JPS6211814A - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明はプラスチックレンズの保持装置に関し、特に鏡
枠のレンズ胴付面と押え環との間にプラスチックレンズ
を保持するレンズ保持装置に関するものである。

［従来の技術および問題点］ 第１Ａ乃至ＩＥ図は従来技術の例を示す。プラスチック
レンズｌを鏡枠２に固定する場合は、レンズｌを鏡枠嵌
合部３を通して鏡枠胴付部４に接触させる。□次に鏡枠
の内ねじ部７にかみ合う押え環外ねじ部６を有する押え
環５をねじこみ、第１Ｂ図に示す通り、レンズ押え環当
り部８をレンズｌに接触させて鏡枠２内にレンズｌを固
定する。

常温で組立てられたレンズｌと鏡枠２とを高温状態とす
れば、レンズｌを形成する素材の線膨張率は鏡枠２と押
え環５の材料の線膨張率よりも大きいため、レンズｌの
外周面とレンズ鏡枠嵌合部３との間の間隙は小さくなる
。更にレンズ押え環５の第１Ｂ図に示す当り部８では組
立時に間隙ゼロであるため、レンズ１の＊ｉによって、
当り部８の部分のレンズｌの表面が凹む。

即ち、高温になればレンズｌは半径方向に相対的に［１
１Ｍする。しかし、レンズ押え環５の第１Ｂ図に示す当
り部８では組立時に間隙がゼロであるため、膨張が規制
されレンズ内部に熱応力が発生する。レンズは規制のな
い光軸方向に変形を開始する。レンズｌの光軸を含む軸
線方向の断面を第１Ｃ図に示し、弦ＡＢの長Ｓが一定で
あるため、弧ＡＢの長さが大となり、点線で誇張して示
す弧ＡＯ’Ｈの形となり、曲率半径が小さくなる。常温
時の弧の長さをＡＢ、常温よりもｔ’０高潟の時の弧の
長さをＡ’Ｂ’とし、レンズの線膨張率をαとすれば、
近似式として次式で示される。

Ａ’Ｂ’−ＡＢ・　（１＋αｔ） 次に第１Ａ図に示すレンズｌと鏡枠２とを常温で組立て
た後に低温状Ｒ１とすれば、レンズｌは線膨張係数の差
によって鏡枠２に対して相対的に収縮する。この時レン
ズｌの外周が押え環５の当り部８によって規制されてい
るため、レンズ内部に熱応力が発生し、光軸方向に変形
する。第１Ｄ図に示す通り、弧ＡＢの長さが小ネくなっ
て点線で示す弧長ＡＯ’Ｂとなる。常温時の弧長ＡＢ、
常温よりｔ℃低温の時の弧の長さＡ　”　Ｂ　”、レン
ズ材料の線膨張係数をαとすれば、弧長Ａ　”　Ｂ　″
の近似式は次の通りになる。

Ａ　″Ｂ　”　＞　Ａ　Ｂ・　（ｌ−αｔ）−１−述の
理由によって、プラスチックレンズを従来方式を使用し
て鏡枠内に固定すれば、温度変化によって曲率半径が変
化し、高温で曲率半径が小さく、低温で大きくなる。従
って常温時に比較］７てピントの位置がずれ、各種収差
の悪化を招く。

第１Ｅ図に示す実開昭５５−１３８６０６号の例は、摩
擦抵抗を減少させるために、２枚のレンズ１１．１２の
間に調芯部材１４を介挿して鏡筒１３に取付け、押え環
１５によって保持する。

これは２枚のレンズ１１．１２間の摩擦を減少させるだ
けであって、レンズ外径が鏡筒１３又は押え環１５によ
って規制されることは前述の例と同様であり、温度変化
によってプラスチックレンズの曲率半径の変化を生ずる
。

他の既知の例として実開昭４９−１１７４０号に記載さ
れたレンズ鏡筒はレンズ押え環はＯリングを介してレン
ズ外周部を押え、押え環の製作公差の影響を少なくする
ことを目的とする。この場合のレンズはプラスチックレ
ンズの限定はなく、通常のガラスレンズが１已［１途で
ある。プラスチックレンズの場合、低温となった時の規
制はなくなるが、高温の詩は鏡筒とレンズ外周との間隙
がなくなり、曲率半径が変形する。

更にこの構成では、０リングの当る面がレンズの斜面で
あるため、押え環の締付けによってプラスチックレンズ
の場合に歪みトルクが作用し、レンズの曲率半径が減少
する傾向を生ずる。従って温度−Ｌ昇に際して著しい悪
影響がある。

本発明の目的は、１；述の欠点を生ぜず、温度変化に際
して所定形状の変化の著しく小さく鏡枠に固定してレン
ズ性能を維持するプラスチックレンズの保持装置を提供
するにある。

本発明の他の目的は、実用最高最低温度範囲内でピント
補正装置等の付加調整装置の必要のないプラスチックレ
ンズの保持装置を提供するにある。

［問題点を解決するための手段］ Ｉ−述の目的を達するための本発明によるプラスチック
レンズの保持装置は、前述の保持装置において、前記押
え環に形成したレンズ平面部に凹みを設け、プラスチッ
クレンズあるいは鏡枠胴付面とプラスチックレンズ間で
上記口みに剛性のボールを設は僅かな面積で接触するよ
うに構成したものである。

−Ｌ述の構成によって、使用温度変化に際してレンズは
胴材部、押え環に対して低い摩擦係数で自由に相対滑動
を行なう。このため、温度変化に際して曲率半径を変化
させるエネルギー蓄積は生ぜず、レンズ形状変化は著し
く少ない。従ってピント位置のずれも実用上の許容範囲
内となり、補正装置の必要はなくなる。従って、実用温
度範囲内ではプラスチックレンズをガラスレンズと全く
同様に設計できる。

［実施例］ 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
。以下の各図において同じ符号によって同様の部分又は
部品を示す。

第２Ａ　、２Ｂ図は本発明の第１実施例を示［２、鏡枠
２１に胴付部２２と嵌合部２３とを形成し７て本発明に
よるプラスチックレンズ２４を係合させる。鏡枠２１に
形成１７た内ねじ２５に押え環２６をねじ込んでレンズ
２４を所定位置に保持する。　本発明によって、レンズ
２４の押え環側の面に突起部２７を形成する。突起部２
７は第２Ｂ図に示す例ではレンズ面の斜面１−の光軸を
中心とした円１−に等間隔に配置した複数のほぼ半球状
の突起とする。押え環２６のレンズ側の面２８は光軸に
直角の面とした環状面とする。

上述の構成によって、レンズ２４は押え環２６の面２８
に対して半球トの複数の突起部２７の頂部との微小面積
の接触となり、相対熱膨張収縮に際して摩擦抵抗の小さ
い滑動を行なう。

押え環２６の面２８は鏡枠２１の胴Ｈ部２２と平行であ
り、レンズの相対滑動に際して抵抗が増加又は減少する
ことはない。従って、温度変化による相対膨張収縮に際
してレンズ２４は自由に半径方向に動き、従ってレンズ
曲率半径へ変化を生ずるエネルギーの蓄積は生じない。

従って、実用温度範囲においてレンズの曲率半径変化は
著しく小さく、これに伴なうピントの狂いも所定公差範
囲内となり、ピントの温度補正装置の必要がなくなる。

第３Ａ　、３Ｂ図は鏡枠胴付部２２の側にも、レンズに
突起部３１を形成した例を示す。レンズとの胴付部との
間が乎面間接触でなく半球状突起部３１の頂部の微小面
積接触となるため、レンズの受ける摩擦抵抗は更に減少
する。

第４Ａ　、４Ｂ図に示す実施例は第２Ａ　、２Ｂ図の実
施例とほぼ同様であるが、本実施例においてはレンズ３
２の外周部分に光軸に直角の平行平面とした両側環状面
によって平行部３３を形成し、平行部３３に押え検測突
出部２７を形成する。この実施例の効果は第２Ａ図に示
すレンズと全く同様である。

第５Ａ〜５０図は平行部３３を有するレンズ３２の突起
部の別の配置を示す。第５Ａ図に示す例は、胴材部側突
起部３１のみを有する構成であり、押え環側の面３４が
平面であるため、押え環の平面２８との間に相対滑動可
能となり、突起部３１のみでも摩擦抵抗減少効果を得ら
れる。

第５Ｂ図に示す実施例は平面部３３の両面に突起部２７
．３１を形成し、更に摩擦抵抗を減少する。

押え環側突起部２７．胴伺部側突起部３１の配置、形状
、数は」；述の実施例のみに限定されず、各種の配置、
形状、数とすることができる。

第６Ａ〜６Ｄ図、第７Ａ〜７Ｄ図は押え環突起部を例と
して各種の実施例を示す。胴材部側突起部についても同
様に適用される。

第６Ａ　、６Ｂ図に示す実施例はレンズ３２の７行部３
３の面３４−１―に２個の円１−に等間隔に突起部２７
を配置し、内円１；の突起部が同じ半径線トに隣接配置
した例を示す。第６Ｃ図に示した例は、内円上の突起部
を分散配置した例を示す。

第６Ｄ図に示した例は平行部３３の面３４−にに゛ト径
方向に断面はぼ半円の直線の棒状突起部３５を形成した
例を示す。

第７Ａ〜７Ｄ図に示す実施例はレンズ３２の平行部３３
の平面３４に形成する突起部を光軸を中心とする円周方
向に延長した例を示す。第７Ａ。

７Ｂ図に示す実施例は突起部３６を断面半円の環状部と
した例を示す。第７Ｃ図に示す実施例は突起部３７を断
面半円の円弧状とした例を示す。

第７Ｄ図に示す実施例は上述の円弧状突起部３７を同心
の２個の円−■二に配置した例を示す。

第８Ａ　、８Ｂ図に示す実施例は、第４Ａ図に示したと
同様の鏡枠２１に平面部２８を有する押え環２６を使用
して平行部３３を有するレンズ４１を保持する。レンズ
４１は突起部がなく、等間隔配置の凹み４２を形成し、
剛性のボール４３を夫々の凹み４２を係合させ、胴付部
２２とボール４３とを接触させて転がり抵抗又は滑り抵
抗による低摩擦を得る。温度変化に際してのレンズ４１
の相対膨張又は収縮に際して、押え環とレンズとの間は
押え環平面２８とレンズ平行部３３の平面との相対滑動
であり、鏡枠胴付部２２とレンズとの間は直接接触でな
くボール４３を介しての接触であるため容易に滑動し、
レンズ曲率半径を変化させるエネルギーは蓄積されるこ
とはない。従って鏡枠２１の嵌合部２３の内面とレンズ
４１の外周面とが接触するまではレンズの曲率半径の変
化は小さく、ピントの狂いは公差範囲内となる。

第９Ａ　、９Ｂ図はＬ述の構成の変形例を示し、第９Ａ
図に示す例は、レンズ４１の門み４４を押え環何の平行
部３３の平面に形成にてボール４５を係合させた例を示
し、第９Ｂ図に示す例はレンズ４１の平行部３３の両面
に門み４２゜４４を形成して夫々ボール４３．４５を係
合させて摩擦を最小とした例を示す。

第１ＯＡ、ＩＯＢ図に示す実施例は第８Ａ図に示すボー
ル受けの門み４２に代えて深い門み４７を形成し門み４
７内に弾性体４８を収容し、弾性体４８１ｍにボール４
９を係合させる。弾に１体４８は図示の例ではばねであ
るが、レンズ４１の材料より軟質の弾＋’１合成樹脂と
するのが好適であり、凹みの加工精度が高くない場合に
もボールはほぼ均等な圧力で鏡枠胴付部に押圧される。

この実施例ではレンズ４１と押え環２６の面に弾性体の
弾性による押圧力が作用し、押え環の使用間の弛みを防
ぐ効果を有する。第１Ｏ図の構成は胴材部側をボールと
したが、押え検測とすることもでき、両面共にボール接
触とするころもできる。尚剛性のボールは転がり接触と
して説明したが組立てを容易にするために凹み内に接着
して滑り接触とすることもできる。熱膨張収縮の時の相
対移動に対して大きな摩擦抵抗となることはなく、はぼ
同様の効果が得られる。

本発明のプラスチックレンズの保持装置とすることによ
って、設計温度変化範囲（例えば−２３℃〜＋２０℃〜
＋４５℃）でのプラスチックレンズの曲率半径の変化は
従来の保持装置の場合に比較して１７３〜ｌ／１０とな
った。

曲率半径の変化が小さいため、隣接レンズとの間の空気
間隔の変化も著しく小さく、温度変化に伴なうピントの
移動も著しく小さく従来の１／３〜１／４となり、実用
−１一温度変化に対する補正装置の必要がなくなった。

このため、実用温度範囲においてプラスチックレンズを
ガラスレンズと全く同じ扱いをすることが可能となった
。

更に第１Ｏ図に示す実施例では押え環の弛み防止効果が
得られ、レンズの保持が硫実になった。

【図面の簡単な説明】

第１．　Ａ図乃至第１Ｅ図は既知の構成を示し、第１Ａ
図は鏡枠の一部とレンズ保持装置を示す部分断面図、第
１Ｂ図は第１Ａ図の部分Ｂの拡大図、第１Ｃ図は温度ｈ
ａによるレンズの変形を示す図、第１Ｄ図は温度低下に
よるレンズの変形を示す図、第１Ｅ図は他の既知の構成
を示す部分断面図、第２Ａ図は本発明の第１実施例によ
るレンズを使用したレンズ保持装置の部分断面図、第２
Ｂ図は第２Ａ図のレンズの矢印方向の端面図、第３Ａ図
は第２Ａ図のレンズの変形例を示す断面図、第３Ｂ図は
第３Ａ図のレンズの右端面図、第４Ａ図は本発明の第２
の実施例によるＩ／ンズを使用したレンズ保持装置の部
分断面図、第４Ｂ図は第４Ａ図のレンズの左端面部、第
５Ａ図乃至第５Ｃ図、第６Ａ図乃至第６Ｄ図、第７Ａ図
乃至第７Ｄ図は第４Ａ図のレンズの突起部の各種の変形
例を示す図、第８Ａ図は本発明の第３の実施例によるレ
ンズを使用したレンズ保持装置の部分断面図、第８Ｂ図
は第８Ａ図のレンズの左端面図、第９Ａ図、第９Ｂ図は
第８Ａ図のレンズの変形例を示す図、第１０Ａ図は第４
の実施例によるレンズを使用したレンズ保持装置の部分
断面図、第１０Ｂ図は第１０Ａ図のレンズの右端面図で
ある。 １．１１，１２，２４，３２．４１・・・レンズ２．１
３．２１・・・鏡枠 ３．２３・・・嵌合部 ４．２２・・・胴付部 ５．１５．２６・・・押え環 ７．２５・・・ねじ部 ２７．３１，３５，３６．３７・・・突起部２８・・・
押え環子面部 ３３・・・平行部 ３４・・・平面部 ４２．４４．４７・・・門み ４３．４５．４９・・・ボール ４８・・・弾性体 １１１図 （Ａ） （Ｂ） 第１図 （Ｃ） （Ｄ） 第１図 （Ｅ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鏡枠のレンズ胴付面と押え環との間にレンズを保
   持するレンズ保持装置においてレンズの外周部に光軸に
   ほぼ直角の面とした環状面を両面に形成した平行部を設
   け、前記平行部の少なくとも一方の面に複数の凹みを設
   け、当該凹みに剛性のボールを係合させ、押え環の平面
   部と鏡枠胴付部との少なくとも一方の面とボールとを接
   触させることにより構成したことを特徴とするプラスチ
   ックレンズの保持装置。