专利名称：带镜筒的光学元件的制造方法
技术领域：
本发明涉及带镜筒的光学元件的制造方法。
现有技术近年，把光学材料(或者玻璃材料)在加热炉内进行加热软化后，用上模具和下模具挤压来制造光学元件(或者玻璃成形品)的方法中，有如下的制造方法被使用，即、在被安装在成形模具内的框架部件内固定光学元件，通过用上模具和下模具挤压光学材料使材料向外周向流动，并使其外周边与框架部件的内周面紧密结合。
被广泛了解的办法还有，在与光学元件(玻璃成形品)外周边紧密结合的框架部件内周面的部位形成凸凹部，以提高光学材料和框架部件之间的紧密性。这样使光学材料和框架部件之间紧密性提高的现有办法是出于使挤压时的剩余玻璃挤入镜筒的凹部这样的想法。其想法在图5中也一样，把圆锥形的尖端部位作为凹部向其中挤入。这样一来，剩余玻璃的流动将出现偏差，玻璃非均匀地流动，从而使被成形了的透镜折射率分布变差等给光学性能带来不良影响。
上述现有的办法中，虽然框架部件与光学元件合为了一体，可是其框架部件却作为透镜组合用的框架(镜框架)被使用。
发明内容
在此，本发明的目的是提供如下的带镜筒的光学元件的制造方法，即、不是使剩余玻璃挤入镜筒的凹部来防止从镜筒的脱出，而是用在透镜的上面和下面被配置的脱出防止部使其不发生脱出，由此来使剩余玻璃向透镜的外周向均匀地流动并被挤压于镜筒，在不给光学性能带来不良影响的情况下可以防止从镜筒的脱出。
为了达到上述目的，本发明是对加热软化了的光学材料用成形模具进行加热挤压使与镜筒内结合一体化而成形的带镜筒的光学元件的制造方法，其构成如下，即、在镜筒内周面向中心方向突出的承载部承载光学材料，当设该承载部的相对的突出尖端之间的距离为L1、光学材料的外直径为L2、成形后的光学元件周围结合的承载部上直近的镜筒的内径为L3、镜筒上端的最窄口径为L4时，设计成L1＜L2＜L4＜L3的关系，把形成上述内径L3的壁面做成与既定长度的光轴相平行成为直壁面，并对承载部上被承载的光学材料用由上模具和下模具构成的一对成形模具进行挤压，使外周边与镜筒内面的直壁面相结合，当设成形后的光学元件的外直径为L5时，使L4＜L5。
根据本发明，在从镜筒内周面向中心方向突出的承载部上承载光学材料，当该承载部的相对的突出尖端之间的距离为L1、光学材料的外直径为L2、成形后的光学元件周围结合的承载部上直近的镜筒的内径为L3、镜筒上端的最窄口径为L4时，设计成L1＜L2＜L4＜L3的关系，把形成上述内径L3的壁面做成与既定长度的光轴相平行成为直壁面，并对承载部上被承载的光学材料用由上模具和下模具构成的一对成形模具进行挤压，使外周边与镜筒内面的直壁面相结合，当成形后的光学元件的外直径为L5时，使L4＜L5，因此通过挤压成形光学材料，就可以简单地制造出不需要进行后加工的带镜筒的光学元件。另外，被挤压成形了的光学元件与镜筒的直壁面紧密结合，且不必担心从镜筒脱出。而且，即使是小型的镜筒，光学元件与镜筒的结合也能够容易地得以实现。进而，具有复制面的上模具及下模具被插入该镜筒内，可以在镜筒承载部上直近对光学元件进行准确的复制。另外，作为用于防止光学元件从镜筒脱出的手段，可以通过把从光学元件结合部位上方的镜筒的内周面的形状做成倒圆锥形，或者做成把开口内径L4用从镜筒内面突出的突起包围这样的简单方法来实现。
图1表示用于实施本发明制造方法的成形模具例的断面图。
图2表示被安装在成形模具内的镜筒的断面图。
图3表示镜筒的其它实施例的断面图。
图4表示对光学材料进行挤压成形后的光学元件和镜筒之间关系的断面图。
图5表示镜筒的另外其它实施例的断面图。
实施方式实施例说明图1表示在成形模具1内安装镜筒2的同时，在从镜筒2内周面向中心方向突出的承载部3上承载了光学材料(或者透镜材料)4的状态，成形模具1由上模具1A和下模具1B构成，上模具1A上设置了具有复制面5A的插入部5，下模具1B上设置了具有复制面6A的插入部6。另外，下模具1B上组装有筒模具10，并用该筒模具10将镜筒2围住。上下模具1A、1B的各复制面5A、6A在镜筒2内与光学材料4接触，通过用上下模具1A、1B对光学材料4进行挤压，使上下复制面5A、6A的形状被复制于光学材料4。这些复制面5A、6A的形状不需要一定是凹球面或凹非球面，当然可以通过挤压成形来做成符合欲得到的透镜形状的形状。
镜筒2以通常的不锈钢被做成，承载部3呈在中心开孔的法兰盘状的形状，光学材料4的外直径L2大于该中心孔3A的直径，换句话说承载部3相对的突出尖端间的距离L1(参照图2)。另外，此实施例中，光学材料4是使用球形透镜材料，由光学玻璃材料形成。该光学材料4在预热了的状态下被安装在承载部3上，通过未图示的加热部件等等，在进一步被加热的软化状态下，由上模具1A和下模具1B夹住上下而被挤压。
图2表示镜筒2的断面，承载部3相对的突出尖端间的距离，即孔3A的直径为L1、光学材料4的外直径为L2、成形后的光学元件40外周边结合的承载部3上直近的镜筒2的内径(被壁面围成的空间的直径)为L3、镜筒2上端的最窄口径为L4时，设计成L1＜L2＜L4＜L3的关系。把形成上述内径L3的壁面做成与既定长度的光轴相平行成为直壁面2A。内径L3的部分，即被直壁面2A围成的部分是为容纳光学材料4被挤压成形后的光学元件40的空间，从该空间到上方开口内径L4的内周面做成直径逐渐变小的倒圆锥形。该开口内径L4要做得大于如上所述光学材料4的外直径，以使光学材料4可以从该开口放置于承载部3。另外，当然要使插入部5的大小小于该开口内径L4。图2中，把镜筒2内周面的圆锥面用符号7来表示。
图3所示的镜筒2表示在直壁面2A的上方不是形成圆锥面7而是形成突起8的例子。被该突起8所围成的开口内径L4与上述具有同样的关系。还有，在圆锥面7的底端形成突起8的并用类型也是可以实施的。
图4表示把光学材料(透镜材料)4挤压成形后，光学元件(或透镜)40容纳于镜筒2的承载部3上方直近的空间，并且其外周边紧密结合于镜筒2的直壁面2A的状态。右半边在光学材料40的外周边上方存在突起8、左半边在光学材料40的外周边上方存在圆锥面7的底端。由于圆锥面7或突起8的存在，就可以防止光学元件40从镜筒2内脱出。承载部3防止光学元件40向下方的脱出。光学材料4被挤压时，接受来自上下插入部5、6的压力，基于这些插入部5、6各自的复制面5A、6A，塑性变形成目标形状。这时，光学材料4的外周边向外方向流动的游动空隙或者空间设置在到直壁面2A之间，因此光学材料4将流入该游动空隙空间(图1中用符号S表示)。对所使用的光学材料4的量及承载了光学材料4时与直壁面2A之间产生的空间S，为了通过调整使光学材料4在挤压成形的时候流入该空间S内，并不从该空间S内溢出(例如，使不向圆锥面7或突起8方向溢出，或者不向承载部3的下方溢出)而进行设定，同时还要设定与直壁面2A能够紧密结合的足够的量。还有，挤压成形用的光学材料4有各厂家的多个品种出售，若欲购入所需分量的光学材料4来制造带镜筒的光学元件时，通过上述空间S体积的设计，即通过镜筒2内部的设计，可以提高镜筒2与光学元件40的紧密结合的程度。另外，即使是光学材料4的分量有偏差，空间S也可以吸收多余或不足的分量以使不会发生不能结合的情况。也就是说，不需要严格的所使用的光学材料4的分量，即使是使用具有偏差的分量，也可以得到同样的性能和结合强度。
图5所示的镜筒2把与承载部3上被放置的光学材料4的外周围相对、容纳挤压成形后的光学元件40外周边的空间作为凹漕9事先形成，在该凹漕9内，直壁面2A被做成U字形、V字形或匚字形等。该直壁面2A的形状成为与光学元件40外周边相似的形状。该凹漕9上方的镜筒2的内周面不是做成了圆锥面7，而是直壁面，且突起8也没有被设置。
权利要求
1.一种对加热软化了的光学材料由成形模具进行加热压缩使在镜筒内结合为一体的带镜筒的光学元件的制造方法，其特征在于在从镜筒内周面向中心方向突出的承载部上承载光学材料，当该承载部相对的突出尖端之间的距离为L1、光学材料的外直径为L2、成形后的光学元件周围结合的承载部上直近的镜筒的内径为L3、镜筒上端的最窄口径为L4时，设计成L1＜L2＜L4＜L3的关系，把形成上述内径L3的壁面做成与既定长度的光轴相平行成为直壁面，对承载部上被承载的光学材料用由上模具和下模具构成的一对成形模具进行挤压，使外周边与镜筒内面的直壁面结合，当成形后的光学元件的外直径为L5时，则L4＜L5。
2.权利要求1中所记载的带镜筒的光学元件的制造方法，其特征在于把从镜筒的光学元件结合部位上方的内周面的形状做成倒圆锥形状。
3.权利要求1中所记载的带镜筒的光学元件的制造方法，其特征在于把上述开口内径L4用从镜筒内面突出的突起来围成。
全文摘要
本发明是下述带镜筒的光学元件的制造方法，即在从镜筒内周面向中心方向突出的承载部上承载光学材料，当该承载部的相对突出尖端之间的距离为L
文档编号C03B11/06GK1408533SQ0214390
公开日2003年4月9日 申请日期2002年9月27日 优先权日2001年9月27日
发明者武笠克纪, 藤田浩明 申请人:富士写真光机株式会社