JPS61200517A - 撮像用カメラ - Google Patents
撮像用カメラInfo
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- JPS61200517A JPS61200517A JP3864985A JP3864985A JPS61200517A JP S61200517 A JPS61200517 A JP S61200517A JP 3864985 A JP3864985 A JP 3864985A JP 3864985 A JP3864985 A JP 3864985A JP S61200517 A JPS61200517 A JP S61200517A
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- Japan
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- lens
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- humidity
- lens frame
- plastic
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/022—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses lens and mount having complementary engagement means, e.g. screw/thread
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- Optics & Photonics (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、少なくとも１個のレンズが高吸湿性のプラス
チックレンズである複数個のレンズを鏡枠に組付けてな
る、ビデオカメラ、８ミリカメラ。
チックレンズである複数個のレンズを鏡枠に組付けてな
る、ビデオカメラ、８ミリカメラ。
−眼レフカメラなどの撮像用カメラに係り、特に、使用
環境の湿度変化による吸脱湿によシ発生する高吸湿性の
プラスチックレンズの像点位置変動の防止を志向した撮
像用カメラに関するものである。
環境の湿度変化による吸脱湿によシ発生する高吸湿性の
プラスチックレンズの像点位置変動の防止を志向した撮
像用カメラに関するものである。
レンズ面の成形が容易で耐衝撃性にすぐれ、軽量、安価
であることから、プラスチックレンズがガラスレンズに
代って普及するようになり、ビデオカメラや８ミリカメ
ラなどの撮像用カメラの構成レンズとしても用いられる
ようになってきた。
であることから、プラスチックレンズがガラスレンズに
代って普及するようになり、ビデオカメラや８ミリカメ
ラなどの撮像用カメラの構成レンズとしても用いられる
ようになってきた。
しかしながら、このように糧々の利点を有するプラスチ
ックレンズは、その反面、吸湿性を有して吸湿、脱湿に
より形状変化を生じ、このために像点距離が変化すると
いう欠点がある。また、この種のプラスチックレンズは
、金属性の鏡枠、または低吸湿性プラスチックの鏡枠に
組付けられているが、このような状態で、プラスチック
レンズ近傍の湿度が高くなると、これによって、プラス
チックレンズは膨張する。しかし、鏡枠を構成する金属
または低吸湿性プラスチックは湿度の変化による体積変
化がほとんど生じない。したがって、プラスチックレン
ズが膨張するとき、プラスチックレンズは、鏡枠に対す
る押圧力を生ずるが、この押圧力の反作用は、プラスチ
ックレンズに応力を生ぜしめ、該プラスチックレンズが
変形し、そのレンズ機能に低下をきたすという欠点があ
る。
ックレンズは、その反面、吸湿性を有して吸湿、脱湿に
より形状変化を生じ、このために像点距離が変化すると
いう欠点がある。また、この種のプラスチックレンズは
、金属性の鏡枠、または低吸湿性プラスチックの鏡枠に
組付けられているが、このような状態で、プラスチック
レンズ近傍の湿度が高くなると、これによって、プラス
チックレンズは膨張する。しかし、鏡枠を構成する金属
または低吸湿性プラスチックは湿度の変化による体積変
化がほとんど生じない。したがって、プラスチックレン
ズが膨張するとき、プラスチックレンズは、鏡枠に対す
る押圧力を生ずるが、この押圧力の反作用は、プラスチ
ックレンズに応力を生ぜしめ、該プラスチックレンズが
変形し、そのレンズ機能に低下をきたすという欠点があ
る。
上記した問題点を、図面を用いて説明する。
第４図は、従来の、プラスチックレンズを使用した撮像
用カメラの一例を示す要部断面図である。
用カメラの一例を示す要部断面図である。
この第４図において、４は鏡枠、７は間隔環、１゜８は
プラスチックレンズである。
プラスチックレンズである。
鏡枠４には間隔環７が設けられ、これらの間隔環７の間
にプラスチックレンズ１，８のつば部が２つの間隔３Ｊ
１７の間に挾まって固定されている。
にプラスチックレンズ１，８のつば部が２つの間隔３Ｊ
１７の間に挾まって固定されている。
そして、間隔環７０幅は、レンズ間に所定の間隔が設定
されるように定められている。
されるように定められている。
ところで、いぼ、プラスチックレンズ８を、色収差を除
くための従来のフリントガラスレンズに代えてポリスチ
レンからなる凹レンズとし、またプラスチックレンズ１
全、クラウンガラスレンズに代えてポリメチルメタクリ
レートからなる凸レンズとすると、ポリスチレンのプラ
スチックレンズ８は相対湿度変動による曲率半径の変動
が０．０１５ Ｘ １０−’／％ＲＨであって、はとん
ど湿度による影響がないのに対し、ポリメチルメタクリ
レートのプラスチックレンズ１は、ｓｘ １ ｏ −’
／％ＲＨと大きく、このために、湿度の変動に対して
プラスチックレンズ１の形状が大きく変化する。
くための従来のフリントガラスレンズに代えてポリスチ
レンからなる凹レンズとし、またプラスチックレンズ１
全、クラウンガラスレンズに代えてポリメチルメタクリ
レートからなる凸レンズとすると、ポリスチレンのプラ
スチックレンズ８は相対湿度変動による曲率半径の変動
が０．０１５ Ｘ １０−’／％ＲＨであって、はとん
ど湿度による影響がないのに対し、ポリメチルメタクリ
レートのプラスチックレンズ１は、ｓｘ １ ｏ −’
／％ＲＨと大きく、このために、湿度の変動に対して
プラスチックレンズ１の形状が大きく変化する。
第４図において、基準の湿度に対してプラスチックレン
ズ１，８による像点が点Ｏであったとすると、湿度が増
加したことによシ、プラスチックレンズ１は一点鎖線で
示すようにレンズ面が変形し、このために、そのレンズ
面の曲率半径が大きくなって像点は被写体とは反対側（
紙面上で右方向）の点０”に変位する。逆に、湿度が減
少すると、プラスチックレンズ１は二点鎖線で示すよう
にレンズ面が変形し、そのレンズ面の曲率半径は小さく
なって像点は被写体側の点Ｏ′に変位することになる。
ズ１，８による像点が点Ｏであったとすると、湿度が増
加したことによシ、プラスチックレンズ１は一点鎖線で
示すようにレンズ面が変形し、このために、そのレンズ
面の曲率半径が大きくなって像点は被写体とは反対側（
紙面上で右方向）の点０”に変位する。逆に、湿度が減
少すると、プラスチックレンズ１は二点鎖線で示すよう
にレンズ面が変形し、そのレンズ面の曲率半径は小さく
なって像点は被写体側の点Ｏ′に変位することになる。
一方、鏡枠４をアルミニウムとした場合、アルミニウム
は吸湿性がない九め、プラスチックレンズ１，８が吸湿
膨張した場合には、鏡枠４に対する押圧力が生じ、この
押圧力の反作用によってプラスチックレンズ１．８に応
力が発生し、両レンズ１．８は変形し、レンズ機能に低
下をきたす。
は吸湿性がない九め、プラスチックレンズ１，８が吸湿
膨張した場合には、鏡枠４に対する押圧力が生じ、この
押圧力の反作用によってプラスチックレンズ１．８に応
力が発生し、両レンズ１．８は変形し、レンズ機能に低
下をきたす。
逆に、プラスチックレンズ１，８が脱湿縮小した場合に
は、プラスチックレンズ１．８と鏡枠４との間隔が大き
くなシ、このため、プラスチックレンズ１，８は鏡枠４
のなかで遊んでしまい、光軸のずれ等が発生し、レンズ
機能に低下をきたす。
は、プラスチックレンズ１．８と鏡枠４との間隔が大き
くなシ、このため、プラスチックレンズ１，８は鏡枠４
のなかで遊んでしまい、光軸のずれ等が発生し、レンズ
機能に低下をきたす。
また、鏡枠４を低吸湿性プラスチックであるガラス繊維
入シ強化ポリカーボネートとした場合には、湿度変動に
よる鏡枠４の形状変化はプラスチックレンズ８のポリス
チレンと同程度であるため、プラスチックレンズ８に関
しては問題はないが、プラスチックレンズ１に関しては
、前述のアルミニウムを鏡枠とした場合と、全く同じ問
題が生じる。
入シ強化ポリカーボネートとした場合には、湿度変動に
よる鏡枠４の形状変化はプラスチックレンズ８のポリス
チレンと同程度であるため、プラスチックレンズ８に関
しては問題はないが、プラスチックレンズ１に関しては
、前述のアルミニウムを鏡枠とした場合と、全く同じ問
題が生じる。
このように、高吸湿性のプラスチックレンズを構成レン
ズとすると、湿度の変動によって像点位置が変化し、結
像面（撮像素子のターゲットやフィルム面）での像がほ
やけてしまったり、鏡枠４に対する押圧力の反作用によ
るレンズ変形のためレンズ機能が低下してしまうことに
なる。
ズとすると、湿度の変動によって像点位置が変化し、結
像面（撮像素子のターゲットやフィルム面）での像がほ
やけてしまったり、鏡枠４に対する押圧力の反作用によ
るレンズ変形のためレンズ機能が低下してしまうことに
なる。
また、プラスチックレンズを組レンズに採用した場合、
湿度と同様の問題が温度に関しても生じる。プラスチッ
クの熱膨張係数は、従来からレンズ素材として使われて
いるガラスと比較して１０倍大きく、温度による屈折率
変化は１００倍と大きいため、温度変化による像点変位
が数百μｍのオーダーとなる。このため、レンズ設計等
によシ温度補償を行なう必要があるが、ビデオカメラの
ズームレンズクラスではレンズ設計の自由度が小さいた
め、完全な温度補償を施すことは困難であった。
湿度と同様の問題が温度に関しても生じる。プラスチッ
クの熱膨張係数は、従来からレンズ素材として使われて
いるガラスと比較して１０倍大きく、温度による屈折率
変化は１００倍と大きいため、温度変化による像点変位
が数百μｍのオーダーとなる。このため、レンズ設計等
によシ温度補償を行なう必要があるが、ビデオカメラの
ズームレンズクラスではレンズ設計の自由度が小さいた
め、完全な温度補償を施すことは困難であった。
なお、プラスチックレンズの湿度対策に関しては、鏡筒
内部を気密に保ち吸湿を防止する方法が実開昭５８−７
１１２号公報に開示されている。しかし、この方法は、
固定焦点レンズの如き簡単な構造のレンズでは有効であ
るが、合焦或は変倍の機能を有する、構成レンズ枚数が
多く調整がむづかしいレンズでは、構成レンズ相互の位
置関係を変化させる為の複雑な構造の鏡筒を使用しなけ
ればならないので、実用が困難でさらに改良すべき点が
ある。
内部を気密に保ち吸湿を防止する方法が実開昭５８−７
１１２号公報に開示されている。しかし、この方法は、
固定焦点レンズの如き簡単な構造のレンズでは有効であ
るが、合焦或は変倍の機能を有する、構成レンズ枚数が
多く調整がむづかしいレンズでは、構成レンズ相互の位
置関係を変化させる為の複雑な構造の鏡筒を使用しなけ
ればならないので、実用が困難でさらに改良すべき点が
ある。
本発明は、上記した従来技術の問題点を改善して、高吸
湿性のプラスチックレンズの湿度変化に起因する形状変
化による像点位置変動を防止するとともに、鏡枠に対す
る押圧力によるレンズ面変形、および前記鏡枠と前記プ
ラスチックレンズとの閣の隙間発生による光軸ずれを防
止して、優れたレンズ機能を維持することができる撮像
用カメラの提供を、その目的とするものである。
湿性のプラスチックレンズの湿度変化に起因する形状変
化による像点位置変動を防止するとともに、鏡枠に対す
る押圧力によるレンズ面変形、および前記鏡枠と前記プ
ラスチックレンズとの閣の隙間発生による光軸ずれを防
止して、優れたレンズ機能を維持することができる撮像
用カメラの提供を、その目的とするものである。
本発明に係る撮像用カメラの構成は、少なくとも１個の
レンズが高吸湿性のプラスチックレンズである複数個の
レンズを鏡枠に組付けてなる撮像用カメラにおいて、高
吸湿のプラスチックレンズの湿度変化によるレンズ外径
変化ｆ［ヲΔＤ、像点位置変化量をΔｆとしたとき、該
プラスチックレンズの外周部にθ＝ｔａｎ−”（ΔＤ／
２Δｆ）の勾配を有する勾配面を設け、低吸湿性もしく
は無吸湿性材料で製作した鏡枠の前記勾配面と係合する
係合面にも該勾配面と同一の勾配を設け、弾性部材によ
って前記プラスチックレンズの外周部を前記鏡枠の係合
面に固定するようにしたものである。
レンズが高吸湿性のプラスチックレンズである複数個の
レンズを鏡枠に組付けてなる撮像用カメラにおいて、高
吸湿のプラスチックレンズの湿度変化によるレンズ外径
変化ｆ［ヲΔＤ、像点位置変化量をΔｆとしたとき、該
プラスチックレンズの外周部にθ＝ｔａｎ−”（ΔＤ／
２Δｆ）の勾配を有する勾配面を設け、低吸湿性もしく
は無吸湿性材料で製作した鏡枠の前記勾配面と係合する
係合面にも該勾配面と同一の勾配を設け、弾性部材によ
って前記プラスチックレンズの外周部を前記鏡枠の係合
面に固定するようにしたものである。
さらに詳しくは、次の通りである。
高吸湿性のプラスチックレンズの外周部に所定の勾配を
設けるとともに、この勾配面が係合する鏡枠を低吸湿性
あるいは無吸湿性材料で製作し、この鏡枠の係合面にも
前記プラスチックレンズの外周部と同一の勾配を設け、
これらの勾配面を互いに係合させて弾性部材で固定する
ことによシ、湿度の変化に応じて前記プラスチックレン
ズが前記鏡枠の勾配面に沿って光軸方向に移動できるよ
うにし、該プラスチックレンズの湿度による変形にとも
なう像点位置変位を前記移動により相殺することができ
るようにし、且つ湿度変化による該プラスチックレンズ
の保持部材からの反作用による応力発生および光軸ずれ
を防止するようにしたものである。なお、前記鏡枠の素
材を適当に選定することによシ、上記した湿度変化に対
する補償機構をそのまま、温度変化の際の像点位置変位
を補償する機構とすることができる。
設けるとともに、この勾配面が係合する鏡枠を低吸湿性
あるいは無吸湿性材料で製作し、この鏡枠の係合面にも
前記プラスチックレンズの外周部と同一の勾配を設け、
これらの勾配面を互いに係合させて弾性部材で固定する
ことによシ、湿度の変化に応じて前記プラスチックレン
ズが前記鏡枠の勾配面に沿って光軸方向に移動できるよ
うにし、該プラスチックレンズの湿度による変形にとも
なう像点位置変位を前記移動により相殺することができ
るようにし、且つ湿度変化による該プラスチックレンズ
の保持部材からの反作用による応力発生および光軸ずれ
を防止するようにしたものである。なお、前記鏡枠の素
材を適当に選定することによシ、上記した湿度変化に対
する補償機構をそのまま、温度変化の際の像点位置変位
を補償する機構とすることができる。
以下、本発明を実施例によって説明する。
第１図は、本発明の一実施例に撮像用カメラの要部拡大
断面図、第２図は、第１図におけるプラスチックレンズ
の動作を説明するための要部拡大断面図である。
断面図、第２図は、第１図におけるプラスチックレンズ
の動作を説明するための要部拡大断面図である。
図において、ＩＡは、この撮像用カメラに組付けられて
いる複数個のレンズの中の１枚の高吸湿性のプラスチッ
クレンズに係る、ポリメチルメタクリレートからなる、
つば部２を有する両凸のプラスチックレンズ（以下、Ｐ
、ＭＭＡレンズという）でアシ、このＰＭＭＡレンズＩ
Ａの外周面には角度θ（この角度θについては後述する
）の勾配面３が設けられている。４Ａは、無吸湿性材料
に係るアルミニウムで製作された鏡枠であυ、この鏡枠
４Ａの前記勾配面３と係合する係合面５にも、その勾配
面３と１０」−の角度θの勾配が設けられている。６は
、ＰＭＭＡレンズＩＡの外周部を鏡枠４Ａの係合面５に
、そのばね弾性作用で押圧して。
いる複数個のレンズの中の１枚の高吸湿性のプラスチッ
クレンズに係る、ポリメチルメタクリレートからなる、
つば部２を有する両凸のプラスチックレンズ（以下、Ｐ
、ＭＭＡレンズという）でアシ、このＰＭＭＡレンズＩ
Ａの外周面には角度θ（この角度θについては後述する
）の勾配面３が設けられている。４Ａは、無吸湿性材料
に係るアルミニウムで製作された鏡枠であυ、この鏡枠
４Ａの前記勾配面３と係合する係合面５にも、その勾配
面３と１０」−の角度θの勾配が設けられている。６は
、ＰＭＭＡレンズＩＡの外周部を鏡枠４Ａの係合面５に
、そのばね弾性作用で押圧して。
いる、弾性部材に係るシリコーンゴム系接着剤である。
前記角度θの大きさは、次式によって与えられる。
θ＝を皿−１（ΔＤ／２Δｆ） ・・・（１
）＝ｔａｕ−” （ａｌ）Δ％ＲＨ）／（２Δｆ）ただ
し、ΔＤ：レンズ外径量化量 ａ：ＰＭＭＡレンズＩＡの吸湿膨張率 Ｄ ： ＰＭＭＡレンズＩＡの外径 Δ％ＲＨ＝湿度変化 Δｆ：像点位置変位量 なお、Δｆは、ＰＭＭＡレンズＩＡの屈折率をｎ１両面
の曲率半径をルとすると、 Δｆ＝ａＲΔ％ＲＨ／（２（ｎ−１）） −（２
）この（２）式を（１）式に代入すると、θ＝ｔａｎ−
１（（ｎ−１） Ｄ／几） ・（３）すなわ
ち、勾配面３の角度θは、ＰＭＭＡ７ンズＩＡの屈折率
ｎ、外径り２曲率半径比から求まる。
）＝ｔａｕ−” （ａｌ）Δ％ＲＨ）／（２Δｆ）ただ
し、ΔＤ：レンズ外径量化量 ａ：ＰＭＭＡレンズＩＡの吸湿膨張率 Ｄ ： ＰＭＭＡレンズＩＡの外径 Δ％ＲＨ＝湿度変化 Δｆ：像点位置変位量 なお、Δｆは、ＰＭＭＡレンズＩＡの屈折率をｎ１両面
の曲率半径をルとすると、 Δｆ＝ａＲΔ％ＲＨ／（２（ｎ−１）） −（２
）この（２）式を（１）式に代入すると、θ＝ｔａｎ−
１（（ｎ−１） Ｄ／几） ・（３）すなわ
ち、勾配面３の角度θは、ＰＭＭＡ７ンズＩＡの屈折率
ｎ、外径り２曲率半径比から求まる。
具体例金示すと、］）＝２０ａｏ＊、几＝３０ｘ、ｎ＝
１．４９２とすれば、θ＝１８°である。
１．４９２とすれば、θ＝１８°である。
このように構成した撮像用カメラの、湿度変化したとき
の動作音、第２図音用いて説明する。
の動作音、第２図音用いて説明する。
ＰＭＭＡレンズＩ人の像点位＃、０は、湿度が２０ＸＲ
，Ｈから８０ＸＲ）（に変化した場合、このＰＭＭＡレ
ンズＩ人が鏡枠４Ａに固定されていたと仮定すると、Ｐ
ＭＭＡレンズＩ人の吸湿膨張率ａはａ＝５Ｘ１０−’／
％ＲＨ，屈折率ｎはｎ＝１．４９２、曲率半径比は几＝
３０鵡でめるので、前記（２）式から、像点位置はレン
ズの結像側（紙面右方向）へΔｆ＝９２μｍだけ変位し
てＯ′に来る。
，Ｈから８０ＸＲ）（に変化した場合、このＰＭＭＡレ
ンズＩ人が鏡枠４Ａに固定されていたと仮定すると、Ｐ
ＭＭＡレンズＩ人の吸湿膨張率ａはａ＝５Ｘ１０−’／
％ＲＨ，屈折率ｎはｎ＝１．４９２、曲率半径比は几＝
３０鵡でめるので、前記（２）式から、像点位置はレン
ズの結像側（紙面右方向）へΔｆ＝９２μｍだけ変位し
てＯ′に来る。
しかし、実際には、湿度の上昇につれてＰＭＭＡレンズ
ＩＡの外径が６０μｍ大きくなシ、鏡枠４Ａは吸湿膨張
しないため、ＰＭＭＡレンズＩ人は鏡枠４Ａの係合面５
を移動して、前記結像側と反対方向へ変位して、破線位
置に来る。そして、その光軸方向の変位量ΔＸは、 ΔＸ＝ ａｌ）Δ％ＲＨ／ （２・ｔａｎθ）＝９２μ
ｍとなり、像点位置変位量Δｆ＝９２μｍと相殺し、補
償することができる。また、湿度が減少した場合には、
上述の吸湿時と正反対の動作となるが、このとき、ＰＭ
ＭＡレンズＩＡは、シリコーンゴム系接着剤６の弾性応
力によって破線位置から実線位置へ押戻される。
ＩＡの外径が６０μｍ大きくなシ、鏡枠４Ａは吸湿膨張
しないため、ＰＭＭＡレンズＩ人は鏡枠４Ａの係合面５
を移動して、前記結像側と反対方向へ変位して、破線位
置に来る。そして、その光軸方向の変位量ΔＸは、 ΔＸ＝ ａｌ）Δ％ＲＨ／ （２・ｔａｎθ）＝９２μ
ｍとなり、像点位置変位量Δｆ＝９２μｍと相殺し、補
償することができる。また、湿度が減少した場合には、
上述の吸湿時と正反対の動作となるが、このとき、ＰＭ
ＭＡレンズＩＡは、シリコーンゴム系接着剤６の弾性応
力によって破線位置から実線位置へ押戻される。
湿度変化の際に、ＰＭＭＡレンズＩＡに加わる応力は、
シリコーンゴム系接着剤６の弾性応力に起因するもので
あるが、この応力はきわめて小さいので、ＰＭＭＡレン
ズＩＡはレンズ面変形することはなく、また、ＰＭＭＡ
レンズＩ人と鏡枠４Ａとの間に遊びを生ずることもない
。したがって、湿度変化に起因する光軸ずれが防止され
、レンズ機能が低下することはない。
シリコーンゴム系接着剤６の弾性応力に起因するもので
あるが、この応力はきわめて小さいので、ＰＭＭＡレン
ズＩＡはレンズ面変形することはなく、また、ＰＭＭＡ
レンズＩ人と鏡枠４Ａとの間に遊びを生ずることもない
。したがって、湿度変化に起因する光軸ずれが防止され
、レンズ機能が低下することはない。
次に、この撮像用カメラの、１度変化したときの動作を
説明するつ 温度がΔＴ変化したときの像点位置の変化量Δｆは、次
式によって表わされる。
説明するつ 温度がΔＴ変化したときの像点位置の変化量Δｆは、次
式によって表わされる。
タタシ、α： ＰＭＭＡレンズＩＡの熱膨張率この（４
）式の第１項は、温度変動による屈折率の変化分を、第
２項は、曲率半径比の変化分を示す。
）式の第１項は、温度変動による屈折率の変化分を、第
２項は、曲率半径比の変化分を示す。
このとき、第２項は、前記（２）式と同様の式であるた
め、湿度による像点位置変位の補償と同じ構成によって
補償することができる。
め、湿度による像点位置変位の補償と同じ構成によって
補償することができる。
鏡枠４Ａの素材は、アルミニウムでアシ、その熱膨張率
αムｔはαムｔ ＝ ２．５ Ｘ １０−”／ＣＸＰＭ
ＭＡレンズＩＡの熱膨張率αＰＭＭムはαｐＭＭム＝
７Ｘ１０−’／Ｃであるので、ＰＭＭＡレンズＩＡが鏡
枠４Ａに固定されていると仮定すると、温度が２Ｏｒか
ら５００１で上昇した場合の曲率半径の増加分による像
点位置変位量、すなわち（４）式の第２項ΔｆＲは、Δ
ｆｉ＝６４μｍであシ、これだけ像点位置が結像側へ変
位する。しかし実際には、ＰＭＭＡレンズＩＡの外径の
増加分が鏡枠４Ａの増加分よりも３０μｍ大きいため、
ＰＭＭＡレンズＩ人は鏡枠４Ａの係合面５を移動して、
結像側と反対方向へ４６μｍ変位する。すなわち、温度
変動による像点位置変位量のうち、曲率半径比の変化に
よる変位量６４μｍの約７割強は、湿度補償の機構で同
時に補償される。
αムｔはαムｔ ＝ ２．５ Ｘ １０−”／ＣＸＰＭ
ＭＡレンズＩＡの熱膨張率αＰＭＭムはαｐＭＭム＝
７Ｘ１０−’／Ｃであるので、ＰＭＭＡレンズＩＡが鏡
枠４Ａに固定されていると仮定すると、温度が２Ｏｒか
ら５００１で上昇した場合の曲率半径の増加分による像
点位置変位量、すなわち（４）式の第２項ΔｆＲは、Δ
ｆｉ＝６４μｍであシ、これだけ像点位置が結像側へ変
位する。しかし実際には、ＰＭＭＡレンズＩＡの外径の
増加分が鏡枠４Ａの増加分よりも３０μｍ大きいため、
ＰＭＭＡレンズＩ人は鏡枠４Ａの係合面５を移動して、
結像側と反対方向へ４６μｍ変位する。すなわち、温度
変動による像点位置変位量のうち、曲率半径比の変化に
よる変位量６４μｍの約７割強は、湿度補償の機構で同
時に補償される。
以上説明した実施例によれば、湿度変化によりＰＭＭＡ
レンズＩＡに変形が生じても、像点位置の変動を防止し
て、常に、像点を結像面に一致させることができるとと
もに、鏡枠４Ａに対する押圧力によるレンズ面変形、お
よび鏡枠４ＡとＰＭＭＡレンズＩＡ間の隙間発生による
光軸ずれの発生を防止することができ、優れたレンズ機
能の撮像用カメラを提供することができるという効果か
ぁるっ また、前述した湿度補償の構成と同一の構成によって、
温度変化による像点位置変位量のうち、曲率半径の変化
による変位量の約７割強を補償することができるので、
レンズ設計の自由度が太きくなるという効果もある。こ
の場合、鏡枠４Ａの素材に熱膨張率の小さいものを使用
すれば、温度変化による補償効果が大きくなる。
レンズＩＡに変形が生じても、像点位置の変動を防止し
て、常に、像点を結像面に一致させることができるとと
もに、鏡枠４Ａに対する押圧力によるレンズ面変形、お
よび鏡枠４ＡとＰＭＭＡレンズＩＡ間の隙間発生による
光軸ずれの発生を防止することができ、優れたレンズ機
能の撮像用カメラを提供することができるという効果か
ぁるっ また、前述した湿度補償の構成と同一の構成によって、
温度変化による像点位置変位量のうち、曲率半径の変化
による変位量の約７割強を補償することができるので、
レンズ設計の自由度が太きくなるという効果もある。こ
の場合、鏡枠４Ａの素材に熱膨張率の小さいものを使用
すれば、温度変化による補償効果が大きくなる。
なお、本実施例においては、高吸湿のプラスチックレン
ズとして、ＰＭＭＡレンズＩＡを１枚だけ使用した場合
について説明したが、複数枚の高吸湿性のプラスチック
レンズを使用した場合には、レンズ全体の像点位置変位
量Δｆｉ各プラプラスチックレンズ当てて、それぞれの
プラスチックレンズについて、本実施例の構成を適用す
ればよい。
ズとして、ＰＭＭＡレンズＩＡを１枚だけ使用した場合
について説明したが、複数枚の高吸湿性のプラスチック
レンズを使用した場合には、レンズ全体の像点位置変位
量Δｆｉ各プラプラスチックレンズ当てて、それぞれの
プラスチックレンズについて、本実施例の構成を適用す
ればよい。
さらに、本実施例においては、弾性部材としてシリコー
ンゴム系接着剤を使用するようにしたが、このほかのゴ
ム系接着剤１合成樹脂接着剤、ばねなど、ばね弾性を有
するものであれば、何を使用してもよい。
ンゴム系接着剤を使用するようにしたが、このほかのゴ
ム系接着剤１合成樹脂接着剤、ばねなど、ばね弾性を有
するものであれば、何を使用してもよい。
さらにまた、本実施例においては、高吸湿性のプラスチ
ックレンズとして、両面同一の曲率半径を有する両凸の
ＰＭＭＡレンズＩＡを使用した場合について説明したが
、両面の曲率半径は異なってもよく、また、他の高吸湿
性のプラスチックレンズ、たとえば、ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネート、ポリエチルメタクリレー
トなどのプラスチックレンズを構成レンズとする撮像用
カメラに適用しても同様の効果を奏することは言うまで
もない。
ックレンズとして、両面同一の曲率半径を有する両凸の
ＰＭＭＡレンズＩＡを使用した場合について説明したが
、両面の曲率半径は異なってもよく、また、他の高吸湿
性のプラスチックレンズ、たとえば、ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネート、ポリエチルメタクリレー
トなどのプラスチックレンズを構成レンズとする撮像用
カメラに適用しても同様の効果を奏することは言うまで
もない。
上記した実施例は、湿度変化による像点位置変位を、高
吸湿性のプラスチックレンズを鏡枠上で移動させて補償
するものであるが、前記像点位置変位を、結像面部を直
接的に変位させることによって補償するようにしてもよ
い。これを、第３図を用いて説明する。
吸湿性のプラスチックレンズを鏡枠上で移動させて補償
するものであるが、前記像点位置変位を、結像面部を直
接的に変位させることによって補償するようにしてもよ
い。これを、第３図を用いて説明する。
第３図は、湿度変化による像点位置変位を＼撮像素子の
変位によって補償した撮像用カメラの要部断面図である
。
変位によって補償した撮像用カメラの要部断面図である
。
この第３図において、８′はＰＭＭＡレンズ、９は、ポ
リメチルメタクリレートからなる、外周部に角度θ（こ
の角度θについては後述する）の勾配が設けられたＰＭ
ＭＡ平板、１０は、内面に前記角度θと同一の勾配を設
けた保持部、１１は、ＰＭＭＡ平板９の外周部を保持部
ｌＯに、該ＰＭＭＡ千板９の湿度変化による変形に応じ
て勾配面に沿って移動しうるように固定するためのシリ
コーンゴム系接着剤、１２は、前記ＰＭＭＡ平板９上に
設置された撮像素子、１３は、ＰＭＭＡレンズ８′を組
付け、前記保持部１０を螺合した鏡枠である。
リメチルメタクリレートからなる、外周部に角度θ（こ
の角度θについては後述する）の勾配が設けられたＰＭ
ＭＡ平板、１０は、内面に前記角度θと同一の勾配を設
けた保持部、１１は、ＰＭＭＡ平板９の外周部を保持部
ｌＯに、該ＰＭＭＡ千板９の湿度変化による変形に応じ
て勾配面に沿って移動しうるように固定するためのシリ
コーンゴム系接着剤、１２は、前記ＰＭＭＡ平板９上に
設置された撮像素子、１３は、ＰＭＭＡレンズ８′を組
付け、前記保持部１０を螺合した鏡枠である。
前記角度θは、湿度変動Δ％ＲＨによるＰＭＭＡレンズ
８′の像点位置変位量をΔｆ、ＰＭＭＡ平板９の外径を
り、ＰＭＭＡ平板９の吸湿膨張率をａとしたとき、前記
（１）式から求まるものである。
８′の像点位置変位量をΔｆ、ＰＭＭＡ平板９の外径を
り、ＰＭＭＡ平板９の吸湿膨張率をａとしたとき、前記
（１）式から求まるものである。
このように構成した撮像用カメラの、湿度変化を生じた
ときの動作を説明する。ただし、説明の都合上、Δｆの
値を、前記実施例におけるＰＭＭＡレンズＩＡの値と同
一の、９２μｍとする。角度θは、ＰＭＭＡ平板９の外
径Ｄ＝１０ａＩとしたとき、（１）式からθ＝９°とな
る。
ときの動作を説明する。ただし、説明の都合上、Δｆの
値を、前記実施例におけるＰＭＭＡレンズＩＡの値と同
一の、９２μｍとする。角度θは、ＰＭＭＡ平板９の外
径Ｄ＝１０ａＩとしたとき、（１）式からθ＝９°とな
る。
このように構成した撮像用カメラにおいて、ＰＭＭＡレ
ンズ８′の初期の像点位置は合焦点位置の０にあシ、こ
のときの湿度は２０％ＲＨである。ＰＭＭＡレンズ８′
が８０％ＲＨの状態に放置されると、像点位置は紙面右
方向へ９２μｍ変位しθ′へ変位する。撮像素子１２が
固定されているならば焦点がずれてピントがぼけるが、
実際にはＰＭＭＡ平板９の外径りは３０μｍ増大し、し
たがって、このＰＭＭ’Ａ平板９は、保持部１０の勾配
面を紙面右方向へΔＸ＝ａＤΔ％ＲＨ／（２・ｔａｎθ
）２９５μｍ移動するため、自動的に合焦点となる。ま
た、脱湿時には、上述の吸湿時と逆の動作となるが、こ
のときには、ＰＭＭＡ平板９の移動は、シリコーンゴム
系接着剤１１の弾性応力によってなされる。
ンズ８′の初期の像点位置は合焦点位置の０にあシ、こ
のときの湿度は２０％ＲＨである。ＰＭＭＡレンズ８′
が８０％ＲＨの状態に放置されると、像点位置は紙面右
方向へ９２μｍ変位しθ′へ変位する。撮像素子１２が
固定されているならば焦点がずれてピントがぼけるが、
実際にはＰＭＭＡ平板９の外径りは３０μｍ増大し、し
たがって、このＰＭＭ’Ａ平板９は、保持部１０の勾配
面を紙面右方向へΔＸ＝ａＤΔ％ＲＨ／（２・ｔａｎθ
）２９５μｍ移動するため、自動的に合焦点となる。ま
た、脱湿時には、上述の吸湿時と逆の動作となるが、こ
のときには、ＰＭＭＡ平板９の移動は、シリコーンゴム
系接着剤１１の弾性応力によってなされる。
なお、保持部１０の素材をアルミニウムなどの熱膨張率
の小さいものにすれば、温度変化による像点位置の変位
を補償することができることは、前記実施例と同様であ
る。
の小さいものにすれば、温度変化による像点位置の変位
を補償することができることは、前記実施例と同様であ
る。
以上詳細に説明したように本発明によれば、高吸湿性の
プラスチックレンズの湿度変化に起因する形状変化によ
る像点位置変動を防止するとともに、鏡枠に対する押圧
力によるレンズ面変形゛、および前記鏡枠と前記プラス
チックレンズとの間の隙間発生による光軸ずれ全防止し
て、優れたレンズ機能を維持することができる撮像用カ
メラを提供することができる。
プラスチックレンズの湿度変化に起因する形状変化によ
る像点位置変動を防止するとともに、鏡枠に対する押圧
力によるレンズ面変形゛、および前記鏡枠と前記プラス
チックレンズとの間の隙間発生による光軸ずれ全防止し
て、優れたレンズ機能を維持することができる撮像用カ
メラを提供することができる。
第１図は、本発明の一実施例に係る撮像用カメラの要部
拡大断面図、第２図は、第１図におけるプラスチックレ
ンズの動作を説明するための要部拡大断面図、第３図は
、湿度変化による像点位置変位を、撮像素子の変位によ
って補償した撮像用カメラの要部断面図、第４図は、従
来の、プラスチックレンズを使用した撮像用カメラの一
例を示す要部断面図である。 ＩＡ・・・ＰＭＭＡレンズ、３・・・勾配面、４Ａ・・
・鏡枠、５・・・係合面、６・・・シリコーンゴム系接
着剤、θ・・・勾配の角度、ΔＤ・・・レンズ外径変化
量、Δｆ・・・像部 １ 図 第２１￥１
拡大断面図、第２図は、第１図におけるプラスチックレ
ンズの動作を説明するための要部拡大断面図、第３図は
、湿度変化による像点位置変位を、撮像素子の変位によ
って補償した撮像用カメラの要部断面図、第４図は、従
来の、プラスチックレンズを使用した撮像用カメラの一
例を示す要部断面図である。 ＩＡ・・・ＰＭＭＡレンズ、３・・・勾配面、４Ａ・・
・鏡枠、５・・・係合面、６・・・シリコーンゴム系接
着剤、θ・・・勾配の角度、ΔＤ・・・レンズ外径変化
量、Δｆ・・・像部 １ 図 第２１￥１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１個のレンズが高吸湿性のプラスチック
レンズである複数個のレンズを鏡枠に組付けてなる撮像
用カメラにおいて、高吸湿のプラスチックレンズの湿度
変化によるレンズ外径変化量をΔＤ、像点位置変位量を
Δｆとしたとき、該プラスチックレンズの外周部にθ＝
ｔａｎ＾−＾１（ΔＤ／２Δｆ）の勾配を有する勾配面
を設け、低吸湿性もしくは無吸湿性材料で製作した鏡枠
の前記勾配面と係合する係合面にも該勾配面と同一の勾
配を設け、弾性部材によつて前記プラスチックレンズの
外周部を前記鏡枠の係合面に固定するようにしたことを
特徴とする撮像用カメラ。 ２、鏡枠を、高吸湿性のプラスチックレンズよりも小さ
い熱膨張率を有する材料で製作した鏡枠にしたものであ
る特許請求の範囲第１項記載の撮像用カメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3864985A JPS61200517A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 撮像用カメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3864985A JPS61200517A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 撮像用カメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61200517A true JPS61200517A (ja) | 1986-09-05 |
Family
ID=12531099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3864985A Pending JPS61200517A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 撮像用カメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61200517A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006090003A1 (en) * | 2005-02-23 | 2006-08-31 | Fortiondesignit Oy | Method for manufacturing lenses for optical products, such as cameras, spectacles, sunglasses, mobile phones etc. |
| JP2017083667A (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | 京セラ株式会社 | レンズユニット、撮像装置、および車両 |
-
1985
- 1985-03-01 JP JP3864985A patent/JPS61200517A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006090003A1 (en) * | 2005-02-23 | 2006-08-31 | Fortiondesignit Oy | Method for manufacturing lenses for optical products, such as cameras, spectacles, sunglasses, mobile phones etc. |
| JP2017083667A (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | 京セラ株式会社 | レンズユニット、撮像装置、および車両 |
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