JP2018128639A - 鏡筒付きレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】極薄化しても、レンズに所望の光学的特性を得ることができるとともに、レンズを鏡筒の内周面に固定するための所定の固定強度や気密性を得ることができる鏡筒付きレンズを提供する。
【解決手段】鏡筒１０と、この鏡筒１０に固定されたレンズ１とを備え、レンズ１の外周部に光軸方向に突出する環状凸部５が一体的に形成され、レンズ１は、その外周面３ｃと鏡筒１０の内周面１０ａとの間に充填された低融点ガラス１６によって、鏡筒１０に固定されているので、極薄化しても、レンズ１に所望の光学的特性を得ることができるとともに、レンズ１を鏡筒１０の内周面１０ａに固定するための所定の固定強度や気密性を得ることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、鏡筒付きレンズに関する。

光通信デバイス、光導波路、ヘッドアップディスプレイ、レセプタクルレンズ等の光学部品として、鏡筒付きレンズが用いられる場合がある。
鏡筒付きレンズの一例として特許文献１に記載のものが知られている。この鏡筒付きレンズは、レンズと鏡筒が一体成形されたものである。
鏡筒付きレンズを製造する場合、まず、鏡筒の軸方向に対向して上型と下型を配置するとともに、下型を鏡筒内部の所定位置に位置させ、さらに上型を下型に対して接離可能となるように鏡筒の軸方向に移動可能に設ける。

次に、鏡筒内部に球状のレンズ素材を配置したうえで、鏡筒を加熱することによって、レンズ素材を軟化点以上、つまりガラス転移点以上の温度に加熱する。
次に、上型を下降させて下型に近づけて、溶融したレンズ素材を上型と下型とによって加圧することによって、レンズ素材を所望のレンズ形状のレンズに成形するとともに、鏡筒の内周面に密着させる。
次に、鏡筒の加熱を停止して、鏡筒およびレンズを冷却した後、上型を下型から上方に離したうえで、下型から鏡筒を取り出すことによって、レンズと鏡筒が一体成形された鏡筒付きレンズを得ることができる。

特開２０１５−４０８９０号公報

上述したように、従来の鏡筒付きレンズは、レンズと鏡筒とを一体化させるために、鏡筒内部においてレンズ素材を上型と下型によって加圧することで、レンズの外周部を鏡筒の内周面に押し付けて密着させている。この密着性を向上させるためにはレンズと鏡筒との接触面積を増やす必要があり、これを満足するためにはレンズを厚肉とする方法がある。しかし、レンズを厚肉とすると光学的収差が増大するため所望の光学性能を満足するレンズの設計が困難であった。
一方、近年、鏡筒付きレンズの極薄化が望まれており、そのためレンズを極薄とすると、成形の際に、レンズの外周部にレンズ素材が行き渡りに難くなる虞がある。レンズの外周部にレンズ素材を十分に行き渡らせるには、上型と下型によってレンズ素材を加圧する成形圧を上げればよいが、成形圧を上げると鏡筒に大きな圧力が作用し鏡筒自体に変形が生じる虞があるととともに、成形されるレンズに鏡筒の内周面から反作用として作用する圧力が大きくなる。そうすると、成形されたレンズに変形が生じたり、レンズの内部応力が高くなってこの内部応力がレンズ内部に残留してしまい、レンズに所望の光学的特性を得られなくなる。また、鏡筒自体に変形が生じると鏡筒に対するレンズの位置精度が低下し、これによってもレンズに所望の光学的特性を得られなくなる。

また、レンズを極薄化とするとレンズの外周部と鏡筒の内周面との接合面積が小さくなるので、レンズの外周部を鏡筒の内周面に固定するための所定の固定強度や気密性（レンズによって鏡筒内部を一端部側の空間と他端部側の空間とを気密に封鎖する封鎖性）を得られなくなる。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、極薄化しても、レンズに所望の光学的特性を得ることができるとともに、レンズを鏡筒の内周面に固定するための所定の固定強度や気密性を得ることが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に、本発明の鏡筒付きレンズは、鏡筒と、この鏡筒に固定されたレンズとを備えた鏡筒付きレンズであって、
前記レンズの外周部に光軸方向に突出する環状凸部が前記レンズと一体的に形成され、
前記レンズは、その外周面と前記鏡筒の内周面との間に充填された低融点ガラスによって、前記鏡筒に固定されていることを特徴とする。

本発明においては、レンズは、その外周面と鏡筒の内周面との間に充填された低融点ガラスによって、鏡筒に固定されている。したがって、従来の一体成形された鏡筒付きレンズと異なり鏡筒から加圧の際の反作用による圧力がレンズに作用しないので、レンズに変形が生じたり、レンズ内部に応力が残留することが殆どなく、レンズを極薄化してもレンズに所望の光学的特性を得ることができる。したがって、鏡筒付きレンズを極薄化することができる。
また、レンズの外周部に光軸方向に突出する環状凸部がレンズと一体的に形成されているので、レンズの外周面と鏡筒の内周面との間に、低融点ガラスを十分に充填することができる。したがって、レンズの外周部と鏡筒の内周面との接合面積を十分に確保できるので、レンズを鏡筒の内周面に固定するための所定の固定強度や気密性を安定的に得ることができる。
さらに、レンズの外周面と鏡筒の内周面との間に充填された溶融状態の低融点ガラスは環状凸部が塞止め部となって、レンズの内周側のレンズ部に侵入して当該レンズ部に付着することがないので、レンズの光学的特性が悪化することもない。

本発明の前記構成において、前記鏡筒の内周面に環状部が設けられ、
この環状部に、前記レンズの光軸と直交する環状平坦面と、この環状平坦面から立ち上がり、かつ前記鏡筒の内周面より内側に配置された円筒面と、この円筒面の端部と前記鏡筒の内周面との間に設けられた環状面とが形成され、
前記環状平坦面に前記レンズの光軸方向と直交する面が当接され、かつ前記円筒面に前記レンズの外周面の軸方向の一端側が当接され、
前記レンズは、その外周面の軸方向の他端側と前記鏡筒の内周面と前記環状面との間に充填された低融点ガラスによって、前記鏡筒に固定され、
前記環状面および／または前記鏡筒の内周面に、溶融した前記低融点ガラスの一部が流入する流入部が設けられていてもよい。

このような構成によれば、鏡筒の環状部に形成された環状平坦面にレンズの光軸方向と直交する面が当接されているので、レンズの光軸方向における位置決めを確実に行うことができ、鏡筒の環状部に形成された円筒面にレンズの外周面の軸方向の一端側が当接されているので、レンズの径方向における位置決めを確実に行うことができる。
また、環状面および／または鏡筒の内周面に設けられた流入部に、溶融した低融点ガラスの一部が流入するので、この低融点ガラスがレンズの外周部の環状凸部を越えて、レンズの内周側に溢れ出るのを防止できる。したがって、低融点ガラスがレンズの内周側のレンズ部に侵入して当該レンズ部に付着することがないので、レンズの光学的特性が悪化することもない。

また、本発明の前記構成において、前記鏡筒の内周面に環状部が設けられ、
この環状部の内周面に前記レンズの外周面の軸方向の一端側が当接され、
前記レンズは、その外周面の軸方向の他端側と前記鏡筒の内周面と前記環状部との間に充填された低融点ガラスによって、前記鏡筒に固定され、
前記環状部および／または前記鏡筒の内周面に、溶融した前記低融点ガラスの一部が流入する流入部が設けられていてもよい。

このような構成によれば、鏡筒の環状部の内周面にレンズの外周面の軸方向の一端側が当接されているので、レンズの径方向における位置決めを確実に行うことができる。
また、環状部には、レンズの光軸方向と直交する面が当接される環状平坦面がないので、環状平坦面を形成する場合に比して、環状部の厚さを薄くできる。このため、鏡筒の長さ（軸方向の長さ）を短くでき、鏡筒付きレンズを極薄化することができる。
また、環状部および／または鏡筒の内周面に設けられた流入部に、溶融した低融点ガラスの一部が流入するので、この低融点ガラスがレンズの外周部の環状凸部を越えて、レンズの内周側に溢れ出るのを防止できる。したがって、低融点ガラスがレンズの内周側のレンズ部に侵入して当該レンズ部に付着することがないので、レンズの光学的特性が悪化することもない。

また、本発明の前記構成において、前記レンズの厚さが０．８ｍｍ以下であり、全長が２．０ｍｍ以下のであることが好ましい。
このような構成によれば、極薄化された鏡筒付きレンズを得ることがでる。

本発明によれば、レンズの外周部に環状凸部がレンズと一体的に形成され、レンズは、その外周面と鏡筒の内周面との間に充填された低融点ガラスによって、鏡筒に固定されているので、極薄化しても、レンズに所望の光学的特性を得ることができるとともに、レンズを鏡筒の内周面に固定するための所定の固定強度や気密性を得ることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る鏡筒付きレンズを構成するレンズを示す断面図である。 図１に示すレンズを成形する金型を成形するレンズとともに示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る鏡筒付きレンズを製造する方法を説明するためのもので、（ａ）は鏡筒にレンズとタブレットを挿入する前の状態を示す断面図、（ｂ）は鏡筒にレンズとタブレットを挿入した状態を示す断面図、（ｃ）は鏡筒にレンズを低融点ガラスによって固定した状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る鏡筒付きレンズを製造する方法を説明するためのもので、（ａ）は鏡筒にレンズとタブレットを挿入する前の状態を治具とともに示す断面図、（ｂ）は鏡筒にレンズとタブレットを挿入した状態を治具とともに示す断面図、（ｃ）は鏡筒にレンズを低融点ガラスによって固定した状態を治具とともに示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る鏡筒付きレンズの鏡筒の変形例を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係る鏡筒付きレンズを構成するレンズの一例を示す断面図である。図１に示すように、レンズ１は、所望のレンズ機能を有する中央部のレンズ部２と、このレンズ部２の外周部にレンズ部２と一体的に設けられた円環状のフランジ部３とを備えている。
レンズ部２は、上面側の凸レンズ２ａと下面側の凸レンズ２ｂとを有しており、凸レンズ２ａの方が凸レンズ２ｂより大径に形成されている。また、フランジ部３の上面の平坦面３ａからの凸レンズ２ａの突出量は、フランジ部３の下面の平坦面３ｂからの凸レンズ２ｂの突出量より大きくなっている。
また、凸レンズ２ａ，２ｂは球面レンズであってもよいし、非球面レンズであってもよい。
フランジ部３の上面には、凸レンズ２ａの外周側に円環状の平坦面３ａが形成され、フランジ部３の下面には、凸レンズ２ｂの外周側に円環状の平坦面３ｂが形成されている。これら平坦面３ａ，３ｂはレンズ１の光軸と直交している。
また、レンズ１の厚さｔは０．８ｍｍ以下となっている。より具体的には厚さｔは０．３〜０．７ｍｍとなっている。

さらに、レンズ１のフランジ部３の外周部には、フランジ部３の上面から光軸方向に突出する環状凸部５がフランジ部３と一体的に形成されている。フランジ部３の上面からの環状凸部５の突出量（長さ）は適宜設定されるが、本実施の形態では、凸レンズ２ａの突出量（長さ）より小さくなっている。
また、環状凸部５は、断面視においてフランジ部３の上面から所定の角度θで立ち上がるとともにこの立ち上がり部からフランジ部３の外周面側に向けて円弧状に延びて、当該外周面の上縁に接続されるようにして形成されている。
なお、本実施の形態では、角度θは３０°〜４５°に設定されているが、これに限るものではない。

このようなレンズ１は金型によって鏡筒とは別に製造される。
すなわちまず、図２に示すように、金型は、円筒状の胴型６、上型７および下型８を備えている。上型７および下型８は上下に移動可能に設けられており、レンズ１の成形の際は、胴型６の内部の所定の位置に下型８が固定され、上型７は下降することで、下型８に近づくようになっている。
上型７は略円盤または略円柱状に形成されており、その外周面が胴型６の内周面６ａを摺動可能となっている。下型８は略円盤または略円柱状に形成されており、その外周面が胴型６の内周面６ａを摺動可能となっている。

上型７の下面には光学転写面７ａが形成され、下型８の上面には光学転写面８ａが形成され、これら光学転写面７ａ，８ａによってレンズ１の凸レンズ２ａ，２ｂが形成されるようになっている。光学転写面７ａ，８ａの外側には平坦面７ｂ，８ｂが形成され、これら平坦面７ｂ，８ｂによってフランジ部３の平坦面３ａ，３ｂが形成されるようになっている。
また、平坦面７ｂの外側には円錐状の傾斜面７ｃが形成されている。この傾斜面７ｃは上方に向かうほど拡径するように形成されており、この傾斜面７ｃと平坦面７ｂの延長面とのなす角度は上述したθに設定されている。

レンズ１を金型によって製造（成形）する場合、胴型６の内部において、下型８を所定の位置に固定したうえで、当該下型８の上面の中央部に球状のレンズ素材を配置したうえで、胴型６を加熱することによって、レンズ素材を軟化点以上、つまりガラス転移点以上の温度に加熱する。なお、レンズ素材は球状に限らず、例えば、ガラス融液から直接成形された塊状のガラス（ゴブ材）であってもよいし、研磨加工されたボール状のものであってもよい。

次に、上型７を下降させて下型８に近づけて、溶融したレンズ素材を上型７と下型８とによって加圧する。そうすると、球状のレンズ素材が上下から押圧されながら外側に拡がって行くとともに、上型７の光学転写面７ａおよび平坦面７ｂと、下型８の光学転写面８ａおよび平坦面８ｂと、胴型６の内周面６ａとにレンズ素材が密着することによって、レンズ部２の凸レンズ２ａ，２ｂ、フランジ部３の平坦面３ａ，３ｂおよび外周面３ｃが成形される。なお、フランジ部３の平坦面３ｂと外周面３ｃとは断面円弧状に接続されている、つまりＲ面取り加工がされているので、下型８の上面外周部には断面円弧状の曲面が形成されている。
そして、上下から押圧されて外側に拡がって行くレンズ素材の一部が上型７の傾斜面７ｃと胴型６の内周面６ａとの間の空間Ｓに流入して行くことによって、フランジ部３の外周部に、フランジ部３の上面から光軸方向に突出する環状凸部５がフランジ部３と一体的に成形される。
空間Ｓにレンズ素材を流入させる場合、空間Ｓにレンズ素材が充満しないように、レンズ素材の体積を調整する。

このようにしてレンズ１を成形すると、レンズ素材は上型７と下型８の中央部から外側に押圧されて拡がって行き、最終的に前記空間Ｓに流入するので、凸レンズ２ａ，２ｂおよびフランジ部３をレンズ素材によって隙間なく密に形成できる。そして、空間Ｓはレンズ素材によって充満されることがないので、成形されるレンズ１に胴型６、上型７および下型８から過度の力（圧力）が作用することがない。
このため、成形されたレンズ１に変形が生じたり、レンズ１の内部応力が高くなってこの内部応力がレンズ内部に残留することがないので、レンズ１に所望の光学的特性を得ることができる。

また、成形されたレンズ１にＡＲコート処理を施してもよい。このＡＲコート処理では、例えば、真空蒸着、スパッタリング、あるいはＷＥＴコーティングなど、塗布〜乾燥/硬化させることにより膜を形成するといった方法によって、レンズ１の表面に薄い反射防止膜を作ってコーティングする。

次に、このようにして成形されたレンズ１を鏡筒に固定する方法について図３を参照して説明する。
すなわちまず、図３において符号１０は鏡筒を示す。この鏡筒１０は、ステンレスや鉄を主成分とする金属を素材として、切削またはプレスによって略円筒状に形成されており、軸方向の長さが２．０ｍｍ以下に設定されている。好ましくは１．５ｍｍ以下であるのが望ましい。

図３（ａ）に示すように、鏡筒１０は図示しない軸を中心とした回転対象の形状を有し、鏡筒１０の内周面には円環状の環状部１１が設けられている。この環状部１１には、環状平坦面１１ａと、円筒面１１ｂと、環状面１１ｃとが形成されている。
環状平坦面１１ａは、レンズ１の光軸および鏡筒１０の軸と直交しており、環状面１１ｃより下方に配置されている。なお、レンズ１を鏡筒１０に固定した状態においてレンズ１の光軸と鏡筒１０の軸とは一致している。
円筒面１１ｂは、環状平坦面１１ａの外周縁から鏡筒１０の軸と平行に立ち上がっており、当該円筒面１１ｂの内径はレンズ１の外径とほぼ一致している。
環状面１１ｃは円筒面１１ｂの端部の外周縁と鏡筒１０の内周面１０ａとの間に設けられており、環状面１１ｃの外周縁は鏡筒１０の内周面に接続されている。また、環状面１１ｃは鏡筒１０の軸と直交としており、かつ環状平坦面１１ａと平行に配置されている。
環状面１１ｃと環状平坦面１１ａとの鏡筒１０の軸方向における距離、つまり円筒面１１ｂの軸方向の長さは、レンズ１のフランジ部３の厚さより短くなっている。したがって、環状平坦面１１ａにレンズのフランジ部３を当接すると、フランジ部３の上端部は環状面１１ｃより上方に突出することになる。
このように、環状部１１には、断面視において、環状面１１ｃと環状平坦面１１ａとが階段状に配置され、これらの間に円筒面１１ｂが配置されている。

また、環状面１１ｃには流入部１２が設けられている。この流入部１２は後述する溶融した低融点ガラスの一部を流入させるためのものであり、環状面１１ｃの径方向の長さと等しい幅を有する溝状に形成されている。流入部１２は環状面１１ｃの周方向に沿って延在するように形成されているが、環状面１１ｃの周方向全域に亘って形成されているのではなく、環状面１１ｃの周方向の一部に形成されている。なぜならば、流入部１２を環状面１１ｃの周方向全域に亘って形成すると、レンズ１のフランジ部３の外周面３ｃが当接する円筒面１１ｂの面積が小さくなって、当該円筒面１１ｂにレンズ１のフランジ部３の外周面３ｃを安定的に当接できず、レンズ１の径方向における位置決めを確実に行えなくなるからである。

このような構成の鏡筒１０に以下のようしてレンズ１が固定されている。
まず、図３（ｂ）に示すように、環状部１１の円筒面１１ｂの内側に、レンズ１をその光軸と鏡筒１０の軸と一致させて挿入し、フランジ部３の平坦面３ｂを環状平坦面１１ａに当接するとともに、フランジ部３の外周面３ｃの軸方向の一端側（図３（ｂ）において下端側）を円筒面１１ｂに当接する。これによって、レンズ１は光軸方向と径方向の位置決めがなされる。

次に、レンズ１の外周側にリング状のタブレット１５を上方から鏡筒１０の内部に挿入し、このタブレット１５を環状面１１ｃに当接する。タブレット１５は融点が例えば４５０℃以下の低融点ガラスをリング状に仮焼成することによって形成されており、その厚さは適宜設定されるが、当該タブレット１５が溶融した後の溶融ガラスがレンズ１の環状凸部５を越えてレンズ１の内周側に溢れ出ず、溶融ガラスの表面がレンズ１のフランジ部３の平坦面３ａと等しい高さあるいは以下となるような体積となるように、厚さが設定される。
本実施の形態では、タブレット１５は、その上面が環状凸部５の頂上より上方に位置しているが、環状凸部５の頂上とほぼ等しい高さに位置していてもよいし、環状凸部５の頂上より下方に位置していてもよい。
また、タブレット１５の外径は鏡筒１０の内周面１０ａの内径より小さく、タブレット１５の内径はレンズ１のフランジ部３の外径より大きくなっている。

なお、低融点の温度に関する厳密な定義はないが、ソーダ石灰（ソーダライム）系の通常ガラスや、金属、セラミックスなどの基材が耐えうる６００℃以下程度の低温で軟化、変形、流動するガラスを一般的に低融点ガラスと呼ばれている。低融化するためのガラス成分として、従来、酸化鉛が多く用いられてきたが、環境負荷低減のため、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化バナジウム、酸化スズ、酸化テルル、アルカリ金属酸化物、フッ素などを用いたガラスが開発されている。

次に、鏡筒１０を加熱することによって、タブレット１５を軟化点以上、つまりガラス転移点以上の温度に加熱する。
すると、図３（ｃ）に示すように、タブレット１５が溶融することで溶融ガラス１６となって、レンズ１のフランジ部３の外周面３ｃの軸方向の他端側（図３（ｃ）において上端側）と鏡筒１０の内周面１０ａと環状面１１ｃとの間に充填される。この充填された溶融ガラス１６の一部は流入部１２に流入するとともに、当該溶融ガラス１６の表面はフランジ部３の平坦面３ａと等しい高さとなるため、溶融ガラス１６が環状凸部５を越えてレンズ１の内周側に溢れ出すことはない。また、溶融ガラス１６は鏡筒１０の内周面１０ａ、レンズ１のフランジ部３の外周面３ｃおよび環状面１１ｃに密着する。
その後、鏡筒１０の加熱を停止して、溶融ガラス１６を固化させる。このようにして、レンズ１は、フランジ部３の外周面３ｃの軸方向の他端側（図３（ｃ）において上端側）と鏡筒１０の内周面１０ａと環状面１１ｃとの間に充填された低融点ガラス１６によって、鏡筒１０に固定される。このようにして、本実施の形態における鏡筒付きレンズが製造される。

本実施の形態によれば、レンズ１は、そのフランジ部３の外周面３ｃと鏡筒１０の内周面１０ａと環状面１１ｃとの間に充填された低融点ガラス１６によって、鏡筒１０に固定されている。したがって、従来と異なり鏡筒１０から加圧の際の反作用による圧力がレンズ１に作用しないので、レンズ１に変形が生じたり、レンズ内部に応力が残留することが殆どなく、レンズ１を極薄化してもレンズ１に所望の光学的特性を得ることができる。したがって、鏡筒付きレンズを極薄化することができる。

また、レンズ１のフランジ部３の外周部に光軸方向に突出する環状凸部５がレンズ１と一体的に形成されているので、フランジ部３の外周面３ｃと鏡筒１０の内周面１０ａとの間に、低融点ガラスを十分に充填することができる。したがって、フランジ部３の外周面３ｃと鏡筒１０の内周面１０ａとの接合面積を十分に確保できるので、レンズ１を鏡筒１０の内周面１０ａに固定するための所定の固定強度や気密性を得ることができる。
さらに、フランジ部３の外周面３ｃと鏡筒１０の内周面１０ａと環状面１１ｃとの間に充填された溶融状態の低融点ガラス１６は環状凸部５が塞止め部となって、レンズ１の内周側のレンズ部２に侵入して当該レンズ部２に付着することがないので、レンズ１の光学的特性が悪化することもない。

また、鏡筒１０の環状部１１に形成された環状平坦面１１ａにレンズ１のフランジ部３の光軸方向と直交する平坦面３ｂが当接されているので、レンズ１の光軸方向における位置決めを確実に行うことができ、環状部１１に形成された円筒面１１ｂにレンズ１のフランジ部３の外周面３ｃの軸方向の一端側（図３（ｃ）において下端側）が当接されているので、レンズ１の径方向における位置決めを確実に行うことができる。
また、環状面１１ｃに設けられた流入部１２に、溶融した低融点ガラス１６の一部が流入するので、この低融点ガラス１６がレンズ１の外周部の環状凸部５を越えて、レンズ１の内周側に溢れ出るのを防止できる。したがって、低融点ガラス１６がレンズ１の内周側のレンズ部２に侵入して当該レンズ部２に付着することがないので、レンズの光学的特性が悪化することもない。

また、レンズ１は、レンズ素材を、胴型６、上型７および下型８によって成形するとともに、レンズ素材の一部を上述した空間Ｓに流入させるようにしたので、レンズ１を極薄化してもレンズ１を精密に成形できる。
つまり、従来は鏡筒内部においてレンズ素材を上型と下型によって加圧することで鏡筒付きレンズを製造していたため、レンズを極薄化すると鏡筒の内周面に大きな圧力が作用して当該鏡筒が変形し易くなるとともに、鏡筒の内周面から反作用としての大きな圧力がレンズに作用して当該レンズに変形が生じたり、応力が残留したりして、所望の光学的特性を得ることが困難であったが、本実施の形態では胴型６、上型７および下型８を使用しているので、レンズ１の変形、応力の残留（残留応力）等を防止できる。
したがって、本実施の形態では、レンズ１を精密に成形でき、成形されたレンズ１に変形が生じたり、レンズ１の内部応力が高くなってこの内部応力がレンズ内部に残留することがないので、レンズ１に所望の光学的特性を得ることができる。
このように、レンズ１を精密に成形できるため、レンズ１は回転対称性に優れ、レンズ１の偏波消光比特性低下を防止できるとともに、レンズ部２に所望の光学的特性を与えることができる。
さらに、レンズ１を鏡筒１０とは別体に形成するので、当該レンズ１に容易にＡＲコート処理を容易に施すことができる。

（第２の実施の形態）
図４は第２の実施の形態を示す。図４に示す第２の実施の形態が上述した第１の実施の形態と異なる点は、鏡筒の構成と、レンズ１を鏡筒に固定する方法であるので、以下ではこの点について説明し、第１の実施の形態と共通する部分については、同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。

図４（ａ）に示すように、鏡筒２０の内周面には円環状の環状部２１が設けられている。この環状部２１は第１の実施の形態における鏡筒１０の環状部１１より軸方向の厚さが薄くなっている。また、環状部２１の内周面２１ａの直径はレンズ１の直径とほぼ等しくなっている。
また、環状部２１の上面２１ｂには流入部２２が設けられている。この流入部２２は後述する溶融した低融点ガラスの一部を流入させるためのものであり、上面２１ｂの径方向の長さと等しい幅を有する溝状に形成されている。流入部２２は環状部２１の上面２１ｂの周方向に沿って延在するように形成されているが、上面２１ｂの周方向全域に亘って形成されているのではなく、上面２１ｂの周方向の一部に形成されている。なぜならば、流入部２２を上面２１ｂの周方向全域に亘って形成すると、レンズ１のフランジ部３の外周面３ｃが当接する環状部２１の内周面２１ａの面積が小さくなって、当該内周面２１ａにレンズ１のフランジ部３の外周面３ｃを安定的に当接できず、レンズ１の径方向における位置決めを確実に行えなくなるからである。

このような構成の鏡筒２０に以下のようしてレンズ１が固定されている。
まず、図４（ａ）に示すように、鏡筒２０の内部におけるレンズ１の光軸方向の位置決めを行うための治具３０を用意する。
この治具３０は、円柱状の治具本体３１と、この治具本体３１の上面から突出する凸部３２ａ，３２ｂとを備えている。治具本体３１の外径は鏡筒２０の下面側に設けられている円筒状の凹部２３の内径より若干小さめに設定されている。したがって、治具本体３１は凹部２３に挿入可能となっている。

治具本体３１の上面の外周側に設けられている凸部３２ａは、周方向に所定間隔で複数設けられていてもよいし、周方向に連続する環状に設けられていてもよい。
治具本体３１の上面の中央の近傍に設けられている凸部３２ｂは、周方向に所定間隔で複数設けられていてもよいし、周方向に連続する環状に設けられていてもよい。
凸部３２ａ，３２ｂの治具本体３１の上面から突出長さは等しくなっており、凸部３２ａの治具本体３１の外周側を向く面は治具本体３１の外周面と面一となっている。凸部３２ａは、治具本体３１の上端部を鏡筒２０の凹部２３に挿入した状態において、凹部２３の底面２３ａに当接可能となっている。また、凸部３２ｂは、治具本体３１の上端部を鏡筒２０の凹部２３に挿入した状態において、環状部２１の内周面２１ａの内側でかつ底面２３ａと等しい高さに位置してレンズ１のフランジ部３の平坦面３ｂに当接可能となっている。

レンズ１を鏡筒２０に挿入する前に、図４（ｂ）に示すように、治具３０（治具本体３１）の上端部を鏡筒２０の凹部２３に挿入し、凸部３２ａを凹部２３の底面２３ａに当接しておく。この状態において、凸部３２ｂは環状部２１の内周面２１ａの内側でかつ底面２３ａと等しい高さに位置している。
次に、環状部２１の内周面２１ａの内側に、レンズ１をその光軸と鏡筒２０の軸と一致させて挿入し、フランジ部３の平坦面３ｂを治具３０の凸部３２ｂに当接するとともに、フランジ部３の外周面の軸方向の一端側（図４（ｂ）において下端側）を内周面２１ａに当接する。これによって、レンズ１は光軸方向と径方向の位置決めがなされる。

次に、レンズ１の外周側にリング状のタブレット１５を上方から鏡筒２０の内部に挿入し、このタブレット１５を環状部２１の上面２１ｂに当接する。タブレット１５は、その上面がレンズ１の環状凸部５の頂上より上方に位置しているが、環状凸部５の頂上とほぼ等しい高さに位置していてもよいし、環状凸部５の頂上より下方に位置していてもよい。
また、タブレット１５の外径は鏡筒２０の内周面１０ａの内径より小さく、タブレット１５の内径はレンズ１のフランジ部３の外径より大きくなっている。

次に、鏡筒２０を加熱することによって、タブレット１５を軟化点以上、つまりガラス転移点以上の温度に加熱する。
すると、図４（ｃ）に示すように、タブレット１５が溶融することで溶融ガラス１６となって、レンズ１のフランジ部３の外周面３ｃの軸方向の他端側（図４（ｃ）において上端側）と鏡筒２０の内周面１０ａと環状部２１の上面２１ｂとの間に充填される。この充填された溶融ガラス１６の一部は流入部２２に流入するとともに、当該溶融ガラス１６の表面はフランジ部３の平坦面３ａと等しい高さとなるため、溶融ガラス１６が環状凸部５を越えてレンズ１の内周側に溢れ出すことはない。また、溶融ガラス１６は鏡筒２０の内周面１０ａ、レンズ１のフランジ部３の外周面３ｃおよび環状部２１の上面２１ｂに密着する。

次に、鏡筒２０の加熱を停止して、溶融ガラス１６を固化させる。このようにして、レンズ１は、フランジ部３の外周面３ｃの軸方向の他端側（図４（ｃ）において上端側）と鏡筒２０の内周面１０ａと環状部２１の上面２１ｂとの間に充填された低融点ガラス１６によって、鏡筒２０に固定される。その後、治具３０を鏡筒２０の凹部２３から抜き出すことによって、鏡筒付きレンズを得ることができる。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる他、以下のような効果を得ることができる。
すなわち、環状部２１には、第１の実施の形態と異なりレンズ１の光軸方向と直交する面（フランジ部３の平坦面３ｂ）が当接される環状平坦面がないので、第１の実施の形態のような環状平坦面１１ａを形成する場合に比して、環状部２１の厚さを薄くできる。このため、鏡筒２０の長さ（軸方向の長さ）を短くでき、第１の実施の形態に比して鏡筒付きレンズを極薄化することができる。
また、環状部２１の上面２１ｂに設けられた流入部２２に、溶融した低融点ガラス１６の一部が流入するので、この低融点ガラス１６がレンズ１の外周部の環状凸部５を越えて、レンズ１の内周側に溢れ出るのを防止できる。したがって、低融点ガラス１６がレンズ１の内周側のレンズ部２に侵入して当該レンズ部２に付着することがないので、レンズ１の光学的特性が悪化することもない。

なお、本実施の形態では、環状部２１の上面２１ｂに流入部２２を設けたが、これに代えて、図５に示すように、鏡筒２０の内周面１０ａに流入部２２を設けてもよいし、上面２１ｂと内周面１０ａとの双方に流入部２２を設けてもよい。
また、第１の実施の形態では、環状部１１の環状面１１ｃに流入部１２を設けたが、これに代えて、鏡筒１０の内周面１０ａに流入部１２を設けてもよいし、環状面１１ｃと内周面１０ａとの双方に流入部１２を設けてもよい。
また、内周面１０ａに流入部１２や流入部２２を設ける場合、内周面１０ａの周方向全体に亘って流入部１２，２２を設けてもよいし、内周面１０ａの周方向の一部に流入部１２，２２を設けてもよい。

１ レンズ
２ レンズ部
３ フランジ部
３ｃ 外周面
５ 環状凸部
１０，２０ 鏡筒
１０ａ 内周面
１１，２１ 環状部
１１ａ 環状平坦面
１１ｂ 円筒面
１１ｃ 環状面
１２，２２ 流入部
１６ 低融点ガラス
２１ａ 内周面

Claims (4)

1. 鏡筒と、この鏡筒に固定されたレンズとを備えた鏡筒付きレンズであって、
   前記レンズの外周部に光軸方向に突出する環状凸部が前記レンズと一体的に形成され、
   前記レンズは、その外周面と前記鏡筒の内周面との間に充填された低融点ガラスによって、前記鏡筒に固定されていることを特徴とする鏡筒付きレンズ。
2. 前記鏡筒の内周面に環状部が設けられ、
   この環状部に、前記レンズの光軸と直交する環状平坦面と、この環状平坦面から立ち上がり、かつ前記鏡筒の内周面より内側に配置された円筒面と、この円筒面の端部と前記鏡筒の内周面との間に設けられた環状面とが形成され、
   前記環状平坦面に前記レンズの光軸方向と直交する面が当接され、かつ前記円筒面に前記レンズの外周面の軸方向の一端側が当接され、
   前記レンズは、その外周面の軸方向の他端側と前記鏡筒の内周面と前記環状面との間に充填された低融点ガラスによって、前記鏡筒に固定され、
   前記環状面および／または前記鏡筒の内周面に、溶融した前記低融点ガラスの一部が流入する流入部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鏡筒付きレンズ。
3. 前記鏡筒の内周面に環状部が設けられ、
   この環状部の内周面に前記レンズの外周面の軸方向の一端側が当接され、
   前記レンズは、その外周面の軸方向の他端側と前記鏡筒の内周面と前記環状部との間に充填された低融点ガラスによって、前記鏡筒に固定され、
   前記環状部および／または前記鏡筒の内周面に、溶融した前記低融点ガラスの一部が流入する流入部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鏡筒付きレンズ。
4. 前記レンズの厚さが０．８ｍｍ以下であり、
   全長が２．０ｍｍ以下のであ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。

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