(57)【要約】【課題】周囲温度が大きく変化する環境下で使用されるカメラは、レンズと鏡筒の線膨張率差によりレンズに発生する熱応力により、光学特性等が悪化する。この対策として、弾性体や接着剤を利用してレンズに発生する熱応力を緩和するレンズの保持装置が提案されているが、弾性体や接着剤を使用するため精度良く組立てることが難しく、組立後もレンズの自重により弾性体や接着剤が変形し高精度な光学特性を満足できないという課題があった。【解決手段】レンズの線膨張率に近い材質のキャリア及びリテーナを用いてレンズを保持する。これにより、鏡筒とレンズの線膨張率差により生じる熱応力をキャリア及びリテーナで緩和することができ、レンズに発生する熱応力を低減するとともに金属製のキャリア及びリテーナでレンズを保持することができる。レンズの保持機能が安定し高精度な光学特性を得ることができる。【選択図】  図１
2014006414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持するレンズ保持装置であって、
鏡筒内側に突出した凸状の保持部を備えた鏡筒と、
前記鏡筒の内壁と嵌めあいとなるキャリアと、
前記鏡筒の内壁と嵌めあいとなり、周方向にねじを旋削したリテーナと、
を備え、
前記キャリアの一面は前記保持部と接して固定され、
前記リテーナは前記キャリアとの間に前記レンズを搭載した状態で、前記鏡筒にねじ込まれて固定され、
前記キャリアと前記リテーナと前記レンズと前記鏡筒の各線膨張係数は、
レンズ  ＜  キャリア  ≒  リテーナ  ＜  鏡筒
の大小関係にあることを特徴とするレンズ保持装置。
【請求項２】
前記キャリアと前記リテーナは、前記鏡筒の線膨張率と比較して前記レンズの線膨張率に近い線膨張率を有する金属材料からなることを特徴とする請求項１記載のレンズ保持装置。
【請求項３】
請求項１、２いずれか記載のレンズ保持装置を光学部品として搭載した撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はレンズの保持装置に関するものである。特に、周囲環境温度が変化する際にレンズに発生する熱応力を、弾性体を用いることなく緩和するレンズ保持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズ保持装置としては、後述するように鏡筒に一体加工した保持部にレンズの一方の面をつきあて、周囲にねじを旋削したリテーナを内側の一部にねじを旋削した鏡筒にねじ込み、レンズをリテーナで押さえつける構造のレンズ保持装置が開示されている。
【０００３】
しかしながら、このような従来のレンズ保持装置では周囲環境温度が大きく変化する環境下で使用する場合、レンズと鏡筒の線膨張率差によってレンズに発生する熱応力により光学特性の悪化やレンズの破損が生じるという課題があった。
【０００４】
この対策として、従来、弾性体や接着剤を利用することでレンズに発生する熱応力の緩和を図ったレンズ保持装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５７−１３８６０６号公報
【特許文献２】特開昭５７−１４１６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような弾性体や接着剤を用いたレンズの保持装置は、周囲環境温度が大きく変化する環境下で熱応力を緩和するのに効果的に使用されるが、弾性体や接着剤を使用するため精度良く組立てることが難しく、組立後もレンズの自重により弾性体や接着剤が変形し高精度な光学特性を満足できないという課題があった。
【０００７】
また、組立時に複雑な形状の鏡筒に弾性体や接着剤を注入することが難しいことや、弾性体や接着剤の硬化時間が長いため、組立コストがかかるという課題があった。
【０００８】
更に、レンズと鏡筒及び弾性体や接着剤の線膨張率差によって弾性体や接着剤がつぶれきってしまい、弾性力を失ってしまう可能性があるため、弾性体や接着剤の厚みを適切に設計・調整する必要があるという課題があった。
【０００９】
この発明は係る課題を解決するためになされたものであり、周囲環境温度が大きく変化する環境下においてレンズに発生する熱応力を緩和するとともに、レンズの保持に弾性体や接着剤を用いることなく高精度な光学特性及び低コスト化を実現可能なレンズ保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るレンズ保持装置は、レンズを保持するレンズ保持装置であって、鏡筒内側に突出した凸状の保持部を備えた鏡筒と、前記鏡筒の内壁と嵌めあいとなるキャリアと、前記鏡筒の内壁と嵌めあいとなり、周方向にねじを旋削したリテーナと、を備え、前記キャリアの一面は前記保持部と当接され、前記キャリアとの間に前記レンズを搭載した状態で、前記リテーナが前記鏡筒にねじ込まれて固定され、前記キャリアと前記リテーナと前記レンズと前記鏡筒の各線膨張係数は、レンズ＜キャリア＝リテーナ＜鏡筒の関係にある。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係るレンズ保持装置によればレンズに発生する熱応力を緩和し、高精度な光学特性、組立作業の削減、小型・軽量化が可能なレンズ保持装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るレンズ保持装置の断面図である。
【図２】従来のレンズを鏡筒に保持するレンズ保持方法を説明する断面図である。
【図３】従来のレンズと鏡筒の間に弾性体を挟みこみレンズを保持するレンズ保持方法を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図２は、従来のレンズを鏡筒に保持するレンズ保持方法を説明する断面図である。図３は、従来のレンズと鏡筒の間に弾性体を挟みこみレンズを保持するレンズ保持方法を説明する断面図である。
図２のように、従来、鏡筒１に一体加工した保持部２にレンズ３の一方の面をつきあて、周囲にねじを旋削したリテーナ４を内側の一部にねじ７を旋削した鏡筒１にねじ込み、レンズ３をリテーナ４で押さえつける装置が用いられていた。また、図３のように、鏡筒１とレンズ３の線膨張率差により生じる熱応力を弾性体５または接着剤８で緩和し、レンズに発生する熱応力を低減していた。
【００１４】
実施の形態１．
以下、図１を用いてこの発明に係る実施の形態について説明する。実施の形態１に係るレンズ保持装置は、鏡筒１とはめあいとなるキャリア６を、鏡筒１に一体加工した保持部２に当てるようにはめこみ、キャリア６にレンズ３を載せた後、周囲にねじを旋削したリテーナ４を内側の一部にねじ７を旋削した鏡筒１にねじ込み、レンズ３及びキャリア６を押し付けるようにして保持する。
このとき、鏡筒１の線膨張率に比べて、レンズ３の線膨張率に近い材質のキャリア６及びリテーナ４を使用することで、周囲環境温度が大きく変化する環境下でレンズ３に生じる熱応力をキャリア６及びリテーナ４で緩和する。
例えば線膨張率がレンズ３＜キャリア６＝リテーナ４＜鏡筒１となる材質を使用し低温側に温度が変化した場合、レンズ３に比べて鏡筒１の方が収縮する。一方、キャリア６及びリテーナ４は鏡筒１よりも収縮しにくいため、鏡筒１の収縮によりレンズ３に発生する熱応力をキャリア６及びリテーナ４で緩和することができる。
【００１５】
また、キャリア６の材質を弾性体とせず金属とすることで、組立後の保持機能が安定し高精度な光学特性を得ることができる。
【００１６】
さらに、キャリア６を用いることで様々な材料の鏡筒１を選定できるとともに線膨張率の異なる多種類のレンズ３を一つの鏡筒１に保持することができる。
【００１７】
このレンズ保持装置をカメラ（撮像装置）に搭載することで、周囲環境温度が大きく変化する環境下においても光学特性に優れたカメラを低コストで提供できる。
【００１８】
以上のように、この発明に係るレンズ保持装置によれば、レンズの線膨張率に近い材質のキャリア及びリテーナを用いてレンズを保持することで、鏡筒とレンズの線膨張率差により生じる熱応力をキャリア及びリテーナで緩和できる。
また、レンズに発生する熱応力を低減するとともに金属によりレンズを保持することが可能なため、保持機能が安定し高精度な光学特性を得ることができる。
また、組立時に弾性体や接着剤の注入・硬化作業が不要となるため、組立コストが削減できる。
さらに、金属製のキャリア及びリテーナを用いることで弾性体や接着剤が弾性力を失わない厚みに設計・調整する作業を解消できる。
また、レンズの線膨張率によらずあらゆるレンズの熱応力を小さくすることが可能となる。そのため、線膨張率の異なる多種類のレンズから構成される光学系に対し、レンズに依存せず鏡筒の材質を選定できる。例えば鏡筒に密度の小さい材質を選定することで、軽量化が実現できる。
さらに、本発明を線膨張率の異なる多種類のレンズからなるアサーマル(温度無依存)な光学系を有するカメラに適用することで、焦点調整用の機構や機構制御用の基板が不要となるため、カメラの小型・軽量化かつ製造のコストダウンが図れる。さらに、焦点調整時に駆動する機構や機構を制御する基板に必要な電力も削減できカメラの省電力化の効果も得られる。
【符号の説明】
【００１９】
１ 鏡筒、２ 保持部、３ レンズ、４ リテーナ、５ 弾性体、６ キャリア、７ ねじ、８  接着剤。
【図１】
2014006414.tif 000003
【図２】
2014006414.tif 000004
【図３】
2014006414.tif 000005