JPS6345562B2 - - 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、前記押え環に設けたラジアル方
向、スラスト方向に弾性変形可能な保持腕を介し
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なつた後、
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
となつており、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℃
高温時の弧の長さを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との押え
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⌒、常温よりも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、曲線半径が変化する。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枚のレンズ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。 従つて、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
度変化に際してレンズの形成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保持装置を
提供し、特に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実施例を
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を螺設してある。 また、前記押え環３４の外周には鏡枠３１のネ
ジ部３２に螺合するネジ部３４ａ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てある。 さらに、一方の保持腕３５はスラスト方向に弾
性変形可能に、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の内周方向間に交互に突設し（第
２図ｂ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
形成してある。 さて、以上の構成から成るレンズ保持装置によ
つて、レンズ３３を保持する場合には、鏡枠３１
内にレンズ３３を収納するとともに前記押え環３
４を鏡枠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
置において、押え環３４の一方の保持腕３５によ
つて、レンズ３３の背側周縁３３ａに設けた環状
の平行部３８を、鏡枠３１の胴付部３９側に押圧
しつつ固定するとともにラジアル方向の位置にお
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、よつ
て押え環３４の各保持腕３６を介して、レンズ３
３を鏡枠３１の収納部３０内に保持することがで
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
来であればレンズ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の素材のそれよりかなり大きい）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内に熱応力が発生し、レン
ズ３３の形状が変化してしまつたのであるがレン
ズ３３と鏡枠３１の間に介在する押え環３４に設
けられた各保持腕３５および３６によつてレンズ
３３に生じようとする応力を吸収することがで
き、レンズ３３にはほとんど熱応力が生じなくな
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、第２図ｂに示すように、
ラジアル方向に弾性変形可能な保持腕３６の肉厚
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集中させ、当該保持腕
３６の弾性変形によつて応力を吸収することがで
きる。 尚、第２図ｃに示す構成の保持腕３６のように
ラジアル方向に弾性変形可能した場合は、この保
持腕３６がラジアル方向に弾性変形することによ
つて、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の外径は
収縮を始める。 しかし、レンズ３３は保持腕３５のバネ効果に
よつて鏡枠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。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保持腕
３６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の嵌合部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、押え環３４に設けた各保持腕３５のバネ
効果によつて、押え環３４とレンズ３３の周縁３
３ａの平行部３８との間の応力緩和によつて生じ
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、各々を押え環３４の内周に沿つて交互に設け
た場合を第２図ｂ，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ができ、
ラジアル方向に弾性変形可能な保持腕３６の形状
も第２図ｃに示した実施例に限ることなく、ラジ
アル方向に弾性変形できる他の種々の構成により
実施することができる。 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３５，３６の
付け根に溝（第３図ａの溝３５ａ，４０ａに相当
する溝）を設ける実施例を挙げ得る。そして、押
え環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
応力吸収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
つて押え環３４を作る材質と異なつた材質を用い
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
の組み込み方は、従来の方法（押え環３４に穴、
溝、突起等ひつ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実施例を示す。 かゝ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実施例と同様で同一番
号で示すとともに同一構成の部分の説明は省略す
るが、異なる点は第１実施例における押え環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方
向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
３５ａ，４０ａは保持腕３５とラジアル梁４０の
弾性変形を助長する溝を示すものである。第３図
ｂは第３図ａの変形実施例を示す。 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実施例
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ａに示す如く弾性変形吸収
腕４２の先端に、レンズ押え部４３とレンズ嵌合
部４４を設けることによりレンズ３３の保持腕を
構成したもので、温度変化によつてレンズ３３に
生じようとする熱応力を弾性変形吸収腕４２のス
ラスト方向、ラジアル方向の弾性変形によつて吸
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ｂ，ｃ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つて
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。尚、
第４図ｂは、第４図ｃを左側より見た図である。 第４図ｄは第４図ａの実施例とは別の変形実施
例を示す。 さらに、上述してきた弾性変形吸収腕４２の配
置は、押え環３４の全内周に設けたり、押え環３
４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。 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
化によつ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（特にプラスチツクレンズ）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、とくに保持腕等に弾性
変形を生じさせるため温度変化によつて、今まで
生じていた応力緩和による押え環のゆるみトルク
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ツクレンズの形状変化防止効
果を数値によつて具体的に示す。 尚、第表は前記本発明の第２実施例（第２図
ｂ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ABS樹脂
により形成したものである。

【表】

【表】 さらに、本発明によればプラスチツクレンズに
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つ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使用
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つて
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つ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つて生じようとす
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】

第１図ａ〜ｅは従来のレンズ保持装置について
の説明図、第２〜４図は本発明の実施例を示し、
第２図ａ〜ｃ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ａ，ｂは第２実施例の
断面図、第４図ａ〜ｄ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である。 １……押え環、２……鏡枠、３……ネジ部、４
……胴付部、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……嵌合部、３１……鏡枠、３
２……ネジ部、３０……収納部、３３……レン
ズ、３４……押え環、３５，３６……保持腕、３
７……嵌合部、３８……平行部、３９……胴付
部、４０……ラジアル梁、４１……嵌合部、４２
……弾性変形吸収腕、４３……レンズ押え部、４
４……レンズ嵌合部、４５……ラジアル変形吸収
腕。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鏡枠内に収納したレンズを鏡枠に設けた保持
   部材と、押え環に保持するレンズ保持装置におい
   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弾性変形可能なス
   ラスト保持腕をそれぞれ互い違いに複数個突設
   し、これらの保持腕にて前記レンズの一側に当接
   するとともに保持し、前記レンズの他側を前記鏡
   枠内の保持部材に前記保持腕を設けた押え環によ
   り押圧するように構成したことを特徴とするレン
   ズ保持装置。 ２ 前記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項記載のレンズ保
   持装置。 ３ 前記保持腕は押え環の内周に沿つて複数個設
   けて成る特許請求の範囲第１項記載のレンズ保持
   装置。 ４ 前記保持腕は押え環との基部に凹溝を介して
   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。 ５ 前記保持腕は押え環の内周に沿つて複数個設
   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。 ６ 前記保持腕は押え環の内周に沿つて複数個設
   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周
   方向に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。