JPS6257005B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はレンズ保持装置に関し、特にレンズを
鏡枠内に収納し押え環を用いてレンズを鏡枠内に
おいて半径方向軸線方向に固定するレンズ保持装
置に関する。 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、当接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、かゝ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の成形素材の線膨張率が鏡枠２および押え
環１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におけるレンズと押え環８との当り（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、前記高温雰囲気下においてはレンズ
７と押え環１における成形素材の線膨張率の差が
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張し始め
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に膨張
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℃
高温時の孤の長さをA′B′、プラスチツクレンズ
７の線膨張率をα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の成形素材の線膨張係数の相違により、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
の成形素材の線膨張係数をαとすると、 A′B′≧AB・（１−αｔ） に近似する。 因て、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
２１，２２を嵌合するとともに両レンズ２１，２
２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次のレンズ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。 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
度変化に際してプラスチツクレンズの形状を変化
することなく鏡枠内に保持するレンズ保持装置を
提供し、耐温度性の弱いプラスチツクレンズの使
用温度範囲を広くするにある。 以下本発明の実施例を図面とともに説明する。 第２図は本発明の第１実施例を示し、第２図ａ
は側断面図、第２図ｂは変形吸収スリーブの正面
図、第２図ｃは変形吸収スリーブの一部を省略し
た拡大断面図である。 そして、同図中、３１は鏡枠で、この鏡枠３１
の内側には、当該鏡枠３１内に収納固定せんとす
るレンズの胴付部３２を備える嵌合部３３を設け
るとともにこの鏡枠３１内に装着する押え環３８
の螺合用のネジ部３９を設けることにより構成し
てある。 また、前記レンズの嵌合部３３については、そ
の内周径を、当該嵌合部３３とこれに嵌合するレ
ンズの外周間に介装する後述の変形吸収スリーブ
の外径に対応せしめて構成するとともにこの内壁
には胴付部３２側より開口縁３３ａ側に至る程、
その内径を漸次大径としたテーパ面３３ｂを設け
ることにより構成してある。 ４０は鏡枠３１の嵌合部３３内にレンズを収納
固定するに当つて、レンズの外周と嵌合部３３の
内周間に介装する変形吸収スリーブで、この変形
吸収スリーブ４０は鏡枠３１の嵌合部３３内に収
納固定せんとするレンズの外周に外嵌することの
できる内径から成るレンズとの嵌合部４１および
前記鏡枠３１の嵌合部３３の内周径とこの内壁の
テーパ面３３ａに対応するテーパ面４２ａから成
る鏡枠３１の嵌合部３３との嵌合部４２を備える
環状のスリーブ本体４３と、このスリーブ本体４
３の環状方向に沿つて添設したフランジ４５から
成る前記押え環３８との当り部４６から構成して
ある。 しかして、鏡枠３１内にレンズ、例えばプラス
チツクレンズ５０を保持する場合には、先ず前記
変形吸収スリーブ４０を鏡枠３１内に装入すると
ともにこの変形吸収スリーブ４０のレンズの嵌合
部４１内にプラスチツクレンズ５０を嵌合させな
がら、当該プラスチツクレンズ５０の背面５０ａ
を鏡枠３１の胴付部３２に当接せしめ、かつ当該
プラスチツクレンズ５０に外嵌する前記変形吸収
スリーブ４０を鏡枠３１の嵌合部３３内に嵌合す
ることにより前記プラスチツクレンズ５０を鏡枠
３１の嵌合部３３内に前記変形吸収スリーブ４０
を介装しつつ収納する。 しかる後、鏡枠３１のネジ部３９に押え環３８
を螺合し、当該押え環３８の背面３８ａを前記変
形吸収スリーブ４０のフランジ４５に当接せしめ
ながら前記プラスチツクレンズ５０を鏡枠３１の
内側にその背面５０ａの外周縁を胴付部３２に押
圧保持することができる。 尚、鏡枠３１のネジ部３９に螺合した押え環３
８を前記変形吸収スリーブ４０のフランジ４５に
当接した場合、当該フランジ４５は弾性変形する
場合もある。 この方法で鏡枠３１内に保持したプラスチツク
レンズ５０に温度変化を与えると、プラスチツク
レンズ５０はその冷熱変化の繰返しに伴つて伸縮
し、高温の時にはラジアル方向に発生する熱応力
がプラスチツクレンズ５０のラジアル方向を保持
している変形吸収スリーブ４０の弾性変形によつ
て吸収される。 更に、部分的に変形し易い形状を有する変形吸
収スリーブ４０のフランジ４５が弾性変形を生じ
ることによつて、変形吸収スリーブ４０が嵌合部
３３のテーパ面３３ｂに沿つて動くことが可能に
なるので、プラスチツクレンズ５０のラジアル方
向に発生する熱応力は２つの作用を合わせて十分
吸収することができる。変形吸収スリーブ４０は
プラスチツクレンズ５０より弾性係数が低いの
で、プラスチツクレンズ５０の熱応力はプラスチ
ツクレンズ５０自身に変形を与えることなく、変
形吸収スリーブ４０で吸収される。これにより、
プラスチツクレンズ５０の曲率半径の変化を防止
する。 従つて、変形吸収スリーブ４０との嵌合のクリ
アランスを含めてプラスチツクレンズ５０と鏡枠
３１との総合の嵌合クリアランスは、特に拡げる
必要はなく、従来通りのレンズ設計から要求され
るクリアランスの設定が可能である。ゆえに、レ
ンズ性能を従来と同じ水準に保持することができ
る。 第３〜５図は第２図示の第１実施例において、
プラスチツクレンズ５０の外周および鏡枠３１の
嵌合部３３間に介装した変形吸収スリーブ４０と
は別の実施例を示し、第３図ａ，ｂの変形吸収ス
リーブ４０は第２図示の変形吸収スリーブ４０に
おいて、スリーブ本体４３の環状方向に添設した
押え環当り部４６としてのフランジ４５に換え
て、これをスリーブ本体４３の環状方向間に間隔
を隔てゝ円弧状の突片４７を突設することにより
押え環当り部４６を形成した実施例を示し、第４
図ａ、ｂの変形吸収スリーブ４０は前記円弧状の
突片４７に換えて、断面円柱状の突起４８を突設
して押え環当り部４６を形成した場合の実施例を
示し、さらに第５図は前記各突起４８の先端に傾
斜せしめて弾性変形部４９を延設することによ
り、押え環当り部４６を形成した実施例を示すも
のである。 因て、第３〜５図示の各実施例によれば、第２
図示のフランジ４５から成る押え環当り部４６に
比較して、スリーブ本体４３の環状方向におい
て、分割した各突片４７あるいは各突起４８によ
り押え環当り部４６を構成したので、前述した変
形吸収スリーブ４０における変形吸収作用をより
適確に得ることができ、さらに、各突起４８に弾
性変形部４９を備える場合には同作用をより助長
し得るものである。 第６，７図は本発明の第２実施例を示すもの
で、特に第１実施例において介装した変形吸収ス
リーブ４０に加えて、摩擦減衰スリーブ６０を介
装することにより構成したものである。 即ち、第１実施例のプラスチツクレンズ５０を
鏡枠３１の嵌合部３３内に収納するに際し、これ
に外嵌した変形吸収スリーブ４０の外周に摩擦減
衰スリーブ６０を外嵌し、プラスチツクレンズ５
０と鏡枠３１の嵌合部３３の内周間に変形吸収ス
リーブ４０と摩擦減衰スリーブ６０を介装しつつ
押え環３８によつてプラスチツクレンズ５０を保
持することにより構成したものである。 しかして、当該構成における摩擦減衰スリーブ
６０は前記変形吸収スリーブ４０の外径に対応す
る外径およびこれの外周壁のテーパ面４２ａに対
応する内径とテーパ面６１ａを備える変形吸収ス
リーブ４０との嵌合部６１および前記鏡枠３１の
嵌合部３３の内径に対応する外径およびこれの内
周壁のテーパ面３３ｂに対応するテーパ面６２ａ
を備える鏡枠３１の嵌合部３３との嵌合部６２を
備える環体６３から成り、摩擦係数の小さい合成
樹脂、例えばテフロン系の合成樹脂により一体に
形成してある。 また、第７図は鏡枠３１における嵌合部３３が
同一の内径から成る、テーパ面３３ａを備えない
場合の実施例を示すもので、これに対応して、前
記実施例における摩擦減衰スリーブ６０の外径に
テーパ面６２ａを備えない同一外径から成る鏡枠
３１の嵌合部３との嵌合部６２から成る摩擦減衰
スリーブ６０を介装することにより構成した場合
の実施例を示すものである。 しかして、かゝる構成から成る各レンズ保持装
置の構成によれば、鏡枠３１内に収納されたプラ
スチツクレンズ５０に第１実施例に示した熱応力
が生じた時、変形吸収スリーブ４０のスラスト
（レンズ光軸）への作用効果を摩擦減衰スリーブ
６０の摩擦減衰効果によつてより促進することが
できる。従つて、プラスチツクレンズ５０の熱応
力をより吸収し易くなる。 尚、第６，７図の構成において介装する変形吸
収スリーブは第１実施例の第３〜５図示の変形吸
収スリーブを以て実施することができることは言
うまでもない。 表−１に第１実施例において第３図示の変形吸
収スリーブを介装した実施例における実験結果を
示す。変形吸収スリーブ４０の材質はABS樹脂
を使用したものである。

【表】 さて、以上の説明から明らかな通り本発明のレ
ンズ保持装置によれば以下の効果を得ることがで
きる。 鏡枠内にプラスチツクレンズを収納するレンズ
保持機構においてプラスチツクレンズと鏡枠との
間に、プラスチツクレンズの熱膨張によるラジア
ル方向への熱応力を吸収する為のプラスチツクレ
ンズより弾性係数の小さい材料で形成する変形吸
収スリーブを介装し、プラスチツクレンズを変形
吸収スリーブを介して押え環により鏡枠に固定す
る。変形吸収スリーブの側面に設けた押え環当り
部を、押え環と接触させ、これにより変形吸収ス
リーブのスラスト方向のガタつきを防止する。 変形吸収スリーブはその部材の弾性変形を利用
してプラスチツクレンズの熱膨張による応力を吸
収し、かつ、側面の押え環当り部も弾性変形しな
がら、鏡枠とのテーパ形状を成す嵌合部に沿つて
スラスト方向に移動できるので、十分熱応力を吸
収することができ、レンズの曲率半径の変化を防
止できる。 従つて、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、押え環との接触部である押え環当り部の
形状を分割することにより形状的に弾性変形し易
くすることができ変形吸収スリーブのスラスト方
向への動きを良くし、レンズの熱応力を吸収し易
くできる。 加えて、押え環との接触部である押え環当り部
を円柱状、ピン形状の突起にすることにより変形
し易くでき、かつ、その先端に傾斜する弾性変形
部を設けた場合には形状的に更に曲げ易く、曲が
る方向を一定方向にでき、変形吸収スリーブのス
ラスト方向への動きをより良くすることができ、
レンズ熱応力を一層吸収し易くできる。 特に、変形吸収スリーブと鏡枠との間に摩擦減
衰スリーブを介装することにより、前述の変形吸
収スリーブのスラスト方向への動きを促進するこ
とができ、レンズの熱応力吸収に対して一層の効
果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のレンズ保持装置を説明するもの
で、第１図ａは断面図、第１図ｂは同図における
８の拡大図、第１図ｃ、ｄは第１図ａの構成にお
けるレンズの膨張、収縮状態の説明図、第１図ｅ
は調芯部材を介装したレンズ保持装置断面図、第
２図は本発明の第１実施例を示し、第２図ａは断
面図、第２図ｂは変形吸収スリーブの正面図、第
２図ｃは同部分拡大断面図、第３〜５図は第２図
の変形吸収スリーブとは別の実施例を示し第３図
ａ，ｂは断面図、正面図、第４図ａ，ｂは第３図
とは別の実施例の断面図、正面図、第５図は第
３，４図とは別の実施例の部分拡大断面図、第
６，７図は本発明の第２実施例を示し、第６図ａ
は断面図、第６図ｂ，ｃは摩擦減衰スリーブの断
面図、正面図、第７図ａは第６図とは別の実施例
を示す部分断面図、第７図ｂは摩擦減衰スリーブ
の部分拡大断面図である。 ７，２１，２２，５０……プラスチツクレン
ズ、２，２３，３１……鏡枠、３，３９……鏡枠
のネジ部、４，３２……レンズの胴付部、５，３
３……レンズの嵌合部、６……押え環のネジ部、
１，２５，３８……押え環、３３ａ……開口縁、
３３ｂ，４２ａ，６１ａ，６２ａ……テーパ面、
３８ａ，５０ａ……背面、４０……変形吸収スリ
ーブ、４１……レンズとの嵌合部、４２……鏡枠
嵌合部との嵌合部、４３……スリーブ本体、４５
……フランジ、４６……押え環当り部、４７……
突片、４８……突起、４９……弾性変形部、６０
……摩擦減衰スリーブ、６１……変形吸収スリー
ブとの嵌合部、６２……鏡枠嵌合部との嵌合部、
６３……環体。

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、 レンズの光軸方向移動を阻止するよう、鏡枠か
   ら光軸と直交する向きに延出された胴付部３２
   と、 この胴付部に連設され、胴付部から離れるに従
   つて内径がしだいに増大する向きの斜面より成る
   嵌合部３３，６０と、 外周面を上記嵌合部の斜面と対応する斜面とさ
   れ、内周面を、レンズの嵌合部とされたリング状
   の弾性材より成る変形吸収スリーブ４０と、 この変形吸収スリーブにおける上記胴付部と反
   対側の端面より突出する薄片より成る変形吸収突
   起と、 上記変形吸収突起及びレンズの外周端部を上記
   胴付部に向けて押圧する押え環３８と を具備したことを特徴とするレンズ保持装置。 ２ 嵌合部は、少なくともその表面が摩擦減衰部
   材により形成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のレンズ保持装置。