JPS6336647B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、焦点長さを変えることができるレン
ズ組立体に関し、さらに詳しく言えば、このよう
なレンズの構造ならびにレンズの焦点長さを変更
する装置に関する。

焦点長さを変えることができるレンズは、光線
の焦点を変えることを必要とするいろいろ多くの
用途に使用されている。目視補正の用途分野では
このようなレンズが眼鏡レンズや拡大装置に使用
されており、写真の用途分野ではカメラに使用さ
れている。

しかして、本発明の目的は、焦点長さを変える
ことができる新しい進歩したレンズ組立体を提供
することである。

本発明の焦点長可変のレンズ組立体は、レンズ
と、レンズを取り囲むホルダと、焦点長さを調節
する装置とを備えている。レンズは２つのレンズ
表面と周囲のへり部分を備えていて、全体が弾性
的に変形することができる光を通す材料から構成
されている。レンズの焦点長さはレンズのへり部
分に付加される圧力の大きさを変えることにより
変更することができる。ホルダはレンズをほぼ取
り囲んでいて、レンズに所要の圧力を加えるよう
へり部分と係合しており、また、圧力を変えるた
め調節することができるようになつている。

本発明はまた、手作業によりあるいは自動的に
制御しながら焦点長さを制御することに関する。
手動制御を利用する本発明の一実施例においては
使用者がホルダと協働するねじ等を調節して、対
象物から到来した光線が所要の焦点に達したこと
を検知するまでレンズの焦点長さを変えるように
なつている。自動制御を利用する本発明の一実施
例においては、レンズ装置の上または近傍に配置
されているレンジ・フアインダがレンズ装置から
対象物までの距離を検知して焦点あわせし、命令
信号に応じて焦点長さを調節する焦点長さ調節装
置にこのような命令信号を発信するようにされて
いる。

本発明は、焦点長さを調節する手動装置または
自動装置が組み込まれた１対の眼鏡レンズにおい
て全体が弾発的に変形可能な光を通す材料から作
られた上述のタイプの焦点長さを変えることがで
きるレンズを使用する考え方を発明の骨子とする
ものである。本発明はまた、目視対象物に向かつ
て発信され、該対象物から反射された信号を使用
したレンジ・フアインダを備えた自動焦点長さ調
節装置を組み込んだ１対の眼鏡を使用する考え方
を発明の骨子とするものである。

以下、本発明の好適な実施例を図解した添付図
面を参照しながら本発明を詳細に説明する。

第１図を参照すれば、参照数字10により表示さ
れている１対の眼鏡レンズは本発明に係る焦点長
さを変えることができるレンズ装置の一実施例に
従がつて構成されたものである。眼鏡レンズ１０
は、レンズ・フレーム１２と、２枚のレンズ１
４，１４と、１対の耳掛けすなわち“つる”１
８，１８を備えている意味では従来のタイプのも
のである。レンズ１４，１４を保持しているレン
ズ・フレームは、好適には金属材料またはプラス
チツクから作られていて、ブリツジ２６により接
続された２つのリング２２，２２を備えている。
眼鏡レンズ１０を着用するときは、使用者の鼻を
またぐようにブリツジ２６を当てがい、使用者の
目視線にレンズ１４，１４を位置ぎめする。耳掛
け１８，１８が蝶番２８，２８を使用した従来の
要領でレンズ・フレーム１２の外側に取り付けら
れているので、眼鏡を仕舞つておくときはレン
ズ・フレームに向かつて耳掛けを折り重ねる。

第１図と第２図を参照すれば、リング２２はそ
れぞれ、レンズ１４をほぼ取り囲んでいて、蝶番
２８より若干下がつた位置で分割されている。こ
の分割位置を挟んで向かい合つた面側に２つのフ
ランジ３４，３４が取り付けられていて、ねじ３
２の軸部を通すため前記フランジ３４，３４に穴
があけられている。ねじ３２に蝶ナツト３８をね
じ込むことにより、ねじ３２の頭部と蝶ナツト３
８の間でフランジ３４，３４を締めつけることが
できる。上部フランジ３４に差し通されたねじ３
２のうち頭部の近傍の部分は断面形状が非円形に
作られていて、これに対応する形状にフランジ３
４に凹設された穴に収容するようにされているの
で、フランジ３４に関しねじ３２は回わらない。
第３図を見ればよく判るように、リング２２はそ
れぞれ内向きに開いた溝２４を備えており、該溝
２４はレンズ１４を収容するようリング２２の内
縁に沿つて延在している。

本発明によれば、各レンズは全体がプラスチツ
クのような弾性的に変形可能な光を通す材料から
作られていて、レンズ・フレーム１２の面内では
ほぼ円形に成形されている。第３図に示されてい
るように、各レンズ１４の側面は湾曲面１６，１
６となつており、レンズの周囲のへり部分がリン
グ２２の溝２４と係合することにより、レンズは
該溝２４により支えられている。レンズのへり部
分に沿つて加える力を変えることにより圧力の変
化に応じてレンズは膨脹するかあるいは収縮す
る。かくして、湾曲面１６，１６の曲率を変える
ことによりレンズの焦点長さを変更することがで
きる。図示の場合、レンズに付加される力はレン
ズの中心に向かつて内向きに作用する力である
が、別のやり方としてレンズに付加される力がレ
ンズのへり部分に沿つてレンズの表面を向かい合
わせにはさむような力であつてもよい。

第３図を参照すれば、レンズ１４は特定の焦点
長さに対応した使用状態については実線により示
されている。蝶ナツト３８をねじ締めすることに
より分割リング２２の端部どうしを引き寄せる
と、レンズの湾曲面１６は点線で示されている状
態にふくらみ、レンズ１４の焦点長さは変化す
る。したがつて、対象物を目視焦点の範囲に入れ
る時には、第１図より第３図までに示されている
眼鏡レンズ１０の使用者は２個の蝶ナツト３８，
３８を調節するだけでよい。

第１図より第３図までに図解されている眼鏡レ
ンズ１０の２枚のレンズ１４，１４はそれぞれ
別々に調節することができるが、本発明に係るレ
ンズ装置は必ずしも上述の構成に限定されるもの
でないことを理解していただきたい。たとえば、
第４図は、第１図より第３図までに示されている
レンズ１４，１４に類似しているが、１本のねじ
３９により調節することができるレンズ４０，４
０を備えた１対の眼鏡レンズ４４を示したもので
ある。レンズ・フレーム４６は、レンズ間のブリ
ツジ領域で垂直方向に隔置されている上部４８と
下部５０を備えている。ねじ３９の軸部はフレー
ムの上部４８に設けられた穴を通り抜けて下向き
に延在し、フレーム下部５０に設けられたねじ穴
にねじ込まれている。ねじ３９の頭部５１はフレ
ーム上部４８に凹設された矩形のスロツト５３の
中に収容されていて、使用者の指により手作業で
操作することができる。ねじ３９の頭部５１を回
わすことにより、ねじ３９を締めつけたりあるい
はゆるめると、フレームの上部と下部は互に接近
するかあるいは離れるので、フレームを介して両
方のレンズに同時に付加される内向きの押圧力を
変えることができ、これにより両方のレンズ４
０，４０の焦点長さを変更することができる。

手作業による調節の代わりに、本発明に係る対
をなす眼鏡レンズの焦点長さを自動的に調節する
ようにしてもよい。たとえば、第５図に示されて
いる眼鏡レンズ６８は、レンジ・フアインダ５６
と自動レンズ調節装置５８を補足的に備えている
点を除き、第４図に示されている眼鏡レンズに類
似している。レンジ・フアインダ５６はフレーム
４６の中に組み込まれていて、フレーム４６の前
にある目視対象物に向かつて信号を指し向ける信
号発信器６０を備えている。レンジ・フアインダ
５６はまた、目視対象物から反射した信号の一部
を受信する信号受信器６２を備えている。信号発
信器６０と受信器６２とに連係された検出器が対
象物までの距離を自動的に検出する。レンズ調節
装置５８としていろいろ異なつた構造のものを採
用することができるが、図示の実施例の場合、小
型の可逆モータ６４によりレンズ調節装置が構成
されている。前記可逆モータ６４は、フレーム４
８中に取り付けられていて、ねじ３９の頭部５１
に接続され、該頭部５１を駆動するようにされて
いる。可逆モータ６４を回転させると、ねじはど
ちらか一方の方向または反対の方向に回わり、レ
ンズの焦点長さを調節することができる。

第６図は、第５図に示されている眼鏡レンズの
レンジ・フアインダとレンズ調節装置の制御操作
の要領を概念的に図解したものである。検出器６
６からモータに発信された命令信号によりモータ
６４は付勢され、一方の方向または反対の方向に
回転する。信号発信器６０から目視対象物に向か
つて信号が発信され、受信器６２は目視対象物か
ら反射した信号の一部分を受信する。検出器６６
は、受信された信号情報にもとづいて目視対象物
までの距離を検知するかあるいは決定し、この決
定にもとづいてレンズ調節モータ６４に発信する
命令信号を作る。

レンジ・フアインダ５６は赤外線信号を使用す
るものでもよく、超音波信号を使用するものでも
よい。どちらの場合でも、レンジ・フアインダ５
６は一般に用いられている構造のものやカメラに
使用されるタイプのものでよい。

赤外線式レンジ・フアインダ装置の操作の要領
が第７図に図解されている。この図解を参照すれ
ば、実線７０により示されているように、赤外線
周波数範囲の電磁エネルギ・スペクトルの範囲内
の周波数をもつた赤外線ビームが発信器６０から
目視すべき対象物７２に向かつて投射されてい
る。。受信器６２は、点線７８により表示されて
いるように、反射ビームの最大強度を測定する。
検出器６６は、受信したビームの強度を送信した
信号の強大強度と比較することにより受信した強
度に関する情報を距離に関する情報に自動的に変
換し、命令信号をレンズ調節装置に送信し、これ
に応じてレンズを調節する。第５図に示されてい
るレンジ・フアインダ５６として使用することが
できる超音波レンジ・フアインダ装置が第８図に
示されている。発信器６０′は、左向きに凹面を
呈している複数のウエイブ・フロント８０，８０
により表示されているように、目視対象物８８に
向かつて間欠的な超音波信号のパルスを発信す
る。受信器６２′は、右に向かつて凹面を呈して
いる複数のウエイブ・フロント８６，８６により
表示さされているように、反射エコーを検知し、
しかるのち検出器６６はエコーが戻つてくるに要
する時間にもとづいて目視対象物までの距離を決
定する。検出器６６はこの距離に関する情報をモ
ータ６４に送信して、レンズを調節するために使
用される命令信号に変換する。

上述の説明は図解の便をはかるものにすぎず、
本発明がこれらの実施例にのみ限定されるもので
はないから、本発明の精神を逸脱しない限り本発
明に適宜修正または変更を加えてさしつかえない
ことは理解していただけよう。

本発明の焦点長可変のレンズ組立体は、弾性的
に変形する一体品よりなるレンズを用いることに
より、焦点長の変化を生ずるレンズの構造を単純
化すると共に変形と圧力の変化とを一義的な関係
とすることができ、従つてホルダを調節する手段
を比較的容易に構成すると共に焦点長を高精度で
迅速に変化させることができる。また、本発明に
おいては、焦点長可変のレンズが、ホルダに取り
付けられたレンジ・フアインダに関連して焦点長
を変えられるものであり、眼鏡レンズ又は拡大装
置に適用することが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る１対の眼鏡レンズを図
解した斜視図、第２図は、第１図に示されている
対をなす眼鏡レンズの正面図、第３図は、第２図
の３−３線で切断した断面図、第４図は、本発明
の他の実施例に従がつた１対の眼鏡レンズの正面
図、第５図は、本発明の別の実施例に従がつた１
対の眼鏡レンズの正面図、第６図は、第５図に示
されている眼鏡レンズの焦点長さを自動的に調節
する制御回路を図解したブロツク・ダイアグラ
ム、第７図は、第５図に示されている眼鏡レンズ
を横から見た側面図であつて、レンジ・フアイン
ダ装置の操作を図解したものである。第８図は、
第５図に示されているものに類似した本発明に係
る１対の眼鏡レンズを横から見た側面図であつ
て、別のタイプのレンジ・フアインダ装置を使用
したものである。 １０……眼鏡レンズ、１２……レンズ・フレー
ム、１４……レンズ、１６……湾曲面、１８……
耳掛け、２２……リング、２６……ブリツジ、２
８……蝶番、３２……ねじ、３４……フランジ、
３８……蝶ナツト、３９……ねじ、４０……レン
ズ、４４……眼鏡レンズ、４６……レンズ・フレ
ーム、４８……フレーム上部、５０……フレーム
下部、５１……ねじの頭部、５６……レンジフア
インダ、５８……自動レンズ調節装置、６０，６
０′……信号発信器、６２，６２′……信号受信
器、６４……可逆モータ、６６……検出器、６８
……眼鏡レンズ、７０……赤外線輻射ビーム、７
２，８８……目視すべき対象物、７８……反射ビ
ーム、８０，８６……ウエイブ・フロント。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 焦点長可変のレンズ組立体にして、 ２つのレンズ表面と周囲のへり部分とを有する
   レンズであつて、弾性的に変形可能な光を通す材
   料から作られた一体品よりなり、レンズのへり部
   分に沿つてレンズに付加される圧力を変えること
   によりレンズ表面の曲率を変えることができるよ
   うにされたレンズ、 このような圧力を該レンズに与えるためにレン
   ズをほぼ取り囲み該へり部分と係合するホルダ、 該ホルダに取り付けられたレンジ・フアインダ
   であつて、焦点合わせすべき対象物に向かう線に
   沿つて距離検知信号を発信する信号発信器、該対
   象物から反射された該発信信号の一部分を受信す
   る信号受信器、及び信号受信器と対象物との間の
   距離に関する距離信号を作るため信号受信器と協
   同する検出器を含むレンジ・フアインダ、及び、 該距離信号に応じて該レンズに付加される圧力
   を変えるよう該ホルダを調節する手段、を具備す
   ることを特徴とする焦点長可変のレンズ組立体。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の焦点長可変の
   レンズ組立体にして、該信号発信器が所定の周波
   数範囲内の周波数を有する電磁放射線の発信器で
   あり、該信号受信機が該所定の周波数内の入射電
   磁放射線を検知する検知器であることを特徴とす
   る焦点長可変のレンズ組立体。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の焦点長可変の
   レンズ組立体にして、該信号発信器が赤外線発信
   器であり、該信号受信器が入射赤外線検知器であ
   ることを特徴とする焦点長可変のレンズ組立体。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の焦点長可変の
   レンズ組立体にして、該信号発信器が超音波発信
   器であり、該信号受信器が入射超音波検知器であ
   ることを特徴とする焦点長可変のレンズ組立体。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の焦点長可変の
   レンズ組立体にして、該レンズ又はホルダが眼鏡
   フレームの一部分であることを特徴とする焦点長
   可変のレンズ組立体。