JPS6313165B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は自己変形吸収レンズに関し、プラスチ
ツクレンズ等のレンズの鏡枠内における温度によ
る形状変化をレンズ自体が自己の構成において吸
収し、レンズ本来の性能が鏡枠内において温度変
化に左右されることなく正常に発揮されるように
改良し、プラスチツクレンズ等の耐温度性に乏し
いレンズの耐温度性を向上するとともに使用温度
範囲の拡大を計り、耐温度性の強いレンズ系の構
成ならびに提供を可能ならしめることを目的とす
るものである。 従来、レンズ、例えばプラスチツクレンズ１を
鏡枠２内に装着する場合には、第１図ａに示す如
く、鏡枠２のレンズ鏡枠胴付部３にプラスチツク
レンズ１の背面外周縁１ａを当接しつつレンズ鏡
枠嵌合部４内にプラスチツクレンズ１を嵌合する
とともに鏡枠２の内周に螺設した鏡枠ネジ部５に
押え環６の外周に螺設したネジ部７を螺合しつつ
鏡枠２の内側に押え環６をネジ込み、この押え環
６の内側周縁に形成したプラスチツクレンズ１と
の当接縁８をプラスチツクレンズ１の正面側の外
周縁１ｂに圧接し、当該プラスチツクレンズ１を
鏡枠２内に固定することにより構成している。 さて、かゝる構成から成るプラスチツクレンズ
１の鏡枠２に対する部組を常温にて行つた後、こ
れを高温雰囲気中に曝した場合、プラスチツクレ
ンズ１の成形素材の線膨張率が鏡枠２および押え
環６の成形素材の線膨張率よりも大きいために、
鏡枠２におけるレンズ鏡枠嵌合部４のクリアラン
スが小さくなる。 さらに、この影響を最も顕著に受けるのが第１
図ａにおけるレンズと押え環との当り部Ａ点（第
１図ｂにて示す拡大図参照）で、当該部分は常温
で部組した時点にて既にクリアランスはゼロの状
態となつて居り、前記高温雰囲気中においてはレ
ンズ１と押え環６における成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になる。 すなわち、前記レンズ１と押え環６の当り部Ａ
点において、押え環６の当接縁８が圧接するレン
ズ１の正面側の外周縁１ｂがへこみかつ押え環６
の当接縁８により、レンズ１がクリアランスゼロ
の状態に規制されることになる。 したがつて、温度が高温になるに従い、前記プ
ラスチツクレンズ１はラジアル方向に膨張し始め
るが、前記押え環６による規制によつて、プラス
チツクレンズ１のラジアル方向への変形は規制さ
れるために、当該レンズ１内部に熱応力が発生す
る。 そして、プラスチツクレンズ１内部に発生する
熱応力は規制を受けることのない光軸方向への変
形に集中し、プラスチツクレンズ１が光軸方向に
変形を起すことになる。 プラスチツクレンズ１の光軸を含む軸方向の断
面を考察するに、第１図ｃにおける弦ABの長さ
が押え環６により規制されるため、弧ＡＢ⌒に膨張
が集中し、その結果、曲率半径が小さくなる。 今、常温時の弧の長さをＡＢ⌒、常温よりもｔ℃
高温時の弧の長さをA′B′⌒、プラスチツクレンズ
１の線膨張率をαとすると、 A′B′⌒≒ＡＢ⌒・（１＋αt） に近似する。 また、逆に、常温で部組したプラスチツクレン
ズ１と鏡枠２を低温雰囲気中に曝した場合、前述
の如く、プラスチツクレンズ１と鏡枠２と押え環
６の成形素材の線膨張係数の相違により、低温に
なるに従つて、鏡枠２および押え環６の収縮に比
し、プラスチツクレンズ１の収縮は大きく、鏡枠
２と押え環６の収縮以上に収縮しようとするが、
この場合にも押え環６の当接縁８の圧接によつて
固定されるプラスチツクレンズ１の正面側の外周
縁１ｂが規制を受ける結果、前記高温時の場合と
同様にプラスチツクレンズ１の収縮は押え環６の
収縮以上に収縮することができず、勢いプラスチ
ツクレンズ１の内部に熱応力が発生するとともに
この熱応力がプラスチツクレンズ１の、押え環６
に規制を受けない光軸方向に集中しプラスチツク
レンズ１の光軸方向に変形を与えることになる。 そこで、第１図ｄに示すプラスチツクレンズ１
の光軸を含む軸方向の断面を考察するに、弦AB
の長さが押え環６で規制されているために、弧
ＡＢ⌒に収縮が集中し、その結果、曲率半径は大き
くなる。 今、常温時の弧の長さをＡＢ⌒、常温よりもｔ℃
低温時の弧の長さをA′B′⌒、プラスチツクレンズ
１の成形素材の線膨張係数をαとすると A′B′⌒≧ＡＢ⌒・（１−αt） に近似する。 因て、以上のことから、プラスチツクレンズ１
を従来構成から成る鏡枠２内に押え環６によつて
装着すると、プラスチツクレンズ１は温度変化に
より、曲率半径が変化する、すなわち高温で小さ
く、低温で大きくなることが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レたり各
種収差の悪化をきたすものであることが判る。 また、前記従来のレンズと鏡枠の構成におい
て、第１図ｅに示すように、レンズ保持部材１０
のレンズ嵌合部１１内に少なくとも２枚のレンズ
１２，１３を嵌合するとともに両レンズ１２，１
３間に調芯部材１４を介装することによつて、互
いに外周縁部により隣接する前記２枚のレンズ１
２，１３間における摩擦抵抗を減少せしめるとと
もに両レンズ１２，１３間におけるレンズの芯ズ
レを防止せしめることができるように構成した合
成レンズが実開昭55−138606号公報の考案によつ
て提案されている。 しかし、当該構成の場合には２枚のレンズ１
２，１３間の摩擦を減少せしめるのみで、レンズ
１２，１３を嵌合部１１内に押え環１５によつて
固定する構成は前記従来の構成に何等変化がな
く、レンズ１２，１３は、その外径をレンズ保持
部材１０の嵌合部１１または押え環１５の内径に
より規制され、前記プラスチツクレンズ１と同様
に、両レンズ１２，１３の温度変化に伴う曲率半
径の変化を防止することができず、温度変化に対
するピント位置のズレ、収差の悪化を回避するこ
とは不可能である。 したがつて、前記従来の鏡枠に対するレンズの
装着構成において温度変化によつて発生する曲率
半径の変化を防止し、ピント位置ズレあるいは各
種収差の悪化をきたすことのないレンズ保持の構
成、またはその他の適切な対策の開発が切望され
るところであつた。 そこで、本発明はレンズ自体の構成に改良を加
えることにより、鏡枠の嵌合部内におけるレンズ
の温度変化に伴う曲率半径の変化を吸収是正し、
以てレンズのピント位置ズレあるいは各種収差の
悪化を回避することのできるレンズ系の提供を可
能ならしめんとするもので、その要旨とするとこ
ろは、レンズ本体の外周に沿つて、レンズ変形吸
収用の発泡層または同発泡層を具備する板状片を
複数片設けることにより構成したことを特徴とす
る自己変形吸収レンズに存在する。 以下、本発明の自己変形吸収レンズを図示の各
実施例により、具体的に説明する。 第２図ａ，ｂは本発明の第１実施例を示し、２
０はレンズ本体で、このレンズ本体２０はアクリ
ル樹脂等のプラスチツク素材により成形してあ
る。 また、２１はレンズ本体２０の外周に沿つて全
周に設けたレンズ変形吸収用の発泡層で、この発
泡層２１は前記レンズ本体２０の成形後、その外
周に一体に成形することが可能であるとともにレ
ンズ本体２０の成形素材と同素材、例えばアクリ
ル樹脂に発泡剤を混合して発泡せしめることによ
り、レンズ本体２０の外周に対する成形工程にお
いて発泡層２１を成形できる。 そして、レンズ本体２０の外周に沿つて、発泡
層２１を成形する場合には、両者の結合をより堅
固にするため、予めレンズ本体２０の成形に当つ
て、レンズ本体２０の外周に沿つてレンズアンカ
ー２２を一体に突設し、このレンズアンカー２２
を介して、前記発泡層２１を成形することにより
構成することが好適であるとともに、当該発泡層
２１の成形に当つて成形用金型を使用して成形す
ることにより同金型内において発泡成形される発
泡層２１の表層にはスキン層２３を一体に成形す
ることができる。 たゞし、前記発泡層２１の構成におけるレンズ
アンカー２２およびスキン層２３の両構成につい
ては、本発明の実施に当つて必ずしも必須構成要
件となるものではない。 また、レンズ本体２０の成形素材はプラスチツ
クに限定されず、ガラスによる実施も勿論可能で
あるとともに発泡層２１としてはレンズ本体２０
の成形素材の弾性率に比し小さい素材を選択しつ
つ実施することが好適で、例えばレンズ本体２０
をアクリル樹脂にて成形した場合には、アクリル
樹脂、ABS樹脂あるいはその他の成形素材を使
用しつつ成形するものである。 さて、以上の構成から成る自己変形吸収レンズ
２４を鏡枠２５内に装着する場合には、第２図ｂ
に示す如く、レンズ本体２０の外周に沿つて設け
た発泡層２１の一側面２１ａを鏡枠２５のレンズ
鏡枠胴付部２６に当接せしめつつレンズ本体２０
の発泡層２１を鏡枠２５の嵌合部２７に嵌合する
ことにより、自己変形吸収レンズ２４を鏡枠２５
内に装入する。 その後、押え環２８を、そのネジ部２９を鏡枠
２５のネジ部３０に螺合せしめつつ鏡枠２５内に
ネジ込むとともにこの押え環２８の側面２８ａを
前記自己変形吸収レンズ２４の発泡層２１の他側
面２１ｂに当接せしめつつ同レンズ２４を当該押
え環２８によつて固定する。 尚、前記自己変形吸収レンズ２４の発泡層２１
における外径と鏡枠２５の嵌合部２７における内
径とのクリアランスは一般のガラスレンズとこれ
を装着する鏡枠の嵌合部における設計と同様に設
計しつつ実施することができる。 かゝる構成下において、自己変形吸収レンズ２
４が温度変化によつて変形した場合、すなわち、
温度の高温化に伴つてレンズ本体２０が膨張する
ことにより、発泡層２１の外径と鏡枠２５の嵌合
部２７の内径とのクリアランスがゼロになつて
も、レンズ本体２０のラジアル方向の膨張は外周
の発泡層２１によつて吸収することができ、その
結果、レンズ本体２０における熱応力の発生を防
止することができるとともにレンズ形状における
大きな変化の発生を回避できる。 また、温度の低温化に伴うレンズ本体２０のラ
ジアル方向の収縮についても発泡層２１によつて
吸収することができ、同様の効果を得ることがで
きる。 さらに、レンズ本体２０を直接押え環２８によ
つて圧接しつつ固定する場合にはレンズ本体２０
の応力緩和によつて著しい弛みトルクの減少を免
れ得ないのであるが、本発明の前記自己変形吸収
レンズ２４の場合には、外周に沿つて形成した発
泡層２１の側面２１ｂを押え環２８によつて圧接
しつつ固定することができる結果、押え環２８の
圧接面２８ａと発泡層２１の側面２１ｂ間におけ
る応力緩和は発泡層２１によつて吸収することが
でき押え環２８の弛みトルク減少を防止すること
ができる副次的効果を得ることができる。 次に第３図ａ〜ｃは本発明の自己変形吸収レン
ズの第２実施例を示すもので、第１実施例におい
て、レンズ本体２０の外周の全周にわたつて設け
たレンズ変形吸収用の発泡層２１に換えて、レン
ズ本体２０の外周に、３枚の板状片３１を突設す
ることにより構成したものである。 また、各板状片３１はレンズ変形吸収用の発泡
層３２を具備するとともに発泡層３２の表層には
スキン層３３を設け、かつ発泡層３２から成る各
板状片３１を形成する場合にはレンズ本体２０の
外周面より突設したレンズアンカー片３４を介し
て突設してある。 さらに、各板状片３１はレンズ本体２０に対し
て一体に成形する点、あるいは各板状片３１の成
形素材等の点については第１実施例における発泡
層２１の構成に準じて実施する。 尚、第３図ａにおける各板状片３１の形状につ
いては長方形状に形成した場合を示すが、第３図
ｂに示す如く、これを扇形状に、あるいは第３図
ｃに示す如く、これを鼓形状に、等の形状を以て
実施することができるもので、その他、板状片３
１の枚数等の図示の実施例に限定を受けるもので
はない。 しかして、当該第２実施例の構成から成る自己
変形吸収レンズ３５によれば、発泡層２１をレン
ズ本体２０の外周の全周にわたつて設けた場合に
比較し、発泡層３２における前述の作用効果をよ
り効果的に発揮することができる特徴を有する。 すなわち、レンズ本体２０の温度変化によつて
外周の発泡層に生ずる応力集中は全周にわたる発
泡層２１に比較し、各板状片３１の発泡層３２の
方が顕著であつて、勢い各板状片３１の方がより
所期効果を得られ易く、かつ、その点からは第３
図ｂ，ｃの板状片３１によつてより大きな作用効
果を得ることができる。 尚、第３図示の第２実施例における自己変形吸
収レンズ３５を鏡枠に装着する構成については、
具体的に図示しなかつたが、第１実施例と同様に
構成するものである。 第４図ａ，ｂは本発明の自己変形吸収レンズの
第３実施例を示し、第１実施例の自己変形吸収レ
ンズの構成における発泡層２１の外周に沿つて、
鏡枠２５の嵌合部２７に対する環状の嵌合部３６
を設けることにより構成したものである。 また、嵌合部３６は発泡層２１に対して堅固に
結合することができるように嵌合部アンカー３７
を介して発泡層２１に結合する。 その他の構成については第１実施例と同様の構
成を以て実施する。 しかして、かゝる第３実施例の自己変形吸収レ
ンズ３８を第１実施例の自己変形吸収レンズ２４
と同様にして、鏡枠２５内に装着する場合には第
４図ｂに示す如く、レンズ本体２０の外周側に相
当する前記嵌合部３６を鏡枠２５の嵌合部２７に
嵌合し、この嵌合部３６の一側面３６ａを鏡枠胴
付部２６に当接し他側面３６ｂを鏡枠２５のネジ
部３０にネジ込んだ押え環２８の内側面により押
圧することにより固定することができるので、第
１、２実施例の自己変形吸収レンズ２４，３５の
場合に比較して、スラスト方向の位置決めが行な
い易くなる利点を有するとともに、嵌合部３６の
成形素材をレンズ本体２０の成形素材よりも弾性
率の小さい素材によつて実施した場合にはレンズ
本体２０のラジアル方向の変形を発泡層２１に加
えて、嵌合部３６の両者によつて吸収することが
でき、第１、２実施例の自己変形吸収レンズ２
４，３５の場合に比較してより使用温度範囲の拡
大を計ることができる。 さらに、第５図は本発明の自己変形吸収レンズ
の第４実施例を示し、第３実施例においてレンズ
本体２０の外周の全周にわたつて設けたレンズ変
形吸収用の発泡層２１を断片的に介在せしめると
ともに断片的な発泡層２１から成る８枚の板状片
の外周に環状の嵌合部３６を設けることにより構
成したもので、嵌合部３６のアンカー３７につい
ては８枚の各板状片に対応する位置に突設したア
ンカー３７により結合するものである。 しかして、当該実施例から成る自己変形吸収レ
ンズ４０については第３実施例における自己変形
吸収レンズ３８における発泡層２１に対する応力
をより顕著に集中し易くする目的を以て、レンズ
本体２０と外周嵌合部３６間に断片的な各板状片
としての発泡層２１を介在せしめたもので、前述
した第１実施例に対する第２実施例の自己変形吸
収レンズ３５における技術思想に対応するもので
ある。 たゞし、それ以外に第３実施例の自己変形吸収
レンズ３８と同一の作用効果を得られるものであ
ることは言うまでもない。 尚、図示の実施例においては環状の嵌合部３６
によつて構成したが、各発泡層２１から成る８枚
の板状片の端部のみに嵌合片（図示しない）を設
けることにより実施することも可能であるととも
にレンズ本体２０と嵌合部３６間に介在させた８
枚の板状片の数については、前記第２実施例の如
く３枚の板状片により実施する等、図示の実施例
に限定されるものではない。 以上の説明から明らかな通り、本発明の自己変
形吸収レンズによれば、レンズ本体の外周に設け
た発泡層により、レンズ本体の温度変化に伴う変
化、特にラジアル方向の変化を吸収することがで
きるので、従来の鏡枠内に同様の構成によつて装
着した場合にも、レンズ本体の温度変化による形
状変化を最小限にとゞめることができる。 従つて、常温時のレンズ性能を、環境温度の高
低下に左右されることなく維持することができる
とともに特に耐温度性に乏しいプラスチツクレン
ズの使用温度範囲を拡大することができる。 特に、本発明の第１、第２発明によれば、レン
ズ本体の外周に設けた発泡層を押え環にて押圧し
つつ鏡枠内に装着することができるので、従来の
構成において発生していた押え環とレンズ間にお
ける応力緩和による押え環の弛みトルクの減少を
防止することができるとともに第１発明に対して
第２発明は前記発泡層における所期作用効果をよ
り顕著に期待することができる。 また、本発明の第３、第４発明によれば、レン
ズ本体の外周に設けた発泡層の外周に嵌合部を設
けることにより、レンズとしての外径寸法の精度
を担保することができるとともに嵌合部の成形素
材の選択により、発泡層における所期作用効果を
助長することができ、発泡層における所期作用効
果を適確に得られる利点を有する。 以下には、本発明における自己変形吸収レンズ
の温度変化に伴う形状変化（曲率半径の変化）の
防止効果を表、によつて示す。 尚、表は従来のレンズについての計測値、表
は本発明の第１実施例に係る自己変形吸収レン
ズについての計測値をそれぞれ示し、自己変形吸
収レンズのレンズ本体はアクリル樹脂にて形成す
るとともに発泡層はABS樹脂により形成したも
のである。

【表】

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来のレンズ保持装置を示す側断面
図、第１図ｂは第１図ａの部分拡大断面図、第１
図ｃ，ｄは第１図ａにおけるレンズの形状変化を
示す説明図、第１図ｅは第１図ａとは別の従来例
を示す側断面図、第２図ａは本発明の第１実施例
を示す平面図で、一部を省略して示し、第２図ｂ
は第２図ａの自己変形吸収レンズを鏡枠内に装着
した状態を示す側断面図、第３図ａは本発明の第
２実施例を示す平面図、第３図ｂ，ｃは第３図ａ
における板状片とは形状の異なる板状片の実施例
を示す部分的な平面図、第４図ａは本発明の第３
実施例を示す平面図で一部を省略して示し、第４
図ｂは第４図ａの自己変形吸収レンズを鏡枠内に
装着した状態を示す側断面図、第５図は本発明の
第４実施例を示す平面図である。 １……プラスチツクレンズ、２……鏡枠、３…
…レンズ鏡枠胴付部、４……レンズ鏡枠嵌合部、
５……鏡枠ネジ部、６，２８……押え環、７，２
９，３０……ネジ部、８……当接縁、１０……レ
ンズ保持部、１１……レンズ嵌合部、１２，１３
……レンズ、１４……調芯部材、１５……押え
環、２０……レンズ本体、２１，３２……発泡
層、２２……レンズアンカー、２３，３３……ス
キン層、２４，３５，３８，４０……自己変形吸
収レンズ、２５……鏡枠、２６……レンズ鏡枠胴
付部、２７……嵌合部、３１……板状片、３４…
…レンズアンカー片、３６……嵌合部、３７……
嵌合部アンカー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レンズ本体の外周の全部もしくは一部に突設
   されたレンズアンカーと、 このレンズアンカーを介して設けられたレンズ
   変形吸収用の発泡層と、 レンズ鏡枠に設けられ、断面Ｌ字状をなし、こ
   のＬ字状の上面及び側面で前記発泡層と嵌合する
   嵌合部と、 前記発泡層を前記レンズ鏡枠の嵌合部に前記側
   面の反対側から押圧し固定する押え部材と、 を具備したことを特徴とするレンズ鏡枠。 ２ 前記発泡層から成る複数の板状片を、前記レ
   ンズ本体の外周に各板状片間に互いに間隔を隔て
   て突設することにより構成したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のレンズ鏡枠。 ３ 前記発泡層の表層にスキン層を設けることに
   より構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項記載のレンズ鏡枠。 ４ 前記発泡層を前記レンズアンカーと一体に形
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載のレンズ鏡枠。 ５ レンズ本体の外周の全部もしくは一部に突設
   されたレンズアンカーと、 このレンズアンカーを介して一体化されたレン
   ズ変形吸収用の発泡層と、 レンズ鏡枠に設けられ、断面Ｌ字状をなした嵌
   合部と、 前記発泡層の外側に沿つて設けられ、前記嵌合
   部の断面Ｌ字状の上面及び側面に嵌合する被嵌合
   部と、 この被嵌合部を前記レンズ鏡枠の嵌合部に前記
   側面の反対側から押圧し固定する押え部材と、 を具備したことを特徴とするレンズ鏡枠。 ６ 前記発泡層を、前記被嵌合部の内周に突設し
   た嵌合部アンカーを介して設けることにより構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載
   のレンズ鏡枠。 ７ 前記発泡層の表層にスキン層を設けることに
   より構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項記載のレンズ鏡枠。 ８ 前記発泡層を、前記レンズ本体の外周および
   嵌合部の内周のそれぞれに一体に形成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第５項または第６項記
   載のレンズ鏡枠。