自对准双合透镜组件的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]双合透镜可用于希望将两个单透镜组合时的各种目的。透镜可邻接并且可以是相同或不同的材料。一些类型的双合透镜包括透镜之间的空气间隔并且被称为空气间隔的双合透镜。
[0002]双合透镜的使用需要透镜的精确对准，以确保光轴的对中、透镜的倾斜以及透镜之间的间隔正确处于允许的公差内。此外，通常需要紧公差来确保透镜产生高质量的图像。
[0003]已知各种方法用于对准双合透镜的透镜并且用于将透镜对准固定。然而，这些方法的每一个均是耗时且昂贵的，因为需要高精确度和位置的精细调整。例如，可通过机械地或光学地对准透镜来形成双合透镜。为了对准它们，第一透镜可被安装在固定装置或转轴上，例如旋转的空气支承的转轴。机械指示器可用于检测透镜的外侧直径和表面何时无跳动运转。替代地，聚集自动准直器可聚集在光学表面(其通常是球面)的中心上，从而能够在自动准直器的目镜中观察光学表面的跳动(runout)。可以使用这些方法的组合来将透镜固定在转轴上。然后，第二透镜可在其安装表面上被固定，其通常与第一透镜接触。然后，使用上述对中方法的组合来将第二透镜的位置设置成无跳动运转。在其被设置于正确位置之后，使用胶将其固定就位，以将透镜保持在一起或者将透镜保持到公共的透镜壳体。在一些情况中，透镜在光学表面处被胶合到一起，例如，如果它们用于可见光。该过程是富有挑战性的并且可能出现失准，尽管跟着耗时的过程。
【发明内容】
[0004]各种实施例包括双合透镜和双合透镜组件以及制造双合透镜和双合透镜组件的方法。在一些实施例中，双合透镜包括:第一透镜，所述第一透镜具有凸表面和凹表面，所述凹表面包括周边部分和中心部分；和第二透镜，所述第二透镜具有凸表面和凹表面，所述凹表面包括周边部分和中心部分。所述第一透镜的周边部分邻接所述第二透镜的周边部分，并且在所述第一透镜的中心部分和所述第二透镜的中心部分之间存在空气间隔。所述第一和第二透镜的周边部分被成形为以匹配的关系配合在一起，这防止所述第一和第二透镜相对于彼此沿径向方向滑动。所述第一和第二透镜可由晶体材料组成。
[0005]在一些实施例中，所述第一或所述第二透镜中的一个的周边部分包括轴向突出边缘，并且所述第一或所述第二透镜中的另一个的周边部分被成形为以牢靠的邻接关系接收所述边缘。所述第一透镜和所述第二透镜二者的周边部分可包括平坦部分。
[0006]在一些实施例中，所述第一或所述第二透镜中的一个的周边部分包括第一轴向突出边缘和第二轴向突出边缘，并且所述第一或所述第二透镜中的另一个的周边部分被成形为以牢靠的邻接关系接收所述第一和第二边缘。所述第一透镜和所述第二透镜二者的周边部分可包括平坦部分。
[0007]在一些实施例中，双合透镜组件包括:空心的圆筒形壳体，所述壳体具有中心孔径、第一端和第二端；所述壳体内的第一透镜，所述第一透镜具有凸表面和凹表面，所述凹表面包括周边部分和中心部分；以及所述壳体内的第二透镜，所述第二透镜具有凸表面和凹表面，所述凹表面包括周边部分和中心部分。所述第一透镜的周边部分邻接所述第二透镜的周边部分，并且其中，在所述第一透镜的中心部分和所述第二透镜的中心部分之间存在空气间隔。所述第一和第二透镜的周边部分被成形为以匹配的关系配合在一起，这防止所述第一和第二透镜相对于彼此沿径向方向滑动。
[0008]在一些实施例中，所述壳体包括突出到所述中心孔径中的凸缘，其中，所述凸缘邻接所述第二透镜的凸表面以将所述第二透镜保持就位在所述壳体内。所述组件还可包括垫圈和保持元件，所述垫圈与所述第一透镜的凸表面接触，所述保持元件与所述垫圈接触并且被连接到所述壳体以将所述第一透镜保持就位在所述壳体内。
[0009]在一些实施例中，所述双合透镜组件可包括垫圈和保持元件，所述垫圈与所述第一透镜的凸表面接触，所述保持元件与所述垫圈接触并且被连接到所述壳体。所述壳体可包括突出到所述中心孔径中的凸缘，其中，所述凸缘邻接所述第二透镜的凸表面。所述第一和第二透镜被所述壳体凸缘和所述垫圈和保持元件保持就位在所述壳体内。在一些实施例中，所述壳体可包括在所述壳体的内表面上的螺纹，并且所述保持元件可包括接合在所述壳体的螺纹中的螺纹。
[0010]所述第一或所述第二透镜中的一个的周边部分可包括轴向突出边缘，并且所述第一或所述第二透镜中的另一个的周边部分可被成形为以牢靠的邻接关系接收所述边缘。在一些实施例中，所述第一透镜和所述第二透镜二者的周边部分包括平坦部分。
[0011]在一些实施例中，所述第一或所述第二透镜中的一个的周边部分可包括第一轴向突出边缘和第二轴向突出边缘，并且所述第一或所述第二透镜中的另一个的周边部分可被成形为以牢靠的邻接关系接收所述第一和第二边缘。在一些此类实施例中，权利要求14的双合透镜，其中，所述第一透镜和所述第二透镜二者的周边部分包括平坦部分。
[0012]在一些实施例中，所述第一和第二透镜由晶体材料组成。
[0013]其他实施例包括组装双合透镜组件的方法。所述方法可包括:将第一透镜插入空心的圆筒形壳体中，所述透镜具有突出到所述壳体的中心孔径中的凸缘，使得所述透镜邻接所述凸缘；以及将第二透镜插入所述壳体，放在所述第一透镜上，使得所述第一透镜的周边部分邻接所述第二透镜的周边部分。所述第一透镜的周边部分可邻接所述第二透镜的周边部分，在所述第一透镜的中心部分和所述第二透镜的中心部分之间存在空气间隔。所述第一和第二透镜的周边部分可被成形为以匹配的关系配合在一起，这防止所述第一和第二透镜相对于彼此沿径向方向滑动，使得除了将第二透镜插入到第一透镜上之外不存在对准步骤。
[0014]所述方法还可包括:将垫圈插入所述壳体，放在所述第二透镜顶上；以及将保持元件固定在所述垫圈顶上，使得所述透镜被保持就位在所述垫圈和所述凸缘之间。在其他实施例中，所述方法还可包括将粘合剂施加到所述第一和/或第二透镜以将所述透镜固定到所述壳体。
【附图说明】
[0015]图1是现有技术的双合透镜组件的截面图；
图2是双合透镜的现有技术的第一透镜；
图3是双合透镜的现有技术的第二透镜； 图4是根据各种实施例的双合透镜组件的透视图；
图5是图4的双合透镜组件的截面图；
图6是图4的双合透镜组件的第一透镜的透视图；
图7是图4的双合透镜组件的第二透镜的透视图；
图8是根据各种实施例的替代的双合透镜组件的截面图；
图9是根据各种实施例的另一替代的双合透镜组件的截面图；并且图10是根据各种实施例的另一替代的双合透镜组件的截面图。
【具体实施方式】
[0016]以下的详细描述本质上是示例性的并且不意图以任何方式限制本发明的范围、应用性或构造。相反，以下描述提供了用于实施本发明的示例的一些实际说明。提供了选定元件的结构、材料、尺寸和制造过程的示例，并且所有其