JPS635735B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レンズを鏡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ツク
レンズを温度変化によつても、その形状を変化さ
せないように、鏡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ツ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、かか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の成形素材の線膨脹率が鏡枠２および押え
環１の成形素材の線膨脹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７と押え環１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脹
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脹し始め
るが、前記押え環１による規制によつて、プラス
チツクレンス７のラジアル方向への変形が規制さ
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⌒に膨脹
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の線膨脹率をａ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
の成形素材の線膨脹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の成形素材の線膨脹係数をαとすると、 Ａ′Ｂ′⌒≒ＡＢ⌒・（１−αt） に近似する。

因つて、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内に少なくとも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。

因つて、本発明は前述してきた従来のレンズ保
持装置における諸欠点を解消し前記要望に応じ得
るレンズ保持装置をここに提案するところで、以
下には図面とともに本発明レンズ保持装置の実施
例を具体的に説明する。

第２図は、本発明レンズ保持装置の一実施例を
示し、３０は合成樹脂を成形素材として成形した
鏡枠で、この鏡枠３０には押え環５０を螺合する
ネジ部３１を設けるとともにプラスチツクレンズ
本体４０のレンズ胴付部３２を設け、さらに弾性
部材としての変形吸収スリーブ６０の嵌合部３３
の内周には変形吸収スリーブ６０を保持する薄肉
状の障壁としての変形吸収部３４を一体に形成し
てある。

尚、第２図ａ，ｂの実施例ではレンズ胴付部３
２と変形吸収部３４は鏡枠３０の円周方向に間欠
的に３ケ所に突設することにより構成してある
が、両者ともこれを鏡枠３０の内周に連続的に突
設して構成することも可能である。

鏡枠３０の収納部としての嵌合部３３内に収納
される変形吸収スリーブ６０は薄肉板厚構造のフ
ランジ部６１を内側に、外側には鏡枠嵌合部６２
を設け合成樹脂により一体に形成してある。

また、変形吸収スリーブ６０のフランジ部６１
の内周にはプラスチツクレンズ本体４０の外径に
対応する内径のレンズ嵌合部６３を設けてある。

尚、変形吸収スリーブ６０のフランジ部６１は
環状の鏡枠嵌合部６２の内周に連続的に設けた
が、これを分割して間欠的に設ける（図示しな
い）ことにより実施することも可能である。

さて、前記構成から成る鏡枠３０内にプラスチ
ツクレンズ本体４０を固定する場合には、まず、
変形吸収スリーブ６０のフランジ部６１の内周に
設けたレンズ嵌合部６３にプラスチツクレンズ本
体４０を嵌合し、プラスチツクレンズ本体４０を
弾性部材としての変形吸収スリーブ６０の内周よ
り突出した薄肉状の障壁となるフランジ部６１に
よつて支持するとともに変形吸収スリーブ６０に
嵌合したプラスチツクレンズ本体４０を鏡枠３０
のレンズ胴付部３２まで落し込み、かつ変形吸収
スリーブ６０の鏡枠嵌合部６２を鏡枠３０の嵌合
部３３内に嵌合し、変形吸収スリーブ６０を鏡枠
３０の内周より突出した薄肉状の変形吸収部３４
により支持した後、鏡枠３０のネジ部３１に螺合
した押え環５０によりプラスチツクレンズ本体４
０を固定するものである。

しかして、かかる工程から成るレンズ保持装置
における鏡枠３０内に保持したプラスチツクレン
ズ本体４０に温度変化を与えると、プラスチツク
レンズ本体４０は、その冷熱変化の繰り返しに伴
つて伸縮し、ラジアル方向に発生する熱応力は鏡
枠３０の変形吸収部３４と変形吸収スリーブ６０
のフランジ部６１の弾性変形によつて吸収され、
プラスチツクレンズ本体４０の曲率半径の変化を
防止する。

従つて、プラスチツクレンズ本体４０は鏡枠３
０内に収納する場合、変形吸収スリーブ６０との
嵌合のクリアランスを含めて鏡枠３０とのクリア
ランスを特に拡大する必要はなく、従来通りの設
定が可能であるから、レンズ性能を従来と同じ水
準に保持することができる。

ラジアル方向の熱応力を吸収するに当つて、変
形吸収部３４と変形吸収スリーブ６０のフランジ
部６１の弾性変形で機能させるのでこれら両者の
材質の組合せで弾性率の組合せが可能であるから
それぞれの弾性変形させる部材の板厚など形状要
因にのみ頼ることなく、また、プラスチツクレン
ズ本体４０の材質には無関係に設計することがで
き、所期の目的に対し、成形性、組立作業性を満
足させながら実現を計ることができる。

本発明のレンズ保持装置は以上のような構成か
ら成るもので、鏡枠とこれに収納するプラスチツ
クレンズ、および両者間に装入する弾性部材との
三者間における構造において、鏡枠側にあつて
は、プラスチツクレンズの熱膨脹によるラジアル
方向への熱応力を吸収する変形吸収部を弾性部材
としての変形吸収スリーブとの嵌合部に設け、弾
性部材にあつては、前述の熱応力を吸収する変形
吸収部をプラスチツクレンズとのレンズ嵌合部に
設け、鏡枠内に収納するプラスチツクレンズに前
記変形吸収スリーブを嵌合させて固定する構造に
よつて温度変化によるプラスチツクレンズのラジ
アル方向への熱応力を吸収し、レンズの曲率半径
の変化を防止する。

したがつて、温度変化による焦点位置の移動や
収差の悪化を防止することができ、プラスチツク
レンズの使用温度範囲の拡大を実現することがで
きる。

また、前記変形吸収部を分割することにより変
形吸収スリーブ、あるいはプラスチツクレンズと
の接触面積を小さくすることができ、構造的に変
形し易くなり、所期効果を助長することができ
る。

さらに、鏡枠とスリーブの両方に熱応力を吸収
する変形吸収部材が構成されているので熱応力を
吸収させるに両者の素材の弾性率を組合せること
によつて、材質上からも吸収の程度を選択するこ
とができ、形状対策と合せて、設計がし易くな
り、かつ公知の構造を有するプラスチツクレンズ
を、鏡枠との嵌合クリアランスは従来通りの設定
のまま常温の範囲を越えた広い温度範囲で使用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｅは従来のレンズ保持装置を示し、
第１図ａは側断面図、第１図ｂは第１図ａにおけ
る部分拡大断面図、第１図ｃ，ｄは第１図ａのレ
ンズ保持装置における温度変化に伴う曲率半径の
変化を示す説明図、第１図ｅは第１図ａとは別の
実施例を示す側断面図、第２図は本発明レンズ保
持装置の一実施例を示し、第２図ａは側断面図、
第２図ｂは正面断面図、第２図ｃは変形吸収スリ
ーブの正面図である。 ３０……鏡枠、３１……ネジ部、３２……レン
ズ胴付部、３３……嵌合部、３４……変形吸収
部、４０……プラスチツクレンズ本体、５０……
押え環、６０……変形吸収スリーブ、６１……フ
ランジ部、６２……鏡枠嵌合部、６３……レンズ
嵌合部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラスチツクレンズを鏡枠に保持するための
   レンズ保持装置において、 鏡枠の内周より、レンズ周壁に対向して光軸と
   直交する向きに突出する薄肉片よりなる変形吸収
   部３４と、 この変形吸収部とレンズの周壁との間に配設さ
   れ、上記変形吸収部先端と当接する環状の鏡枠嵌
   合部及びこの嵌合部内周よりレンズ周壁に向けて
   突出する薄肉片を有する変形吸収スリーブ６０
   と、 上記薄肉片の突端と嵌合するレンズと、 上記レンズ及び変形吸収スリーブの光軸方向移
   動を阻止するよう、鏡枠より光軸と直交する向き
   に突出した胴付部３２と、 上記レンズ及び変形吸収スリーブを上記胴付部
   に向けて押圧しこれらを挟持するよう上記鏡枠に
   螺装される押え環５０と、 を具備したことを特徴とするレンズ保持装置。