JPS61165711A - プラスチックレンズの取り付け構造 - Google Patents

プラスチックレンズの取り付け構造

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JPS61165711A
JPS61165711A JP654185A JP654185A JPS61165711A JP S61165711 A JPS61165711 A JP S61165711A JP 654185 A JP654185 A JP 654185A JP 654185 A JP654185 A JP 654185A JP S61165711 A JPS61165711 A JP S61165711A
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plate piece
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唐▲崎▼ 敏彦
Hiroshi Ueda
浩 上田
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新谷 道広
Katsuto Akagi
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明はプラスチックレンズの固定構造に関し、特にカ
メラの焦点検出装置のようにコンパクトな構成と位置の
精度を要求される場合において、温度変化による劣化の
生じないプラスチックレンズの固定構造に関する。
口0発明の概要 焦点検出法には色々な原理のものが提案されているが、
二つのレンズを一定間隔で並べて、夫々のレンズで形成
される像を比較すると言う型の焦点検出装置で、二つの
レンズをプラスチックで一体形成したような場合、プラ
スチックは一般にガラスよりも3〜4桁も大きな線膨張
係数(例えばアクリル樹脂の場合、6×107℃)を有
するので、熱膨張の影響を無視できない。この熱膨張の
影響は像についてデータ解析をする電気回路の方で温度
を検出し補償することが原理的には可能である。しかし
構造の小型化及び製産性向上の要求に応するためプラス
チックレンズを接着剤を用いて固定すると、温度変化を
繰返した場合、レンズ間隔の寸法の再現性が悪く、デー
タ処理回路における温度補償が有効に作用しない。これ
はプラスデックレンズの形状が接着剤によって規制され
、接着剤が温度変化の繰返しにより複雑な経時変化をす
るためと考えられる。本発明はこの問題を改善するもの
で、接着剤を用いて、しかもプラスチックレンズをフリ
ーな状態で膨張収縮ができるように固定するようにした
ハ、従来技術 第6図は特開昭58−150918号によって提案され
たカメラの焦点検出装置で、この図で結像レンズ10.
12をプラスチックで一体成形した場合が問題になるの
である。この図で2は撮影レンズであり、6は集光レン
ズであって、この集光レンズ6から右側の部分が第7図
に8で示すような−ユニットに構成されてカメラに装着
される。この第7図を見れば焦点検出装置の小型化の要
求の厳しさ、結像レンズ10.12をプラスチックで一
体化することの有利性が理解されよう。以下上記従来例
について説明する。
特開昭58−150918号の装置は、第6図に原理的
に示すように、撮影レンズ2によって結像される被写体
の一次像28を、集光レンズ6に関して撮影レンズ2の
射出瞳と仇役な位置に配設された一対の結像レンズ10
.12によって、撮影レンズ2の異なる部分を通った光
による2つの像30.32 (又は34.36又は38
.40)に再結像するようになっており1、−次像が予
定焦点面22の前に結像されているかく前ピン)、予定
焦点面22上に結像されているか(合焦)或は予定焦点
面22の後に結像されているかく後ピン)の合焦状態に
応じて変化する再結像30.32等の間の像間隔を検出
し、この検出値と、合焦時の再結像の間隔である基準像
間隔との差、即ち像間隔ずれ量を算出し、この算出値に
基いて、撮影レンズ2による被写体−次像28の結像位
置の、予定焦点位置に対するずれ量即ちピントずれ量を
求めている。尚、再結像は、合焦時は図30,34の位
置関係になり、前ピンの時は34.36、後ピンのとき
は38.40の位置関係になる。以下、便宜上、このよ
うな焦点検出方式を位相差方式と呼ぶ。このような位相
差検出のための集光レンズ6、一対の結像レンズ10.
12およびフォトセンサアレイ42からなる光学的検出
部8を、第7図のように一眼レフレックスカメラのカメ
ラ本体(例えばミラーボックス下部)に組込もうとした
場合、上記一対の結像レンズをプラスチックで一体成形
すれば、上記光学的検出部をコンパクトなモジュールに
構成でき有利である。しかし、プラスチックは一般的に
ガラスよりも3〜4桁大きな線膨張係数(例えばアクリ
ル樹脂の場合その値は6 X 10−’/℃)を有する
ので、カメラの光学的部分にプラスチックを用いた場合
、プラスチックの温度変化が上記焦点検出結果に与える
影響は無視できなくなる。換言すれば、上記一対の結像
レンズをプラスチックで一体成型した場合、カメラの環
境温度が変化すると一対の結像レンズのレンズ間隔が変
化(例えば、第8図に示すような寸法形状の装置では、
温度が30℃上昇するとレンズ間隔が2μm増加)する
。この変化量を撮影レンズ2による結像位置の予定焦点
位置22に対するピントずれ量として見ると例えば68
μmもの大きなピントずれ量となる。ここで、カメラは
通常−20℃〜+40℃の温度範囲またはそれを越える
温度範囲で使用される。また、−眼レフレックスカメラ
では、一般的に±50μm程度の高いピント検出精度が
求められている。このため、本出願人は特願昭59−9
1670号において温度    −センサによって気温
を検知し、結像レンズ間隔の基準値からのずれを算定し
てデータ処理回路において補正演算を行ってレンズ間隔
の熱膨張による変化の影響を補正する方法を提案した。
所がこの特許出願の発明では結像レンズ10゜12間の
間隔と温度とは一定不変の関係があることを前提として
いるのに対して、結像レンズ10゜12のプラスチック
一体成形物を接着剤で基体に固定した場合のレンズ間隔
と温度との関係は複雑不安定なものであることが明らか
になって来た。
第10図は横軸に温度変化のスケジュールを示し、縦軸
に焦点検出装置の検出焦点位置の予定焦点位置からのず
れ量(を気回路による補正なし)を示したもので、点線
は結像レンズIC)、12が717−に支持されている
としたときのずれ量をシミュレーションしたものであり
、実線が実測値である。
この実測例は第11図に示したように結像レンズ10.
12の一体成形品9を両端で接着剤Aにより基体に固定
した場合で、30℃から50℃まで温度を一往復変化さ
せると検出焦点位置のずれとして24μmの変化が残留
し、全体的にシミュレーションの結果からずれている。
電気回路による補正は点線で示される焦点位置のずれに
対してなされるので、点線と実線との差が焦点検出の誤
差となる。
ニ9発明が解決しようとする問題点 本発明はプラスチックレンズを接着剤で固定する場合に
おける上述したような温度変化による位置精度の不安定
を解消しようとするものである。
ホ0問題点解決のための手段 第1図に示すように二個のレンズを一体的に形成した透
明プラスチック板9のレンズの並び方向の両端位置にボ
ス孔りを設け、基体13に突設したボスBを上記孔にゆ
るやかに貫通させ、これらのボスのうちの少なくとも一
つの上端部を上記プラスチック板の表面と接着剤により
結合するようにした。
へ1作用 第1図において、温度変化により、透明プラスチック板
9は矢印のように変化しようとするが、プラスチック板
9とボスBとはボスBの上端部でのみ接着剤を介して結
合されているので、プラスチック板9はボス孔りとボス
Bの嵌合の余裕の範囲で矢印方向に自由に伸縮でき、プ
ラスチック板9は自由な状態で保持されたのと近似的に
等価になり、検出焦点位置のずれは第4図に示すように
シミュレーションの結果にきわめて近(なり、電気回路
による温度補正の精度が向上する。
ト、効果 本発明によればプラスチックレンズははゾ自由な状態で
保持され、熱膨張による伸縮に対して無理な力が作用せ
ず、応力が残留するような部分がないから、温度変化の
影響は再現性よく計算通りに現れるので、電気的な補正
手段の併用で精度良く焦点検出ができることになり、し
かもレンズ固定にねじ等の機構的手段を用いてないので
組立の作業性が良く部品数も少な(てすみ、製造面でも
有利である。
第4図は次に述べる実施例の効果を示し、図の意味は第
9図と同じであり、本発明によればプラスチックレンズ
を自由としたときのシミュレーションの結果と実測とが
良くあっていることが分かる。
チ、実施例 第2図、第3図は本発明を第7図における焦点検出ユニ
ット8に適用した実施例を示す。第2図で13は基体で
、内部に集光レンズ6及び光軸を直角に折曲するミラー
が組込まれている。14は絞り板でプラスチックレンズ
10.12と対応した縦長の二つの開口14a、14b
を有する。プラスチックの結像レンズ10.12はアク
リル樹脂によって一体成形され、部品としては一枚の板
片9となっている。板片9のレンズ10.12の並び方
向における両端位置にボス孔り、hが透設されている。
このボス孔に対応して基体13(IIIにはボスB、B
が形成しである。組立てはまず絞板14の両端の孔14
c、14dをボスB、Bに通し、次に板片9のボス孔り
、hをボスB、Bに通す。ボスBとボス孔りとの嵌合は
遊嵌状態であり、絞板14と板片9とを重ねてボスB、
Bを貫通させたとき、ボスB、Bの先端が板片9の表面
(図で見えている側の面)と同じ高さになるようにしで
ある。この状態でボスB、Bの先端と板片9の表面との
間に接着剤を付ける。接着剤は紫外線照射により硬化す
るタイプのものを使用している。
これは硬化に加熱を要せず作業性が良好である。
接着剤としては一般にレンズ素材のプラスチックと同程
度の線膨張係数を有するものが望ましい。
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のレンズ材料に
対して例えば変性アクリル系接着剤が適している。接着
剤が硬化した後、裏蓋16を基体13に取付けて組立て
を終わる。裏蓋16にはフォトセンサアレイ42及びそ
の前面の透明カバー15等が取付けられている。
第3図は組立てられた状態の断面を示し、ボスB、Bと
プラスチックレンズの板片9とはボス先端と板片9の表
面との間でのみ接着剤Aで接続されており、作用の項で
説明したように板片9のレンズ10.12の並び方向の
伸縮の自由を保証している。第4図はこの実施例の効果
を示したもので、シミュレーションの結果と実測とは良
(一致しており、両端縁を接着剤で直接基体に接着した
場合の第9図の結果に比し、検出焦点位置のずれは1/
3以下になっている。またこの構造では接着剤が板片9
と基体13との間に回り込み接着剤層を形成してレンズ
10.12の光軸方向の位置をこの接着剤層の厚さだけ
設計値よりずらせると言った問題も起こらない。
第9図は上記実施例におけるピントのずれ量を示す信号
を得るための回路のブロック図である。
44はフォトセンサーアレイ42から出力される信号に
もとすいて第6図における2つの像の間隔を検出する像
間隔検出回路、46は周囲温度を検出する温度センサー
、48は温度センサー46により検出された温度に応じ
た像間隔補正量信号を出力する像間隔補正量出力回路。
50は像間隔検出回路44からの像間隔信号を回路48
からの補正信号で補正し、補正された像間隔信号を出力
する演算回路、52はその補正された像間隔信号にもと
すいてピントのずれ量を算出するずれ量演算回路である
なお、温度変化によるピントのずれ量補正のためには、
上記特願昭59−91670号で開示した回路構成(第
9図)を採用することもできる。
第5図は本発明の他の実施例を示し、同Aは板片9のボ
ス孔の一方をレンズ10.12の並び方向に長い長孔h
′としてボスBとの間で自由に滑り得るようにし、上下
方向の位置規制のみ行うようにし、他方のボスとボス孔
りとの間でだけ上側と同様に接着剤Aを用いた。同Bは
第2,3図の実施例において、ボス孔り、hとレンズ1
0,12との間に縦方向に延びたスリットS、Sを段け
、板片9のボスB、Bと係合している部分が容易に弾性
変形できるようにして板片9の湿度膨張による伸縮に対
する抵抗を一層軽減したもので、これらの実施例によれ
ば、第2,3図の実施例よりも板片9はより一層自由保
持の状態に近づくことになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明する断面図、第2図は本発
明の一実施例の分解斜視図、第3図は同実施例の要部断
面図、第4図は同実施例の効果を示すグラフ、第5図A
は本発明の他の実施例の正面図、第5図Bは更に他の実
施例の正面図、第6図は従来例の光学構成説明図、第7
図は同じ(縦断側面図、第8図は同じく光学系の斜視図
、第9図は実施例における回路のブロック図、第10図
は問題点を説明するグラフ、第11図は従゛来のプラス
チックレンズ接着構造の正面図である。 第3閏 第4図 W″C 第5図(A) 第60 第7図 第8図 第11図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)焦点検出器等に用いられる一対のレンズで、透明
    プラスチックで二個のレンズを一体的に形成した板片の
    上記二個のレンズの並び方向の両端側に夫々ボス孔を透
    設し、上記板片が取付けられる基体に上記ボス孔に対応
    するボスを突設し、上記板片を上記ボス孔において上記
    ボスに挿通し、上記ボスの少なくとも一つの先端と上記
    板片の表面との間を接着することを特徴とするプラスチ
    ックレンズ固定構造。
  2. (2)ボス先端とプラスチックレンズを形成した板片と
    の間を接着しない側のボス孔を二個のレンズの並び方向
    に長い長孔とした特許請求の範囲第1項記載のプラスチ
    ックレンズ固定構造。
  3. (3)プラスチックレンズを形成した板片のボス孔と各
    レンズとの間にレンズの並び方向と直交する方向に延び
    た透溝を設けた特許請求の範囲第1項記載のプラスチッ
    クレンズ固定構造。
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