JP6774349B2 - Lens with lens barrel - Google Patents
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Description
本発明は、鏡筒付きレンズに関する。 The present invention relates to a lens with a lens barrel.
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。
A lens with a lens barrel may be used as an optical component such as an optical communication device, an optical waveguide, a head-up display, or a receptacle lens.
As an example of a lens with a lens barrel, the one described in Patent Document 1 is known. This lens with a lens barrel is a lens and a lens barrel integrally molded.
When manufacturing a lens with a lens barrel, first, the upper mold and the lower mold are arranged facing the axial direction of the lens barrel, the lower mold is positioned at a predetermined position inside the lens barrel, and the upper mold is further changed to the lower mold. On the other hand, it is provided so as to be movable in the axial direction of the lens barrel so that it can be brought in and out.
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。
Next, after arranging a spherical lens material inside the lens barrel, the lens material is heated to a temperature equal to or higher than the softening point, that is, a temperature equal to or higher than the glass transition point.
Next, the upper mold is lowered to bring it closer to the lower mold, and the molten lens material is pressed by the upper mold and the lower mold to form the lens material into a lens having a desired lens shape and inside the lens barrel. Adhere to the peripheral surface.
Next, the lens and lens barrel are integrated by stopping the heating of the lens barrel, cooling the lens barrel and lens, separating the upper mold upward from the lower mold, and then taking out the lens barrel from the lower mold. A molded lens with a lens barrel can be obtained.
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。
As described above, in the conventional lens with a lens barrel, in order to integrate the lens and the lens barrel, the lens material is pressed by the upper mold and the lower mold inside the lens barrel, so that the outer peripheral portion of the lens is covered with the lens barrel. It is pressed against the inner peripheral surface of the lens to bring it into close contact. In order to improve this adhesion, it is necessary to increase the contact area between the lens and the lens barrel, and in order to satisfy this, there is a method of making the lens thicker. However, when the lens is thick, optical aberration increases, and it is difficult to design a lens that satisfies the desired optical performance.
On the other hand, in recent years, it has been desired to make the lens with a lens barrel extremely thin. Therefore, if the lens is made extremely thin, there is a possibility that it becomes difficult for the lens material to spread to the outer peripheral portion of the lens during molding. In order to spread the lens material sufficiently around the outer periphery of the lens, the molding pressure that pressurizes the lens material should be increased by the upper and lower molds, but if the molding pressure is increased, a large pressure acts on the lens barrel and the lens barrel itself. There is a possibility that the lens may be deformed, and the pressure acting as a reaction from the inner peripheral surface of the lens barrel on the molded lens increases. Then, the molded lens is deformed, or the internal stress of the lens becomes high, and this internal stress remains inside the lens, so that the lens cannot obtain desired optical characteristics. Further, if the lens barrel itself is deformed, the positioning accuracy of the lens with respect to the lens barrel is lowered, which also makes it impossible to obtain the desired optical characteristics of the lens.
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。 Further, if the lens is made extremely thin, the joint area between the outer peripheral portion of the lens and the inner peripheral surface of the lens barrel becomes smaller, so that a predetermined fixing strength for fixing the outer peripheral portion of the lens to the inner peripheral surface of the lens barrel is required. Airtightness (sealing property that tightly seals the inside of the lens barrel between the space on the one end side and the space on the other end side by the lens) cannot be obtained.
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。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even if it is made extremely thin, it is possible to obtain desired optical characteristics of the lens, and a predetermined object for fixing the lens to the inner peripheral surface of the lens barrel. It is an object of the present invention to provide a lens with a lens barrel capable of obtaining fixed strength and airtightness.
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。
In order to solve the above problems, the lens with a lens barrel of the present invention is a lens with a lens barrel including a lens barrel and a lens fixed to the lens barrel.
An annular convex portion protruding in the optical axis direction is formed integrally with the lens on the outer peripheral portion of the lens.
The lens is characterized in that it is fixed to the lens barrel by a low melting point glass filled between the outer peripheral surface thereof and the inner peripheral surface of the lens barrel.
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。
In the present invention, the lens is fixed to the lens barrel by a low melting point glass filled between the outer peripheral surface thereof and the inner peripheral surface of the lens barrel. Therefore, unlike the conventional integrally molded lens with a lens barrel, the pressure due to the reaction when pressurizing from the lens barrel does not act on the lens, so that the lens is hardly deformed or stress remains inside the lens. Even if the lens is made extremely thin, the desired optical characteristics of the lens can be obtained. Therefore, the lens with a lens barrel can be made extremely thin.
Further, since an annular convex portion protruding in the optical axis direction is integrally formed on the outer peripheral portion of the lens, a low melting point glass is sufficiently provided between the outer peripheral surface of the lens and the inner peripheral surface of the lens barrel. Can be filled. Therefore, a sufficient joint area between the outer peripheral portion of the lens and the inner peripheral surface of the lens barrel can be sufficiently secured, so that a predetermined fixing strength and airtightness for fixing the lens to the inner peripheral surface of the lens barrel can be stably obtained. Can be done.
Further, the molten low melting point glass filled between the outer peripheral surface of the lens and the inner peripheral surface of the lens barrel has an annular convex portion as a blocking portion and penetrates into the lens portion on the inner peripheral side of the lens. Since it does not adhere to the lens portion, the optical characteristics of the lens do not deteriorate.
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。
In the configuration of the present invention, an annular portion is provided on the inner peripheral surface of the lens barrel.
An annular flat surface orthogonal to the optical axis of the lens, a cylindrical surface rising from the annular flat surface and arranged inside the inner peripheral surface of the lens barrel, and an end portion of the cylindrical surface are formed on the annular portion. An annular surface provided between the lens barrel and the inner peripheral surface is formed.
A surface orthogonal to the optical axis direction of the lens is abutted on the annular flat surface, and one end side of the outer peripheral surface of the lens in the axial direction is abutted on the cylindrical surface.
The lens is fixed to the lens barrel by a low melting point glass filled between the other end side of the outer peripheral surface in the axial direction and the inner peripheral surface of the lens barrel and the annular surface.
An inflow portion into which a part of the molten low melting point glass flows may be provided on the annular surface and / or the inner peripheral surface of the lens barrel.
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。
According to such a configuration, the surface orthogonal to the optical axis direction of the lens is in contact with the annular flat surface formed on the annular portion of the lens barrel, so that the positioning of the lens in the optical axis direction is surely performed. Since one end side of the outer peripheral surface of the lens in the axial direction is in contact with the cylindrical surface formed in the annular portion of the lens barrel, positioning in the radial direction of the lens can be reliably performed.
Further, since a part of the melted low melting point glass flows into the inflow portion provided on the annular surface and / or the inner peripheral surface of the lens barrel, the low melting point glass exceeds the annular convex portion on the outer peripheral portion of the lens. , It is possible to prevent the lens from overflowing to the inner circumference side. Therefore, since the low melting point glass does not invade the lens portion on the inner peripheral side of the lens and adhere to the lens portion, the optical characteristics of the lens do not deteriorate.
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。
Further, in the configuration of the present invention, an annular portion is provided on the inner peripheral surface of the lens barrel.
One end side of the outer peripheral surface of the lens in the axial direction is brought into contact with the inner peripheral surface of the annular portion.
The lens is fixed to the lens barrel by a low melting point glass filled between the other end side of the outer peripheral surface in the axial direction, the inner peripheral surface of the lens barrel, and the annular portion.
An inflow portion into which a part of the molten low melting point glass flows may be provided on the annular portion and / or the inner peripheral surface of the lens barrel.
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。
According to such a configuration, since one end side of the outer peripheral surface of the lens in the axial direction is in contact with the inner peripheral surface of the annular portion of the lens barrel, positioning in the radial direction of the lens can be reliably performed.
Further, since the annular portion does not have an annular flat surface to which a surface orthogonal to the optical axis direction of the lens is in contact, the thickness of the annular portion can be reduced as compared with the case of forming the annular flat surface. Therefore, the length of the lens barrel (length in the axial direction) can be shortened, and the lens with the lens barrel can be made extremely thin.
Further, since a part of the molten low melting point glass flows into the annular portion and / or the inflow portion provided on the inner peripheral surface of the lens barrel, the low melting point glass exceeds the annular convex portion on the outer peripheral portion of the lens. , It is possible to prevent it from overflowing to the inner peripheral side of the lens. Therefore, since the low melting point glass does not invade the lens portion on the inner peripheral side of the lens and adhere to the lens portion, the optical characteristics of the lens do not deteriorate.
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。
Further, in the configuration of the present invention, it is preferable that the thickness of the lens is 0.8 mm or less and the total length is 2.0 mm or less.
According to such a configuration, it is possible to obtain an ultra-thin lens with a lens barrel.
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。 According to the present invention, an annular convex portion is integrally formed with the lens on the outer peripheral portion of the lens, and the lens is formed by a low melting point glass filled between the outer peripheral surface of the lens and the inner peripheral surface of the lens barrel. Since it is fixed to the lens barrel, it is possible to obtain the desired optical characteristics of the lens even if it is made extremely thin, and to obtain a predetermined fixing strength and airtightness for fixing the lens to the inner peripheral surface of the lens barrel. Can be done.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a lens constituting the lens with a lens barrel according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the lens 1 includes a
The
Further, the
An annular
Further, the thickness t of the lens 1 is 0.8 mm or less. More specifically, the thickness t is 0.3 to 0.7 mm.
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。
Further, on the outer peripheral portion of the
Further, the annular
In the present embodiment, the angle θ is set to 30 ° to 45 °, but the angle θ is not limited to this.
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。
Such a lens 1 is manufactured separately from the lens barrel by a mold.
That is, first, as shown in FIG. 2, the mold includes a
The
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。
An
Further, a conical
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。
When the lens 1 is manufactured (molded) by a mold, the
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。
Next, the
Then, a part of the lens material that is pressed from above and below and spreads outward flows into the space S between the
When the lens material flows into the space S, the volume of the lens material is adjusted so that the space S is not filled with the lens material.
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。
When the lens 1 is molded in this way, the lens material is pressed outward from the central portion of the
Therefore, the molded lens 1 is not deformed or the internal stress of the lens 1 becomes high and the internal stress does not remain inside the lens, so that the lens 1 can obtain desired optical characteristics. ..
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。 Further, the molded lens 1 may be subjected to AR coating treatment. In this AR coating treatment, a thin antireflection film is formed and coated on the surface of the lens 1 by a method such as vacuum deposition, sputtering, or WET coating, in which a film is formed by coating, drying, and curing.
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。
Next, a method of fixing the lens 1 thus formed to the lens barrel will be described with reference to FIG.
That is, first, in FIG. 3,
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。
As shown in FIG. 3A, the
The annular
The
The
The axial distance between the
As described above, in the
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。
Further, the
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。
The lens 1 is fixed to the
First, as shown in FIG. 3B, the lens 1 is inserted inside the
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。
Next, a ring-shaped
In the present embodiment, the upper surface of the
Further, the outer diameter of the
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。 Although there is no strict definition of the low melting point temperature, soda lime (soda lime) -based ordinary glass and glass that softens, deforms, and flows at a low temperature of about 600 ° C or less that a base material such as metal or ceramics can withstand. Is generally called low melting point glass. Conventionally, lead oxide has been widely used as a glass component for low melting, but in order to reduce the environmental load, bismuth oxide, zinc oxide, vanadium oxide, tin oxide, tellurium oxide, alkali metal oxide, fluorine, etc. are used. The glass used has been developed.
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。
Next, by heating the
Then, as shown in FIG. 3C, the
After that, the heating of the
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。
According to the present embodiment, the lens 1 is attached to the
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。
Further, since the annular
Further, in the molten low
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。
Further, since the
Further, since a part of the molten low
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。
Further, in the lens 1, the lens material is molded by the
In other words, in the past, lenses with a lens barrel were manufactured by pressurizing the lens material inside the lens barrel with an upper mold and a lower mold, so when the lens is made extremely thin, a large pressure acts on the inner peripheral surface of the lens barrel. The lens barrel is easily deformed, and a large pressure as a reaction from the inner peripheral surface of the lens barrel acts on the lens to cause the lens to be deformed or residual stress to obtain desired optical characteristics. Although it was difficult to obtain the lens 1, since the
Therefore, in the present embodiment, the lens 1 can be precisely molded, and the molded lens 1 is not deformed or the internal stress of the lens 1 becomes high and this internal stress does not remain inside the lens. The desired optical characteristics can be obtained for the lens 1.
Since the lens 1 can be precisely molded in this way, the lens 1 is excellent in rotational symmetry, it is possible to prevent the polarization extinction ratio characteristic of the lens 1 from deteriorating, and it is possible to give the
Further, since the lens 1 is formed separately from the
(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。
(Second Embodiment)
FIG. 4 shows a second embodiment. The difference between the second embodiment shown in FIG. 4 and the first embodiment described above is the configuration of the lens barrel and the method of fixing the lens 1 to the lens barrel. Therefore, this point will be described below. , The same reference numerals are given to the parts common to the first embodiment, and the description thereof will be omitted or simplified.
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。
As shown in FIG. 4A, an
Further, an
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。
The lens 1 is fixed to the
First, as shown in FIG. 4A, a
The
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。
A plurality of
A plurality of
The protrusion lengths of the
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。
Before inserting the lens 1 into the
Next, the lens 1 is inserted inside the inner
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。
Next, a ring-shaped
Further, the outer diameter of the
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。
Next, by heating the
Then, as shown in FIG. 4C, the
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。
Next, the heating of the
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。
According to the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the following effects can be obtained.
That is, unlike the first embodiment, the
Further, since a part of the molten low
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。
In the present embodiment, the
Further, in the first embodiment, the
Further, when the
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
1
Claims (4)
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。 A lens with a lens barrel equipped with a lens barrel and a lens fixed to the lens barrel.
An annular convex portion protruding in the optical axis direction is formed integrally with the lens on the outer peripheral portion of the lens.
The lens is a lens with a lens barrel, characterized in that the lens is fixed to the lens barrel by a low melting point glass filled between the outer peripheral surface thereof and the inner peripheral surface of the lens barrel.
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。 An annular portion is provided on the inner peripheral surface of the lens barrel.
An annular flat surface orthogonal to the optical axis of the lens, a cylindrical surface rising from the annular flat surface and arranged inside the inner peripheral surface of the lens barrel, and an end portion of the cylindrical surface are formed on the annular portion. An annular surface provided between the lens barrel and the inner peripheral surface is formed.
A surface orthogonal to the optical axis direction of the lens is abutted on the annular flat surface, and one end side of the outer peripheral surface of the lens in the axial direction is abutted on the cylindrical surface.
The lens is fixed to the lens barrel by a low melting point glass filled between the other end side of the outer peripheral surface in the axial direction and the inner peripheral surface of the lens barrel and the annular surface.
The lens with a lens barrel according to claim 1, wherein an inflow portion into which a part of the molten low melting point glass flows is provided on the annular surface and / or the inner peripheral surface of the lens barrel.
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。 An annular portion is provided on the inner peripheral surface of the lens barrel.
One end side of the outer peripheral surface of the lens in the axial direction is brought into contact with the inner peripheral surface of the annular portion.
The lens is fixed to the lens barrel by a low melting point glass filled between the other end side of the outer peripheral surface in the axial direction, the inner peripheral surface of the lens barrel, and the annular portion.
The lens with a lens barrel according to claim 1, wherein an inflow portion into which a part of the molten low melting point glass flows is provided on the annular portion and / or the inner peripheral surface of the lens barrel.
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。 The thickness of the lens is 0.8 mm or less.
The lens with a lens barrel according to any one of claims 1 to 3, wherein the total length is 2.0 mm or less.
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