JP5738187B2 - 光学的な目的の成型部材、特にフィルターリングまたはレンズホルダー - Google Patents

Description

本発明は、レンズ、フィルターまたはレンズフード、およびホルダーのような、ガラス製でディスク形状の光学部材を含む光学的な目的のための成型部材に関する。

写真界の実践では、追加的なレンズ、フィルターおよびレンズフードを使用することが、しばしば必要となる。これらは、写真のカメラの対物レンズのホルダーに一時的に固定される。

典型的には、これらレンズ、フィルターまたはレンズフードは、金属製でリング形状のホルダーを有している。ホルダーは、しばしば、内側ねじ山と外側ねじ山を有している。リングの外側の側面に形成される外側ねじ山によって、ホルダーは、対物レンズに形成される相補的な内側ねじ山にねじ込まれることができる。ホルダーの内側の側面に形成される、ホルダーの内側ねじ山は、そこで更に別の同様なホルダーを固定することを可能とする。このホルダーは、他のレンズ等を保持する。ねじ接続は、ユーザーが、対物レンズを自己の要求に応じて、異なる光学システムに固定することを可能とする。

今日使用されるリング形状のホルダーは、複数のパーツから成っており、詳しく言うと、外側のリング、外側のリングにねじ込まれている内側のリング、およびスナップリングである。外側のリングは、その内側の側面に、同軸に周回するウェブを有している。このウェブは、リングの軸方向の高さのおよそ半分の高さに形成されている。ウェブには、ディスク形状のフィルター（または他の光学要素）が載置される。このフィルターは、スナップリングによって自身の位置に保持されている。スナップリングは、その際、内側リングにより保持されており、この内側リングは、外側リング内にねじ込まれており、かつ、その正面に、ホルダーの回転軸の方向に延びる、同軸で周回するウェブを有している。このウェブは、スナップリングをディスク形状のフィルターに向かって押えている。内側リングは、その際、外側リングに完全にねじ込まれておらず、これを越えて軸方向に突出している。内側リングの突出している部分の外側のカバーは、対物レンズホルダーへの固定を可能とする、ホルダーの外側ねじ山を保持している。外側リングの内側の側面に、別の同様なホルダーの固定を可能とする、ホルダーの内側ねじ山が形成されている。

このホルダーの部材は、金属からなっており、これは通常真鍮であり、（ほぼ常に黒い）塗装を施されている。

そのようなアタッチメントレンズまたはアタッチメントフィルターの製造はコストがかかる。第一に個々のパーツの製造のため、次に、部材と光学部材の組立が必要である。さらに、アタッチメントレンズまたはアタッチメントフィルターの幾度もの使用の後に、塗装が、最初にねじ山の領域から、そしてホルダーの開放されている他の部分からも剥がれ落ちる傾向がある。そのうえ、ホルダー内での光学部材のずれは排除されない。

特許文献１から、アタッチメントレンズやアタッチメントフィルターなどためのホルダーが公知である。このホルダーは、弾性的な伸縮性の材料から一部品として形成されている。ホルダーは、その内側の側面に、同軸に周回する溝を有しており、この溝に、レンズが挿し込まれることができる。これは、弾性的で伸縮性のある材料の弾性的な特性により可能となる。ホルダーは、その弾性的な特性に基づき、対物レンズホルダーに滑り込ませることができる。

弾性的な材料からなるホルダーは、しかしながら、一方で対物レンズホルダーを、そして他方で他の同様なホルダーをねじ込むために適している。いずれにしても、そのようなホルダーによっては、アタッチメントレンズやアタッチメントフィルターなどが、本当に対物レンズの光軸上に配置されるということは保証されず、これは写真撮影の品質に影響しかねない。

特許文献２は、射出成型されるプラスチックホルダー枠内に注入される、特にレンジ上面のためのガラスプレートを開示する。その際、ホルダー枠は、ガラスプレート上に密に焼き嵌めされており、このため、シュリンク・収容（schrumpf-aufnehmend）要素が設けられており、この要素が、ホールド枠および射出成型されるガラス体の間に配置されている。シュリンク・収容要素は、特にガラスプレートの破損を防止する、というのは、ガラスプレートの規定された使用の際に発生する応力を受け止めることができるからである。

シュリンク・収容要素は、しかしながら同様に、レンズまたはフィルターのずれを引き起こす可能性がある、というのは縮みが一様に発生するとは限らないからである。

オーストリア特許 第140645号明細書 ドイツ国特許 第19615371号明細書

本発明の課題は、先行技術による不利益を除去することである。特に、コスト面で有利に製造されることができ、精確かつ不変の光学部材位置がホルダー内で保証され、そして対物レンズに正確に取付けることができる、ホルダーと光学部材を有する、光学的な目的のための成型部材が提案されるべきである。

この課題は、請求項１および１０に記載の特徴により解決される。目的にかなった本発明の実施形は、請求項２から９および１０から１２に記載の特徴から生じる。

本発明により、光学的な目的のための成型部品が意図され、この成型部材は、ディスク形状の光学部材と、ディスク形状の光学部材を囲む高硬度のプラスティック材料から射出成型された一部品のホルダーからなる。ホルダーは、ディスク形状の光学部材を形状結合的に取囲んでいる。好ましくは、ホルダーはリング形状である。

ディスク形状の光学部材はガラスからなっている。部材は、高い機械的強度値を有しており、要求される光学特性と必要な機械的安定性を達成する。

ディスク形状の光学部材は、例えば、フィルター、特に偏光フィルターやＵＶカットフィルター、またはレンズであることが可能である。ディスク形状の光学部材は、好ましくは円形シリンダー形状である。

光学的な目的のための、発明に係る有利な成型部材は、アタッチメントフィルター、特にフィルターリングである。

先行技術と比較して、本発明に係る成型部材は、一つの作業工程で製造することができる、というのは成型部材のホルダーは、複数パーツから組み立てられる必要がないからである。さらに複数パーツの製造が回避される、というのはそのねじ山が互いに合わせられるにちがいないからである。ディスク形状の光学部材の射出成型と、ホルダーおよび光学部材間の形状結合的接続に基づいて、光学部材の脱落はいかなる状況においても回避される。これに基づき、全成型部材の高い安定性が達成される。

プラスティックは、任意に彩色可能である。ホルダーまたはその部材の塗装は、よって必要無い。この理由から、塗料が剥げ落ちることは無い。

有利な実施形では、リング形状のホルダーの外側の側面に、外側ねじ山が形成されており、およびリング形状のホルダーの内側側面に内側ねじ山が形成されている。

さらに目的にかなって、リング形状のホルダーの内側の側面に、同軸に周回する第一のウェブと、同軸に周回する第二のウェブが形成されており、この第二のウェブは、周回する第一のウェブと間隔をあけており、その際、第一のウェブと第二のウェブの間に、ディスク形状の光学部材が配置されている。

好ましくは、第二のウェブが、リング形状のホルダーの第一の正面に隣接しており、その際、第一のウェブは、リング形状のホルダーの第一の正面とも第二の正面とも間隔をあけている。その際、リング形状のホルダーの内側の側面の領域は、内側ねじ山を備えている。外側の側面に、好ましくは、同軸に周回する溝または先細りが形成されており、その際、溝の側面または先細りは、外側ねじ山を有している。

プラスティックは、目的にかなって、熱可塑性ポリマーであり、好ましくはポリアミドまたはポリアミド６であって、特にガラス球を充填したポリアミド６である。プラスティックは、大きな応力をならし、及び／又は収容するために、十分な機械的強度と弾性を有し、かつ小さな断面積を有しているべきである。好ましくは、プラスティックは−２５℃から＋８５℃の間の環境温度でとても弾性的であるので、ガラスとプラスティックの間の異なる温度係数をならすことができる。このようにして差分応力は、プラスティックの弾性によってならされる。

ディスク形状の部材とホルダーの間の接続は、形状結合と焼き嵌めによって守られている。

本発明によるとさらに、発明に係る光学的な目的のための成型部材を製造する方法が意図され、この方法は以下のステップを含んでいる。
（ａ）ディスク形状の光学部材を射出成型器の射出成型型内に導入する。
（ｂ）ディスク形状の光学部材とその平らな側の面で接触するツール要素を用いて射出成型型内で、ディスク形状の光学部材を固定する。その際、部材は、その側面の側は開放されている。
（ｃ）ツール要素およびディスク形状の光学部材により取囲まれているキャビティ内にプラスティックを射出する。
（ｄ）射出成型された一部品のホルダーを形成しつつプラスティックを硬化させる。

引き続いて、製造された成型部材は、射出成型器から取り出されることができる。

ディスク形状の光学部材の厚さ公差は、ツール要素によって処理されるべきである。好ましくは、さらに、ディスク形状の光学部材を挿入した後、射出成型型を閉じる閉鎖圧力によって、ツール要素の位置が決定され、このツール要素は、ディスク形状の光学部材と接触するに至り、その際ツール要素は、光学部材の両側の面における不整が処理されるよう配置される。

フィルターリングを製造するための、本発明に係る方法の一つの実施形においては、一つの装置（ハンドリング装置装置とも称される）が、フィルターガラスディスクをマガジンから取り出す。その際、フィルターガラスディスクの姿勢は、ハンドリング装置に対して正確に固定されている。ハンドリング装置は、その後、位置正確にかつ事前に固定されてフィルターガラスディスク（今、挿入部材と称される）を、開かれた射出成型型内に引き渡す。射出成型型は、挿入部材を真空による吸引によって引き渡し、その後ハンドリング装置は、開かれた射出成型型から引き離される。射出成型型は、その後閉じられ、閉鎖圧力が高められる。その際、ツール要素は、フィルターガラスディスクを、約＋／−０．２ｍｍの厚さ公差内におさめる。その際、フィルターガラスディスクは、放射方向で、射出成型型の壁部に接触することなく、自身の姿勢で固定されたままである。ツール要素、特に成型インサート、プッシャーおよびねじ式スピンドルアウト（Ｇｅｗｉｎｄｅｅｎｔｓｐｉｎｄｌｕｎｇｅｎ）が、プラスティックホルダーの輪郭をフィルターガラスディスクに形成する。ツール要素とフィルターガラスディスクにより取囲まれているキャビティは、その後射出成型器のゲートシステムを介してプラスティックを充填される。プラスティック塊の冷却の後、射出型が開かれ、そして得られた成型部材が取り出される。湯口は、開く際に、フィルターリング保持のもと成型部材から自動的に遠ざけられる。射出成型されたフィルターガラスディスクは、射出成型型からハンドリング装置により取り出される。

本発明を、一実施例に基づき、図面を参照しつつ以下に詳細に説明する。この実施例は、本発明を限定しない。

発明に係るフィルターリングの一実施形の斜視図 図１に示されたフィルターリングの断面図 図１に示されたフィルターリングの前面図 図３に示されたフィルターリングの側面図 図３に示されたフィルターリングの直線ＡＡに沿った断面図 図３に示されたフィルターリングの直線ＢＢに沿った断面図 図３ｃの部分Ｙの拡大部分図 図３ｄの部分Ｘの拡大部分図 図３ｂの部分Ｚの拡大図 図３ａの部分Ｗの拡大図

図に従い、本発明に係るフィルターリング１は、円形シリンダー形状のフィルターガラスディスク２と、射出形成された一部品のホルダー３からなり、このホルダーは、フィルターガラスディスク２を囲んでいる。ホルダーは、３０重量パーセントのガラス球を充填されているポリアミド６からなっている（ドイツ国ニーダーツィッセン、アクロプラスティック社より「アクロミドＢ３ＧＫ３０」の名称で販売されている）。

ホルダー３は、リング形状である。リング形状のホルダー３の内側の側面には、同軸に周回する第一のウェブ４と、同軸に周回する第二のウェブ５が形成されており、この第二のウェブは、周回する第一のウェブ４と間隔をあけている。第二のウェブ５は、リング形状のホルダーの第一の正面６に隣接している一方で、第一のウェブ４は、ホルダー３の第一の正面６からも第二の正面７からも間隔をあけており、そしてホルダー３の軸方向の突出のおよそ半分の高さで存在している。第一のウェブ４と第二のウェブ５の間には、フィルターガラスディスク２が配置されている。

リング状のホルダー３の第一のウェブ４と第二の正面７の間に存在する、リング状のホルダー３の内側の側面８の領域８ａには、ホルダー３を別のアタッチメントレンズや別のアタッチメントフィルター、例えばフィルターリングと接続するための、内側ねじ山が形成されている。外側の側面９には、好ましくは、同軸に周回する先細り１０が形成されており、その同軸に周回する側面は、外側ねじ山を有し、この外側ねじ山を使って形成部材１が、レンズのホルダー内にねじ込まれることができる。

外側の側面９には、同様に、周回するエングレーブ１１が設けられており、形成部材１がレンズのホルダーからのねじ外しおよびねじ込みを簡単にする。

１ フィルターリング
２ フィルターガラスディスク
３ ホルダー
４ 第一のウェブ
５ 第二のウェブ
６ 第一の正面
７ 第二の正面
８ 内側の側面
８ａ 内側の側面の領域
９ 外側の側面
１０ 先細り
１１ エングレーブ

Claims (6)

1. 光学的な目的のためのフィルターリングであって、ガラス製のディスク形状の光学部材（２）と、ディスク形状の光学部材（２）を囲む高硬度のプラスティック材料から射出成型された一部品のリング形状のホルダー（３）からなる前記フィルターリングにおいて、ディスク形状の光学部材（２）が、円形シリンダー形状またはレンズ形状であること、および厚さ公差を有し形成されていること、
   ホルダー（３）が、ディスク形状の光学部材（２）を形状結合的に取囲んでいること、リング形状のホルダー（３）の外側の側面（９）に、外側ねじ山が形成されており、および、リング形状のホルダー（３）の内側の側面（８）に、内側ねじ山が形成されていること、
   リング形状のホルダー（３）の内側の側面（８）に、同軸に周回する第一のウェブ（４）と同軸に周回する第二のウェブ（５）が形成されており、この第二のウェブが、周回する第一のウェブ（４）と間隔をあけており、その際、第一のウェブ（４）と第二のウェブ（５）の間にディスク形状の光学部材（２）が設けられていることを特徴とする前記フィルターリング。
2. 第二のウェブ（５）が、リング形状のホルダー（３）の第一の正面（６）に隣接しており、および第一のウェブ（４）が、リング形状のホルダー（３）の第一の正面（６）とも第二の正面（７）とも間隔をあけており、その際、リング形状のホルダー（３）の内側の側面（８）の領域（８ａ）が、内側ねじ山を備え、この領域が、リング形状のホルダー（３）の第二の正面（７）と第一のウェブ（４）の間にあることを特徴とする請求項１に記載のフィルターリング。
3. 外側の側面（９）に、同軸かつ周回する先細り（１０）が形成されており、その際、先細り（１０）の側面が、外側ねじ山を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルターリング。
4. ディスク形状の光学部材（２）が、フィルター、偏光フィルターまたはＵＶカットフィルターであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のフィルターリング。
5. プラスティック材料が、熱可塑性のポリマー、又はポリアミドであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルターリング。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルターリングを製造するための方法であって、以下のステップを有する方法。
   − ディスク形状の光学部材（２）を射出成型器の射出成型型内に導入する。
   − ディスク形状の光学部材（２）とその両側の面で接触するツール要素を用いて射出成型型内で、ディスク形状の光学部材（２）を固定する。その際、部材（２）は、その側面の側は開放されている。
   − 射出成型型、ツール要素およびディスク形状の光学部材（２）により取囲まれているキャビティ内にプラスティックを射出する。
   − 射出成型された一部品のホルダー（３）を形成しつつプラスティックを硬化させる。

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