JP3135387B2 - 鏡筒付光学素子およびその製造方法 - Google Patents
鏡筒付光学素子およびその製造方法Info
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- JP3135387B2 JP3135387B2 JP04266937A JP26693792A JP3135387B2 JP 3135387 B2 JP3135387 B2 JP 3135387B2 JP 04266937 A JP04266937 A JP 04266937A JP 26693792 A JP26693792 A JP 26693792A JP 3135387 B2 JP3135387 B2 JP 3135387B2
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- Japan
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- lens barrel
- optical element
- glass
- lens
- glass material
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/14—Pressing laminated glass articles or glass with metal inserts or enclosures, e.g. wires, bubbles, coloured parts
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学機器に使用される
ガラス鏡筒付きの高精度ガラス光学素子およびその製造
方法に関する。
ガラス鏡筒付きの高精度ガラス光学素子およびその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高精度光学レンズ、特に非球面ガ
ラスレンズ、プリズム、あるいはそれらを複合した光学
素子の製造法として、光学研磨法を用いずに一回成形に
より製造する試みが多くなされつつある。
ラスレンズ、プリズム、あるいはそれらを複合した光学
素子の製造法として、光学研磨法を用いずに一回成形に
より製造する試みが多くなされつつある。
【０００３】その形成法の一つとして、ガラス素材を変
形可能な温度、たとえば軟化点温度近傍の温度に加熱
し、押圧成形などの手段で成形する方法がある。これら
の成形で用いられる光学ガラス素子成形型には非常に高
精度な面形状と品質が要求されている。
形可能な温度、たとえば軟化点温度近傍の温度に加熱
し、押圧成形などの手段で成形する方法がある。これら
の成形で用いられる光学ガラス素子成形型には非常に高
精度な面形状と品質が要求されている。
【０００４】また、これらの光学素子を実際に使用する
ために鏡筒といわれる治具が準備されるのが一般的であ
り、その材質としてはアルミニウムのような金属機械加
工品か、あるいはプラスチック成形加工品が使われてい
る。光学素子とこれらの鏡筒は、接着剤あるいは熱カシ
メなどによりとめられている。また、図７に示すように
鏡筒３１ａにレンズ３１ｂをはめ込み、ストッパー３１
ｃで押えとめる構成のものもある。さらに特開昭６０−
１２６６１０号公報に記載のように、側面に複数個の貫
通孔を設けた鏡筒の内部にレンズ材料を供給し、レンズ
材料の一部が前記貫通孔に流入して固化するようにした
成形レンズもある。
ために鏡筒といわれる治具が準備されるのが一般的であ
り、その材質としてはアルミニウムのような金属機械加
工品か、あるいはプラスチック成形加工品が使われてい
る。光学素子とこれらの鏡筒は、接着剤あるいは熱カシ
メなどによりとめられている。また、図７に示すように
鏡筒３１ａにレンズ３１ｂをはめ込み、ストッパー３１
ｃで押えとめる構成のものもある。さらに特開昭６０−
１２６６１０号公報に記載のように、側面に複数個の貫
通孔を設けた鏡筒の内部にレンズ材料を供給し、レンズ
材料の一部が前記貫通孔に流入して固化するようにした
成形レンズもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の製造法によ
る鏡筒付光学素子は、今までの精度範囲で満足できる光
学機器においては十分に使用できるが、しかしながら光
学機器の高性能化、小型化に対応していくためには次の
ような課題があった。
る鏡筒付光学素子は、今までの精度範囲で満足できる光
学機器においては十分に使用できるが、しかしながら光
学機器の高性能化、小型化に対応していくためには次の
ような課題があった。
【０００６】すなわち、鏡筒の材料が金属、プラスチッ
クのいずれの場合でも、光学素子の材料のガラスと線膨
張係数の差がかなりある。このため温度、湿度の変動に
より焦点距離変動があったり、光軸がずれたりすること
があり、光学機器の高性能化の妨げとなっていた。また
特開昭６０−１２６６１０号公報に記載のものによれ
ば、レンズ材料の一部を鏡筒の貫通孔に流入して固化す
ることから、鏡筒の側面に複数個の貫通孔を設ける作業
を要し、製造上面倒である。
クのいずれの場合でも、光学素子の材料のガラスと線膨
張係数の差がかなりある。このため温度、湿度の変動に
より焦点距離変動があったり、光軸がずれたりすること
があり、光学機器の高性能化の妨げとなっていた。また
特開昭６０−１２６６１０号公報に記載のものによれ
ば、レンズ材料の一部を鏡筒の貫通孔に流入して固化す
ることから、鏡筒の側面に複数個の貫通孔を設ける作業
を要し、製造上面倒である。
【０００７】本発明は上記の問題点に留意し、温度、湿
度の変動があっても焦点距離や光軸のずれのない鏡筒付
光学素子および、高精度な鏡筒付光学素子を容易に製造
できる方法を提供することを目的とする。
度の変動があっても焦点距離や光軸のずれのない鏡筒付
光学素子および、高精度な鏡筒付光学素子を容易に製造
できる方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の第１の課題解決手段は、鏡筒と光学素子の材
料をガラスとし、前記鏡筒と光学素子を一体に形成した
構成とする。また第２の課題解決手段は鏡筒を必要とす
る寸法にガラス材料で形成し、この鏡筒の内面を案内と
した上下一対の金型の間に光学素子用のガラス材料を供
給し、光学素子の成形と同時に鏡筒と光学素子を一体化
する製造方法とする。
の本発明の第１の課題解決手段は、鏡筒と光学素子の材
料をガラスとし、前記鏡筒と光学素子を一体に形成した
構成とする。また第２の課題解決手段は鏡筒を必要とす
る寸法にガラス材料で形成し、この鏡筒の内面を案内と
した上下一対の金型の間に光学素子用のガラス材料を供
給し、光学素子の成形と同時に鏡筒と光学素子を一体化
する製造方法とする。
【０００９】
【作用】上記第１の課題解決手段による鏡筒付光学素子
は、鏡筒と光学素子が同様な線膨張係数をもち、温度、
湿度の変動による焦点ずれ、光軸ずれを生じないことと
なる。また第２の課題解決手段による鏡筒付光学素子の
製造方法は、鏡筒の内面を光学素子成形用の金型の案内
面とすることから、光学素子と鏡筒の寸法精度が出し易
くなる。さらに光学素子成形と同時に鏡筒と光学素子を
接着剤なしに一体化できることとなる。
は、鏡筒と光学素子が同様な線膨張係数をもち、温度、
湿度の変動による焦点ずれ、光軸ずれを生じないことと
なる。また第２の課題解決手段による鏡筒付光学素子の
製造方法は、鏡筒の内面を光学素子成形用の金型の案内
面とすることから、光学素子と鏡筒の寸法精度が出し易
くなる。さらに光学素子成形と同時に鏡筒と光学素子を
接着剤なしに一体化できることとなる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。 （実施例１）図１ａに示すように凸状の成形金型１１ａ
と、この成形金型１１ａの凸部の外周に対して所要の隙
間、すなわちキャビティを構成する円筒状の成形金型１
１ｂと、前記キャビティに挿入される環状の突部をもつ
成形金型１１ｃを用い、前記キャビティに鏡筒用のガラ
ス材料１２を充填し、図示していないが加熱装置により
成形金型１１ａ，１１ｂ，１１ｃおよびガラス材料１２
を加熱し成形可能温度に至った後、図示していない加圧
装置により図１ｂに示すように成形金型１１ｃを押圧し
て鏡筒１３を成形する。なお、前記ガラス材料１２をガ
ラスの粉砕物とすると、その取扱いが容易である。そし
て成形された鏡筒１３には適度に空隙をもった構造に構
成される。
明する。 （実施例１）図１ａに示すように凸状の成形金型１１ａ
と、この成形金型１１ａの凸部の外周に対して所要の隙
間、すなわちキャビティを構成する円筒状の成形金型１
１ｂと、前記キャビティに挿入される環状の突部をもつ
成形金型１１ｃを用い、前記キャビティに鏡筒用のガラ
ス材料１２を充填し、図示していないが加熱装置により
成形金型１１ａ，１１ｂ，１１ｃおよびガラス材料１２
を加熱し成形可能温度に至った後、図示していない加圧
装置により図１ｂに示すように成形金型１１ｃを押圧し
て鏡筒１３を成形する。なお、前記ガラス材料１２をガ
ラスの粉砕物とすると、その取扱いが容易である。そし
て成形された鏡筒１３には適度に空隙をもった構造に構
成される。
【００１１】図２に成形された鏡筒１３を示す。この鏡
筒１３における内面１３ａ、外面１３ｂ、そして厚み
は、従来の金属の機械加工品やプラスチック成形品に比
較して良好である。たとえば内面１３ａと外面１３ｂの
同心度も、鏡筒成形金型の精度をそのまま成形転写する
ので誤差が数μｍ以下に維持できる。
筒１３における内面１３ａ、外面１３ｂ、そして厚み
は、従来の金属の機械加工品やプラスチック成形品に比
較して良好である。たとえば内面１３ａと外面１３ｂの
同心度も、鏡筒成形金型の精度をそのまま成形転写する
ので誤差が数μｍ以下に維持できる。
【００１２】つぎに図３に示すように端面を所望の形状
に調整した上下金型２１ａ，２１ｂを準備し、これを鏡
筒１３の内面に嵌合させ、前記上下金型２１ａ，２１ｂ
間に形成されるキャビティに光学素子、この場合はレン
ズガラス材料を供給し、図示していない加熱装置で成形
可能な温度まで加熱後、上下の加圧ブロック２２ａ，２
２ｂで加圧成形する。充分に冷却後、図４に示す鏡筒付
レンズ２３を金型より取り出す。前記鏡筒付レンズ２３
のレンズ１４の成形温度はほぼ５００℃以上であり、成
形と同時にレンズ１４と鏡筒１３は溶融接着される。そ
して鏡筒１３の内面１３ａに対して、レンズ１４が精度
よく取り付けられる。
に調整した上下金型２１ａ，２１ｂを準備し、これを鏡
筒１３の内面に嵌合させ、前記上下金型２１ａ，２１ｂ
間に形成されるキャビティに光学素子、この場合はレン
ズガラス材料を供給し、図示していない加熱装置で成形
可能な温度まで加熱後、上下の加圧ブロック２２ａ，２
２ｂで加圧成形する。充分に冷却後、図４に示す鏡筒付
レンズ２３を金型より取り出す。前記鏡筒付レンズ２３
のレンズ１４の成形温度はほぼ５００℃以上であり、成
形と同時にレンズ１４と鏡筒１３は溶融接着される。そ
して鏡筒１３の内面１３ａに対して、レンズ１４が精度
よく取り付けられる。
【００１３】なお、鏡筒１３に使用するガラス材料と、
レンズ１４に使用するガラス材料は同じ線膨張係数をも
つれるようにすることが好ましい。さらに鏡筒１３に粉
砕したガラス材料を使用すると、鏡筒１３の気孔率が大
きく、軽量であることはもちろんのこと、レンズ１４な
どを成形するときに、ガラス材料から加熱によって飛散
する様々な飛散物を、鏡筒、上下一対の金型２１ａ，２
１ｂで形成されるキャビティの外へ逃がすことができ
る。また、鏡筒１３を光学台に設置する場合も、使用す
る接着剤が鏡筒外面の気孔部に行きわたり、その接着強
度が高まる。 （実施例２）図５に示すように、この実施例は光学素子
がプリズムの場合のものである。この実施例も前述の第
１の実施例と同様に鏡筒２４を成形して準備し、プリズ
ムの作用面をもった上下一対の金型２８ａ，２８ｂと鏡
筒２４からなるキャビティにガラス材料を供給して第１
の実施例と同様に成形する。成形された光学素子である
プリズム２５は、図６に示すように、従来は困難であっ
た光学台２７に精度よく取り付けできる。
レンズ１４に使用するガラス材料は同じ線膨張係数をも
つれるようにすることが好ましい。さらに鏡筒１３に粉
砕したガラス材料を使用すると、鏡筒１３の気孔率が大
きく、軽量であることはもちろんのこと、レンズ１４な
どを成形するときに、ガラス材料から加熱によって飛散
する様々な飛散物を、鏡筒、上下一対の金型２１ａ，２
１ｂで形成されるキャビティの外へ逃がすことができ
る。また、鏡筒１３を光学台に設置する場合も、使用す
る接着剤が鏡筒外面の気孔部に行きわたり、その接着強
度が高まる。 （実施例２）図５に示すように、この実施例は光学素子
がプリズムの場合のものである。この実施例も前述の第
１の実施例と同様に鏡筒２４を成形して準備し、プリズ
ムの作用面をもった上下一対の金型２８ａ，２８ｂと鏡
筒２４からなるキャビティにガラス材料を供給して第１
の実施例と同様に成形する。成形された光学素子である
プリズム２５は、図６に示すように、従来は困難であっ
た光学台２７に精度よく取り付けできる。
【００１４】
【発明の効果】上記実施例の説明より明らかなように、
本発明は鏡筒と光学素子が同じガラス材料で成形成れて
いるので、両者の線膨張係数がほぼ同じであることか
ら、また、鏡筒に光学素子を成形で一体化できることか
ら、焦点距離や光軸のずれがなく、精度の高い鏡筒付光
学素子を構成でき、しかも、小型の光学機器に実用でき
る。 また上記鏡筒付光学素子の製造において、鏡筒も
キャビティの構成部材とすることから、成形上有利であ
るとともに、成形される光学素子が鏡筒に一体化され、
精度のよい鏡筒付光学素子を製造できる。
本発明は鏡筒と光学素子が同じガラス材料で成形成れて
いるので、両者の線膨張係数がほぼ同じであることか
ら、また、鏡筒に光学素子を成形で一体化できることか
ら、焦点距離や光軸のずれがなく、精度の高い鏡筒付光
学素子を構成でき、しかも、小型の光学機器に実用でき
る。 また上記鏡筒付光学素子の製造において、鏡筒も
キャビティの構成部材とすることから、成形上有利であ
るとともに、成形される光学素子が鏡筒に一体化され、
精度のよい鏡筒付光学素子を製造できる。
【図１】本発明の一実施例における鏡筒製造状態の断面
図
図
【図２】本発明による鏡筒の断面図
【図３】本発明の一実施例における鏡筒付光学素子製造
状態の断面図
状態の断面図
【図４】本発明による鏡筒付光学素子の断面図
【図５】本発明の他の実施例における鏡筒付光学素子製
造状態の断面図
造状態の断面図
【図６】本発明による鏡筒付光学素子の断面図
【図７】従来の鏡筒付光学素子の断面図
１３ 鏡筒 １４ レンズ ２３ 鏡筒付レンズ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−319834（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−23244（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−183611（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−126610（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 11/00 G02B 7/02
Claims (3)
- 【請求項１】 ガラス材の鏡筒と、この鏡筒内に設けら
れたガラス材の光学素子よりなり、前記光学素子と鏡筒
と一体に形成した鏡筒付光学素子。 - 【請求項２】 ガラス鏡筒を形成する工程と、ガラス鏡
筒に嵌合する一対の上下金型の面を調整する工程と、ガ
ラス鏡筒と上下金型で構成されるキャビティにガラス材
料を供給する工程と、ガラス材料の成型可能温度におい
て圧力を加えて光学素子を成形すると同時に前記光学素
子をガラス鏡筒と一体化する工程からなる鏡筒付光学素
子の製造方法。 - 【請求項３】 ガラス鏡筒を成形する工程において、ガ
ラス材料はガラスの粉砕物からなる請求項２記載の鏡筒
付光学素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04266937A JP3135387B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 鏡筒付光学素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04266937A JP3135387B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 鏡筒付光学素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06115950A JPH06115950A (ja) | 1994-04-26 |
| JP3135387B2 true JP3135387B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=17437763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04266937A Expired - Fee Related JP3135387B2 (ja) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | 鏡筒付光学素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3135387B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5203259B2 (ja) | 2009-03-09 | 2013-06-05 | オリンパス株式会社 | 光学部品の製造方法 |
-
1992
- 1992-10-06 JP JP04266937A patent/JP3135387B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06115950A (ja) | 1994-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |