JPS6257006B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レンズを鏡枠内に保持するレンズ保
持装置に関し、特に耐温度性の弱いプラスチツク
レンズを温度変化によつても、その形状を変化さ
せないように、鏡枠内に固定することをによりレ
ンズ性能を維持し、耐温度性の強い、レンズ系を
提供するとともにプラスチツクレンズ及びその他
の耐温度性の無いレンズの使用温度範囲の拡大を
目的とするものである。

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１４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、当該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、かか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の成形素材の線膨脹率が鏡枠２および押え
環１の成形素材の線膨脹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７と押え環１との当り部８
（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、前記高温雰囲気中において
はレンズ７と押え環１における成形素材の線膨脹
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脹し始め
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が規制され
るために、当該レンズ７内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ABの長さが
押え環１により規制されるため、弧ABに線膨脹
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℃
高温時の弧の長さをA′B′、プラスチツクレンズ
７の線膨脹率を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の成形素材の線膨脹係数の相違により、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℃低温
時の弧の長さをA′B′、プラスチツクレンズ７の
成形素材の線膨脹係数をαとすると、 A′B′≒AB・（１−αｔ） に近似する。

因つて、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２
１，２２を嵌合するとともに、両レンズ２１，２
２間に調心部材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、当該の場合には２枚のレンズ２１，２
２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。

因つて、本発明は前述してきた従来のレンズ保
持装置における諸欠点を解消し、前記要望に応じ
得るレンズ保持装置をここに提案するところで、
以下には図面とともに本発明レンズ保持装置の各
実施例を具体的に説明する。

第２図ａ，ｂ，ｃは、本発明レンズ保持装置の
一実施例を示す縦断側面図、および自己変形吸収
レンズの部分拡大断面図である。

３０は合成樹脂により形成した鏡枠で、この鏡
枠３０の内側には自己変形吸収レンズ４４のレン
ズ胴付部３１を設けるとともに、このレンズ胴付
部３１の前側に鏡枠変形吸収部３２を有するレン
ズ嵌合部３３を設け、かつレンズ嵌合部３３の前
側周壁には押え環３５のネジ３６を螺設してあ
る。

また、前記レンズ胴付部３１は第２図ｂに示す
如く、鏡枠３０の内側周方向に沿つて３分割した
複数のレンズ胴付部３１から成り、各レンズ胴付
部３１の相互間には切欠部３７を設けてある。

さらに、前記鏡枠変形吸収部３２は第２図ｂに
示す如く、レンズ嵌合部３３において、前記各レ
ンズ胴付部３１の切欠部３７の前面に位置せしめ
て３ケ所に配設され、各鏡枠変形吸収部３２の内
径は自己変形吸収レンズ４４の外周に設けた発泡
部４６の外径に対応せしめて形成してある。

さらに、前記鏡枠３０内に収納する自己変形吸
収レンズ４４はプラスチツクレンズ本体４１の外
周縁に沿つてレンズアンカー４５を突設するとと
もにこのレンズアンカー４５を備えるレンズ本体
４１の外周縁に発泡成形加工により、環状の発泡
部４６を設けることにより、自己変形吸収レンズ
４４を構成し、この自己変形吸収レンズ４４を鏡
枠３０の鏡枠変形吸収部３２間に嵌合するととも
にネジ３６に螺合した押え環３５により、レンズ
胴付部３８に押圧固定することにより構成したも
のである。

また、自己変形吸収レンズ４４を鏡枠３０の変
形吸収部３２間に嵌合する際には、レンズ変形吸
収部としての発泡部４６が、その弾力性の為に変
形して、その外周面が鏡枠３０の変形吸収部３２
に密着するので、しつかりと自己変形吸収レンズ
４０を鏡枠３０内に固定し得る利点を有する。

但し、この嵌合固定作用を得るには、予め発泡
部４６の外径と各鏡枠変形吸収部３２間における
径とを、発泡部４６の弾性変形作用が発揮される
ように構成しておく必要があることは言うまでも
ない。

さて、かかる構成から成るレンズ保持装置にお
いて、鏡枠３０内に固定した自己変形吸収レンズ
４４に温度変化を与えると、プラスチツクレンズ
本体４１は、その冷熱変化の繰り返しに伴つて伸
縮するが、高温時のラジアル方向に発生する熱応
力は鏡枠３０の鏡枠変形吸収部３２とプラスチツ
クレンズ本体４１の発泡部４６の弾性変形によつ
て吸収することができ、プラスチツクレンズ本体
４１の曲率半径の変化を防止することができる。

尚、前記発泡部４６の外皮層にはスキン層４７
を形成した場合を第２図ｃの拡大断面図にて示し
たが、このスキン層４７は、発泡部４６の発泡成
形加工により必然的に形成される場合に加えて、
これを積極的に形成する場合もあるが、逆に、こ
のスキン層４７を形成せずに実施することも可能
で、その場合、前記発泡部４６の発泡成形加工に
より必然的に形成されるスキン層はこれを排除す
ることにより実施する。

また、当該実施例における自己変形レンズ４４
の構成については、第３図示の実施例を具体的に
挙げることができる。

すなわち、第３図ａ，ｂに示す如く、発泡部４
６をプラスチツクレンズ本体４１の外周に環状に
設ける構成に換えて、第３図ｃに示す如く、プラ
スチツクレンズ本体４１の外周に部分環状の発泡
片４８を突設することにより構成する実施例を挙
げることができる。但し、発泡片４８の突設に当
つては、レンズアンカー片４５ａを突設して発泡
片４８を固定するとともに外周にはスキン層４７
ａを設け、鏡枠３０との嵌合部を形成する。

さて、本発明のレンズ保持装置は以上のような
構成から成るもので、鏡枠内のレンズ嵌合部とこ
れに収納するレンズの構成において、鏡枠にあつ
てはプラスチツクレンズの熱膨脹によるラジアル
方向への熱応力を吸収するする変形吸収部を設
け、レンズにあつては前述の熱応力を吸収する変
形吸収部を設け、両者が互いの変形吸収部で嵌合
し合う構成にすることによつて、温度変化による
レンズのラジアル方向への熱応力を吸収し、レン
ズの曲率半径の変化を防止する。

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、特にプラスチツク
レンズにおいてはその使用温度範囲の拡大を実現
することができる。

特に、変形吸収部を分割した複数の部分環状と
した構成からは、鏡枠及び／またはプラスチツク
レンズとの接触面積を小さくすることができ、構
造的に変形し易くなり、変形吸収部の所期作用効
果を向上し得る。

また、鏡枠とプラスチツクレンズ両方に熱応力
を吸収する変形吸収部材を備え熱応力を吸収させ
るに必要な両者の素材の弾性率を組合せることに
よつて、材質上からも吸収の程度を選択すること
ができ、形状対策と合せて設計がし易くなる。

さらに、変形吸収部とレンズ嵌合部、レンズ胴
付部が鏡枠においてもプラスチツクレンズ側にお
いても、それぞれ一体構造で形成することがで
き、レンズ組立工数は従来に比較して増加するこ
とはなく、鏡枠においてレンズ嵌合部とレンズ胴
付部を鏡枠変形吸収部の内側に一体化し設けるこ
とにより、金型構造をシンプルにでき、金型製作
コストを低減することができる。

また、本発明においてはプラスチツクレンズの
変形吸収部を発泡体とし、鏡枠の変形吸収部を肉
薄片としてあるため、レンズを鏡枠に取り付けた
とき、この発泡体を肉薄片と緊密に嵌合させるこ
とができ、鏡枠内に固定した時の鏡枠との偏芯、
光軸とのズレを小さくすることができ、また、押
え環で押圧固定後の応力緩和に対して効果があ
り、具体的には押え環のゆるみトルクの低下を防
止することができるという効果も合せて得ること
ができ、更に、発泡部を設けた場合は鏡枠の材質
と発泡層の材質とプラスチツクレンズの材質の組
合せが可能であるから、熱応力吸収に対して弾性
率を各種設定することができ、レンズ形状変化に
対して対策が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｅは従来のレンズ保持装置を説明す
るためのもので、第１図ａは断面図、第１図ｂは
同部分拡大図、第１図ｃ，ｄは温度変化に伴うレ
ンズの熱応力を示す説明図、第１図ｅは第１図ａ
とは別のレンズ保持装置を示す断面図、第２図は
本発明のレンズ保持装置の一実施例を示すもの
で、第２図ａは縦断側面図、第２図ｂは同正面
図、第２図ｃは自己変形吸収レンズの部分拡大断
面図、第３図は同実施例における自己変形吸収レ
ンズの実施例を示すもので、第３図ａは側断面
図、第３図ｂ，ｃはそれぞれ一部を省略した正面
図である。 ３０……鏡枠、３１……レンズ胴付部、３２…
…鏡枠変形吸収部、３３……レンズ嵌合部、３５
……押え環、３６……ネジ、３７……切欠部、４
１……プラスチツクレンズ本体、４２……レンズ
変形吸収部、４４……自己変形吸収レンズ、４５
……レンズアンカー、４６……発泡部、４７……
スキン層、４８……発泡片。

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、 鏡枠の内周より、レンズ周壁に対向して光軸と
   直交する向きに突出する薄肉片より成る鏡枠側変
   形吸収部３２と、内周をレンズ周壁に一体的に取
   付けられ、外周を上記薄肉片と当接される円環状
   発泡体より成るレンズ側変形吸収部４６と、 上記レンズの光軸方向移動を阻止するよう、鏡
   枠内周からレンズ光軸と直交する向きに延出する
   胴付部３１と、 上記発泡部を上記胴付部に向けて押圧するよ
   う、鏡枠に取付けられる押え環３５と を具備したことを特徴とするレンズ保持装置。