JP2009008775A

JP2009008775A - 組みレンズ

Info

Publication number: JP2009008775A
Application number: JP2007168464A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Kanezaki; 馨金崎
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2009-01-15

Abstract

【課題】本発明は、小型化が可能で、かつ第１のレンズと第２のレンズ間の相対位置精度が高い組みレンズを提供することを目的とするものである。
【解決手段】本発明の組みレンズは、光学面２３とこの光学面２３の外周方向に繋がる外周面２５とを有する第１のレンズ２１と、光学面２７とこの光学面２７の外周方向に繋がる外周面２９とを有する第２のレンズ２６とを光軸方向に組み合わせて構成した組みレンズにおいて、前記第１のレンズ２１と第２のレンズ２６における互いに向かい合う光学面２３，２７のそれぞれの外周方向に繋がる外周面２５，２９をほぼ一致した曲面形状に構成するとともに互いに接合するようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種光学機器に使用される組みレンズに関するものである。

従来におけるこの種の組みレンズは、図３に示すように、第１のレンズ１と第２のレンズ２とを光軸方向に組み合わせて構成しているものである。そして前記第１のレンズ１は一組の金型の中でガラス素材をプレス成形して作製しており、光学面３，４とこの光学面３，４の外周方向に繋がる外周面５，６とを有しているものである。また、前記第２のレンズ２も第１のレンズ１と同様に一組の金型の中でガラス素材をプレス成形して作製しており、光学面７，８とこの光学面７，８の外周方向に繋がる外周面９，１０とを有しているものである。そしてまた、前記第１のレンズ１と第２のレンズ２の向かい合う外周面６，９は平面形状に構成され、そしてこの向かい合う平面形状の外周面６，９を突き合わせるととともに接着剤１１で接合するようにしていた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００５−１０７１１７号公報

しかしながら、上記した従来の組みレンズにおいては、図４に示すように、第１のレンズ１の凹曲面形状の光学面４をプレス形成するための超硬合金からなる金型１２を加工する場合、凸形状の曲面部１３と平面部１４との繋ぎ目部１５を加工ツールで細かく加工することは困難なものであった。すなわち、繋ぎ目部１５を通常の寸法の加工ツールを用いて加工した場合は、加工ツールの寸法に相当する曲率半径のフィレット１６ができてしまうため、このフィレット１６の形成を防ぐためには、第１のレンズ１の外周寸法を大きくする必要があり、そのため、組みレンズの小型化ができなくなってしまうものである。そして、繋ぎ目部１５を細かく加工するためには寸法の小さい加工ツールを使用する必要があるが、寸法の小さい加工ツールを用いて加工する場合には、加工を進めるにつれて加工ツールの先端が早く磨耗してしまうため加工精度が低下してしまう。そしてまた、加工ツールを切り換えて繋ぎ目部１５のみを小さい加工ツールで加工しようとすると、加工ツールの切り換え位置において連続した加工が困難となって段差が発生してしまい、その結果、第１のレンズ１における光学面４と外周面６との間の相対位置精度が悪くなってしまう。したがって、この場合は、通常の寸法の加工ツールを用いて加工した金型１２を用いて第１のレンズ１を成形した後、この成形された第１のレンズ１を研磨して外周面６を作製する必要があった。

しかしながら、第１のレンズ１の外周面６を研磨して作製した場合には、光学面４に対する外周面６の位置精度がばらついてしまうため、組みレンズを構成した際に第１のレンズ１と第２のレンズ２間の相対位置精度が低下してしまうという問題点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、小型化が可能で、かつ第１のレンズと第２のレンズ間の相対位置精度が高い組みレンズを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、光学面とこの光学面の外周方向に繋がる外周面とを有する第１のレンズと、光学面とこの光学面の外周方向に繋がる外周面とを有する第２のレンズとを光軸方向に組み合わせて構成した組みレンズにおいて、前記第１のレンズと第２のレンズにおける互いに向かい合う光学面のそれぞれの外周方向に繋がる外周面をほぼ一致した曲面形状に構成するとともに互いに接合するようにしたもので、この構成によれば、第１のレンズと第２のレンズにおける互いに向かい合う光学面のそれぞれの外周方向に繋がる外周面をほぼ一致した曲面形状に構成しているため、凹曲面形状の光学面を有する第１のレンズを成形するための金型を加工する場合、外周面と光学面とを繋ぐためのフィレット形状を設ける必要はなく、これにより、レンズ寸法の小型化が可能になるとともに、凹曲面形状の光学面の外周方向に繋がる外周面を別途研磨して作製する必要もないため、研磨による加工精度のばらつきも発生せず、その結果、レンズ間の相対位置精度が高い組みレンズを得ることができるという作用効果を有するものである。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、第１のレンズにおいて、第２のレンズと向かい合う光学面とこの光学面の外周方向に繋がる外周面を共通の非球面式により特徴付けられる連続した非球面で構成するとともに、第２のレンズにおいて、第１のレンズと向かい合う光学面とこの光学面の外周方向に繋がる外周面を共通の非球面式により特徴付けられる連続した非球面で構成したもので、この構成によれば、第１のレンズにおいて、第２のレンズと向かい合う光学面とこの光学面の外周方向に繋がる外周面を共通の非球面式により特徴付けられる連続した非球面で構成するとともに、第２のレンズにおいて、第１のレンズと向かい合う光学面とこの光学面の外周方向に繋がる外周面を共通の非球面式により特徴付けられる連続した非球面で構成しているため、外周面を光学面の延長上で光学面と連続した同じ非球面式で構成することができ、その結果、光学面と外周面を成形する金型を加工する場合は、光学面に対する外周面の位置精度を光学面の形状精度と同じ高い精度で加工することができるため、光学面と外周面との位置精度の高いレンズを成形することができ、これにより、外周面で突き合わせて接合したときにはレンズ間の相対位置精度が高い組みレンズを得ることができるという作用効果を有するものである。

以上のように本発明の組みレンズは、光学面とこの光学面の外周方向に繋がる外周面とを有する第１のレンズと、光学面とこの光学面の外周方向に繋がる外周面とを有する第２のレンズとを光軸方向に組み合わせて構成した組みレンズにおいて、前記第１のレンズと第２のレンズにおける互いに向かい合う光学面のそれぞれの外周方向に繋がる外周面をほぼ一致した曲面形状に構成するとともに互いに接合するようにしているため、凹曲面形状の光学面を有する第１のレンズを成形するための金型を加工する場合、外周面と光学面とを繋ぐためのフィレット形状を設ける必要はなく、これにより、レンズ寸法の小型化が可能になるとともに、凹曲面形状の光学面の外周方向に繋がる外周面を別途研磨して作製する必要もないため、研磨による加工精度のばらつきも発生せず、その結果、レンズ間の相対位置精度が高い組みレンズを得ることができるという優れた効果を奏するものである。

以下、本発明の一実施の形態における組みレンズについて、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態における組みレンズの断面図、図２は同組みレンズを構成する第１のレンズおよび第２のレンズの断面図である。

図１および図２において、２１は第１のレンズで、この第１のレンズ２１は、ガラス素材を一組の金型の中で加熱プレスすることにより凹メニスカス形状に成形しているもので、両主面に非球面係数により決定される光学面２２，２３と、この光学面２２，２３の外周方向に繋がる外周面２４，２５とを有しているものである。また、第２のレンズ２６は、ガラス素材を一組の金型の中で加熱プレスすることにより両凸形状に成形しているもので、両主面に非球面係数により決定される光学面２７，２８と、この光学面２７，２８の外周方向に繋がる外周面２９，３０とを有しているものである。

そして、前記第１のレンズ２１と第２のレンズ２６とを光軸方向に並べるとともに、向かい合う第１のレンズ２１の外周面２５と第２のレンズ２６の外周面２９とを突き合わせて位置決めし、この状態で接着剤３１により両者２１，２６を接合することにより、第１のレンズ２１の光学面２３と第２のレンズ２６の光学面２７との間に空間３２を有する組みレンズを構成している。

ここで、前記第１のレンズ２１の外周面２５と第２のレンズ２６の外周面２９は、互いに噛み合うようにほぼ一致した曲面形状に構成しているもので、このような構成とすることにより、互いの外周面２５，２９を突き合わせたときには、第１のレンズ２１と第２のレンズ２６との相対位置精度が自然に最適な位置になるように固定されるものである。

上記したような構成とすることにより、凹曲面形状の光学面２３を有する第１のレンズ２１を成形するための金型を加工する場合、外周面２５と光学面２３とを繋ぐためのフィレット形状を設ける必要はないため、第１のレンズ２１の寸法の小型化が可能になるものである。そしてまた、凹曲面形状の光学面２３の外周方向に繋がる外周面２５を別途研磨して作製する必要もないため、研磨による加工精度のばらつきも発生せず、その結果、第１のレンズ２１と第２のレンズ２６間の相対位置精度が高い組みレンズを得ることができるものである。

なお、前記第１のレンズ２１において、第２のレンズ２６と向かい合う光学面２３とこの光学面２３の外周方向に繋がる外周面２５を共通の非球面式により特徴付けられる連続した非球面で構成するとともに、第２のレンズ２６において、第１のレンズ２１と向かい合う光学面２７とこの光学面２７の外周方向に繋がる外周面２９を共通の非球面式により特徴付けられる連続した非球面で構成すれば、さらに良くなるものである。これは、第１のレンズ２１の光学面２３の非球面係数と第２のレンズ２６の光学面２７の非球面係数を決定する際に、それぞれの外周の領域において外周面２５と外周面２９の曲面形状がほぼ一致するように非球面係数を決めることによるものである。これにより、第１のレンズ２１を成形するための金型を加工する際に光学面２３と外周面２５とを同じ非球面式で連続した曲面として加工することができるため、外周面２５を光学面２３と同じ高い加工精度で加工することができるものである。これと同様に第２のレンズ２６においても、光学面２７と外周面２９とを同じ非球面式で連続した曲面として加工することにより、外周面２９を光学面２７と同じ高い加工精度で加工することができるものである。このようにして形成した第１のレンズ２１の外周面２５と第２のレンズ２６の外周面２９とを突き合わせて接合することにより、第１のレンズ２１と第２のレンズ２６との相対位置精度が高い組みレンズを得ることができるものである。また、光学面と外周面を同じ非球面式で連続した曲面として加工しているため、光学面と外周面の形状精度を測定する場合も、同じ非球面式で測定することができるため、測定のための表面形状式を切り替えることなく光学面と外周面とを一括で測定することができるため測定作業の効率が良くなるという利点を有するものである。

本発明に係る組みレンズは、第１のレンズと第２のレンズにおける互いに向かい合う光学面のそれぞれの外周方向に繋がる外周面をほぼ一致した曲面形状に構成することにより、第１のレンズと第２のレンズ間の相対位置精度が高い組みレンズを得ることができるという効果を有するものであり、各種光学機器に使用する組みレンズとして有用となるものである。

本発明の一実施の形態における組みレンズの断面図同組みレンズを構成するレンズの断面図従来の組みレンズの断面図同組みレンズを作製するための金型の断面図

符号の説明

２１第１のレンズ
２３光学面
２５外周面
２６第２のレンズ
２７光学面
２９外周面
３１接着剤

Claims

光学面とこの光学面の外周方向に繋がる外周面とを有する第１のレンズと、光学面とこの光学面の外周方向に繋がる外周面とを有する第２のレンズとを光軸方向に組み合わせて構成した組みレンズにおいて、前記第１のレンズと第２のレンズにおける互いに向かい合う光学面のそれぞれの外周方向に繋がる外周面をほぼ一致した曲面形状に構成するとともに互いに接合するようにした組みレンズ。
第１のレンズにおいて、第２のレンズと向かい合う光学面とこの光学面の外周方向に繋がる外周面を共通の非球面式により特徴付けられる連続した非球面で構成するとともに、第２のレンズにおいて、第１のレンズと向かい合う光学面とこの光学面の外周方向に繋がる外周面を共通の非球面式により特徴付けられる連続した非球面で構成した請求項１記載の組みレンズ。