時、スプリング8
の切断部がレンズ保持枠5のリブ5aの平面部に食い付
くことを防止するリング状のシートで、スプリング8は
シート7と押え板9との間に配置されており、レンズユ
ニット3を後方に付勢し、レンズ保持枠5の3本の凸部
5bをレンズ地板2の3本のカム2bに当接させてい
る。
【0039】押え板9は中心部にレンズユニット3に対
する撮影開口部9aを有し、レンズユニット3と、ピン
ト補正軸10及びシート11とをカバーする。押え板9
には、ピント補正軸10及びシート11をカバーする光
軸と直交する方向に延びる平面部9bと、孔9cを有す
る後方に延びる平面部9dが形成されており、平面部9
dの孔9cがレンズ地板2の係止爪2dに係止されるこ
とで押え板9はレンズ地板2に固定される。
【0040】10は温度変化に応じて伸縮する材質(線
膨張係数の大きい)を使用した円筒形状のピント補正軸
で、温度変化によるピントのズレを補正する。ピント補
正軸10は、光軸と直交する方向に配置され、図3に示
すように、レンズ地板2の凹部2cと押え板9の平面部
9bとの間に取り付けられている。ピント補正軸10の
両端面には図2に示すように、一方の端面10aはシー
ト11を介してレンズ保持枠5の腕部5bに、他方の端
面10bはシート11を介して調整ネジ12の先端部に
それぞれ当接している。
【0041】11はピント補正軸の両端面の変形を防止
する円板形状のシートで、レンズ保持枠5の腕部5bと
ピント補正軸10の端面10aとの間、また調整ネジ1
2とピント補正軸10の端面10bとの間にそれぞれ設
けられている。
【0042】12はメカ的に生じるピントのズレを調整
する調整ネジで、レンズ地板2の壁2fのネジ孔2eに
取り付けられてる。調整ネジ12を時計方向に回転させ
ると、調整ネジ12が左方向に移動すると共に、調整ネ
ジ12に押されてピント補正軸10及びシート11も同
様に左方向に移動する。この時、レンズユニット3のレ
ンズ保持枠5は腕部5bがピント補正軸10の端面10
aにより押され、レンズ地板2の開口部2aを中心に時
計方向に回転すると同時に、レンズ地板2の3本のカム
面2bに沿ってスプリング8をチャージしながら光軸方
向に押し上げられ、レンズユニット3の繰り出し方向の
ピント調整ができる。また調整ネジ12を反時計方向に
回転させると、調整ネジ12は右方向に移動すると共
に、レンズユニット3のレンズ保持枠5はチャージされ
ていたスプリング8のスプリング力により、レンズ地板
2の3本のカム面2bに沿ってレンズ地板2の開口部2
aを中心に反時計方向に回転することで光軸方向に押し
下げられ、レンズユニット3の繰り込み方向のピント調
整ができる。この時、ピント補正軸10はレンズ保持枠
5の腕部5bにより押され、調整ネジ12に追従して右
方向に移動する。
【0043】以下に上記構成で環境の温度が変化した場
合の動作について説明する。
【0044】(1)常温から高温に変化した場合、ピン
ト補正軸10は図4(a)に示すようにΔh膨張する。
この膨張に連動してレンズユニット3のレンズ保持枠5
は、ピント補正軸10の端面10aによりレンズ保持枠
5の腕部5bが左方向に押され、レンズ地板2の開口部
2aを中心に時計方向に回転すると同時に、レンズ地板
2の3本のカム面2bに沿ってスプリング8をチャージ
しながら、図5(a)に示すように、ΔhLだけ光軸方
向に押し上げられることで、高温環境下でのピントズレ
が補正される。
【0045】(2)常温から低温に変化した場合、ピン
ト補正軸10は図4(c)に示すようにΔc収縮する。
この収縮に連動してレンズユニット3のレンズ保持枠5
は、スプリング8のスプリング力によりレンズ地板2の
3本のカム面2bに沿ってレンズ地板2の開口部2aを
中心に反時計方向に回転しながら、図5(c)に示すよ
うに、ΔcLだけ光軸方向に押し下げられることで、低
温環境下でのピントズレが補正される。
【0046】(3)高温から常温に変化した場合、ピン
ト補正軸10は図4(b)に示すようにΔh収縮する。
この収縮に連動してレンズユニット3のレンズ保持枠5
は、上記の(2)に記載した動作が行われ、ΔhLだけ
光軸方向に押し下げられることで、図5(b)に示すよ
うに、レンズユニット3は常温状態に戻る。
【0047】(4)低温から常温に変化した場合、ピン
ト修正軸10は図4(b)に示すようにΔc膨張する。
この膨張に連動してレンズユニット3のレンズ保持枠5
は、(1)に記載した動作が行われ、ΔcLだけ光軸方
向に押し下げられることで、図5(b)に示すように、
レンズユニット3は常温状態に戻る。
【0048】本実施の形態においては、温度変化に応じ
て伸縮するピント補正軸10を光軸と直交する方向に配
置し、ピント修正軸10の伸縮に連動させてレンズユニ
ット3を回転させ、回転するレンズユニット3をレンズ
地板2の3本のカム面2bに沿って、光軸方向に進退移
動させているので、温度変化に拘わらず、ピントの合っ
た画像を得ることができる。またレンズ地板2の3本の
カム面2bの角度θを変えることで、ピント補正軸10
の全長Lを長くすることなくレンズユニット3の移動量
すなわちピント補正量を増すことができると共に、ピン
ト補正軸10の全長Lを短くすることが可能で小型化を
図ることができる。
【0049】[第2の実施の形態]図6、図7、図8は
本発明の第2の実施の形態を示したものである。
【0050】本実施の形態における機械的構造は第1の
実施の形態のものとほぼ同じであるから、第1実施の形
態に示した構造要素と同じものは図6から図8において
も図1から図5と同じ符号で表示し、これらの構造要素
については説明を省略する。図6は本実施の形態の主要
部を示す正面図、図7は図6のD−D矢視断面図、図8
は温度変化による補正部材の伸縮状態及びレンズユニッ
トが光軸方向に移動した状態を示す図で、(a)高温状
態(b)常温状態(c)低温状態である。
【0051】図6から図8において、本第2の実施の形
態で第1の実施の形態と異なるのは、ピント補正軸10
が光軸と平行に配置されたことである。それに伴いレン
ズ地板2にはピント修正軸10を保持する保持部2gが
形成されている。、またレンズユニット3のレンズ保持
枠5には、腕部5eのネジ孔5dがピント補正軸10と
同軸上に形成されると共に、腕部5eの対角位置にはレ
ンズ地板2に形成された軸2hと摺動可能に嵌合する先
端部がU形状の腕部5fが形成されている。
【0052】腕部5eのネジ孔5dには押え板9の孔9
eを貫通する調整ネジ12が取り付けられ、ネジ孔5d
を貫通した調整ネジ12の先端部はシート11を介して
ピント補正軸10に当接することで、レンズユニット3
が光軸方向に支持され、腕部5eと押え板9との間に設
けられたスプリング8のスプリング力により、レンズユ
ニット3を後方に付勢している。
【0053】調整ネジ12を時計方向に回転させると、
レンズユニット3のレンズ保持枠5は調整ネジ12のリ
ードに沿って、スプリング8をチャージしながら光軸方
向に繰り出されレンズユニット3の繰り出し方向のピン
ト調整ができ、逆に調整ネジ12を反時計方向に回転さ
せると、レンズユニット3のレンズ保持枠5は調整ネジ
12のリードに沿って、光軸方向に繰り込まれレンズユ
ニット3の繰り込み方向のピント調整ができる。
【0054】以下に上記構成で環境の温度が変化した場
合の動作について説明する。
【0055】(1)常温から高温に変化した場合、ピン
ト補正軸10は図8(a)に示すようにΔhL膨張す
る。この膨張に連動して調整ネジ12と、レンズユニッ
ト3のレンズ保持枠5は、ピント補正軸10の端面10
aにより、スプリング8をチャージしながら、ΔhLだ
け光軸方向に押し上げられることで、高温環境下でのピ
ントズレが補正される。
【0056】(2)常温から低温に変化した場合、ピン
ト補正軸10は図8(c)に示すようにΔcL収縮す
る。この収縮に連動して調整ネジ12と、レンズユニッ
ト3のレンズ保持枠5は、スプリング8のスプリング力
によりΔcLだけ光軸方向に押し下げられることで、低
温環境下でのピントズレが補正される。
【0057】(3)高温から常温に変化した場合、ピン
ト補正軸10は図8(b)に示すようにΔhL収縮す
る。この収縮に連動して調整ネジ12と、レンズユニッ
ト3のレンズ保持枠5は、(2)に記載した動作が行わ
れ、ΔhLだけ光軸方向に押し下げられることで、レン
ズユニット3は図8(b)に示すように常温状態に戻
る。 (4)低温から常温に変化した場合、ピント補正軸10
は図8(b)に示すようにΔcL膨張する。この膨張に
連動して調整ネジ12と、レンズユニット3のレンズ保
持枠5は、(1)に記載した動作が行われ、ΔcLだけ
光軸方向に押し上げられることで、レンズユニット3は
図8(b)に示すように常温状態に戻る。本実施の形態
においては、温度変化に応じて伸縮するピント補正軸1
0を光軸と平行に配置し、ピント補正軸10の伸縮動作
に連動させてレンズユニット3を光軸方向に進退移動さ
せているので、温度変化によりフランジバックが短くな
ったり長くなっても、その長さ変化分を相殺するので、
ピントの合った画像を得ることができる。
【0058】[第3の実施の形態]図9から図11は本
発明の第3の実施の形態を示したものである。
【0059】本実施の形態における機械的構造は第1の
実施の形態のものと略同じなので第1実施の形態に示し
た構造要素と同じものは図9から図11においても図1
から図5と同じ符号を付し、これらの構造要素について
は説明を省略する。
【0060】図9は本実施の形態の主要部を示す断面
図、図10はフォーカス駆動部を示す正面図、図11は
温度変化による補正部材の伸縮状態及びレンズユニット
が光軸方向に移動した状態を示す図で、(a)は高温状
態、(b)は常温状態、(c)は低温状態である。
【0061】図9から図11において、本第3の実施の
形態で第1の実施の形態と異なるのは、ピント補正軸1
0を光軸と平行に配置すると共に、レンズユニット3の
レンズ保持枠5に直接固定し、ピント補正軸10の先端
を図10に示すモーター20により駆動されるフォーカ
ス駆動系21に噛み合って回転するカムギア22のカム
面22aに当接させて、レンズユニット3を支持すると
共に、光軸方向に移動可能にしたことである。
【0062】モーター20はシャッターユニット1に固
定され、フォーカス駆動系21はシャッターユニット1
に回転可能に支持されている。フォーカス駆動部21の
最終段にはカム面22aが形成されたカムギア22が噛
み合っており、フォーカス駆動部21と同様にシャッタ
ーユニット1に回転可能に支持されている。
【0063】カムギア22のカム面22aには、レンズ
ユニット3のレンズ保持枠5に形成された腕部5bに固
着されたピント補正軸10の先端が球R形状の先端部が
当接しており、カム面22aに沿って移動することで、
レンズユニット3が光軸方向に移動する。
【0064】レンズユニット3は、レンズ保持枠5に形
成された腕部5bに固着されたガイド軸23がカムギア
22の中心に形成された孔22bを貫通して、一端がシ
ャッターユニット1に形成された孔1a、他端が押え板
9に形成された孔9eに摺動可能に嵌合することで支持
されている。
【0065】以下に上記構成で環境の温度が変化した場
合の動作について説明する。
【0066】(1)常温から高温に変化した場合、ピン
ト補正軸10は図11(a)に示すようにΔhL膨張す
る。この膨張によりレンズユニット3はスプリング8を
チャージしながら光軸方向に押し上げられることで、高
温環境下でのピントズレが補正される。
【0067】(2)常温から低温に変化した場合、ピン
ト補正軸10は図11(c)に示すようにΔcL収縮す
る。この収縮によりレンズユニット3は、スプリング8
のスプリング力により光軸方向に押し下げられること
で、低温環境下でのピントズレが補正される。
【0068】(3)高温から常温に変化した場合、ピン
ト補正軸10は図11(b)に示すようにΔhL収縮す
る。この収縮によりレンズユニット3は、(2)に記載
した動作が行われ、ΔhLだけ光軸方向に押し下げられ
ることで、図11(b)に示すように、常温状態に戻
る。
【0069】(4)低温から常温に変化した場合、ピン
ト補正軸10は図11(b)に示すようにΔcL膨張す
る。この膨張によりレンズユニット3は、(1)に記載
した動作が行われ、ΔcLだけ光軸方向に押し上げられ
ることで、図11(b)に示すように、常温状態に戻
る。
【0070】本実施の形態においては、レンズユニット
3を光軸方向に移動することにより合焦させるフォーカ
ス駆動可能なカメラであって、光軸と平行に配置された
温度変化に応じて伸縮するピント補正軸10をレンズユ
ニット3に固着することで、ピント補正軸10の伸縮動
作によりレンズユニット3を光軸方向に進退移動させて
いるので、前述の実施の形態と同様に温度変化に拘わら
ず、ピントの合った画像を得ることができる。
【0071】[第4の実施の形態]図12と図13は本
発明の第4の実施の形態を示したものである。
【0072】本実施の形態における機械的構造は第1の
実施の形態のものと略同じであるから、第1実施の形態
に示した構造要素と同じものは図12、図13において
も図1から図5と同じ符号を付し、これらの構造要素に
ついては説明を省略する。また、第4の実施の形態の機
構の動作も第1の実施の形態と同じなので説明を省略す
る。
【0073】図12は本実施の形態の主要部を示す正面
図、図13は図12の矢視図で、レンズユニットの支持
構造を示す図である。
【0074】図12、図13において、上記した第3の
実施の形態で第1の実施の形態と異なるのは、レンズユ
ニット3を光軸方向に駆動させるアクチュエーター25
が光軸と直交する方向に配置され、レンズ保持枠5の腕
部5bとピント補正軸10の端面10aとの間に設けら
れたことである。
【0075】アクチュエーター25はレンズ地板2に形
成されたT形状の軸2iにアクチュエーター25に形成
された長穴25aが摺動可能に嵌合し、レンズ地板2に
保持され、アクチュエーター25に形成された腕部25
bがピント補正軸10の端面10aに当接しており、調
整ネジ12の回転及びピント補正軸10の伸縮により光
軸と直交する方向に移動する。
【0076】アクチュエーター25が通電されると、可
動ヨーク26がスプリング27をチャージしながら右方
向に移動する。この時、レンズユニット3はチャージさ
れていたスプリング8のスプリング力により、レンズ地
板2の3本のカム面2bに沿ってレンズ地板2の開口部
2aを中心に反時計方向に回転し、光軸方向に押し下げ
られ遠距離のピントを合わせることができる。また、ア
クチュエーター25の通電をOFFすると、可動ヨーク
26はスプリング27のスプリング力により左方向に移
動すると共に、可動ヨーク26によりレンズユニット3
のレンズ保持枠5の腕部5bが押され、レンズ地板2の
開口部2aを中心に時計方向に回転すると同時に、レン
ズ地板2の3本のカム面2bに沿ってスプリング8をチ
ャージしながら光軸方向に押し上げられ、レンズユニッ
ト3が初期状態(至近)に戻る。本実施の形態において
は、レンズユニット3を光軸方向に移動することにより
合焦させるフォーカス駆動可能なカメラであって、温度
変化に応じて伸縮するピント補正軸10を光軸と直交す
る方向に配置し、ピント補正軸10の伸縮に連動させて
アクチュエーター25を光軸と直交する方向に移動させ
ると共に、レンズユニット3を回転させ、回転するレン
ズユニット3をレンズ地板2の3本のカム面2bに沿っ
て、光軸方向に進退移動させているので、上記の各実施
の形態と同様に温度変化に拘わらず、ピントの合った画
像を得ることができる。
【0077】なお、上記の各実施の形態は光学素子とし
て撮影レンズを例にしているが、これに限定されること
はなく、プリズム等であってもよく、またレンズ等の光
学素子の位置補正装置をレンズ鏡筒だけではなくカメラ
等の他の光学機器に搭載するようにしてもよく、さらに
光学素子の位置補正装置を合焦装置に装備しても、また
装備しなくてもよい。
【0078】
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、温度変化
に伴うレンズ等の光学素子の位置補正を従来のように温
度センサーを設けることなく、またFNoを暗くするこ
となく、コンパクトな機構で実現することができる。
【0079】請求項2に係る発明によれば、温度変化に
伴うレンズ等の光学素子の位置補正を従来のように温度
センサーを設けることなく、またFNoを暗くすること
なく、補正部材の伸縮方向と同方向への移動をコンパク
トな機構で実現することができる。
【0080】請求項3に係る発明によれば、温度変化に
伴うレンズ等の光学素子の位置補正を従来のように温度
センサーを設けることなく、またFNoを暗くすること
なく、光学素子の駆動手段を利用して、補正部材の伸縮
方向と同方向への移動をコンパクトな機構で実現するこ
とができる。
【0081】請求項4に係る発明によれば、温度変化に
伴うレンズ等の光学素子の位置補正を従来のように温度
センサーを設けることなく、またFNoを暗くすること
なく、光学素子の駆動手段を利用してコンパクトな機構
で実現することができる。
【0082】請求項5に係る発明によれば、上記した請
求項1、4に係る発明の効果に加え、補正のための移動
量を任意に設定することができる。
【0083】請求項6に係る発明によれば、上記した請
求項1、2、3、4、5に係る発明の効果に加え、簡単
に位置補正部材を形成することができる。
【0084】請求項7に係る発明によれば、従来のよう
に温度センサーを設けることなく、またFNoを暗くす
ることなく、温度変化に拘わらず、ピントの合った画像
を得ることができる。
【0085】請求項8に係る発明によれば、従来のよう
に温度センサーを設けることなく、またFNoを暗くす
ることなく、温度変化に拘わらず、正確なレンズ等の光
学素子の位置補正ができるレンズ鏡筒、カメラ等の光学
機器を実現できる。
【0086】請求項9に係る発明によれば、従来のよう
に温度センサーを設けることなく、またFNoを暗くす
ることなく、温度変化に拘わらず、ピントの合った画像
を得ることができ、優れたレンズ鏡筒やカメラ等を実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のレンズ鏡筒の分解
斜視図。
【図2】図1の主要部を示す正面図。
【図3】図2のA−A矢視断面図。
【図4】図2のB−B矢視断面図で、温度変化による補
正部材の伸縮状態を示し、(a)は高温状態、(b)は
常温状態、(c)は低温状態。
【図5】図2のC矢視図で、ピント補正軸が伸縮するこ
とによりレンズユニットが光軸方向に移動した状態を示
し、(a)は高温状態、(b)は常温状態、(c)は低
温状態。
【図6】本発明の第2の実施の形態を示すレンズ鏡筒の
主要部を示す正面図。
【図7】図6のD−D矢視断面図。
【図8】図7の補正部材の伸縮に伴うレンズユニットの
光軸方向の移動状態を示し、(a)は高温状態、(b)
は常温状態、(c)は低温状態。
【図9】本発明の第3の実施の形態を示す主要部の断面
図。
【図10】本発明の第3の実施の形態でフォーカス駆動
系を示す正面図。
【図11】図9の補正部材の伸縮に伴うレンズユニット
の光軸方向の移動状態を示し、(a)は高温状態、
(b)は常温状態、(c)は低温状態。
【図12】本発明の第4の実施の形態のレンズ鏡筒の主
要部を示す正面図。
【図13】図12のE矢視図で、レンズユニットの支持
構造を示す。
【符号の説明】 1…シャッターユニット 2…レンズ地板 2a…開口部 2b,22a…カム面 2c…凹部 2e…ネジ孔 2f…壁 2g…保持部 2h,2i…軸 3…レンズユニット 4…撮影レンズ 5…レンズ保持枠 5a…リブ 5b…腕部 5c,25b…凸部 6…レンズ固定枠 7,11…シート 8,27…スプリング 9…押え板 9b,9d…平面部 10…ピント補正軸(補正部材) 10a,10b…端面 12…調整ネジ 20…モーター 21…フォーカス駆動系 22…カムギア 23…ガイド軸 25…アクチュエーター 25a…長穴 26…可動ヨーク

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学素子を保持する光学素子保持枠と、
    前記光学素子保持枠を光軸方向に移動可能に支持すると
    共に、光軸方向に移動させるためのカムを有する支持部
    材と、温度変化に応じて伸縮する補正部材とを有し、前
    記補正部材を光軸と直交する方向に配置し、前記補正部
    材の伸縮に連動させて前記光学素子保持枠を回転させ、
    回転する前記光学素子保持枠を前記支持部材のカムに沿
    って光軸方向に移動させることを特徴とする光学素子の
    位置補正装置。
  2. 【請求項2】 光学素子を保持する光学素子保持枠と、
    温度変化に応じて伸縮する補正部材とを有し、前記補正
    部材を光軸と平行に配置し、前記補正部材の伸縮に連動
    させて前記光学素子保持枠を前記補正部材の伸縮と同方
    向に光軸方向に移動させることを特徴とする光学素子の
    位置補正装置。
  3. 【請求項3】 光学素子を保持する光学素子保持枠と、
    前記光学素子保持枠を光軸方向に移動させるためのカム
    を有する回転可能なカムギアと、前記カムギアを駆動さ
    せるための光学素子駆動手段と、前記光学素子保持枠と
    前記カムギアとの間に配置された温度変化に応じて伸縮
    する補正部材とを有し、前記補正部材を光軸と平行に配
    置すると共に、前記光学素子保持枠に固定し、前記補正
    部材と一体に前記光学素子保持枠を光軸方向に移動させ
    ることを特徴とする光学素子の位置補正装置。
  4. 【請求項4】 光学素子を保持する光学素子保持枠と、
    前記光学素子保持枠を光軸方向に移動可能に支持すると
    共に、光軸方向に移動させるためのカムを有する支持部
    材と、前記光学素子保持枠を駆動させるためのアクチュ
    エーターと、温度変化に応じて伸縮する補正部材とを有
    し、前記補正部材を光軸と直交する方向に配置し、前記
    補正部材の伸縮に連動させて前記アクチュエーターを光
    軸と直交する方向に移動させると共に、前記アクチュエ
    ーターに追従させて前記レンズ保持枠を回転させ、回転
    する前記レンズ保持枠を前記支持部材のカムに沿って光
    軸方向に移動させることを特徴とする光学素子の位置補
    正装置。
  5. 【請求項5】 請求項1または4において、前記補正部
    材の伸縮量を支持部材に形成されているカムを変化させ
    て、レンズ保持枠の移動量を増幅させることを特徴とす
    る光学素子の位置補正装置。
  6. 【請求項6】 請求項1、2、3または4において、前
    記補正部材は円筒形状に形成されていることを特徴とす
    る光学素子の位置補正装置。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか一つに記載
    の光学素子の位置補正装置を有し、前記光学素子を合焦
    レンズとし、合焦駆動させることを特徴とする合焦装
    置。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし6のいずれか一つに記載
    の光学素子の位置補正装置を有することを特徴とする光
    学機器。
  9. 【請求項9】 請求項7に記載の光学素子の位置補正装
    置を有することを特徴とする光学機器。
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