JP2018045003A - Spacing ring, lens system, method of manufacturing spacing ring, and method of assembling lens system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、間隔環、レンズ系、間隔環の製造方法及びレンズ系の組立方法に関し、レンズ系の組立が特殊な設備を用いることなく容易に行えながら、レンズ中心間距離を高精度に維持することができる間隔環、レンズ系、間隔環の製造方法及びレンズ系の組立方法に関する。 The present invention relates to a space ring, a lens system, a method for manufacturing a space ring, and a method for assembling a lens system, and the lens system can be easily assembled without using special equipment, while maintaining the distance between the lens centers with high accuracy. The present invention relates to a space ring, a lens system, a method for manufacturing the space ring, and a method for assembling the lens system.
従来、複数のレンズを同一光軸上に配置してレンズ系を構成するには、図5に示すように、各レンズ101、101間に間隔環102を介在させることにより、各レンズ101、101間の空気間隔を所定の間隔に定めている。しかし、間隔環102の厚さを高精度に管理しても、間隔環102はレンズ101のエッジ部分に当接して位置決めをするため、エッジ部分のわずかな面取りや、エッジ部分の形状精度に影響され、レンズ中心間距離には誤差が発生する。 Conventionally, in order to configure a lens system by arranging a plurality of lenses on the same optical axis, as shown in FIG. 5, an interval ring 102 is interposed between the lenses 101 and 101 to thereby each of the lenses 101 and 101. The air interval between them is set to a predetermined interval. However, even if the thickness of the spacing ring 102 is managed with high accuracy, the spacing ring 102 contacts and positions the edge portion of the lens 101, so that the slight chamfering of the edge portion and the shape accuracy of the edge portion are affected. An error occurs in the distance between the lens centers.
近年のレンズ中心間距離の許容誤差が小さくなっている写真用レンズ系や、顕微鏡用対物レンズや投影光学系などの高精度レンズ系では、間隔環102の使用によっては、十分な精度維持を図ることができない。 In a photographic lens system and a high-accuracy lens system such as a microscope objective lens and a projection optical system in which tolerances for the distance between lens centers in recent years have been reduced, sufficient accuracy can be maintained depending on the use of the interval ring 102. I can't.
これらの光学系では、図6に示すように、各レンズ101を個々に円環状の金属盤103に固定しておき、これらを挿入した鏡筒104を透視することにより、鏡筒104内における各金属盤103の位置及び傾きを把握して、各金属盤103を鏡筒104内における所定位置に固定するようにしている(特許文献1)。 In these optical systems, as shown in FIG. 6, each lens 101 is individually fixed to an annular metal plate 103, and each lens in the lens barrel 104 is viewed through the lens barrel 104 into which these lenses are inserted. By grasping the position and inclination of the metal plate 103, each metal plate 103 is fixed at a predetermined position in the lens barrel 104 (Patent Document 1).
前述のような鏡筒104を透視する組立方法は、全てのレンズ101を個々に金属盤103に固定しなければならないため煩雑であり、また、特殊な透視設備が必要である。 The assembly method for seeing through the lens barrel 104 as described above is complicated because all the lenses 101 must be individually fixed to the metal plate 103, and special see-through equipment is required.
そこで、本発明は、レンズ系の組立が特殊な設備を用いることなく容易に行えながら、レンズ中心間距離を高精度に維持することができる間隔環、レンズ系、間隔環の製造方法及びレンズ系の組立方法を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention provides an interval ring, a lens system, a method for manufacturing an interval ring, and a lens system that can maintain the distance between the lens centers with high accuracy while easily assembling the lens system without using special equipment. It is an object to provide an assembly method.
前記課題の解決のため、本発明の請求項1に係る間隔環は、
円環状又は矩形枠状に構成され、少なくとも一方の主面部が、一方側に配置されるレンズのレンズ面周囲側の形状を反転させた形状となっており、該一方の主面部を該レンズ面周囲側に面接触させることにより、該レンズの位置決めを行う
ことを特徴とするものである。
In order to solve the above problem, the spacing ring according to claim 1 of the present invention is:
It is configured in an annular shape or a rectangular frame shape, and at least one main surface portion has a shape obtained by inverting the shape of the lens surface surrounding side of the lens arranged on one side, and the one main surface portion is the lens surface. The lens is positioned by bringing it into surface contact with the peripheral side.
本発明の請求項2に係る間隔環は、請求項1記載の間隔環において、
一方及び他方の主面部が、一方側に配置される一のレンズ及び他方側に配置される他のレンズのレンズ面周囲側の形状を反転させた形状にそれぞれなっており、該一方の主面部を該一のレンズのレンズ面周囲側に面接触させ、該他方の主面部を該他のレンズのレンズ面周囲側に面接触させることにより、該一方及び該他方のレンズの位置決めを行い、これら各レンズ間相互の位置決めも行う
ことを特徴とするものである。
The spacing ring according to claim 2 of the present invention is the spacing ring according to claim 1,
The one and other main surface portions have shapes obtained by inverting the shape of the lens surface surrounding side of one lens disposed on one side and the other lens disposed on the other side, respectively. By positioning the one and the other lens by bringing the other main surface portion into surface contact with the lens surface surrounding side of the other lens. It is also characterized by mutual positioning between each lens.
本発明の請求項3に係る間隔環は、請求項1又は2記載の間隔環において、
ガラス材料により形成されている
ことを特徴とするものである。
The spacing ring according to claim 3 of the present invention is the spacing ring according to claim 1 or 2,
It is formed of a glass material.
本発明の請求項4に係るレンズ系は、
外周縁が円形又は矩形の複数のレンズと、
前記レンズのうちの一のレンズと、このレンズに隣接する他のレンズとの間に介在されている間隔環とを備え、
前記間隔環は、前記レンズの外周縁の形状に対応して円環状又は矩形枠状に構成され、一方及び他方の主面部が、一方側に配置された前記一のレンズ及び他方側に配置された前記他のレンズのレンズ面周囲側の形状を反転させた形状にそれぞれなっており、該一方の主面部を該一のレンズのレンズ面周囲側に面接触させ、該他方の主面部を該他方のレンズのレンズ面周囲側に面接触させており、該一方及び該他方のレンズの位置決めを行い、これら各レンズ間相互の位置決めも行っている
ことを特徴とするものである。
The lens system according to claim 4 of the present invention is:
A plurality of lenses having a circular or rectangular outer periphery;
A spacing ring interposed between one lens of the lenses and another lens adjacent to the lens;
The spacing ring is configured in an annular shape or a rectangular frame shape corresponding to the shape of the outer peripheral edge of the lens, and one and the other main surface portions are disposed on the one lens disposed on one side and the other side. Further, the shape of the other lens around the lens surface is inverted, the one main surface is brought into surface contact with the lens surface around the one lens, and the other main surface is The lens is in surface contact with the lens surface surrounding side of the other lens, the one lens and the other lens are positioned, and the lenses are also positioned relative to each other.
本発明の請求項5に係るレンズ系は、請求項4記載のレンズ系において、
前記間隔環は、ガラス材料により形成されている
ことを特徴とするものである。
The lens system according to claim 5 of the present invention is the lens system according to claim 4,
The spacing ring is made of a glass material.
本発明の請求項6に係る間隔環の製造方法は、
位置決め対象となる一又は二のレンズのレンズ面を基準として、一方又は両方の主面部が該レンズ面形状を反転させた形状である平板体を形成し、
前記平板体の中央部分に貫通孔を形成して円環状又は矩形枠状とする
ことを特徴とするものである。
A method for producing a spacing ring according to claim 6 of the present invention includes:
With reference to the lens surface of one or two lenses to be positioned, one or both main surface portions form a flat plate having a shape obtained by inverting the lens surface shape,
A through hole is formed in the central portion of the flat plate to form an annular shape or a rectangular frame shape.
本発明の請求項7に係る間隔環の製造方法は、請求項6記載の間隔環の製造方法において、
ガラス材料により形成する
ことを特徴とするものである。
A method for producing a spacing ring according to claim 7 of the present invention is the method for producing a spacing ring according to claim 6,
It is formed by a glass material.
本発明の請求項8に係るレンズ系の組立方法は、
外周縁が円形の一のレンズ及びこの一のレンズに隣接される他のレンズのレンズ面を基準として、両主面部が前記各レンズのレンズ面形状を反転させた形状である平板体を形成し、
前記一のレンズ、前記平板体及び前記他のレンズの順に、それぞれのレンズ面と前記平板体の主面部とを面接触させて重ね合わせて接合させて積層体とし、
前記積層体の外周縁部を研削して矩形状とし、
前記積層体を前記一のレンズ、前記平板体及び前記他のレンズに分離させ、
前記平板体の中央部分に貫通孔を形成して矩形枠状の間隔環とし、
前記一のレンズ、前記平板体及び前記他のレンズの順に、それぞれのレンズ面と前記間隔環の主面部とを面接触させて重ね合わせる
ことを特徴とするものである。
The assembling method of the lens system according to claim 8 of the present invention is as follows.
A flat body is formed in which both main surface portions are formed by reversing the lens surface shape of each lens with reference to the lens surface of one lens having a circular outer peripheral edge and another lens adjacent to the one lens. ,
In order of the one lens, the flat plate, and the other lens, the respective lens surfaces and the main surface portion of the flat plate are brought into surface contact with each other and bonded to form a laminate,
The outer peripheral edge of the laminate is ground to a rectangular shape,
Separating the laminate into the one lens, the flat plate and the other lens;
A through hole is formed in the central portion of the flat plate to form a rectangular frame-shaped spacing ring,
The lens surface and the main surface portion of the spacing ring are brought into surface contact with each other in the order of the one lens, the flat plate, and the other lens, and are superposed.
本発明においては、間隔環は、少なくとも一方の主面部が、位置決め対象となるレンズのレンズ面周囲側の形状を反転させた形状となっており、該主面部を該レンズ面周囲側に面接触させることにより、該レンズの位置決めを行っている。 In the present invention, in the spacing ring, at least one main surface portion has a shape obtained by inverting the shape on the lens surface peripheral side of the lens to be positioned, and the main surface portion is in surface contact with the lens surface peripheral side. By doing so, the lens is positioned.
すなわち、本発明は、レンズ系の組立が特殊な設備を用いることなく容易に行えながら、レンズ中心間距離を高精度に維持することができる間隔環、レンズ系、間隔環の製造方法及びレンズ系の組立方法を提供することができるものである。 That is, the present invention provides an interval ring, a lens system, a method for manufacturing an interval ring, and a lens system that can maintain the distance between the lens centers with high accuracy while easily assembling the lens system without using special equipment. The assembling method can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面に参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔間隔環及びレンズ系〕
図1は、本発明に係る間隔環を用いて組立てられたレンズ系の縦断面図である。
[Space ring and lens system]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a lens system assembled using a spacing ring according to the present invention.
本発明に係る間隔環1は、図1に示すように、円環状又は矩形枠状に構成され、少なくとも一方の主面部1aが、一方側に配置されるレンズ2のレンズ面2a周囲側の形状を反転させた形状となっており、一方の主面部1aをレンズ面2a周囲側に面接触させることにより、レンズ2の位置決めを行うものである。 As shown in FIG. 1, the spacing ring 1 according to the present invention is configured in an annular shape or a rectangular frame shape, and at least one main surface portion 1 a is a shape around the lens surface 2 a of the lens 2 arranged on one side. The lens 2 is positioned by bringing one main surface portion 1a into surface contact with the periphery of the lens surface 2a.
レンズ面2a周囲側の形状を反転させた形状とは、レンズ面2a周囲側の形状に合同な形状であって、レンズ面2a周囲側形状が凹なら凸、レンズ面2a周囲側の形状が凸なら凹に反転された形状である。このような形状の関係は、型と型からできるものの関係である。 The shape obtained by inverting the shape around the lens surface 2a is a shape that is congruent with the shape around the lens surface 2a. If the shape around the lens surface 2a is concave, the shape around the lens surface 2a is convex. If so, the shape is inverted to concave. Such a shape relationship is a relationship between a mold and a mold.
この間隔環1は、位置決め対象となるレンズの周縁が円形の場合には円環状に構成され、後述するようにレンズの周縁が矩形の場合には、矩形枠状に構成されることが好ましい。 The spacing ring 1 is preferably formed in an annular shape when the periphery of the lens to be positioned is circular, and is preferably configured in a rectangular frame shape when the periphery of the lens is rectangular as will be described later.
この間隔環1は、多くの場合、2枚のレンズの間に介在されて、これらレンズの相対位置関係を規定するために使用される。すなわち、この間隔環1は、図1に示すように、一方及び他方の主面部1a、1bが、一方側に配置される一のレンズ2及び他方側に配置される他のレンズ3のレンズ面2a、3a周囲側の形状を反転させた形状にそれぞれなっており、該一方の主面部1aを該一のレンズ2のレンズ面2a周囲側に面接触させ、該他方の主面部1bを該他のレンズ3のレンズ面3a周囲側に面接触させることにより、該一方及び該他方のレンズ2、3の位置決めを行い、これら各レンズ2、3間相互の位置決めも行っている。 This spacing ring 1 is often interposed between two lenses and used to define the relative positional relationship between these lenses. That is, as shown in FIG. 1, the spacing ring 1 includes the lens surfaces of one lens 2 having one and the other main surface portions 1 a and 1 b arranged on one side and the other lens 3 arranged on the other side. 2a and 3a, the shape of the peripheral side of the lens 2 is reversed, the one main surface portion 1a is brought into surface contact with the lens surface 2a peripheral side of the one lens 2, and the other main surface portion 1b is set to the other side. The lens 3 is brought into surface contact with the peripheral side of the lens surface 3a, thereby positioning the one lens 2 and the other lens 2, and positioning the lenses 2 and 3 with each other.
そして、この間隔環1及び各レンズ2、3は、鏡筒4内に収納されてレンズ系を構成している。さらに間隔環及びレンズの枚数が多くなっても同様である。 The spacing ring 1 and the lenses 2 and 3 are housed in the lens barrel 4 to constitute a lens system. The same is true even if the number of spacing rings and lenses increases.
鏡筒4の一端側(図1中左側)は、開放端の内周部にフランジ7が形成されて、最も一端端のレンズ2の外径よりも開口部の内径が小さくなっている。このフランジ7が、最も一端端のレンズ2の鏡筒4の端部における位置決めをしている。鏡筒4の他端側(間隔環1及び各レンズ2、3が鏡筒4内に挿入される側)は開放端となされ、ネジ環5が螺入されており、ネジ環5が最も他端端のレンズ6を押さえている。これらフランジ7及びネジ環5のレンズ2、6に当接する部分は、間隔環1と同じように、レンズ2、6に対して、面接触する形状としておくことが好ましい。 On one end side (left side in FIG. 1) of the lens barrel 4, a flange 7 is formed on the inner peripheral portion of the open end, and the inner diameter of the opening is smaller than the outer diameter of the lens 2 at the most end. The flange 7 positions the lens 2 at the most end at the end of the lens barrel 4. The other end side of the lens barrel 4 (the side on which the interval ring 1 and the lenses 2 and 3 are inserted into the lens barrel 4) is an open end, and a screw ring 5 is screwed in. The lens 6 at the end is pressed. The portions of the flange 7 and the screw ring 5 that are in contact with the lenses 2 and 6 are preferably formed in surface contact with the lenses 2 and 6 in the same manner as the spacing ring 1.
この間隔環1においては、従来の間隔環のような、レンズのエッジ部分に当接することによる問題は発生しない。そのため、この間隔環は、各レンズ2、3間の空気間隔を正確に高精度に規定することができる。 In this interval ring 1, there is no problem caused by abutting against the edge portion of the lens unlike the conventional interval ring. Therefore, this space ring can accurately define the air space between the lenses 2 and 3 with high accuracy.
また、この間隔環1においては、レンズ2、3に対して面接触するので、レンズ2、3が間隔環1に押接しても、レンズ2、3の変形や欠けが抑えられる。 Further, since the space ring 1 is in surface contact with the lenses 2 and 3, even if the lenses 2 and 3 are pressed against the space ring 1, deformation and chipping of the lenses 2 and 3 can be suppressed.
この間隔環1を構成する材料は、金属材料、合成樹脂(プラスチック)材料、ガラス材料、セラミック材料など、必要な剛性(各レンズ2、3からの押圧力により変形されない程度の剛性)を有する材料であれば、特に限定されない。間隔環1をガラス材料により形成する場合、レンズ2、3を構成する光学材料のいずれかと同一材料により形成してもよいし、光学材料ではない不透明な「結晶化ガラス」により形成することが好ましい。レンズ2、3を構成する光学材料のいずれかと同一材料を用いれば、熱膨張率がレンズ2、3のいずれかと同一となり、好ましい。また、間隔環1をガラス材料により構成する場合には、レンズの加工技術(研削及び研磨、又は金型による成型)を応用して構成することができる。 The material constituting the spacing ring 1 is a material having a necessary rigidity (a rigidity not deformed by the pressing force from the lenses 2 and 3) such as a metal material, a synthetic resin (plastic) material, a glass material, and a ceramic material. If it is, it will not be specifically limited. When the spacing ring 1 is formed of a glass material, it may be formed of the same material as any of the optical materials constituting the lenses 2 and 3, or is preferably formed of an opaque “crystallized glass” that is not an optical material. . Use of the same material as any one of the optical materials constituting the lenses 2 and 3 is preferable because the coefficient of thermal expansion is the same as that of any of the lenses 2 and 3. Further, when the spacing ring 1 is made of a glass material, it can be made by applying a lens processing technique (grinding and polishing, or molding using a mold).
また、ガラス材料、セラミック材料のように、熱膨張係数が低い材料により間隔環1を構成することも好ましい。例えば、リソグラフィー用の高精度レンズ系では、熱膨張や金属の(残留応力による)経年変形を防ぐために金枠材料の熱処理が欠かせないが、熱膨張係数が低い材料で間隔環1を構成すれば、環境の熱的変化に強いレンズ系が実現できる。 It is also preferable to form the spacing ring 1 with a material having a low thermal expansion coefficient, such as a glass material or a ceramic material. For example, in a high-precision lens system for lithography, heat treatment of a metal frame material is indispensable in order to prevent thermal expansion and metal aging (due to residual stress), but the spacing ring 1 is made of a material having a low thermal expansion coefficient. For example, a lens system that is resistant to thermal changes in the environment can be realized.
さらに、この間隔環1には、以下のような効果もある。すなわち、従来の間隔環は、レンズに接合して使用することは考えられないのに対し、この間隔環1は、レンズ間の空気間隔を高精度に維持しながら、レンズに接合されて使用することができる。例えば、レンズの組立において色収差の補正に正負2枚のレンズの組み合わせを使用するが、これらは接合したほうが性能も安定し、取り扱いも容易になる。 Further, the spacing ring 1 has the following effects. In other words, the conventional spacing ring cannot be used by being joined to the lens, whereas the spacing ring 1 is used by being joined to the lens while maintaining the air spacing between the lenses with high accuracy. be able to. For example, a combination of two positive and negative lenses is used to correct chromatic aberration in assembling the lenses. However, these lenses have better performance and are easier to handle if they are joined.
間隔環1をレンズに接合する場合には、間隔環1の側面に空気抜きの穴か溝を形成する必要がある。それでも、偏芯や間隔誤差がクリティカルなレンズブロックを予め調整して固定しておくことができるので、製造時の精度安定に大きな効果が見込まれる。これは、レンズを枠に接着してから切削する従来方法に比較すると、製造が著しく容易となることから、対物レンズの製造などでは大きなコストダウンを図ることができる。 When the interval ring 1 is bonded to the lens, it is necessary to form an air vent hole or groove on the side surface of the interval ring 1. Nevertheless, since a lens block whose eccentricity and spacing error are critical can be adjusted and fixed in advance, a great effect can be expected for accuracy stability during manufacturing. Compared to the conventional method in which the lens is bonded to the frame and then cut, the manufacturing becomes remarkably easy, so that the cost can be greatly reduced in the manufacturing of the objective lens.
〔間隔環の製造方法〕
図2は、本発明に係る間隔環の縦断面図である。
[Method of manufacturing interval ring]
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a spacing ring according to the present invention.
図2に示すように、前述のような間隔環1、8を製造するには、まず、位置決め対象となる一又は二のレンズのレンズ面を基準として、一方又は両方の主面部1a、1b、8a、8bが、該レンズ面形状を反転させた形状である平板体9、10を作成する(なお、ここでは2個の間隔環1、8について説明するが、製造は1個ずつ行う)。この平板体9、10の中心厚は、位置決め対象となるレンズのレンズ面間隔に一致している。 As shown in FIG. 2, in order to manufacture the spacing rings 1 and 8 as described above, first, one or both principal surface portions 1a, 1b, 8a and 8b create plate bodies 9 and 10 having a shape obtained by inverting the lens surface shape (note that two spacing rings 1 and 8 will be described here, but manufacturing is performed one by one). The center thicknesses of the flat plates 9 and 10 coincide with the lens surface interval of the lens to be positioned.
このような平板体9、10を作成するには、位置決め対象となるレンズそのものを型(の一部)として用いて、射出成型やプレス成型によって作成することができる。レンズそのものを用いなくとも、そのレンズを成型するための型によって成型された別部材を型として使用することもできる。 In order to create such flat plates 9 and 10, the lens itself to be positioned can be used as a mold (part), and can be created by injection molding or press molding. Even if the lens itself is not used, another member molded by a mold for molding the lens can be used as the mold.
このような平板体9、10をなす材料としては、前述したように、種々の材料を用いることができる。 As described above, various materials can be used as the material forming the flat plates 9 and 10.
次に、平板体9、10の中央部分に貫通孔11、12を形成して、円環状又は矩形枠状とすることにより、間隔環1、8が製造できる。貫通孔11、12の周囲側の両主面部1a、1b、8a、8bは、位置決め対象となるレンズのレンズ面周囲側の形状を反転させた形状の面が残ったものである。 Next, the space | interval rings 1 and 8 can be manufactured by forming the through-holes 11 and 12 in the center part of the flat plates 9 and 10 and making it an annular shape or a rectangular frame shape. Both main surface portions 1a, 1b, 8a, and 8b on the peripheral side of the through holes 11 and 12 are surfaces in which the shape on the lens surface peripheral side of the lens to be positioned is inverted.
〔レンズ系の組立方法〕
次に、複数の矩形状のレンズから構成されるレンズ系を組立てるための本発明に係るレンズ系の組立方法について説明する。
[Assembly method of lens system]
Next, a lens system assembling method according to the present invention for assembling a lens system composed of a plurality of rectangular lenses will be described.
現在一般に使用されている光学系は、その大多数が、外周縁が円形のレンズと円筒形の鏡筒を基本とした保持部品とで構成されている。これは、外周縁が矩形状など、円形以外の形状を有するレンズでは、精度の高い組立が困難であることが一因である。しかし、撮像素子や画像表示画面(ディスプレイ)は矩形状であり、撮像レンズや投影レンズとしては外周縁が円形である必要はない。例えば、立体撮影等において、複数の撮像素子をできるだけ接近させて配置したいという要望には、円形レンズでは限界がある。 The majority of optical systems currently in general use are composed of a lens having a circular outer periphery and a holding component based on a cylindrical barrel. This is partly because it is difficult to assemble with high accuracy in a lens having a shape other than a circle, such as a rectangular outer peripheral edge. However, the imaging element and the image display screen (display) are rectangular, and the outer peripheral edge of the imaging lens and projection lens does not have to be circular. For example, there is a limit to a circular lens in a request for arranging a plurality of image pickup elements as close as possible in stereoscopic shooting or the like.
そこで、本発明においては、前述した間隔環を応用し、レンズ間の空気間隔をガラス等の物体で埋める手法を用いて、外周縁が円形以外の形状をしたレンズ間の空気間隔の精度維持や光軸合わせが良好に行える組立方法を提案する。 Therefore, in the present invention, by applying the above-described interval ring and using a method of filling the air interval between the lenses with an object such as glass, the accuracy of the air interval between the lenses whose outer peripheral edges have shapes other than a circle is maintained. We propose an assembly method that can align the optical axis well.
図3は、本発明に係るレンズ系の組立方法を説明する正面図及び縦断面図である。 FIG. 3 is a front view and a longitudinal sectional view for explaining the lens system assembling method according to the present invention.
図4は、本発明に係るレンズ系の組立方法を説明する正面図、平面図及び側面図である。 FIG. 4 is a front view, a plan view, and a side view for explaining the lens system assembling method according to the present invention.
このレンズ系の組立方法においては、まず、図3(a)に示すように、外周縁が円形の複数のレンズ13、14、15を用意する。そして、図3(b)に示すように、複数のレンズ13、14、15の所定の空気間隔に対応した形状の平板体16、17を作成する。これら平板体16、17は、両主面部が、レンズ13、14、15のレンズ面形状を反転させた形状であり、前述した間隔環の製造工程における平板体と同様のものである。これら平板体16、17の材料は、前述したように、合成樹脂材料や金属材料、ガラス材料等、種々のものを使用できる。 In this lens system assembling method, first, as shown in FIG. 3A, a plurality of lenses 13, 14, and 15 having a circular outer peripheral edge are prepared. Then, as shown in FIG. 3B, flat plates 16 and 17 having shapes corresponding to predetermined air intervals of the plurality of lenses 13, 14 and 15 are created. In these flat plates 16 and 17, both main surface portions have shapes obtained by inverting the lens surface shapes of the lenses 13, 14, and 15, and are the same as the flat plates in the above-described spacing ring manufacturing process. As described above, various materials such as a synthetic resin material, a metal material, and a glass material can be used for the materials of the flat plates 16 and 17.
そして、図3(c)に示すように、各レンズ13、14、15及び各平板体16、17を所定の順序で重ね合わせ、各レンズ13、14、15のレンズ面と平板体16、17の主面部とを面接触させて接合させて接合させ、積層体18とする。この接合には、熱可塑性の接着剤(ヤニバリ)を用いることができる。 Then, as shown in FIG. 3C, the lenses 13, 14, 15 and the flat plates 16, 17 are superposed in a predetermined order, and the lens surfaces of the lenses 13, 14, 15 and the flat plates 16, 17 are overlapped. The main surface portion is brought into surface contact with each other and joined to form a laminate 18. A thermoplastic adhesive (spotting) can be used for this joining.
次に、積層体18の外周縁を研削加工し、各レンズ13、14、15及び各平板体16、17の外周縁を、積層体18の状態のままで矩形状に加工する。ここで、各レンズ13、14、15及び各平板体16、17は、接合することなく個々に外周縁を矩形状に加工することもできるが、積層体18として加工することが、それぞれの形状を一致させることができ、加工工数の点からも好ましい。 Next, the outer peripheral edge of the laminated body 18 is ground, and the outer peripheral edges of the lenses 13, 14, 15 and the flat plates 16, 17 are processed into a rectangular shape in the state of the laminated body 18. Here, each lens 13, 14, 15 and each flat plate body 16, 17 can be individually processed into a rectangular shape without being joined, but can be processed as a laminated body 18 in each shape. Can be matched, which is also preferable from the viewpoint of processing man-hours.
そして、積層体18を各レンズ13、14、15及び各平板体16、17に分離させる。各レンズ13、14、15は、図4(a)に示すように、外周縁が矩形状となっている。 Then, the laminate 18 is separated into the lenses 13, 14, 15 and the flat plates 16, 17. As shown in FIG. 4A, each of the lenses 13, 14, and 15 has a rectangular outer peripheral edge.
各平板体16、17は、図4(b)に示すように、中央部分に貫通孔を形成して矩形枠状の間隔環とすることもできるし、その一部分のみをスペーサとして使用することもできる。いずれの場合も、各レンズ13、14、15のレンズ面に面接触する主面部の少なくとも一部を残すようにする。 As shown in FIG. 4B, each of the flat plates 16 and 17 can be formed as a rectangular frame-shaped spacing ring by forming a through hole in the central portion, or only a part of it can be used as a spacer. it can. In any case, at least a part of the main surface portion that is in surface contact with the lens surfaces of the lenses 13, 14, and 15 is left.
そして、図4(c)に示すように、各レンズ13、14、15及び各平板体16、17から形成されたスペーサ又は間隔環を、それぞれのレンズ面と主面部とを面接触させて所定の順序で重ね合わせる。このとき、各レンズ13、14、15及び各スペーサ又は間隔環は、基板材料(ベース)19上に固定してもよい。 And as shown in FIG.4 (c), the spacer or space | interval ring formed from each lens 13, 14, 15 and each flat plate body 16 and 17 makes each lens surface and a main surface part surface-contact, and is predetermined. Overlapping in the order of. At this time, each lens 13, 14, 15 and each spacer or spacing ring may be fixed on the substrate material (base) 19.
なお、この説明では3枚構成のレンズ系を示したが、レンズの構成枚数は特に限定されない。 In this description, a three-lens lens system is shown, but the number of lenses is not particularly limited.
このようにして組立てられたレンズ系は、3Dディスプレイなど投影光学系の光学系ユニットの積み重ねや、中心間距離を近くしなくてはいけない立体視光学系に好ましく用いることができる。また、物体面や像面を傾斜させるために用いられる「シャインプルーフ光学系」の軸外しレンズ配置にも応用することができる。 The lens system assembled in this way can be preferably used for stacking optical system units of a projection optical system such as a 3D display, and a stereoscopic optical system in which the distance between centers must be reduced. Further, the present invention can also be applied to an off-axis lens arrangement of a “Scheinproof optical system” used for tilting an object plane or an image plane.
1 間隔環
1a、1b 主面部
2、3 レンズ
2a レンズ面
4 鏡筒
9、10 平板体
11、12 貫通孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Space | interval ring 1a, 1b Main surface part 2, 3 Lens 2a Lens surface 4 Lens tube 9, 10 Flat plate 11, 12 Through-hole
Claims (8)
ことを特徴とする間隔環。 It is configured in an annular shape or a rectangular frame shape, and at least one main surface portion has a shape obtained by inverting the shape of the lens surface surrounding side of the lens arranged on one side, and the one main surface portion is the lens surface. An interval ring characterized in that the lens is positioned by surface contact with the peripheral side.
ことを特徴とする請求項1記載の間隔環。 The one and other main surface portions have shapes obtained by inverting the shape of the lens surface surrounding side of one lens disposed on one side and the other lens disposed on the other side, respectively. By positioning the one and the other lens by bringing the other main surface portion into surface contact with the lens surface surrounding side of the other lens. The spacing ring according to claim 1, wherein each lens is also positioned mutually.
ことを特徴とする請求項1又は2記載の間隔環。 The spacing ring according to claim 1 or 2, wherein the spacing ring is made of a glass material.
前記レンズのうちの一のレンズと、このレンズに隣接する他のレンズとの間に介在されている間隔環とを備え、
前記間隔環は、前記レンズの外周縁の形状に対応して円環状又は矩形枠状に構成され、一方及び他方の主面部が、一方側に配置された前記一のレンズ及び他方側に配置された前記他のレンズのレンズ面周囲側の形状を反転させた形状にそれぞれなっており、該一方の主面部を該一のレンズのレンズ面周囲側に面接触させ、該他方の主面部を該他方のレンズのレンズ面周囲側に面接触させており、該一方及び該他方のレンズの位置決めを行い、これら各レンズ間相互の位置決めも行っている
ことを特徴とするレンズ系。 A plurality of lenses having a circular or rectangular outer periphery;
A spacing ring interposed between one lens of the lenses and another lens adjacent to the lens;
The spacing ring is configured in an annular shape or a rectangular frame shape corresponding to the shape of the outer peripheral edge of the lens, and one and the other main surface portions are disposed on the one lens disposed on one side and the other side. Further, the shape of the other lens around the lens surface is inverted, the one main surface is brought into surface contact with the lens surface around the one lens, and the other main surface is A lens system characterized in that the lens surface of the other lens is brought into surface contact with the lens surface, the one lens and the other lens are positioned, and the lenses are mutually positioned.
ことを特徴とする請求項4記載のレンズ系。 The lens system according to claim 4, wherein the spacing ring is made of a glass material.
前記平板体の中央部分に貫通孔を形成して円環状又は矩形枠状とする
ことを特徴とする間隔環の製造方法。 With reference to the lens surface of one or two lenses to be positioned, one or both main surface portions form a flat plate having a shape obtained by inverting the lens surface shape,
A method for producing a spacing ring, wherein a through hole is formed in a central portion of the flat plate to form an annular shape or a rectangular frame shape.
ことを特徴とする請求項6記載の間隔環の製造方法。 It forms with glass material. The manufacturing method of the space | interval ring of Claim 6 characterized by the above-mentioned.
前記一のレンズ、前記平板体及び前記他のレンズの順に、それぞれのレンズ面と前記平板体の主面部とを面接触させて重ね合わせて接合させて積層体とし、
前記積層体の外周縁部を研削して矩形状とし、
前記積層体を前記一のレンズ、前記平板体及び前記他のレンズに分離させ、
前記平板体の中央部分に貫通孔を形成して矩形枠状の間隔環とし、
前記一のレンズ、前記平板体及び前記他のレンズの順に、それぞれのレンズ面と前記間隔環の主面部とを面接触させて重ね合わせる
ことを特徴とするレンズ系の組立方法。 A flat body is formed in which both main surface portions are formed by reversing the lens surface shape of each lens with reference to the lens surface of one lens having a circular outer peripheral edge and another lens adjacent to the one lens. ,
In order of the one lens, the flat plate, and the other lens, the respective lens surfaces and the main surface portion of the flat plate are brought into surface contact with each other and bonded to form a laminate,
The outer peripheral edge of the laminate is ground to a rectangular shape,
Separating the laminate into the one lens, the flat plate and the other lens;
A through hole is formed in the central portion of the flat plate to form a rectangular frame-shaped spacing ring,
A lens system assembling method, wherein the lens surface and the main surface portion of the spacing ring are brought into surface contact with each other in the order of the one lens, the flat plate, and the other lens.
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