JPS5975217A - レンズ保持装置 - 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、レンズを酔枠内に保持するレンズ保持装置に
関し、特に耐温度性の弱いプラスチックレンズを温度変
化によってもその形状を変化させないよう［９枠内に固
定することによりレンズ性能を維持し、耐温度性の強い
レンズ系を提供するとともに、プラスチックレンズ及び
その他の耐温度性の無いレンズの使用温度範囲の拡大を
目的とするものである。

従来、レンズ、例えはプラスチックレンズ７を伊枠２内
に装着する場合には、第１図ａに示す如＜、ｓ枠２のレ
ンズψ枠胴材部４にプラスチックレンズ７の背面外周縁
７ａｅ肖接しつつレンズ俳枠嵌＠部５内にプラスチック
レンズ７を嵌合するとともに鋳枠２の内周ＶＣ螺設した
φ枠ネジ部３に押えホ１の外周ＶＣ！ｌＩ！！設したネ
ジ部６を螺合しつつ祷枠２の内側に押え壌１をネジ込み
、この押え環ｌの内側周縁に形成したプラスチックレン
ズ７との当接＠　１　ａ　ｆプラスチックレンズ７の正
面側の外周縁７ｂに圧接し、当該プラスチックレンズ７
全斡粋２内に固定することにより構成している。

さ℃、か〜る構成から成るプラスチックレンズ７の鏡枠
２に対する部組を常温にて行った後、これを高温雰囲気
中ｖｒ曝した場会、プラスチックレンズ７の原形素材の
線膨張率か伊枠２及び押え環１の成形素材の線膨張率よ
りも太きいために、鎖部２におけるレンズ鏡枠区会ｓ５
のクリアランスか小さくなる。

さらに、この影響を最も顕著に受けるのが第１図ａにお
けるレンズ７と押え環１との肖り？Ｖｉ　８　（第１図
すにて示す拡大図参照）で、当該Ｍｌｉ分や−「常温で
部組した時点にて既にクリアランスはゼロの状態となっ
ており、前記高温雰囲気中ｆおいてはレンズ７と押え環
ＩＶｒおける原形素材の線膨張率の差が直接面形状に影
響を及ぼすことＫなる。

即ち、前記レンズ７と押え環１の当り部８において、押
え壌１の当接縁１ａが圧接するレンズ７の正面側の外周
縁７ｂがへこみ、かつ押え環ｌの当接縁１ａにより、レ
ンズ７かクリアランスゼロの状態に規制されることＫな
る。

したかつて、温度か高温になるに従い、前記プラスチッ
クレンズ７はラジアル方向に膨張し始めるが、前記押え
墳１による規制によって、プラスチックレンズ７のラジ
アル方向への変形か規制されるために、当該レンズ７内
部に熱応力が発生する。

そして、プラスチツクレンズ７内部に発生する熱応力が
規制を受けることのない光軸方向への変形に集中し、プ
ラスチックレンズ７が光軸方向に変形を起すことになる
。

プラスチックレンズ７の光軸を含む軸方向の断面を考察
するに、第１図ＣＶｃおける弦ＡＢの長さか押え環１に
より規制されるため、弧ＡＢ［膨張か集中し、その結果
、曲率半径か小さくなる。

今、常温時の弧の長さｉＡＢ、常温よりもｔ℃の線膨張
率をαとすると、 に近似する。

また、逆に、常温で部組したプラスチックレンズ７と鏡
枠２を低温雰囲気中に曝した場合、前述の如く、プラス
チックレンズ７とφ枠２と押え環１の成形素材の線膨張
係数の相違により、低温になるに従って、鏡枠２及び押
え環ｌの収縮に比し、プラスチックレンズ７の収縮は大
きく、鏡枠２と押え環１の収縮以上に収縮しようとする
か、この場合にも押え環１の当接縁１ａの圧接によって
固定されるプラスチックレンズ７の正面側の外周縁７ｂ
が規制を受ける結果、前記高温時の場合と同様にプラス
チックレンズ７の収縮は押え３１１の収縮以上に収縮す
ることかできず、勢いプラスチックレンズ７の内部に熱
応力か発生するとともにこの熱応力かプラスチックレン
ズ７の、押え壇１に規制を受けない光軸方向に集中し、
プラスチックレンズ７の元軸方向Ｋｆ形を与えることＫ
なる。

そこで、第１図ｄＩ／ｒ示すプラスチックレンズ７の光
軸を含む軸方向の断面を考察するに、弦ＡＢの長さか押
え環１で規制されているために、弧Ａｒ３に収縮が集中
し、その結果１曲率半径は大ぎくなる。

今、常温時の弧の長さをＡＢ−常温より１℃低成形素材
の線膨張係数をαとすると。

に近似する。

因て１以上のことから、プラスチック１／ンズ７を従来
構成から成る鏡枠２内に押えＦＪＪＩＫＪ：つて装着す
ると、プラスチックレンズ７は温度変化により、曲率半
径か変化する。すなわち、高温で小さく、低温で大きく
なることか明らかであるとともに常温時に比し、ピント
位置が大きくズしたり／？ｒ棟収差の悪化をきたすもの
であることが判る。

また、この種のレンズ保持装置としては特開昭５７−１
３８６０３号及び特開昭５７−１３８６０６号公報所載
の発明か公開されている。

前者のレンズ保持装置は、第１図ｅに示す通り、ψ枠２
の内周面に螺設したΦ枠ネジ部３に押え壌１の外周に螺
設したネジ部６を螺合しつつ鏡枠２の嵌合部５内に内装
したプラスチックレンズ７を保持するか、ｔｆ５Ｋ、グ
ラスチックレンズ７の本体を直接押えｆＭＩＫより抑圧
固定する第１図ａの横取に換えて、プラスチックレンズ
７の外周にレンズ周辺薄肉部１０を設けるとともにこの
レンズ周辺薄肉部１０を介して、その外周に弾力性に富
んだ材質より成る変形吸収材１１を設け、かつ押え壌１
およびＱ枠２のレンズ胴材部４の両者にはプラスチック
レンズ７の変形吸収材１１の嵌合部１２．１３およびレ
ンズ周辺薄肉！１０の挾持部１４．１５を設けることに
より構成した１４）のである。

そして、押え環１によりプラスチックレンズ７をψ粋２
内に固定する場合には、変形吸収旧１１を押え環１とレ
ンズＩ］ｌｆｆ１付ｍ４の嵌合部１２．１３に嵌合する
とともにレンズ周辺薄肉部１０を押え環１とレンズ胴材
部４の挾持部１４，１５にて挾持し、この押え環１とレ
ンズ胴材部４間に嵌合。

挾持される変形吸収材１１とレンズ周辺薄肉部１０を介
してプラスチックレンズ電１枠２の嵌合部５内に保持し
たものである。

後者のレンズ保持装置は、第１図ｆＫ示す通りプラスチ
ックレンズ７の外周に変形吸収材１６を外嵌して構成し
、か〜るプラスチックレンズ７を鏡枠２内に保持する場
合にはプラスチック１／ンズ７の外周に外嵌した変形吸
収材１６を鏡枠２のネジ部３１７ｒ螺会した押え集ＩＫ
、よりレンズ組付部４側に抑圧固定することにより、こ
の変形吸収材１６を介してプラスチックレンズ７を儒粋
２内に保持するものである。

今、このレンズ系を高温状態に持っていくとき、レンズ
７の素材が鏡枠２の素材の膨張率とレンズ７の素材の膨
張率の差によって、レンズ７には圧縮の応力か生じる事
になり、レンズ７の最小断面付近に変形が生じようとす
る。しかし、レンズ７と鏡枠２の間にある変形吸収材１
１．１６が先に変形を起こすため、レンズ７自身の変形
は少なくなる。又低温状態になったときも、同様のこと
か言える。

しかし、このようにレンズ部分のひずみを小さく押える
だけでは、レンズの温度による屈折率変化、曲率変化に
対しては、何も対策されず、レンズ系として考えた場合
、温度によるレンズ系のピント移動の防＋ＥＫ、は効果
が少ない。

そこで本発明は前述してきた従来公知のレンズ保持装置
における未解決の欠点を除去すると同時にきわめて簡単
な構成により、所期の作用効果を得られるレンズ保持装
置の提供を目的とするものである。

以下［は本発明に係るレンズ保持装置を図示の具体的な
各実施例により詳細に説明する。

第２図ａ、ｂは本発明の第１実施例を示す一部を省略し
た縦断側面図および同図Ａ−Ａ線における縦断正面図で
ある。

かへる第１実施例におけるレンズ保持装置において、２
０はレンズ体で、このレンズ体２０は、被保持レンズと
してのプラスチックレンズ２１の外側より、その周側方
向に相互に間隔′ｆｔ置いて４ケ所に腕部２２を突設し
である。

またこの各腕部２２は、その外端２２８［鏡枠３０との
固定部２３を設けるとともに前記プラスチックレンズ２
１との突設基Ｌ’１５２２ｂ［ヒンジ作用を備える狭部
２４を設け、かつ第２図ａＶＣ示す通り、この狭部２４
より前記固定ｍ２３万回に。

光軸との所要角度を付与しつつ形成しである。

しかも、各腕部２２は第２図すの正面から見た場合、突
設基部２２ｂは台形状をなすとともに本体は所要の幅を
有する長刀形状をなし、第２図ａの側面から見て、固定
部２３は所要の−Ｉすから成る方形状であるとともにこ
の固定部２３より狭部２４方向に向って漸次その肉厚を
薄くした三角形状をなすものである。

しかして、これらの構成から成るプラスチックレンズ２
１と各腕ｓ２２は一体に形成したものである。

また３０は鏡枠で、内周には押えｆＪＩ４０のネジ部３
１を螺設するとともに前記レンズ体２０の各腕部２２の
固定部２３を係止する係止縁３２全突設しである。

押え環４０は環体から成り、その外周には鏡枠３０のネ
ジｍ３１１ｃ螺合するネジ部４１を設けである。

さて、以上の構成から成るレンズ体２０ｔ−鏡枠３０内
に保持する場合には、レンズ体２０を鏡枠３０内に落し
込み、その各腕部２２の固定９２３を鏡枠３０の係止縁
３２に係止するとともに鏡枠３０のネジ部３１４押え環
４０をそのネジ部４１を介してネジ込むことにより、各
腕部２２の固定部２３を押え環４０にて係止縁３２に押
圧固定せしめる。

従って、押え環４０にて固定した各腕部２２を介してレ
ンズ体２０におけるプラスチックレンズ２１’ｉ俳枠３
０内側に保持することかできる。

尚レンズ体２０は同一の合成樹脂にて形成する他、プラ
スチックレンズ２１．腕部２２および狭部２４を異なる
合成樹脂にて２色成形することも可能である。

次に第３図は本発明の第２実施例を示す一部を省略した
縦断側面図で、鏡枠３０および押え環４０の構成は第２
図示の第１実施例と同一であるか。

レンズ体２０における構成を異にするもので、各Ｐｌｄ
ｍ２２”ｋプラスチックレンズ２１とは別体に構成して
、両者を連結したものである。

即ち、プラスチックレンズ２１の外側における各突設基
部２２ｂ（第２図ｂｖｃ示す位置と同一位置）には連結
用凸部２５を設けるとともに各腕部２２の狭部２４の端
部には連結用凹部２６を設けである。

しかして、それぞれ別体に形成したプラスチックレンズ
２１の各連結用凸部２５に各腕部２２の連結用凹部２６
′Ｊｋ嵌合固漸し、プラスチックレンズ２１に各腕部２
２を取付けることによりレンズ体２０を構成したもので
ある。

尚、各腕ｓ２２の他の構成は第１実施例と全く同一であ
るとともに、前記構成から成るレンズ体２０’ｔ−鏡枠
３０内側に押え環によって、各腕部２２を介して保持す
る構成についても同一であるのでその説明を省略する。

さらｖｃ、第４図を１本発明の第３実施例を示す一部を
省略した縦断側面図である。

か〜る実施例におけるレンズ保持装置においては、レン
ズ体２０の各腕ｓ２２の固定部２３を鏡枠３０のネジ部
３１にネジ込んだ押え環４０にて固定することにより、
被保持レンズとしての１ラスチツクレンズ２１を鏡枠３
０内側に保持する基本構成は全く同一であるが、レンズ
体２０の構成を第１実施例と異にする。

即ち、各腕部２２のヒンジ作用を備える狭部２４は固定
部２３との端部に設けるとともに各腕部２２をプラスチ
ックレンズ２１の外側にリンク部２７を介して回動可能
に連結することにより構成したものである。

リンク部２７は各腕部２２の端部に嵌合凹部２８を設け
るとともにグラスチックレンズ２１の外側における各突
設基部２２ｂ（第２図すに示す位ｆ＆と同一位置）に球
状の嵌合凸部２９を設け、この各嵌合凸部２９に各腕部
２２の嵌合凹部２８を回動自在に嵌合することにより構
成したものである。

第５図は本発明の第４実施例を示す一部を省略した縦断
側面図で、第１〜３実施例と同様にレンズ体２０の各腕
部２２の固定部２３を鏡枠３０のネジ部３１にネジ込ん
だ押え環にて固定することにより、被保持レンズとして
のプラスチックレンズ２１を鏡枠３０内側に保持する基
本構成は同一であるが、レンズ体２０の構成を異にする
。

また、各腕部２２をリンク部２７により回動可能にプラ
スチックレンズ２１に連結した構成は第４図示の第３実
施例と同一であるが、ヒンジ作用を備える狭部２４を設
けず、これに換えて、腕部本体２２Ｃの形状を同一の細
い形状として弾性変形を可能ならしめ、この本体２２０
自体に他の腕１＋＋２２の狭部２４におけるヒンジ作用
と同様の作用を付与することにより構成したものでま）
る。

さて１本発明に係るレンズ保持装置は以上のよった構成
かも成るもので、次にその作用について以下に、説明す
る。

このように構成された鎖粋３０とレンズ体２０をある温
度中より高温に移すと、プラスチックレンズ２１は樹脂
であるため、鏡枠３０（通常アルミ）よｒ１線膨張率が
大きく、鏡枠３０内で第２図ａ破線のように径方向に膨
張する。この時各腕部２２はそれに伴い弾性変形し第２
図ａＫように、径方向に広がると共に元軸方向とプラス
チックレンズ２１を移動させる。この時狭部２４のヒン
ジ効果によりレンズ２１、腕部２２は容易に相対角度を
変えられるこの温度によるレンズ２１の軸方向の移動に
よりレンズ系の温度によるピントｓｈを補正することが
できる。

補正量は各腕部２２の光軸に対する角度と腕の長さによ
って色々な値に設定可能である。

またある温度より低温になった場合は、レンズ２１の径
は収縮しレンズ２１は、高温の場合と反対の方向に移動
しつつ補正される。

尚、前記実施例において、各腕部２２はプラスチックレ
ンズ２１の外周に４ケ所設けた場合について説明したが
、３ケ所にても実施でき、その所期作用効果を有効に得
られる範囲内における設計変更が可能であるとともに他
の各腕部２２の固定部２３．狭９２４．ＩＪンク部２７
等の構成についても図示の実施例に限定されず１種々の
設計変更を加えつつ実施することか可能である。

しかして本発明レンズ保持装置によれば被保持レンズを
併粋３０内側において所要角度を有する斜めに突出した
各腕部２２によって保持することにより温度変化による
被保持レンズ２１の膨張及び収縮を各腕部２２が変形す
ることにより吸収しかつ各腕部２２の変形にともない被
保持レンズ２１を軸方向に移動させることにより、レン
ズ系の温度によるピント移動を補正する効果が得られる
。

またも腕部２２と被保持レンズ２１との境に狭部２４を
設け、そのヒンジ効果により温度によるレンズの軸方向
の動きを円滑にする効果かある。

尚第２実施例のように腕部２２とレンズ２１ｔ？それぞ
れ別に形成して構成したことに場合にはそれぞれ材質を
変えて作れることにより各部品の所期機能をより向上さ
せることかできる。

％ＫＱ粋３０と各腕部２２．レンズ２１と腕部２２の結
合に狭部２４およびリンク部２７におけるヒンジ機構と
リンク機構をそれぞれ持たせることにより、温度変化に
よるレンズの動きに伴う各部の作用をさらに円滑にする
ことができる。

またヒンジ効果のある狭ｍ２４ｔ−設けず各腕部２２の
本体２２Ｃ自体に弾性変形する部分を拡大することによ
り、狭ｓ２４に生じていた応力集中や疲労を回避する効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のレンズ保持装置を示し、第１図ａは中央
縦断側面図、第１図すは第１図ａにおけるＡ部の拡大図
、第１図ｃ、ｄは第１図ａのレンズ保持装置における被
保持レンズの常温時に対する高温および低温時における
変形状態を示す説明図、第１図ｅ、ｆは他のレンズ保持
装ｆ＃を示す中第 央縦断側面図、第２図ａｔ工ｉ実施例を示す一例を省略
した縦断側面図、第２図すは第２図ａのＡ　−Ａ線にお
ける縦断正面図、第３〜５図は第２〜４実施例を示す一
部を省略した縦断側面図である。 ２０・・・レンズ体 ２１・・・７＠ラスチツクレンズ ２２・・・腕部 ２３・・・固定部 ２４・・・狭部 ２５・・・連結用凸部 ２６・・・連結用凹部 ２７・・・リンク部 ２８・・・嵌合用凹部 ２９・・・嵌合用６音ｌ５ ３０・・・鐘粋 ３１・・・ネジ部 ３２・・・係止緑 ４０・・・押え壌 ４１・・・ネジ部。 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社代理人弁理
士　　奈　　　艮　　　　　　　武−１９− 第１図 （Ｑ） ？１ （ｂ） 第１図 第２図 （０） （ｆ） （ｂ） 手続補正書（０梶） 昭和５８年、２月　４日 特許庁長官若　杉　和　失敗 １、事件の表示 昭和５Ｔ年籍　　許願第１８６５８３号発明の名称 ２゛　レンズ保持装置 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４３番２号氏　名銘
称）　　（０３７）オリンパス光学工業株式会社取嬬役
社長　北　　村　　茂　　男 ４、代理人 氏　名（６９４２）弁理士　奈　　良　　　　　武５、
補正命令の日付 ６、　補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明５ｉ−＝の「発明のＷ＃−ｍな説明」の欄８、補正の
内容 （１）　　明細書第１７貝第５行目に記載の「構成した
ことに場合には」を「構成した場合には」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）儒枠内に一端を固定し、光軸に対して所要の角度
   をもって延設した腕部と、この腕部の他端に設けたヒン
   ジ作用を備える狭部とこの腕部の狭部を介して保持した
   レンズとから放るレンズ保持装置。 （２１儒粋内に一端を固足し、この端部にヒンジ作用を
   備える狭部を介し、光軸に対して所要の角度をもつ℃延
   設した腕部と、この腕部の他端に設けたリンク部と、こ
   の腕部のリンク部を介して保持したレンズとから成るレ
   ンズ保持装置。 （３）錠粋内に一端を固定し、光軸に対して所要の角度
   をもって延設した１弾性変形可能な腕部と、この腕部の
   他端に設けたリンク部と、この腕部のリンク部を介して
   保持したレンズとから成るレンズ保持装置。 （４）前記腕部の一端は伊粋のネジ部に螺合した押え環
   により固定して成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装置。 （５）前記腕部はレンズと一体または別体に形成して成
   る特許請求の範囲第１項記載のレンズ保持装置。 （６）前記腕部のリンク部は、レンズの外周に突設した
   球状突起部との係合凹部を備えて成る特許請求の範囲第
   ２項または第３項記載のレンズ保持装置。