JP2004013103A

JP2004013103A - Optical parts holder and method for holding optical parts

Info

Publication number: JP2004013103A
Application number: JP2002170383A
Authority: JP
Inventors: Mikio Nakamura; 中村　幹夫
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2004-01-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical parts holder and a method for holding optical parts, for holding optical parts without applying stress to the optical parts. <P>SOLUTION: A pin 530 is fitted to a hole 340 provided in a main body 320. A contact part 321 is brought into contact with the optical parts from the side of a principal surface 311 and a pin 530 is fitted to the hole 340, and in this state, the pin 530 is positioned in the position where the pin 530 is brought into contact with, from the side of a principal surface 312. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ等の光学部品を保持する光学部品ホルダ及び光学部品の保持方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レンズ等の光学部品を保持するために利用される様々な光学部品ホルダ及び保持方法が提案されている。例えば、特開平９−２８１３７４号公報には、接着剤を用いてレンズを保持する光学部品ホルダ及び保持方法が開示されている。レンズが本体に位置決めされた状態で接着剤が本体の所定部分に塗布される。接着剤が硬化すればレンズが本体に保持される。この公報には板バネの押圧力を利用してレンズを保持するものも開示されている。レンズがこの押圧力により本体に押し当てられることで、レンズは本体に保持される。
【０００３】
また、特開２００１−５１１７６号公報には、熱変形を利用してレンズを保持する光学部品ホルダ及び保持方法が開示されている。レンズは筒状の本体に入れられる。この後、レンズの周縁部を覆うようにリング状の当接部材が本体に入れられる。治具を筒状の本体の中心軸に平行に移動させながら治具を当接部材に押しつける。治具を加熱すると当接部材は熱変形する。この結果、当接部材はレンズの周縁部に圧着される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
接着剤を用いた場合、接着剤が硬化すると収縮する。このときレンズに応力がかかる。板バネの押圧力を利用した場合にもレンズに応力がかかる。また、熱変形を利用した場合にも、当接部材がレンズの周縁部に圧着されるので、レンズに応力がかかる。
【０００５】
いずれの場合にも、レンズにかかる応力によりレンズに歪が発生し、光学性能が劣化することが避けられない。
【０００６】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、本発明の目的は、光学部品に歪みを発生させ光学性能を劣化させる応力を光学部品にかけることなく、光学部品を保持する光学部品ホルダ及び光学部品の保持方法を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係わる光学部品ホルダは、光が通過する、互いに対向する２つの主面をもつ光学部品を保持し、光学部品ホルは、
光学部品を保持する本体と、
光学部品に接する当接部材とを備え、
前記本体には、光学部品に接する当接部と、前記当接部が一方の主面側から光学部品に接した状態で、前記当接部材が他方の主面側から光学部品に接する当接位置に当接部材を位置決めする位置決め部とを設けている。
【０００８】
光学部品に歪みを発生させ光学性能を劣化させる応力を光学部品にかけることなく、光学部品を保持することができる。
【０００９】
本発明の請求項２に係わる光学部品ホルダでは、前記本体には、前記位置決め部としての外部から前記当接位置に通じる孔が設けられており、
前記当接部材は、前記本体の当接部が一方の主面側から光学部品に接した状態で、前記孔に挿入されて当接位置に位置決めされる。
【００１０】
孔を通して当接位置を確認できるので、光学部品の保持状態の検査を簡易的に行うことができる。
【００１１】
本発明の請求項３に係わる光学部品ホルダでは、前記位置決め部としての孔はスリットである。
【００１２】
本発明の請求項４に係わる光学部品ホルダでは、前記当接部材はピンであって、
このピンは前記位置決め部としての孔に嵌合し、
前記当接部が一方の主面側から光学部品に接し、ピンが孔に嵌合した状態で、ピンは当接位置に位置決めされる。
【００１３】
歪みを抑制するための構成を単純にすることができる。構成が単純であるので、製造が容易である。また、製造コストを低くすることができる。
【００１４】
本発明の請求項５に係わる光学部品ホルダでは、前記当接部材の光学部品に接する部分にはテーパーが設けられている。
【００１５】
当接部が光学部品に接した状態で当接部材の位置を調節しながら当接部材を孔に挿入すれば、本体と光学部品の少なくとも一方の形状に誤差があっても、テーパーが設けられた部分を光学部品にちょうど接触させることができる。
【００１６】
本発明の請求項６に係わる光学部品ホルダでは、前記当接位置に位置決めされた前記当接部材は、光学部品の３箇所に接する。
【００１７】
当接位置にあるピンが光学部品に接触する面積を小さくすることができるので、光学部品３１０の大部分を有効に利用することができる。
【００１８】
本発明の請求項７に係わる光学部品の保持方法は、光が通過する、互いに対向する２つの主面をもつ光学部品を保持し、保持方法は、
光学部品を本体で保持しながら該光学部品の一方の主面側を本体に接触させる工程と、
他方の主面側から光学部品に接する当接位置に当接部材を位置決めする工程と
を備えている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１〜図９を参照して、本発明の実施の形態に係わる光学部品ホルダ及び保持方法を説明する。先ず、図１を参照して本発明の第１の実施の形態の光学部品ホルダを説明する。図１は光学部品ホルダの断面図である。光学部品ホルダは光学部品を保持する筒状の本体１２０と円環状の当接部材１３０とを有している。図１には本体１２０と当接部材１３０の縦断面が示されている。光学部品として、互いに対向する２つの主面１１１，１１２を有している円板状のレンズ１１０が用いられている。光は主面１１１，１１２を通過する。
【００２０】
筒状の本体１２０の一端には内周面側から本体１２０の内側に向かって突出したフランジ状の当接部１２１が設けられている。レンズ１１０が本体１２０に入れられると、当接部１２１は一方の主面１１１側からレンズ１１０に接する。このとき、レンズ１１０は本体１２０に対してレンズ１１０の光軸方向に位置決めされる。当接部１２１の内径はレンズ１１０の有効径よりも大きい。当接部１２１が主面１１１側から接するときにレンズ１１０の周縁部は本体１２０の内周面１２２により囲まれる。内周面１２２の径はレンズ１１０の外径よりもやや大きい。これにより、レンズ１１０が本体１２０に入れられたときに、レンズ１１０は光軸と直交する方向に位置決めされる。このとき、レンズ１１０の光軸は内周面１２２の中心軸１２５とほぼ一致する。内周面１２２は筒状の本体１２０の他端側にある内周面１２３と段付き１２４を介して連続している。内周面１２３の径は内周面１２２の径よりも大きい。内周面１２３の中心軸は内周面１２２の中心軸１２５に一致している。
【００２１】
円環状の当接部材１３０の外径は、当接部材１３０を内周面１２３に囲まれた空間に挿入できるよう、内周面１２３の径よりもやや小さい。当接部材１３０が内周面１２３に挿入されると、当接部材１３０は段付き１２４に接する。当接部１２１が主面１１１側からレンズ１１０に接した状態で当接部材１３０を段付き１２４に接触させると、当接部材１３０は、当接部材１３０が主面１１２側からレンズ１１０にちょうど接する当接位置に位置決めされる。段付き１２４は当接部材３が当接位置に位置決めされるよう高精度に成形されている。段付き１２４は位置決め部として用いられている。当接部材１３０の内径はレンズ１１０の有効径よりも大きく、内周面１２２の径よりも小さい。
【００２２】
当接位置に位置決めされた当接部材１３０は本体１２０に接着剤を用いて接着される。接着剤が硬化後に収縮しても、当接部材１３０は段付き１２４により位置決めされているので、レンズ１１０に応力がかかることがない。従って、レンズ１１０に歪が発生しないので、レンズ１１０の光学性能を劣化させることなくレンズ１１０を保持することができる。
【００２３】
本実施の形態ではレンズ１１０を保持するときに本体の内周面１２３側からレンズ１１０と当接部材１３０を組み付ける。このような組み付けは極めて容易に行うことができるので、本実施の形態の光学部品ホルダは、適切な組み付け装置を用いて行われる自動組み付けに適している。
【００２４】
本実施の形態の光学部品ホルダを利用してレンズ１１０を保持する保持方法を説明する。先ず、本体１２０を用意し、レンズ１１０を本体１２０で保持しながらレンズ１１０の主面１１１側を本体１２０に接触させる。このとき、レンズ１１０は本体１２０に入れられ、当接部１２１に接する。次に、当接部材１３０を用意し、当接部材１３０が主面１１２側からレンズ１１０に接する当接位置に当接部材１３０を位置決めする。位置決めは、当接部材１３０が段付き１２４に接することによりなされる。
【００２５】
本実施の形態の光学部品ホルダの構成には様々な変形が可能である。当接部１２１がレンズ１１０に面で接するよう、レンズ１１０と接する当接部１２１の部分に面取りを施しても良い。当接部１２１がレンズ１１０にフィットするよう面取りを施しても良い。同様に、当接部材１３０の、レンズ１１０と接する部分に面取りを施しても良い。また、当接部材１３０はレンズ１１０の３箇所以上に接する形状に成形されていても良い。
【００２６】
位置決め部として段付き１２４の代わりに本体１２０の端面１２６を用いても良い。この場合、当接部材１３０が本体１２０に挿入されたときに外側に向く当接部材１３０の部分には、当接部材１３０の外径よりも大きな外径をもつフランジが設けられる。当接部材１３０が本体１２０に挿入されると、このフランジが本体１２０の端面１２６に接する。このとき、当接部材１３０は当接位置に位置決めされる。
【００２７】
本実施の形態では当接部材１３０は本体１２０に接着剤を用いて接着されるが、当接部材１３０は本体１２０にネジなどを用いて締結しても良い。また、本実施の形態では光学部品としてレンズが用いられているが、本発明はこれに限定されるものではない。また、本実施の形態では本体１２０の形状は円筒形であるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２８】
次に、図２及び図３を参照して本発明の第２の実施の形態の光学部品ホルダを説明する。図２は光学部品ホルダの斜視図であり、図３は図２に示された３Ｃ−３Ｃ断面図に沿って切断された光学部品ホルダの断面図である。筒状の本体２２０の一端には、第１の実施の形態の光学部品ホルダと同様のフランジ状の当接部２２１が設けられている。当接部２２１が一方の主面２１１側からレンズ２１０に接すると、レンズ２１０はレンズ２１０の光軸方向に位置決めされる。レンズ２１０の周縁にはフランジ２１３が設けられている。本体２２０の内周面２２２の径はフランジ２１３の外径よりもやや大きい。レンズ２１０が本体２２０に入れられると、レンズ２１０の光軸が内周面２２２の中心軸２２５に一致する。
【００２９】
本体２２０の側面には孔が設けられている。この孔は互いに対向する２つのスリット２４０である。スリット２４０は中心軸２２５に直交するよう延びている。２つのスリット２４０には、当接部２２１がレンズ２１０に接した状態で、円弧状の２つの当接部材２３０がそれぞれ挿入される。挿入された当接部材２３０は、レンズ２１０にちょうど接する当接位置に位置決めされる。スリット２４０は、スリット２４０が外部から当接位置に通じるよう、配置されている。スリット２４０により囲まれている空間は互いに対向する２つの面２４１，２４２により挟まれている。当接部材２３０が挿入されると、当接部材２３０は、一方の面２４１と、レンズ２１０の他方の主面２１２側にあるフランジ２１３の側面２１４との間に挟まれる。当接部材２３０の厚さは、当接部材２３０が挟まれたときに、当接部材２３０がレンズ２１０に応力をかけずにフランジ２１３に接するよう設定されている。即ち、当接部材２３０の厚さは、面２４１とフランジ２１３の側面２１４との間の中心軸２２５方向の距離にほぼ等しい。面２４１とフランジ２１３の側面２１４との間に挟まれることで、当接部材２３０は中心軸２２５方向に位置決めされる。２つのスリット２４０の両端には、面２４１，２４２間で延びている４つの面２４３が形成されている。当接部材２３０をスリット２４０に挿入すると、当接部材２３０のそれぞれの端が面２４３に当接する。これにより、当接部材２３０は中心軸２２５に直交する方向に位置決めされる。このとき、当接部材２３０は当接位置に位置決めされる。当接位置に位置決めされた当接部材２３０は面２４１に接着される。面２４１と面２４３を備えたスリット２４０、即ち本体２２０の側面に設けられた孔は位置決め部として用いられている。
【００３０】
当接部材２３０は、当接部材２３０がスリット２４０に挿入されたときに、ちょうどレンズ２１０のフランジ２１３に接するよう、高精度に加工されている。このため、当接部材２３０が挿入されたときにレンズ２１０に応力がかからないので、レンズ２１０に歪みが発生しない。従って、光学部品ホルダに保持されたレンズ２１０の光学性能は劣化しない。
【００３１】
本実施の形態の光学部品ホルダは次のような特有の効果を有している。面２４１とフランジ２１３の側面２１４との間の距離は、スリット２４０を通して容易に確認できる。従って、この距離を極めて精度良く測定できる。精度良く測定されたこの距離に基づいて当接部材２３０の厚さを設定すれば、レンズ２１０の光学性能の劣化をほぼ抑えることができる。また、スリット２４０を通して当接部材２３０とレンズ２１０の位置を容易に確認できるので、レンズ２１０の保持状態の検査を簡易的に行うことができる。
【００３２】
本実施の形態の光学部品ホルダの構成には様々な変形が可能である。本実施の形態では当接部材２３０が挿入される孔として、２つのスリット２４０が用いられているが、本発明はこれに限定されない。スリットは１つ設けられていても良いし、３以上設けられていても良い。また、孔の形状はスリット状とは異なる別の形状であっても良い。また、本実施の形態では当接部材２３０の形状は円弧上であるが、本発明はこれに限定されない。例えば、板状であっても良いし、棒状であっても良い。当接部材２３０の形状が棒状の場合、例えば棒の先端が孔に挿入される。本実施の形態では２つの当接部材２３０が用いられているが、１つだけ用いられても良いし、３以上用いられても良い。また、本実施の形態では光学部品としてレンズ２１０が用いられているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３３】
次に、図４及び図５を参照して本発明の第３の実施の形態の光学部品ホルダを説明する。図４は光学部品ホルダの斜視図である。図５は図４に示された５Ｃ−５Ｃ断面図に沿って切断された光学部品ホルダの断面図である。光学部品３１０として、対向する２つの主面３１１，３１２をもつ円板状のレンズやフィルタが用いられる。筒状の本体３２０の一端には第１の実施の形態の光学部品ホルダと同様のフランジ状の当接部３２１が設けられている。当接部３２１が光学部品３１０の一方の主面１１１側から光学部品３１０に接するとき、光学部品３１０の周縁部は、光学部品３１０の外径よりもやや大きい径をもつ内周面３２２により囲まれる。内周面３２２は、第１の実施の形態の光学部品ホルダと同様に、筒状の本体３２０の他端にある内周面３２３と段付き３２４を介して連続している。内周面３２３の径は内周面３２２の径よりも大きい。内周面３２２の中心軸３２５は内周面３２３の中心軸と一致している。
【００３４】
内周面３２３には内周面３２３から本体の外周面通じる３つの孔３４０が設けられている。３つの孔３４０は内周面３２３の内周を３等分するよう配置されている。３つの孔３４０には当接部材として用いられている３つのピン３３０がそれぞれ嵌合する。当接部３２１が一方の主面３１１側から光学部品３１０に接した状態で、ピン３３０は孔３４０に挿入される。挿入されたピン３３０は他方の主面３１２側から光学部品３１０にちょうど接する当接位置に位置される。孔３４０は外部から当接位置に通じている。ピン３３０が孔３４０に挿入されて嵌合した状態で、ピン３３０は当接位置に位置決めされる。孔３４０はピン３３０を当接位置に位置決めする位置決め部として用いられている。ピン３３０は、孔３４０に嵌合することで本体３２０に固定される。
【００３５】
ピン３３０は、光学部品３１０に応力がかからず、光学部品３１０にちょうど接する当接位置に位置決めされるので、光学部品３１０に歪みが発生しない。従って、光学部品３１０が保持されたとき、光学性能の劣化がほとんど起こらない。
【００３６】
段付き３２４は、当接部３２１が一方の主面３１１側から光学部品３１０に接した状態で、他方の主面３１２側にある光学部品３１０の周縁部が段付き３２４に対して突出するよう、配置されている。孔３４０は段付き３２４から離れた位置に配置されている。ピン３３０を本体３２０の外周面から孔３４０に挿入し、ピン３３０を当接位置に位置させるとき、孔３４０を通って内周面３２３から出てきたピン３３０の先端の位置と、主面３１２側にある光学部品３１０の周縁部の位置とを確認しながらピン３３０を挿入することができる。
【００３７】
本実施の形態の光学部品ホルダは次のような特有の効果を有している。ピン３３０として細いものを用いれば、当接位置にあるピン３３０が光学部品３１０に接触する面積を小さくすることができるので、光学部品３１０の大部分を有効に利用することができる。高い精度で加工された比較的細いピン３３０を入手することは容易である。
【００３８】
本実施の形態の光学部品ホルダの構成には様々な変形が可能である。本実施の形態では、ピン３３０は、孔３４０に嵌合することで本体３２０に固定されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、ピン３３０は、孔３４０に接着されても良い。
【００３９】
次に、図６及び図７を参照して本発明の第４の実施の形態の光学部品ホルダを説明する。本実施の形態の光学部品ホルダの構成は、基本的に第２の実施の形態の構成と同じである。本実施の形態において、第２の実施の形態の図２及び図３を参照して説明した構成部材と実質的に同一の構成部材は、第２の実施の形態の対応する構成部材を指示していた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４０】
本実施の形態では、第２の実施の形態と同じ本体２２０が用いられている。本実施の形態で用いられるレンズ４１０にはフランジが設けられていない。円弧状の当接部材４３０はテーパーが設けられたテーパー部４３１を有している。図６は当接部材４３０がスリット２４０に挿入されている途中の状態にある光学部品ホルダの断面図である。図７は当接部材４３０のスリット２４０への挿入が完了した状態にある光学部品ホルダの断面図である。当接部２２１が一方の主面４１１側からレンズ４１０に接する状態で当接部材４３０をスリット２４０に挿入すると、当接部材４３０の端がスリット２４０を囲む面２４３に当接する。このとき、当接部材４３０は、テーパー部４３１が他方の主面４１２側からレンズ４１０にちょうど接する当接位置に位置決めされる。第２の実施の形態と同様に当接位置に位置決めされた当接部材４３０はレンズ４１０に応力をかけない。位置決めされた当接部材４３０はスリットを囲む面２４１に接着される。レンズ４１０と本体２２０の少なくとも一方の形状に誤差があっても、当接部材４３０をスリット２４０に挿入するとテーパー部４３１はレンズ４１０にちょうど接する。
【００４１】
図８及び図９を参照して本発明の第５の実施の形態の光学部品ホルダを説明する。本実施の形態の構成は、基本的に第３の実施の形態の構成と同じである。本実施の形態において、第３の実施の形態の図４及び図５を参照して説明した構成部材と実質的に同一の構成部材は、第３の実施の形態の対応する構成部材を指示していた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。図８は光学部品ホルダの断面図である。本実施の形態の構成が第３の実施の形態の構成と異なる点は、当接部材として用いられているピンの構成である。光学部品３１０と接するピン５３０の先端部分にはテーパー部５３１が設けられている。
【００４２】
本実施の形態の光学部品ホルダを用いて厚さ０．１ｍｍの平板状の光学部品３１０を保持した例を説明する。図９はピン５３０の寸法を説明するための図である。テーパー部５３１の傾斜θは１５°であり、ピンの直径Ｄは０．５ｍｍである。光学部品３１０を当接部３２１に接触させた状態でピン５３０を孔３４０に挿入するとき、顕微鏡でテーパー部５３１と光学部品３１０の周縁部との位置を確かめながらピン５３０を孔３４０に押し込む。テーパー部５３１と光学部品３１０の周縁部とがちょうど接する当接位置にピン５３０が位置したときに、ピン５３０を押し込むのを止める。これにより、ピン５３０は当接位置に位置決めされる。孔３４０はこれにピン５３０が嵌合するよう形成されているので、ピン５３０を押し込むのを止めると、その場に固定される。ピン５３０を押し込むのを止めた後に、ピン５３０を孔３４０に接着しても良い。このようにして保持された光学部品３１０の透過波面の変化は０．０２λ以下であった。これは、ほとんど歪みを起こすことなく保持がなされたことを意味する。
【００４３】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に従った光学部品ホルダ及び保持方法を用いれば、光学部品に歪みを発生させ光学性能を劣化させる応力を光学部品にかけることなく、光学部品を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における光学部品ホルダの断面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態における光学部品ホルダの斜視図。
【図３】図２に示された３Ｃ−３Ｃ断面図に沿って切断された光学部品ホルダの断面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態における光学部品ホルダの斜視図。
【図５】図４に示された５Ｃ−５Ｃ断面図に沿って切断された光学部品ホルダの断面図。
【図６】本発明の第４の実施の形態において、当接部材がスリットに挿入されている途中の状態にある光学部品ホルダの断面図。
【図７】当接部材のスリットへの挿入が完了した状態にある、図６の光学部品ホルダの断面図。
【図８】本発明の第５の実施の形態における光学部品ホルダの断面図。
【図９】図８の光学部品ホルダに用いられるピンの寸法を説明するための図。
【符号の説明】
１１０　レンズ
１１１　主面
１１２　主面
１２０　本体
１２１　当接部
１２２　内周面
１２３　内周面
１２４　段付き（位置決め部）
１２５　中心軸
１２６　端面
１３０　当接部材
２１０　レンズ
２１１　主面
２１３　フランジ
２１４　フランジ２１３の側面
２２０　本体
２２１　当接部
２２２　内周面
２２５　中心軸
２３０　当接部材
２４０　スリット（位置決め部）
２４１　スリットの面
２４２　スリットの面
２４３　スリットの面
３１０　光学部品
３１１　主面
３１２　主面
３２０　本体
３２１　当接部
３２２　内周面
３２３　内周面
３２４　段付き
３２５　中心軸
３３０　ピン
３４０　孔（位置決め部）
４１０　レンズ
４１１　主面
４１２　主面
４３０　当接部材
４３１　テーパー部
５３０　ピン
５３１　テーパー部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical component holder for holding an optical component such as a lens and a method for holding an optical component.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, various optical component holders and holding methods used for holding optical components such as lenses have been proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-281374 discloses an optical component holder for holding a lens using an adhesive and a holding method. With the lens positioned on the body, an adhesive is applied to a predetermined portion of the body. When the adhesive cures, the lens is held on the body. This publication also discloses a technique for holding a lens using the pressing force of a leaf spring. When the lens is pressed against the main body by this pressing force, the lens is held by the main body.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-51176 discloses an optical component holder and a holding method for holding a lens using thermal deformation. The lens is placed in a cylindrical body. Thereafter, a ring-shaped contact member is inserted into the main body so as to cover the peripheral edge of the lens. The jig is pressed against the contact member while the jig is moved in parallel with the central axis of the cylindrical main body. When the jig is heated, the contact member is thermally deformed. As a result, the contact member is pressed against the periphery of the lens.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When an adhesive is used, it contracts when the adhesive cures. At this time, stress is applied to the lens. Even when the pressing force of the leaf spring is used, stress is applied to the lens. Also, when thermal deformation is used, the contact member is pressed against the peripheral edge of the lens, so that stress is applied to the lens.
[0005]
In any case, it is inevitable that the lens is distorted by the stress applied to the lens and the optical performance is deteriorated.
[0006]
The present invention has been made by paying attention to this point, and an object of the present invention is to provide an optical component holder for holding an optical component without applying a stress to the optical component that causes distortion in the optical component and deteriorates optical performance. And a method for holding an optical component.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an optical component holder according to claim 1 of the present invention holds an optical component having two main surfaces facing each other through which light passes, and the optical component holder includes:
A body for holding the optical components,
A contact member that contacts the optical component,
The main body has a contact portion in contact with the optical component, and a contact portion in which the contact member contacts the optical component from one main surface while the contact member contacts the optical component from the other main surface. And a positioning portion for positioning the contact member at the position.
[0008]
The optical component can be held without applying stress to the optical component that causes distortion in the optical component and deteriorates the optical performance.
[0009]
In the optical component holder according to claim 2 of the present invention, the main body is provided with a hole communicating with the contact position from outside as the positioning portion,
The contact member is inserted into the hole and positioned at the contact position with the contact portion of the main body contacting the optical component from one main surface side.
[0010]
Since the contact position can be confirmed through the hole, the inspection of the holding state of the optical component can be easily performed.
[0011]
In the optical component holder according to claim 3 of the present invention, the hole as the positioning portion is a slit.
[0012]
In the optical component holder according to claim 4 of the present invention, the contact member is a pin,
This pin fits into the hole as the positioning part,
The contact portion contacts the optical component from one main surface side, and the pin is positioned at the contact position with the pin fitted into the hole.
[0013]
A configuration for suppressing distortion can be simplified. Since the configuration is simple, manufacturing is easy. Further, the manufacturing cost can be reduced.
[0014]
In the optical component holder according to claim 5 of the present invention, a portion of the contact member that contacts the optical component is tapered.
[0015]
If the abutment member is inserted into the hole while adjusting the position of the abutment member while the abutment portion is in contact with the optical component, a taper is provided even if there is an error in at least one of the main body and the optical component. Can be brought into contact with the optical component.
[0016]
In the optical component holder according to claim 6 of the present invention, the contact member positioned at the contact position contacts three places of the optical component.
[0017]
Since the area where the pin at the contact position contacts the optical component can be reduced, most of the optical component 310 can be effectively used.
[0018]
A method for holding an optical component according to claim 7 of the present invention holds an optical component having two main surfaces facing each other, through which light passes, and the holding method includes:
Contacting one main surface side of the optical component with the main body while holding the optical component with the main body,
Positioning the contact member at a contact position in contact with the optical component from the other main surface side.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An optical component holder and a holding method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, an optical component holder according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a sectional view of the optical component holder. The optical component holder has a cylindrical main body 120 for holding the optical component and an annular contact member 130. FIG. 1 shows a longitudinal section of the main body 120 and the contact member 130. As an optical component, a disk-shaped lens 110 having two main surfaces 111 and 112 facing each other is used. Light passes through the main surfaces 111 and 112.
[0020]
One end of the cylindrical main body 120 is provided with a flange-shaped contact portion 121 protruding from the inner peripheral surface side toward the inside of the main body 120. When the lens 110 is inserted into the main body 120, the contact portion 121 comes into contact with the lens 110 from one main surface 111 side. At this time, the lens 110 is positioned with respect to the main body 120 in the optical axis direction of the lens 110. The inner diameter of the contact portion 121 is larger than the effective diameter of the lens 110. When the contact portion 121 comes into contact with the main surface 111, the peripheral edge of the lens 110 is surrounded by the inner peripheral surface 122 of the main body 120. The diameter of the inner peripheral surface 122 is slightly larger than the outer diameter of the lens 110. Thus, when the lens 110 is inserted into the main body 120, the lens 110 is positioned in a direction orthogonal to the optical axis. At this time, the optical axis of the lens 110 substantially coincides with the central axis 125 of the inner peripheral surface 122. The inner peripheral surface 122 is continuous with an inner peripheral surface 123 on the other end side of the cylindrical main body 120 via a stepped portion 124. The diameter of the inner peripheral surface 123 is larger than the diameter of the inner peripheral surface 122. The central axis of the inner peripheral surface 123 coincides with the central axis 125 of the inner peripheral surface 122.
[0021]
The outer diameter of the annular contact member 130 is slightly smaller than the diameter of the inner peripheral surface 123 so that the contact member 130 can be inserted into the space surrounded by the inner peripheral surface 123. When the contact member 130 is inserted into the inner peripheral surface 123, the contact member 130 contacts the step 124. When the contact member 130 is brought into contact with the step 124 while the contact portion 121 is in contact with the lens 110 from the main surface 111 side, the contact member 130 is just brought into contact with the lens 110 from the main surface 112 side. It is positioned at the abutting contact position. The stepped portion 124 is formed with high precision so that the contact member 3 is positioned at the contact position. The step 124 is used as a positioning portion. The inner diameter of the contact member 130 is larger than the effective diameter of the lens 110 and smaller than the diameter of the inner peripheral surface 122.
[0022]
The contact member 130 positioned at the contact position is bonded to the main body 120 using an adhesive. Even if the adhesive shrinks after curing, the contact member 130 is positioned by the step 124, so that no stress is applied to the lens 110. Accordingly, since no distortion occurs in the lens 110, the lens 110 can be held without deteriorating the optical performance of the lens 110.
[0023]
In this embodiment, when holding the lens 110, the lens 110 and the contact member 130 are assembled from the inner peripheral surface 123 side of the main body. Since such assembling can be performed very easily, the optical component holder of the present embodiment is suitable for automatic assembling performed using an appropriate assembling apparatus.
[0024]
A holding method for holding the lens 110 using the optical component holder according to the present embodiment will be described. First, the main body 120 is prepared, and the main surface 111 side of the lens 110 is brought into contact with the main body 120 while holding the lens 110 by the main body 120. At this time, the lens 110 is inserted into the main body 120 and comes into contact with the contact portion 121. Next, the contact member 130 is prepared, and the contact member 130 is positioned at a contact position where the contact member 130 contacts the lens 110 from the main surface 112 side. Positioning is performed when the contact member 130 contacts the step 124.
[0025]
Various modifications can be made to the configuration of the optical component holder of the present embodiment. A portion of the contact portion 121 that contacts the lens 110 may be chamfered so that the contact portion 121 contacts the lens 110 in a plane. The contact portion 121 may be chamfered so as to fit the lens 110. Similarly, a portion of the contact member 130 that contacts the lens 110 may be chamfered. Further, the contact member 130 may be formed in a shape that contacts three or more positions of the lens 110.
[0026]
The end surface 126 of the main body 120 may be used instead of the step 124 as the positioning portion. In this case, a portion of the contact member 130 facing outward when the contact member 130 is inserted into the main body 120 is provided with a flange having an outer diameter larger than the outer diameter of the contact member 130. When the contact member 130 is inserted into the main body 120, the flange contacts the end face 126 of the main body 120. At this time, the contact member 130 is positioned at the contact position.
[0027]
In this embodiment, the contact member 130 is bonded to the main body 120 using an adhesive, but the contact member 130 may be fastened to the main body 120 using a screw or the like. In the present embodiment, a lens is used as an optical component, but the present invention is not limited to this. Further, in the present embodiment, the shape of main body 120 is cylindrical, but the present invention is not limited to this.
[0028]
Next, an optical component holder according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view of the optical component holder, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the optical component holder cut along the 3C-3C cross-sectional view shown in FIG. At one end of the cylindrical main body 220, a flange-shaped contact portion 221 similar to the optical component holder of the first embodiment is provided. When the contact portion 221 contacts the lens 210 from the one main surface 211 side, the lens 210 is positioned in the optical axis direction of the lens 210. A flange 213 is provided on the periphery of the lens 210. The diameter of the inner peripheral surface 222 of the main body 220 is slightly larger than the outer diameter of the flange 213. When the lens 210 is inserted into the main body 220, the optical axis of the lens 210 coincides with the central axis 225 of the inner peripheral surface 222.
[0029]
A hole is provided in a side surface of the main body 220. This hole is two slits 240 facing each other. The slit 240 extends so as to be orthogonal to the central axis 225. Two arc-shaped contact members 230 are inserted into the two slits 240 with the contact portion 221 in contact with the lens 210. The inserted contact member 230 is positioned at a contact position just in contact with the lens 210. The slit 240 is arranged such that the slit 240 communicates with the contact position from outside. The space surrounded by the slit 240 is sandwiched between two surfaces 241 and 242 facing each other. When the contact member 230 is inserted, the contact member 230 is sandwiched between one surface 241 and the side surface 214 of the flange 213 on the other main surface 212 side of the lens 210. The thickness of the contact member 230 is set such that when the contact member 230 is sandwiched, the contact member 230 contacts the flange 213 without applying stress to the lens 210. That is, the thickness of the contact member 230 is substantially equal to the distance between the surface 241 and the side surface 214 of the flange 213 in the direction of the central axis 225. By being sandwiched between the surface 241 and the side surface 214 of the flange 213, the contact member 230 is positioned in the direction of the central axis 225. At both ends of the two slits 240, four surfaces 243 extending between the surfaces 241 and 242 are formed. When the contact member 230 is inserted into the slit 240, each end of the contact member 230 contacts the surface 243. Thereby, the contact member 230 is positioned in a direction orthogonal to the central axis 225. At this time, the contact member 230 is positioned at the contact position. The contact member 230 positioned at the contact position is bonded to the surface 241. The slit 240 provided with the surface 241 and the surface 243, that is, the hole provided on the side surface of the main body 220 is used as a positioning portion.
[0030]
The contact member 230 is processed with high precision so that the contact member 230 comes into contact with the flange 213 of the lens 210 when the contact member 230 is inserted into the slit 240. For this reason, since no stress is applied to the lens 210 when the contact member 230 is inserted, no distortion occurs in the lens 210. Therefore, the optical performance of the lens 210 held by the optical component holder does not deteriorate.
[0031]
The optical component holder of the present embodiment has the following unique effects. The distance between the surface 241 and the side surface 214 of the flange 213 can be easily confirmed through the slit 240. Therefore, this distance can be measured very accurately. If the thickness of the contact member 230 is set based on the distance measured with high accuracy, deterioration of the optical performance of the lens 210 can be substantially suppressed. Further, since the positions of the contact member 230 and the lens 210 can be easily confirmed through the slit 240, the inspection of the holding state of the lens 210 can be easily performed.
[0032]
Various modifications can be made to the configuration of the optical component holder of the present embodiment. In the present embodiment, two slits 240 are used as holes into which contact members 230 are inserted, but the present invention is not limited to this. One slit may be provided, or three or more slits may be provided. Further, the shape of the hole may be another shape different from the slit shape. Further, in the present embodiment, the shape of the contact member 230 is on an arc, but the present invention is not limited to this. For example, it may be plate-shaped or rod-shaped. When the shape of the contact member 230 is a rod, for example, the tip of the rod is inserted into the hole. In the present embodiment, two contact members 230 are used, but only one may be used, or three or more may be used. Further, in the present embodiment, the lens 210 is used as an optical component, but the present invention is not limited to this.
[0033]
Next, an optical component holder according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a perspective view of the optical component holder. FIG. 5 is a cross-sectional view of the optical component holder taken along the 5C-5C cross-sectional view shown in FIG. As the optical component 310, a disk-shaped lens or a filter having two main surfaces 311 and 312 facing each other is used. At one end of the cylindrical main body 320, a flange-shaped contact portion 321 similar to the optical component holder of the first embodiment is provided. When the contact portion 321 contacts the optical component 310 from one of the main surfaces 111 of the optical component 310, the peripheral edge of the optical component 310 is surrounded by an inner peripheral surface 322 having a diameter slightly larger than the outer diameter of the optical component 310. It is. The inner peripheral surface 322 is continuous with the inner peripheral surface 323 at the other end of the cylindrical main body 320 via the step 324, similarly to the optical component holder of the first embodiment. The diameter of the inner peripheral surface 323 is larger than the diameter of the inner peripheral surface 322. The central axis 325 of the inner peripheral surface 322 coincides with the central axis of the inner peripheral surface 323.
[0034]
The inner peripheral surface 323 is provided with three holes 340 extending from the inner peripheral surface 323 to the outer peripheral surface of the main body. The three holes 340 are arranged so as to divide the inner periphery of the inner peripheral surface 323 into three equal parts. The three holes 330 are respectively fitted with three pins 330 used as contact members. The pin 330 is inserted into the hole 340 in a state where the contact part 321 is in contact with the optical component 310 from the one main surface 311 side. The inserted pin 330 is located at a contact position just in contact with the optical component 310 from the other main surface 312 side. The hole 340 communicates with the contact position from outside. With the pin 330 inserted and fitted in the hole 340, the pin 330 is positioned at the contact position. The hole 340 is used as a positioning portion for positioning the pin 330 at the contact position. The pin 330 is fixed to the main body 320 by fitting into the hole 340.
[0035]
Since the pin 330 does not apply any stress to the optical component 310 and is positioned at a contact position just in contact with the optical component 310, no distortion occurs in the optical component 310. Therefore, when the optical component 310 is held, the optical performance hardly deteriorates.
[0036]
The step 324 is such that the peripheral portion of the optical component 310 on the other main surface 312 protrudes with respect to the step 324 while the contact portion 321 is in contact with the optical component 310 from the one main surface 311 side. , Is located. The hole 340 is arranged at a position away from the step 324. When the pin 330 is inserted into the hole 340 from the outer peripheral surface of the main body 320 and the pin 330 is positioned at the contact position, the position of the tip of the pin 330 that has come out of the inner peripheral surface 323 through the hole 340 and the main surface 312 The pin 330 can be inserted while confirming the position of the peripheral part of the optical component 310 on the side.
[0037]
The optical component holder of the present embodiment has the following unique effects. If a thin pin 330 is used, the area where the pin 330 at the contact position contacts the optical component 310 can be reduced, so that most of the optical component 310 can be used effectively. It is easy to obtain a relatively thin pin 330 processed with high precision.
[0038]
Various modifications can be made to the configuration of the optical component holder of the present embodiment. In the present embodiment, pin 330 is fixed to main body 320 by fitting into hole 340, but the present invention is not limited to this. For example, the pin 330 may be bonded to the hole 340.
[0039]
Next, an optical component holder according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The configuration of the optical component holder of the present embodiment is basically the same as the configuration of the second embodiment. In the present embodiment, components that are substantially the same as the components described in the second embodiment with reference to FIGS. 2 and 3 indicate the corresponding components in the second embodiment. The same reference numerals as those used in the first embodiment are used, and the detailed description is omitted.
[0040]
In the present embodiment, the same main body 220 as in the second embodiment is used. The lens 410 used in this embodiment has no flange. The arc-shaped contact member 430 has a tapered portion 431 provided with a taper. FIG. 6 is a sectional view of the optical component holder in a state where the contact member 430 is being inserted into the slit 240. FIG. 7 is a cross-sectional view of the optical component holder in a state where insertion of the contact member 430 into the slit 240 has been completed. When the contact member 430 is inserted into the slit 240 while the contact portion 221 is in contact with the lens 410 from one of the main surfaces 411, the end of the contact member 430 contacts the surface 243 surrounding the slit 240. At this time, the contact member 430 is positioned at a contact position where the tapered portion 431 just contacts the lens 410 from the other main surface 412 side. The contact member 430 positioned at the contact position similarly to the second embodiment does not apply stress to the lens 410. The positioned contact member 430 is bonded to the surface 241 surrounding the slit. Even if there is an error in the shape of at least one of the lens 410 and the main body 220, when the contact member 430 is inserted into the slit 240, the tapered portion 431 just contacts the lens 410.
[0041]
An optical component holder according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The configuration of the present embodiment is basically the same as the configuration of the third embodiment. In the present embodiment, components that are substantially the same as the components described in the third embodiment with reference to FIGS. 4 and 5 indicate the corresponding components in the third embodiment. The same reference numerals as those used in the first embodiment are used, and the detailed description is omitted. FIG. 8 is a sectional view of the optical component holder. The configuration of the present embodiment differs from the configuration of the third embodiment in the configuration of pins used as contact members. A tapered portion 531 is provided at a tip portion of the pin 530 in contact with the optical component 310.
[0042]
An example in which a flat optical component 310 having a thickness of 0.1 mm is held using the optical component holder of the present embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram for explaining the dimensions of the pin 530. The inclination θ of the tapered portion 531 is 15 °, and the diameter D of the pin is 0.5 mm. When the pin 530 is inserted into the hole 340 with the optical component 310 in contact with the contact portion 321, the pin 530 is pushed into the hole 340 while confirming the positions of the tapered portion 531 and the peripheral edge of the optical component 310 with a microscope. When the pin 530 is located at a contact position where the tapered portion 531 and the peripheral edge of the optical component 310 are just in contact, the pushing of the pin 530 is stopped. As a result, the pin 530 is positioned at the contact position. The hole 340 is formed so that the pin 530 fits in the hole 340, so that when the pin 530 is stopped from being pushed, the pin 530 is fixed in place. After stopping pushing the pin 530, the pin 530 may be bonded to the hole 340. The change in the transmitted wavefront of the optical component 310 held in this manner was 0.02λ or less. This means that the holding was performed with almost no distortion.
[0043]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the invention.
[0044]
【The invention's effect】
By using the optical component holder and the holding method according to the present invention, it is possible to hold the optical component without applying a stress to the optical component that generates distortion and deteriorates the optical performance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an optical component holder according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of an optical component holder according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the optical component holder taken along the 3C-3C cross-sectional view shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a perspective view of an optical component holder according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of the optical component holder taken along the 5C-5C sectional view shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a sectional view of an optical component holder in a state where a contact member is being inserted into a slit in a fourth embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of the optical component holder of FIG. 6 in a state where insertion of the contact member into the slit is completed.
FIG. 8 is a sectional view of an optical component holder according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view for explaining dimensions of pins used in the optical component holder of FIG. 8;
[Explanation of symbols]
110 Lens 111 Main surface 112 Main surface 120 Main body 121 Contact portion 122 Inner peripheral surface 123 Inner peripheral surface 124 Stepped (positioning portion)
125 center shaft 126 end surface 130 contact member 210 lens 211 main surface 213 flange 214 side surface 220 of flange 213 main body 221 contact portion 222 inner peripheral surface 225 center shaft 230 contact member 240 slit (positioning portion)
241 Slit surface 242 Slit surface 243 Slit surface 310 Optical component 311 Main surface 312 Main surface 320 Main body 321 Contact portion 322 Inner peripheral surface 323 Inner peripheral surface 324 Step 325 Central axis 330 Pin 340 Hole (positioning part)
410 Lens 411 Main surface 412 Main surface 430 Contact member 431 Tapered portion 530 Pin 531 Tapered portion

Claims

An optical component holder for holding an optical component having two main surfaces facing each other, through which light passes,
A body for holding the optical components,
A contact member that contacts the optical component,
The main body has a contact portion in contact with the optical component, and a contact portion in which the contact member contacts the optical component from the other main surface while the contact portion contacts the optical component from one main surface side. An optical component holder comprising: a positioning portion for positioning a contact member at a position.

The main body is provided with a hole that leads to the contact position from outside as the positioning portion,
2. The contact member according to claim 1, wherein the contact member is inserted into the hole and positioned at the contact position with the contact portion of the main body contacting the optical component from one main surface side. 3. Optical parts holder.

The optical component holder according to claim 2, wherein the hole as the positioning portion is a slit.

The contact member is a pin,
This pin fits into the hole as the positioning part,
The optical component holder according to claim 2, wherein the contact portion contacts the optical component from one main surface side, and the pin is positioned at the contact position in a state where the pin is fitted into the hole.

The optical component holder according to any one of claims 1 to 4, wherein a portion of the contact member that contacts the optical component is tapered.

The optical component holder according to any one of claims 1 to 5, wherein the contact member positioned at the contact position contacts three positions of the optical component.

A holding method for holding an optical component having two main surfaces facing each other, through which light passes,
Contacting one main surface side of the optical component with the main body while holding the optical component with the main body,
Positioning the contact member at a contact position in contact with the optical component from the other main surface side.