JPH1078607A - コンバージョンレンズの取付方法及び取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度良く収差補正した高倍率のコンバージョ
ンレンズを機器側レンズに精度良く取り付ける。 【解決手段】 機器側レンズ１を保持した光学機器のレ
ンズ枠２と、コンバージョンレンズ４を保持しレンズ枠
２の端部に着脱自在に結合される保持枠５とを備え、保
持枠５は、レンズ枠２側の端部に突出するように形成さ
れ、保持枠５をレンズ枠２に装着したとき機器側レンズ
１のレンズ面１ａの外周部分に当接する第１の当接部と
８、第１の当接部８と対向するように形成されコンバー
ジョンレンズ４のレンズ面４ａの外周部分が当接するこ
とによりコンバージョンレンズ４を固定する第２の当接
部１０とを有する。第１及び第２の当接部８、１０によ
ってコンバージョンレンズ４を高精度に取り付けること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】光学機器が有する機器側レンズの
倍率等を変更するため、光学機器に装着されるコンバー
ジョンレンズの取付方法及び取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学機器の機器側レンズを交換すること
なく、機器側レンズの先端或いは後端に取り付けること
によって倍率を変更するフロントコンバージョンレン
ズ、リアコンバージョンレンズは、カメラの広角、望遠
コンバージョンレンズ、クローズアップレンズ、実体顕
微鏡の補助対物レンズ等で広範に用いられている。この
ように光学機器が本来的に備える機器側レンズを利用し
ながらコンバージョンレンズを付加して倍率を変更する
方法は経済的であり、簡便に倍率を変更できるため、非
常に有効な方法である。

【０００３】このようなコンバージョンレンズは、コン
パクトカメラにおいてはカメラ本体に被せることによっ
て装着されるが、他の光学機器では実開昭６０−１３６
４２２号公報、ＵＳＰ３４０５９９１号明細書に記載さ
れるように、機器側のレンズ枠先端にねじを形成する一
方、コンバージョンレンズを保持する保持枠にねじを形
成し、これらのねじを螺合させることによって、その装
着がなされている。

【０００４】図５はこのような従来の取付方法を示す。
光学機器の本体７にはレンズ枠２が取り付けられてお
り、このレンズ枠２の内部に対物レンズ等の機器側レン
ズ１が保持されている。このレンズ枠２の先端部分は機
器側レンズ１よりも前方に延びており、この延設された
内部に雌ねじ３が形成されている。

【０００５】５はコンバージョンレンズを保持する保持
枠であり、その後端部分がレンズ枠２側に延設されてお
り、この延設部分に雄ねじ６が形成されている。この保
持枠５はその雄ねじ６をレンズ枠２の雌ねじ３に螺合さ
せて、保持枠５の後端面をレンズ枠２の先端面に当接さ
せてレンズ枠２に結合し、これによりコンバージョンレ
ンズ４の取り付けが行われる。

【０００６】このような従来の取付機構では、機器側レ
ンズ１とコンバージョンレンズ４との問隔は、機器側レ
ンズ１がレンズ枠２に当接する当接部と、レンズ枠２の
先端部の距離ａと、コンバージョンレンズ４が保持枠５
に当接する当接部と、保持枠５の先端がレンズ枠２に当
接する距離ｂの和によって決定され、更に、これらの有
している誤差が加算される。

【０００７】更に、光学機器のレンズ１は、本来、光学
機器本体への誤差が最小となるように、レンズ枠２の先
端側から組み込まれることが多く、結果として機器側レ
ンズ１とコンバージョンレンズ４の間隔には、機器側レ
ンズ１の厚みの誤差が加算される。これに加えて、レン
ズの数が多くなっている複雑なレンズの場合には、更に
誤差が加算される。なお、レンズ問隔はレンズ設計の値
に合わせられないと、高度な収差補正、強いパワー（倍
率）を有するレンズほど、性能、倍率に大きな誤差を生
じるものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のようにコンバー
ジョンレンズは光学機器の倍率を変更する上での非常に
有効な方法ではあるものの、従来はねじによる取付構造
のため、ある程度の精度でしかレンズを固定できない。
このため、レンズ設計通りのレンズ間隔、レンズの相互
の位置関係の精度が必要な収差等を押さえた高性能レン
ズ、特に高倍に変換するレンズでは、コンバージョンレ
ンズの光学設計は可能であっても、実際に取付けて性能
を確保することが難しかった。

【０００９】この場合、寸法公差を厳しく設定して性能
を確保することが可能な場合もあるが、光学機器のレン
ズ枠の公差を厳しく設定することは、全ての光学機器に
取り付けるわけではないコンバージョンレンズの利点で
ある経済性と相反する結果となる。このようなことか
ら、従来ではコンバージョンレンズは通常、専用の光学
系が高価な場合の廉価な簡易方法として、性能が若干劣
るという認識でとらえられるにすぎないものとなってい
る。

【００１０】本発明は、光学機器の機器側レンズが有し
ている高性能を生かしつつ、倍率を変換するというコン
バージョンレンズの利便性を活かしながら、収差を良好
に補正した高性能且つ高倍率のコンバージョンレンズを
取り付けることが可能なコンバージョンレンズの取付方
法及び取付構造を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のコンバージョン
レンズの取付方法は、コンバージョンレンズを保持する
保持枠の端部を光学機器の機器側レンズのレンズ面の外
周部分に当接させることにより、保持枠を介してコンバ
ージョンレンズを機器側レンズに対して位置決めするこ
とを特徴とする。

【００１２】保持枠の端部を機器側レンズのレンズ面に
当接させることによって、機器側レンズに対する保持枠
の固定位置が決定される。コンバージョンレンズはこの
保持枠に固定されているため、機器側レンズとコンバー
ジョンレンズとの間隔は保持枠の当接によって定まり、
コンバージョンレンズに位置決めがなされる。

【００１３】本発明のコンバージョンレンズの取付構造
は、機器側レンズを保持した光学機器のレンズ枠と、コ
ンバージョンレンズを保持し、前記レンズ枠の端部に着
脱自在に結合される保持枠とを備え、前記保持枠は、前
記レンズ枠側の端部に突出するように形成され、保持枠
をレンズ枠に装着したとき機器側レンズのレンズ面の外
周部分に当接する第１の当接部と、この第１の当接部と
対向するように形成され、前記コンバージョンレンズの
レンズ面の外周部分が当接することによりコンバージョ
ンレンズを固定する第２の当接部とを有していることを
特徴とする。

【００１４】第１の当接部が機器側レンズのレンズ面に
当接することによって、機器側レンズとコンバージョン
レンズとの間隔が決定される。一方、コンバージョンレ
ンズは第１の当接部と対向するように形成されている第
２の当接部に当接して固定されているため、コンバージ
ョンレンズを機器側レンズに対して位置決めできる。

【００１５】本発明のコンバージョンレンズの取付構造
では、保持枠とレンズ枠とを螺合によって結合しても良
く、嵌合によって結合しても良い。

【００１６】さらに、これらの場合において、前記保持
枠を、前記第１の当接部及び第２の当接部が形成された
内枠と、この内枠を収納すると共に、前記レンズ枠の端
部に着脱自在に結合する外枠と、内枠がレンズ枠の方向
に移動するように付勢する付勢部材とによって構成する
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１を示
す。対物レンズなどの機器側レンズ１を保持するレンズ
枠２が光学機器の本体７に取り付けられている。レンズ
枠２は機器側レンズ１よりも前方に延びた延設部２ａを
有し、この延設部２ａの内面に雌ねじ３が形成されてい
る。

【００１８】これに対して、コンバージョンレンズ４は
保持枠５に保持される。保持枠５におけるレンズ枠２側
の端部には、小径の延設部５ａが形成されており、この
延設部５ａの外面に、レンズ枠２の雌ねじに螺合する雄
ねじ６が形成されている。

【００１９】保持枠５の延設部５ａには第１の当接部８
が一体的に形成されている。第１の当接部８は円筒状と
なっており、その径が延設部５ａよりも徐々に小さくな
るように傾斜しており、保持枠５をレンズ枠２に装着す
ることによって、その自由端が機器側レンズ１のレンズ
面１ａの外周部分に当接する。

【００２０】更に、保持枠５内には機器側レンズ１に対
向するコンバージョンレンズ４のレンズ面４ａの外周部
分が当接することによってコンバージョンレンズ４を固
定する円筒状の第２の当接部１０が形成されている。こ
の第２の当接部１０及び第１の当接部８は、その平行度
及び同心度が等しくなるように、相互に対向して形成さ
れるものである。

【００２１】この実施の形態では、保持枠５の雄ねじ６
をレンズ枠２の雌ねじ３に螺合させることによって、コ
ンバージョンレンズ４の装着を行う。このねじ込みによ
って保持枠５の第１の当接部８が機器側レンズ１のレン
ズ面１ａの外周部分に当接する。

【００２２】この構造では、機器側レンズ１とコンバー
ジョンレンズ４との間隔は、機器側レンズ１に当接する
保持枠５の第１の当接部８と、コンバージョンレンズ４
が当接する第２の当接部１０との距離ａで決定され、し
かもこの第１の当接部８と第２の当接部１０とが相互に
対向して形成されているため、レンズ１、４の間の間隔
が精度良く固定される。この場合、レンズ１、４の厚み
や、レンズ枠２と保持枠５が当接する当接部位の精度
は、レンズ１、４間の位置関係には何ら影響することが
ない。

【００２３】更に、この実施の形態では、第１の当接部
８が機器側レンズ１のレンズ面１ａに当接することによ
って、保持枠５が自動的に機器側レンズ１の球面のレン
ズ面１ａの中心に沿うように固定される。加えて、コン
バージョンレンズ４が保持枠５の円筒状の第２の当接部
１０によって保持されており、第１及び第２の当接部
８、１０の平行度、同心度が等しくなるように設定され
ているため、レンズ１、４の同心度も確保できる。

【００２４】（実施の形態２）図２は実施の形態２を示
し、図１と同一の部分は同一の符号によって対応させて
ある。この実施の形態の保持枠５は、レンズ枠２よりも
大径となっており、レンズ枠２が内部に嵌合する嵌合凹
部１５が形成されている。９は保持枠５に螺合されるこ
とによって、その先端がレンズ枠２の外面を押圧してレ
ンズ枠２と保持枠５との結合状態を保持する止めねじで
ある。

【００２５】この実施の形態では、レンズ枠２が嵌合凹
部１５内に嵌合するように、保持枠５をレンズ枠２に組
み付ける。この組み付けによって保持枠５の第１の当接
部８が機器側レンズ１のレンズ面１ａの外周部分に当接
する。これにより実施の形態１と同様に、機器側レンズ
１とコンバージョンレンズ４との間隔は、第１の当接部
８及び第２の当接部１０間の距離ａのみによって決定さ
れ、レンズ１、４の厚み、レンズ枠２と保持枠５が当接
する当接部位の精度は、レンズ１、４間の位置関係には
何ら影響することがない。

【００２６】又、この形態によればコンバージョンレン
ズ４は機器側レンズ１に対して、保持枠５の寸法精度を
高めることによって、相対的な位置関係を精度良く固定
でき、これにより従来のコンバージョンレンズでは、不
可能若しくは無意味であった高度の収差補正、高倍のレ
ンズをコンバージョンレンズとして使用できる。

【００２７】更に、この実施の形態では、ねじによる結
合に代えて嵌め込みによる結合となっている。ねじは回
転運動を並進運動に変換し、減速する機構でもあるた
め、ねじではコンバーションレンズ４の保持枠５が機器
側レンズ１押す圧力を管理することが難しいのに対し、
嵌め込みによる結合では、減速機構を有していないた
め、機器側レンズ１に歪み、傷等を生じることなく取り
付けることができる。

【００２８】（実施の形態３）図３は実施の形態３を示
す。この実施の形態では、内枠１１と、内枠１１の外側
の外枠１２とによって保持枠５が形成されている。内枠
１１には、機器側レンズ１のレンズ面１ａ外周部分に当
接する第１の当接部８及びコンバージョンレンズ４のレ
ンズ面４ａ外周部分に当接する第２の当接部１０が形成
されている。一方、外枠１２にはレンズ枠２が嵌合する
嵌合凹部１６が形成されている。

【００２９】更に保持枠５には、コイルばね１３からな
る付勢手段が配置されている。コイルばね１３には内枠
１１におけるレンズ枠２と反対側の端部が挿入されてお
り、レンズ枠２方向に移動するように内枠１１を付勢し
ている。この付勢力によって、内枠１１が外枠１２から
抜け出ないように、外枠１２の内部にはストッパ部１７
が形成されている。

【００３０】この実施の形態では、レンズ枠２の先端面
が外枠１２のストッパ部１７に当接するように、保持枠
５を組み付け、その後、止めねじ９を締め付けることに
よって、組み付けが行われる。

【００３１】この組み付け状態では、コイルばね１３の
付勢力によって、内枠１１は外枠１２に対して並進し、
第１の当接部８が機器側レンズ１のレンズ面１ａに押圧
されて、機器側レンズ１とコンバージョンレンズ４の位
置関係が規定される。この場合、レンズ枠２の先端面
は、機器側レンズ１の光軸に対して、精度良く垂直であ
ること、レンズ枠２の外径は機器側レンズ１の光軸に対
して精度良く同心であること、外枠１２のレンズ枠２と
の嵌め合い内径と内枠１１との嵌め合い内径は同軸であ
ること、レンズ枠２が当接する外枠１２のストッパ部１
７の当接面は外枠１２のレンズ枠２との嵌め合い内径と
垂直であること、内枠１１の外枠１２との嵌め合い外径
とコンバージョンレンズ４の光軸は同心であることが望
ましい。

【００３２】組み付け状態では、機器側レンズ１とコン
バージョンレンズ４との問隔は、機器側レンズ１のレン
ズ面１ａと当接する内枠１１の第１の当接部８と、コン
バージョンレンズ４と当接する内枠１１の第２の当接部
１０との距離ａのみで決まり、この寸法の精度を保証す
ることによって、レンズ１、４相互の問隔を非常に精度
良く固定できる。従って、レンズ１、４の厚みや、レン
ズ枠２と保持枠５が当接する当接部位の精度は、レンズ
１、４間の位置関係には何ら影響することがない。

【００３３】第１の当接部８と、球である機器側レンズ
１のレンズ面１ａとが接触することによって、保持枠５
は自動的に機器側レンズ１の球面の中心に沿うように固
定され、しかもコンバージョンレンズ４が第２の当接部
１０によって支えられているため、これらの当接部８、
１０の平行度及び同心度を精度良くすることによって機
器側レンズ１とコンバージョンレンズ４の同心性を確保
できる。

【００３４】この実施の形態によれば、機器側レンズ１
に対して保持枠５を寸法精度を高めることによって、精
度良くコンバージョンレンズ４の相対的な位置関係を固
定できる。このようにコシバージョンレンズ４を光学機
器の本体７の機器側レンズ１に精度良く固定できること
によって、従来では不可能若しくは無意味であった高度
の収差補正、高倍のレンズをコンパージョンレンズとし
て使用できる。さらに、コンバージョンレンズ４の外枠
５は機器側レンズ１のレンズ枠２に対して、嵌め合い
と、第１及び第２の当接部８、１０によって位置決めで
き、しかも、ばね１３を用いて保持枠５を機器側レンズ
１に対して、常に一定の力で押圧するため、熟練を要す
ることなく、安全かつ簡単に取り付けることができる。

【００３５】図４は実施の形態４を示す。対物レンズか
らなる実体顕微鏡の機器側レンズ１はレンズ枠２によっ
て保持され、このレンズ枠２は実体頭微鏡の本体７にね
じ部１８によって固定されており、像は実体顕微鏡の本
体７の中で左右のレンズ群２１、２２に分割されて観察
される。

【００３６】コンバージョンレンズ４は機器側レンズ１
と合わせた収差補正が高精度に行われており、第２の当
接部１０に当接した状態で、保持枠５に保持されてい
る。この保持枠５は実施の形態３と同様に、内枠１１及
び外枠１２によって形成されており、内枠１１は付勢手
段としてのコイルばね１３によって機器側レンズ１の方
向に付勢されている。外枠１２とレンズ枠２とは螺合に
よって結合されるものであり、このため、これらの対応
部位には相互に螺合する雌ねじ３及び雄ねじ６が形成さ
れている。

【００３７】この実施の形態では、雌ねじ３に雄ねじ６
を螺合させることによって組み付けが行われる。この組
み付けによってレンズ枠２の先端面と外枠１２の後端面
が当接して、保持枠５が固定される。この組み付け状態
では、コイルばね１３の付勢力によって、内枠１１は外
枠１２に対して並進し、第１の当接部８が機器側レンズ
１のレンズ面１ａに押圧されて、機器側レンズ１とコン
バージョンレンズ４の位置関係が規定される。この場
合、レンズ枠２の先端面は、機器側レンズ１の光軸に対
して精度良く垂直であること、レンズ枠２の雌ねじ３は
機器側レンズ１の光軸に対して精度良く同心であるこ
と、外枠１２の雄ねじ６と内枠１１との嵌め合い内径は
同軸であること、外伜１２とレンズ枠２との当接面は外
枠１２の雄ねじ６と垂直であること、内枠１１の外枠１
２との嵌め合い外径とコンバージョンレンズ４の光軸は
同心であることが望ましい。

【００３８】組み付け状態では、機器側レンズ１とコン
バージョンレンズ４との問隔は、機器側レンズ１のレン
ズ面１ａに当接する内枠１１の第１の当接部８と、コン
バージョンレンズ４が当接する第２の当接部１０との距
離ａのみで決まり、この二つの面間の寸法の精度を確保
することによって、レンズ１、４の相互の間隔を精度良
く固定できる。従って、レンズ１、４の厚みや、レンズ
枠２と保持枠５が当接する当接部位の精度は、レンズ
１、４間の位置関係には何ら影響することがない。

【００３９】第１の当接部８と、球である機器側レンズ
１のレンズ面１ａとが接触することによって、保持枠５
は自動的に機器側レンズ１の球面の中心に沿うように固
定され、しかもコンバージョンレンズ４が第２の当接部
１０によって支えられているため、これらの当接部８、
１０の平行度及び同心度を精度良くすることによって機
器側レンズ１とコンバージョンレンズ４の同心性を確保
できる。

【００４０】この実施の形態によれば、機器側レンズ１
に対して保持枠５を寸法精度を高めることによって、精
度良くコンバージョンレンズ４の相対的な位置関係を固
定できる。このようにコシバージョンレンズ４を実体顕
微鏡の本体７の機器側レンズ１に精度良く固定できるこ
とによって、従来では不可能若しくは無意味であった高
度の収差補正、高倍のレンズをコンバージョンレンズと
して使用できる。

【００４１】実体顕微鏡では、高倍で収差補正を精度良
く行った対物レンズが要求されていたが、専用の設計で
は市場に受け入れられる価格での提供が難しかった。こ
の実施の形態によってコンバージョンレンズの取り外し
による本来の対物レンズとしての使い方とコンバージョ
ンレンズによる新たな高倍率での使い方の二つが廉価に
可能にあり、しかも、コンバージョンレンズのレンズの
位置関係を最良に固定できるため、高度な性能を付与で
きる。

【００４２】さらに、コンバージョンレンズ４の外枠５
は機器側レンズ１のレンズ枠２に対して、螺合と、第１
及び第２の当接部８、１０によって位置決めでき、しか
も、ばね１３を用いて保持枠５を機器側レンズ１に対し
て、常に一定の力で押圧するため、熟練を要することな
く、安全かつ簡単に取り付けることができる。

【００４３】なお、本発明は以下の発明を包含するもの
である。 （１） 機器側レンズを保持した光学機器のレンズ枠
と、コンバージョンレンズを保持し、前記レンズ枠の端
部に着脱自在に結合される保持枠とを備え、前記保持枠
とレンズ枠とが螺合によって結合されることを特徴とす
るコンバージョンレンズの取付構造。 （２） 機器側レンズを保持した光学機器のレンズ枠
と、コンバージョンレンズを保持し、前記レンズ枠の端
部に着脱自在に結合される保持枠とを備え、前記保持枠
とレンズ枠とが嵌合によって結合されることを特徴とす
るコンバージョンレンズの取付構造。 （３） 上記（１）又は（２）において、前記保持枠
は、前記第１の当接部及び第２の当接部が形成された内
枠と、この内枠を収納すると共に、前記レンズ枠の端部
に着脱自在に結合する外枠と、内枠がレンズ枠の方向に
移動するように付勢する付勢部材とを備えていることを
特徴とするコンバージョンレンズの取付構造。

【００４４】

【発明の効果】本発明によると、光学機器の機器側レン
ズとコンバージョンレンズとの位置関係及び間隔を高精
度の固定できるため、高精度で、高度な収差補正、高倍
率のコンバージョンレンズを取り付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の断面図である。

【図２】本発明の実施の形態２の断面図である。

【図３】本発明の実施の形態３の断面図である。

【図４】本発明の実施の形態４の断面図である。

【図５】従来のコンバージョンレンズの取付構造の断面
図である。

【符号の説明】

１ 機器側レンズ ２ レンズ枠 ４ コンバージョンレンズ ５ 保持枠 ８ 第１の当接部 １０ 第２の当接部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年１１月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】このようなコンバージョンレンズは、コン
パクトカメラにおいてはカメラ本体に被せることによっ
て装着されるが、他の光学機器では実開昭６０−１６３
４２２号公報、ＵＳＰ３４０５９９１号明細書に記載さ
れるように、機器側のレンズ枠先端にねじを形成する一
方、コンバージョンレンズを保持する保持枠にねじを形
成し、これらのねじを螺合させることによって、その装
着がなされている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンバージョンレンズを保持する保持枠
   の端部を光学機器の機器側レンズのレンズ面の外周部分
   に当接させることにより、保持枠を介してコンバージョ
   ンレンズを機器側レンズに対して位置決めすることを特
   徴とするコンバージョンレンズの取付方法。
2. 【請求項２】 機器側レンズを保持した光学機器のレン
   ズ枠と、コンバージョンレンズを保持し、前記レンズ枠
   の端部に着脱自在に結合される保持枠とを備え、前記保
   持枠は、前記レンズ枠側の端部に突出するように形成さ
   れ、保持枠をレンズ枠に装着したとき機器側レンズのレ
   ンズ面の外周部分に当接する第１の当接部と、この第１
   の当接部と対向するように形成され、前記コンバージョ
   ンレンズのレンズ面の外周部分が当接することによりコ
   ンバージョンレンズを固定する第２の当接部とを有して
   いることを特徴とするコンバージョンレンズの取付構
   造。