透镜固定装置、透镜固定装置的调整方法和透镜固定方法与流程

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透镜固定装置、透镜固定装置的调整方法和透镜固定方法与流程

本发明涉及透镜固定装置、透镜固定装置的调整方法和透镜固定方法。

本申请根据2014年7月15日在日本申请的日本特愿2014-145117号主张优先权,将其内容引用于此。



背景技术:

以往,公知有如下方法:在将透镜固定在透镜框上的情况下,通过热敛缝使透镜框的一部分变形,将透镜固定在透镜框上。在这种基于热敛缝的透镜固定方法中,与使用粘接剂的透镜固定方法相比,能够在短时间内进行固定。并且,存在容易以一定精度固定透镜而不受作业者的熟练度的影响这样的优点。

例如,在专利文献1中记载了进行这种热敛缝的透镜固定装置即热敛缝装置。专利文献1所记载的热敛缝装置在装置上部以能够升降的方式配置有对透镜框进行加热和加压的加压部件(喇叭部),在装置下部配置有用于配置透镜框的固定夹具(承受台)。在通过该热敛缝装置对透镜框进行热敛缝时,在透镜框上嵌合了透镜的状态下在固定夹具上配置透镜框,使被加热的加压部件下降,从加压面对透镜框的端部的敛缝部施加荷重。由此,透镜框的敛缝部变形,透镜和透镜框一体化,由此在透镜框上固定透镜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特许第4764739号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

但是,在上述这种现有技术中存在以下问题。

在针对透镜框固定透镜的情况下,为了得到期望的光学性能,需要使透镜的偏心成为容许范围以下。例如,伴随着近年来的以照相机产品为首的透镜产品的小型化,针对上述偏心要求的精度逐年提高。

另一方面,在通过对透镜框进行热敛缝来固定透镜的情况下,透镜框被加热,并且透镜被加压部件按压,所以,当加压部件的中心轴线和透镜框的中心轴线在与加压方向垂直的方向上偏移时,容易产生透镜的偏心。

因此,加压部件的中心轴线和固定夹具的固定位置的中心轴线需要预先在与加压方向垂直的方向上精密地进行位置对齐。

并且,在改变要进行热敛缝的透镜或透镜框的种类、或者进行维护时,在拆装或更换加压部件或固定夹具的情况下,也产生同样的调整作业,工序产生庞大的工时。

因此,当包含固定透镜的作业以外产生的这种初始调整和再调整等工序的工时时,存在整体作业时间变长这样的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供能够容易地进行位置调整的透镜固定装置和透镜固定装置的调整方法,该位置调整用于抑制由于热敛缝而产生的偏心。

并且,本发明的目的在于,提供即使进行基于热敛缝的固定也能够抑制偏心的产生的透镜固定方法。

用于解决课题的手段

根据本发明的第1方式,透镜固定装置进行透镜框的热敛缝以将透镜固定在所述透镜框上,其中,所述透镜固定装置具有:承受台,其配置搭载了所述透镜的所述透镜框;喇叭部,其配置在与所述承受台对置的位置,在对配置在所述承受台上的所述透镜框进行了加热的状态下按压所述透镜框的端部而使其变形;移动部,其使所述承受台和所述喇叭部中的至少一方在一轴方向上移动以进行所述热敛缝;以及位置调整部,其通过使所述承受台和所述喇叭部中的至少一方沿着与所述一轴方向垂直的方向移动,在与所述一轴方向垂直的所述方向上调整所述承受台和所述喇叭部的相对位置。

根据本发明的第2方式,所述第1方式的透镜固定装置也可以还具有:第1保持部,其设置在所述移动部或所述位置调整部上,在与所述一轴方向垂直的所述方向上对所述承受台进行定位并将所述承受台保持为能够拆装;以及第2保持部,其设置在所述移动部或所述位置调整部上,在与所述一轴方向垂直的所述方向上对所述喇叭部进行定位,并将所述喇叭部保持为能够拆装。

根据本发明的第3方式,透镜固定装置的调整方法在朝向配置在承受台上的搭载了透镜的透镜框的一轴方向上移动喇叭部,对所述透镜框的端部进行热敛缝,由此在所述透镜框上固定所述透镜,其中,所述透镜固定装置的调整方法包括以下步骤:第1调整步骤,使所述喇叭部的中心轴线的位置和所述承受台的中心轴线的位置在与所述一轴方向垂直的方向上大致一致;调整用热敛缝步骤,在所述第1调整步骤执行后的所述透镜固定装置的所述承受台上配置搭载了调整用透镜的调整用透镜框,使所述喇叭部沿着所述一轴方向移动,进行所述调整用透镜框的热敛缝,由此将所述调整用透镜固定在所述调整用透镜框上;调整位置决定步骤,检测固定在所述调整用透镜框上的所述调整用透镜的偏心,决定用于使所述偏心收敛在容许范围内的、所述承受台和所述喇叭部在与所述一轴方向垂直的所述方向上的相对位置;以及第2调整步骤,在与所述一轴方向垂直的所述方向上进行所述承受台和所述喇叭部的相对位置的调整,以使得成为在所述调整位置决定步骤中决定的所述相对位置。

根据本发明的第4方式,透镜固定方法使用通过进行所述第3方式的透镜固定装置的调整方法而预先调整了所述承受台和所述喇叭部在与所述一轴方向垂直的所述方向上的所述相对位置的所述透镜固定装置,进行搭载了所述透镜的所述透镜框的热敛缝,由此将所述透镜固定在所述透镜框上。

发明效果

根据上述各方式的透镜固定装置和透镜固定装置的调整方法,通过调整承受台和喇叭部在与一轴方向垂直的方向上的相对位置的位置调整部进行位置调整,所以,发挥能够容易地进行用于抑制由于热敛缝而产生的偏心的位置调整这样的效果。

根据上述方式的透镜固定方法,使用本发明的透镜固定装置和透镜固定装置的调整方法,所以,发挥即使进行基于热敛缝的固定也能够抑制偏心的产生这样的效果。

附图说明

图1是示出通过本发明的第1实施方式的透镜固定装置固定了透镜的透镜单元的一例的包含光轴的示意性剖视图。

图2A是本发明的第1实施方式的透镜固定装置中使用的透镜框的示意性俯视图。

图2B是图2A中的A-A剖视图。

图3是示出本发明的第1实施方式的透镜固定装置的结构的示意性纵剖视图。

图4是本发明的第1实施方式的透镜固定装置的调整方法的第1调整步骤的步骤说明图。

图5A是本发明的第1实施方式的透镜固定装置的调整方法的调整用热敛缝步骤的步骤说明图。

图5B是本发明的第1实施方式的透镜固定装置的调整方法的调整用热敛缝步骤的步骤说明图。

图6是本发明的第1实施方式的透镜固定装置的调整方法的调整位置决定步骤的步骤说明图。

图7是本发明的第1实施方式的透镜固定装置的调整方法的第2调整步骤的步骤说明图。

图8是示出本发明的第2实施方式的透镜固定装置的结构的示意性纵剖视图。

图9A是图8中的B视图。

图9B是图8中的C视图。

图10是本发明的第2实施方式的透镜固定装置的调整方法的第1调整步骤的步骤说明图。

具体实施方式

下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。在全部附图中,在实施方式不同的情况下,也对相同或相当的部件标注相同标号并省略共通的说明。

[第1实施方式]

对本发明的第1实施方式的透镜固定装置进行说明。

图1是示出通过本发明的第1实施方式的透镜固定装置固定了透镜的透镜单元的一例的包含光轴的示意性剖视图。图2A是本发明的第1实施方式的透镜固定装置中使用的透镜框的示意性俯视图。图2B是图2A中的A-A剖视图。图3是示出本发明的第1实施方式的透镜固定装置的结构的示意性纵剖视图。

另外,各附图是示意图,所以,尺寸和形状被夸张或简化(以下的附图也同样)。

首先,参照图1对通过本实施方式的透镜固定装置进行热敛缝来固定第1透镜5(透镜)的透镜单元100进行说明。

透镜单元100具有第1透镜5、第2透镜9和透镜框6。

第1透镜5和第2透镜9同轴配置并固定在透镜框6上。但是,第1透镜5通过对透镜框6进行热敛缝来固定,第2透镜9通过粘接来固定。

这里,“透镜单元”意味着透镜固定在透镜框上而得到的集中在一起的组装体。因此,透镜单元例如可以是如更换透镜那样其自身构成产品的方式,也可以是构成产品的一部分的更换单元等半成品或仅出现在产品的制造工序中的部分组装体。例如,在变焦镜头中,在将移动透镜组和固定透镜组分别固定在单独的透镜框即镜筒上的情况下,包含移动透镜组的镜筒单元和包含固定透镜组的镜筒单元分别构成透镜单元。

在本说明书中,例如,在对与中心轴线或各透镜的透镜光轴等轴线能够确定的轴状、筒状等部件有关的相对位置进行说明的情况下,有时将沿着轴线的方向称为轴向,将绕轴线环绕的方向称为周向,将与轴线垂直的平面中沿着与轴线交叉的线的方向称为径向。并且,特别地,有时将沿着光轴的方向称为光轴方向。并且,在径向中,有时将远离轴线的一方称为径向外方(外侧),将接近轴线的一方称为径向内方(内侧)。

透镜单元100的用途没有特别限定。例如,能够用于数字照相机的摄影镜头、显微镜、内窥镜中使用的透镜等适当的光学设备。

并且,利用图1所示的第1透镜5和第2透镜9透镜单元100是一例,除此以外,能够采用与用途对应的适当的透镜结构。例如,能够将第1透镜5、第2透镜9变更为适当结构的接合透镜,或者能够在第1透镜5与第2透镜9之间追加一个以上的透镜或透镜组。

并且,对至少一个透镜进行热敛缝即可,也可以对全部透镜进行热敛缝。因此,在透镜单元100中也可以采用删除了第2透镜9的结构。

第1透镜5是具有由凸面构成的第1透镜面5a和由凸面构成的第2透镜面5b的双凸透镜。

第1透镜面5a和第2透镜面5b的面形状没有特别限定,例如可以采用球面、非球面、自由曲面、平面等适当的面形状。

第1透镜5的材质只要是能够耐受进行热敛缝时的加热的材质即可,没有特别限定,例如可以采用玻璃或具有耐热性的合成树脂。

第1透镜5的制造方法没有特别限定,根据材料,例如可以采用注射成型、模塑成型、切削、研磨等适当的制法。

在本实施方式中,作为第1透镜5的一例,采用研磨加工成第1透镜5的玻璃透镜。

第2透镜9只要能够与第1透镜5一起构成与透镜单元100的用途对应的光学系统即可,其透镜结构没有特别限定。

并且,第2透镜9的形状只要能够固定在后述透镜框6上即可,没有特别限定。

在本实施方式中,作为一例,对第2透镜9由双凹透镜构成的情况的例子进行说明,其具有由凹面构成的第1透镜面9a和由凹面构成的第2透镜面9b,在第1透镜面9a和第2透镜面9b之间具有透镜侧面9c。

透镜侧面9c与第2透镜9的透镜光轴同轴形成,构成为第2透镜9的径向的位置对齐用的基准面。

在第1透镜面9a的外周侧,在第1透镜面9a与透镜侧面9c之间形成有由与第2透镜9的透镜光轴垂直的平面构成的轴向基准面9d。

第2透镜9的材质只要是能够粘接的材质即可,没有特别限定,例如,可以采用玻璃或合成树脂。

第2透镜9的制造方法没有特别限定,根据材料,例如可以采用注射成型、模塑成型、切削、研磨等适当的制法。

透镜框6由将第1透镜5和第2透镜9插入到内部进行固定的大致圆筒状部件构成。透镜框6形成有敛缝部6a,通过对插入了第1透镜5的一方的端部进行热敛缝,该敛缝部6a折曲而与第1透镜5的第1透镜面5a的外缘部抵接。

图2A和图2B所示的透镜框16是通过进行热敛缝而成为透镜框6的部件,示出热敛缝之前的透镜框6的原来的形状。

透镜框16是具有圆筒状的外周面6f的大致圆筒状部件。在透镜框16的第1端部E1的内侧形成有配置第1透镜5的第1孔部6A。在轴向上与第1端部E1相反的一侧的第2端部E2的内侧形成有配置第2透镜9的第2孔部6B。

第1孔部6A的圆筒状的内周面6g比第1透镜5的外径大,与外周面6f的中心轴线O1同轴设置。

在透镜框16的第1端部E1的外周面上形成有从第2端部E2的一方朝向第1端部E1缩径的由锥面构成的前端部16a。

但是,该前端部16a的形状是一例,只要是能够通过后述喇叭部2形成敛缝部6a的形状即可,前端部16a的形状不限于此。

为了在径向上对第2透镜9进行定位,第2孔部6B的圆筒状的内周面6h形成为比透镜侧面9c稍大,与中心轴线O1同轴设置。

透镜框16的第2端部E2的端面是由与中心轴线O1垂直的平面构成的基端面6e。

基端面6e是基于透镜框16的轴向的基准面。因此,第1透镜承受部6b和第2透镜承受部6d的轴向的位置以基端面6e为基准形成为预先决定的规定值。由此,透镜框16构成为能够将第1透镜5和第2透镜9配置在基于透镜单元100的光学设计的位置。

构成第1孔部6A和第2孔部6B的孔底的底面部6C形成为如下形状:在透镜框16的轴向的中间部,贯通孔6c贯通平板的中心,该平板设置成与中心轴线O1垂直。

贯通孔6c由比第1透镜5和第2透镜9的外径小、且比第1透镜5和第2透镜9的透镜有效径大的圆孔构成。

底面部6C中的第1端部E1侧的表面即第1透镜承受部6b构成为,在与贯通孔6c交叉且形成角的内缘部承受第1透镜5的第2透镜面5b,由此能够在轴向和径向上对第1透镜5进行定位。

底面部6C中的第2端部E2侧的表面即第2透镜承受部6d是如下那样构成的部位:通过抵接第2透镜9的轴向基准面9d,能够进行第2透镜9的轴向的定位。

关于透镜框16的材质和制造方法,只要能够对前端部16a进行热敛缝即可,没有特别限定。在本实施方式中,作为透镜框16的一例,采用基于注射成型的合成树脂的成型品。

在透镜单元100中,第2透镜9在使第1透镜面9a与第2透镜承受部6d抵接的状态下插入到透镜框6的内周面6h的内部。第2透镜9在第2透镜9的透镜侧面9c与内周面6h之间隔着粘接剂固化而形成的粘接剂固化体10而与透镜框6进行固定。

作为形成粘接剂固化体10的粘接剂,只要是能够将第2透镜9粘接在透镜框6上的粘接剂即可,没有特别限定。作为适合于形成粘接剂固化体10的粘接剂,例如可以举出UV(紫外线)固化型粘接剂、二液性粘接剂、热固化性粘接剂等例子。

在透镜单元100中,第1透镜5通过使第2透镜面5b与第1透镜承受部6b的内缘部抵接,在轴向和径向上被定位的状态下通过敛缝部6a进行固定。

在本实施方式中,在透镜框16上进行热敛缝而固定第1透镜5时,使用图3所示的本实施方式的透镜固定装置1。

透镜固定装置1具有承受台3、喇叭部2和位置调整机构4(位置调整部)。

承受台3是配置至少搭载了第1透镜5的透镜框16的装置部分。在本实施方式中,承受台3通过具有由圆筒面构成的外周面3e的大致筒状部件构成。

作为一例,外周面3e的中心轴线O3与铅直轴平行。在外周面3e的上端部的中心部,在与中心轴线O3同轴的位置形成有以能够拆装的方式配置透镜框16的配置孔部3a。

配置孔部3a的内周面3c是在径向上对透镜框16进行定位的部位,由直径比透镜框16的外周面6f稍大的圆筒面构成。优选内周面3c的内径与外周面6f的外径的尺寸差尽可能较小,例如优选为20μm以下。

形成在配置孔部3a的孔底的承受面3d是如下部位:使透镜框16的基端面6e抵接并在轴向上对透镜框16进行定位,并且,在热敛缝时,在轴向上支承被从上方按压的透镜框16。

承受面3d由与中心轴线O3垂直的平面构成。

在承受台3的下端部,以向径向外侧延伸的方式设置有用于将承受台3固定在位置调整机构4上的安装部3b。安装部3b与位置调整机构4的固定方法没有特别限定,但是,例如可以采用螺栓紧固或机械夹紧等。

根据这种承受台3,能够以使前端部16a朝向上方、使透镜框16的中心轴线O1和中心轴线O3大致同轴(包含同轴的情况)的姿势配置透镜框16。

承受台3的材质只要能够保持透镜框16并进行热敛缝即可,没有特别限定,例如举出不锈钢材料或超硬合金等。并且,在使用不锈钢材料的情况下,如果需要,则可以对该不锈钢材料实施热处理。

喇叭部2配置在与承受台3对置的位置。喇叭部2是如下部件:在对配置在承受台3的配置孔部3a的透镜框16进行了加热的状态下进行按压而使其变形。

在本实施方式中,喇叭部2在一端部(图示上端侧的端部)具有向径向侧延伸的安装部2b。喇叭部2经由安装部2b安装在第1安装部1A的下表面上,该第1安装部1A被在与铅直轴平行的一轴方向上进退的移动部1C可动支承在承受台3的上方。

安装部2b与第1安装部1A的固定方法没有特别限定,但是,例如可以采用螺栓紧固或机械夹紧等。

这样,第1安装部1A和喇叭部2与移动部1C一体地被固定,所以,在不存在误解的可能性的情况下,有时利用移动方向M表示任意一方的移动方向。

在与喇叭部2的一端部相反的一侧的前端部2a的内侧形成有向下方扩径的锥状的按压面2c,以使透镜框16的前端部16a沿着第1透镜5的第1透镜面5a屈曲。

按压面2c形成为将喇叭部2的外周面2d的中心轴线即中心轴线O2作为对称轴而以任意角度旋转对称的形状。另外,中心轴线O2与移动部1C的移动方向M平行。

作为按压面2c的形状的例子,例如可以举出以中心轴线O2为中心的圆锥面、以中心轴线O2为中心使圆弧等曲线旋转而形成的使倾斜在径向上逐渐变化的凹状的弯曲面等。

并且,虽然省略了图示,但是,喇叭部2连接有加热源和超声波振子中的至少一方,以使得按压面2c抵接的透镜框16的部位成为加热状态。

喇叭部2的材质只要能够使透镜框16成为加热状态并进行按压从而进行热敛缝即可,没有特别限定,例如举出不锈钢材料或超硬合金等。并且,在使用不锈钢材料的情况下,如果需要,则可以对该不锈钢材料实施热处理。

位置调整机构4是如下的装置部分:通过使承受台3沿着与中心轴线O3垂直的二轴方向移动,对与移动方向M垂直的方向上的相对位置进行调整。

位置调整机构4具有设置成能够在与中心轴线O3垂直的二轴方向上移动的由XY工作台等构成的工作台41、以及用于驱动工作台41的驱动部42。

工作台41例如依次层叠有固定部4B、Y轴移动部4Y和X轴移动部4X。但是,Y轴移动部4Y以能够在水平方向的一个方向(图示纸面进深方向)上移动的方式与固定部4B连结。X轴移动部4X以能够在与Y轴移动部4Y的移动方向垂直的水平方向(图示左右方向)上移动的方式与Y轴移动部4Y连结。

在X轴移动部4X的上表面上固定有承受台3的安装部3b。并且,固定部4B与第2安装部1B固定,该第2安装部1B是固定在与第1安装部1A对置的位置的透镜固定装置1的基台部。

驱动部42的结构没有特别限定,但是,例如可以采用通过手动或马达驱动而使主轴进行动作的微分头。

关于驱动部42,相对于固定部4B设置有2个驱动部42,以使得能够分别独立地驱动Y轴移动部4Y和X轴移动部4X。

一个驱动部42经由固定器具43而与固定部4B的侧面固定,以使得传递该驱动部42的驱动力的前端的主轴和与该驱动部42的驱动方向垂直的Y轴移动部4Y的侧面抵接。并且,另一个驱动部42经由固定器具43而与固定部4B的侧面固定,以使得传递该驱动部42的驱动力的前端的主轴和与该驱动部42的驱动方向垂直的X轴移动部4X的侧面抵接。

这种位置调整机构4可以自己制作,也可以导入市售的XY工作台。作为市售的XY工作台的一例,举出SIGMA KOKI株式会社制造的XY轴不锈钢工作台TSDS系列。

另外,在驱动部42的驱动量的显示分辨率相对于必要的位置调整精度不充分的情况下、希望更高效地进行驱动量的读取的情况下,也可以设置测定驱动量并进行显示的图示省略的驱动量测定部。

作为这种驱动量测定部的例子,例如可以举出株式会社mitutoyo制造的千分表2900SB-10等。根据这种驱动量测定部,例如能够得到1μm左右的显示分辨率。

在使用这种结构的透镜固定装置1进行本实施方式的透镜固定方法时,在使用作为固定对象的第1透镜5和透镜框16进行热敛缝之前,进行本实施方式的透镜固定装置的调整方法,在与移动方向M垂直的方向上进行喇叭部2与承受台3之间的相对位置的调整。

因此,首先,对本实施方式的透镜固定装置的调整方法进行说明。

图4是本发明的第1实施方式的透镜固定装置的调整方法的第1调整步骤的步骤说明图。图5A和图5B是本发明的第1实施方式的透镜固定装置的调整方法的调整用热敛缝步骤的步骤说明图。图6是本发明的第1实施方式的透镜固定装置的调整方法的调整位置决定步骤的步骤说明图。图7是本发明的第1实施方式的透镜固定装置的调整方法的第2调整步骤的步骤说明图。

在透镜固定装置1中,喇叭部2和承受台3相互对置,但是,承受台3被位置调整机构4支承为能够在与中心轴线O3垂直的二轴方向上移动,所以,中心轴线O2和中心轴线O3不一定排列整齐。

为了进行良好的热敛缝,优选使中心轴线O2、O3相互排列整齐,但是,精密地实际测量中心轴线O2、O3的位置并对中心轴线O2和中心轴线O3的相对位置关系进行校正非常花费劳力和时间。

在透镜固定装置1中,构成为通过位置调整机构4以能够在与中心轴线O3垂直的二轴方向上移动的方式保持承受台3,由此能够容易地进行中心轴线O2、O3的位置调整。

但是,由于透镜固定装置1的部件误差或组装误差等,例如,当在中心轴线O2、O3之间存在平行度误差或移动部1C的移动误差等时,存在很难发现基于位置调整机构4的最佳移动位置这样的问题。

因此,在本实施方式的透镜固定装置的调整方法中,使用与作为固定对象的第1透镜5和透镜框16具有相同结构的调整用透镜和调整用透镜框进行热敛缝,决定调整用透镜的偏心成为容许值以下的基于位置调整机构4的位置调整量。

本实施方式的透镜固定装置的调整方法是依次进行第1调整步骤、调整用热敛缝步骤、调整位置决定步骤和第2调整步骤的方法。

第1调整步骤是使喇叭部2的中心轴线O2和承受台3的中心轴线O3的位置在与进行热敛缝时的喇叭部2的移动方向M垂直的方向上大致一致的步骤。

这里,“大致一致”意味着,能够在整周范围内形成敛缝部6a,以能够固定第1透镜5而不会从第1透镜承受部6b浮动的程度使中心轴线O2的位置和中心轴线O3的位置一致。不需要完全一致,但是,其结果,也可以完全一致。

具体而言,例如,优选以中心轴线O2、O3的径向的位置偏移量为10μm以下的程度一致。

使中心轴线O2、O3大致一致的方法没有特别限定,但是,在本实施方式中,如图4所示,作为一例,采用使用同轴调整夹具7的基于嵌合的位置对齐。

同轴调整夹具7是如下的筒状部件:在一端部形成有以能够拆装的方式外嵌于喇叭部2的外周面2d上的由圆筒孔构成的第1嵌合部7a,在另一端部,在与第1嵌合部7a同轴的位置形成有以能够拆装的方式外嵌于承受台3的外周面3e上的由圆筒孔构成的第2嵌合部7b。

根据使中心轴线O2、O3大致一致所需要的位置对齐容许值来决定第1嵌合部7a和第2嵌合部7b的各孔径尺寸。

例如,在第1嵌合部7a与外周面2d之间的间隙部8a的最大值为Δa、第2嵌合部7b与外周面3e之间的间隙部8b的最大值为Δb的情况下,能够将中心轴线O2、O3的径向的位置偏移量抑制为(Δa+Δb)/2以下。

同轴调整夹具7的长度设定为,在第1嵌合部7a、第2嵌合部7b分别外嵌于外周面2d、3e上的状态下,喇叭部2与承受台3之间的轴向的距离成为热敛缝时的轴向的距离。由此,即使移动方向M相对于中心轴线O3倾斜,也能够将热敛缝时的按压面2c的径向上的位置偏移量抑制为一定值以下。

在使用同轴调整夹具7进行中心轴线O2、O3的位置对齐时,首先,对移动部1C进行驱动,使喇叭部2上升,使其充分远离承受台3。

然后,使同轴调整夹具7的第2嵌合部7b朝向承受台3,将同轴调整夹具7配置在承受台3的上方,使第2嵌合部7b与承受台3的前端部嵌合,使同轴调整夹具7的下端部与安装部3b抵接。

接着,对移动部1C进行驱动并使喇叭部2下降,并且,通过位置调整机构4的驱动部42使工作台41移动,在同轴调整夹具7的水平方向上调整位置,以使得喇叭部2的前端部2a能够与第1嵌合部7a嵌合。

在喇叭部2的前端部2a调整到能够与第1嵌合部7a嵌合的位置后,进一步使喇叭部2下降,直到同轴调整夹具7的上端部与安装部2b抵接为止。

此时,在前端部2a或外周面2d要与第1嵌合部7a摩擦的情况下,对承受台3的水平方向的位置进行微调整,以使得喇叭部2顺畅地插入。

这样,在同轴调整夹具7被夹持在安装部3b、2b之间后,固定工作台41的移动位置,对移动部1C进行驱动,使喇叭部2移动到同轴调整夹具7的上方。

然后,拉起同轴调整夹具7并从承受台3上取下。

至此,第1调整步骤结束。

接着,进行调整用热敛缝步骤。本步骤是如下步骤:在第1调整步骤执行后的透镜固定装置1的承受台3上配置搭载了调整用透镜的调整用透镜框,使喇叭部2沿着移动方向M移动,进行调整用透镜框的热敛缝,由此将调整用透镜固定在调整用透镜框上。

具体而言,首先,如图5A所示,在第1调整步骤执行后的透镜固定装置1的承受台3的配置孔部3a中配置搭载了调整用透镜50的调整用透镜框160。

调整用透镜50和调整用透镜框160是与作为固定对象的第1透镜5和透镜框16具有完全相同的结构的部件。

与作为固定对象的透镜框16完全同样地配置调整用透镜框160。即,使前端部16a朝向上方,将调整用透镜框160从基端面6e插入到配置孔部3a的内部,在外周面6f内嵌于内周面3c上的状态下载置在承受面3d上。

接着,进行喇叭部2的加热和超声波施加中的至少一方,并且对移动部1C进行驱动,使喇叭部2下降。

当喇叭部2的按压面2c与前端部16a抵接时,前端部16a成为加热状态而软化,所以,伴随按压面2c的下降,前端部16a沿着按压面2c变形。

由此,如图5B所示,前端部16a以在第1透镜面5a的外周部上折曲的状态与第1透镜面5a紧密贴合。此时,按压力经由变形的前端部16a作用于调整用透镜50的外周部,所以,第2透镜面5b被按压到由第1透镜承受部6b和贯通孔6c形成的角部。

这样,在敛缝部6a形成后,停止喇叭部2的下降,并且停止加热和超声波施加,使敛缝部6a固化。

在敛缝部6a固化后,对移动部1C进行驱动,使喇叭部2上升。由此,按压面2c远离敛缝部6a,在调整用透镜框60上形成有固定了调整用透镜50的调整用组装体101。

至此,调整用热敛缝步骤结束。

接着,进行调整位置决定步骤。本步骤是如下步骤:检测固定在调整用透镜框60上的调整用透镜50的偏心,决定用于将该偏心收敛在容许范围内的承受台3和喇叭部2的与移动方向M垂直的方向上的相对位置。

在上述调整用热敛缝步骤中,经由敛缝部6a从喇叭部2按压调整用透镜50的外周部。通过配置孔部3a,与承受台3的中心轴线O3同轴地定位调整用透镜框160,所以,当承受台3的中心轴线O3和喇叭部2的中心轴线O2在径向上偏移时,从喇叭部2作用于调整用透镜50的外周部的按压力的平衡瓦解。因此,根据按压力的分布,调整用透镜50移动的结果是,调整用透镜50相对于调整用透镜框160偏心。

调整用透镜50的偏心与中心轴线O2、O3的相对偏移量和偏移方向之间存在相关关系。例如,通过进行改变中心轴线O2、O3的偏移量来测定热敛缝时的偏心的实验,能够根据偏心来估计中心轴线O2、O3的相对偏移量和偏移方向。

因此,在本步骤中,进行调整用组装体101中的调整用透镜50的偏心测定。偏心测定的方法没有特别限定,但是,例如,能够通过图6所示的透射偏心测定装置64进行测定。

透射偏心测定装置64具有以调整用组装体101的外周面6f为基准进行保持的固定台62、测定用光源61、测定偏心量的受光传感器63。

在通过透射偏心测定装置64进行调整用透镜50的偏心测定时,将调整用组装体101固定在固定台62上,从测定用光源61沿着调整用透镜框60的中心轴线O1入射测定光L0。

关于测定光L0中的透过调整用透镜50的透射光L1,通过受光传感器63对根据偏心而形成的像进行摄像。通过对该图像进行图像处理,计算偏心量和偏心方向。

在计算出调整用透镜50的偏心量和偏心方向后,根据预先通过实验求出的换算式或转换表等,决定用于校正偏心的与承受台3的中心轴线O3垂直的方向上的移动量和移动方向。

至此,调整位置决定步骤结束。

接着,进行第2调整步骤。本步骤是如下步骤:在与移动方向M垂直的方向上进行承受台3和喇叭部2的相对位置的调整,以使得承受台3和喇叭部2的位置关系成为调整位置决定步骤中决定的相对位置。

如图7所示,将调整位置决定步骤中决定的承受台3的移动量和移动方向分别换算成Y轴移动部4Y和X轴移动部4X的移动量,对分别使Y轴移动部4Y和X轴移动部4X移动的驱动部42进行驱动,进行承受台3的位置调整。

在图7中示出如下情况的例子:在X轴移动部4X的移动量为Δx的情况下,通过驱动部42使X轴移动部4X移动Δx,但是,在需要使Y轴移动部4Y移动的情况下,Y轴移动部4Y也一并移动。

至此,第2调整步骤结束。

由此,在对搭载了第1透镜5的透镜框16进行热敛缝时,透镜固定装置1中的喇叭部2的中心轴线O2和承受台3的中心轴线O3以使第1透镜5的偏心成为容许范围内的位置关系进行位置对齐。

至此,本实施方式的透镜固定装置1的调整方法结束。

接着,对本实施方式的透镜固定方法进行说明。

本实施方式的透镜固定方法是如下方法,使用通过进行上述本实施方式的透镜固定装置1的调整方法而预先在与移动方向M垂直的方向上调整了承受台3和喇叭部2的相对位置的透镜固定装置1,进行搭载了第1透镜5的透镜框16的热敛缝,将第1透镜5固定在透镜框6上。

如图5A和图5B所示,除了代替调整用透镜50和调整用透镜框160而使用第1透镜5和透镜框16这点以外,本方法中的热敛缝是与上述调整用热敛缝步骤相同的步骤。

根据这种透镜固定方法,根据对与第1透镜5和透镜框16具有相同结构的调整用透镜50和调整用透镜框160进行热敛缝时产生的调整用透镜50的偏心,对喇叭部2和承受台3的相对位置进行调整,以使得能够抑制偏心。因此,能够抑制偏心的产生。

另外,关于通过本实施方式的透镜固定装置的调整方法进行调整后的喇叭部2与承受台3的相对位置,只要位置关系不产生经时变化,则是透镜固定装置1的组装状态、第1透镜5和透镜框16的种类固有的。

因此,在使用新种类的第1透镜5和透镜框16之前、透镜固定装置1的维护后等定时,根据需要进行基于本调整方法的调整即可。

这样,对透镜框16进行热敛缝并固定第1透镜5,由此形成由第1透镜5和透镜框6构成的组装体110。

接着,在该组装体110中插入第2透镜9,通过适当手段在透镜框6上固定第2透镜9。在本实施方式中,在透镜侧面9c与透镜框6的内周面6h之间涂布粘接剂并使其固化,形成粘接剂固化体10,由此固定第2透镜9。

这样,制造了透镜单元100。

如以上说明的那样,根据本实施方式的透镜固定装置1,具有位置调整机构4,所以,能够容易且迅速地进行与喇叭部2的移动方向垂直的方向上的喇叭部2与承受台3之间的相对位置的高精度的调整。

并且,根据本实施方式的透镜固定装置的调整方法,在进行了第1调整步骤后,进行调整用热敛缝步骤,进而进行调整位置决定步骤和第2调整步骤,所以,能够抑制由于热敛缝而产生的偏心。

因此,根据本实施方式的透镜固定方法,即使进行基于热敛缝的固定也能够抑制偏心的产生。

[第2实施方式]

对本发明的第2实施方式的透镜固定装置进行说明。

图8是示出本发明的第2实施方式的透镜固定装置的结构的示意性纵剖视图。图9A和图9B是图8中的B视图和C视图。

如图8所示,本实施方式的透镜固定装置12代替上述第1实施方式的透镜固定装置1的喇叭部2和承受台3而具有喇叭部22和承受台32,还具有上部嵌合部件222(第2保持部)和下部嵌合部件322(第1保持部)。

下面,以与上述第1实施方式的不同之处为中心进行说明。

喇叭部22代替上述第1实施方式的喇叭部2的安装部2b而具有嵌合部22b。

嵌合部22b是如下部位:在第1安装部1A中,作为侧面,形成有与按压面2c的中心轴线O22同轴的由圆筒面构成的外周面22e,其设置成例如能够以能够拆装的方式通过螺栓等紧固部件25(参照图9A)进行固定的板状。

因此,在嵌合部22b上设置有图示省略的贯通孔,以贯穿插入紧固部件25。

外周面22e成为用于进行按压面2c的径向的定位的定位面。

在喇叭部22中,前端部2a与嵌合部22b之间的侧面22d不需要喇叭部2中的外周面2d那样的作为径向的定位面的功能,所以,可以采用适当形状。

承受台32代替上述第1实施方式的承受台3的安装部3b而具有嵌合部32b。

嵌合部32b是如下部位:在位置调整机构4的X轴移动部4X的上表面上,作为侧面,形成有与内周面3c的中心轴线O32同轴的由圆筒面构成的外周面32e,其设置成能够以能够拆装的方式通过紧固部件25(参照图9B)进行固定的板状。

因此,在嵌合部32b上设置有图示省略的贯通孔,以贯穿插入紧固部件25。

外周面32e成为用于进行内周面3c的径向的定位的定位面。

在承受台32中,配置孔部3a与嵌合部32b之间的侧面32d不具有承受台3中的外周面3e那样的作为径向的定位面的功能,可以采用适当形状。

上部嵌合部件222是在与移动部1C的移动方向垂直的方向上对固定在第1安装部1A上的喇叭部22进行定位的部位。

在本实施方式中,在上部嵌合部件222中,如图9A所示,以能够拆装的方式与喇叭部22中的嵌合部22b嵌合的由圆筒孔构成的嵌合孔222a贯通于俯视矩形状的平板的中心部。

在上部嵌合部件222中,在嵌合孔222a的外周侧设置有例如用于贯穿插入螺栓等紧固部件24的图示省略的贯通孔。

上部嵌合部件222通过紧固部件24固定在第1安装部1A上。

在图9A中示出利用4个紧固部件24固定上部嵌合部件222的状况,但是,这是一例,紧固部件24的配置位置和个数能够适当设定。

上部嵌合部件222的材质例如是适合于温度上升或超声波施加等热敛缝时的喇叭部22的使用条件的材质即可,没有特别限定。作为上部嵌合部件222的材质的例子,例如举出不锈钢材料或超硬合金等。并且,在使用不锈钢材料的情况下,如果需要,则可以对该不锈钢材料实施热处理。

下部嵌合部件322是在与移动部1C的移动方向垂直的方向上对固定在X轴移动部4X上的承受台32进行定位的部位。

在本实施方式中,在下部嵌合部件322中,如图9B所示,以能够拆装的方式与承受台32中的嵌合部32b嵌合的由圆筒孔构成的嵌合孔322a贯通于俯视矩形状的平板的中心部。

在下部嵌合部件322中,在嵌合孔322a的外周侧设置有用于贯穿插入紧固部件24的图示省略的贯通孔。

下部嵌合部件322通过紧固部件24固定在X轴移动部4X上。

在图9B中示出利用4个紧固部件24固定下部嵌合部件322的状况,但是,这是一例,紧固部件24的配置位置和个数能够适当设定。

下部嵌合部件322的材质例如是适合于温度上升或超声波施加等热敛缝时承受台32承受的负荷的材质即可,没有特别限定。作为下部嵌合部件322的材质的例子,例如举出不锈钢材料或超硬合金等。并且,在使用不锈钢材料的情况下,如果需要,则可以对该不锈钢材料实施热处理。

在这种结构的透镜固定装置12中,如图8所示,喇叭部22将嵌合部22b插入到上部嵌合部件222的嵌合孔222a中,在径向上被定位的状态下通过紧固部件25(参照图9A)进行固定。

此时,在嵌合孔222a和外周面22e存在尺寸差的情况下,在嵌合孔222a与外周面22e之间形成有间隙部223。

嵌合孔222a的内径和外周面22e的外径设定为,间隙部223的最大值为δa1以下。

并且,在透镜固定装置12中,承受台32将嵌合部32b插入到下部嵌合部件322的嵌合孔322a中,在径向上被定位的状态下通过紧固部件25(参照图9B)进行固定。

此时,在嵌合孔322a和外周面32e存在尺寸差的情况下,在嵌合孔322a与外周面32e之间形成有间隙部323。

嵌合孔322a的内径和外周面32e的外径设定为,间隙部323的最大值为δb1以下。

在使用这种结构的透镜固定装置12进行本实施方式的透镜固定方法时,在使用固定对象的第1透镜5进行热敛缝之前,进行本实施方式的透镜固定装置的调整方法,进行喇叭部22与承受台32之间的相对位置的调整。

因此,首先,以与上述第1实施方式的不同之处为中心对本实施方式的透镜固定装置的调整方法进行说明。

图10是本发明的第2实施方式的透镜固定装置的调整方法的第1调整步骤的步骤说明图。

本实施方式的透镜固定装置的调整方法是依次进行第1调整步骤、调整用热敛缝步骤、调整位置决定步骤和第2调整步骤的方法。

本实施方式的第1调整步骤是使喇叭部22的中心轴线O22和承受台32的中心轴线O32的位置在与进行热敛缝时的喇叭部22的移动方向M垂直的方向上大致一致的步骤。这里,“大致一致”的范围与上述第1实施方式相同。

使中心轴线O22、O32大致一致的方法没有特别限定,但是,在本实施方式中,由于具有上部嵌合部件222和下部嵌合部件322,所以,如图10所示,作为一例,采用如下方法:通过使用同轴调整夹具72的嵌合而使上部嵌合部件222和下部嵌合部件322相互在径向上位置对齐。

同轴调整夹具72是如下的轴状部件:在一端部形成有以能够拆装的方式内嵌于上部嵌合部件222的嵌合孔222a的由圆板构成的第1嵌合部72a,在另一端部,在与第1嵌合部72a的中心轴线O72同轴的位置形成有以能够拆装的方式内嵌于下部嵌合部件322的嵌合孔322a的由圆板构成的第2嵌合部72b。

同轴调整夹具72的长度设定为,在第1嵌合部72a和第2嵌合部72b分别内嵌于嵌合孔222a和嵌合孔322a的状态下,第1安装部1A与X轴移动部4X之间的距离成为热敛缝时的距离。由此,即使中心轴线O22相对于中心轴线O32倾斜,也能够将热敛缝时的按压面2c的径向上的位置偏移量抑制为一定值以下。

根据使上部嵌合部件222的嵌合孔222a的中心轴线O222和下部嵌合部件322的嵌合孔322a的中心轴线O322大致一致所需要的位置对齐容许值来决定第1嵌合部72a和第2嵌合部72b的各外径尺寸。

例如,设第1嵌合部72a与嵌合孔222a之间的间隙部82a的最大值为δa2、第2嵌合部72b与嵌合孔322a之间的间隙部82b的最大值为δb2、第1嵌合部72a和第2嵌合部72b的同轴度为0。该情况下,中心轴线O222、O322的径向的位置偏移量能够抑制为(δa2+δb2)/2以下。

在使用同轴调整夹具72进行中心轴线O22、O32的位置对齐时,在取下了喇叭部22和承受台32的状态下,使第1安装部1A充分远离位置调整机构4。

然后,使同轴调整夹具72的第2嵌合部72b与下部嵌合部件322的嵌合孔322a嵌合,将同轴调整夹具72载置在X轴移动部4X上。

接着,对移动部1C进行驱动并使第1安装部1A下降,并且,通过位置调整机构4的驱动部42使工作台41移动,在同轴调整夹具72的水平方向上调整位置,以使得上部嵌合部件222的嵌合孔222a能够与同轴调整夹具72的第1嵌合部72a嵌合。

在第1嵌合部72a调整到能够与上部嵌合部件222的嵌合孔222a嵌合的位置后,进一步使第1安装部1A下降,直到同轴调整夹具72的上端部与第1安装部1A抵接为止(参照图10)。

这样,在同轴调整夹具72被夹持在X轴移动部4X与第1安装部1A之间后,固定工作台41的移动位置,对移动部1C进行驱动,使第1安装部1A移动到同轴调整夹具72的上方。

然后,拉起同轴调整夹具72并从下部嵌合部件322上取下。

接着,使承受台32的嵌合部32b与嵌合孔322a嵌合并在径向上进行定位,通过紧固部件25对承受台32和X轴移动部4X进行固定。

并且,使喇叭部22的嵌合部22b与嵌合孔222a嵌合来在径向上进行定位,通过紧固部件25对喇叭部22和第1安装部1A进行固定。

由此,中心轴线O22、O32的径向的位置偏移量抑制为(δa1+δa2+δb1+δb2)/2以下。

至此,本实施方式的第1调整步骤结束。

在本实施方式的第1调整步骤中,通过同轴调整夹具72使上部嵌合部件222与下部嵌合部件322之间的同轴度成为规定值以下后,通过嵌合来安装喇叭部22和承受台32。

因此,在第2调整步骤结束后,在变更第1透镜5或透镜框16的种类的情况下,只要更换为具有相同形状的嵌合部22b、32b的其他喇叭部或承受台即可,成为确保了一定的同轴度的状态,所以,能够省略新的喇叭部与承受台之间的位置调整。因此,能够缩短切换为制造不同种类的透镜单元的情况下的工序切换所需要的时间。

接着,进行本实施方式的调整用热敛缝步骤、调整位置决定步骤和第2调整步骤。除了代替透镜固定装置1而使用透镜固定装置12这点以外,这些步骤是与上述第1实施方式中的各步骤相同的步骤。

并且,除了代替透镜固定装置1而使用透镜固定装置12这点以外,利用本实施方式的透镜固定装置的调整方法调整了透镜固定装置12后的透镜固定方法也与上述第1实施方式相同。

如以上说明的那样,根据本实施方式的透镜固定装置12,具有位置调整机构4,所以,能够容易且迅速地进行与喇叭部22的移动方向垂直的方向上的喇叭部22与承受台32之间的相对位置的高精度的调整。

并且,根据本实施方式的透镜固定装置的调整方法,与上述第1实施方式同样,能够抑制由于热敛缝而产生的偏心。

因此,根据本实施方式的透镜固定方法,即使进行基于热敛缝的固定也能够抑制偏心的产生。

特别地,在本实施方式中,容易在确保喇叭部22和承受台32的相对位置一定的状态下进行更换,所以,即使更换喇叭部22或承受台32,也能够减少工序切换所需要的时间,能够高效地制造透镜单元100。

另外,在上述各实施方式的说明中,说明了在第1透镜5的外缘部的整周范围内形成敛缝部6a的情况的例子,但是,敛缝部6a也可以形成在周向上分开的多个部位。

在上述各实施方式的说明中,说明了通过使透镜框16与设置在承受台的上端的配置孔部3a嵌合来进行径向的定位的情况的例子,但是,配置孔部3a例如也可以置换为夹头机构等。该情况下,能够在夹头机构的夹头中心保持透镜框16,能够抑制由于嵌合松动而引起的配置误差。

在上述各实施方式的说明中,说明了移动部1C的移动方向是与铅直方向一致的一轴方向的情况的例子,但是,这是一例,移动部1C的移动方向不限于此。例如,移动部1C的移动方向也可以是与铅直方向交叉的一轴方向。

在上述各实施方式的说明中,说明了喇叭部沿着一轴方向移动、以能够在与该一轴方向垂直的方向上移动的方式保持承受台的情况的例子,但是,这种移动通过相对移动来实现即可。

例如,也可以构成为,承受台沿着一轴方向移动,以能够在与该一轴方向垂直的方向上移动的方式保持喇叭部。

并且,也可以构成为,喇叭部和承受台双方能够沿着一轴方向移动,并且,以能够在与一轴方向垂直的方向上移动的方式保持双方。

在上述第2实施方式的说明中,说明了上部嵌合部件222(下部嵌合部件322)能够独立于喇叭部22(承受台32)进行拆装的情况的例子,但是不限于这种结构。

例如,也可以构成为,在上部嵌合部件222(下部嵌合部件322)上设置以能够拆装的方式嵌合喇叭部22(承受台32)的嵌合孔,使喇叭部22(承受台32)相对于预先固定在第1安装部1A(X轴移动部4X)上的上部嵌合部件222(下部嵌合部件322)进行拆装。

并且,上部嵌合部件222(下部嵌合部件322)不是必须以能够拆装的方式安装在第1安装部1A(X轴移动部4X)上,也可以构成为与第1安装部1A(X轴移动部4X)一体形成。

在上述各实施方式的说明中,关于径向的定位,说明了通过圆筒状的轴部与圆筒状的孔部之间的嵌合来进行定位的情况的例子,但是,只要能够进行径向的定位即可,也可以采用基于圆筒状以外的形状的嵌合或抵靠的定位。

在上述各实施方式的说明中,说明了对固定第2透镜9之前的透镜框16进行热敛缝并固定第1透镜5的情况的例子,但是,在第2透镜9的固定状态不受热敛缝影响的情况下,也可以使用固定了第2透镜9的透镜框16进行热敛缝。

在上述各实施方式的说明中,在设部件或部位的位置关系与特定轴线同轴来进行说明的情况下,将同轴度为0作为前提,对所容许的位置偏移量等的大小进行说明。但是,实际上,由于制作误差等,有时同轴度不为0。该情况下,实际容许的位置偏移量等成为减去假设的误差而得到的值即可。

上述各实施方式和各变形例中说明的全部结构要素能够在本发明的技术思想范围内进行适当组合、删除来实施。本发明不由所述说明进行限定,仅由附加的权利要求书进行限定。

产业上的可利用性

根据上述各实施方式的透镜固定装置和透镜固定装置的调整方法,通过调整承受台和喇叭部的与一轴方向垂直的方向上的相对位置的位置调整部进行位置调整,所以,能够容易地进行用于抑制由于热敛缝而产生的偏心的位置调整。

根据上述各实施方式的透镜固定方法,使用本发明的透镜固定装置和透镜固定装置的调整方法,所以,即使进行基于热敛缝的固定也能够抑制偏心的产生。

标号说明

1、12:透镜固定装置;1A:第1安装部;1B:第2安装部;1C:移动部;2、22:喇叭部;2c:按压面;2d:外周面;3、32:承受台;3a:配置孔部;3c:内周面;3d:承受面;3e:外周面;4:位置调整机构(位置调整部);4X:X轴移动部;4Y:Y轴移动部;5:第1透镜(透镜);6、16:透镜框;6a:敛缝部;6b:第1透镜承受部;6c:贯通孔;6e:基端面;6f:外周面;7、72:同轴调整夹具;7a:第1嵌合部;7b:第2嵌合部;9:第2透镜;16a:前端部;22b、32b:嵌合部;41:工作台;42:驱动部;50:调整用透镜;60、160:调整用透镜框;64:透射偏心测定装置;72a:第1嵌合部;72b:第2嵌合部;100:透镜单元;101:调整用组装体;110:组装体;222:上部嵌合部件;222a、322a:嵌合孔;322:下部嵌合部件;M:移动方向(一轴方向);O1、O2、O3、O22、O32、O72、O222、O322:中心轴线。

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