JPS58187907A - レンズ保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレンズ保持装泗に関し、特に鏡枠内に収納した
レンズを押え環により保持するレンズ保持装−にわいて
、前＆Ｊ１押え環に設けたラジアル方向、スラスト方向
に弾性変形用能な保持腕を介して前記レンズを鏡枠内に
保持するレンズ保持装置に係るものである。

従来、レンズ、例えばプラスチックレンズ７を鏡枠２内
に装着する場合には、餉１図ａに示す如く、鏡枠２のレ
ンズ続枠胴付部４にプラスチックレンズ７の背面外周縁
７＆を当接しつつレンズ端枠嵌合部５内にプラスチック
レンズＴ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
しっつ鏡枠２の内側に押え１１１をネジ込み、この押え
濃１の内側周縁に形成したプラスチックレンズ７との当
接縁１ａｅプラスチツクレンズ７の正面側の外周縁７ｂ
に圧接し、当該プラスチックレンズ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＼る構成から成るプラスチックレンズ７の鏡枠
２に対する部組を常温にて行なった後、これを高温雰囲
気中に曝した場合、プラスチックレンズＴの成形素材の
４ＩＩＩ張率か鏡枠２および押えＷ４１の成、形素材の
線膨張率よりも大きいために、鏡枠２におけるレンスｄ
ｌ枠嵌合部５のクリアランスが小さくなる。

さらに、この影響を爵も顕著に受けるのが第１図ａにお
けるレンズと抑え環との当り部８（第１図すにて示す拡
大図参照）で、当該声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っており、前記高温雰囲
気中においてはレンズ１と押え環１における線形素材の
＃ｉ！膨張率の差が晒液面形状に影響を及ぼすことにな
る。

ずなわち、前Ｆ、レンズ７と押え環１の当り１ｆＬ８に
おいて、押え環１の当接縁１１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！！４１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、 したがって、温度が高温になるに従い、前記プラスチッ
クレンズＩはラジアル方向に膨張し始めるが、前に押え
ＴＲ１による規制によって、プラスチックレンズ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
ラスチックレンズ７が光軸方向に変形を起すことになる
。

プラスチックレンズＴの光軸を含む軸方向の断面を考察
するに、第１図６における弦ＡＢの長さが押え′ｆＲ１
により規制されるため、レンズＴの線膨張率をαとする
と、 に近似する。

また、逆に、常温で部組したプラスチックレンズＴ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
チックレンズ７と鏡枠２と押えｌ１ｌｌ１１の成形素材
の線膨張係数の相違により、低温になるに従って、鏡枠
２および押え環１の収縮に比し、プラスチックレンズ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
接によって固定されるプラスチックレンズ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
様にプラスチックレンズＩの収縮は押え環１の収縮以上
に収縮することができず、勢いプラスチックレンズＴ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
ックレンズＴの、押え環１に規制を受けない光軸方向に
集中し、プラスチックレンズＴの光軸方向に変形を与え
ることになる、 そこで、第１図ｄに示すプラスチックレンズ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、常温よりもレンズＴの成
形素材の線膨張係数をαとすると、 へ０ ム’Ｂ”＝；ＡＢ・　（１−αｔ） に近似する。

因で、以上のことから、プラスチックレンズ７を従来構
成から成る鏡枠２内に押え環１によって装着すると、プ
ラスチックレンズＴ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、低温で太き（ｔｊるこ
とが明らかであるとともに＊ｍ時に比し、ピント位置が
大きくズし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
・に示すように、レンズ保持部材２３のレンズ嵌合部２
６内に少なくとも２枚のレンズ２１．２２を嵌合すると
ともに両レンズ２１．２’７間に調芯部材２４を介装す
ることによって、互いに外周縁部によりＭｆｆする前記
２枚のレンズ２１．２２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号公報の考案によって
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２１．２２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によって固定する構成は前記従来
の構成に何隻変化がなく、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１１２
５の内径により炉５制され、Ｈ「［記プラスチックレン
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ｎ（
能である。

従って、前記従来の鏡枠に対するレンズの装着構成にお
いて温度変化によっ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ぶたすこと
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った。

本発明の目的は、上述の欠点を克服し、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
レンズの形状を変化することなく鏡枠内に保持すること
のできるレンズ併持装置を提供し、特に耐温度性の弱い
プラスチックレンズの使用温度範囲を広くするにある。

以下、本発明のレンズ保持装置についての具体的実施例
を図面とともに説明する。

第２図は本発明レンズ保持装置の第１′４！、４例を示
し、第２図ａにおいて　３１は鏡枠でこの鏡枠３１には
レンズ３３の胴付部３９を備える収納部３０および鏡枠
３１の内周にはレンズ３３の押え環３４を螺合するネジ
部３２を螺設しである。

また、前記押え津３４の外周には鏡枠３１のネジ部３２
に螺合するネジ部３４１を設けるとともに内周には、そ
の内周方向間に前記レンズ３３の保持腕３５．３６を軸
心方向に突設しである。

さらに、一方の保持腕３５はスラスト方向に弾性変形ｉ
Ｊ能に、他方の保持腕３６はラジアル方向に弾性変形可
能にそれぞれ形成されるとともに両者は押え環３４の内
周方向間に交々、に突設しく第２図す参照）、かつ保持
腕３６の先端部にはレンズ３３の外周縁の嵌合部３７を
備えることにより形成しである。

さて、以上の検線１から成るレンズ保持装置によって、
レンズ３３を保持する場合には、鏡枠３１内にレンズ３
３を収納するとともに咽記押え環３４を鏡、佇・３１内
に螺合する。

しかして、レンズ３３はそのスラスト方向の位置に１２
・いて、押え環３４の一方の保持腕３５によって、レン
ズ３３の背側周縁３３＆に設けた環状の平行部３８を、
鏡枠３１の胴付部３９側に押圧しつつ一゛・１定すると
ともにラジアル方向の位置に１．５いて、他方の保持腕
３６により、レンズ３３の外周縁を嵌合部３７に嵌合せ
しめつつ固定し、よって押え瑣３４の各保持腕３６を介
して、レンズ３３を鏡枠３１の収納部３０内に保持する
ことかて゛きる。

さて今、この構成から成る鏡枠３１内に保持したレンズ
３３を高温状態に放置したとすると、従来であれはレン
ズ３３と鏡枠３１の素材の線膨張率の違い（レンズ３３
の素材の線膨張率の方が鏡枠３１の素材のそわよりかな
り大きい）により、レンズ３３の外径が鏡枠３１の内径
より大きくなろうとし、レンズ３３内に熱応力か発生し
、レンズ３３の形状か変化してしまったのであるがレン
ズ３３と鏡枠３１の間に介在する押え！３４に設けられ
た各保持１！１ｉ１３５および３６によってレンズ３３
に生じようとする応力をｍＩＩｙすることができ、レン
ズ３３にはほとんど熱応力が生じｙ、（（なり、従来の
構成下に発生した形状変化は生じないことになる、すな
わち、１１１４２図すに示すように、ラジアル方向に弾
性変形可能Ｊｍ′な保持腕３６の形状を、レンズ３３の
最小厚みより薄くした場合はこの保持腕３６に対して高
温状態でレンズ３３に生じようとする熱応力を気中させ
、当該保持腕３６の弾性変形Ｃ１−１よって応力を吸収
することができる。

尚、第２図０に示す構隈の保持腕３６のように一５シア
ル方向に弾性変形口■能にした場合は、この保持１！１
ｉ１３６がラジアル方向に弾性変１１〕することによっ
て、レンズ３３に高温時に生じようとする応力を吸収す
ることになる。

さらに上記構成下のレンズ３３を低温状態に放置すると
、高温時とは反対にレンズ３３の外ｆ１は収縮をｔノ、
７める。

しかし、レンズ３３は保持腕３５のバネ効果゛によって
鏡枠３１の胴付部３９に突き当られているためガタが生
じることもないう特に第２図Ｃ図示のように、ラジアル
方向に弾性変形可能な１“ｌ持腕３らを用いた場合、−
レンズ３３を鏡枠３１内に固定する際、あらかじめレン
ズ３３の外径より保持腕３６の嵌合８Ｉ！３７の内径を
小さくしておくことにより　低温時においてもガタを少
なく保つことができる。

また　抑え環３４に設けた各保持腕３５のバネ効果によ
って、押え環３４とレンズ３３の周縁３３１Ｌの平行部
３８との間の応力緩和によって生じる押え環３４のゆる
みトルクの減少も防止できる。

さらに、各保持腕３５と３６の配置の一例として、各々
を押えｆ１４３４の内周に沿って交互に設けた場合を第
２図す、ｃに示したが、この配設方法はこれに限るもの
ではなく固定するレンズ３３の形に最も適した構成によ
り実施することかでき、ラジアル方向に外性変形可能な
保持腕３６の形状も第２　Ｉ′４　ｏに示した実Ｔ→例
に限ることなく、ラジアル方向に弾性変形できる他の種
々の構成により宙１合することができる。

さらに、保持腕３５および３６の弾性変形をよりし易く
するために、それぞれの腕３５３６の付は根に溝（第３
図ａの満３５＆、４０＆に相当する溝）を設ける実施例
を挙げ得る。そして、押え珈３４の材質に、レンズ３３
の材質の弾性率よりも低い弾性率の素材を用いることに
より、前記応力吸ｉ１ｖ効果は更に大きくなるはずであ
る。

しかも、保持腕３５．３６を二重成形方法によって押え
環３４を作る材質と異なった材雀を用いて一体に成形す
ることにより先の効果を大とすることもできる。また、
押え環３４の鏡枠３１内への絹み込み方は、従来の方法
（押え１１１３４に穴、溝、突起等ひっかかり部を設け
ておく）によることも可能である。

次に第３図により本発明の第２実帥例を示す。

か−るレンズ保持装置におけるレンズ３３の固定方法お
よび効果は、第１実如例と同様で同−拓号で示すととも
に同一構成の部分のｆｉＩ！ｌｌは省略するが、異なる
点は第１実令例における押え環３４の保持腕３６に換え
てレンズ３３の嵌合部４１を備えるラジアル方向に弾性
変形可能なラジアル梁４０を設けることにより構成した
ものである。そして、このラジアル梁４０の形状は第３
図ａに限ることなく、レンズ３３のラジアル方向の変形
に応じてレンズ３３に熱応力が生じないようラジアル方
向に弾性変形できる形状とする。尚、図中３５＆、４０
ａは保持腕３５とラジアル督′４０の弾性変形を助長す
る溝を示すものである。第３図すは第３図ａの変形実施
例を示ず。

第４図に本発明の第３実施例を示す。

レンズ３３の固定方法および効果は第１事施例と同様で
、構成中同一部分は同一番号を付してその説明を省略す
る。

異なる点は、第４図１に示す如く弾性変形吸収腕４２の
先端に、レンズ押え部４３とし生じようとする熱応力を
弾性変形吸収１ｌｌ１１１４２のスラスト方向、ラジア
ル方向の弾性傳杉によって吸収することができる。尚、
この変形吸収腕４２の形状は本発明の第１実施例におい
て示した保持腕３５に準じスラスト方向、ラジアル方向
に弾性変形可能な形状とする。

また、第４図す、ａに示す如く、上記実施例における弾
性変形吸収腕４２に換えてラジアル変形吸収腕４５を設
け、ラジアル方向の変形によって温度変化によるレンズ
３３に生じようとする熱応力を吸収しようとする実施例
を挙げられる。

ｆｓ４図ｄは第４因島の実施例とは別の変装置は、押え
１１３４の全内周に設けたり、押えｆ！Ｉ４３４の全内
周に複数配置する実施例を挙げることができるが、保持
しようとするレンズ３３の形状に対応した配設方法によ
るものである。

餉５図に本発明の第４実侑例を示す。

当該実施例におけるレンズ３３の固定方法および効果は
先の各実施例と同じで同一構成は同一番号を付して示す
。異なる点は、他の実施例において用いたスラスト方向
およびラジアル方向の保持腕や梁、変形吸収腕に換えて
スラスト方向の押え用突起４６およびラジアル方向の押
え用突起４７を備える保持腕によりレンズ３３を鏡枠３
１内に収能保持することにより構成したものである。

以上の説明から明らかなように本発明のレンズ保持装置
によればラジアル方向およびスラスト方向に弾性変形可
能な保持腕を押え環に設け、この保持腕によりレンズを
保持することにより温度変化によって生ずるレンズの形
状変化を防止することができ、レンズ（特にプラスチッ
クレンズ）の耐温度性の向上を実現することができる。

また、常温時において、特に保持腕等に弾性変形を生じ
させるため温度変化によって、今まで生じていた応力緩
和による押え環のゆるみＦルタの減少を防止することが
でき、よりレンズの保持を適確にすることができる。

しかも、常温時において、特に保持腕に弾性変形を生じ
させておくことにより温度変化によるレンズのガタや偏
芯を防止することができレンズ系の耐温度性能を向上で
きる。

以下には本発明のレンズ保持装置における温度変化によ
るプラスチックレンズの形状変化防止効果を数値によっ
て具体的に示す。

尚、第■表は前記本発明の第２実施例（第２図すに示す
構成）におけるレンズの形状ｒ変化を比較したものであ
る。押え環の材質にはＡＢ８樹脂により形成したもので
ある。

第１表　　（従来のレンズ保持装置における形状ｒ変化
）第　　■　　表 さらに１本発明によればプラスチックレンズに限ること
なく極めて中心肉厚の薄いガラスレンズや、従来の押え
環等によって固定されると歪や変形を生じ易いレンズや
部材の固定方法として適用することにより歪や変形を防
止することができる。

特に、本発明の第１．２実施例において、スラスト方向
およびラジアル方向に弾性変形可能な保持腕を分離した
ため、スラスト方向に生じた応力とラジアル方向に生じ
た応力をその方向に沿って吸収することができるためレ
ンズの傾きを生じることなく応力を吸収しレンズの耐温
度性向上を実現することができるとともに、第３実施例
においては、変形吸収腕の先端にレンズ押え部とレンズ
嵌合部を共に設けたため、レンズの偏芯を生じることな
く温度変化によって生ずる熱応力を吸収することができ
、レンズの耐温度性向上を実現できる。

また、第４実施例において、レンズ３３を鏡枠３１内に
固定するためにラジアルおよびスラスト方向の押え用突
起を備える保持腕によれば、より小さなスペースで温度
変化によって生じようとする熱応力を吸収し、レンズの
耐温度性向上を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

＠１図ａ〜・は従来のレンズ保持装置についての説明図
、第２〜５図は本発明の実施例を示し、第２図＆’％’
（ｌは第１実施例の断面図および押え環とレンズの正面
図、第３図ａ１１は第２実施例の断面図、第４図ａ　−
ｙ　６は第３実施例を示す部分的な断面図、正面図およ
び断面図、第５図は第４実施例を示す断面図である。 １拳・・押え環 ２・・・鏡　枠 ３・・・ネジ部 ４・・・胴材部 ５・・・嵌合部 ６・・・ネジ部 ７・・・レンズ ８・・・当り部 ２１．２２・・・レンズ ２３・・・保持部材 ２４・・・調芯部材 ２５・・・押え環 ２６・φ・嵌合部 ３１・・・鏡　枠 ３２拳・・ネジ部 ３０・・・収納部 ３３拳・・レンズ ３４・・・押え環 ３５．３６−・・保持腕 ３７・・・嵌合部 ３８・・・平行部 ３９・・・胴付部 ４０・・・ラジアル梁 ４１・・拳嵌合部 ４２・嗜・弾性変形吸収腕 ４３・・・レンズ押え部 ４４・・・レンズ嵌合部 ４５・・・ラジアル変形吸収腕 ４６．４７Φ・拳押え用突起 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社第１図 （Ｑ） （ｂ） 第１図 （Ｃ） １１図 （ｅ） 第４図 （ｄ） ３ 第５図 手続補正書（自発） 昭和５７年１０月２６８ １　事件の表示 昭和５Ｔ年特　　　許願第７０７０４号２　発明の名称
　レンズ保持装置 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 汁１１　′／、ｉｉ　　　東京都渋谷区幅ケ？ｒ２〕１
４３吊２＞」４、代理人 ６、　補正により増加する発明の数 」と補正する。 （２）四＃Ｉ＃第１３頁第１行目の「保持腕３６の形状
」との記載を「保持腕３６の肉厚形状」と補正する。 （３）　　明細１１第１Ｔ頁第９行目に記載する「挙げ
られる。」の後に次文を追加する。 ［−尚、第４図すは、第４図Ｃを左側」より見た図であ
る。」 ｆ４）　　Ｑｕｉｔ書第１８頁第７．８行目間に次文を
追加する。 「尚、ラジアル方向の押え用突匙４７の肉厚は、レンズ
３３の最小肉厚より薄い物とする。」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 山鏡枠内に収納したレンズを押え環により保持するレン
   ズ保持装置において、前記押え環に弾性変形可能な保持
   腕を設け、この保持腕にて前記レンズをラジアルおよび
   スラスト方向に変形吸収口ＩＮＦに保持することにより
   ＊　成、　したことを％徴とするレンズ保持装置。 （２）鏡枠内に収納したレンズを押え環により保持する
   レンズ保持袋ににおいて、前記押え環にラジアル方向に
   弾性変形可能なラジアル保持腕とスラスト方向にηＩ性
   変形可能なスラスト保持腕を設け、両保持腕にて…■記
   レンズを保持することにより構成したことを特許とする
   １、ンズ保持装置Ｃイ。 （Ｘ（）鏡枠内に収納したレンズを押え環により保持す
   るレンズ保持装置において、前記）１１え環にコ゛・“
   端部にレンズ押え１゛）およびレンズ嵌合！η＼を備え
   る弾性変形口Ｊ能な保持腕を設け、この保持腕のレンズ
   押え部およびレンズ嵌合部を介して前記レンズを保持す
   ることにより１１したことを特徴とするレンズ保持装置
   − （４）鏡枠内に収納したレンズを押え珈により保持する
   レンズ保持装置において、前記押えｌ！ｌ　Ｋ。 先端部にラジアル方向およびスラスト方向の押え用突起
   を備える弾性変形可能な保持腕を設け、この保持腕の両
   突起を介して前記レンズを保持することにより構成した
   こと４・特徴とするレンズ保持袋ヤ。 （５）前Ｐ、保持腕は押え環に一体に形成するとともに
   押え環とは異なる素材にて二重成形法により形成して成
   る特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または第４項
   記載のレンズ保持装置０ （６）前記保？４腕は押え中の内周に沿って複数ポジ番
   １て成る特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または
   第４小記載のレンズ保持装部。 （７）前記保持腕は押え環との基計に四潜を介して設け
   て成る特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または第
   ４項記載のレンズ保持装置。 ｉ８ｉ　１１１Ｊ記ラジアル保持腕とスラスト保持腕は
   押え環の内周方向間に交互に設けて成る特許請求の範囲
   第２頂記載のレンズ保持装置。 （９）ｏｉＪ記保持腕は押え環の内周に沿って複数設け
   るとともに各保持腕の先端部にはレンズ押え部またはレ
   ンズ嵌合部を備えて成る特許請求の範囲第１項記載のレ
   ンズ保持装置。 Ｑｌｌ前記保持腕は押え環の内周に沿って複数設けると
   ともに先端部にレンズ押え部を備える保持腕とレンズ嵌
   合部を備える保持腕を押え環の内ｒｈ力方向交互に設け
   て成る特許請求の範囲第１項記載のレンズ保持装置。