JP2004302157A - 組合レンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】レンズ面での傷発生がなく光学性能に優れた組合レンズを提供する。
【解決手段】第1レンズ2のレンズ面以外の外周部でかつ第2レンズ3と対応する位置に第1レンズ側傾斜面8を有する第1レンズ側円筒部7を形成し、第2レンズ3のレンズ面以外の外周部でかつ第1レンズ2と対応する位置に第2レンズ側傾斜面14を有する第2レンズ側円筒部13を形成して、第1レンズ側円筒部7と第2レンズ側円筒部13とを嵌合することにより、第1レンズ側傾斜面8と第2レンズ側傾斜面14を接触させることを特徴とする。
【選択図】 図5
【解決手段】第1レンズ2のレンズ面以外の外周部でかつ第2レンズ3と対応する位置に第1レンズ側傾斜面8を有する第1レンズ側円筒部7を形成し、第2レンズ3のレンズ面以外の外周部でかつ第1レンズ2と対応する位置に第2レンズ側傾斜面14を有する第2レンズ側円筒部13を形成して、第1レンズ側円筒部7と第2レンズ側円筒部13とを嵌合することにより、第1レンズ側傾斜面8と第2レンズ側傾斜面14を接触させることを特徴とする。
【選択図】 図5
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカメラや光学測定装置などの光学機器に使用する組合レンズに係り、特にレンズに傷をつけないで互いに光軸を合わすことのできる組合レンズに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の組合レンズには、適用する光学機器に応じて種々の構造のものが提案されている。図24は、従来下記の特許文献1で提案された組合レンズの断面図である。
【0003】
同図において、51はガラスレンズ、52はプラスチックレンズで、両レンズ51,52の外周部は鏡筒53内に嵌め込まれ、接着剤54によって鏡筒53に固定されている。図に示すように両レンズ51,52は、互いに中央部では接触しないで、外周部で接触するように、レンズ面の曲率がそれぞれ設定されており、両レンズ51,52を圧接して前記外周部での接触により両レンズ51,52の光軸を合わせるようにして組合わせて鏡筒53内に嵌合、固定している。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−220408号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図24に示す従来の組合レンズでは、レンズ51の外周部の曲率とレンズ52の外周部の曲率を同じにして、両レンズ51,52の外周部を互いに接触させていたため、その接触によりレンズ面が傷付く。
【0006】
また、この従来の組合レンズでは、両レンズ51,52を圧接して外周部での接触により両レンズ51,52の光軸を合わせようとするので、両レンズ51,52の圧接力が弱いと、容易に両レンズ51,52間でズレが生じ易く、レンズ51の光軸とレンズ52の光軸が合わないことがある。このようなことから組合レンズの光学性能が低下するという欠点を有している。
【0007】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、光学性能に優れた組合レンズを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の第1の手段は、少なくとも第1レンズと第2レンズとを組み合わせて構成される組合レンズにおいて、前記第1レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第2レンズと対応する位置に第1レンズ側傾斜面を有する第1レンズ側円筒部を形成し、前記第2レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第1レンズと対応する位置に第2レンズ側傾斜面を有する第2レンズ側円筒部を形成して、前記第1レンズ側円筒部と第2レンズ側円筒部とを嵌合することにより、前記第1レンズ側傾斜面と第2レンズ側傾斜面とを互いに接触させることを特徴とするものである。
【0009】
本発明の第2の手段は、少なくとも第1レンズと第2レンズとを組み合わせて構成される組合レンズにおいて、前記第1レンズと第2レンズが共に透明な合成樹脂で構成され、その第1レンズの第1レンズ用成形駒分割線と第2レンズの第2レンズ用成形駒分割線とが、第1レンズと第2レンズとを組み合わせたときに互いにずれていることを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図とともに説明する。図1は実施形態に係る組合レンズの正面図、図2はその組合レンズの側面図、図3はその組合レンズの平面図、図4はその組合レンズの底面図、図5は図3A−A線上の断面図、図6はその組合レンズの斜視図、図7はその組合レンズの一部を断面にした斜視図である。
【0011】
図8は第1レンズの正面図、図9はその第1レンズの側面図、図10はその第1レンズの平面図、図11はその第1レンズの底面図、図12は図10B−B線上の断面図、図13はその第1レンズの斜視図、図14はその第1レンズの一部を断面にした斜視図である。
【0012】
図15は第2レンズの正面図、図16はその第2レンズの側面図、図17はその第2レンズの平面図、図18はその第2レンズの底面図、図19は図17C−C線上の断面図、図20はその第2レンズの斜視図、図21はその第2レンズの一部を断面にした斜視図である。図22は第1レンズを成形するために使用される射出成形金型の断面図、図23は第2レンズを成形するために使用される射出成形金型の断面図である。
【0013】
本実施形態の場合、組合レンズ1は第1レンズ2と第2レンズ3の2枚の組み合わせから構成されている。本実施形態では2枚の組み合わせであるが、3枚以上の組み合わせも可能である。
【0014】
第1レンズ2と第2レンズ3は、共にアクリル樹脂やポリカーボネート等の透明なプラスチック、共にガラス、あるいは一方がガラスで他方が透明なプラスチックで構成される場合があるが、本実施形態では第1レンズ2と第2レンズ3が共に透明なプラスチックで構成され、射出成形法により形成されている。
【0015】
図5や図12などに示すように第1レンズ2の中央部に、下方に向けて突出した凸レンズの機能を有するほぼ半球状の突出部4が設けられ、突出部4の上面に円形の窪み部5が形成されている。突出部4の外周部に、射出成形時の突出部4側への溶融樹脂の回り込みを良好にするために段状になった肉厚部6が設けられている。この肉厚部6の外周部(第1レンズ2の最外周部)に下方に向けて突出した第1レンズ側円筒部7が設けられ、その円筒部7の内周面に上へ行くに従って徐々に径小になった第1レンズ側傾斜面8が形成されている。
【0016】
また円筒部7の高さH1は突出部4の高さH2より高く形成されており、図12のように突出部4が下になるように置いた際に、突出部4が載置面に接触しない形状となっている。
【0017】
図22は、この第1レンズ2を成形するために好適な射出成形用金型の断面図である。この金型は、第1レンズ2の上面外周部を形成する固定金型21と、その固定金型21の内側に配置されて第1レンズ2の上面中央部を形成する固定側レンズ駒22と、第1レンズ2の外周面と下面外周部を形成する可動金型23と、その可動金型23の内側に配置されて第1レンズ2の下面中央部を形成する可動側レンズ駒24とから構成されている。
【0018】
固定金型21と固定側レンズ駒22の接合部、ならびに可動金型23と可動側レンズ駒24の接合部が、前記第1レンズ側成形駒分割線10に相当することになる。
【0019】
これら固定金型21と固定側レンズ駒22と可動金型23と可動側レンズ駒24とで形成されるキャビティ25内に溶融樹脂が充填され、冷却・固化されて図12に示すような第1レンズ2が成形される。
【0020】
このようにして固化された成形体(第1レンズ2)は、固定金型21ならびに固定側レンズ駒22に対して可動金型23と可動側レンズ駒24を移動して所定間隔離し、今度は可動金型23を固定して可動側レンズ駒24を上方(固定側レンズ駒22側)に移動して成形体(第1レンズ2)を押し出し、離型できるようになっている。
【0021】
射出成形の際、可動金型23と可動側レンズ駒24との分割部分で成形バリが発生し、この成形バリによって第1レンズ2と第2レンズ3を接合した際に充分に接合されない場合がある。この成形バリによる不具合を改善するため、図5に示すように第1レンズ2と第2レンズ3の接合された第2レンズ3の円筒部13上に間隙を形成している。
【0022】
さらに第1レンズ2と第2レンズ3の前記分割部分での成形バリか互いに当接して、第1レンズ2と第2レンズ3との良好な接合ができなくなる虞があるため、第1レンズ2と第2レンズ3の成形駒分割線10、16が僅かにずれるように設定されている。
【0023】
第1レンズ2の一方の側面に、成形時に第1レンズ側射出ゲート(図示せず)が設けられる第1レンズ側ゲート平面部9が形成されている。図5と図12に示すように前記肉厚部6のほぼ中央位置が射出成形金型の第1レンズ側成形駒分割線10(仮想線)となっており、この分割線10上で成形駒が接合されてキャビティ25が形成され、第1レンズ2が射出成形される。この成形駒分割線10は、突出部4のレンズ有効径11よりも外側にある。図12においてR1は成形駒分割線10の直径、R2はレンズ有効径11の直径を表しており、R1>R2の関係にある。このようにR1>R2にすることにより、第1レンズ2のレンズ有効面の損傷を防ぐことができる。
【0024】
図5や図19などに示すように第2レンズ3の中央部に、下方に向けて浅く窪んだ凹レンズの機能を有する皿状部12が設けられている。例えばこの第2レンズ3は、この下面に配置される受光素子上に光を拡散して、受光素子への有効受光面を拡げようとするものである。皿状部12の外周部に上方に向けて突出した第2レンズ側円筒部13が設けられ、その円筒部13の外周面に上へ行くに従って徐々に径小になった第2レンズ側傾斜面14が形成されている。この第2レンズ側傾斜面14の傾斜角度は、前記第1レンズ側傾斜面9の傾斜角度とほぼ一致している。
【0025】
図23は、この第2レンズ3を成形するために好適な射出成形用金型の断面図である。この金型は第1レンズ2の金型と基本的に同じであり、第2レンズ3の上面外周部を形成する固定金型26と、その固定金型26の内側に配置されて第2レンズ3の上面中央部を形成する固定側レンズ駒27と、第2レンズ3の外周面と下面外周部を形成する可動金型28と、その可動金型28の内側に配置されて第2レンズ3の下面中央部を形成する可動側レンズ駒29とから構成されている。
【0026】
固定金型26と固定側レンズ駒27の接合部、ならびに可動金型28と可動側レンズ駒29の接合部が、前記第2レンズ側成形駒分割線16に相当することになる。
【0027】
これら固定金型26と固定側レンズ駒27と可動金型28と可動側レンズ駒29とで形成されるキャビティ30内に溶融樹脂が充填され、冷却・固化されて図19に示すような第2レンズ3が成形される。
【0028】
このようにして固化された成形体(第2レンズ3)は、固定金型26ならびに固定側レンズ駒27に対して可動金型28と可動側レンズ駒29を移動して所定間隔離し、今度は可動金型28を固定して可動側レンズ駒29を上方(固定側レンズ駒27側)に移動して成形体(第2レンズ3)を押し出し、離型できるようになっている。
【0029】
第2レンズ3の一方の側面に、成形時に第2レンズ側射出ゲート(図示せず)が設けられる第2レンズ側ゲート平面部15が形成されている。図5と図19に示すように円筒部13のほぼ中央位置が射出成形金型の第2レンズ側成形駒分割線16(仮想線)となっており、この成形駒分割線16は、皿状部12のレンズ有効径17よりも外側にある。図19においてR3は成形駒分割線16の直径、R4はレンズ有効径17の直径を表しており、R3>R4の関係にある。このようにR3>R4とすることにより、第2レンズ3の有効面が成形時に損傷することを防止することができる。
【0030】
図5に示すように第1レンズ2と第2レンズ3を重ねたとき、第2レンズ側円筒部13が第1レンズ側円筒部7の内側に挿入され、両方の傾斜面9,14が互いに重なり合って、第1レンズ2と第2レンズ3が安定した嵌合状態を保持して、第1レンズ2と第2レンズ3の光軸18が自動的に一致する。
【0031】
この場合、第1レンズ2と第2レンズ3の光軸18を一致させるには、図19で示すように第1レンズ2と第2レンズ3が嵌合する円筒部13の高さH3がある程度の高さが必要であり、例えば第2レンズ3の高さH4に対し1/10〜1/1の高さとすることが好ましい。
【0032】
第1レンズ2と第2レンズ3を組み合わせた状態において、第1レンズ2の突出部4と第2レンズ3の皿状部12は接触せず所定の隙間を有し、外周部の円筒部7,13どうしで接触している。
【0033】
また第1レンズ2の肉厚部6と第2レンズ3の円筒部13も接触せず離れており、しかも第1レンズ側成形駒分割線10と第2レンズ側成形駒分割線16がずれるように、すなわちR1<R3の関係になるように設計されている。第1レンズ2や第2レンズ3を射出成形した際、成形駒分割線10,16でバリが発生することがある。そのため仮に第1レンズ2や第2レンズ3にバリが発生しても、バリ(微小突出部)の影響がないように肉厚部6と円筒部13を離し、しかも成形駒分割線10,16を互いにずらせてある。
【0034】
第1レンズ2と第2レンズ3を組み合わせた状態で鏡筒(図示せず)に収納保持される。この際、第1レンズ2の前記ゲート平面部9と反対側の側面に第1レンズ把持用平面部19を、第2レンズ3の前記ゲート平面部15と反対側の側面に第2レンズ把持用平面部20を設ければ、指や他の治具などの把持手段で把持する際、ゲート平面部9,15と共に指や他の把持手段で把持すれば、容易かつ確実にレンズ2,3を把持して鏡筒内に収納することができる。さらに第1レンズ2と第2レンズ3を組み合わせる際にも、平面部9,15,19,20でレンズ2,3を把持して組み合わせれば、把持が確実となり、容易に組み合わせができる。
本実施形態では第2レンズ側円筒部13が第1レンズ側円筒部7の内側に挿入される例を示したが、反対に第1レンズ側円筒部が第2レンズ側円筒部の内側に挿入される構造であっても構わない。
【0035】
本実施形態では第1レンズ側円筒部7と第2レンズ側円筒部13は、光軸合わせのために傾斜面8,14が円周方向で連続した面であるのが好ましいが、必要に応じて円筒部7,13の一方あるいは両方にスリットあるいは溝などを形成して不連続な面とすることもある。
【0036】
図5に示すように第1レンズ2と第2レンズ3を組み合わせた際、両者の間で空気が圧縮状態で封じ込められたり、あるいはその封じ込められた空気が温度の上昇に伴って体積膨脹して、第1レンズ2と第2レンズ3の良好な接合状態が崩れる心配がある。その対策として、前述のように円筒部7,13の一方あるいは両方にスリットあるいは溝などの空気抜け部を設けることもある
本実施形態では図5に示すように、第1レンズ2と第2レンズ3を組み合わせた際、第1レンズ2の円筒部7の下端面が第2レンズ3の外周部上面に当接した状態になっているが、前記第1レンズ側傾斜面8と第2レンズ側傾斜面14とを互いに接触した状態で、第1レンズ2の円筒部7の下端面と第2レンズ3の外周部上面との間に隙間が形成される場合もある。
【0037】
本実施形態では2枚のレンズを組み合わせて組合レンズを構成したが、本発明は3枚以上のレンズの組み合わせも可能である。
【0038】
【発明の効果】
請求項1記載の第1の手段は、第1レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第2レンズと対応する位置に第1レンズ側傾斜面を有する第1レンズ側円筒部を形成し、第2レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第1レンズと対応する位置に第2レンズ側傾斜面を有する第2レンズ側円筒部を形成して、第1レンズ側円筒部と第2レンズ側円筒部とを嵌合することにより、第1レンズ側傾斜面と第2レンズ側傾斜面とを互いに接触させる構成になっている。
【0039】
そのため第1レンズと第2レンズを組み合わせてもレンズ面に傷が生じることなく、また第1レンズ側傾斜面と第2レンズ側傾斜面との互いの求芯機能により、第1レンズと第2レンズの光軸を自動的に合わすことができ、光学性能に優れた組合レンズを提供することができる。
【0040】
請求項2記載の第2の手段は、第1レンズの第1レンズ用成形駒分割線と第2レンズの第2レンズ用成形駒分割線とが、第1レンズと第2レンズとを組み合わせたときに互いにずれるように構成されている。
【0041】
そのため仮に第1レンズや第2レンズにバリが発生しても、バリの影響がなく、第1レンズと第2レンズを適正に組み合わせることができるなどの特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る組合レンズの正面図である。
【図2】その組合レンズの側面図である。
【図3】その組合レンズの平面図である。
【図4】その組合レンズの底面図である。
【図5】図3A−A線上の断面図である。
【図6】その組合レンズの斜視図である。
【図7】その組合レンズの一部を断面にした斜視図である。
【図8】第1レンズの正面図である。
【図9】その第1レンズの側面図である。
【図10】その第1レンズの平面図である。
【図11】その第1レンズの底面図である。
【図12】図10B−B線上の断面図である。
【図13】その第1レンズの斜視図である。
【図14】その第1レンズの一部を断面にした斜視図である。
【図15】第2レンズの正面図である。
【図16】その第2レンズの側面図である。
【図17】その第2レンズの平面図である。
【図18】その第2レンズの底面図である。
【図19】図17C−C線上の断面図である。
【図20】その第2レンズの斜視図である。
【図21】その第2レンズの一部を断面にした斜視図である。
【図22】第1レンズを成形するための射出成形金型の断面図である。
【図23】第2レンズを成形するための射出成形金型の断面図である。
【図24】従来提案された組合レンズの断面図である。
【符号の説明】
1:組合レンズ、2:第1レンズ、3:第2レンズ、4:突出部、5:窪み部、6:肉厚部、7:第1レンズ側円筒部、8:第1レンズ側傾斜面、9:第1レンズ側ゲート平面部、10:第1レンズ側成形駒分割線、11:突出部のレンズ有効径、12:皿状部、13:第2レンズ側円筒部、14:第2レンズ側傾斜面、15:第2レンズ側ゲート平面部、16:第2レンズ側成形駒分割線、17:皿状部のレンズ有効径、18:光軸、19:第1レンズ把持用平面部、20第2レンズ把持用平面部、21:固定金型、22:固定側レンズ駒、23:可動金型、24:可動側レンズ駒、25:キャビティ、26:固定金型、27:固定側レンズ駒、28:可動金型、29:可動側レンズ駒、30:キャビティ、R1:第1レンズ側成形駒分割線の直径、R2:第1レンズ有効径の直径、R3:第2レンズ側成形駒分割線の直径、R4:第2レンズ有効径の直径、H1:第1レンズの円筒部の高さ、H2:第1レンズの突出部の高さ、H3:第2レンズの円筒部の高さ、H4:第2レンズの高さ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカメラや光学測定装置などの光学機器に使用する組合レンズに係り、特にレンズに傷をつけないで互いに光軸を合わすことのできる組合レンズに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の組合レンズには、適用する光学機器に応じて種々の構造のものが提案されている。図24は、従来下記の特許文献1で提案された組合レンズの断面図である。
【0003】
同図において、51はガラスレンズ、52はプラスチックレンズで、両レンズ51,52の外周部は鏡筒53内に嵌め込まれ、接着剤54によって鏡筒53に固定されている。図に示すように両レンズ51,52は、互いに中央部では接触しないで、外周部で接触するように、レンズ面の曲率がそれぞれ設定されており、両レンズ51,52を圧接して前記外周部での接触により両レンズ51,52の光軸を合わせるようにして組合わせて鏡筒53内に嵌合、固定している。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−220408号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図24に示す従来の組合レンズでは、レンズ51の外周部の曲率とレンズ52の外周部の曲率を同じにして、両レンズ51,52の外周部を互いに接触させていたため、その接触によりレンズ面が傷付く。
【0006】
また、この従来の組合レンズでは、両レンズ51,52を圧接して外周部での接触により両レンズ51,52の光軸を合わせようとするので、両レンズ51,52の圧接力が弱いと、容易に両レンズ51,52間でズレが生じ易く、レンズ51の光軸とレンズ52の光軸が合わないことがある。このようなことから組合レンズの光学性能が低下するという欠点を有している。
【0007】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、光学性能に優れた組合レンズを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の第1の手段は、少なくとも第1レンズと第2レンズとを組み合わせて構成される組合レンズにおいて、前記第1レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第2レンズと対応する位置に第1レンズ側傾斜面を有する第1レンズ側円筒部を形成し、前記第2レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第1レンズと対応する位置に第2レンズ側傾斜面を有する第2レンズ側円筒部を形成して、前記第1レンズ側円筒部と第2レンズ側円筒部とを嵌合することにより、前記第1レンズ側傾斜面と第2レンズ側傾斜面とを互いに接触させることを特徴とするものである。
【0009】
本発明の第2の手段は、少なくとも第1レンズと第2レンズとを組み合わせて構成される組合レンズにおいて、前記第1レンズと第2レンズが共に透明な合成樹脂で構成され、その第1レンズの第1レンズ用成形駒分割線と第2レンズの第2レンズ用成形駒分割線とが、第1レンズと第2レンズとを組み合わせたときに互いにずれていることを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態を図とともに説明する。図1は実施形態に係る組合レンズの正面図、図2はその組合レンズの側面図、図3はその組合レンズの平面図、図4はその組合レンズの底面図、図5は図3A−A線上の断面図、図6はその組合レンズの斜視図、図7はその組合レンズの一部を断面にした斜視図である。
【0011】
図8は第1レンズの正面図、図9はその第1レンズの側面図、図10はその第1レンズの平面図、図11はその第1レンズの底面図、図12は図10B−B線上の断面図、図13はその第1レンズの斜視図、図14はその第1レンズの一部を断面にした斜視図である。
【0012】
図15は第2レンズの正面図、図16はその第2レンズの側面図、図17はその第2レンズの平面図、図18はその第2レンズの底面図、図19は図17C−C線上の断面図、図20はその第2レンズの斜視図、図21はその第2レンズの一部を断面にした斜視図である。図22は第1レンズを成形するために使用される射出成形金型の断面図、図23は第2レンズを成形するために使用される射出成形金型の断面図である。
【0013】
本実施形態の場合、組合レンズ1は第1レンズ2と第2レンズ3の2枚の組み合わせから構成されている。本実施形態では2枚の組み合わせであるが、3枚以上の組み合わせも可能である。
【0014】
第1レンズ2と第2レンズ3は、共にアクリル樹脂やポリカーボネート等の透明なプラスチック、共にガラス、あるいは一方がガラスで他方が透明なプラスチックで構成される場合があるが、本実施形態では第1レンズ2と第2レンズ3が共に透明なプラスチックで構成され、射出成形法により形成されている。
【0015】
図5や図12などに示すように第1レンズ2の中央部に、下方に向けて突出した凸レンズの機能を有するほぼ半球状の突出部4が設けられ、突出部4の上面に円形の窪み部5が形成されている。突出部4の外周部に、射出成形時の突出部4側への溶融樹脂の回り込みを良好にするために段状になった肉厚部6が設けられている。この肉厚部6の外周部(第1レンズ2の最外周部)に下方に向けて突出した第1レンズ側円筒部7が設けられ、その円筒部7の内周面に上へ行くに従って徐々に径小になった第1レンズ側傾斜面8が形成されている。
【0016】
また円筒部7の高さH1は突出部4の高さH2より高く形成されており、図12のように突出部4が下になるように置いた際に、突出部4が載置面に接触しない形状となっている。
【0017】
図22は、この第1レンズ2を成形するために好適な射出成形用金型の断面図である。この金型は、第1レンズ2の上面外周部を形成する固定金型21と、その固定金型21の内側に配置されて第1レンズ2の上面中央部を形成する固定側レンズ駒22と、第1レンズ2の外周面と下面外周部を形成する可動金型23と、その可動金型23の内側に配置されて第1レンズ2の下面中央部を形成する可動側レンズ駒24とから構成されている。
【0018】
固定金型21と固定側レンズ駒22の接合部、ならびに可動金型23と可動側レンズ駒24の接合部が、前記第1レンズ側成形駒分割線10に相当することになる。
【0019】
これら固定金型21と固定側レンズ駒22と可動金型23と可動側レンズ駒24とで形成されるキャビティ25内に溶融樹脂が充填され、冷却・固化されて図12に示すような第1レンズ2が成形される。
【0020】
このようにして固化された成形体(第1レンズ2)は、固定金型21ならびに固定側レンズ駒22に対して可動金型23と可動側レンズ駒24を移動して所定間隔離し、今度は可動金型23を固定して可動側レンズ駒24を上方(固定側レンズ駒22側)に移動して成形体(第1レンズ2)を押し出し、離型できるようになっている。
【0021】
射出成形の際、可動金型23と可動側レンズ駒24との分割部分で成形バリが発生し、この成形バリによって第1レンズ2と第2レンズ3を接合した際に充分に接合されない場合がある。この成形バリによる不具合を改善するため、図5に示すように第1レンズ2と第2レンズ3の接合された第2レンズ3の円筒部13上に間隙を形成している。
【0022】
さらに第1レンズ2と第2レンズ3の前記分割部分での成形バリか互いに当接して、第1レンズ2と第2レンズ3との良好な接合ができなくなる虞があるため、第1レンズ2と第2レンズ3の成形駒分割線10、16が僅かにずれるように設定されている。
【0023】
第1レンズ2の一方の側面に、成形時に第1レンズ側射出ゲート(図示せず)が設けられる第1レンズ側ゲート平面部9が形成されている。図5と図12に示すように前記肉厚部6のほぼ中央位置が射出成形金型の第1レンズ側成形駒分割線10(仮想線)となっており、この分割線10上で成形駒が接合されてキャビティ25が形成され、第1レンズ2が射出成形される。この成形駒分割線10は、突出部4のレンズ有効径11よりも外側にある。図12においてR1は成形駒分割線10の直径、R2はレンズ有効径11の直径を表しており、R1>R2の関係にある。このようにR1>R2にすることにより、第1レンズ2のレンズ有効面の損傷を防ぐことができる。
【0024】
図5や図19などに示すように第2レンズ3の中央部に、下方に向けて浅く窪んだ凹レンズの機能を有する皿状部12が設けられている。例えばこの第2レンズ3は、この下面に配置される受光素子上に光を拡散して、受光素子への有効受光面を拡げようとするものである。皿状部12の外周部に上方に向けて突出した第2レンズ側円筒部13が設けられ、その円筒部13の外周面に上へ行くに従って徐々に径小になった第2レンズ側傾斜面14が形成されている。この第2レンズ側傾斜面14の傾斜角度は、前記第1レンズ側傾斜面9の傾斜角度とほぼ一致している。
【0025】
図23は、この第2レンズ3を成形するために好適な射出成形用金型の断面図である。この金型は第1レンズ2の金型と基本的に同じであり、第2レンズ3の上面外周部を形成する固定金型26と、その固定金型26の内側に配置されて第2レンズ3の上面中央部を形成する固定側レンズ駒27と、第2レンズ3の外周面と下面外周部を形成する可動金型28と、その可動金型28の内側に配置されて第2レンズ3の下面中央部を形成する可動側レンズ駒29とから構成されている。
【0026】
固定金型26と固定側レンズ駒27の接合部、ならびに可動金型28と可動側レンズ駒29の接合部が、前記第2レンズ側成形駒分割線16に相当することになる。
【0027】
これら固定金型26と固定側レンズ駒27と可動金型28と可動側レンズ駒29とで形成されるキャビティ30内に溶融樹脂が充填され、冷却・固化されて図19に示すような第2レンズ3が成形される。
【0028】
このようにして固化された成形体(第2レンズ3)は、固定金型26ならびに固定側レンズ駒27に対して可動金型28と可動側レンズ駒29を移動して所定間隔離し、今度は可動金型28を固定して可動側レンズ駒29を上方(固定側レンズ駒27側)に移動して成形体(第2レンズ3)を押し出し、離型できるようになっている。
【0029】
第2レンズ3の一方の側面に、成形時に第2レンズ側射出ゲート(図示せず)が設けられる第2レンズ側ゲート平面部15が形成されている。図5と図19に示すように円筒部13のほぼ中央位置が射出成形金型の第2レンズ側成形駒分割線16(仮想線)となっており、この成形駒分割線16は、皿状部12のレンズ有効径17よりも外側にある。図19においてR3は成形駒分割線16の直径、R4はレンズ有効径17の直径を表しており、R3>R4の関係にある。このようにR3>R4とすることにより、第2レンズ3の有効面が成形時に損傷することを防止することができる。
【0030】
図5に示すように第1レンズ2と第2レンズ3を重ねたとき、第2レンズ側円筒部13が第1レンズ側円筒部7の内側に挿入され、両方の傾斜面9,14が互いに重なり合って、第1レンズ2と第2レンズ3が安定した嵌合状態を保持して、第1レンズ2と第2レンズ3の光軸18が自動的に一致する。
【0031】
この場合、第1レンズ2と第2レンズ3の光軸18を一致させるには、図19で示すように第1レンズ2と第2レンズ3が嵌合する円筒部13の高さH3がある程度の高さが必要であり、例えば第2レンズ3の高さH4に対し1/10〜1/1の高さとすることが好ましい。
【0032】
第1レンズ2と第2レンズ3を組み合わせた状態において、第1レンズ2の突出部4と第2レンズ3の皿状部12は接触せず所定の隙間を有し、外周部の円筒部7,13どうしで接触している。
【0033】
また第1レンズ2の肉厚部6と第2レンズ3の円筒部13も接触せず離れており、しかも第1レンズ側成形駒分割線10と第2レンズ側成形駒分割線16がずれるように、すなわちR1<R3の関係になるように設計されている。第1レンズ2や第2レンズ3を射出成形した際、成形駒分割線10,16でバリが発生することがある。そのため仮に第1レンズ2や第2レンズ3にバリが発生しても、バリ(微小突出部)の影響がないように肉厚部6と円筒部13を離し、しかも成形駒分割線10,16を互いにずらせてある。
【0034】
第1レンズ2と第2レンズ3を組み合わせた状態で鏡筒(図示せず)に収納保持される。この際、第1レンズ2の前記ゲート平面部9と反対側の側面に第1レンズ把持用平面部19を、第2レンズ3の前記ゲート平面部15と反対側の側面に第2レンズ把持用平面部20を設ければ、指や他の治具などの把持手段で把持する際、ゲート平面部9,15と共に指や他の把持手段で把持すれば、容易かつ確実にレンズ2,3を把持して鏡筒内に収納することができる。さらに第1レンズ2と第2レンズ3を組み合わせる際にも、平面部9,15,19,20でレンズ2,3を把持して組み合わせれば、把持が確実となり、容易に組み合わせができる。
本実施形態では第2レンズ側円筒部13が第1レンズ側円筒部7の内側に挿入される例を示したが、反対に第1レンズ側円筒部が第2レンズ側円筒部の内側に挿入される構造であっても構わない。
【0035】
本実施形態では第1レンズ側円筒部7と第2レンズ側円筒部13は、光軸合わせのために傾斜面8,14が円周方向で連続した面であるのが好ましいが、必要に応じて円筒部7,13の一方あるいは両方にスリットあるいは溝などを形成して不連続な面とすることもある。
【0036】
図5に示すように第1レンズ2と第2レンズ3を組み合わせた際、両者の間で空気が圧縮状態で封じ込められたり、あるいはその封じ込められた空気が温度の上昇に伴って体積膨脹して、第1レンズ2と第2レンズ3の良好な接合状態が崩れる心配がある。その対策として、前述のように円筒部7,13の一方あるいは両方にスリットあるいは溝などの空気抜け部を設けることもある
本実施形態では図5に示すように、第1レンズ2と第2レンズ3を組み合わせた際、第1レンズ2の円筒部7の下端面が第2レンズ3の外周部上面に当接した状態になっているが、前記第1レンズ側傾斜面8と第2レンズ側傾斜面14とを互いに接触した状態で、第1レンズ2の円筒部7の下端面と第2レンズ3の外周部上面との間に隙間が形成される場合もある。
【0037】
本実施形態では2枚のレンズを組み合わせて組合レンズを構成したが、本発明は3枚以上のレンズの組み合わせも可能である。
【0038】
【発明の効果】
請求項1記載の第1の手段は、第1レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第2レンズと対応する位置に第1レンズ側傾斜面を有する第1レンズ側円筒部を形成し、第2レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第1レンズと対応する位置に第2レンズ側傾斜面を有する第2レンズ側円筒部を形成して、第1レンズ側円筒部と第2レンズ側円筒部とを嵌合することにより、第1レンズ側傾斜面と第2レンズ側傾斜面とを互いに接触させる構成になっている。
【0039】
そのため第1レンズと第2レンズを組み合わせてもレンズ面に傷が生じることなく、また第1レンズ側傾斜面と第2レンズ側傾斜面との互いの求芯機能により、第1レンズと第2レンズの光軸を自動的に合わすことができ、光学性能に優れた組合レンズを提供することができる。
【0040】
請求項2記載の第2の手段は、第1レンズの第1レンズ用成形駒分割線と第2レンズの第2レンズ用成形駒分割線とが、第1レンズと第2レンズとを組み合わせたときに互いにずれるように構成されている。
【0041】
そのため仮に第1レンズや第2レンズにバリが発生しても、バリの影響がなく、第1レンズと第2レンズを適正に組み合わせることができるなどの特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る組合レンズの正面図である。
【図2】その組合レンズの側面図である。
【図3】その組合レンズの平面図である。
【図4】その組合レンズの底面図である。
【図5】図3A−A線上の断面図である。
【図6】その組合レンズの斜視図である。
【図7】その組合レンズの一部を断面にした斜視図である。
【図8】第1レンズの正面図である。
【図9】その第1レンズの側面図である。
【図10】その第1レンズの平面図である。
【図11】その第1レンズの底面図である。
【図12】図10B−B線上の断面図である。
【図13】その第1レンズの斜視図である。
【図14】その第1レンズの一部を断面にした斜視図である。
【図15】第2レンズの正面図である。
【図16】その第2レンズの側面図である。
【図17】その第2レンズの平面図である。
【図18】その第2レンズの底面図である。
【図19】図17C−C線上の断面図である。
【図20】その第2レンズの斜視図である。
【図21】その第2レンズの一部を断面にした斜視図である。
【図22】第1レンズを成形するための射出成形金型の断面図である。
【図23】第2レンズを成形するための射出成形金型の断面図である。
【図24】従来提案された組合レンズの断面図である。
【符号の説明】
1:組合レンズ、2:第1レンズ、3:第2レンズ、4:突出部、5:窪み部、6:肉厚部、7:第1レンズ側円筒部、8:第1レンズ側傾斜面、9:第1レンズ側ゲート平面部、10:第1レンズ側成形駒分割線、11:突出部のレンズ有効径、12:皿状部、13:第2レンズ側円筒部、14:第2レンズ側傾斜面、15:第2レンズ側ゲート平面部、16:第2レンズ側成形駒分割線、17:皿状部のレンズ有効径、18:光軸、19:第1レンズ把持用平面部、20第2レンズ把持用平面部、21:固定金型、22:固定側レンズ駒、23:可動金型、24:可動側レンズ駒、25:キャビティ、26:固定金型、27:固定側レンズ駒、28:可動金型、29:可動側レンズ駒、30:キャビティ、R1:第1レンズ側成形駒分割線の直径、R2:第1レンズ有効径の直径、R3:第2レンズ側成形駒分割線の直径、R4:第2レンズ有効径の直径、H1:第1レンズの円筒部の高さ、H2:第1レンズの突出部の高さ、H3:第2レンズの円筒部の高さ、H4:第2レンズの高さ。
Claims (2)
- 少なくとも第1レンズと第2レンズとを組み合わせて構成される組合レンズにおいて、
前記第1レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第2レンズと対応する位置に第1レンズ側傾斜面を有する第1レンズ側円筒部を形成し、前記第2レンズのレンズ面以外の外周部でかつ第1レンズと対応する位置に第2レンズ側傾斜面を有する第2レンズ側円筒部を形成して、
前記第1レンズ側円筒部と第2レンズ側円筒部とを嵌合することにより、前記第1レンズ側傾斜面と第2レンズ側傾斜面とを互いに接触させることを特徴とする組合レンズ。 - 少なくとも第1レンズと第2レンズとを組み合わせて構成される組合レンズにおいて、前記第1レンズと第2レンズが共に透明な合成樹脂で構成され、その第1レンズの第1レンズ用成形駒分割線と第2レンズの第2レンズ用成形駒分割線とが、第1レンズと第2レンズとを組み合わせたときに互いにずれていることを特徴とする組合レンズ。
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