JPH0321885B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチツクレンズの保持機構に関
し、特に鏡枠のレンズ胴付面と押え環との間にプ
ラスチツクレンズを保持するレンズ保持機構に関
するものである。

第１Ａ乃至１Ｅ図は従来技術の例を示す。プラ
スチツクレンズ１を金属製鏡枠２に固定する場合
は、レンズ１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１に接触させて鏡枠２内にレンズ１を固
定する。

常温で組立てられたレンズ１と鏡枠２とを高温
状態とすれば、レンズ１を形成する素材の線膨脹
率は鏡枠２と押え環５の材料の線膨脹率よりも大
きいため、レンズ１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の膨脹によつて、当り部
８の部分のレンズ１の表面が凹む。

即ち、高温になればレンズ１は半径方向に相対
的に膨脹する。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、膨脹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１の光軸を含む軸線方向の断面を第
１Ｃ図に示し、弦ABの長さが一定であるため、
弧ABの長さが大となり、点線で誇張して示す弧
AO′B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℃高温の時の
弧の長さをA′B′とし、レンズの線膨脹率を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１と鏡枠２とを常温
で組立てた後に低温状態とすれば、レンズ１は線
膨脹係数の差によつて鏡枠２に対して相対的に収
縮する。この時レンズ１の外周が押え環５の当り
部８によつ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の長さが小さくなつて点線で
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をA″B″、レンズ材
料の線膨脹係数をαとすれば、弧長A″B″の近似
式は次の通りになる。

A″B″AB・（１−αt） 上述の理由によつて、プラスチツクレンズを従
来方式を使用して鏡枠内に固定すれば、温度変化
によつ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。従つて常温時に比較し
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によつて保持する。

これは２枚のレンズ１１，１２間の摩擦を減少
させるだけであつて、レンズ外径が鏡筒１３又は
押え環１５によつて規制されることは前述の例と
同様であり、温度変化によつてプラスチツクレン
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
ンズはプラスチツクレンズの限定はなく、通常の
ガラスレンズが主目途である。プラスチツクレン
ズの場合、低温となつた時の規制はなくなるが、
高温の時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、Ｏ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つてプラ
スチツ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。従つて
温度上昇に際して著しい悪影響がある。

本発明の目的は、上述の欠点を生ぜず、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円維持するプラスチツクレン
ズの保持機構を提供するにある。

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
プラスチツクレンズの保持機構を提供するにあ
る。

上述の目的を達するための本発明によるプラス
チツクレンズの保持機構は、前述の保持機構にお
いて、レンズの押え環側のレンズ曲率の延長線上
に突起部を形成し、この突起部を介して押圧する
ように構成したものである。

上述の構成によつて、使用温度変化に際してレ
ンズは胴付部、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。従つてピン
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。従つて、実用温度範囲内
ではプラスチツクレンズをガラスレンズと全く同
様に設計できる。

突起部は所要の均等配置とした複数の半球状の
突起とし、又は断面半円の細長の棒状又は弧状の
突起とする。

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つて
同様の部分又は部品を示す。

第２Ａ，２Ｂ図は本発明の第１実施例を示し、
金属製鏡枠２１に胴付部２２と嵌合部２３とを形
成して本発明によるプラスチツクレンズ２４を係
合させる。鏡枠２１に形成した内ねじ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。

本発明によつて、レンズ２４の押え環側のレン
ズ曲率の延長線上に突起部２７を形成する。突起
部２７は第２Ｂ図に示す例ではその軸線をレンズ
面の斜面上の法線方向に、光軸を中心とした円周
上に等間隔に配置した、光軸方向に沿つた高さ寸
法が同一の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。

上述の構成によつて、レンズ２４は押え環２６
の面２８に対して半球上の複数の突起部２７の頂
部との微小面積の接触となり、相対熱膨脹収縮に
際して摩擦抵抗の小さい滑動を行なう。押え環２
６の面２８は鏡枠２１の胴付部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。従つて、温度変化による相対
膨脹収縮に際してレンズ２４は自由に半径方向に
動き、従つ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。鏡枠２１の嵌合部２３
の内径は、所定実用最高温度、例えば約45℃に達
するまでレンズ外周面と嵌合部内面とが接触しな
い構成とする。従つて、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
の胴付部との間が平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。

本発明のプラスチツクレンズの保持機構とるこ
とによつて、設計温度変化範囲（例えば−23℃〜
＋20℃〜＋45℃）でのプラスチツクレンズの曲率
半径の変化は従来の保持機構の場合に比較して1/
３〜1/10となつた。

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、実用上温度変化に対する補正装置の
必要がなくなつた。このため、実用温度範囲にお
いてプラスチツ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つた。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ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機構を示す部分
断面図、第１Ｂ図は第１Ａ図の部分Ｂの拡大図、
第１Ｃ図は温度上昇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機構の部分断面図、第２Ｂ
図は第２Ａ図のレンズの矢印方向の端面図、第３
Ａ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である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属製鏡枠のレンズ胴付面と押え環との間に
   プラスチツクレンズを保持するレンズ保持機構に
   おいて、 上記レンズの押え環側のレンズ曲率の延長線上
   に、該レンズ曲率の法線方向に軸線を有するとと
   もに光軸を中心とした円周上に互いに離隔し、光
   軸方向に沿つた高さ寸法が同一となる頂部がほぼ
   半球状または断面半円状の突起部を設けたレンズ
   と、 上記レンズの外周面との間に実用最高温度まで
   間〓を形成するレンズ嵌合部を備えた鏡枠と、 レンズ胴付面に平行なレンズの押圧面を設けた
   押え環とを有し、 上記レンズの突起部を押え環の押圧面で滑動可
   能に押圧して構成したことを特徴とするレンズ保
   持機構。