(57)【要約】【課題】合成樹脂からなるレンズの温度を素早くかつ正確に検出することが可能なレンズ装置及び撮像装置を提供する。【解決手段】本発明のレンズ装置は、合成樹脂からなる樹脂製レンズを有するレンズ装置であって、前記樹脂製レンズに固定された温度センサを具備することを特徴とする。【選択図】図４
2012018364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂からなる樹脂製レンズを有するレンズ装置であって、
前記樹脂製レンズに固定された温度センサを具備することを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記温度センサは、前記樹脂製レンズの有効範囲の外側に固定され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】
前記有効範囲は略矩形であって、前記温度センサは、前記有効範囲の一方の長辺の外側に固定されることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記温度センサは、前記樹脂製レンズの表面よりも前記樹脂製レンズの内側に固定されることを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記温度センサは、前記樹脂製レンズの表面に形成された凹部内に固定されることを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記樹脂製レンズは成型によって形成されるものであって、
前記温度センサは、前記樹脂製レンズの成型時に、前記樹脂製レンズ内に埋め込まれることを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズ装置を備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂からなるレンズを具備するレンズ装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スチルカメラ及びビデオカメラ等の撮像装置に用いられるレンズを構成する材料として、合成樹脂が用いられることがある。合成樹脂からなるレンズは、成型によって形成すれば形状の選択の自由度が高く、また安価に作成することができる。
【０００３】
しかし、合成樹脂からなるレンズは、ガラスからなるレンズに比して温度の変化に対する変形量が大きい（線膨張係数が高い）ため、撮像装置に用いた場合には、レンズの温度が変化することによって合焦距離が変化してしまう。
【０００４】
このような問題に対し、例えば特開２００５−９１８０８号公報には、レンズを保持するレンズ鏡筒に温度センサを設け、温度センサの出力値に応じて、合焦距離を補正することによって、レンズを構成する材料に合成樹脂を用いた場合でも合焦を素早く行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９１８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００５−９１８０８号公報に開示されている技術では、レンズ鏡筒に温度センサが固定されていることから、合成樹脂からなるレンズの温度を実際に検出する事ができない。このため、周囲の雰囲気の温度が急激に変化した場合のように、レンズ鏡筒とレンズとの間に温度差が生じてしまうと、レンズの変形量を正確に反映した動作を行うことができないため、合焦動作を素早く終えることができなくなってしまう。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、合成樹脂からなるレンズの温度を素早くかつ正確に検出することが可能なレンズ装置及び撮像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】
【０００８】
本発明のレンズ装置は、合成樹脂からなる樹脂製レンズを有するレンズ装置であって、前記樹脂製レンズに固定された温度センサを具備することを特徴とする。また、本発明の撮像装置は、前記レンズ装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、合成樹脂からなるレンズの温度を素早くかつ正確に検出することが可能なレンズ装置及び撮像装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】撮像装置の前面側を示す斜視図である。
【図２】繰り出し状態にあるレンズ装置の断面図である。
【図３】沈胴状態にあるレンズ装置の断面図である。
【図４】第４群レンズ及び第４群レンズ枠を前方から見た図である。
【図５】図５のV-V断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
【００１２】
本発明に係る撮像装置１００は、撮像レンズ及び撮像素子２６を用いて光学像を電子的な画像データとして撮影し記録し得るように構成されたものである。なお、以下の説明において、撮像レンズの光軸を符号Ｏで表すものとする。また、光軸Ｏに沿う方向において、被写体側（物体側）を前方とし、結像側（像側）を後方とする。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の撮像装置１００は、略直方体形状の箱型状の筐体１０１を有する。撮像装置１００の各機能を実現するための構成部材は、この筐体１０１内の所定の位置に収容されている。
【００１４】
撮像装置１００の前方側の面には、撮像レンズを保持する詳しくは後述するレンズ装置１及びストロボ発光部１０５が配設されている。本実施形態では、一例としてレンズ装置１は、光軸Ｏに沿う方向に伸縮可能であり、撮像装置１００の非撮像動作時には撮像装置１００の本体内に収容される、いわゆる沈胴式のレンズ鏡筒の構成を有する。
【００１５】
ストロボ発光部１０５は、被写体を照明するための閃光を発するものである。ストロボ発光部１０５の構成は公知のものであるためその詳細な説明は省略するものとするが、概略的には、発光を行うキセノン管を具備して構成されている。また、ストロボ発光部１０５には、キセノン管から出射される光が撮像装置１００の前方の所定の角度範囲に所定の強度分布で照射されるように、反射板やレンズ等が適宜に配設される。
【００１６】
撮像装置１００の上面には、電源スイッチ１０２、シャッターレリーズスイッチ１０３及びズームスイッチ１０４が配設されている。また、図示しないが、撮像装置１００の後方の面には、画像表示装置が配設されている。
【００１７】
また、撮像装置１００の筐体１０１の内部には、撮像装置１００の動作を制御するための電気回路を有する制御部１１０が配設されている。制御部１１０は、所定のプログラムに基づいて制御する装置であり、例えば演算装置、記憶装置及び入出力装置等を具備して構成されるコンピュータにより構成される。
【００１８】
撮像装置１００は、撮像レンズの合焦を自動で行うオートフォーカス動作を行うことができるように構成されている。本実施形態では、制御部１１０は撮像素子２６によって得られる映像の所定の領域のコントラスト値を算出する画像処理部を具備して構成されている。撮像装置１００は、該コントラスト値に基づいて後述するフォーカシングレンズである第４群レンズ２４を移動させることによって合焦動作を行う、いわゆるコントラストＡＦを行うことが可能である。図示しないが、筐体１０１は、動力源である電源電池を内部に収容可能に構成されている。
【００１９】
図２は、繰り出し状態（撮像動作時）のレンズ装置１の断面図を示している。また、図３は、沈胴状態（非撮像動作時）のレンズ装置１の断面図を示している。レンズ装置１は、第１群レンズ２１、第２群レンズ２２、第３群レンズ２３及び第４群レンズ２４からなる光学系部材を保持するように構成されている。なお、レンズ装置１に配設される光学系部材は、レンズに限られるものではなく、ＮＤフィルタ等の光学フィルタ、及びプリズム等を含む形態であってもよい。
【００２０】
レンズ装置１は、第１群レンズ２１、第２群レンズ２２、第３群レンズ２３及び第４群レンズ２４をそれぞれ保持し移動可能な枠部材である、第１群レンズ保持枠１１、第２群レンズ保持枠１２、第３群レンズ保持枠１３及び第４群レンズ保持枠１４を具備して構成されている。第１群レンズ保持枠１１、第２群レンズ保持枠１２、第３群レンズ保持枠１３及び第４群レンズ保持枠１４は、固定枠２に対して光軸Ｏ方向に相対的に移動可能である。また、レンズ装置１は、図示しない電動モータの駆動力によって光軸Ｏ周りに回転しながら光軸Ｏ方向に進退移動する回転枠４及びカム枠５と、光軸Ｏ周りの回転を規制された状態で光軸Ｏ方向に進退移動する移動枠３と、を具備して構成されている。
【００２１】
固定枠２は、レンズ装置１を撮像装置に固定するために、撮像装置に固定される部材である。固定枠２は、略筒形状の部材であって、光軸Ｏを中心軸とした円筒面である内周面にカム溝２ａが彫設されている。カム溝２ａは、光軸Ｏに対して斜行するような所定のカムプロファイルを有して設けられている。固定枠２の外周部には、図示しない電動モータが固定されている。また、本実施形態では一例として、固定枠２の後方には、保持板２７を介して例えばＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサと称される形態の撮像素子２６が固定されている。撮像素子２６は、光軸Ｏに対して受光面が直交するように固定されている。撮像素子２６の受光面は矩形状である。なお、撮像素子２６は、撮像素子２６を光軸Ｏに対して移動可能に保持するいわゆる像ブレ補正機構を介して固定枠２に固定される形態であってもよい。
【００２２】
回転枠４は、固定枠２の内側に収まる略円筒形状の枠部材である。回転枠４は、固定枠２の内周部において、光軸Ｏ周りに回転可能かつ、光軸Ｏに沿って進退可能に配設されている。回転枠４の外周部には、固定枠２のカム溝２ａに摺動可能に係合するカムフォロアが設けられている。移動枠３は、回転枠４の内側に収まる略円筒形状の枠部材である移動枠３は、回転枠４の内周部に、光軸Ｏ周りの回動が規制された状態で配設されている。移動枠３の内周面には、カム溝３ａが彫設されている。カム溝３ａは、所定のカムプロファイルを有して設けられている。
【００２３】
回転枠４は、電動モータの駆動力によって、固定枠２に対して相対的に光軸Ｏ周りに回転駆動される。回転枠４は、カムフォロアと固定枠２のカム溝２ａとの係合によって、光軸Ｏ周りの回転に伴って光軸Ｏに沿って進退移動する。
【００２４】
カム枠５は、移動枠３の内側に収まる略円筒形状の枠部材である。カム枠５は、移動枠３の内周部において、光軸Ｏ周りに回転可能かつ、光軸Ｏに沿って進退可能に配設されている。カム枠５の外周部には、移動枠３のカム溝３ａに摺動可能に係合するカムフォロアが設けられている。
【００２５】
カム枠５の内周面には、カム溝５ａ及び５ｂと、図示しないレンズ退避用カム溝が彫設されている。また、カム枠５の外周面には、カム溝５ｃが彫設されている。カム溝５ａ、５ｂ及び５ｃとレンズ退避用カム溝は、それぞれ所定のカムプロファイルを有して設けられている。
【００２６】
カム枠５は、電動モータの駆動力によって、回転枠３と共に移動枠３に対して相対的に光軸Ｏ周りに回転駆動される。カム枠５は、カムフォロアと移動枠３のカム溝３ａとの係合によって、光軸Ｏ周りの回転に伴って光軸Ｏに沿って進退移動する。
【００２７】
第１群レンズ保持枠１１は、第１群レンズ２１を光軸Ｏ上に保持する略円筒形状の枠部材である。第１群レンズ保持枠１１は、移動枠３の内側に収まり、かつカム枠５の外側に所定の隙間を有して嵌合している。第１群レンズ保持枠１１は、光軸Ｏ周りの回転を規制され、かつカム枠５に対して相対的に光軸Ｏに沿って進退移動可能に配設されている。
【００２８】
第１群レンズ保持枠１１の内周面には、カム枠５のカム溝５ｃに摺動可能に係合するカムフォロアが設けられている。第１群レンズ保持枠１１は、光軸Ｏ周りの回転を規制されていることから、カムフォロアとカム枠５のカム溝５ｃとの係合によって、カム枠５の回転に伴って光軸Ｏに沿って進退移動する。
【００２９】
第２群レンズ保持枠１２は、第２群レンズ２２を第１群レンズ２１よりも後方において光軸Ｏ上に保持し、カム枠５内にカム枠５の前方から収まる形状を有する枠部材である。第２群レンズ保持枠１２は、光軸Ｏ周りの回転を規制され、かつカム枠５に対して相対的に光軸Ｏに沿って進退移動可能に配設されている。
【００３０】
第２群レンズ保持枠１２の外周部には、カム枠５のカム溝５ａに摺動可能に係合するカムフォロアが設けられている。第２群レンズ保持枠１２は、光軸Ｏ周りの回転を規制されていることから、カムフォロアとカム枠５のカム溝５ａとの係合によって、カム枠５の回転に伴って光軸Ｏに沿って進退移動する。
【００３１】
退避レンズ枠である第３群レンズ保持枠１３は、レンズ装置１が繰り出し状態である場合に、第３群レンズ２３を第２群レンズ２３よりも後方において光軸Ｏ上に保持する枠部材である。詳しくは後述するが、図２に示すように、第３群レンズ保持枠１３は、レンズ装置１が沈胴状態である場合に、光軸Ｏ上から退避するように配設されている。このように、本実施形態のレンズ装置１は、沈胴状態において第３群レンズ保持枠１３を光軸Ｏ上から退避させることにより、沈胴状態時において、第２群レンズ保持枠１２と第４群レンズ保持枠１４との光軸Ｏ方向の距離を短縮することができ、沈胴状態におけるレンズ装置１の長さを短縮することができる。第３群レンズ保持枠１３は、詳しくは後述するが、直進枠７によって保持されている。
【００３２】
保持部材である直進枠７は、カム枠５内にカム枠５の後方から収まる形状を有する略円筒形状の枠部材である。直進枠７は、光軸Ｏ周りの回転を規制され、かつカム枠５に対して相対的に光軸Ｏに沿って進退移動可能に配設されている。
【００３３】
直進枠７の外周面には、カム枠５のカム溝５ｂに摺動可能に係合するカムフォロアが設けられている。第１群レンズ保持枠１１は、光軸Ｏ周りの回転を規制されていることから、カムフォロアとカム枠５のカム溝５ｃとの係合によって、カム枠５の回転に伴って光軸Ｏに沿って進退移動する。直進枠７は、光軸Ｏ周りの回転を規制されていることから、カムフォロアとカム枠５のカム溝５ｃとの係合によって、カム枠５の回転に伴って光軸Ｏに沿って進退移動する。第３群レンズ保持枠１３は、この直進枠７の進退移動に伴って、光軸Ｏに沿って進退移動する。
【００３４】
直進枠７は、第３群レンズ保持枠１３の他に、第３群レンズ保持枠１３の後方にシャッターユニット２５及び後述する遮光羽根８を保持している。シャッターユニット２５は、撮影光路を開閉するためのシャッター機能と、撮影光量の調整を行うための絞り機能を有して構成されている。
【００３５】
シャッターユニット２５には、シャッターユニット２５の動作を制御する制御部１１０との電気的な接続を行うための、フレキシブルプリント配線基板（以下、ＦＰＣと称する）３２が接続されている。
【００３６】
直進枠７内には、光軸Ｏと略平行な円柱形状の図示しない摺動軸が設けられている。一方、シャッターユニット２５には、摺動軸に摺動可能に嵌合する貫通孔が設けられている。シャッターユニット２５は、直進枠７に対して相対的に光軸Ｏに沿って移動可能に配設されている。
【００３７】
また、シャッターユニット２５には、レンズ装置１の沈胴状態において、光軸Ｏ方向から見た場合に、第３群レンズ保持枠１３と重なる領域に貫通孔２５ａが設けられている。レンズ装置１が繰り出し状態から沈胴状態へ移る場合には、シャッターユニット２５は、第３群レンズ保持枠１３に対して前方へ相対的に移動する。このとき、貫通孔２５内に、第３群レンズ保持枠１３の後端部が挿通される。このように、レンズ装置１の沈胴状態時に、第３群レンズ保持枠１３の一部とシャッターユニット２５の一部とを、光軸Ｏに直交する方向から見た場合に重なるようにすることによって、沈胴状態におけるレンズ装置１の長さを短縮することができる。
【００３８】
第４群レンズ保持枠１４は、第４群レンズ２４をシャッターユニット２５よりも後方において光軸Ｏ上に保持する枠部材である。第４群レンズ保持枠１４は、光軸Ｏ周りの回転が規制された状態で光軸Ｏに沿って進退可能に配設されている。第４群レンズ枠１４は、回転枠３を回転駆動する電動モータとは異なるアクチュエータによって、光軸Ｏに沿う方向に移動するように構成されている。
【００３９】
第４群レンズ２４は、フォーカシングレンズであり、撮像装置１００の合焦動作時に、第４群レンズ保持枠１４は光軸Ｏに沿って進退駆動される。第４群レンズ２４は、合成樹脂を成型することによって形成された、いわゆるプラスチックモールドレンズである。
【００４０】
樹脂製レンズである第４群レンズ２４には、図４及び図５に示すように、温度センサ３０が固定されている。温度センサ３０は、ＦＰＣ３１を介して制御部１１０に電気的に接続されている。ＦＰＣ３１は、シャッターユニット２５に接続されたＦＰＣ３２と同じ部材から分岐する構成であってもよい。
【００４１】
温度センサ３０は、単体もしくは制御部１１０との組み合わせによって第４群レンズ２４の温度を測定することが可能に構成された部材である。温度センサ３０の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、温度センサ３０は、第４群レンズ２４の温度の変化に応じて電圧が変化する電圧信号を出力する構成を有する。制御部１１０は、この電圧信号の電圧値に基づいて、第４群レンズ２４の温度を検出ことができる。なお、温度センサ３０は、第４群レンズ２４の温度の変化に応じて電気抵抗値が変化する、いわゆるサーミスタであってもよい。
【００４２】
温度センサ３０は、撮像素子２６の受光面に結像される像に影響を及ぼさない位置において、第４群レンズ２４に固定されている。言い換えれば、温度センサ３０は、第４群レンズ２４の結像に用いられる有効範囲の外において、第４群レンズ２４に固定されている。
【００４３】
本実施形態では、撮像素子２６は矩形状の受光面を有しているため、図４に二点鎖線で示すように、光軸Ｏに沿う方向から見た場合に、第４群レンズ２４の有効範囲２４ａは、光軸Ｏを中心とした略矩形状となる。このため、略矩形状の有効範囲２４ａの長辺から外側の領域が、一般に円形状である光学レンズにおいて、温度センサ３０を固定するのに好適な場所となる。そこで、本実施形態では、温度センサ３０は、略矩形状の有効範囲２４ａの一方の長辺から外側の領域において、第４群レンズ２４に固定されている。
【００４４】
なお、図４に示すように、第４群レンズ２４は、光軸Ｏに沿う方向から見た場合に、略矩形状の有効範囲２４ａの他方の長辺の外側において、当該長辺に平行な平面で外形を切り落とした略Ｄ字形状を有している。このように、第４群レンズ２４の一部が切り落とされた形状であるのは、沈胴状態において、第３群レンズ保持枠１４を避けるためである。
【００４５】
なお、第４群レンズ２４に温度センサ３０を固定する位置は、有効範囲２４ａの外側であればよく、本実施形態に限られるものではない。例えば、第４群レンズ２４の有効範囲２４ａの短辺の外側の領域に、温度センサ３０が固定される形態であってもよいし、また第４群レンズ２４の側面に固定される形態であってもよい。
【００４６】
なお、撮像装置１００が、撮像素子２６を光軸Ｏに対して移動可能に保持する像ブレ補正機構を具備する場合には、有効範囲２６の形状及び大きさは、撮像素子２６の移動範囲を考慮して定められる。
【００４７】
また、温度センサ３０を第４群レンズ２４に固定する構成は特に限定されるものではないが、本実施形態では一例として、温度センサ３０は、第４群レンズ２４の前方の面に形成された凹部２４ｂの内部に、接着剤によって固定されている。このような構成にすることによって、第４群レンズ２４の表面から温度センサ３０が突出することがないため、温度センサ３０によってレンズ装置１の小型化が妨げられることがない。
【００４８】
なお、第４群レンズ２４は、樹脂成形によって形成されるものであることから、温度センサ３０は、第４群レンズ２４の成型時に、有効範囲２４ａの外側となる場所に埋め込むことによって、第４群レンズ２４に固定される構成であってもよい。
【００４９】
以上のような構成を有する撮像装置１００では、合成樹脂からなる第４群レンズ２４に、直接、温度センサ３０が固定されているため、制御部１１０は、温度センサ３０の出力に基づいて第４群レンズ２４自体の温度を正確に検出することができる。このため、制御部１１０は、検出した第４群レンズ２４の温度に基づいて、合焦動作時に第４群レンズ２４を駆動することによって、素早くかつ正確に合焦動作を終えることが可能となる。
【００５０】
なお、上述した実施形態では、レンズ装置１は撮像装置１００と一体である構成を有しているが、レンズ装置１は撮像装置１００に着脱可能な構成であってもよい。また、上述した実施形態では、温度センサ３０は第４群レンズ２４のレンズ面に固定されているが、レンズがコバを有する形状である場合には、コバに温度センサ３０が固定される構成であってもよい。
【００５１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うレンズ装置及び撮像装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係るレンズ装置は、実施形態で説明した撮像装置に限らず、フィルムカメラのレンズ装置にも適用可能である。また、本発明に係る撮像装置は、上述の実施形態で説明した撮像装置の形態に限らず、撮像機能を備えた録音機器、携帯電話、ＰＤＡ、パーソナルコンピューター、ゲーム機、デジタルメディアプレーヤー、テレビ、ＧＰＳ、時計等の電子機器にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１    レンズ装置、
２    固定枠、
３    移動枠、
４    回転枠、
５    カム枠、
７    直進枠、
８    遮光羽根、
９    付勢部材、
１０    回動軸、
１１    第１群レンズ保持枠、
１２    第２群レンズ保持枠、
１３    第３群レンズ保持枠（退避レンズ枠）、
１４    第４群レンズ保持枠、
２１    第１群レンズ、
２２    第２群レンズ、
２３    第３群レンズ、
２４    第４群レンズ（樹脂製レンズ）、
２４ａ    第４群レンズの有効範囲、
２４ｂ    凹部、
２５    シャッターユニット、
２６    撮像素子、
２７    保持板、
３０    温度センサ、
３１    フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）、
３２    フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）。
【図１】
2012018364.tif 000003
【図２】
2012018364.tif 000004
【図３】
2012018364.tif 000005
【図４】
2012018364.tif 000006
【図５】
2012018364.tif 000007