JPS5843407A - レンズ保持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカメラレンズ等の光学器機におけるし′ンズ保
持機構に係り、％に比較的耐温度性の弱いプラスチック
レンズに用いズ好”適なレンズ係持機構に関するもので
ある。

一般に、カメラレンズ等の光学系のレンズ保持４機構は
第１図のように構成されている。各部を蘭単に説明する
と、４はレンズ鏡枠胴付部であり、との鏡枠胴付部４の
内側にはレンズの゛鉄台部５が形成されている。部組に
際しては先ず上記嵌合部５へ例えば凸レンズ７を嵌入さ
せ、次いで鏡枠２の内壁に形成されたねじ部３に螺合す
る押え塊１をねじこむことにより尚紋押え環１の内径部
をレンズ７の周縁部に尚接させレンズを保持している。

ところで、係るレンズ保持機構化おいて、例えは常温た
て部組されたものを高温状態下又は低温状態下においた
場合には各部の線膨張率の差異により以下Ｉ／ｃ述べる
弊害を招来する。即ち、レンズ７を形成する素材の線膨
張率が鏡枠２及び押え環１を形成する素材の線膨張率よ
りも大きいために例えば高温状態下ではレンズ７の体積
膨張分が鏡枠２及び押え環１の同増加分を上回ることに
なる。

一方、レンズ保持機構はそもそ−もレンズ７を固定する
目的で構成されるものであ゛：１．ケ鴫上記の如く既に
常温、状態下でクリアランスが零に部組されており、こ
の結果高温状態下忙あっては直接レンズの面形状に影響
を与えることになる。特にこの影響畔押え環１に対する
レンズ７の周縁当接部において最も顕著に表われ、また
レンズを形成する木材の硬度が比較的小さいプラスチッ
クレンズにおいて著しい。幽該尚接部の一部拡大構成図
（第１図一点鎖麗円Ａｓ）を第２図に示す。同図からも
明らかなようにレンズ７と押え環ｌの当接部８において
はレンズ７の膨張により応力が集中しレンズ７０表面に
凹みが生じてしまう。

コノ状態をさらに詳細に、説明すれば、レンズ７は高温
状態化なる忙従ってラジアル方向へ膨張しようとするが
、上記の如くレンズ７の周縁部は押え環１にて規制され
ているためラジアル方向への膨張は阻止される。また、
この規制忙よりレンズの内部では熱応力が発生するが、
との熱応力を打消すよう忙規制がされていないレンズの
光軸方向へ膨張することになり、この結果第３図に示す
よ５にレンズ光軸上λ、球面は常温状態下で位置Ｐにあ
ったにもかかわらず高温状態下では位ＭＰ１にまテ膨張
し、レンズの曲率半径はｒｍＯＰかｂｒ１＝０１　Ｐｓ
となりレンズの曲率半径は小さくなる。なお、この場合
レンズの球面である弧の長さを常温時ＪＯ。

常温時よりｔ℃温度が高い、ときを１１、レンズの線膨
張率をαとすると ノ１−ノ０・（１＋αｔ　） で近似す゛ることかできる。

他方１．低温状態下にあっても事情は上記高温状態下に
おける場合と同様”であるが現象は反対となる。即ちレ
ン妾７を形成する一部の＆膨張係数のｉｔ　５が鏡枠２
及び押え環１を形成する素材の？ｔＭｈｅ張係数より大
なるため低温になるに従って、鏡枠２及び押え環１が収
縮する以上□にレンズ７は収縮しようとするがレンズ７
０周縁部は押え環１により規制されているためレンズ７
は押え環１の収縮できない。このｉｂ＋レンズ ７の内部に熱応力が発生し、と・の熱応りを打消すよう
にレンズは光軸方向へ収縮するととｋなる・この結果第
４図に示すようにレンズ７の光軸上の球面は常温状態下
で位置Ｐにあり元ものが低温状態下では位置Ｐ２ＶＣま
で偏移し、レンズ７０曲率半における場合と全く逆忙大
きくなる現象を呈するととになる。なお、この場合レン
ズの弧の長さを常温時ｄｏｓ常温時よりｔ℃温度が低い
とき１１２、レンズの＃ｉ１膨張率をαとすると １２≧ＩＩｏ・（１−αｔ） で近似することかで門る。

このような従来方式におけるレンズ保持機構では温度変
化によりレンズの曲率半径が変化してしまい常温下で正
確に部組されたものであっても使用する温度によりレン
ズのピント位置が大きくずれたり、また各梳収差の態化
を招く原因となっていた。特に比較的耐□温度性の弱い
プラスチックレンズ忙おいてはそめ弊害は著しいもので
ある。

゛　本発明は一部る弊害を除去する最のであり−Ｊ比較
的耐温度性の弱いプ、、、？ｙりＶ　ｙ　Ｘ　？あつ工
も温度変化に影響されない耐温度性の強いレンズ保持機
構を構成し、プ、ラス−ツクレンズの使用温度範囲の拡
大を目的とするものである。更に本発明の他の目的はプ
ラスチックレンズの応用緩和によつて生じていた前記押
え環１のゆるみを防止しし。

ンズのガタつき発生を排除せんとするものである。

即ち、本発明は鏡枠内にレンズを押え環にて保持するレ
ンズ保持機構忙おいて、レンズの当接部に摩擦係数の小
なる部材、例えはシート部材を介在せしめ又はｊｊ！操
減衰剤を塗布して温度変化等に基づく上記レンズの体積
変化を吸収可能に構成したことを％徴とする′ものであ
る。

゛以下、本発明に適用できる種々の実施例について図面
を参照しつつ説明する。

第５図は本発明に係る第１実施例を示すレンズ保持機構
であり、同図ａは光軸を含む側面断面図を、何回すは要
部の分解斜視図をそれぞれ示す。

同図中レンズ鏡枠胴付部４、鏡枠２、ねじｓ３、嵌合部
５、押え環１、及びレンズ７は第１図にて説明した従来
方式に゛おける場合と全く同一に形成されている。この
ことは本発明にかかるレンズ保持機構は従来からの一般
方＝ｌｌ−もそのまま適用す°す ることができること″を意味し、蓄産性、低コスト化、
さらｋは作業能単性の観点からも特記すべきことであ不
。

先ず、レンズ鏡枠胴付部４の内壁に形成された嵌合部５
には後部摩擦ワッシャ９が嵌入される。

されている。また、材質は摩擦係数の小なる部材で、例
えばテフロン（商品名）系の素材にて形成され、その摩
擦係数はμ＝　Ｏ，ＯＳ〜０．１５程度である。なお、
他の素材を用いることも自由であるが摩擦係数は上記μ
の範囲の特性を有し適度の弾性をも脅威樹脂、その他の
同効素材を用いることが望ましい。次にプラスチックレ
ンズ７を平面側から上記縫枠胴付部５に嵌入せしめると
ともに上記後部摩擦クツシャ９の上に当接させる。そし
て、史忙前部摩揉ワッシャ１０を鏡枠内へ挿入し、上記
レンズ７の球面側に当接させるとともに押え環１を鏡枠
２の内４ｉｉＪＣ形成したねじ部３１合し一つっゎい、
、よ晶−０ゆワラツヤ□。１２２ズ７を保持する。なお
、以上の部組における各部の分解斜視図を第５図すに掲
載する。しかして、斯様に部組されたレンズ保持機構に
おいてはレンズが摩擦ワッシャ９及び１０を介在させて
保持されているため、使用に際し温度変化があったとし
ても尚該温度変化忙基づくレンズの膨張・収紬は尚該摩
擦ワッシャ９及び１０に吸収されるとと忙なる。これは
上記の如く摩擦ワッシャの摩擦係数が小なるために、レ
ンズ７と後部摩擦ワッシャ９及びレンズ７と前部摩擦ワ
ッシャ１００間の牽掠抵抗が減少されるためである。よ
って、レンズ７は温度変化に基づく相対的体積変化があ
るにもかかわらずそのラジアル方向忙変形することがで
き、このためレンズの曲率半径の変化は生じなくなると
ともにレンズのガタつき等も防止される。

第６図及び第７図は本発明忙係る第２実施例であり、い
ずれもレンズ保持機構における光軸を含む側面断面図で
ある。上述−した第１実施例と異なる点はレンズ７のＭ
ｌ囲に平行面をもった外縁部５１２を設けて形成した点
であり、この平行面は第６゛ｉからも明らかなよ５に光
軸に対し垂直に形成される。その他しンズ７の形状以外
は第１実施例と全く同様に実施され得るため第６図及び
第７図において、第５図と同一部分については同一番号
を附し、その詳細な説明は省略する。なお、第２実施例
においては後部摩擦ワッシャ９及び前部摩擦ワッシャ１
０は第６図のようにレンズ７に形成された外縁部１２の
平行面をそれぞれ挾むよ５咳幽接しレンズ７を保持する
ことになる。

ところで、第２実施例ではレンズ７に外縁部′１２を設
けたことに十り前述した従来方式（第１図参照）の如き
レンズの球面での規制、セるいは第１実施例（第５図ａ
参照）の如きレンズの球面への当接部分がなくなるため
に第７図のようにレンズ７と押え環１の間のみに前部摩
擦ワッシャ１０を介在せしめ、後部摩擦ワッシャ９を取
除いても第得ることができる。とれは後述する実験デー
タから明白である。なお、第７図では前部崩擦ワッシャ
１０のみを用いた場合を例示したが、逆にレンズ７とレ
ンズ鏡枠胴付部４の間に介在せしめ本後部摩擦ワッシャ
９のみを用いたとしても結果は全クイじである。このよ
５に第２実施例では、第１実施例以上の良好な結果を得
ることができた。以下に本発明の効果を明瞭にするため
第２実施例におけるレンズの曲率半径の実測データを掲
載する。

第　　１　　表 第　　２　　表 第　　３　　表 注）摩擦ワッシャはテフ四ン（商品名）系素材を用い摩
擦係数はμｍ　Ｏ，ＯＳ〜０：１５のものを使用（第１
表〜第３霧共通）。

第　　４　　表 このように第２実施例においてはレンズの曲率半径が常
温、高温、ちび低温いずれの温度状態下であってもはと
んど変化せず、このことは第１表〜第３表から明白であ
る。また第６図の如く、後部摩擦ワッシャ９及び前部摩
擦ワッシャ１００両摩擦ワッシャを使用した場合（第１
表′）・でも、あるいは第７図の如くいずれか一方の摩
擦ワッシャを使用した場合（第２表又は第３表）でも、
その結果ＶＣｉｔとんと差は表われていない。また、第
４表には前述した従来方式（第１図参照）の場合を同一
条件下で実測して掲載する。このよ５゛に、従来方式に
あっては高温又は低温状態下で著しくレンズの曲率半径
が変化し【しまうにもかかわらず、第２実施例の場合忙
は、全くというほど変化はなく本発明の効果が如伺忙大
きいかが理解できるで、あろう。

本発明は更に上記実施例に限定されるものではない。次
に、上記摩擦ワッシャに代えて用いられる神々の形状を
異ならせた態様における実施例を示す。第８図は本発明
ｋかかる第３実施例を示し、上記摩擦ワッシャに代えて
用いられる摩擦係航の小なる部材を断片部材として用い
た場合の実施例４示す。なお、レンズ７ａは前述したレ
ンズ７とは種別は異なるがレンズの周囲は第２実施例（
第６図参照）と同様な外縁部１２が形成されている。

第３実施例では、前記摩擦ワッシャ９及び１０と材質は
全（同じで形状のみを異ならしめた場合で、−例として
円形のシート状断片部材１４をレンズ７電の外縁部１２
な含む平面で且つレンズの光束を遮ぎらない部分におい
て等間隔忙貼着することもでき（第８図Ｃ参照）、また
短冊状の断片部材１３を外縁部１２に等間隔で貼着する
もよ（・（第８−ａ参照）。

なお、これらは形状を異ならせても本発明の効果を損な
うことな〈実施できる一例を示すものであり、他の程々
の形状を用いるも自由である。第８図はレンズ単体のみ
を示したが鏡枠内への部組は第２実施例（第６回送と全
く同様に行なわれ得る。また第９図には本発ＦＩＡＫか
かる第４実施例を示す。第４実施例はレンズが長功形レ
ンズ７Ｃである場合を示し、この場合第２゛）実施例で
用いた摩擦ワッシャ９及び１０の形状町１上記長方形レ
ンズ７・の形状に合わせ長゛方形の曹を摩擦ワッシャ１
６にて実施できることを示す。更にまた、第１０図は最
も極端な場合を、ポス第５実施例であり、本発明に従っ
てレンズ当接部分に介在せしめる摩擦の小゛なる部材の
形状はレンズの形状とは全く関連な（形成することかで
゛きることを意味し、このようなものであっても本発明
忙かかる効果を享受することができることを示すもので
ある。

以上第、３実施例から第５嚢施例は、いわば第１実施例
又は第２実施例で用いる摩擦ワッシャの形状的変形の代
表的−例を示すものであ私、レンズ保持機構の組立てに
影響せず、あるいはレンズ系の光束な遮ぎらない等の支
障がない限りにおいて株々の形状でもって実施すること
ができるものである。

他方、更に上記する軛施例に限定されるものではなく、
本発明に係る第６実施例として図示しないが、４上記摩
擦プ゛ツシヤあ如きシート部材の代わりＫ、レンズ当接
−分に所定の肉ル→摩擦減衰剤を塗布する方法て（＋ｌ
る。この場合であっても本発明の効果を享受す暮ことが
でき、また、レンズを成形する際に摩擦減衰部分、即ち
レレズの当接部分を二重成形したり、あるいはインサー
トするなどり明は広く適用することができるものである
０斯くして、本発明に係るレンズ保持機構忙よればレン
ズの当接部分に摩擦抵抗の小なる部材を介在せしめてレ
ンズを保持するため、温度変化に基づ（レンズの膨張・
収縮を吸収し、レンズの曲率半径の変化を防止すること
ができるとともにレンズの周囲へ平行面にて形成した外
縁部を設けた場合にはレンズの一方面のみに上記摩擦抵
抗の小なる部材を用いることもでき全当接部分に用いた
と同様の効果を期待できるものであり、この場合には比
較的低コスト化が図れる利点がある。本発明では各種実
施例によるいずれの態様においてもレンズの曲率半径の
変化によるピント位置のずれ、あるいは各種収差の悪化
を防止することができ、この結果、比較的耐温度性の弱
いプラス−ツクレンズであつそもその使用温度範囲の拡
大を図ることができる。

更に１１本発明においては、従来プラスチックの温度変
化、振動等による応力緩和によって生じていた押え環の
ゆるみトルクの減少を摩擦ワッシャの弾性を利用すると
とにより防止することかできレンズ保持機構におけるレ
ンズのガタつきも除去することができる。　　　′ 更にまた、本発明ｉｔ従来方、式におけるレンズ保持機
構にもぞのまま適用することができる利点があり、それ
ゆえに量産性、低コスト化、作業能率化の観点からも多
くの利益をもたらすものであり、本発明に係る技嶌的効
果は極めて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

」１１図は従来方式によるレンズ保持１ｒＩＡ構の一例
を示す光軸を含む側面断面図。第２図は第１図における
一点鎖線円Ａ＠５０部分拡大図。第３図は従来方式に係
るレンズ保持機構の高温時における弊害を表わす説明図
。第４図は従来方式に係るレンズ保持機構の低温時にお
ける弊害を表わす説明図。 第５図ａは本発明に係る第１実施例を示すレンズ保持機
構の光軸を含む側面断面図。第５図ｂ１同゛図・の分解
斜視図。第６図及びＭ　７−１ｍ　）−！、本発明に係
る第２実施例を示すレンズ保持機構の光軸な含む側面断
面０・第８！％Ｈ１本発明７係６第３実、−例を適用し
た場合におけるレンズを示し同図ａは正面図、同図すは
光軸を含む側面断面図、同図Ｃは裏面図。！９図は本発
明に係る第４実施例°を適用した場合におけるレンズの
斜視図。第１θ図は本発明に係る第５実施例を適用した
場合に′おけるレンズの斜視図をそれぞれ示す。 １・・・押え環 ２・・・鏡枠 番・・・レンズ鏡枠胴付部 ５−・・・嵌合部 ７．７ａ、Ｗｂ、７ｃ　１１１１＠レンズ・９・・・後
部摩擦ワッシャ ｉＯ・ｅｅ前部摩擦ワッシャ １１．１２０・平行面を有するレンズの外縁部１３・・
ｉ（、短冊形）断片呵１、材 １４・・・（円形シート状＞、断片部材１５・・・；断
片部材　　　ハ・：：。 量 １６・・・変形摩擦ワッシャ 第１図 ＠２図 ｉ１３図 ｇ４％’ １１１５ｆ：Ａ （ＣＩ） ０ （ｂ） 手続補正書 昭和５７年２月４日 特許庁長官島田春樹　殿 １、事件の表示 昭和５６年特　許　　顕部１４１３６７号２、発明の名
称 レンズ保持機構 ３、　補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住　所　東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４６番２号取締役社
長　　　　　北　村　茂　男 ４、代理人 ７、補正の対象 （１）明細書の「特許請求の範囲」および「発明、　　
の′件細な説明」の欄 （２）図　　面　− ８、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書第３１頁第１９行目の「クリアランスが零
ニ」トの記載を「設計クリアランスに」と補正する。 （３）明細書第６頁第２０行目の「応用緩和」との記載
を、「応力緩和」と補正する。 （４）明細ｔ１第７頁第３〜８行稈迄の記載を下記の通
り補正する。 「すなわち９本発明は鏡枠内にレンズを押え環にて保持
するレンズ保持機構において。 レンズの当接部に摩擦係数の小なる部材を介在せしめ、
温度変化による前記レンズの曲率半径の影響を補正する
ことを特徴とするものである」 （５）明細書第８頁第２行目の「レンズ鏡枠胴付部４の
内壁に警戒された」との記載を削除する◎（６）明細書
簡８１ｔ（８１３行目の、「鏡枠駒付部５」との記載を
、「鏡枠胴付部４」と補正する。 （２） （７）明細書簡８貞第１７．１８８行目、「前部摩擦ワ
ッシャ・・・保持する」との記載を、「レンズ７の前後
両側部に前部および後部摩擦ワッシャ９，１０を介在せ
しめてレンズ７を保持する」と補正する。 （８）明細書ｔｓ９頁第９〜１３行目の、「よって・・
・防止される」迄の記載を下記の通り補正する。　− ［よつ′て、温度変化による一しシズの曲率半径の変化
を補正することができるとともに温度変化によるピント
移動や収差の悪化を防止することができ、ＩＤいプラス
チックレンズの使用温度範囲を拡大することができる。 さらに、プラスチックの応力緩和によって生じていた押
え１１１のゆるみトルクの減少を前後哩摩擦ワッシャ９
．１０の弾性を利用することによって防止することがで
きるとともにプラスチックレンズの温度変化の影響によ
るガタッキをも防止することができる」 （９）明細書第９頁第１７行目の「外縁部１２」との記
載を′、「外縁部１１」と補正する６００）明細書第１
０頁第６行目および第８行目の゛「外縁部１２」とある
を、それぞれ「外縁部１１」、と補正する。 Ｑｌ）本願に添付した図面中、第１−１第２図。 第５図＆、ｂ、第６図および第７図における付号４の指
示位置をそれぞれの補正図面の通り補正する。 ９、添付書類の目録 （１）別紙　　　　１通 （２）補正図面　　　　　　　　１　通ａ特許請求の範
囲 （１）鏡枠内にレンズを押え環にて保持するレンズ保持
機構において、レンズの当接部に摩擦係数の小なる部材
を介在せしめ温度変化による前記レンズの曲率半径の影
響を補正−一ことを特徴とするレンズ保持機構。 （２）前記摩擦係数の小なる部材を前記レンズと鏡枠胴
付部および／または押え環間に介在せ（めたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のレンズ保持機構。 （３）鏡枠内にレンズを押え環にて保持するレンズ保持
機構において、前記レンズの外周に平行面をも−った外
一部を設けるとともに当該レンズと前記押え環または鏡
枠胴材部間に摩擦係−の小なる部材を介在せしめ温度変
化による前記レンズの曲率半径の影響を補正することを
特徴とするレンズ保持′機構。 （４）□摩□、小ヶ、−：１□１−カ・□、ヵゎ状。 長方形状またはこれらに近似する形状の摩擦ワッシャで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項ま
たは第３項記載のレンズ保持機構。 （５）前記摩擦係数の小なる部材が複数の断片部材であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項また
は第３項記載のレンズ保持機借。 （６）前記摩擦係数の小なる部材がシート状部材である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項第“２項、第３
項、第４項または第′５項記載のレンズ保持機構。 （７）前記摩擦係数の小なる部材が摩擦減衰剤であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項。 第２項または第３項記°載のレンズ保持機構。 （８１前記レンズがプラスチックレンズであることを特
徴とする特許請求の範囲！第１項または第３項記載のレ
ンズ保持機構。 ′１１゜ ＠１図 ＠２図 第５図 （０） ０ （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）鏡枠内にレンズを押え環にて保持するレンズ保持
   機構において、レンズの当接部に摩擦係数の小なる部材
   を介在せしめ、温度変化等に。 基づく上記レンズの体積変化を吸収可能に構成したレン
   ズ保持機構。 （２）上記レンズをプラスチックレンズにて構成するこ
   とを特徴とする特許請求の範２１１美１項輝ｄ載のレン
   ズ保持機構。 （３）上記レンズの周囲、に平行面をもった外縁部を設
   けて形臀したことを特徴とする特許請求の範囲一１項又
   は第２項記載のレンズ保持機構。 （４）上記部材を鏡枠内に形成戸た鏡枠胴付面とレンズ
   間、及び（又は）レンズと押、え塚間−介在せしめたこ
   と゛を特徴とする特許膀、求の範囲第１項記載のレンズ
   保持機構。 （５）上記部材をシート部材ＶＣ′ｃ形成したことな特
   徴とする特許請求の範囲比１項又は第４項記載　　載の
   レンズ保持機構。 ”（９）上記部材は一線減衰剤をレンズの尚接部に塗布
   する手段にて形成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第４項記載のレンズ保持機構。 （７）　ｆ記部材をレンズの当接部に沿うループ形状忙
   形成したことを特徴とする特許請求の範囲（８）上記部
   材を複数の断片部材により形成したととを特徴とする特
   許Ｖｔ条の鹸囲ｉ１項又は第１４項又は第５項又は第６
   項記載のレンズ−待機Ｓ、、