JPS6315565B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はレンズ保持装置に関し、特にレンズ本
体を鏡枠内に収納し押え環を用いてレンズ本体を
半径方向及び軸線方向に鏡枠内に固定するレンズ
保持装置に関する。 従来、レンズ、例えばプラスチツクレンズ７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４にプラスチツク
レンズ７の背面外周縁７ａを当接しつつレンズ鏡
枠嵌合部５内にプラスチツクレンズ７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３に
押え環１の外周に螺設したネジ部６を螺合しつつ
鏡枠２の内側に押え環１をネジ込み、この押え環
１の内側周縁に形成したプラスチツクレンズ７と
の当接縁１ａをプラスチツクレンズ７の正面側の
外周縁７ｂに圧接し、当該プラスチツクレンズ７
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
７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７の成形素材の線膨張率が鏡枠２および押え
環１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５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８（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７と押え環１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７と押え環１の当り部８
において、押え環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
１の当接縁１ａにより、レンズ７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７はラジアル方向に膨張し始め
るが、前記押え環１による規制によつて、プラス
チツクレンズ７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、プラスチツクレンズ７が光軸方向に
変形を起こすことになる。 プラスチツクレンズ７の光軸を含む軸方向の断
面を考察するに、第１図ｃにおける弦ABの長さ
が押え環１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
７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、プラスチツクレンズ７と鏡枠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
なるに従つて、鏡枠２および押え環１の収縮に比
し、プラスチツクレンズ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が、
この場合にも押え環１の当接縁１ａの圧接によつ
て固定されるプラスチツクレンズ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
と同様にプラスチツクレンズ７の収縮は押え環１
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７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７の、押え環
１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７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７
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１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
７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７
を従来構成から成る鏡枠２内に押え環１によつて
装着すると、プラスチツクレンズ７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２３
のレンズ嵌合部２６内になくとも２枚のレンズ２
１，２２を嵌合するとともに両レンズ２１，２２
間に調芯部材２４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２
１，２２間における摩擦抵抗を減少せしめるとと
もに両レンズ２１，２２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２
１，２２間の摩擦を減少せしめるのみで、レンズ
２１，２２を嵌合部２６内に押え環２５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２１，２２は、その外径をレンズ保持
部材２３の嵌合部２６または押え環２５の内径に
より規制され、前記プラスチツクレンズ７と同様
に、両レンズ２１，２２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。 本発明の目的は、前述の欠点を克服し、組立時
において半径方向の正確な位置ぎめを行ない、温
度変化に際してプラスチツクレンズの形状を変化
することなく鏡枠内に保持するレンズ保持装置を
提供し、耐温度性の弱いプラスチツクレンズの使
用温度範囲を広くするにある。 本発明を例示とした実施例並びに図面について
説明する。 第２図ａ，ｂは本発明レンズ保持装置の第１の
実施例を示し、鏡枠３１の内面に設けた鏡枠ネジ
部３２にレンズ押え環３３をネジ込む。鏡枠３１
に半径方向内方にスラスト梁３７を形成してプラ
スチツクレンズ３６を押え環３３との間に軸線方
向の位置ぎめを行なう。押え環３３の位置は押え
環胴付部３４によつて定まり、スラスト梁３７の
弾性によつてレンズ３６を保持する。 鏡枠３１に更にラジアル梁３８を形成し、ラジ
アル梁３８の半径方向内面によつてレンズ３６の
半径方向の位置ぎめを行なう。第２図ｂに示す通
り、ラジアル梁３８、スラスト梁３７は夫々複数
の互に離間した突出部として形成し、更に軸線方
向に互に重ならない構成とする。これによつて、
鏡枠３１を形成する際にアンダーカツト等の複雑
な形状となる事がなくなる。更に、ラジアル梁３
８、スラスト梁３７の剛性を所要の値に設定する
のが容易になる。 組立に際して、プラスチツクレンズ３６の軸線
方向の位置は押え環胴付部３４に接触した押え環
３３の端面３５によつて定まる。レンズ３６の半
径方向の位置はラジアル梁３８の半径方向内面に
よつて定まる。ラジアル梁３８とレンズ３６の外
周面との間は僅かな弾性によつて接触させて組立
時の半径方向の正確な位置ぎめとする。 プラスチツクレンズ３６を有する鏡枠３１が高
温度となつた時は、レンズ３６は膨張する。第１
図に示す既知の例ではレンズ外周面が直接鏡枠内
面に接触するためレンズの変形を生じたが、本発
明によつてレンズ３６の一側の外周面をラジアル
梁３８によつて支持したため、レンズ３６の熱膨
張はラジアル梁３８の弾性変形によつて吸収さ
れ、レンズ３６の変形（曲率半径の変化等）は生
ずる事がない。レンズ３６の軸線方向の膨張はス
ラスト梁３７の弾性変形によつて吸収される。ラ
ジアル梁３８、スラスト梁３７の弾性を小さくす
る必要がある時は、所要寸法のラジアル溝４０、
スラスト溝３９を形成する。 レンズ系を低温とした時はレンズ３６は収縮す
るが、組立時のラジアル梁３８、スラスト梁３８
の弾性によつて収縮は吸収され、レンズ３６にガ
タが生ずることはない。 通常は鏡枠３１は剛性の高い弾性の小さい合成
樹脂材料製とする。スラスト梁３７、ラジアル梁
３８の所要弾性値が鏡枠３１の材料の特性と異な
る場合には、梁３７，３８の材料と鏡枠３１の材
料とは異なる材料として既知の二重成形法によつ
て一体成形することができる。 第３図は本発明の第２の実施例を示す。鏡枠３
１に形成する各部は第２図と同様であり同じ符号
によつて示し、詳細な説明は省略する。 第３図の場合はプラスチツクレンズ４１にレン
ズ周辺平行部４２を形成してスラスト梁３７との
接触面を大にし、軸線方向の位置ぎめを確実にす
る。スラスト梁３７を組立時に僅に弾性変化させ
てレンズ保持を確実にする。 第３図の場合はスラスト梁３７に代えて第１図
に示す剛性の胴付部として軸線方向の位置ぎめと
し、押え環３３は環胴付部３４に接触しない構造
とすることもできる。レンズ４１の平面部４２の
巾は小さいため、熱膨張収縮による軸線方向の寸
法変化は著しく小さくレンズ４１の曲率半径変化
は取付の弛みは無視し得る程度である。レンズ４
１の半径方向の熱膨張収縮はラジアル梁３８の弾
性によつて吸収される。 第４図，第５図は本発明レンズ保持装置の第３
の実施例を示す。第３図と同じ符号によつて同様
の部分又は部品を示す。 この実施例は第２，３図のスラスト梁３７に代
えて傾斜梁４５を使用してプラスチツクレンズ４
１の平面部４６に接触させてレンズ４１の軸線方
向の位置ぎめを行なう。前の実施例と同様に傾斜
梁４５は組立時に弾性変形させて軸線方向の保持
力を得る。この実施例の場合は弾性変形寸法を第
２，３図の直立のスラスト梁３７よりも大とし、
レンズ保持力を大きくすることができる。スラス
ト梁３８の機能は第２，３図の例と同様である。 第４図の例はスラスト梁３８と傾斜梁４５とを
同じ突出部として形成した例を示し、全円周又は
所要の複数の突出部として形成する。傾斜梁４５
の弾性を調整するために溝４７を形成することも
できる。 第５図はラジアル梁３８と傾斜梁４５とを別個
に鏡枠３１の内面から突出させた突出部として形
成する。この場合はラジアル梁３８、傾斜梁４５
を夫々円周方向に見て交互に鏡枠３１内面から突
出させ、軸線方向に見て互に重ならない配置す
る。 第６図は本発明レンズ保持装置の別の実施例を
示す。第２，３図と同じ符号によつて同様の部分
又は部品を示す。 第６図の例ではプラスチツクレンズ５１の外周
縁にレンズ周辺テーパー部５２を設け、テーパー
部５２と同じテーパーとした傾斜ラジアル梁５３
に押し当てゝプラスチツクレンズ５１の半径方向
の位置ぎめを行なう。レンズ５１の軸線方向の位
置ぎめはスラスト梁３７によつて行なうことは前
述の例と同様である。 第６図に示した例では傾斜ラジアル梁５３はス
ラスト梁３７と一体として鏡枠３１の内面から突
出させた例を示したが、前述の例と同様に別個の
突出部として形成することができる。 第３図に示す形状の鏡枠をポリカーボネート製
とし、ラジアル梁とスラスト梁の材料をABS樹
脂として二重成形法によつて一体成形した場合の
温度変化に際しての曲率半径の変化を従来の固定
方法によるレンズと比較した実験結果を下表に示
す。数字は曲率半径、ｒmmを示す。

【表】

【表】 本発明によつて、鏡枠内に半径方向に弾性変形
するラジアル梁と軸線方向に弾性変形するスラス
ト梁とを形成することによつて、温度変化によつ
て生ずるレンズ本体の形状変化を防止することが
でき、レンズの耐温度性の向上を実現することが
でき、組立時の半径方向軸線方向の位置ぎめの正
確性を害することはない。 本発明は熱膨張率の大きいプラスチツクレンズ
用として開発されたものであるが、中心肉厚の薄
いガラスレンズ等、従来の押え環によつて固定さ
れると歪み、変形を生じ易い部品の正確な保持用
として使用することが好適であり、取付が所定の
弾性保持であるため、変形を生ずることなく正確
に位置ぎめすることができる。 常温においての組立に際して、ラジアル梁スラ
スト梁、特にスラスト梁の役割の傾斜梁を所定の
弾性変形を与えて組立てることによつて、軸線方
向半径方向の位置ぎめは正確になり、組立に際し
ての間隙は不必要になる。更に、低温での収縮に
際して弛みやガタを生ずることはない。 鏡枠とラジアル梁、スラスト梁の材料を夫々別
個の材料として二重成形法によつて一体成形すれ
ば、鏡枠の剛性と各梁の弾性とを夫々所望の値と
することが可能となる。 所要に応じてラジアル梁のみを弾性変形可能と
し、軸線方向は剛性保持とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術を示し、第１図ａは鏡枠とレ
ンズとの一部の断面図、第１図ｂは第１図のＡ部
拡大図、第１図ｃはレンズ膨張時の曲率半径の変
化を示す図、第１図ｄはレンズ収縮時の曲率半径
の変化を示す図、第１図ｅは調芯部材を介挿した
レンズ保持装置断面図、第２図ａは本発明のレン
ズ保持装置の第１の実施例による鏡枠の部分断面
図、第２図ｂは第２図のＡ視図、第３図ないし第
６図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す部分断
面図である。 １，２５，３３…押え環、２，２３，３４…鏡
枠、３，３２…内ネジ、４…胴付部、５…嵌合
部、７，２１，２２，３６，４１，５１…プラス
チツクレンズ、３７…スラスト梁、３８…ラジア
ル梁、３９，４０，４７…溝、４５…傾斜梁、５
３…傾斜ラジアル梁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レンズを鏡枠内に収納し、押え環を用いて固
   定するレンズ保持装置において、 前記鏡枠の内周に沿つて半径方向に弾性変形可
   能なラジアル梁および軸線方向に弾性変形可能な
   スラスト梁をそれぞれ互い違いに複数個突設し、
   前記レンズの一側をラジアル梁およびスラスト梁
   により当接するとともに保持し、前記レンズの他
   側を前記押え環により押圧するように構成したこ
   とを特徴とするレンズ保持装置。 ２ 前記弾性変形可能な梁は、その突出端に溝を
   設けて成る特許請求の範囲第１項記載のレンズ保
   持装置。 ３ 前記鏡枠は合成樹脂製とし、前記弾性変形可
   能な梁を鏡枠とは異なる合成樹脂製として二重成
   形法により一体成形して成る特許請求の範囲第１
   項記載のレンズ保持装置。 ４ 前記レンズはプラスチツクレンズから成る特
   許請求の範囲第１項記載のレンズ保持装置。 ５ 前記レンズは弾性変形可能な梁または押え環
   により支持する平面部を設けて成る特許請求の範
   囲第１項記載のレンズ保持装置。 ６ レンズを鏡枠内に収納し、押え環を用いて固
   定するレンズ保持装置において、 前記鏡枠の内周に沿つて、半径方向に弾性変形
   可能なラジアル梁およびスラスト方向に弾性変形
   可能な傾斜梁を複数個突設し、前記レンズの一側
   をラジアル梁および傾斜梁により当接するととも
   に保持し、前記レンズの他側を前記押え環により
   押圧するように構成したことを特徴とするレンズ
   保持装置。 ７ 前記弾性変形可能な梁は、その突出端に溝を
   設けて成る特許請求の範囲第６項記載のレンズ保
   持装置。 ８ 前記ラジアル梁とスラスト梁または傾斜梁は
   鏡枠の内周方向に沿つて交互に配置して成る特許
   請求の範囲第６項記載のレンズ保持装置。 ９ 前記ラジアル梁とスラスト梁または傾斜梁は
   それぞれ同一の突出部より形成して成る特許請求
   の範囲第６項記載のレンズ保持装置。 １０ 前記鏡枠は合成樹脂製とし、前記弾性変形
   可能な梁を鏡枠とは異なる合成樹脂製として二重
   成形法により一体成形して成る特許請求の範囲第
   ６項記載のレンズ保持装置。 １１ 前記レンズはプラスチツクレンズから成る
   特許請求の範囲第６項記載のレンズ保持装置。 １２ 前記レンズは弾性変形可能な梁または押え
   環により支持する平面部を設けて成る特許請求の
   範囲第６項記載のレンズ保持装置。