[发明专利]透镜镜筒

说明书

技术领域

本发明涉及光学制品领域，特别是涉及小型、低成本且高性能的透镜镜筒。

背景技术

以往，人们知道有如下问题：温度变化所导致的透镜、透镜室的热膨胀及透镜的折射率变化会使得透镜镜筒的焦点位置发生变动从而导致光学性能劣化。特别是透镜的一部分或是透镜室在由塑料材料形成的情况下，热膨胀、折射率变化会变大，光学性能的劣化也会变大。

如果设置用于抑制此透镜镜筒的焦点位置发生变动的机构(例如自动对焦机构)，则虽然能解决光学性能劣化的问题，但是会导致透镜镜筒变大，增加制造成本。另外，即使透镜镜筒内有自动变焦的机构，当透镜镜筒的焦点位置伴随温度变化而发生变动时，自动对焦机构的控制范围会增大，结果同样会导致透镜镜筒的大型化。

例如图4所示，透镜镜筒由多个透镜、透镜室和多个隔圈(Spacer)构成，透镜通过位于各透镜之间的各隔圈来在光轴方向上进行定位，并被保持于压环和透镜室之间。A是后焦距(BF，Back Focus)，P是焦点深度(Depth of focus)。通过规定的调整装置，对透镜镜筒和图像传感器进行相对定位并固定，从而使得图像传感器面处在透镜镜筒的焦点深度P的范围内。在此状态下，伴随着环境温度变化，会发生透镜、透镜室的热膨胀及透镜的折射率变化，从而导致透镜镜筒的后焦距A变动，图像传感器面偏移出透镜镜筒的焦点深度P的范围，在该情况下，透镜镜筒的光学性能就会劣化，从而无法维持常温时的性能。

为了解决以上因环境温度变化导致的透镜镜筒后焦距变动所引起的光学性能劣化的问题，人们考虑采用如下透镜镜筒，该透镜镜筒具有能够机械式地修正透镜镜筒的后焦距和图像传感器的相对位置的机构(例如：自动对焦机构)，但是，此类机构会导致透镜镜筒的大型化及制造成本上升的问题。

发明内容

鉴于以往技术的以上问题点，本发明的目的是提供一种小型，低成本且高性能的透镜镜筒。

本发明第一技术方案的透镜镜筒结构如下：具有由多枚透镜构成的透镜组、以及用于保持透镜组的透镜室，上述透镜组中的相邻的一组透镜间设置有弹性构件，该弹性构件用于在该一组透镜的光轴方向上对该一组透镜加载；通过弹性构件使上述一组透镜的间隔伸缩，使得透镜镜筒的焦点位置朝向与因温度变化导致的透镜组、透镜室的热膨胀、收缩及透镜组的折射率变化所引起的透镜镜筒的焦点位置的变动方向相反的方向移动。

由此，通过弹性构件端的透镜在光轴方向上的间隔增减来抑制透镜镜筒的焦点位置的变动，如此，就能解决上述的问题。

本发明第二技术方案的透镜镜筒结构如下：透镜室使用的材料的线膨胀系数要大于透镜组的线膨胀系数，通过上述透镜室和上述透镜组因温度变化而产生的膨胀或收缩量的差值来调整上述透镜间的距离。

只要透镜室使用的材料的线膨胀系数与透镜组的线膨胀系数不同，在温度发生变化时，位于压缩弹簧两端的透镜就会在压缩弹簧的作用下移动而使两透镜距离增减。通过使透镜室使用的材料的线膨胀系数要大于透镜组的线膨胀系数，能够使位于压缩弹簧两端的透镜距离朝向有利于抵消透镜折射率因温度变化而变化所导致的透镜镜筒后焦距变化的方向增减。

本发明第三技术方案的透镜镜筒结构如下：相对于透镜间的距离变化量而产生的透镜镜筒的焦点位置的变化量为透镜间的距离变化量的一倍以上。

通过使透镜镜筒的焦点位置的变化量大于透镜间的距离变化量(透镜间的距离变化量的1倍以上)，能抑制温度变化较大时透镜折射率变化所导致的透镜镜头的焦点位置变化所带来的影响。

本发明第四技术方案的透镜镜筒结构如下：透镜室是由塑料材料形成。

通过由塑料材料形成透镜室，能够使透镜室具有较适合的热膨胀系数，以便抑制温度变化时透镜折射率变化所导致的透镜镜筒后焦距的变化所带来的影响。

本发明第五技术方案的透镜镜筒结构如下：透镜组内至少含有一枚以上的塑料透镜。

通过使透镜组内至少含有一枚以上的塑料透镜，能够便于设定透镜组整体的热膨胀系数，使其与透镜室的热膨胀系数相配合，以便更好地抑制温度变化时透镜折射率变化所导致的透镜镜筒后焦距的变化所带来的影响。

本发明的第六技术方案的透镜镜筒结构如下：相邻的1组镜片是由线膨胀系数一样的材料所形成，并且以在径向上无法相对移动的方式相互嵌合。

通过使相邻的1组镜片由线膨胀系数一样的材料形成，并且以在径向上无法相对移动的方式相互嵌合，能抑制温度变化时，透镜间的距离发生变化所导致的透镜间的径向上的相互偏芯。

附图说明