(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、電力なしで、メンテナンス頻度を低下させた構成で、結露を防止することが可能なレンズ装置を提供することである。【解決手段】  上記目的を達成するために、本発明は、光学部材と、前記光学部材を保持する光学保持部材と、前記光学保持部材を覆う外装部材と、を有するレンズ装置であって、前記外装部材を介して前記レンズ装置の外部の熱を前記光学部材に伝導可能な熱伝導手段を有し、前記熱伝導手段は、前記レンズ装置の外部の温度、前記光学部材の温度の一方あるいは両方に応じて変形し、前記外部の熱を前記光学部材に伝導する伝導状態と、伝導しない非伝導状態を切り替えることを特徴とする。【選択図】  図２
2019028319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材と、
前記光学部材を保持する光学保持部材と、
前記光学保持部材を覆う外装部材と、を有するレンズ装置であって、
前記外装部材を介して前記レンズ装置の外部の熱を前記光学部材に伝導可能な熱伝導手段を有し、
前記熱伝導手段は、前記レンズ装置の外部の温度、前記光学部材の温度の一方あるいは両方に応じて、前記外部の熱を前記光学部材に伝導する伝導状態と、伝導しない非伝導状態を切り替える
ことを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記熱伝導手段は、温度に応じて変形するように熱膨張率が互いに異なる部材を貼り付けて構成されており、前記光学部材の側の部材の方が熱膨張率の大きい部材となるように、前記外装部材もしくは前記光学保持部材に接続され、
前記熱伝導手段は、前記外部の温度が前記光学部材の温度よりも高い場合に、該熱伝導手段が接続されていない側の部材に接触し、前記伝導状態となる
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記熱伝導手段は板形状を有する第１、第２の熱伝導部を備え、
前記第１、第２の熱伝導部はいずれも、熱膨張率が互いに異なる部材を貼り付けた構成であり、
前記第１の熱伝導部の両端は前記外装部材に、前記第２の熱伝導部の両端は、前記外装部材の側に凸となるように湾曲した状態で前記光学保持部材に、いずれも光学部材の側の方が熱膨張率の大きい部材となるように接続され、
前記第１の熱伝導部は前記外部の温度が第１の温度より高い場合に、前記光学部材の側に凸となるように変形し、前記第２の熱伝導部は前記光学部材の温度が第２の温度より高い場合に、前記光学部材の側に変形し、
前記外部の温度が前記第１の温度より高く、前記光学部材の温度が前記第２の温度より低い場合に、前記第１、第２の熱伝導部が互いに接触し前記伝導状態となり、
前記外部の温度が前記第１の温度より低い場合、もしくは前記光学部材の温度が前記第２の温度より高い場合には接触せず前記非伝導状態となる
ことを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記第１の部材は、第２の部材の両端に貼り付けられており、
前記外部の温度が前記第１の温度より高く、前記光学部材の温度が前記第２の温度より低い場合に、前記第１の熱伝導部における前記第２の部材と、前記第２の熱伝導部における前記第２の部材とが互いに接触し前記伝導状態となる
ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記熱伝導手段は第１、第２の熱伝導部を備え、
前記第１、第２の熱伝導部は、それぞれ接触部と、所定の方向に熱膨張および熱収縮する熱変形部と、を有しており、
前記第１の熱伝導部の熱変形部は前記外装部材に、前記第２の熱伝導部の熱変形部は前記光学保持部材にそれぞれ固定され、
前記接触部は、前記所定の方向に摺動が可能かつ前記所定の方向に間隔をあけて前記熱変形部によって保持され、
前記外部の温度と前記光学部材の温度の差が所定の温度差より大きい場合に、前記熱変形部が変形することで前記接触部が前記所定の方向へ移動され、互いに接触し前記伝導状態となるように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記熱変形部は、
開口が形成された管部材と、前記管部材に充填された充填部材と、前記開口を塞いでおり、前記接触部に接続する可動部材と、から構成され、
前記可動部材は、前記充填部材の熱膨張および熱収縮により、前記接触部を移動させる
ことを特徴する請求項５に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記管部材は、前記外装部材の内周面もしくは前記光学保持部材の外周面に対して周方向に接触している
ことを特徴とする請求項６に記載のレンズ装置。
【請求項８】
前記第１、第２の熱伝導部は、前記熱変形部の変形量を増幅して、前記接触部を移動させる増幅手段を有する
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記接触部は、前記所定の方向に直交する方向で互いに接触し、前記伝導状態となる
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項１０】
前記接触部は凸部を有しており、前記凸部は前記所定の方向から見て重ならないように配置されている
ことを特徴とする請求項９に記載のレンズ装置。
【請求項１１】
前記第１の熱伝導部の熱変形部の変形量を規制する規制部材を有する
ことを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項１２】
前記外部の温度として前記外装部材の温度を、前記光学部材の温度として前記光学保持部材の温度を、それぞれ用いる
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のレンズ装置。
【請求項１３】
撮像素子を有するカメラと、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のレンズ装置を有し、該レンズ装置により前記カメラの撮像素子に被写体の像を形成することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ装置、およびこれを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ装置は、例えば、冷房のきいた室内から室外へ移動される場合など、レンズ装置の外部の温度が急に上昇する環境でも用いられている。このような場合にレンズが結露し、曇る課題があった。
【０００３】
レンズ装置の外部温度が急激に上昇すると、レンズ装置内外に圧力差が生じ、レンズ近傍に高温の外気が流入する。このときレンズが十分に温まっていないと、外気の露点温度に対してレンズ表面が低温となり、結露が生じる。
【０００４】
なお露点温度は、水蒸気量が一定の空間の空気を冷却した際に、空気中の水蒸気が凝結を始める温度であり、温度が露点温度よりも高ければ結露は生じず、低ければ結露が生じる。
【０００５】
特に、レンズ装置に対して着脱可能なカバーを有するレンズ装置には、カバーとレンズ装置の間に着脱のために空間が設けられる。この空間は、カバー外部とレンズとの断熱層となるので、外気の熱がさらにレンズに伝熱しにくく、結露が発生しやすかった。
【０００６】
従来、レンズを加熱したり保温したりする方法が知られている。特許文献１では、ガラスをヒーターで加熱する構成が開示されている。また、乾燥剤を設置したり乾燥空気を封入したりしてレンズ装置内の水蒸気量を減少させ、露点温度を下げ、露点温度に対するレンズの温度のマージンを稼ぐ方法が知られている。特許文献２では、レンズ装置内に乾燥剤を充填し、水蒸気量を減少させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２５６８４９号公報
【特許文献２】特開平６−２５８５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された構成では電力を用いて熱を発生する構成のため、消費電力が増大する課題があった。
【０００９】
特許文献２に開示された構成では、定期的な乾燥剤の交換が必要となるため、メンテナンス面でユーザーに負担がかかる課題があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、電力を用いることなく結露を防止し、さらにメンテナンス頻度を低減したレンズ装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、光学部材と、前記光学部材を保持する光学保持部材と、前記光学保持部材を覆う外装部材と、を有するレンズ装置であって、前記外装部材を介して前記レンズ装置の外部の熱を前記光学部材に伝導可能な熱伝導手段を有し、前記熱伝導手段は、前記レンズ装置の外部の温度、前記光学部材の温度の一方あるいは両方に応じて変形し、前記外部の熱を前記光学部材に伝導する伝導状態と、伝導しない非伝導状態を切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電力を用いることなく結露を防止し、さらにメンテナンス頻度を低減したレンズ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１のレンズ装置全体の概略図
【図２】図１のＡ部（熱伝導手段）の概略図
【図３】実施例１の各使用環境下における熱伝導手段の動作を示す概略図
【図４】実施例１の使用環境の説明図
【図５】実施例１における図４の環境下における熱伝送手段の動作を示す図
【図６】実施例１の図４の環境下における効果を説明する概略図
【図７】実施例２のレンズ装置全体の概略図
【図８】図７のＡ部詳細図
【図９】図８のＢ方向矢視図
【図１０】実施例２の第１の熱伝導部および第２の熱伝導部の動作を示す図
【図１１】実施例３のレンズ装置全体の概略図
【図１２】図１２のＣ部詳細図
【図１３】実施例４のレンズ装置全体の概略図
【図１４】図１４のＥ部拡大図
【図１５】図１５のＤ方向矢視図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
（実施例１）
はじめに図１から図５を参照して、本発明の第１の実施例を説明する。
【００１６】
（レンズ装置の構成）
まず、図１および図２に基づいて、本発明のレンズ装置Ｌ１の構成を説明する。図１は本実施例における全体の概略図である。図１の一部には、レンズ装置Ｌ１の内部構造を示している。図２は、図１のＡ部の概略図である。
【００１７】
鏡筒２は、押え環８によりレンズ３を保持しており、外側保持部材（外装部材）１にビス７で連結される。
【００１８】
本実施例におけるレンズ装置は、被写体側からレンズ３を含むフォーカス群、バリエータ群（不図示）、コンペンセータ群（不図示）、リレー群（不図示）の各レンズ群を有するズームレンズであるが、レンズ装置の構成はこれに限られない。また、レンズ３はフォーカス群以外が有するレンズでもかまわない。
【００１９】
なお、本実施例のレンズ３はガラスで構成されているが、樹脂で構成されるレンズであっても本発明の効果を得ることができる。
【００２０】
図２に示すように、外側保持部材１の光軸に対する径方向の内側には、溝４０が形成される。同じく鏡筒２の径方向の外側には、溝５０が形成される。これらの溝４０および５０は互いに対抗しており、後述する熱伝導手段が取り付けられる。
【００２１】
（熱伝導手段の構成）
図２に示すように、本実施例における熱伝導手段は、板形状を有する第１の熱伝導部４、および第２の熱伝導部５で構成される。
【００２２】
第１の熱伝導部４は、両端に形成された長穴４ｃを通るビス６によって、外側保持部材１に取り付けられる。第２の熱伝導部５は、両端に形成された長穴５ｃを通るビス６によって、鏡筒２に取り付けられる。
【００２３】
この構成により、第１の熱伝導部４および第２の熱伝導部５は伸縮の大きい長手方向（本実施例においては光軸方向であり、図２においては矢印Ｆの方向）に伸縮の自由度を有する。
【００２４】
（第１の熱伝導部）
第１の熱伝導部４は、熱膨張率の互いに異なる第１の部材４ａと第２の部材４ｂからなる。第１の部材４ａの熱膨張率は、第２の部材４ｂの熱膨張率より大きい。第１の熱伝導部４では、第２の部材４ｂが、第１の部材４ａの両端の領域に、板の厚み方向に貼り付けられる。本実施例では、これらの素材は金属であり、これらの素材の貼りつけには、冷間圧延など公知の手法を用いることができる。このように熱膨張率の異なる２つの金属の板材を貼り付けた構成は、一般的にバイメタル素子と呼ばれる。バイメタル素子に用いる金属は、その用途に応じて任意に選択することが可能であり、例えばニッケル合金、銅合金、等の合金が用いられる。
【００２５】
第１の熱伝導部４の温度が上昇すると、熱膨張率が相対的に大きい第１の部材４ａは、第２の部材４ｂよりも大きく膨張する。この時、これらの部材は互いに貼り付けられ、変形が拘束されているため、第１の熱伝導部４は熱膨張率の小さい方の板材（第２の部材４ｂ）が光軸に対して径方向の内側に凸となるように変形（湾曲）する。変形温度は、第１の部材４ａ、第２の部材４ｂの材質を前述のように公知のものから選択することにより、所定の温度（第１の温度）に設定できる。
【００２６】
なお図２では、第１の熱伝導部４が光軸に対して径方向の内側に凸となるように変形した状態を示している。
【００２７】
（第２の熱伝導部）
第２の熱伝導部５も、第１の熱伝導部４と同様に、熱膨張率の互いに異なる第１の部材５ａおよび第２の部材５ｂからなる。第１の部材５ａの熱膨張率は、第２の部材５ｂの熱膨張率よりも小さい。
【００２８】
同じくバイメタル素子である第２の熱伝導部５は、所定の温度を越えた場合に、熱膨張率が相対的に小さい第１の部材５ａが内側になるように変形する。ただし、本実施例においては、第２の熱伝導部５は所定の温度よりも低温の環境において、外側保持部材１（第１の熱伝導部４）の側に凸となるように、予め変形した状態で取り付けられる。図２に示す第２の熱伝導部５の状態は、所定の温度よりも低温で、予め変形した状態を示している。
【００２９】
このように構成することで、第２の熱伝導部５は所定の温度（第２の温度）よりも高い温度になったときに、予めの湾曲状態から、その湾曲をキャンセルするように第１の部材５ａが内側に変形（逆に湾曲）する。これにより、鏡筒２に密着することになる（図５（ｃ）（ｄ）に示す状態になる）。なお、第１の部材５ａが鏡筒２に密着する必要はなく、第１の伝導部材４における第１の部材４ａと互いに離間すれば、本発明は実施可能である。
【００３０】
（第１、第２の熱伝導部の組み合わせ）
本実施例においては、第１の熱伝導部４も、第２の熱伝導部５も、熱膨張率が相対的に大きい部材がレンズ３の側になるように構成されている。つまり、第１の熱伝導部４も、第２の熱伝導部５も、自身の温度が所定の温度よりも高くなるとレンズ３の側に変形する。
【００３１】
しかし本実施例では、所定の温度以下の環境で、湾曲していない状態と、予め湾曲した状態の両方を組み合わせて用いている。これらの組み合わせにより、実施例における熱伝導手段は、その温度に応じて図３に示す状態をとることができる。
【００３２】
図３は、各環境における熱伝導手段の動作の様子を概略図で示しており、Ｈを付した領域は所定の温度よりも温度が高いことを示し、Ｌを付した領域は所定の温度よりも温度が低いことを示している。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、（第１の熱伝導部４、第２の熱伝導部５）の温度の関係が、（Ｌ、Ｌ）である場合は、互いが離れた状態で構成されている。この状態では、熱伝導手段が外側保持部材１とレンズ３との間で熱伝導経路を形成しない。この状態を、非伝導状態と称する。
【００３４】
図３（ｂ）に示すように、（Ｈ、Ｌ）である場合には、所定の温度を上回った第１の熱伝導部４の中央の領域が、レンズ３の側に凸となるように湾曲する。一方、第２の熱伝導部５は、その中央の領域が予め外側保持部材１の側に凸となるように湾曲されているから、互いに凸部が対向し接触する。
【００３５】
すなわち熱伝導手段を構成する第１の熱伝導部４、第２の熱伝導部５が接触することで、これらに接続する外側保持部材１、鏡筒２には熱伝導経路を形成する。この状態を、伝導状態と称する。
【００３６】
図３（ｃ）に示すように、（Ｈ、Ｈ）である場合には、第２の熱伝導部５が予めの湾曲をキャンセルする方向に変形するから、互いに接触しない。図３（ｄ）に示すように（Ｌ、Ｈ）である場合には、第１の熱伝導部４は湾曲せず、第２の熱伝導部５は予めの湾曲をキャンセルしており、互いに接触しない。これらは、いずれも前述した非伝導状態である。
【００３７】
（熱伝導手段の構成条件）
各熱伝導手段における各所定の温度は一般的な使用環境を想定して、摂氏０度から摂氏６０度の間が好ましい。より好ましくは、摂氏１０〜２０度の間に設定することが望ましい。より好ましくは、実質上摂氏１５度で上記のように変形するように設計されることが望ましい（製造誤差等でのばらつきを含んでも良い）。第１の熱伝導部４、第２の熱伝導部５の各所定の温度（第１の温度、第２の温度）は等しくても、それぞれ異なっても良い。なお本実施例では、第１の熱伝導部４、第２の熱伝導部５の所定の温度が、いずれも摂氏１５度の場合を説明する。
【００３８】
本実施例の各熱伝導部においては、熱膨張率の相対的に高い方の部材が、レンズ３の側に設けられる必要がある。また、第１の熱伝導部４及び第２の熱伝導部５の材質は、空気よりも熱伝導率が高い部材である。
【００３９】
（熱伝導手段の動作）
以下、図４から図６を用いて、本実施例における動作について述べる。本実施例においては、各熱伝導手段における各所定の温度がともに１５度の例で説明する。
【００４０】
（使用条件の定義）
はじめに図４を用いて、本実施例の説明において用いる４条件を定義する。
【００４１】
第１の使用条件Ｅ１として、レンズ装置の外部の温度が摂氏０度（相対湿度０％）の環境において十分時間が経過し、レンズ装置の内部と外部が平衡状態に達し、（第１の熱伝導部４、第２の熱伝導部５）の温度が（Ｌ、Ｌ）となっている状態を定義する。
【００４２】
第２の使用条件Ｅ２として、第１の使用条件Ｅ１から、外部の温度が摂氏６０度（設定温度以上の高い温度）に上昇（相対湿度１００％）する、温度変化の大きい条件を定義する。
【００４３】
第３の使用条件Ｅ３として、外部の温度が摂氏６０度（相対湿度１００％）の環境において十分に時間が経過し、レンズ装置の内部と外部が平衡状態に達し、（第１の熱伝導部４、第２の熱伝導部５）の温度の関係が、（Ｈ、Ｈ）となっている状態を定義する。
【００４４】
第４の使用条件Ｅ４として、第３の使用条件Ｅ３から、外部の温度が摂氏０度近傍（相対湿度０％）に下降する、温度変化の大きい条件を定義する。
【００４５】
（動作および効果）
図５（ａ）はＥ１、図５（ｂ）はＥ２、図５（ｃ）はＥ３、図５（ｄ）はＥ４の各使用条件における熱伝導手段の状態を示す図である。
【００４６】
図５（ａ）に示す使用条件Ｅ１では、第１の熱伝導部４は変形せず、外側保持部材１の側に位置する。第２の熱伝導部５は、その中央の領域が、予め外側保持部材１の側に凸となるように湾曲された状態である。この場合、第１の熱伝導部４と第２の熱伝導部５は接触しないように構成されている。つまりレンズ３と外側保持部材１が非伝導状態になる。
【００４７】
第１の使用条件Ｅ１では、曇りが発生する可能性が低い。このような条件下においては、熱伝導手段が非伝導状態となることで、鏡筒２を介してレンズ３を冷やしすぎ、光学性能に悪影響が生じることを防ぐことができる。
【００４８】
図５（ｂ）に示す第２の使用条件Ｅ２では、第１の熱伝導部４は外側保持部材１に接続しているため、外側保持部材１を介して外気の熱を吸収する。したがって第２の熱伝導部５より先に所定の設定温度以上となり、図５（ｂ）に示すように、中央の領域がレンズ３の側に凸になるように変形する。すなわち、外側保持部材１の外部の温度に応じて変形する。
【００４９】
一方、第２の熱伝導部５は伝熱が遅く、外側保持部材１の側に湾曲した状態を維持する。すなわち、レンズ３の温度に応じて湾曲を維持する。
【００５０】
この場合、図５（ｂ）に示す通り、第１の熱伝導部４と第２の熱伝導部５は、中央の領域で互いに接触し、熱伝導経路（矢印１０１）を形成するように構成されている。つまりレンズ３と外側保持部材１が伝導状態になる。
【００５１】
伝導状態では、従来の矢印１００で示される経路で熱が鏡筒２に伝導するのに加えて、矢印１０１の経路でも伝熱される。このため、レンズ３の表面温度がレンズ装置内部の露点温度を上回る可能性が高くなり、レンズ３の表面における曇りの発生を抑制できる。
【００５２】
さらに本実施例では、第１の熱伝導部４、および第２の熱伝導部５のうち、二種類の金属が貼りあわされていない中央の領域（両端を除いた領域）が接触するように構成されている。この領域の湾曲は小さいので、面接触の状態を構成することができる。このため、さらに効率的に熱を伝導できる。
【００５３】
図５（ｃ）に示す第３の使用条件Ｅ３では、第１の熱伝導部４、および第２の熱伝導部５は、ともに所定の設定温度以上になる。第１の熱伝導部４は、中央の領域がレンズ３の側に凸になるように変形する。一方、第２の熱伝導部５は、予めの湾曲をキャンセルするように、レンズ３側に変形する。
【００５４】
この場合、図５（ｃ）に示すように第１の熱伝導部４と第２の熱伝導部５は接触せず、レンズ３と外側保持部材１が非伝導状態になる。
【００５５】
第３の使用条件Ｅ３では、曇りが発生する可能性が低い。このような条件下においては、熱伝導手段が非伝導状態となることで、鏡筒２を介してレンズ３をあたためすぎ、光学性能に悪影響が生じるのを防ぐことができる。
【００５６】
図５（ｄ）に示す第４の使用条件Ｅ４では、第１の熱伝導部４は外側保持部材１に接続しているため、外側保持部材１を介して外部に熱を奪われる。したがって、第２の熱伝導部５より先に所定の設定温度以下になり、図５（ｄ）に示すように外側保持部材１の側に変形して湾曲状態を脱する。一方、第２の熱伝導部５は伝熱が遅く、レンズ３の側の位置を保つ。
【００５７】
この場合、第１の熱伝導部４と第２の熱伝導部５は接触せず、レンズ３と外側保持部材１が非伝導状態になる。
【００５８】
仮にレンズ３と外側保持部材１が伝導状態のままで、外側保持部材１の外部の温度が急激に低下すると、非伝導状態と比較してレンズ３の熱が急激に奪われる。レンズ３と鏡筒２に囲まれる空間の空気が外気と平衡状態になる前に、レンズ３の表面の温度が該空間の空気の露点温度を下回ると、結露が生じはじめてしまう。
【００５９】
そこで本実施例のように、外部温度が急激に低下した場合に非伝導状態をとることでレンズ３と外側保持部材１との熱伝導経路を減らし（矢印１０２のみにし）、レンズ３の熱が急激に奪われるのを防ぐ。このため、レンズ３の表面温度が露点温度よりも相対的に低くなる可能性を低減でき、レンズ３の表面における曇りの発生を抑制できる。
【００６０】
（効果）
以上の構成によって、温度変化の大きい使用環境においても、レンズ装置のガラス温度を露点温度よりも高く保ち、曇りを防止することができる。
【００６１】
図６は、本実施例におけるレンズ装置において、レンズ装置の外部の温度が前述の変化した際の、ガラス表面温度とレンズ装置内部の露点温度の変化の一例を示している。図６に示すように、外部の環境の温度変化に対しても、レンズ３の温度を露点温度よりも高く保つことができる。したがって、レンズ装置を活用できるシーンが増加し、利便性が向上する。
【００６２】
さらに、簡易な構成であるため、レンズ装置が大型化や重量化を抑制することができる。
【００６３】
また、電力を必要としないため、レンズ装置の消費電力が増加せず、レンズ装置が駆動していない場合にも結露を防止する効果が得られる。
【００６４】
更には、本実施例においては金属の熱膨張の性質を用いて熱伝導手段の接続、非接続の状態を切り替えているので、長寿命であり、乾燥材の充填等の従来の構成に比較すると頻繁なメンテナンスが不要であり、ユーザーの負担が小さくなる。
【００６５】
（変形例）
本実施例では、第１の熱伝導部４と第２の熱伝導部５を、それぞれ一つずつ配置する構成について述べた。しかし、複数配置しても良い。この場合は接触面積が増加するため、より高い熱伝熱効果を得ることができる。
【００６６】
また、本実施例では第１の熱伝導部４と第２の熱伝導部５を対向して用いる構成について述べた。しかし第１の熱伝導部４または第２の熱伝導部５のどちらか一方を用い、湾曲した部分が鏡筒２あるいは外側保持部材１に直接接触する構成でも一定の効果を得ることができる。
【００６７】
外側保持部材１のみに熱伝導手段を設置する場合は、所定の温度を上回った場合に鏡筒２に接触するように構成する。この場合、第３の使用環境Ｅ３の場合にも熱伝熱が発生する。しかし、この場合はレンズ３と外装部材１とが温度平衡状態に近づくので、一定の結露抑制の効果を得ることができる。
【００６８】
逆に、鏡筒２のみに熱伝導手段を設置する場合は、予め外側保持部材１に接触するように湾曲させておくとともに、所定の温度を上回った場合に該接触を解除できるように構成する。この場合は、第１の使用環境Ｅ１下でも熱伝熱が発生する。しかし、この場合もレンズ３と外装部材１とが温度平衡状態に近づくので、一定の結露抑制の効果を得ることができる。
【００６９】
本実施例においては、熱伝導手段の形状を板形状で説明した。板形状は変形が容易であり、接触面積も確保できる。しかし、形状はこれに限定されない。例えば、棒形状を用いて熱伝導手段を構成し、所望の熱伝熱量を得られるよう複数の棒形状を備えてもよい。
【００７０】
本実施例では、熱伝導手段は外側保持部材１と、鏡筒２とを熱伝導させる。しかし、外側保持部材１の周りに更にカバーを設け、外側保持部材１と該カバーの間に熱伝導手段を構成しても良い。このように、光学部材と、外気に露出する外装部材とを熱伝導可能にするのであれば、熱伝導手段の接触する部材は限定されない。
【００７１】
（実施例２）
以下、図７から図１０を参照して、本発明の第２の実施例による、レンズ装置Ｌ２について説明する。図７は本発明の第２の実施例を適応したレンズ装置Ｌ２の全体を示す概略図である。一部、内部の様子を示している。図８は図７のＢ部の詳細を示す図である。図９は図８のＢ１方向矢視図である。
【００７２】
（レンズ装置の構成）
本実施例は実施例１と異なり、外装部材１が鏡筒（光学保持部材）２に対してレンズ３の光軸Ｏの方向に着脱可能に装着される構成である。外装部材１と鏡筒２との間には空間があり、外装部材１は鏡筒２全体をレンズ３の光軸Ｏ周りに囲むように覆う。本実施例においては、図７に示すように、熱伝熱手段（第１の熱伝導部２１０ａおよび第２の熱伝導部２１０ｂ）が、外装部材１と鏡筒２の間に設けられる。
【００７３】
鏡筒２は、外装部材１の側に設けられる外側鏡筒２ａと、レンズ（光学部材）３の側に設けられる内側鏡筒２ｂを有し、これらは互いにビス７で連結される。
【００７４】
以下、実施例１と同様の構成には同一番号を付し、説明は省略する。
【００７５】
（熱伝導部の構成）
図８に示すように、第１の熱伝導部２１０ａは、第１の接触部２１１ａ、熱変形部である第１の熱変形部材２１２ａから構成される。第１の熱変形部材２１２ａの一方の端が、ビス９０によって外装部材１に固定される。
【００７６】
第２の熱伝導部２１０ｂは、第２の接触部２１１ｂ、熱変形部としての第２の熱変形部材２１２ｂから構成される。第２の熱変形部材２１２ｂの一方の端が、ビス９０によって固定される。
【００７７】
本実施例では各熱変形部の光軸Ｏ方向（所定の方向）への熱膨張、熱収縮を利用する。各熱変形部は線膨張係数の等しい材質であり、任意の温度における長さがほぼ等しく設定されている。各熱変形部は、レンズ装置の外部の温度、光学部材の温度に応じて熱膨張、熱収縮により変形し、各接触部を摺動させる。
【００７８】
図８に示すように、第１の熱伝導部２１０ａと第２の熱伝導部２１０ｂは、光軸Ｏ方向に所定の間隔δをずらした状態で固定される。間隔δは０であっても構わない。また各接触部は、光軸Ｏ方向から見て、互いに重ならない凸形状を備える（図９参照）。熱伝導部は、線膨張係数の小さい素材が好ましい。
【００７９】
（動作と効果）
図１０（ａ）はレンズ装置Ｌ２の内部と外部が所定の温度Ｔｓ以下の、任意の温度で平衡している状態を示している。図１０（ｂ）は外装部材１の温度が上昇した状態を示している。図１０（ｃ）はレンズ装置Ｌ２の内部と外部の温度が所定の温度Ｔｓを越えて平衡している状態を示している。図１０（ｄ）は外装部材１の温度が低下した状態を示している。
【００８０】
図１０（ａ）の状態では、レンズ装置Ｌ２全体の温度が均一の平衡状態のため、熱変形部の伸長（熱膨張）はほぼ等しい。このため、各接触部が所定の間隔δ（図８参照）をあけて接触しない相対関係を保つ。このように、外装部材１と鏡筒２の温度差が小さい場合は、熱伝熱手段によってこれらの間の熱伝経路を形成しない（非伝導状態）。
【００８１】
図１０（ｂ）の状態では、レンズ装置Ｌ２外部の温度が上昇し、外装部材１を介して熱を吸収できる第１の熱伝導部２１０ａの温度が相対的に高くなる。この場合、第１の熱変形部材２１２ａは第２の熱変形部材２１２ｂよりも膨張する。例えば、外装部材１と鏡筒２の温度差をΔＴ１、第１の熱変形部材２１２ａおよび第２の熱変形部材２１２ｂの線膨張係数をαとすると、この場合の第１の熱変形部材２１２ａと第２の熱変形部材２１２ｂの伸縮量の差はαＬ０ΔＴ１となる。
【００８２】
ΔＴ１が所望の温度差を越えると、第１の接触部２１１ａと第２の接触部２１１ｂは接触する（伝導状態）。この時、接触は各接触部の側面Ｓにおいて生じる（図９参照）。接触面積は、ΔＴ１が大きくなるほど大きくなる。
【００８３】
伝導状態では、外装部材１からの熱伝導が生じ鏡筒２の温度は上昇する。これに伴いレンズ３の表面温度が上昇するため、結露を防ぐ効果が得られる。
【００８４】
図１０（ｃ）の状態は、外装部材に設けられた規制部材２４０によって、第１の熱伝導部２１０ａがその最大の変形量を規制されている。一方、第２の熱伝導部２１０ｂは変形を続け、第１の熱伝導部２１０ａとは接触しなくなる。つまり非伝導状態である。
【００８５】
このように、レンズ装置Ｌ２全体の温度が所定の温度Ｔｓを上回って高温になると、レンズ３が温度上昇の悪影響を受けるのを抑制できる。
【００８６】
図１０（ｄ）の状態では、外装部材１の温度は鏡筒２の温度より早く下がり、第１の熱変形部材２１２ａは第２の熱変形部材２１２ｂよりも相対的に収縮する。その時の外装部材１と鏡筒２の温度差をΔＴ２とすると、第１の熱変形部材２１２ａと第２の熱変形部材２１２ｂの収縮量の差はαＬ１ΔＴ２となる。
【００８７】
この場合、熱伝導部２１０ｂと第１の熱伝導部２１０ａとは接触せず（非伝導状態）、鏡筒２の熱が外装部材１に奪われるのを抑制するので、レンズ３を冷やしすぎる恐れがない。
【００８８】
（まとめ）
以上の構成によって、レンズ装置Ｌ２に結露が発生しやすい環境において、レンズ装置Ｌ２のガラス温度を高く保つことができ、曇りを防止することができる。
【００８９】
本実施例は絶対温度ではなく、レンズ装置の外部と内部の温度差に応じて、伝導状態と非伝導状態を切り替える構成である。すなわち、外部の温度が高くても低くても、温度差が生じる場合には熱伝導手段が機能するので、より多くの環境において結露を防止することが可能である。
【００９０】
（変形例）
本実施例では、図９に示すように、本実施例における第１の接触部２１１ａと第２の接触部２１１ｂは、光軸Ｏ方向から見て重ならない配置となっている。これにより、熱伝導手段が変形する所定の方向である、光軸Ｏ方向に直交する面において、熱伝導手段が熱伝導経路を形成する。該構成によって、レンズ装置の内外の温度差が非常に大きいと、第１の接触部２１１ａと第２の接触部２１１ｂの熱膨張の差によってつきあたり、互いに大きな力を及ぼし合うことを抑制できる。
【００９１】
また該構成によって、外装部材１を着脱する際に第１の接触部２１１ａと第２の接触部２１１ｂが引っ掛かることがない。
【００９２】
なお、構成はこれに限られない。所定の方向（本実施例では光軸Ｏ方向）に接触せず、これと直交する方向において接触するように構成すれば、本実施例の構成と同じ効果を得ることができる。
【００９３】
本実施例は実施例１と異なり、絶対温度に関わらず、所定の温度差が生じた場合に、熱的な外装部材１とレンズ３との接続、非接続を切り替えることができる構成である。但し、所定の温度Ｔｓよりも高温になった場合には、絶対温度に応じて規制部材２４０が機能する。
【００９４】
第１の熱伝導部２１０ａと第２の熱伝導部２１０ｂは、光軸Ｏ方向に所定の間隔δ（図９参照）をずらした状態で固定される。このずらし量を調整することで、熱的な接触を開始する温度差を調整できる。また規制部材２４０の位置を調整することで、所定の温度Ｔｓを変更することができる。
【００９５】
（実施例３）
以下、図１１から図１２を参照して、本発明の第３の実施例による、レンズ装置Ｌ２について説明する。図１１は本発明の第２の実施例を適応したレンズ装置Ｌ３の全体を示す概略図である。図１２は図１１のＣ部詳細図である。
【００９６】
本実施例は、実施例２と比較して熱変形部が異なる。以下、実施例２と共通の構成には同じ番号を付し、説明を省略する。
【００９７】
（構成）
本実施例における熱伝導手段は、第１の熱伝導部３１０ａ、第２の熱伝導手段３１０ｂから構成されている。
【００９８】
図１２に示すように、第１の熱変形部は、第１の管部材３２０ａと、第１の充填部材３２１ａ、および第１の可動部材３２２ａから構成される。第１の管部材３２０ａはその一端に開口を有し、そこから第１の充填部材３２１ａが充填されたのち、第１の可動部材３２２ａによって密閉される。第１の可動部材３２２ａは、温度変化による第１の充填部材３２１ａの体積変化に応じて摺動する。上記のメカニズムによって、第１の熱変形部は全体として変形する。
【００９９】
第２の熱変形普段は、第２の管部材３２０ｂ、第２の充填部材３２１ｂ、および第２の可動部材３２２ｂから構成される。変形のメカニズムは同様である。
【０１００】
第１の充填部材３２１ａおよび第２の充填部材３２１ｂは同じ体膨張係数とし、かつ、第１の管部材３２０ａおよび第２の管部材３２０ｂに充填される体積が任意の温度において同じである。
【０１０１】
第１の管部材３２０ａは、所定の方向である光軸Ｏの方向に変形するように外装部材１の内周面に配置される。本実施例では、第１の管部材３２０ａを長くし、外装部材１との接触面積を増やすとともに、光軸Ｏ方向への変形量を大きくしている。第２の管部材３２０ｂは、第１の管部材３２０ａと同じ方向に駆動力を発生するように鏡筒２の外周面に対して巻きつける（周方向に接触している）ように配置される。本実施例では、第２の管部材３２０ｂを長くし、鏡筒２との接触面積を増やすとともに、光軸Ｏ方向への変形量を大きくしている。
【０１０２】
（効果）
本実施例では熱変形部の変形をより大きくすることができるので、温度差に対する熱伝熱量をさらに増加させることができる。また、外装部材１、鏡筒２との接触面積が大きくでき、温度変化により敏感になる。
【０１０３】
（実施例４）
以下、図１３から図１５を参照して、本発明の第３の実施例による、レンズ装置Ｌ２について説明する。第３の実施例は、その他の実施例に対して熱伝導手段の構成が異なる。その他の実施例と同一の構成には同一の番号を付し、説明は省略する。
【０１０４】
（構成）
図１３は、本発明の第３の実施例におけるレンズ装置Ｌ２の全体を示す概略図である。図１４は図１３のＤ方向矢視図である。図１５は、図１３のＥ部拡大図である。
【０１０５】
本実施例における熱伝導手段は、熱変形部の伸縮を増幅させる増幅機構を有している。増幅機構は、接触部と熱変形部の間に設けられる。
【０１０６】
図１３に示すように、増幅機構は第１の増幅部材３０ａ、第２の増幅部材３０ｂから構成される。
【０１０７】
図１４に示すように、第１の増幅部材３０ａは、梃子部材３１ａ、回転軸３２ａ、梃子部材３１ａと熱伝導部と接続する第１の接続部材３３ａ、梃子部材３１ａと熱変形部とを接続する第２の接続部材３４ａから構成される。
【０１０８】
梃子部材３１ａは、外装部材１に設けられた回転軸３２ａを中心に回動する。梃子部材３１ａの一方の端には第１の接続部材３３ａが取付けられ、第１の接触部４１１ａに接続する。梃子部材３１ａの他方の端には、第２の接続部材３４ａが取付けられ、第１の熱変形部４１２ａに接続する。
【０１０９】
図１５に示すように、第１の接続部材３３ａは第１の接触部４１１ａに形成された長穴に係合している。第２の接続部材３４ａは、第１の熱変形部４１２ａに形成された長穴に係合している。この構成により梃子部材３１ａは回動可能である。
【０１１０】
図１５を用いて第１の増幅部材３０ａの動作を説明する。
【０１１１】
温度変化によって第１の熱変形部４１２ａが矢印Ｇ方向に伸縮すると、第２の接続部材３４ａが矢印Ｈの方向に移動される。これによって梃子部材３１ａおよび第１の接続部材３３ａは回転軸３２ａ中心にθ方向に回動される。第１の接続部材３３ａを介して、第１の接触部４１１ａは矢印Ｉ方向に移動する。
【０１１２】
いま、梃子部材３１ａにおける回転軸３２ａから第２の接続部材３４ａの距離をＲ１、回転軸３２ａから第１の接続部材３３ａの距離をＲ２（Ｒ２＞Ｒ１）、第１の熱変形部４１２ａの変形量をΔＬ１、第１の接触部４１１ａの移動量ΔＬ２とする。このとき、本実施例の増幅機構により、第１の熱変形部４１２ａの変形量ΔＬ１は、ΔＬ２＝（Ｒ２／Ｒ１）×ΔＬ１となるように増幅される。
【０１１３】
第２の増幅部材３０ｂは、同じく梃子部材３１ｂとその回転軸３２ｂ、梃子部材３１ｂと熱伝導部とを接続する第１の接続部材３３ｂ、梃子部材３１ｂと熱変形部と接続する第２の接続部材３４ｂから構成される。第２の増幅部材３０ｂの動作は、第１の増幅部材３０ａと同様であり、説明を省略する。
【０１１４】
（効果）
本実施例では熱変形部の変形を増幅できるので、温度差に対する熱伝熱量をさらに増加させることができる。
【０１１５】
（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【０１１６】
本実施形態においては、レンズ装置を例に説明した。しかし、撮像素子を有するカメラと、該撮像素子に被写体の像を結ぶレンズ装置と、を有する撮像装置にも、本発明は適用可能である。この場合、様々な温度環境下で利用しても、結露の生じにくい撮像装置を提供することができる。このような撮像装置に本発明を用いる場合は、撮像素子に被写体の像を結ぶレンズ装置として、本実施例のレンズ装置を用いることが望ましい。
【符号の説明】
【０１１７】
１  外装部材（外装部材）
２  鏡筒（光学保持部材）
３  ガラス（光学部材）
４、２１０ａ、３１０ａ、４１１ａ、４１２ａ  第１の熱伝導部
５、２１０ｂ、３１０ｂ、４１１ｂ、４１２ｂ  第２の熱伝導部
【図１】
2019028319.tif 000003
【図２】
2019028319.tif 000004
【図３】
2019028319.tif 000005
【図４】
2019028319.tif 000006
【図５】
2019028319.tif 000007
【図６】
2019028319.tif 000008
【図７】
2019028319.tif 000009
【図８】
2019028319.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2019028319.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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