JP2010181580A - Lens holding mechanism and camera - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、レンズ保持機構およびカメラに関し、特に、レンズと受光素子との間の距離を調整する機能を有するレンズ保持機構およびそのようなレンズ保持機構を備えたカメラに関する。 The present invention relates to a lens holding mechanism and a camera, and more particularly to a lens holding mechanism having a function of adjusting a distance between a lens and a light receiving element and a camera provided with such a lens holding mechanism.
従来、レンズと受光素子との間の距離を調整する機能を有するレンズ保持機構が知られている。(たとえば、特許文献1〜3参照)。
Conventionally, a lens holding mechanism having a function of adjusting a distance between a lens and a light receiving element is known. (For example, refer to
上記特許文献1には、焦点距離を調整するためのバックフォーカス調整レンズと、バックフォーカス調整レンズを保持する移動枠と、バックフォーカス調整レンズおよび移動枠を保持するとともに駆動させるアクチュエータと、装置本体の内部温度を検知する温度センサと、撮像素子とを備えた撮像装置が開示されている。上記特許文献1に開示された撮像装置では、温度センサにより撮像装置の内部温度を検知するとともに、検知された内部温度に基づいてバックフォーカス調整レンズの温度変化による変動量を算出するように構成されている。そして、算出された変動量に基づいてアクチュエータを駆動させてバックフォーカス調整レンズの位置を調整するように構成されている。
また、上記特許文献2には、集光レンズと受光素子とを備えた光学ヘッドが開示されている。上記特許文献2に記載された光学ヘッドでは、集光レンズは集光レンズホルダーに保持されているとともに、受光素子は光学ベースに保持されている。そして、集光レンズホルダーと光学ベースとを互いに熱膨張係数の異なる材料により形成し、雰囲気温度の変化に伴って集光レンズと受光素子とが膨張した場合においても、集光レンズホルダーと光学ベースとの膨張量を略等しくすることによって集光レンズと受光素子との相対的な距離が変化することを抑制するように構成されている。
Further,
また、上記特許文献3には、円すい状の先端部を有するレンズホルダに保持されたレンズと、レンズホルダの円すい状の先端部の表面に面接触する円すい穴を有する駆動筒と、レンズと対向するように配置され、ケースに保持されるとともに受光素子としての機能を有する光検知器と、レンズホルダを駆動筒に付勢するためのスプリングとを備えた自動焦点補正機構が開示されている。上記特許文献3に開示された自動焦点補正機構では、レンズホルダは駆動筒の円すい穴の径が小さくなる方向にスライド移動可能なようにバネ部材によって付勢されている。そして、雰囲気温度の変化に伴ってレンズの体積が変化し、レンズの焦点距離が変化した場合に駆動筒も温度変化によって体積が変化し、レンズホルダの円すい状の先端部が円すい穴に沿って面接触しながらスライド移動することによって、レンズと光検知器との距離がレンズの温度変化後の焦点距離になるように構成されている。
In
しかしながら、上記特許文献1に記載の撮像装置では、バックフォーカス調整レンズと撮像素子との距離をバックフォーカス調整レンズの焦点距離に一致させる機能として、温度センサおよびアクチュエータを別途備えなければならないため、その分、部品点数が増加するという問題点がある。
However, in the image pickup apparatus described in
また、上記特許文献2に記載の光学ヘッドでは、集光レンズを保持するための部材(集光レンズホルダー)と受光素子を保持するための部材(光学ベース)とが別個に設けられているので、その分、部品点数が増加するという問題点がある。
Further, in the optical head described in
また、上記特許文献3に記載の自動焦点補正機構では、レンズを保持するための部材(レンズホルダ)と光検知器を保持するための部材(ケース)とが別個に設けられているとともに、さらにレンズホルダを駆動筒に付勢するためのスプリングが必要であるので、その分、部品点数が増加するという問題点がある。
In the automatic focus correction mechanism described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、部品点数の増加を抑制しながらレンズと受光素子との間の距離を調整することが可能なレンズ保持機構およびカメラを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to adjust the distance between the lens and the light receiving element while suppressing an increase in the number of parts. It is to provide a possible lens holding mechanism and camera.
この発明の第1の局面によるレンズ保持機構は、一方端部側と他方端部側とが互いに対向するように撓み変形可能に構成され、一方端部側と他方端部側との一方および他方において、それぞれ、互いに対向するようにレンズとレンズを介して入射する光を受光する受光素子とを保持する1つの保持部材と、保持部材の一方端部が撓み変形された付勢状態でスライド移動可能に当接される傾斜部を含むフレーム部材とを備え、互いに対向するレンズと受光素子との距離は、レンズの焦点距離に対応する大きさになるように構成され、温度変化によるレンズの体積の変化に伴いレンズの焦点距離が変化した際に、保持部材の一方端部が、保持部材およびフレーム部材の温度変化による体積の変化に伴い傾斜部に沿ってスライド移動することにより、レンズと受光素子との距離がレンズの体積の変化後の焦点距離に対応するように調整されるように構成されている。 The lens holding mechanism according to the first aspect of the present invention is configured to be able to bend and deform so that the one end side and the other end side face each other, and one and the other of the one end side and the other end side. 1, a holding member that holds the lens and a light receiving element that receives light incident through the lens so as to face each other, and a sliding movement in a biased state in which one end of the holding member is bent and deformed A frame member including an inclined portion that can be contacted, and the distance between the lens and the light receiving element facing each other is configured to have a size corresponding to the focal length of the lens, and the volume of the lens due to a temperature change When the focal length of the lens changes with the change of the lens, the one end portion of the holding member slides along the inclined portion along with the volume change due to the temperature change of the holding member and the frame member. Length of the lens and the light receiving element is configured to be adjusted to correspond to the focal length after the change in volume of the lens.
この第1の局面によるレンズ保持機構では、上記のように、レンズと受光素子との両方を1つの保持部材により保持するとともに、この1つの保持部材の一方端部を傾斜部に沿ってスライド移動させてレンズと受光素子との距離を調整するように構成することによって、レンズと受光素子とを1つの保持部材により保持しながらレンズと受光素子との距離を調整することができる。これにより、レンズと受光素子とをそれぞれ別の部材によって保持しながらレンズと受光素子との距離を調整する構成に比べて、部品点数が増加するのを抑制しながらレンズと受光素子との距離を調整することができる。また、受光素子およびレンズを保持する保持部材を撓み変形可能に構成するとともに、保持部材の一方端部が撓み変形された付勢状態でフレーム部材の傾斜部に当接するように構成することによって、レンズを保持する保持部材を付勢するために別途スプリング(バネ部材)を設ける必要がないので、これによっても、部品点数が増加するのを抑制することができる。 In the lens holding mechanism according to the first aspect, as described above, both the lens and the light receiving element are held by one holding member, and one end of the one holding member is slid along the inclined portion. Thus, by configuring the distance between the lens and the light receiving element to be adjusted, the distance between the lens and the light receiving element can be adjusted while holding the lens and the light receiving element by one holding member. As a result, the distance between the lens and the light receiving element can be reduced while suppressing an increase in the number of parts, compared to a configuration in which the distance between the lens and the light receiving element is adjusted while the lens and the light receiving element are held by different members. Can be adjusted. In addition, the holding member that holds the light receiving element and the lens is configured to be able to be bent and deformed, and the one end portion of the holding member is configured to be in contact with the inclined portion of the frame member in a biased deformed state. Since it is not necessary to provide a separate spring (spring member) to urge the holding member that holds the lens, it is also possible to suppress an increase in the number of parts.
上記第1の局面におけるレンズ保持機構において、好ましくは、保持部材の一方端部の先端部は、フレーム部材の傾斜部に対して点接触可能な形状に形成され、先端部は、傾斜部に対して点接触を維持した状態でスライド移動可能なように構成されている。このように構成すれば、フレーム部材の傾斜部と保持部材の先端部との接触部分の面積が面接触または線接触する場合に比べてより小さくなるので、先端部をスムーズに移動させることができる。 In the lens holding mechanism according to the first aspect, preferably, the tip of the one end of the holding member is formed in a shape that allows point contact with the inclined portion of the frame member, and the tip is in contact with the inclined portion. Thus, it is configured to be slidable while maintaining point contact. If comprised in this way, since the area of the contact part of the inclination part of a frame member and the front-end | tip part of a holding member becomes smaller compared with the surface contact or line contact, a front-end | tip part can be moved smoothly. .
この場合、好ましくは、保持部材の先端部は、平面的に見て、円形形状を有する。このように構成すれば、容易に傾斜部に対して点接触させることができるとともに、円形形状の先端部により、尖った形状の先端部の場合と異なり、傾斜部の表面をよりスムーズにスライド移動させることができる。 In this case, preferably, the front end portion of the holding member has a circular shape when seen in a plan view. With this configuration, it is possible to make point contact with the inclined portion easily, and, unlike the case of the pointed tip, the surface of the inclined portion slides more smoothly by the circular tip. Can be made.
上記第1の局面におけるレンズ保持機構において、好ましくは、フレーム部材の傾斜部は、レンズおよび受光素子を通る光軸に沿った第1方向に対して傾斜するように構成され、保持部材の一方端部は、第1方向と直交する第2方向に延びるように構成され、傾斜部の第1方向に対する傾斜角は、温度変化による体積変化に伴うフレーム部材の長さの変化量およびレンズの焦点距離の変化量の第1方向の成分と、温度変化による体積変化に伴う保持部材およびフレーム部材の長さの変化量の第2方向の成分とに基づいて設定されている。このように構成すれば、レンズと受光素子との距離を温度変化後のレンズの焦点距離に一致させる分だけ、傾斜部に沿って保持部材の一方端部を容易にスライド移動させることができる。 In the lens holding mechanism according to the first aspect, preferably, the inclined portion of the frame member is configured to be inclined with respect to the first direction along the optical axis passing through the lens and the light receiving element, and one end of the holding member. The portion is configured to extend in a second direction orthogonal to the first direction, and the inclination angle of the inclined portion with respect to the first direction is the amount of change in the length of the frame member accompanying the volume change due to temperature change and the focal length of the lens. Is set based on the first direction component of the change amount and the second direction component of the change amount of the length of the holding member and the frame member accompanying the volume change due to the temperature change. If comprised in this way, the one end part of a holding member can be easily slid along the inclination part by the part which makes the distance of a lens and a light receiving element correspond with the focal distance of the lens after a temperature change.
この場合、好ましくは、傾斜部の第1方向に対する傾斜角は、温度変化による体積変化に伴うフレーム部材の長さの変化量およびレンズの焦点距離の変化量の第1方向の成分における差分と、保持部材およびフレーム部材の長さの変化量の第2方向の成分における差分との逆正接関数により算出されて設定されている。このように構成すれば、レンズと受光素子との距離を温度変化後のレンズの焦点距離に一致させる分だけ保持部材の先端部をスライド移動させることが可能な傾斜部の傾斜角を容易に算出して設定することができる。 In this case, preferably, the inclination angle of the inclined portion with respect to the first direction is the difference in the first direction component of the amount of change in the length of the frame member and the amount of change in the focal length of the lens due to the volume change due to the temperature change, It is calculated and set by the arc tangent function with the difference in the component in the second direction of the change amount of the length of the holding member and the frame member. With this configuration, it is possible to easily calculate the inclination angle of the inclined portion that can slide the tip of the holding member by an amount that matches the distance between the lens and the light receiving element to the focal length of the lens after the temperature change. Can be set.
上記傾斜部が第1方向に対して傾斜する構成において、好ましくは、フレーム部材は、保持部材よりも温度変化による体積の膨張量が大きくなるように構成され、傾斜部の第1方向に対する所定の回転方向の傾斜角は鋭角になるように構成され、傾斜部に沿ってスライド移動する保持部材の一方端部は、温度上昇に伴って、光軸に近づくように第2方向に移動するとともにレンズと受光素子との距離が大きくなるように第1方向に移動するように構成されている。このように構成すれば、温度上昇に伴って、レンズと受光素子との距離を大きくすることができるので、レンズと受光素子との距離を、レンズの体積の膨張により、焦点距離が大きくなった温度上昇後の焦点距離に合わせることができる。 In the configuration in which the inclined portion is inclined with respect to the first direction, the frame member is preferably configured such that the volume expansion amount due to temperature change is larger than that of the holding member, and a predetermined amount with respect to the first direction of the inclined portion is set. The tilt angle in the rotational direction is configured to be an acute angle, and one end of the holding member that slides along the tilted portion moves in the second direction so as to approach the optical axis as the temperature rises, and the lens. And the light receiving element are configured to move in the first direction so that the distance between the light receiving element and the light receiving element increases. With this configuration, as the temperature rises, the distance between the lens and the light receiving element can be increased, so that the distance between the lens and the light receiving element is increased due to the expansion of the volume of the lens. It can be adjusted to the focal length after the temperature rises.
上記傾斜部が第1方向に対して傾斜する構成において、好ましくは、保持部材は、フレーム部材よりも温度変化による体積の膨張量が大きくなるように構成され、傾斜部の第1方向に対する所定の回転方向の傾斜角は鈍角になるように構成され、傾斜部に沿ってスライド移動する保持部材の一方端部は、温度上昇に伴って、光軸から遠ざかるように第2方向に移動するとともにレンズと受光素子との距離が大きくなるように第1方向に移動するように構成されている。このように構成すれば、温度上昇に伴って、レンズと受光素子との距離を大きくすることができるので、レンズと受光素子との距離を、レンズの体積の膨張により、焦点距離が大きくなった温度上昇後の焦点距離に合わせることができる。 In the configuration in which the inclined portion is inclined with respect to the first direction, preferably, the holding member is configured to have a larger volume expansion amount due to temperature change than the frame member, and the inclined portion has a predetermined amount with respect to the first direction. The tilt angle in the rotational direction is configured to be an obtuse angle, and one end of the holding member that slides along the tilted portion moves in the second direction so as to move away from the optical axis as the temperature rises and the lens. And the light receiving element are configured to move in the first direction so that the distance between the light receiving element and the light receiving element increases. With this configuration, as the temperature rises, the distance between the lens and the light receiving element can be increased, so that the distance between the lens and the light receiving element is increased due to the expansion of the volume of the lens. It can be adjusted to the focal length after the temperature rises.
上記保持部材の先端部がフレーム部材の傾斜部に点接触する構成において、好ましくは、レンズは保持部材の一方端部側に配置されるとともに、受光素子は保持部材の他方端部側に配置され、温度変化によりレンズの焦点距離が変化する際に、保持部材の一方端部側の先端部がフレーム部材の傾斜部に沿ってスライド移動することによりレンズが受光素子に対して移動してレンズと受光素子との間の距離が調整されるように構成されている。このように構成すれば、フレーム部材の傾斜部に沿ってスライド移動する保持部材の一方端部側にレンズが配置されるので、レンズの受光素子に対する距離を容易に調整することができる。これにより、レンズと受光素子との距離の調整を保持部材およびフレーム部材により容易に行うことができる。 In the configuration in which the distal end portion of the holding member is in point contact with the inclined portion of the frame member, the lens is preferably disposed on one end portion side of the holding member, and the light receiving element is disposed on the other end portion side of the holding member. When the focal length of the lens changes due to a temperature change, the tip of the holding member on one end side slides along the inclined portion of the frame member, so that the lens moves relative to the light receiving element. The distance from the light receiving element is adjusted. If comprised in this way, since a lens is arrange | positioned at the one end part side of the holding member slidably moved along the inclination part of a frame member, the distance with respect to the light receiving element of a lens can be adjusted easily. Thereby, adjustment of the distance of a lens and a light receiving element can be easily performed with a holding member and a frame member.
上記保持部材の先端部がフレーム部材の傾斜部に点接触する構成において、好ましくは、受光素子は保持部材の一方端部側に配置されるとともに、レンズは保持部材の他方端部側に配置され、温度変化によりレンズの焦点距離が変化する際に、保持部材の一方端部側の先端部がフレーム部材の傾斜部に沿ってスライド移動することにより受光素子がレンズに対して移動してレンズと受光素子との間の距離が調整されるように構成されている。このように構成すれば、フレーム部材の傾斜部に沿ってスライド移動する保持部材の一方端部側に受光素子が配置されるので、受光素子のレンズに対する距離を容易に調整することができる。これにより、レンズと受光素子との距離の調整を保持部材およびフレーム部材により容易に行うことができる。 In the configuration in which the distal end portion of the holding member is in point contact with the inclined portion of the frame member, preferably, the light receiving element is disposed on one end portion side of the holding member, and the lens is disposed on the other end portion side of the holding member. When the focal length of the lens changes due to a temperature change, the light receiving element moves relative to the lens by sliding the tip of the holding member on the one end side along the inclined portion of the frame member. The distance from the light receiving element is adjusted. If comprised in this way, since the light receiving element is arrange | positioned at the one end part side of the holding member slidably moved along the inclination part of a frame member, the distance with respect to the lens of a light receiving element can be adjusted easily. Thereby, adjustment of the distance of a lens and a light receiving element can be easily performed with a holding member and a frame member.
この発明の第2の局面によるカメラは、レンズと、レンズを介して入射する光を受光する受光素子と、一方端部側と他方端部側とが互いに対向するように撓み変形可能に構成され、一方端部側と他方端部側との一方および他方において、それぞれ、互いに対向するようにレンズと受光素子とを保持する1つの保持部材と、保持部材が撓み変形された付勢状態でスライド移動可能に当接される傾斜部を含むフレーム部材とを備え、互いに対向するレンズと受光素子との距離は、レンズの焦点距離に対応する大きさになるように構成され、温度変化によるレンズの体積の変化に伴いレンズの焦点距離が変化した際に、保持部材の一方端部が、保持部材およびフレーム部材の温度変化による体積の変化に伴い傾斜部に沿ってスライド移動することにより、レンズと受光素子との距離がレンズの体積の変化後の焦点距離に対応する大きさに調整されるように構成されている。 A camera according to a second aspect of the present invention is configured to be able to bend and deform so that a lens, a light receiving element that receives light incident through the lens, and one end side and the other end side face each other. In one and the other of the one end side and the other end side, one holding member that holds the lens and the light receiving element so as to face each other, and the holding member is slid in a biased state in which the holding member is bent and deformed A frame member including an inclined portion that is movably contacted, and the distance between the lens and the light receiving element facing each other is configured to be a size corresponding to the focal length of the lens, and When the focal length of the lens changes as the volume changes, the one end of the holding member slides along the inclined portion as the volume changes due to the temperature change of the holding member and the frame member. Ri is configured such that the distance between the lens and the light receiving element is adjusted to a size corresponding to the focal length after the change in volume of the lens.
この第2の局面によるカメラでは、上記のように、レンズと受光素子との両方を1つの保持部材により保持するとともに、この1つの保持部材の一方端部を傾斜部に沿ってスライド移動させてレンズと受光素子との距離を調整するように構成されたレンズ保持機構を備えることによって、レンズと受光素子とを1つの保持部材により保持しながらレンズと受光素子との距離を調整することができるので、レンズと受光素子とをそれぞれ別の部材によって保持しながらレンズと受光素子との距離を調整する構成に比べて、部品点数が増加するのを抑制しながらレンズと受光素子との距離を調整することが可能なカメラを得ることができる。また、レンズ保持機構は、受光素子およびレンズを保持する保持部材を撓み変形可能に構成するとともに、保持部材の一方端部が撓み変形された付勢状態でフレーム部材の傾斜部に当接するように構成することによって、レンズを保持する保持部材を付勢するために別途スプリング(バネ部材)を設ける必要がないので、これによっても、部品点数が増加するのを抑制することが可能なカメラを得ることができる。 In the camera according to the second aspect, as described above, both the lens and the light receiving element are held by one holding member, and one end of the one holding member is slid along the inclined portion. By providing a lens holding mechanism configured to adjust the distance between the lens and the light receiving element, the distance between the lens and the light receiving element can be adjusted while holding the lens and the light receiving element by one holding member. Therefore, the distance between the lens and the light receiving element is adjusted while suppressing an increase in the number of parts, compared to a configuration in which the distance between the lens and the light receiving element is adjusted while holding the lens and the light receiving element by separate members. You can get a camera that can do that. The lens holding mechanism is configured so that the light receiving element and the holding member for holding the lens can be bent and deformed, and the one end of the holding member is brought into contact with the inclined portion of the frame member in a biased state. With this configuration, there is no need to provide a separate spring (spring member) for urging the holding member that holds the lens, and thus a camera capable of suppressing an increase in the number of parts can be obtained. be able to.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Embodiments of the invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、図1〜図5を参照して本発明の第1実施形態によるレンズ保持機構3を備えたカメラ10の構造について説明する。
(First embodiment)
First, the structure of the
本発明の第1実施形態によるカメラ10は、図1および図2に示すように、上面に開口部1aを有する筐体1と、筐体1の開口部1aを塞ぐように配置された蓋部2と、筐体1の内部に配置されたレンズ保持機構3とを備えている。蓋部2には貫通孔2aが形成されているとともに、貫通孔2aを覆う位置には外部レンズ4が設けられている。外部レンズ4は、貫通孔2aを介してレンズ保持機構3に光を導く機能を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
レンズ保持機構3は、図3および図4に示すように、保持部材5と、保持部材5を内部に載置するとともに開口部6aを有するフレーム部材6とを備えている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
保持部材5は、金属からなり、略長方形形状に形成され、一方端部側と他方端部側とがそれぞれX方向に延びるとともに互いに対向するように構成された略U字形状に湾曲している。保持部材5の矢印Z1方向側の一方端部側には、4つの把持部5aからなるレンズ保持部5bが設けられている。また、4つの把持部5aにより抱え込まれるように、レンズ7がレンズ保持部5bに固定されている。また、レンズ保持部5bには、外部(Z方向)から入射された光をレンズ7に導くための貫通孔5cが形成されている。なお、X方向およびZ方向は、それぞれ、本発明の「第1方向」および「第2方向」の一例である。
The holding
保持部材5の矢印Z2方向側の他方端部側には受光素子配置部5dが形成されており、レンズ7により導かれる光を受光するための受光素子8が配置されている。受光素子8は、レンズ7から入射する光の光軸50が受光面の中心位置に対応するように、受光素子配置部5d上に接着剤などにより固定されている。フレーム部材6の内底面上には、固定部9aが設けられており、受光素子配置部5dの矢印X1側の端部を固定部9aに係合させることにより、X1方向およびZ1方向への受光素子配置部5dの移動が規制されるように構成されている。また、フレーム部材6の内底面上には、固定部9bが設けられているとともに、受光素子配置部5dの矢印X2側の端部には、位置決めのための矩形形状の切り欠き部5e(図3参照)が形成されている。そして、受光素子配置部5dの矢印X2側の端部は、切り欠き部5eと固定部9bとがY方向側に係合された状態で矢印Z2方向に圧着されている。以上により、保持部材5の受光素子配置部5d側はフレーム部材6の内部に固定的に保持されている。
A light receiving
また、保持部材5における一方端部側のレンズ保持部5bと他方端部側の受光素子配置部5dとの間に位置する接続部5fは、一方端部側のレンズ保持部5bがZ方向に撓み変形(弾性変形)可能に構成されている。すなわち、保持部材5は、撓み変形(弾性変形)可能なバネ性を有する金属により形成されている。なお、第1実施形態では、保持部材5におけるレンズ保持部5b、受光素子配置部5dおよび接続部5fは、一体的に形成されている。そして、撓み変形(弾性変形)可能なバネ性を有する1つの保持部材5によりレンズ7および受光素子8が保持されている。
Further, the connecting
また、図2に示すように、レンズ保持機構3には、フレーム部材6(図3参照)の開口部6aを塞ぐように蓋部3aが設けられているとともに、蓋部3aには外部レンズ4からの光をフレーム部材6内部に導くための貫通孔3bが形成されている。また、図4に示すように、フレーム部材6は樹脂により形成されているとともに、保持部材5の一方端部側の先端部5gとX方向において対向するフレーム部材6の位置には、傾斜部6bを有する突出部6cが形成されている。傾斜部6bは、光軸50に対して反時計回りに鋭角となる傾斜角αだけ傾斜している。そして、フレーム部材6の傾斜部6bは、室温(約25℃)でレンズ7と受光素子8との距離がレンズ7の焦点距離fと略同じ大きさになるように、保持部材5が矢印Z2方向に撓み変形(弾性変形)した状態で付勢して当接するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
ここで、第1実施形態では、図5に示すように、保持部材5の一方端部側の先端部5gは、平面的に見て、円形形状を有するとともに、フレーム部材6の傾斜部6bに対して点接触するように構成されている。また、保持部材5の先端部5gは、フレーム部材6の傾斜部6bに対して点接触を維持した状態で、フレーム部材6の傾斜部6bの表面上をスライド移動可能なように構成されている。
Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 5, the
また、第1実施形態では、雰囲気温度の変化によるレンズ7の体積の変化に伴いレンズ7の焦点距離fが変化した際に、保持部材5およびフレーム部材6も温度変化によって体積が変化し、保持部材5の先端部5gがフレーム部材6の傾斜部6bに沿ってスライド移動することにより、レンズ7と受光素子8との距離がレンズ7の体積の変化後の焦点距離に対応する大きさに調整されるように、光軸50に対する傾斜部6bの傾斜角αが調整されている。なお、第1実施形態では、保持部材5(金属)よりもフレーム部材6(樹脂)の方が熱膨張係数が大きい。また、傾斜角αの具体的な導出方法については後述する。
In the first embodiment, when the focal length f of the
次に、図6〜図8を参照して、第1実施形態によるレンズ保持機構3におけるレンズ7と受光素子8との間の距離を調整する際の動作および傾斜角αの導出方法について説明する。
Next, with reference to FIGS. 6-8, the operation | movement at the time of adjusting the distance between the
雰囲気温度が上昇した場合、図6に示すように、保持部材5、フレーム部材6およびレンズ7は、それぞれ体積が膨張する。そして、体積の膨張および温度上昇による屈折率の低下などにより、レンズ7の焦点距離はZ方向にfからΔfだけ大きくなる。
When the atmospheric temperature rises, as shown in FIG. 6, the volumes of the holding
具体的には、雰囲気温度の変化前の状態では、図7に示すように、保持部材5の先端部5gとフレーム部材6の傾斜部6bとは、点A1において点接触した状態で保持されている。この状態から雰囲気温度が上昇した場合、図8に示すように、保持部材5は+X方向(図6のX1方向)にΔHexだけ延びるとともに、フレーム部材6は+X方向にΔFexだけ延びる。つまり、傾斜部6bは、+X方向にΔFexだけ移動する。このとき、金属からなる保持部材5よりも樹脂からなるフレーム部材6の方が熱膨張係数が大きいことにより、ΔFex>ΔHexが成り立つ。また、フレーム部材6は+Z方向(図6のZ1方向)にΔFezだけ延びる。つまり、傾斜部6bは、+Z方向にΔFezだけ移動する。なお、金属からなる保持部材5においては、Z方向の膨張量は非常に小さいために考慮しない。
Specifically, in the state before the change of the ambient temperature, as shown in FIG. 7, the
これにより、先端部5gと傾斜部6bとの間には、+X方向にΔFex−ΔHexの大きさのすき間が生じるとともに、+Z方向にΔFezの大きさのすき間が生じる。これにより、保持部材5の撓み変形による上方向の付勢力Fにより、保持部材5の先端部5gとフレーム部材6の傾斜部6bとは、点B1から傾斜部6bの表面に沿って光軸50に近づくように互いに接触しながらスライド移動(摺動)することにより点C1にまで移動(矢印X2方向および矢印Z1方向に移動)する。このとき、保持部材5が矢印Z1方向に焦点距離の変化分Δfだけスライド移動するように予め傾斜部6bの光軸50に対する傾斜角αを設定することにより、レンズ7と受光素子8との距離が温度変化後(温度上昇後)のレンズ7の焦点距離(f+Δf)と一致することになる。
Thereby, a gap having a size of ΔFex−ΔHex is generated in the + X direction between the
ここで、具体的な傾斜角αの算出方法について説明する。第1実施形態では、光軸50に対する傾斜角αの正接(tanα)は、保持部材5の+X方向成分の膨張量(ΔHex)、フレーム部材6の+X方向成分の膨張量(ΔFex)、フレーム部材6の+Z方向成分の膨張量(ΔFez)、および、レンズ7の焦点距離の変化量Δfに基づいて、以下の式(1)として表される。
Here, a specific method for calculating the tilt angle α will be described. In the first embodiment, the tangent (tan α) of the inclination angle α with respect to the
tanα=(ΔFex−ΔHex)/(Δf−ΔFez)・・・(1)
したがって、傾斜角αは、上記式(1)の逆正接関数により以下の式(2)として算出される。
tan α = (ΔFex−ΔHex) / (Δf−ΔFez) (1)
Therefore, the inclination angle α is calculated as the following equation (2) by the arc tangent function of the above equation (1).
α=arctan{(ΔFex−ΔHex)/(Δf−ΔFez)}・・・(2)
以上により、算出した傾斜角αに設定して傾斜角を形成することにより、雰囲気温度の変化に伴ってレンズ7の焦点距離が変化した場合において、保持部材5の先端部5gがスライド移動することによって、レンズ7と受光素子8との間の距離が、雰囲気温度の変化後の焦点距離f+Δfに一致するように構成することが可能となる。
α = arctan {(ΔFex−ΔHex) / (Δf−ΔFez)} (2)
As described above, by setting the calculated inclination angle α to form the inclination angle, the
次に、上記に示した算出方法を用いて傾斜部6bの傾斜角αを具体的に算出する例について説明する。
Next, an example in which the inclination angle α of the
まず、レンズ7の材料として、たとえば、プラスチックレンズとして利用されるZEONEX480R(日本ゼオン社製)(熱膨張係数7×10−5/℃)を用いるとともに、保持部材5として、たとえば、撓み変形(弾性変形)可能なバネ性を有する金属としてSUS304CSP(熱膨張係数1.72×10−5/℃)を用いる。また、フレーム部材6として、たとえば、ABS樹脂(熱膨張係数9×10−5/℃)を用いる。
First, as a material of the
保持部材5においては、固定部9bから先端部5gの傾斜部6bに対する接触点(点A1)までのX方向の距離を10mmとするとともに、固定部9bからレンズ7の光軸50までのX方向の距離を8mmとする。また、フレーム部材6においては、固定部9bから傾斜部6bの先端部5gに対する接触点(点A1)までのX方向の距離を10mmとするとともに、Z方向の距離を1mmとする。なお、レンズ7の形状については、曲率半径が2.5mmの凸形状の一方面と、曲率半径が−1mmの凸形状の他方面とを有するとともに、2mmの厚みを有しているとする。また、レンズ7の焦点距離fは、1.5082とする。
In the holding
以下、雰囲気温度が25℃から80℃にまで上昇した場合について説明する。 Hereinafter, a case where the ambient temperature rises from 25 ° C. to 80 ° C. will be described.
ここで、保持部材5において、固定部9bから接触部5gにおける傾斜部6bとの接触点までのX方向の長さの増加量ΔHexは、下式により算出される。
Here, in the holding
ΔHex=1.72×10−5×10×(80−25)=9.46μm
なお、固定部9bからからレンズ7の光軸50までのX方向の長さの増加量ΔHlxは、下式により算出される。
ΔHex = 1.72 × 10 −5 × 10 × (80-25) = 9.46 μm
The increase amount ΔHlx in the length in the X direction from the fixed
ΔHlx=1.72×10−5×8×(80−25)=7.568μm
また、フレーム部材6において、固定部9bから傾斜部6bの先端部5gに対する接触点までのX方向の長さの増加量ΔFex、および、Z方向の長さの増加量ΔFezは、それぞれ、下式により算出される。
ΔHlx = 1.72 × 10 −5 × 8 × (80−25) = 7.568 μm
Further, in the
ΔFex=9×10−5×10×(80−25)=49.5μm
ΔFez=9×10−5×1×(80−25)=4.95μm
このとき、レンズ7の屈折率も温度上昇とともに変化する。具体的には、25℃のときの屈折率は1.5251であるとともに、80℃のときの屈折率は1.5189である。また、レンズ7の焦点位置の変化は、レンズ7の膨張量と焦点距離の増加量との和により表される。具体的には、光線追跡プログラムにより算出した結果、レンズ7の膨張量は6.6μmであるとともに、焦点距離の増加量は、0.175μmとなる。したがって、焦点位置の増加量Δfは下式により算出される。
ΔFex = 9 × 10 −5 × 10 × (80−25) = 49.5 μm
ΔFez = 9 × 10 −5 × 1 × (80-25) = 4.95 μm
At this time, the refractive index of the
Δf=6.6+0.175=6.775μm
すなわち、温度上昇の際に、レンズ7と受光素子8との間の距離を、6.775μmだけ大きくすればよい。したがって、三角比を用いることにより、接触部5gは傾斜部6bの表面に沿って矢印Z1方向に8.46875μm移動させればよい。
Δf = 6.6 + 0.175 = 6.775 μm
That is, when the temperature rises, the distance between the
以上により、第1実施形態における傾斜角αは、式(1)を用いて以下のように算出される。 As described above, the inclination angle α in the first embodiment is calculated as follows using the equation (1).
α=arctan{(49.5−9.46)/(8.46875−4.95)}=84.97
すなわち、上記の結果より、傾斜部6bの光軸50に対する傾斜角αを84.97度に設定することにより、温度上昇時に伴いレンズ7の焦点距離が変化した場合、焦点距離の変化分だけレンズ7と受光素子8との距離が調整される。
α = arctan {(49.5-9.46) / (8.46875-4.95)} = 84.97
That is, based on the above result, by setting the inclination angle α of the
また、第1実施形態においては、保持部材5の一方端部側は、X方向に対して所定の角度η(図8参照)分だけ傾きながら、傾斜部6bに沿ってスライド移動する。このとき、レンズ7もX方向に対して角度ηだけ傾くことになる。このとき、固定部9bから先端部5gの傾斜部6bに対する接触点(点A1)までのX方向の距離が10mmであるとともに、Z方向の移動量が8.46875μmであることから、常温(25℃)時の光軸50に対する温度上昇時の光軸50の傾き角ηは、三角関数を用いることにより、0.04度となる。これは、非常に小さい値であることから、ばらつきの範囲内であると考えられる。
In the first embodiment, the one end side of the holding
第1実施形態では、上記のように、レンズ7と受光素子8との両方を1つの保持部材5により保持するとともに、この1つの保持部材5の一方端部側の先端部5gを傾斜部6bに沿ってスライド移動させてレンズ7と受光素子8との距離を調整するように構成することによって、レンズ7と受光素子8とを1つの保持部材5により保持しながらレンズ7と受光素子8との距離を調整することができる。これにより、レンズ7と受光素子8とをそれぞれ別の部材によって保持しながらレンズと受光素子との距離を調整する構成に比べて、部品点数が増加するのを抑制しながらレンズ7と受光素子8との距離を調整することができる。また、レンズ7および受光素子8を保持する保持部材5を撓み変形(弾性変形)可能に構成するとともに、保持部材5の先端部5gが撓み変形された付勢状態でフレーム部材6の傾斜部6bに当接するように構成することによって、レンズ7を保持する保持部材5を付勢するために別途スプリング(バネ部材)を設ける必要がないので、これによっても、部品点数が増加するのを抑制することができる。
In the first embodiment, as described above, both the
また、第1実施形態では、上記のように、保持部材5の先端部5gを、フレーム部材6の傾斜部6bに対して点接触するとともに、点接触を維持した状態でスライド移動可能なように構成することによって、フレーム部材6の傾斜部6bと保持部材5の先端部5gとの接触部分の面積が面接触または線接触する場合に比べてより小さくなるので、先端部5gをスムーズに移動させることができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、保持部材5の先端部5gを、平面的に見て、円形形状を有するように構成することによって、容易に傾斜部6bに対して点接触させることができるとともに、円形形状の先端部5gにより、尖った形状の先端部の場合と異なり、傾斜部6bの表面をよりスムーズにスライド移動させることができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、傾斜部6bの光軸50に対する傾斜角αを、温度変化による体積変化に伴うフレーム部材6のZ方向の長さの変化量ΔFezおよびレンズ7の焦点距離の変化量Δfと、温度変化による体積変化に伴う保持部材5の長さの変化量ΔHexおよびフレーム部材6の長さの変化量ΔFexとに基づいて設定するように構成することによって、レンズ7と受光素子8との距離を温度変化後のレンズ7の焦点距離f+Δfに一致させる分だけ、傾斜部6bに沿って保持部材5の先端部5gを容易にスライド移動させることができる。
In the first embodiment, as described above, the inclination angle α of the
また、第1実施形態では、上記のように、傾斜部の光軸50に対する傾斜角αを、フレーム部材6のZ方向の長さの変化量ΔFezおよびレンズ7の焦点距離の変化量Δfにおける差分と、保持部材5の長さの変化量ΔHexおよびフレーム部材6の長さの変化量ΔFexにおける差分との逆正接関数により算出されて設定されるように構成することによって、レンズ7と受光素子8との距離を温度上昇後のレンズ7の焦点距離f+Δfに一致させる分だけ保持部材5の先端部5gをスライド移動させることが可能な傾斜部6bの傾斜角αを容易に算出して設定することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the inclination angle α with respect to the
また、第1実施形態では、上記のように、フレーム部材6の方が保持部材5よりも熱膨張係数が大きい場合には傾斜部6bの傾斜角αを鋭角になるように構成するとともに、傾斜部6bに沿ってスライド移動する保持部材5の先端部5gを、温度上昇に伴って、光軸50に近づくように矢印X2方向および矢印Z1方向に移動するように構成することによって、レンズ7と受光素子8との距離を大きくすることができるので、レンズ7と受光素子8との距離を、レンズ7の体積の膨張により、焦点距離が大きくなった温度上昇後の焦点距離f+Δfに合わせることができる。
In the first embodiment, as described above, when the thermal expansion coefficient of the
また、第1実施形態では、上記のように、温度変化によりレンズの焦点距離が変化する際に、保持部材5の一方端部の先端部5gがフレーム部材6の傾斜部6bに沿ってスライド移動することにより、レンズ7が受光素子8に対して移動してレンズ7と受光素子8との間の距離が調整されるように構成することによって、フレーム部材6の傾斜部6bに沿ってスライド移動する保持部材5の一方端部側にレンズ7が配置されるので、レンズ7の受光素子8に対する距離を容易に調整することができる。これにより、レンズ7と受光素子8との距離の調整を保持部材5およびフレーム部材6により容易に行うことができる。
In the first embodiment, as described above, when the focal length of the lens changes due to a temperature change, the
(第2実施形態)
図9〜図13を参照して、第2実施形態では、金属からなる保持部材5と樹脂からなるフレーム部材6とを含むレンズ保持機構3を備えた第1実施形態とは異なり、樹脂からなる保持部材15と金属からなるフレーム部材16とを含むレンズ保持機構13について説明する。
(Second Embodiment)
9 to 13, in the second embodiment, unlike the first embodiment including the
第2実施形態では、フレーム部材16は金属からなるとともに、保持部材15はフレーム部材16よりも熱膨張係数の大きい樹脂からなるように構成されている。また、図9に示すように、保持部材15の先端部15gは、X方向に延びるレンズ保持部15bの端部分から矢印Z1方向に延びるように構成されている。また、フレーム部材16の突出部16cは、矢印Z2方向に延びるように構成されているとともに、保持部材15の先端部15gに対向する傾斜部16bを有する。また、傾斜部16bは、光軸50に対して反時計回りに鈍角となる傾斜角βだけ傾斜するように構成されている。
In the second embodiment, the
ここで、第2実施形態では、図10に示すように、保持部材15の先端部15gはフレーム部材16の傾斜部16bに対してスライド移動可能なように点接触するように構成されている。また、保持部材15の先端部15gは、矢印Z2方向に撓み変形されることにより、上記第1実施形態と同様に、フレーム部材16の傾斜部16bに対して上方向に付勢した状態でスライド移動可能に当接するように構成されている。
Here, in 2nd Embodiment, as shown in FIG. 10, the front-end |
第2実施形態のその他の構成は第1実施形態と同様である。 Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
次に、第2実施形態によるレンズ保持機構13におけるレンズ7と受光素子8との間の距離を調整する際の動作および傾斜角βの導出方法について説明する。
Next, an operation when adjusting the distance between the
雰囲気温度が上昇した場合、図11に示すように、保持部材15、フレーム部材16およびレンズ7は、雰囲気温度の上昇に伴ってそれぞれ体積が膨張するとともに、レンズ7の焦点距離はZ方向にfからΔfだけ大きくなる。
When the ambient temperature rises, as shown in FIG. 11, the holding
このとき、雰囲気温度の上昇前の状態では、図12に示すように、保持部材15の先端部15gとフレーム部材16の傾斜部16bとは、点A2において点接触している。この状態から雰囲気温度が上昇した場合、図13に示すように、保持部材15は、+X方向にΔHexだけ延びるとともに、フレーム部材16は+X方向にΔFexだけ延びる。このとき、金属からなるフレーム部材16よりも樹脂からなる保持部材15の方が熱膨張係数が大きいことにより、ΔFex<ΔHexが成り立つ。また、保持部材15は、+Z方向にΔHezだけ延びる。
At this time, as shown in FIG. 12, the
これにより、先端部15gと傾斜部16bとの間には、+X方向にΔHex−ΔFexのすき間が生じるとともに、+Z方向にΔHezの大きさのすき間が生じる。これにより、保持部材15の撓み変形による上方向の付勢力Fにより、保持部材15の先端部15gとフレーム部材16の傾斜部16bとは、点B2から傾斜部16bの表面に沿って光軸50から離れるように互いに接触しながらスライド移動(摺動)することにより点C2にまで移動(矢印X1方向および矢印Z1方向に移動)する。このとき、保持部材5がZ1方向に焦点距離の変化分Δfだけスライド移動するように予め傾斜部16bの光軸50に対する傾斜角βを設定することにより、レンズ7と受光素子8との距離が温度変化後(温度上昇後)のレンズ7の焦点距離(f+Δf)と一致することになる。
As a result, a gap of ΔHex−ΔFex is generated in the + X direction between the
ここで、具体的な傾斜角βの算出方法について説明する。第2実施形態では、光軸50に対する傾斜角βの正接(tanβ)は、保持部材15の+X方向成分の膨張量(ΔHex)、フレーム部材16の+X方向成分の膨張量(ΔFex)、保持部材15の+Z方向成分の膨張量(ΔHez)、および、レンズ7の焦点距離の変化量Δfに基づいて、以下の式(3)として表される。
Here, a specific method for calculating the inclination angle β will be described. In the second embodiment, the tangent (tan β) of the inclination angle β with respect to the
tanβ=(ΔHex−ΔFex)/(Δf−ΔHez)・・・(3)
したがって、傾斜角βは、上記式(3)の逆正接関数により以下の式(4)として算出される。
tan β = (ΔHex−ΔFex) / (Δf−ΔHez) (3)
Therefore, the inclination angle β is calculated as the following equation (4) by the arc tangent function of the above equation (3).
β=arctan{(ΔHex−ΔFex)/(Δf−ΔHez)}・・・(4)
以上により、第2実施形態においても、算出した傾斜角βに設定して傾斜角を形成することにより、雰囲気温度の変化に伴ってレンズ7の焦点距離が変化した場合、保持部材15の先端部15gがスライド移動することによって、レンズ7と受光素子8との間の距離が、雰囲気温度の変化後の焦点距離f+Δfに一致するように構成することが可能となる。
β = arctan {(ΔHex−ΔFex) / (Δf−ΔHez)} (4)
As described above, also in the second embodiment, when the focal length of the
なお、第2実施形態のその他の動作は第1実施形態と同様である。 Other operations in the second embodiment are the same as those in the first embodiment.
第2実施形態では、上記のように、フレーム部材16を金属により形成するとともに保持部材15をフレーム部材16よりも熱膨張係数の大きい樹脂により形成した場合においても、雰囲気温度が変化した際に、レンズ7と受光素子8との距離をレンズ7の温度変化後(温度上昇後)の焦点距離f+Δfに一致するように調整することができる。
In the second embodiment, as described above, even when the
なお、第2実施形態のその他の効果は、第1実施形態と同様である。 The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the first embodiment.
(第3実施形態)
図14を参照して、第3実施形態では、保持部材5(15)の矢印Z2方向側の他方端部側を固定するとともに矢印Z1方向側の一方端部側を撓み変形可能なように構成した第1および第2実施形態とは異なり、保持部材25のZ1方向側の一方端部側を固定するとともに矢印Z2方向側の他方端部側を撓み変形可能なように構成した例について説明する。
(Third embodiment)
Referring to FIG. 14, in the third embodiment, the holding member 5 (15) is configured so that the other end side on the arrow Z2 direction side is fixed and the one end side on the arrow Z1 direction side can be bent and deformed. Unlike the first and second embodiments described above, an example will be described in which one end side of the holding
第3実施形態によるレンズ保持機構23では、図14に示すように、保持部材25は、レンズ保持部25bが形成された一方端部側が固定部29aおよび29bにそれぞれ係合および圧着されることより、フレーム部材26の開口部26aが形成された側の面に固定されている。
In the
保持部材25の他方端部側の受光素子配置部25dは矢印X2方向に延びるとともに、他方端部側の先端部25gは、円形形状に形成されている。また、フレーム部材26の内底面には、保持部材25の先端部25gにX方向に対向する傾斜部26bが形成されている。そして、保持部材25の先端部25gは、矢印Z1方向に撓み変形されることにより、フレーム部材26の傾斜部26bに対して下方向に付勢した状態でスライド移動可能に当接するように構成されている。
The light receiving
フレーム部材26の傾斜部26bは、光軸50に対して反時計回りに鋭角となる傾斜角γだけ傾斜するように構成されている。また、この傾斜角γは、雰囲気温度の変化に伴いレンズ7の焦点距離が変化した際に、レンズ7と受光素子8との距離が温度変化後のレンズ7の焦点距離に一致するように、保持部材25の先端部25gが傾斜部26bに沿って光軸50に近づく方向にスライド移動する大きさに構成されている。
The
なお、第3実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様である。 Other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.
第3実施形態では、上記のように、保持部材25の一方端部側(レンズ7が配置された側)をフレーム部材26に固定的に保持するとともに、他方端部側(受光素子8が配置された側)を撓み変形可能なように構成した場合においても、保持部材25の他方端部側がフレーム部材26の傾斜部26bに対してスライド移動することによって、雰囲気温度の変化に伴いレンズ7の焦点距離が変化した場合に、レンズ7と受光素子8との間の距離を温度変化後(温度上昇後)の焦点距離に一致するように調整することができる。
In the third embodiment, as described above, the one end side (the side on which the
なお、第3実施形態のその他の効果は、第1実施形態と同様である。 The remaining effects of the third embodiment are similar to those of the first embodiment.
今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、第1実施形態において、フレーム部材6の突出部6cの端部に傾斜部6bを設ける例を示したが本発明はこれに限らない。すなわち、図15に示す変形例のように、フレーム部材36の側壁を光軸50に対して傾斜角αだけ傾斜させるとともに、保持部材5の先端部5gをフレーム部材36の側壁の傾斜部36bに付勢状態で当接させてもよい。このように構成することによっても、雰囲気温度変化に伴いレンズ7の焦点距離が変化した際に、保持部材5の先端部5gがフレーム部材36の側壁をスライド移動することによって、レンズ7と受光素子8との距離が温度変化後のレンズ7の焦点距離に一致するように調整することができる。
For example, in the first embodiment, the example in which the
また、第1〜第3実施形態では、固定部によって保持部材をフレーム部材に圧着する例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえばネジ部材により保持部材をフレーム部材に締結してもよい。 In the first to third embodiments, an example in which the holding member is pressure-bonded to the frame member by the fixing portion has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the holding member may be fastened to the frame member by a screw member. Good.
また、第1〜第3実施形態では、レンズ保持部によってレンズを把持する例を示したが、本発明はこれに限らず、接着剤などによってレンズを保持部材に接着してもよい。 In the first to third embodiments, the example in which the lens is held by the lens holding unit has been described. However, the present invention is not limited to this, and the lens may be bonded to the holding member by an adhesive or the like.
また、第1〜第3実施形態では、接着剤によって受光素子を受光素子配置部に接着する例を示したが、本発明はこれに限らず、半田など接着剤以外の材料によって受光素子を受光素子部に固定してもよい。 In the first to third embodiments, an example in which the light receiving element is bonded to the light receiving element arrangement portion by the adhesive has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the light receiving element is received by a material other than the adhesive such as solder. You may fix to an element part.
また、第1〜第3実施形態では、保持部材に2つの切り欠き部を設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、切り欠き部を1つまたは3つ以上形成してもよい。また、切り欠き部は半円形状または三角形状など、矩形形状以外の形状であってもよい。 In the first to third embodiments, the example in which the two notches are provided in the holding member has been described. However, the present invention is not limited to this, and one or three or more notches may be formed. . Further, the cutout portion may have a shape other than a rectangular shape, such as a semicircular shape or a triangular shape.
5、15、25 保持部材
5g、15g、25g 先端部
6、16、26 フレーム部材
6b、16b、26b、36b 傾斜部
7 レンズ
8 受光素子
10 カメラ
5, 15, 25
Claims (10)
前記保持部材の一方端部が撓み変形された付勢状態でスライド移動可能に当接される傾斜部を含むフレーム部材とを備え、
互いに対向する前記レンズと前記受光素子との距離は、前記レンズの焦点距離に対応する大きさになるように構成され、
温度変化による前記レンズの体積の変化に伴い前記レンズの焦点距離が変化した際に、前記保持部材の一方端部が、前記保持部材および前記フレーム部材の温度変化による体積の変化に伴い前記傾斜部に沿ってスライド移動することにより、前記レンズと前記受光素子との距離が前記レンズの体積の変化後の焦点距離に対応するように調整されるように構成されている、レンズ保持機構。 The one end side and the other end side are configured so as to be able to bend and deform so as to face each other, and on one and the other of the one end side and the other end side, respectively, One holding member that holds a light receiving element that receives light incident through the lens;
A frame member including an inclined portion that is slidably contacted in an urging state in which one end portion of the holding member is bent and deformed;
The distance between the lens and the light receiving element facing each other is configured to have a size corresponding to the focal length of the lens,
When the focal length of the lens changes with a change in the volume of the lens due to a temperature change, the one end portion of the holding member changes with the change in the volume due to a temperature change in the holding member and the frame member. A lens holding mechanism configured to adjust the distance between the lens and the light receiving element so as to correspond to the focal length after the volume of the lens is changed by sliding along the lens.
前記先端部は、前記傾斜部に対して点接触を維持した状態でスライド移動可能なように構成されている、請求項1に記載のレンズ保持機構。 The tip of the one end of the holding member is formed in a shape that can make point contact with the inclined portion of the frame member,
The lens holding mechanism according to claim 1, wherein the tip portion is configured to be slidable while maintaining point contact with the inclined portion.
前記保持部材の一方端部は、前記第1方向と直交する第2方向に延びるように構成され、
前記傾斜部の前記第1方向に対する傾斜角は、温度変化による体積変化に伴う前記フレーム部材の長さの変化量および前記レンズの焦点距離の変化量の前記第1方向の成分と、温度変化による体積変化に伴う前記保持部材および前記フレーム部材の長さの変化量の前記第2方向の成分とに基づいて設定されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレンズ保持機構。 The inclined portion of the frame member is configured to be inclined with respect to a first direction along an optical axis passing through the lens and the light receiving element,
One end of the holding member is configured to extend in a second direction orthogonal to the first direction,
The inclination angle of the inclined portion with respect to the first direction depends on the change in the length of the frame member and the change in the focal length of the lens in the first direction due to the volume change due to the temperature change, and the temperature change. The lens holding mechanism according to claim 1, wherein the lens holding mechanism is set based on a component in the second direction of the amount of change in length of the holding member and the frame member that accompanies volume change.
前記傾斜部の前記第1方向に対する所定の回転方向の傾斜角は鋭角になるように構成され、
前記傾斜部に沿ってスライド移動する前記保持部材の一方端部は、温度上昇に伴って、光軸に近づくように前記第2方向に移動するとともに前記レンズと前記受光素子との距離が大きくなるように前記第1方向に移動するように構成されている、請求項4または5に記載のレンズ保持機構。 The frame member is configured to have a larger volume expansion amount due to temperature change than the holding member,
The inclination angle of the predetermined rotation direction with respect to the first direction of the inclined portion is configured to be an acute angle,
One end of the holding member that slides along the inclined portion moves in the second direction so as to approach the optical axis as the temperature rises, and the distance between the lens and the light receiving element increases. The lens holding mechanism according to claim 4, wherein the lens holding mechanism is configured to move in the first direction.
前記傾斜部の前記第1方向に対する所定の回転方向の傾斜角は鈍角になるように構成され、
前記傾斜部に沿ってスライド移動する前記保持部材の一方端部は、温度上昇に伴って、光軸から遠ざかるように前記第2方向に移動するとともに前記レンズと前記受光素子との距離が大きくなるように前記第1方向に移動するように構成されている、請求項4または5に記載のレンズ保持機構。 The holding member is configured to have a larger volume expansion amount due to temperature change than the frame member,
The inclination angle of the predetermined rotation direction with respect to the first direction of the inclined portion is configured to be an obtuse angle,
One end portion of the holding member that slides along the inclined portion moves in the second direction so as to move away from the optical axis as the temperature rises, and the distance between the lens and the light receiving element increases. The lens holding mechanism according to claim 4, wherein the lens holding mechanism is configured to move in the first direction.
温度変化により前記レンズの焦点距離が変化する際に、前記保持部材の一方端部側の先端部が前記フレーム部材の傾斜部に沿ってスライド移動することにより前記レンズが前記受光素子に対して移動して前記レンズと前記受光素子との間の距離が調整されるように構成されている、請求項2〜7のいずれか1項に記載のレンズ保持機構。 The lens is arranged on one end side of the holding member, and the light receiving element is arranged on the other end side of the holding member,
When the focal length of the lens changes due to temperature change, the tip of the one end side of the holding member slides along the inclined portion of the frame member, so that the lens moves relative to the light receiving element. The lens holding mechanism according to claim 2, wherein a distance between the lens and the light receiving element is adjusted.
温度変化により前記レンズの焦点距離が変化する際に、前記保持部材の一方端部側の先端部が前記フレーム部材の傾斜部に沿ってスライド移動することにより前記受光素子が前記レンズに対して移動して前記レンズと前記受光素子との間の距離が調整されるように構成されている、請求項2〜7のいずれか1項に記載のレンズ保持機構。 The light receiving element is disposed on one end side of the holding member, and the lens is disposed on the other end side of the holding member,
When the focal length of the lens changes due to a temperature change, the tip of the holding member on the one end side slides along the inclined portion of the frame member, so that the light receiving element moves relative to the lens. The lens holding mechanism according to claim 2, wherein a distance between the lens and the light receiving element is adjusted.
前記レンズを介して入射する光を受光する受光素子と、
一方端部側と他方端部側とが互いに対向するように撓み変形可能に構成され、前記一方端部側と前記他方端部側との一方および他方において、それぞれ、互いに対向するように前記レンズと前記受光素子とを保持する1つの保持部材と、
前記保持部材が撓み変形された付勢状態でスライド移動可能に当接される傾斜部を含むフレーム部材とを備え、
互いに対向する前記レンズと前記受光素子との距離は、前記レンズの焦点距離に対応する大きさになるように構成され、
温度変化による前記レンズの体積の変化に伴い前記レンズの焦点距離が変化した際に、前記保持部材の一方端部が、前記保持部材および前記フレーム部材の温度変化による体積の変化に伴い前記傾斜部に沿ってスライド移動することにより、前記レンズと前記受光素子との距離が前記レンズの体積の変化後の焦点距離に対応する大きさに調整されるように構成されている、カメラ。 A lens,
A light receiving element that receives light incident through the lens;
The one end side and the other end side are configured to be able to bend and deform so as to face each other, and the lens is arranged to face each other at one and the other of the one end side and the other end side. And one holding member for holding the light receiving element,
A frame member including an inclined portion that is slidably contacted in a biased state in which the holding member is bent and deformed;
The distance between the lens and the light receiving element facing each other is configured to have a size corresponding to the focal length of the lens,
When the focal length of the lens changes with a change in the volume of the lens due to a temperature change, the one end portion of the holding member changes with the change in the volume due to a temperature change in the holding member and the frame member. The camera is configured such that the distance between the lens and the light receiving element is adjusted to a size corresponding to the focal length after the volume of the lens is changed by sliding along the lens.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009024405A JP2010181580A (en) | 2009-02-05 | 2009-02-05 | Lens holding mechanism and camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009024405A JP2010181580A (en) | 2009-02-05 | 2009-02-05 | Lens holding mechanism and camera |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2010181580A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011191436A (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Canon Inc | Holding apparatus and telescope |
-
2009
- 2009-02-05 JP JP2009024405A patent/JP2010181580A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011191436A (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Canon Inc | Holding apparatus and telescope |
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