JP2010181580A

JP2010181580A - Lens holding mechanism and camera

Info

Publication number: JP2010181580A
Application number: JP2009024405A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Imahori; 良政今堀
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2010-08-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens holding mechanism adjusting a distance between a lens and a photodetector, while suppressing an increase in the number of parts. <P>SOLUTION: The lens holding mechanism 3 includes: one holding member 5 configured to be bend-deformable so that one end side holding the lens 7 and the other end side holding the photodetector 8 faces each other; and a frame member 6 including an inclined part 6b slidably supporting one end of the holding member 5. The top end 5g of the holding member 5 is configured so that it abuts on the inclined part 6b of the frame member 6, in an energized state. The lens holding mechanism is constituted in such a manner that when the focal length of the lens 7 is changed due to the change of the volume of the lens due to a temperature change, the top end 5g is slid along the inclined part 6b, thereby the distance between the lens 7 and the photodetector 8 is adjusted so as to correspond to the focal length after the change of the volume of the lens 7. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

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 Patent Documents 1 to 3).

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。 Patent Document 1 discloses a back focus adjustment lens for adjusting a focal length, a moving frame that holds the back focus adjustment lens, an actuator that holds and drives the back focus adjustment lens and the movement frame, and an apparatus body. An imaging device including a temperature sensor that detects an internal temperature and an imaging element is disclosed. The image pickup apparatus disclosed in Patent Document 1 is configured to detect the internal temperature of the image pickup apparatus using a temperature sensor and calculate the amount of fluctuation due to the temperature change of the back focus adjustment lens based on the detected internal temperature. ing. The position of the back focus adjustment lens is adjusted by driving the actuator based on the calculated fluctuation amount.

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, Patent Document 2 discloses an optical head including a condenser lens and a light receiving element. In the optical head described in Patent Document 2, the condenser lens is held by the condenser lens holder, and the light receiving element is held by the optical base. The condensing lens holder and the optical base are formed of materials having different coefficients of thermal expansion, and even when the condensing lens and the light receiving element expand as the ambient temperature changes, the condensing lens holder and the optical base The relative distance between the condensing lens and the light receiving element is suppressed from being changed by making the expansion amount substantially equal.

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 Patent Document 3, a lens held by a lens holder having a conical tip, a driving cylinder having a conical hole in surface contact with the surface of the conical tip of the lens holder, and the lens are opposed to each other. An automatic focus correction mechanism is disclosed that includes a photodetector that is disposed in such a manner and that is held in a case and has a function as a light receiving element, and a spring that biases the lens holder toward the drive cylinder. In the automatic focus correction mechanism disclosed in Patent Document 3, the lens holder is urged by a spring member so as to be slidable in a direction in which the diameter of the conical hole of the drive cylinder decreases. The volume of the lens changes with the change in the ambient temperature, and when the focal length of the lens changes, the volume of the drive cylinder also changes due to the temperature change, and the conical tip of the lens holder extends along the conical hole. By sliding while making surface contact, the distance between the lens and the photodetector is configured to be the focal length after the temperature of the lens changes.

特開２００３−１３１１０３号公報JP 2003-131103 A 特開平８−７３１３号公報JP-A-8-7313 実開平５−１１１１４号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-11114

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 Patent Document 1, a temperature sensor and an actuator must be separately provided as a function of matching the distance between the back focus adjustment lens and the image pickup element with the focal length of the back focus adjustment lens. There is a problem that the number of parts increases.

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 Patent Document 2, a member (condensing lens holder) for holding the condenser lens and a member (optical base) for holding the light receiving element are separately provided. There is a problem that the number of parts increases accordingly.

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 Patent Document 3, a member (lens holder) for holding a lens and a member (case) for holding a photodetector are provided separately, and further Since a spring for biasing the lens holder to the drive cylinder is necessary, there is a problem that the number of parts increases accordingly.

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.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

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.

本発明の第１実施形態によるレンズ保持機構を備えたカメラを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the camera provided with the lens holding mechanism by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態によるレンズ保持機構を備えたカメラを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the camera provided with the lens holding mechanism by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態によるレンズ保持機構を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the lens holding mechanism by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態によるレンズ保持機構を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the lens holding mechanism by 1st Embodiment of this invention. 図４の１００―１００線に沿った拡大平面図である。FIG. 5 is an enlarged plan view taken along line 100-100 in FIG. 4. 本発明の第１実施形態によるレンズ保持機構におけるレンズと受光素子との間の距離の調整について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating adjustment of the distance between the lens and light receiving element in the lens holding mechanism by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態によるレンズ保持機構におけるレンズと受光素子との間の距離の調整について説明するための図である。It is a figure for demonstrating adjustment of the distance between the lens and light receiving element in the lens holding mechanism by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態によるレンズ保持機構におけるレンズと受光素子との間の距離の調整について説明するための図である。It is a figure for demonstrating adjustment of the distance between the lens and light receiving element in the lens holding mechanism by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態によるレンズ保持機構を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the lens holding mechanism by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態によるレンズ保持機構について説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the lens holding mechanism by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態によるレンズ保持機構におけるレンズと受光素子との間の距離の調整について説明するための図である。It is a figure for demonstrating adjustment of the distance between the lens and light receiving element in the lens holding mechanism by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態によるレンズ保持機構におけるレンズと受光素子との間の距離の調整について説明するための図である。It is a figure for demonstrating adjustment of the distance between the lens and light receiving element in the lens holding mechanism by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態によるレンズ保持機構におけるレンズと受光素子との間の距離の調整について説明するための図である。It is a figure for demonstrating adjustment of the distance between the lens and light receiving element in the lens holding mechanism by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態によるレンズ保持機構について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the lens holding mechanism by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第１〜第３実施形態の変形例について説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the modification of the 1st-3rd embodiment of this invention.

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 camera 10 provided with the lens holding mechanism 3 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

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 camera 10 according to the first embodiment of the present invention includes a housing 1 having an opening 1 a on an upper surface, and a lid disposed so as to close the opening 1 a of the housing 1. 2 and a lens holding mechanism 3 disposed inside the housing 1. A through-hole 2a is formed in the lid 2 and an external lens 4 is provided at a position covering the through-hole 2a. The external lens 4 has a function of guiding light to the lens holding mechanism 3 through the through hole 2a.

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 lens holding mechanism 3 includes a holding member 5 and a frame member 6 on which the holding member 5 is placed and having an opening 6 a.

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 member 5 is made of metal, is formed in a substantially rectangular shape, and is curved in a substantially U shape configured such that one end side and the other end side extend in the X direction and face each other. . On one end side of the holding member 5 on the arrow Z1 direction side, a lens holding portion 5b including four gripping portions 5a is provided. The lens 7 is fixed to the lens holding part 5b so as to be held by the four gripping parts 5a. In addition, a through hole 5c for guiding light incident from the outside (Z direction) to the lens 7 is formed in the lens holding portion 5b. The X direction and the Z direction are examples of the “first direction” and the “second direction” in the present invention, respectively.

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 element arrangement portion 5d is formed on the other end side of the holding member 5 on the arrow Z2 direction side, and a light receiving element 8 for receiving light guided by the lens 7 is arranged. The light receiving element 8 is fixed on the light receiving element arrangement portion 5d with an adhesive or the like so that the optical axis 50 of the light incident from the lens 7 corresponds to the center position of the light receiving surface. A fixing portion 9a is provided on the inner bottom surface of the frame member 6, and light receiving in the X1 direction and the Z1 direction is achieved by engaging the end portion on the arrow X1 side of the light receiving element arrangement portion 5d with the fixing portion 9a. The movement of the element placement portion 5d is restricted. In addition, a fixing portion 9b is provided on the inner bottom surface of the frame member 6, and a rectangular cutout portion 5e (see FIG. 5) is positioned at the end on the arrow X2 side of the light receiving element arrangement portion 5d. 3) is formed. The end portion on the arrow X2 side of the light receiving element arrangement portion 5d is crimped in the arrow Z2 direction with the notch portion 5e and the fixing portion 9b engaged on the Y direction side. As described above, the light receiving element arrangement portion 5 d side of the holding member 5 is fixedly held inside the frame member 6.

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 portion 5f located between the lens holding portion 5b on one end side of the holding member 5 and the light receiving element arrangement portion 5d on the other end side is such that the lens holding portion 5b on the one end side is in the Z direction. It is configured to be capable of bending deformation (elastic deformation). That is, the holding member 5 is formed of a metal having a spring property capable of bending deformation (elastic deformation). In the first embodiment, the lens holding portion 5b, the light receiving element arrangement portion 5d, and the connection portion 5f in the holding member 5 are integrally formed. The lens 7 and the light receiving element 8 are held by one holding member 5 having a spring property capable of bending deformation (elastic deformation).

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 lens holding mechanism 3 is provided with a lid 3 a so as to close the opening 6 a of the frame member 6 (see FIG. 3), and the lid 3 a has an external lens 4. A through hole 3b for guiding light from the inside to the inside of the frame member 6 is formed. Further, as shown in FIG. 4, the frame member 6 is made of resin, and the inclined member 6b is located at the position of the frame member 6 facing the front end portion 5g on the one end side of the holding member 5 in the X direction. The protrusion part 6c which has is formed. The inclined portion 6b is inclined with respect to the optical axis 50 by an inclination angle α that is an acute angle counterclockwise. The inclined portion 6b of the frame member 6 has the holding member 5 as shown by the arrow Z2 so that the distance between the lens 7 and the light receiving element 8 is substantially the same as the focal length f of the lens 7 at room temperature (about 25 ° C.). It is configured to be urged and abutted in a state of being deformed in a direction (elastically deformed).

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 front end portion 5 g on the one end side of the holding member 5 has a circular shape in plan view, and is formed on the inclined portion 6 b of the frame member 6. On the other hand, it is configured to make point contact. Further, the distal end portion 5g of the holding member 5 is configured to be slidable on the surface of the inclined portion 6b of the frame member 6 while maintaining point contact with the inclined portion 6b of the frame member 6. .

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 lens 7 changes with the change of the volume of the lens 7 due to the change of the ambient temperature, the volume of the holding member 5 and the frame member 6 also changes due to the temperature change. The distal end portion 5g of the member 5 slides along the inclined portion 6b of the frame member 6 so that the distance between the lens 7 and the light receiving element 8 is adjusted to a size corresponding to the focal length after the volume of the lens 7 is changed. As described above, the inclination angle α of the inclined portion 6b with respect to the optical axis 50 is adjusted. In the first embodiment, the thermal expansion coefficient of the frame member 6 (resin) is larger than that of the holding member 5 (metal). A specific method for deriving the inclination angle α will be described later.

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 lens 7 and the light receiving element 8 in the lens holding mechanism 3 by 1st Embodiment and the derivation | leading-out method of inclination-angle (alpha) are demonstrated. .

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 member 5, the frame member 6, and the lens 7 are expanded. The focal length of the lens 7 increases from f to Δf in the Z direction due to the expansion of the volume and the decrease in the refractive index due to the temperature rise.

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 tip 5g of the holding member 5 and the inclined portion 6b of the frame member 6 are held in a point contact state at a point A1. Yes. When the ambient temperature rises from this state, as shown in FIG. 8, the holding member 5 extends by ΔHex in the + X direction (X1 direction in FIG. 6), and the frame member 6 extends by ΔFex in the + X direction. That is, the inclined portion 6b moves by ΔFex in the + X direction. At this time, since the thermal expansion coefficient of the frame member 6 made of resin is larger than that of the holding member 5 made of metal, ΔFex> ΔHex is established. Further, the frame member 6 extends by ΔFez in the + Z direction (Z1 direction in FIG. 6). That is, the inclined portion 6b moves by ΔFez in the + Z direction. Note that the holding member 5 made of metal is not considered because the amount of expansion in the Z direction is very small.

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 tip portion 5g and the inclined portion 6b, and a gap having a size of ΔFez is generated in the + Z direction. Thereby, due to the upward biasing force F due to the bending deformation of the holding member 5, the tip portion 5g of the holding member 5 and the inclined portion 6b of the frame member 6 extend from the point B1 along the surface of the inclined portion 6b along the optical axis 50. Are moved to the point C1 (moved in the direction of the arrow X2 and the direction of the arrow Z1) by sliding (sliding) while contacting each other so as to approach each other. At this time, the distance between the lens 7 and the light receiving element 8 is set in advance by setting the inclination angle α with respect to the optical axis 50 of the inclined portion 6b so that the holding member 5 slides in the direction of arrow Z1 by the change Δf in the focal length. Is equal to the focal length (f + Δf) of the lens 7 after temperature change (after temperature rise).

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 optical axis 50 is the expansion amount (ΔHex) of the + X direction component of the holding member 5, the expansion amount (ΔFex) of the + X direction component of the frame member 6, and the frame member. 6 is expressed as the following equation (1) based on the amount of expansion (ΔFez) of the + Z direction component of 6 and the amount of change Δf of the focal length of the lens 7.

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 distal end portion 5g of the holding member 5 slides and moves when the focal length of the lens 7 changes with a change in the ambient temperature. Thus, the distance between the lens 7 and the light receiving element 8 can be configured to coincide with the focal length f + Δf after the change of the ambient temperature.

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 inclined portion 6b is specifically calculated using the calculation method described above will be described.

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 lens 7, for example, ZEONEX 480R (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) (thermal expansion coefficient 7 × 10 ⁻⁵ / ° C.) used as a plastic lens is used, and as the holding member 5, for example, bending deformation (elasticity) SUS304CSP (thermal expansion coefficient 1.72 × 10 ⁻⁵ / ° C.) is used as a metal having a deformable spring property. Moreover, as the frame member 6, for example, ABS resin (thermal expansion coefficient 9 × 10 ⁻⁵ / ° C.) is used.

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 member 5, the distance in the X direction from the fixed portion 9b to the contact point (point A1) with respect to the inclined portion 6b of the tip portion 5g is 10 mm, and the X direction from the fixed portion 9b to the optical axis 50 of the lens 7 is set. Is 8 mm. In the frame member 6, the distance in the X direction from the fixed portion 9b to the contact point (point A1) with respect to the tip portion 5g of the inclined portion 6b is 10 mm, and the distance in the Z direction is 1 mm. The shape of the lens 7 is assumed to have a convex one surface with a radius of curvature of 2.5 mm and a convex other surface with a radius of curvature of −1 mm and a thickness of 2 mm. The focal length f of the lens 7 is 1.5082.

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 member 5, the amount of increase ΔHex in the X direction from the fixed portion 9b to the contact point of the contact portion 5g with the inclined portion 6b is calculated by the following equation.

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 portion 9b to the optical axis 50 of the lens 7 is calculated by the following equation.

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 frame member 6, the increase amount ΔFex in the length in the X direction from the fixed portion 9b to the contact point with the tip portion 5g of the inclined portion 6b and the increase amount ΔFez in the length in the Z direction are respectively expressed by the following equations: Is calculated by

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 lens 7 also changes as the temperature rises. Specifically, the refractive index at 25 ° C. is 1.5251, and the refractive index at 80 ° C. is 1.5189. The change in the focal position of the lens 7 is represented by the sum of the expansion amount of the lens 7 and the increase amount of the focal length. Specifically, as a result of calculation by the ray tracing program, the expansion amount of the lens 7 is 6.6 μm, and the increase amount of the focal length is 0.175 μm. Therefore, the focal position increase amount Δf is calculated by the following equation.

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 lens 7 and the light receiving element 8 may be increased by 6.775 μm. Therefore, by using the trigonometric ratio, the contact portion 5g may be moved by 8.46875 μm in the arrow Z1 direction along the surface of the inclined portion 6b.

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 inclined portion 6b with respect to the optical axis 50 to 84.97 degrees, when the focal length of the lens 7 changes with the temperature rise, the lens is changed by the change in the focal length. 7 and the light receiving element 8 are adjusted.

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 member 5 slides along the inclined portion 6b while being inclined by a predetermined angle η (see FIG. 8) with respect to the X direction. At this time, the lens 7 is also inclined by the angle η with respect to the X direction. At this time, the distance in the X direction from the fixed portion 9b to the contact point (point A1) with respect to the inclined portion 6b of the tip 5g is 10 mm, and the amount of movement in the Z direction is 8.46875 μm. The inclination angle η of the optical axis 50 when the temperature rises with respect to the optical axis 50 at the time of (° C.) is 0.04 degrees by using a trigonometric function. Since this is a very small value, it is considered to be within the range of variation.

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 lens 7 and the light receiving element 8 are held by the one holding member 5, and the tip portion 5g on the one end side of the one holding member 5 is connected to the inclined portion 6b. The distance between the lens 7 and the light receiving element 8 is adjusted by sliding the lens 7 and the light receiving element 8 so that the lens 7 and the light receiving element 8 are held by the single holding member 5. The distance can be adjusted. As a result, the lens 7 and the light receiving element 8 can be suppressed 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 7 and the light receiving element 8 are held by different members. And the distance can be adjusted. In addition, the holding member 5 that holds the lens 7 and the light receiving element 8 is configured to be able to be bent and deformed (elastically deformed), and the inclined portion 6b of the frame member 6 is in a biased state in which the distal end portion 5g of the holding member 5 is bent and deformed. In this configuration, it is not necessary to provide a separate spring (spring member) for urging the holding member 5 that holds the lens 7, and this also suppresses an increase in the number of parts. be able to.

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 distal end portion 5g of the holding member 5 is in point contact with the inclined portion 6b of the frame member 6, and is slidable while maintaining point contact. By configuring, the area of the contact portion between the inclined portion 6b of the frame member 6 and the tip portion 5g of the holding member 5 becomes smaller than that in the case of surface contact or line contact, so that the tip portion 5g is moved smoothly. be able to.

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 tip portion 5g of the holding member 5 is configured to have a circular shape when seen in a plan view, thereby easily making point contact with the inclined portion 6b. In addition, unlike the case of the pointed tip portion, the surface of the inclined portion 6b can be slid more smoothly by the circular tip portion 5g.

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 inclined portion 6b with respect to the optical axis 50 is set to the amount of change ΔFez in the length in the Z direction of the frame member 6 due to the volume change due to the temperature change. The lens is configured to be set based on the change amount Δf of the focal length, the change amount ΔHex of the length of the holding member 5 due to the volume change due to the temperature change, and the change amount ΔFex of the length of the frame member 6. The tip portion 5g of the holding member 5 can be easily slid along the inclined portion 6b by an amount corresponding to the focal length f + Δf of the lens 7 after the temperature change.

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 optical axis 50 of the inclined portion is set to the difference between the change amount ΔFez of the length of the frame member 6 in the Z direction and the change amount Δf of the focal length of the lens 7. The lens 7 and the light receiving element 8 are configured so as to be calculated and set by an arctangent function between the difference in length ΔHex of the holding member 5 and the difference in length ΔFex of the frame member 6. The inclination angle α of the inclined portion 6b that can slide the tip portion 5g of the holding member 5 by an amount corresponding to the focal length f + Δf of the lens 7 after the temperature rise is easily calculated and set. Can do.

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 frame member 6 is larger than that of the holding member 5, the inclination angle α of the inclined portion 6b is configured to be an acute angle. The distal end portion 5g of the holding member 5 that slides along the portion 6b is configured to move in the direction of the arrow X2 and the direction of the arrow Z1 so as to approach the optical axis 50 as the temperature rises. Since the distance between the light receiving element 8 and the light receiving element 8 can be increased, the distance between the lens 7 and the light receiving element 8 can be adjusted to the focal distance f + Δf after the temperature rises due to the expansion of the volume of the lens 7. it can.

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 distal end portion 5g of the one end portion of the holding member 5 slides along the inclined portion 6b of the frame member 6. By doing so, the lens 7 moves relative to the light receiving element 8 so that the distance between the lens 7 and the light receiving element 8 is adjusted, thereby sliding along the inclined portion 6b of the frame member 6. Since the lens 7 is disposed on the one end side of the holding member 5 to be adjusted, the distance of the lens 7 from the light receiving element 8 can be easily adjusted. Thereby, the distance between the lens 7 and the light receiving element 8 can be easily adjusted by the holding member 5 and the frame member 6.

（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 lens holding mechanism 3 including the holding member 5 made of metal and the frame member 6 made of resin, the second embodiment is made of resin. The lens holding mechanism 13 including the holding member 15 and the frame member 16 made of metal will be described.

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 frame member 16 is made of metal, and the holding member 15 is made of resin having a larger thermal expansion coefficient than the frame member 16. Further, as shown in FIG. 9, the tip 15g of the holding member 15 is configured to extend in the arrow Z1 direction from the end portion of the lens holding portion 15b extending in the X direction. Further, the protruding portion 16 c of the frame member 16 is configured to extend in the direction of the arrow Z <b> 2 and has an inclined portion 16 b that faces the distal end portion 15 g of the holding member 15. Further, the inclined portion 16b is configured to be inclined with respect to the optical axis 50 by an inclination angle β that is an obtuse angle counterclockwise.

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 | tip part 15g of the holding member 15 is comprised so that it may be slidably moved with respect to the inclination part 16b of the frame member 16, and it is comprised. Further, the distal end portion 15g of the holding member 15 is slid in a state of being biased upward with respect to the inclined portion 16b of the frame member 16 by being bent and deformed in the direction of the arrow Z2, as in the first embodiment. It is comprised so that it may contact | abut so that a movement is possible.

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 lens 7 and the light receiving element 8 in the lens holding mechanism 13 according to the second embodiment and a method for deriving the inclination angle β will be described.

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 member 15, the frame member 16, and the lens 7 expand in volume as the ambient temperature rises, and the focal length of the lens 7 increases in the Z direction. Is increased by Δf.

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 tip 15g of the holding member 15 and the inclined portion 16b of the frame member 16 are in point contact at a point A2 before the ambient temperature rises. When the ambient temperature rises from this state, as shown in FIG. 13, the holding member 15 extends by ΔHex in the + X direction, and the frame member 16 extends by ΔFex in the + X direction. At this time, since the thermal expansion coefficient of the holding member 15 made of resin is larger than that of the frame member 16 made of metal, ΔFex <ΔHex is established. Further, the holding member 15 extends by ΔHez in the + Z direction.

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 tip portion 15g and the inclined portion 16b, and a gap having a size of ΔHez is generated in the + Z direction. As a result, due to the upward biasing force F caused by the bending deformation of the holding member 15, the tip 15g of the holding member 15 and the inclined portion 16b of the frame member 16 extend from the point B2 along the surface of the inclined portion 16b along the optical axis 50. It moves to the point C2 (moves in the arrow X1 direction and the arrow Z1 direction) by sliding (sliding) while being in contact with each other so as to be separated from each other. At this time, by setting the inclination angle β with respect to the optical axis 50 of the inclined portion 16b in advance so that the holding member 5 slides in the Z1 direction by the change Δf in the focal length, the distance between the lens 7 and the light receiving element 8 is set. This coincides with the focal length (f + Δf) of the lens 7 after temperature change (after temperature rise).

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 optical axis 50 is the expansion amount (ΔHex) of the + X direction component of the holding member 15, the expansion amount (ΔFex) of the + X direction component of the frame member 16, and the holding member. Based on the 15 + Z direction component expansion amount (ΔHez) and the focal length change amount Δf of the lens 7, the following expression (3) is expressed.

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 lens 7 changes with the change of the ambient temperature by setting the calculated inclination angle β to form the inclination angle, the tip of the holding member 15 By sliding the lens 15g, the distance between the lens 7 and the light receiving element 8 can be configured to coincide with the focal length f + Δf after the change of the ambient temperature.

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 frame member 16 is formed of metal and the holding member 15 is formed of a resin having a larger thermal expansion coefficient than that of the frame member 16, when the ambient temperature changes, The distance between the lens 7 and the light receiving element 8 can be adjusted to coincide with the focal length f + Δf after the temperature of the lens 7 changes (after the temperature rises).

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 member 25 on the Z1 direction side is fixed and the other end side on the arrow Z2 direction side is bent and deformable. .

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 lens holding mechanism 23 according to the third embodiment, as shown in FIG. 14, the holding member 25 is engaged and pressure-bonded to the fixing portions 29a and 29b on one end side where the lens holding portion 25b is formed. The frame member 26 is fixed to the surface on the side where the opening 26a is formed.

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 element arrangement portion 25d on the other end side of the holding member 25 extends in the arrow X2 direction, and the tip end portion 25g on the other end side is formed in a circular shape. In addition, an inclined portion 26 b is formed on the inner bottom surface of the frame member 26 so as to face the distal end portion 25 g of the holding member 25 in the X direction. And the front-end | tip part 25g of the holding member 25 is comprised so that a slide movement may be contact | abutted in the state urged | biased with respect to the inclination part 26b of the frame member 26 by bending and deforming to the arrow Z1 direction. ing.

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 inclined portion 26 b of the frame member 26 is configured to be inclined with respect to the optical axis 50 by an inclination angle γ that is an acute angle counterclockwise. Further, the inclination angle γ is set so that the distance between the lens 7 and the light receiving element 8 coincides with the focal length of the lens 7 after the temperature change when the focal length of the lens 7 changes with the change of the ambient temperature. The front end portion 25g of the holding member 25 is configured to slide so as to slide toward the optical axis 50 along the inclined portion 26b.

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 lens 7 is disposed) of the holding member 25 is fixedly held by the frame member 26 and the other end side (the light receiving element 8 is disposed). When the other end side of the holding member 25 is slid with respect to the inclined portion 26b of the frame member 26, the lens 7 is moved along with the change in the ambient temperature. When the focal length changes, the distance between the lens 7 and the light receiving element 8 can be adjusted to coincide with the focal length after temperature change (after temperature rise).

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 inclined portion 6b is provided at the end portion of the protruding portion 6c of the frame member 6 is shown, but the present invention is not limited to this. That is, as in the modification shown in FIG. 15, the side wall of the frame member 36 is inclined by the inclination angle α with respect to the optical axis 50, and the front end 5 g of the holding member 5 is changed to the inclined portion 36 b of the side wall of the frame member 36. You may make it contact | abut in a biased state. Also with this configuration, when the focal length of the lens 7 changes with changes in the ambient temperature, the tip 5g of the holding member 5 slides on the side wall of the frame member 36, so that the lens 7 and the light receiving element It can be adjusted so that the distance to 8 matches the focal length of the lens 7 after the temperature change.

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 Holding members 5g, 15g, 25g Tip portions 6, 16, 26 Frame members 6b, 16b, 26b, 36b Inclined portion 7 Lens 8 Light receiving element 10 Camera

Claims

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レンズと前記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、
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.

前記保持部材の一方端部の先端部は、前記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、
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.

前記保持部材の先端部は、平面的に見て、円形形状を有する、請求項２に記載のレンズ保持機構。 The lens holding mechanism according to claim 2, wherein the front end portion of the holding member has a circular shape when seen in a plan view.

前記フレーム部材の傾斜部は、前記レンズおよび前記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、
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方向の成分における差分と、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、請求項４に記載のレンズ保持機構。 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 a volume change due to a temperature change, and The lens holding mechanism according to claim 4, wherein the lens holding mechanism is calculated and set by an arctangent function with a difference in the second direction component of the amount of change in length of the holding member and the frame member.

前記フレーム部材は、前記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、
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.

前記保持部材は、前記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、
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.

前記レンズは前記保持部材の一方端部側に配置されるとともに、前記受光素子は前記保持部材の他方端部側に配置され、
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.

前記受光素子は前記保持部材の一方端部側に配置されるとともに、前記レンズは前記保持部材の他方端部側に配置され、
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.

レンズと、
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.