JPH09274126A - レンズ保持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏心レンズを軸対称な形状のレンズと同様
に、且つ偏心レンズを回転させずに鏡筒に保持できる保
持構造を提供する。 【解決手段】 偏心レンズ１０の第１レンズ面１１を基
準レンズ面として、その心取り軸Ｌ₁₁を鏡筒１３の軸心
に一致させる。偏心レンズは、心取り軸に直交する環状
平坦面１４を有す。第１レンズ面と環状平坦面との間で
レンズの周方向に沿う第１コバ面１７に、偏心レンズの
心取り軸の回りの回転を禁止する回転禁止部１９を形成
する。鏡筒は、偏心レンズを軸方向に支承すべく、その
内周面からレンズ受け部１５が径方向内方へ突出する。
鏡筒は、偏心レンズの心取り軸回りの回転を禁止すべく
回転禁止部に係合する突出部９１を有す。偏心レンズ
は、環状平坦面でレンズ受け部に支承され、第１レンズ
面で固定用ワッシャ１６に当接されてそれらの間に挟持
され、且つ回転禁止部と突出部との係合により、心取り
軸回りの回転が禁止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ保持構造に
係り、特に光学装置に偏心レンズを用いるに際して、こ
の偏心レンズを鏡筒に保持するためのレンズ保持構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
光学系においてレンズを保持する構造としては、球面か
らなる二つのレンズ面が一つの共通軸を有して与えられ
るような、所謂軸対称な形状のレンズの保持構造が知ら
れている。このレンズ保持構造では、一平面内でレンズ
面に当接するリング状部材が採用され、これら二つのリ
ング状構成の間に保持されるレンズをその軸方向の両側
から挟み付ける構造がとられている。

【０００３】ところが、偏心レンズを保持すべく上述の
ような従来のレンズ保持構造を適用しようとすると、偏
心レンズでは、その周縁部分での厚さが一定でなく変化
するので、一平面内でレンズ面に当接するようなリング
状部材を用いて偏心レンズを挟み付けることができず、
従来のレンズ保持構造を採用することができなかった。
そしてこれまで、偏心レンズを積極的に取り入れる光学
装置は実用化されておらず、したがって、偏心レンズの
ように周縁部分の厚さが一定でないレンズを鏡筒に保持
する技術も確立されていない。逆に、偏心レンズの保持
技術の未確立が、種々の光学装置における偏心レンズの
普及を阻んできた原因の一つともなっている。偏心レン
ズを自由に装置内に組み込むことができれば、光学系の
設計におけるバリエーションの広がりは非常に大きなも
のとなる。

【０００４】ところで、偏心レンズは、像をそれぞれ独
自の方向へ歪ませるので、そのような偏心レンズを光学
装置に用いる場合には、像を歪ませる所期の方向を変化
させないために、偏心レンズがその心取り軸の回りに回
転しないように保持しなければならない。軸対称な形状
のレンズでは、像が特定の方向に歪むことはないので、
その光軸回りの回転を規制する必要はないが、偏心レン
ズではその回転防止が重要である。

【０００５】本発明は、上述のような技術的課題に鑑
み、どのような偏心レンズであっても、これを簡便に鏡
筒内に保持でき、且つ偏心レンズの回転も禁止するレン
ズ保持構造を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るレンズ保持
構造は、レンズを鏡筒内に固定保持するためのレンズ保
持構造において、上記レンズは、第１レンズ面および第
２レンズ面のそれぞれの対称軸が互いに異なって与えら
れる偏心レンズであり、上記偏心レンズは、上記第１レ
ンズ面を基準レンズ面として、該基準レンズ面の心取り
軸が上記鏡筒の軸心に一致するように配置され、該偏心
レンズは、上記第２レンズ面の周囲で該第２レンズ面に
対して段差が付けられた環状の平坦面を有し、該環状平
坦面は上記基準レンズ面の心取り軸に対して直交してお
り、該偏心レンズは、上記第１レンズ面と環状平坦面と
の間で該レンズの周方向に沿う第１コバ面と、上記第２
レンズ面と環状平坦面との間で該レンズの周方向に沿う
第２コバ面とを有し、これらコバ面のいずれか一方に、
該偏心レンズが上記心取り軸の回りに回転するのを禁止
する回転禁止部が形成され、上記鏡筒は、偏心レンズを
軸方向に支承するように、その内周面から径方向内方へ
突出するレンズ受け部を備え、該鏡筒は、偏心レンズの
上記心取り軸回りの回転を禁止すべく上記回転禁止部に
係合する回転禁止係合部を備え、該偏心レンズは、上記
第１レンズ面または上記環状平坦面のいずれか一方で上
記レンズ受け部に支承され、他方で固定手段に当接され
ることにより、該レンズ受け部および固定手段の間に挟
持され、且つ上記回転禁止部と回転禁止係合部との係合
により、上記心取り軸回りの回転が禁止される。

【０００７】偏心レンズでは、図１１に示すように、非
軸対称な二つのレンズ面Ａ及びＢが与えられる。例えば
レンズ面Ａを基準レンズ面とする場合の心取り軸は、次
のようにして決められる。レンズ面Ａの曲率中心をＣ_A
とし、レンズ面Ａにおける有効光路領域をＤ_A、レンズ
面Ｂの有効光路領域をＤ_Bとするとき、領域Ｄ_Aを内側に
含むレンズ面Ａ上の任意の円Ｐ（図１２参照）の中心を
Ｃ_Sとし、Ｃ_AとＣ_Sとを結ぶ直線Ｌを軸心として円Ｐを
含む円筒Ｓの内側に領域Ｄ_Bも含まれていれば、そのよ
うな直線Ｌを心取り軸とすることができる。すなわち、
両レンズ面の有効光路領域を内包する円筒を考えて、そ
の円筒の軸心が一方のレンズ面の曲率中心を通るように
円筒を設定すれば、そのような条件を満たす円筒の軸心
は全て心取り軸となり得る。したがって、心取り軸は無
数に設定できるが、実際には、この偏心レンズを含む光
学系全体の構成を考慮して他のレンズとの位置関係が最
適となるように、その中の１本が心取り軸として設定さ
れる。

【０００８】

【発明の実施形態】図１に、本発明に係るレンズ保持構
造の実施形態を示す。図中１０は偏心レンズであり、凸
湾曲面で与えられた第１レンズ面１１と、凹湾曲面で与
えられた第２レンズ面１２とを有している。第１レンズ
面１１および第２レンズ面１２の曲率中心は点Ｃ₁₁およ
び点Ｃ₁₂である。添字の数字は、それぞれのレンズ面の
参照符号に一致させている。この偏心レンズ１０は、第
１レンズ面１１を基準レンズ面として心取り軸Ｌが決め
られており、すなわち第１レンズ面１１の中心点Ｐ₁₁と
曲率中心Ｃ₁₁とを結ぶ直線で心取り軸Ｌ₁₁が与えられて
いる。そして、この偏心レンズ１０を保持する円筒形状
の鏡筒１３の軸心にこの心取り軸Ｌ₁₁が一致させられて
いる。基準としなかった第２レンズ面１２の曲率中心Ｃ
₁₂は、結果として、この心取り軸Ｌ₁₁から外れた位置に
取られている。

【０００９】偏心レンズ１０は、第２レンズ面１２側か
ら周囲部分が、心取り軸Ｌ₁₁に沿う方向で環状に除去さ
れており、その除去によって径方向の平坦な環状面１４
が、第２レンズ面１２に対して段差をなすように形成さ
れている。そしてこの環状平坦面１４は、心取り軸Ｌ₁₁
に直交する平面内に存している。したがって、この環状
平坦面１４は、心取り軸Ｌ₁₁に関して軸対称な形状とな
っている。また第１レンズ面１１は、その曲率中心Ｃ₁₁
が心取り軸Ｌ₁₁上に存しているので、この心取り軸Ｌ₁₁
に関して軸対称である。このように、レンズ１０は偏心
レンズであるが、軸対称な形状のレンズが鏡筒内に通常
に保持される場合と同様、レンズがその周縁部分で厚さ
方向に挟持されるために互いに反対方向に向いた二つの
軸対称な面を有している。なお、この除去部分は、研磨
等の加工によって得られてもよいが、成型時にレンズの
形状として最初から成形されていてもよい。

【００１０】鏡筒１３には、その内周面から径方向内方
へ突出して円環状のレンズ受け部１５が形成されてい
る。この実施形態では、偏心レンズ１０の環状平坦面１
４がこのレンズ受け部１５に支承される。また、基準レ
ンズ面としての第１レンズ面１１に対して、その周縁部
分に固定用ワッシャ１６が当接する。ワッシャ１６は、
レンズ１０をレンズ受け部１５に押し付けるように第１
レンズ面１１に当接すると共に、鏡筒１３に対しては固
定されており、結果として偏心レンズ１０は、鏡筒１３
のレンズ受け部１５とワッシャ１６との間に挟み付けら
れて固定保持される。このワッシャ１６に替わるレンズ
固定手段としては、例えば、鏡筒の内周面に螺合する外
螺子を備えたリング状部材などを用いることも可能であ
る。

【００１１】普通、偏心レンズではレンズ厚さが周囲に
わたって一定ではないため、そのようなレンズを従来の
軸対称な形状のレンズの保持手法で鏡筒に保持すること
は不可能であるが、上述のように基準レンズ面を設定し
て心取り軸を決め、この心取り軸に直交する環状平坦面
を形成すれば、どのような偏心レンズであっても簡単に
鏡筒内に、その軸方向への移動を規制するように保持す
ることができる。

【００１２】図２は、図１の偏心レンズ１０を鏡筒１３
から取り出して第１レンズ面１１側から見て示す斜視図
である。第１レンズ面１１の周囲の側面が第１コバ面１
７であり、第１コバ面１７に対して段差がつけられた小
径部分の周囲の側面が第２コバ面１８である。図には現
れていないが、この第１コバ面１７と第２コバ面１８と
の間に上述の環状平坦面１４が形成されている。第１コ
バ面１７には、図示のように切除されて平坦面にされた
回転禁止部１９が形成されている。この回転禁止部１９
は、図３に示すように、角部分が略直角となるような鉤
形の切除面に形成されてもよい。また、図４に示すよう
に、楔状の切り込みによる切除面で形成してもよい。そ
の他、断面形状は特定せずとも、楔状切り込みと同等の
溝が形成されてもよい。

【００１３】図２の偏心レンズ１０を図１の状態で鏡筒
１３に組付けた場合、これを図１の矢印Ａの方向から見
た状態を図５に示す。ワッシャ１６は一部破断して表さ
れている。その破断部分に示すように、偏心レンズ１０
の回転禁止部１９に対して鏡筒１３の内周面から２本の
突出部９１が当接しており、この構造によって偏心レン
ズ１０の回転が規制されている。なお、鏡筒内周面から
の突出部９１に代わって、鏡筒１３のレンズ受け部１５
から軸方向沿いに第１レンズ面１１の方向に向かって突
出する２本のピン（図示せず）が回転禁止部１９に当接
してもよい。あるいは突出部やピンに代わって、偏心レ
ンズ１０の回転禁止部１９が切除された部分の形状と同
じ形状で鏡筒１３の内周面からまたはレンズ受け部から
突出する部分（図示せず）を形成してもよい。この突出
する部分は、偏心レンズ１０の切除された箇所に、レン
ズの形状を補完する形で嵌合し、偏心レンズ１０の回転
を禁止する。ピンをねじ等にすると回転調整機構とな
る。

【００１４】また、図３の偏心レンズ２０を図１の状態
で鏡筒１３に組付けた場合、これを図１の矢印Ａの方向
から見た状態を図６に示す。ワッシャ１６は一部破断し
て表されている。偏心レンズ２０の回転禁止部２９に対
して、鏡筒１３のレンズ受け部１５から軸方向沿いに第
１レンズ面２１の方向に向かって突出したピン９２が当
接している。この構造は、偏心レンズ２０が特に図の反
時計方向に回転するのを規制するのに有効であり、例え
ば、ワッシャ１６に代わって螺子付きリングを用いる場
合、そのリングを図の時計方向へ回させながら締め込む
構造に対して有効である。ワッシャを時計方向へ回せ
ば、レンズも時計方向へ回り易い。よって、ワッシャを
時計方向へ回して固定するときは、時計方向への回転を
規制する。回転が規制される面が心取り軸を含む面であ
れば、加工誤差の影響が小さい。

【００１５】さらに、図４の偏心レンズ３０を図１の状
態で鏡筒１３に組付けた場合、これを図１の矢印Ａの方
向から見た状態を図７に示す。ワッシャ１６は一部破断
して表されている。偏心レンズ３０の楔状切り込みの回
転禁止部３９に対して、鏡筒１３の内周面から突出した
突起部９３が嵌合しており、この構造によって偏心レン
ズ３０の回転が規制されている。

【００１６】上述の例では回転禁止部が偏心レンズの第
１コバ面に形成されるが、図８から図１０に示すよう
に、同様の回転禁止部１１９,１２９,１３９が第２コバ
面１１８,１２８,１３８に形成されてもよい。、これら
に対応する同様の突出部やピン、あるいは突起部が鏡筒
に形成されてもよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明に係るレンズ保持構造では、どの
ような偏心レンズであってもこれを簡単に鏡筒内に保持
でき、且つ偏心レンズを回転させずに鏡筒内に簡単に保
持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るレンズ保持構造の実施形態を示
す断面図である。

【図２】 図１のレンズ保持構造に用いられる偏心レン
ズの第１の実施形態を示す斜視図である。

【図３】 図１のレンズ保持構造に用いられる偏心レン
ズの第２の実施形態を示す斜視図である。

【図４】 図１のレンズ保持構造に用いられる偏心レン
ズの第３の実施形態を示す斜視図である。

【図５】 図２の偏心レンズを図１の状態で鏡筒に組付
けた場合に、これを図１の矢印Ａの方向から見て示す図
である。

【図６】 図３の偏心レンズを図１の状態で鏡筒に組付
けた場合に、これを図１の矢印Ａの方向から見て示す図
である。

【図７】 図４の偏心レンズを図１の状態で鏡筒に組付
けた場合に、これを図１の矢印Ａの方向から見て示す図
である。

【図８】 図１のレンズ保持構造に用いられる偏心レン
ズの第４の実施形態を示す斜視図である。

【図９】 図１のレンズ保持構造に用いられる偏心レン
ズの第５の実施形態を示す斜視図である。

【図１０】 図１のレンズ保持構造に用いられる偏心レ
ンズの第６の実施形態を示す斜視図である。

【図１１】 偏心レンズの心取り軸の取り方を説明する
図である。

【図１２】 偏心レンズの心取り軸の取り方を説明する
図である。

【符号の説明】

１０ 偏心レンズ １１ 第１レンズ面 １２ 第２レンズ面 Ｃ₁₁ 第１レンズ面の曲率中心 Ｃ₁₂ 第２レンズ面の曲率中心 Ｐ₁₁ 第１レンズ面の中心点 Ｌ₁₁ 心取り軸 １３ 鏡筒 １４ 環状平坦面 １５ レンズ受け部 １６ ワッシャ １７ 第１コバ面 １８ 第２コバ面 １９ 回転禁止部 ２０ 偏心レンズ ２１ 第１レンズ面 ２７ 第１コバ面 ２８ 第２コバ面 ２９ 回転禁止部 ３０ 偏心レンズ ３１ 第１レンズ面 ３７ 第１コバ面 ３８ 第２コバ面 ３９ 回転禁止部 ９１ 突出部 ９２ ピン ９３ 突起部 １１８ 第２コバ面 １１９ 回転禁止部 １２８ 第２コバ面 １２９ 回転禁止部 １３８ 第２コバ面 １３９ 回転禁止部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズを鏡筒（１３）内に固定保持する
   ためのレンズ保持構造において、 上記レンズは、第１レンズ面（１１）および第２レンズ
   面（１２）のそれぞれの対称軸が互いに異なって与えら
   れる偏心レンズ（１０）であり、 上記偏心レンズは、上記第１レンズ面を基準レンズ面と
   して、該基準レンズ面の心取り軸（Ｌ₁₁）が上記鏡筒の
   軸心に一致するように配置され、 該偏心レンズは、上記第２レンズ面の周囲で該第２レン
   ズ面に対して段差が付けられた環状の平坦面（１４）を
   有し、該環状平坦面は上記基準レンズ面の心取り軸に対
   して直交しており、 該偏心レンズは、上記第１レンズ面と環状平坦面との間
   で該レンズの周方向に沿う第１コバ面（１７）と、上記
   第２レンズ面と環状平坦面との間で該レンズの周方向に
   沿う第２コバ面（１８）とを有し、これらコバ面のいず
   れか一方に、該偏心レンズが上記心取り軸の回りに回転
   するのを禁止する回転禁止部（１９）が形成され、 上記鏡筒は、偏心レンズを軸方向に支承するように、そ
   の内周面から径方向内方へ突出するレンズ受け部（１
   ５）を備え、 該鏡筒は、偏心レンズの上記心取り軸回りの回転を禁止
   すべく上記回転禁止部に係合する回転禁止係合部（９
   １）を備え、 該偏心レンズは、上記第１レンズ面または上記環状平坦
   面のいずれか一方で上記レンズ受け部に支承され、他方
   で固定手段（１６）に当接されることにより、該レンズ
   受け部および固定手段の間に挟持され、且つ上記回転禁
   止部と回転禁止係合部との係合により、上記心取り軸回
   りの回転が禁止されることを特徴とするレンズ保持構
   造。