JPH0324647B2

JPH0324647B2 -

Info

Publication number: JPH0324647B2
Application number: JP56186251A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Minegishi; Noboru Yamada
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1981-11-20
Filing date: 1981-11-20
Publication date: 1991-04-03
Also published as: JPS5887507A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はカメラレンズ等の光学機器におけるレ
ンズ保持機構に係り、特に比較的耐温度性の弱い
プラスチツクレンズに用いて好適なレンズ保持機
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
機構は第１図のように構成されている。各部を簡
単に説明すると、４はレンズ胴付部であり、この
胴付部４の内側にはレンズの嵌合部５が形成され
ている。部組み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
に形成されたネジ部３に螺合する押え環１をねじ
こむことにより当該押え環１の内径部をレンズ７
の周縁部に当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において、例え
ば常温に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
より以下に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の体積増加が鏡枠２
及び押え環１の同増加分を上回ることになる。こ
のため常温にて部組されたときのレンズ嵌合部５
と凸レンズ７の外周壁面とのクリアランス（間
〓）は、上記高温状態下では小さくなる。又、当
該当接部の一部拡大構成図（第１図一点鎖線円Ａ
部）を第２図に示すが、同図からも明らかなよう
に、当接部８では常温で組立てられた際に、すで
にクリアランスはゼロであるから、レンズ７の膨
張による応力が集中し、レンズ７の面形状を崩し
てしまう。この状態をさらに詳細に説明すれば、レンズ７
は高温状態になるに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、この規制によりレンズ
の内部では熱応力が発生するが、この熱応力を打
消すように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
うにレンズ光軸上の球面は常温態下で位置Ｐにあ
ったにもかかわらず高温状態下では位置P₁にま
で膨張し、レンズの曲率半径はｒ＝からr₁＝
O₁P₁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₀、常温時よりもｔ℃温度が高いときを₁、
レンズの線膨張率をαとすると ₁；₀・（１＋αt）で近似することができる。他方、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。即ちレンズ７を形成する素材の線膨張係数の
ほうが鏡枠２及び押え環１を形成する素材の線膨
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の周縁部は押え環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
以上に縮小することはできない。この場合レンズ
７の内部に熱応力が発生し、この熱応力を打消す
ようにレンズは光軸方向へ収縮することになる。
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にあつたものが低温状
態下では位置P₂にまで偏移し、レンズ７の曲率
半径はｒ＝からr₂＝ｒ＝₂ ₂となり前記高温
下における場合と全く逆に大きくなる現象を呈す
ることになる。なお、この場合レンズの弧の長さ
を常温₀、常温時よりｔ℃温度が低いとき₂、
レンズの線膨張率をαとすると ₂≧₀・（１−αt）で近似することができる。このような従来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つても使用す
る温度によりレンズのピント位置が大きくずれた
り、また各種収差の悪化を招く原因となつてい
た。特に比較的耐温度性の弱いプラスチツクレン
ズにおいてはその弊害は著しいものである。本発明は係る弊害を徐去するものであり、比較
的耐温度性の弱いプラスチツクレンズであつても
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、プラスチ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
の他の目的はレンズ保持機構の組立作業能率や部
組精度の悪化をきたさないとともにプラスチツク
レンズの応力緩和によつて生じていた前記押え環
１のゆるみを防止しレンズのガタつき発生を排除
せんとするものであり、具体的には鏡枠内のレン
ズ胴付部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、上記レンズ胴付部を摩擦係数の
小なる部材にて一体的に構成し温度変化等に基づ
くレンズの体積変化を吸収可能にしたことを特徴
とするものである。以下に本発明に適用する種々
の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明す
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、同図(b)は同図(a)のＢ−B′線におけるレンズ
胴付部の断面図それぞれ示す。同図中２は鏡枠、
３はねじ部、４はレンズ胴付部、５は嵌合部、７
ａはレンズであり、以上各部の構成は第１図に示
す従来構成とほぼ同様である。しかしながらレン
ズ胴付部４の内側には本発明に従つて弾性変形押
え環１０が設けられる。この弾性変形押え環１０
はレンズ胴付部４と同一材、例えば合成樹脂又は
金属製にて一体的に形成されるとともにレンズ胴
付部４の内周面に沿つた突出縁として形成され
る。また第５図(b)のように任意に設定される複数
の切欠部１２を有し弾性変形押え部１０は間欠的
に設けられる。しかして、係る弾性変形押え部１
０の先端は径方向に所定の弾性を有することにな
る。一方、９は外周面に設けた段部によつて形成
されたフランジ９ａを具備する摩擦減衰部材でリ
ング状に形成されている。この摩擦減衰部材９は
摩擦係数の小なる部材で摩擦係数がμ＝0.08〜
0.15程度のテフロン（四弗化エチレン）系素材に
て形成され具体的には洋ベア・ハーロン工業K.
K.製「ルーロン」（商品名）又は日東電気工業K.
K.製「ニトロン」（商品名）をはじめ他の同効素
材を利用することができる。また、フランジ９ａ
の外径は前記弾性変形押え環１０の先端内径より
若干大きく形成され、これにより第５図(a)の如く
摩擦減衰部材９をレンズ胴付部４に形成された嵌
合部５に嵌入させた際には上記フランジ９ａも上
記弾性変形押え部１０に嵌入し、しかも弾性変形
押え部１０の軸心方向への弾性、即ち押圧力によ
り上記摩擦減衰部材９が固定される。この場合、
弾性変形押え部１０が摩擦減衰部材９を固定する
係止部となる。そして、第５図(a)の如くレンズ７
ａを摩擦減衰部材９に当接し、更に外周にねじ部
を形成した押え環１１を鏡枠２の内壁に形成した
ねじ部３に螺合しつつねじ込まれ上記レンズ７ａ
が保持固定される。なお、レンズ７ａは安定に固
定されるべくその周縁が平行面として形成されて
いる。また、上記押え環１１は本発明に従って上
記摩擦減衰部材９と同じテフロン系素材にて形成
されている。しかし、押え環１１の形成材料は係
る材料に限定されるものではなく例えば金属製で
あってもよい。この場合には本発明の効果は若干
減少せられるがレンズ（プラスチツクレンズ）の
温度変化等に対する光学的性能が許容される場合
には高剛性でコンパクト化が可能である為に必要
により選択使用され得る。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７ａが摩
擦減衰部材９及び摩擦係数の小なる押え環１１に
て保持されているため、そして高温状態下でもレ
ンズ嵌合部５の内径部とレンズ７ａの外周壁面と
の間に小さなクリアランス（間隔）が得られるよ
うにされているため、使用に際して例えば温度変
化があったとしても当該温度変化に基づくレンズ
の膨張・収縮は、当該摩擦減衰部材９及び押え環
１１によってラジアル方向へは阻止されないこと
になる。これはレンズ７ａの当接部分の摩擦係数
が小なるために摩擦抵抗が減少するためであり、
これがためにレンズ７ａに温度変化等に基づく相
対的体積変化があるにもかかわらずそのラジアル
方向に変形することができる。しかも本実施例に
よるレンズ保持機構に於ては上記摩擦減衰部材９
をレンズ胴付部４に一体的に取付けるとともに押
え環１１自体を摩擦係数の小なる部材にて形成し
てあるために部組みに際しての作業性はほとんど
従来と変わらず、また部組みの精度も悪化するこ
とはない。このように、上記実施例はレンズを保持する摩
擦係数の小なる部材をレンズ胴付部に一体的に構
成する代表的実施例である。他の方法としてレン
ズ胴付部への摩擦減衰部材の固定方法として圧入
手段による方法、螺合手段による方法等種々の方
法を適用することができる。以下に本発明の効果を明瞭にするため本発明に
係るレンズ保持機構の代表的実測データを第１表
に掲載する。

【表】

【表】このように本発明においてはレンズの曲率半径
が常温，高温，及び低温いずれの温度状態下であ
ってもほとんど変化せず、このことは第１表から
明白である。また、第２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たデータを掲載
するが、両者を比較するに従来下にあっては高温
又は低温状態下で著しくレンズの曲率半径が変化
してしまうにもかかわらず、本発明に於ては全く
というほど変化はなく本発明の効果が如何に大き
いかが理解できるのであろう。斯くして、本発明に係るレンズ保持機構によれ
ばレンズの当接部分に弾性を有しかつ摩擦抵抗の
小なる部材を介在せしめてレンズを保持するた
め、温度変化に基づくレンズの膨張・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チツ
クレンズであってもその使用温度範囲の拡大を図
ることができる。更に、本発明においては、従来プラスチツクの
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の小なる
部材の弾性を利用することにより防止することが
でき、この結果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、鏡枠のレンズ嵌合部に弾性を有しか
つ摩擦係数の小なる摩擦減衰部材にてレンズ胴付
部を一体的に固定して構成したために、レンズ保
持機構の部組に際して少なくとも摩擦減衰部材が
取り付け位置から動くことがないので作業能率
性、生産コストは従来とほとんどかわらず、また
部組の精度も悪化することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来におけるレンズ保持機構の一例を
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部の部分拡大図。第３図は従来
におけるレンズ保持機構の高温時における弊害を
表す説明図。第４図は従来におけるレンズ保持機
構の低温時における弊害を表す説明図。第５図は
本発明に係る第一実施例を示し、同図(a)はレンズ
保持機構の光軸を含む側面断面図、同図(b)は同図
(a)におけるＢ−B′線におけるレンズ胴付部の断
面図である。５，５ｃ…嵌合部、６，７ａ…レンズ、９…摩擦
減衰部材、９ａ…フランジ、１０…弾性変形押え
部（係止部）、１１…押え環、１２…切欠部。

Claims

【特許請求の範囲】１鏡枠のレンズ嵌合部にこの鏡枠の線膨張率よ
りも線膨張率が大きいレンズを押え環にて保持す
るレンズ保持機構において、光軸に垂直でかつ平行な２つの平面を周縁に設
けたレンズと、前記レンズの一方の平面に当接する平面を胴付
面とし外周部に段部を設けた、弾性を有しかつ摩
擦係数の小なる環状摩擦減衰部材と、前記摩擦減衰部材の段部と嵌め合わせてレンズ
嵌合部に摩擦減衰部材を一体的に固定すべく鏡枠
の内周面に突出縁として形成されかつ複数の切欠
で間欠にされた係止部と、前記レンズ周縁の外壁とレンズ嵌合部の内径部
との間に形成した空〓部と、を備え、レンズ嵌合部に嵌入して前記係止部の軸
心方向の弾性により鏡枠と一体的にした環状摩擦
減衰部材の胴付面にレンズの一方の平面を当接す
るとともに、レンズの他方の平面を摩擦係数の小
なる押え環にて押圧し、レンズを保持したことを
特徴とするレンズ保持機構。