JP2009086075A

JP2009086075A - 鏡筒付きレンズ

Info

Publication number: JP2009086075A
Application number: JP2007253012A
Authority: JP
Inventors: Kimihiro Kikuchi; 公博菊地; Shigeru Hatakeyama; 茂畠山
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-23
Also published as: US20090086341A1; CN101398523A; US7852577B2; CN101398523B

Abstract

【課題】低コストでレンズの成形圧力にも耐えることのできる鏡筒付きレンズを提供する。
【解決手段】板金を絞り加工により筒状に形成してなる鏡筒１と、鏡筒１内に保持されるレンズ２とからなり、鏡筒１は一方の開口側にレンズ２を保持するレンズ保持部１０を有し、他方の開口側に電気部品を収納する部品収納部１１を有し、レンズ保持部１０の外径は部品収納部１１の外径より小さく形成されると共に、レンズ保持部１０の側壁肉厚は部品収納部１１の側壁肉厚より厚く形成されてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、鏡筒内にレンズを納めてなる鏡筒付きレンズに関し、特に鏡筒を絞り加工により形成して安価に製造可能な鏡筒付きレンズに関する。

従来、筒状の鏡筒内にレンズを保持してなる鏡筒付きレンズが知られており、鏡筒が基板に設けられる半導体レーザ等の電気部品を覆うように取付けられることで、光通信装置においてアイソレータにコリメータ光を送り、または光ファイバの端面にレーザ光を集光させるなどの機能を有するものとして使用される。この鏡筒付きレンズの鏡筒は、一方の開口側にレンズを保持するレンズ保持部が設けられ、他方の開口側に電気部品を納める部品収納部が設けられ、これらが一体的となるように形成されている。このような鏡筒付きレンズとしては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。
特許第２８７８３７２号公報

鏡筒付きレンズにおいて、鏡筒は切削加工により形成されたものが製品化されている。また、レンズは鏡筒内においてプレスされることにより成形される。そして、板金の絞り加工により鏡筒を加工する場合には、特許文献１にも示されているように、レンズ保持部と部品収納部が概ね同じ肉厚を有するように形成されていた。

ここで、部品収納部の外径寸法は、気密溶接固定用のプロジェクション位置の径寸法との関係で決まっているために、これを変更することは困難である。また、部品収納部の内径寸法も、電気部品に対する通電ワイヤのたわみ余裕や取付作業性の点からほとんど変更することができない。このため、部品収納部における肉厚は０．２〜０．２５ｍｍであり、前述のようにレンズ保持部も同じ肉厚を有する。

レンズ保持部においてレンズを成形する際には、鏡筒にも成形圧力がかかるが、従来のようにレンズ保持部が部品収納部と同じ肉厚を有している場合には、レンズ保持部の外周面を保持しなければ成形圧力に耐えることができなかった。このため、レンズを成形するための金型の形状が複雑なものとなっていた。また、鏡筒を切削により形成していたために、コストが高くなっていた。

本発明は前記課題を鑑みてなされたものであり、低コストでレンズの成形圧力にも耐えることのできる鏡筒付きレンズを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る鏡筒付きレンズは、板金を絞り加工により筒状に形成してなる鏡筒と、該鏡筒内に保持されるレンズとからなる鏡筒付きレンズにおいて、
前記鏡筒は一方の開口側に前記レンズを保持するレンズ保持部を有し、他方の開口側に電気部品を収納する部品収納部を有し、前記レンズ保持部の外径は前記部品収納部の外径より小さく形成されると共に、前記レンズ保持部の側壁肉厚は前記部品収納部の側壁肉厚より厚く形成されてなることを特徴として構成されている。

また、本発明に係る鏡筒付きレンズは、前記レンズ保持部と部品収納部との間には段部が形成され、該段部は内周面の前記レンズ保持部側角部が曲率半径０．３ｍｍ以下のＲ形状を有してなることを特徴として構成されている。

さらに、本発明に係る鏡筒付きレンズは、前記レンズ保持部の内周面には前記レンズの外周面が接する部分に全周に渡る溝部が形成されることを特徴として構成されている。

さらにまた、本発明に係る鏡筒付きレンズは、前記レンズ保持部の開口部には内周面側に面取りされた傾斜面が形成されてなることを特徴として構成されている。

そして、本発明に係る鏡筒付きレンズは、前記鏡筒はフェライト系ステンレス鋼を塑性加工してなることを特徴として構成されている。

本発明に係る鏡筒付きレンズによれば、レンズ保持部の外径は部品収納部の外径より小さく形成されると共に、レンズ保持部の側壁肉厚は部品収納部の側壁肉厚より厚く形成されてなることにより、レンズをレンズ保持部の内周面にプレス成形する際、その成形圧力に耐えられるようにすることができる。また、板金を絞り加工することで鏡筒を形成できるので、低コストに製造することができる。

また、本発明に係る鏡筒付きレンズによれば、レンズ保持部と部品収納部との間には段部が形成され、段部は内周面のレンズ保持部側角部がＲ０．３ｍｍ以下の面取り形状を有してなることにより、レンズ保持部に保持されるレンズの有効径を大きくすることができる。

さらに、本発明に係る鏡筒付きレンズによれば、レンズ保持部の内周面にはレンズの外周面が接する部分に全周に渡る溝部が形成されることにより、レンズ保持部の内周面に加工痕を残さない部分を形成できるので、レンズとの間の気密性を向上させることができる。

さらにまた、本発明に係る鏡筒付きレンズによれば、レンズ保持部の開口部には内周面側に面取りされた傾斜面が形成されてなることにより、レンズ保持部に保持されたレンズに反射防止膜を成膜する際に、周縁部まで均一に膜を形成することができる。

そして、本発明に係る鏡筒付きレンズによれば、鏡筒はフェライト系ステンレス鋼を塑性加工してなることにより、線膨張係数の差により鏡筒内においてレンズを挟持する方向に力が働くので、レンズ２を確実に保持することができ、温度変化による気密性の低下を防止することができる。

本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１には、本実施形態における鏡筒付きレンズの断面図を示している。この図に示すように、本実施形態における鏡筒付きレンズは、筒状に形成されてなる鏡筒１がレンズ２を保持して構成されている。鏡筒１はフェライト系のステンレス鋼により形成されており、またレンズ２はガラスにより形成されている。鏡筒１を形成するステンレス鋼は、ガラスよりも僅かに線膨張係数が大きいものが用いられる。これによりレンズ２をプレスする際の高温状態から常温に戻ったとき、鏡筒１内にはレンズ２を締め付ける方向に力がかかることとなり、レンズ２を確実に保持することができる。

鏡筒１は、一方の開口側に配置されレンズ２を保持するレンズ保持部１０と、他方の開口側に配置され内部に電気部品を収納する部品収納部１１と、レンズ保持部１０及び部品収納部１１を繋ぐ段部１２とが一体的に形成されて構成されている。レンズ保持部１０と部品収納部１１は、いずれも円筒形状を有するように形成されており、レンズ保持部１０の内周面にはレンズ２の外周面が接している。

レンズ保持部１０の内周面開口端部には、面取りされた傾斜面部１４が形成されている。この傾斜面部１４が形成されていることにより、レンズ２を成形した後に反射防止膜を形成する際、レンズ２の周縁部まで均一に成膜することができる。また、レンズ保持部１０の内周面のレンズ２の外周面と接する部分には、全周に渡る凹状の溝部１５が形成されている。このようにレンズ保持部１０の内周面に溝部１５が形成されていることにより、レンズ２による部品収納部１１側の気密性の確保をより確実にすることができる。

部品収納部１１の下端部には、外周に向かって鍔状に突出する接合鍔部１３が全周に渡って形成されている。接合鍔部１３は、電気部品が配置された基板に鏡筒１を取付ける際に、基板に当接して溶接接合される。

鏡筒１を構成するレンズ保持部１０は、部品収納部１１よりも外径が小さく形成され、その一方で部品収納部１１よりも側壁肉厚が厚く形成されている。部品収納部１１の外径は、気密溶接固定用のプロジェクション位置の径寸法との関係で定められ、また部品収納部１１の内径は、内部に収納される電気部品に対する通電ワイヤのたわみ余裕や取付作業性の点から定められており、したがって部品収納部１１の側壁肉厚は従来のものと同等である。

一方でレンズ保持部１０は、部品収納部１１よりも側壁肉厚が厚く形成されているので、部品収納部１１よりも強度が大きくなっている。したがって、レンズ保持部１０内においてレンズ２を成形する際、金型による成形圧力に耐えられるようにすることができ、レンズ保持部１０の外周を金型で保持する必要がないようにすることができる。また、鏡筒１の上部にフェルール等の他の部品を溶接接合する場合に、レンズ保持部１０の側壁肉厚が厚いので、他の部品の下面をレンズ保持部１０の上面に当接させ溶接することができる。

段部１２は、レンズ保持部１０の側壁肉厚と部品収納部１１の側壁肉厚の中間の側壁肉厚を有するように形成される。また、段部１２の内周面のうちレンズ保持部１０側の端部である角部１６は、曲率半径０．３ｍｍ以下のＲ形状を有するように形成されている。これによって、レンズ保持部１０に保持されたレンズ２の実効的な有効寸法を大きくすることができる。

鏡筒１は、板金を絞り加工することによって形成される。加工前の板金は、０．６ｍｍのものが用いられ、これをプレスしてレンズ保持部１０と部品収納部１１及び段部１２の大まかな形状が形成されるように絞り加工する。なお、レンズ保持部１０は０．４ｍｍの肉厚に形成され、部品収納部１１は０．２ｍｍの肉厚に形成される。

原材料となる板金は、熱間及び冷間圧延が施されてコイル状に形成されたものであり、このコイル状にする際の加工残留応力により、コイル長手方向とコイル幅方向では材料特性に差が生じている。このため、絞り加工で鏡筒１の形状を形成しても、楕円に四角成分を加えたような形となり、寸法精度を充分に確保することができない。このため、一旦出来た形状の厚み方向にしごき加工（しごいて剃り剥ぐ様な加工）をなす工程を絞り加工の後に行う。これにより鏡筒１の横断面形状を真円に近づけることができる。

鏡筒１の外形状が仕上がったら、円筒状となったレンズ保持部１０の内面に対し、溝を形成する工具を角度を変えながら複数回押圧することにより、溝部１５が形成される。レンズ保持部１０の内面には、しごき加工に伴い光軸方向に加工痕が形成されるが、溝部１５を全周に渡って形成することにより、加工痕のない部分を形成することができ、レンズ２の外周面と鏡筒１の内面との間における気密性を向上させることができる。また、段部１２に角部１６を形成するため、角部１６に相当する部分を塑性加工によりつぶして、曲率半径が０．３ｍｍ以下のＲ形状を形成する。

このように、本実施形態の鏡筒付きレンズの鏡筒１は、板金を絞り加工し、さらにしごき加工することによって形成されており、このため高い寸法精度を有する鏡筒１を切削加工等に比べて安価に形成することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用は本実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。

本実施形態における鏡筒付きレンズの縦断面図である。

符号の説明

１鏡筒
２レンズ
１０レンズ保持部
１１部品収納部
１２段部
１３接合鍔部
１４傾斜面部
１５溝部
１６角部

Claims

板金を絞り加工により筒状に形成してなる鏡筒と、該鏡筒内に保持されるレンズとからなる鏡筒付きレンズにおいて、
前記鏡筒は一方の開口側に前記レンズを保持するレンズ保持部を有し、他方の開口側に電気部品を収納する部品収納部を有し、前記レンズ保持部の外径は前記部品収納部の外径より小さく形成されると共に、前記レンズ保持部の側壁肉厚は前記部品収納部の側壁肉厚より厚く形成されてなることを特徴とする鏡筒付きレンズ。
前記レンズ保持部と部品収納部との間には段部が形成され、該段部は内周面の前記レンズ保持部側角部が曲率半径０．３ｍｍ以下のＲ形状を有してなることを特徴とする請求項１記載の鏡筒付きレンズ。
前記レンズ保持部の内周面には前記レンズの外周面が接する部分に全周に渡る溝部が形成されることを特徴とする請求項１または２記載の鏡筒付きレンズ。
前記レンズ保持部の開口部には内周面側に面取りされた傾斜面が形成されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鏡筒付きレンズ。
前記鏡筒はフェライト系ステンレス鋼を塑性加工してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鏡筒付きレンズ。