专利名称：组合透镜及其制造方法
技术领域：
本发明涉及将多个透镜保持在镜筒内侧的组合透镜、以及它的制造方法。
技术背景在将多个透镜保持在镜筒内的组合透镜中，必须要以高精度来保持透镜的 间隔，为此而提出了很多种结构。例如提出在各透镜之间夹住多个球体、从而 以高精度来维持透镜间隔的结构。在特开平9一318858号公报中，如图IO、图11所示，在透镜框101的内周形 成多个凹部101a，在各凹部101a中配置各个钢球102，进行定位，在各透镜103、 104的对向面之间夹着各钢球102，从而保持透镜间隔为规定距离。同样地，在特开平9一318859号公报中，也如图12、图13所示，在透镜框 111内周的各凹部llla中配置各个钢球112，进行定位，并在各透镜113、 114的 对向面之间夹着各钢球112，从而保持透镜间隔为规定距离。但是，在特开平9一318858号公报、以及特开平9一318859号公报中揭示的 技术中，为了使钢球较容易置入凹部中，而必须使凹部足够地大。因此，往往 钢球的定位不一定很精确，就会在钢球位置偏移的状况下来固定透镜，这是产 生透镜间的倾斜和光轴的偏移等的原因。另外，必须要在透镜框的内周形成多个阶梯或者凸缘，不容易维持透镜框 的加工精度，这些是产生透镜之间的倾斜和光轴的偏移等的原因，或者不利于 成本降低。而且，透镜的直径越小，透镜框也必须要小，制造和组装这样的透镜框是 很困难的。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述过去问题而提出的，目的在于提供一种具有简单 的结构、同时还能够将球体夹在透镜之间而高精度地保持透镜间隔的组合透镜 及其制造方法。为了解决上述课题，本发明的组合透镜，是在将至少2片透镜保持在镜筒内侧的组合透镜中，具有配置在上述各透镜之间的3个以上的球体、以及利 用粘着力或者粘接力保持该各球体的各个保持构件，上述各保持构件沿着上述 镜筒的内周壁配置，并保持上述各球体的球面的一部分。另外，也可以在上述各透镜的对向面的任一面中配置上述各保持构件。而且，上述保持构件也可以是光硬化型的粘接剂。另外，沿着上述各透镜的半径方向的上述保持构件的高度也可以超过上述 球体的半径。而且，沿着上述各透镜的光轴方向的上述保持构件的厚度也可以超过上述 球体的半径。另外，上述球体也可以由顺磁性体来构成。 而且，上述保持构件也可以粘接在上述镜筒的内周壁上。 另一方面，本发明的制造方法，是在上述本发明的组合透镜的制造方法中， 使上述各球体产生绕上述各透镜的光轴的离心力，使各球体与上述镜筒的内周 壁和上述各保持构件接触，通过该各保持构件来保持该各球体。如果采用这样的本发明的组合透镜，则在各透镜之间配置3个以上的球体、以及利用粘着力或者粘接力保持各球体的各个保持构件。而且，沿着镜筒的内 周壁配置各保持构件，从而利用各保持构件来保持各球体的球面的一部分。因 此，在沿着镜筒的内周壁将各球体进行定位的状态下，在各透镜之间夹住各球 体。通过这样，设定各透镜的间隔距离。这里，各保持构件是相互独立的个体，仅利用该粘着力或者粘接力来保持 各球体的球面的一部分，不决定透镜的定位精度，不要求尺寸精度。各透镜的 对向面的定位精度由球体的尺寸精度和定位精度来决定。利用公认的技术，前 者的球体尺寸精度可以到达很高。另外，因为利用沿着镜筒内周壁配置的保持 构件来保持球体，使球体与镜筒的内周面接触来定位，所以后者的球体定位精 度由镜筒的内周面的精度来决定。因为该镜筒的内周保持透镜外周，或者仅成 为球体的接触面，所以不需要特别复杂的加工，能够容易且高精度地完成。因 此，能够高精度地将球体进行定位，能够使各透镜的对向面的定位精度非常高。
而且，利用各保持构件的粘着力或者粘接力保持各球体，不会产生偏移。 因此，各球体不会产生位置偏移，也不会产生因该位置偏移而引起的透镜间的 倾斜和光轴的偏移等。再有，因为利用各保持构件的粘着力或者粘接力来仅保持球体的球面的一 部分，所以在球体和各透镜表面间或者球体和镜筒的内周间不存在粘着剂或者 粘接剂，能够使球体与各透镜表面和镜筒的内周直接接触，高精度地进行球体 的定位，进而能够使各透镜的对向面的定位精度非常高。另外，在各透镜的对向面的任一面上配置各保持构件。因此，容易配置保 持构件。例如，保持构件是光硬化型的粘接剂。如果采用这种保持构件，则可以对 保持构件配置球体之后，使保持构件硬化，从而固定球体，使得球体的配置和 定位等变得容易。另外，不仅是光硬化型的粘接剂，也能够使用热硬化型等的 粘接剂和粘着剂等。另外，因为沿着各透镜的半径方向的保持构件的高度超过球体的半径，所 以能够确实地利用保持构件来保持透镜。而且，因为沿着各透镜的光轴方向的保持构件的厚度超过球体的半径，所 以球体很难从保持构件滚掉出来。这点特别对于球体容易在透镜上翻滚时是很 有效的。再有，因为球体由顺磁性体构成，所以不需要磁化球体，且球体会由于磁 力而相互吸引，则不会产生球体的位置偏移。另外，因为将保持构件粘接在镜筒的内周壁上，所以能够抑制保持构件的 变形，且能够防止球体位置的偏移。另一方面，如果采用本发明的制造方法，则使各球体产生绕各透镜的光轴 的离心力，使各球体与镜筒的内周壁和各保持构件接触，利用各保持构件来保 持各球体。因此，能够容易且快速地以高精度来定位并固定各球体。
图l是表示透视本发明的组合透镜的一个实施形态的立体图。图2是表示图1的组合透镜的横向截面图。图3是沿着图2的D-D的纵向截面图。图4是沿着图2的B-B的纵向截面图。
图5是表示图1的组合透镜中的透镜上的保持构件和球体的俯视图。图6是表示放大图1的组合透镜中的保持构件和球体的侧视图。图7是表示放大图1的组合透镜中的保持构件和球体的俯视图。图8是表示本发明的组合透镜的制造方法的一道工序图。图9是表示继续图8的下一道工序图。图10是表示过去例的侧视图。图ll是表示过去例的俯视图。图12是表示其它过去例的侧视图。图13是表示其它过去例的俯视图。
具体实施方式
下面参照附图来详细地说明本发明的一个实施形态。图1至图4表示本发明的组合透镜的一个实施形态。图l是表示透视本实施 形态的组合透镜的立体图，图2是表示图1的组合透镜的横向截面图，图3是沿 着图2的D-D的纵向截面图，图4是沿着图2的B-B的纵向截面图。在本实施形态的组合透镜中，在镜筒3的内侧保持2片透镜1、 2，在各透镜 1、 2的外周部之间设置3个保持构件4a、 4b、 4c，并沿着镜筒3的内周壁3a以等 间隔来配置各保持构件4a 4c，利用各保持构件4a 4c保持3个球体5a、 5b、 5c， 在各透镜l、 2的外周部之间存在各球体5a 5c，并利用各球体5a 5c来维持各 透镜l、 2的对向面的间隔为一定。因此，在各透镜l、 2的外周部之间沿着镜筒3的内周壁3a以等间隔来配置 各球体5a 5c，各球体5a 5c起到维持各透镜l、 2的间隔距离为一定的隔件的 作用。因为作为各球体5a 5c采用直径尺寸误差小的球体，所以能够以高精度 来设定各透镜l、 2的间隔距离，并且能够将各透镜l、 2间的倾斜和光轴偏移抑 制到较小。透镜l是以玻璃成型透镜和树脂成型透镜为代表的、外周部成为平坦的小 平板(日文原文-")部la的透镜。另外，透镜2是以研磨球面透镜为代表的无 小平板部的透镜。在透镜l外周部的平坦小平板部la和透镜2的凸面外周部之间 夹住各球体5a 5c，维持各透镜l、 2的间隔距离为一定。各保持构件4a 4c由粘着剂、弹性粘接剂、UV硬化型的粘接剂等合成树脂 构成。当将透镜1安装在镜筒3的内侧之后，如图5所示，将这些保持构件4a 4c
配置在透镜l外周部的平坦的小平板部la上，并且紧靠着镜筒3的内周壁3a那样 配置，利用本身的粘着力或者粘接力固定在小平板部la和镜筒3的内周壁3a上。 因此，在紧靠着透镜l外周部的平坦的小平板部la和镜筒3的内周壁3a的状态下， 牢固地支持各保持构件4a 4c，从而本身较难产生变形，且能够确实地保持各 球体5a 5c。另外，如图6所示，各保持构件4a 4c在它们的一端的凹面6中放入各球体 5a 5c，并且利用这些凹面6的粘着力或者粘接力来保持并固定各球体5a 5c。各保持构件4a 4c的凹面6也可以不需要预先形成，而在保持各个球体5a 5c的时候形成。如图6所示，如果对各保持构件4a 4c的一端压紧各个球体5a 5c，使各保持构件4a 4c的一端发生变形，则能够形成各保持构件4a 4c的凹 面6，并且能够利用各保持构件4a 4c的凹面6将各个球体5a 5c保持并固定。当各保持构件4a 4c为粘着剂的情况下，在配置球体时，使保持构件的凹 面大致与球体一致使其变形，在较容易将球体放入凹面之后，能够利用保持构 件的凹面确实地将球体保持并固定。而且，因为在利用各保持构件4a 4c将各 个球体5a 5c保持并固定在透镜l外周部的平坦的小平板部la上之后，将透镜2 安装在镜筒3的内侧，所以不会引起各球体5a 5c的位置偏移，能够容易地组装 透镜2。另外，当各保持构件4a 4c为弹性粘接剂的情况下，将各个球体5a 5c对 各保持构件4a 4c的一端压紧，形成各保持构件4a 4c的凹面6，同时能够利用 各保持构件4a 4c来保持并固定各个球体5a 5c。而且，因为在透镜l外周部的 平坦的小平板部la上支持并固定各球体5a 5c，所以不会引起各球体5a 5c的 位置偏移，能够容易地组装透镜2。而且，当各保持构件4a 4c为UV硬化型的粘接剂的情况下，即使对各保持 构件4a 4c的一端压紧各个球体5a 5c，但因为利用各保持构件4a 4c的凹面6 仅使各个球体5a 5c保持半固定状态，所以也能够容易修正各球体5a 5c的配 置和对位等。然后，将透镜2安装在镜筒3内侧，并利用通过透镜照射的紫外线 使各保持构件4a 4c硬化，从而利用各保持构件4a 4c的凹面6来保持并固定各 个球体5a 5c。通过这样，能够简化制造过程。这里，如图3所示，如果设沿各透镜l、 2的光轴方向的各保持构件4a 4c 的厚度为W，则该厚度W设定为超过各球体5a 5c的半径R/2那样、且不妨碍各 球体5a 5c与各透镜l、 2的接触那样的高度。如果厚度W超过各球体5a 5c的
半径R/2，则各球体5a 5c不会从各保持构件4a 4c滚掉出来。另外，因为将厚 度W设定为不会妨碍各球体5a 5c与各透镜l、 2的接触那样的高度，所以能够 利用各保持构件4a 4c的凹面6确实地保持各球体5a 5c，并且将各球体5a 5c 直接夹在各透镜l、 2之间，利用透镜2的凸面向外侧方向推出，压紧在透镜3的 内周壁3a上。结果，各球体5a 5c在直接与各透镜l、 2以及镜筒3的内周壁3a 的任何一方接触的状态下正确地定位，利用各球体5a 5c将各透镜l、 2的对向 面的间隔维持为一定，该间隔的精度仅取决于各球体5a 5c的尺寸精度。另外，如图7所示，如果将沿各透镜l、 2的半径方向的各保持构件4a 4c 的高度设为H，则将该高度H设定为超过各球体5a 5c的半径R/2那样。通过这 样，各保持构件4a 4c的凹面6能够形成容易放入各球体5a 5c的尺寸和形状， 能够利用各保持构件4a 4c的凹面6来确实保持并固定各个球体5a 5c。如上所述，在各透镜l、 2的外周部之间沿着镜筒3的内周壁3a以等间隔来 配置各球体5a 5c。因此，当向透镜施加冲击时，该冲击能够大致均匀地分散 到各球体5a 5c上，能够避免冲击集中在l个球体上而损坏透镜等问题。球体的 数量越增加，冲击则越分散，从而缓和对l个球体施加的力，透镜不容易损坏。作为各球体5a 5c，可以采用陶瓷球(氮化硅球、氧化铝球)和玻璃球。因 为这些球体不仅直径精度很高，而且能够将球体相互大小的公差抑制到l " m的 程度，所以不仅能够以高精度来保持各透镜l、 2的间隔距离，而且也能够抑制 各透镜l、 2相互间的倾斜，能够以高精度来维持各透镜l、 2的平行性。例如， 在镜筒3的内径为4mm的情况下，能够将各透镜l、 2相互间的倾斜抑制到最大 为1.5分。如本实施形态所述，当利用各保持构件4a 4c的凹面6的粘着力或者粘接力 来保持并固定各个球体5a 5c时，各个球体5a 5c有可能从各保持构件4a 4e 的凹面6脱落。特别是，当利用各保持构件4a 4c将各个球体5a 5c保持在透镜 l的平坦的小平板部la上之后，如果球体脱落，球体的位置产生偏移，则当将各 球体5a 5c夹在各透镜l、 2之间时，各透镜l、 2的间隔距离和相互间的倾斜会 产生偏移。例如，当磁化了各球体5a 5c时，在球体间产生磁力作用，球体可能会从 保持构件的凹面6脱落。因此，各球体5a 5c的材质最好是顺磁性体。从这点上 讲，也同上所述最好是陶瓷球(氮化硅球、氧化铝球)和玻璃球。特别是，陶瓷 球从球的精度和该球面的持久性来说也有效。 这样在本实施形态的组合透镜中，利用各保持部件4a 4c的粘着力或者粘 接力来保持各球体5a 5c，将各球体5a 5c夹在各透镜l、 2之间，将各透镜l、 2的对向面进行定位。该定位精度不取决于各保持构件4a 4c的尺寸精度，而取 决于各球体5a 5c的尺寸精度和定位精度。根据目前的技术，前者的各球体5a 5c的尺寸精度可以到达很高。另外，因为将各球体5a 5c与镜筒3的内周面接触 来进行定位，所以后者的各球体5a 5c的定位精度取决于镜筒3的内周面的精 度。因为该镜筒3的内周仅保持各透镜1、 2的外周，或者成为各球体5a 5c的接 触面，所以不需要特别复杂的加工，能够容易地以高精度来完成。因此，能够 以高精度进行各球体5a 5c的定位，能够使各透镜l、 2的对向面的定位精度非 常高。然后，说明本实施形态的组合透镜的制造方法。首先，如图8所示，在旋转夹具11的旋转中心配置镜筒3，并利用旋转夹具 11的各固定片12来固定镜筒3。 《然后，在使旋转夹具ll停止的状态下，在镜筒3内侧安装透镜1，在透镜l 外周部的平坦的小平板部la的3处滴下涂敷粘着剂或者弹性粘接剂，从而形成各 保持构件4a 4c。这时，滴下涂敷粘着剂或者弹性粘接剂，使得各保持构件4a 4c紧靠在镜筒3的内周壁3a上。接着，在透镜l表面上，在各保持构件4a 4c一端的附近配置各个球体5a 5c。在这种状态下，如图9所示，使旋转夹具11沿箭头C的方向旋转，使镜筒3 和透镜l也沿同一方向旋转。这时，对透镜l表面上的各球体5a 5c作用离心力， 各球体5a 5c向镜筒3的内周壁3a移动，而且将各球体5a 5c压紧在镜筒3的内 周壁3a上，且沿着该内周壁3a向各个保持构件4a 4c一端移动。然后，各球体 5a 5c压紧各保持构件4a 4c一端，形成各保持构件4a 4c的凹面6，再嵌入各 保持构件4a 4c的凹面6中，从而利用各保持构件4a 4c的凹面6来保持固定各 球体5a 5c。然后，将透镜2安装在镜筒3内侧，将各球体5a 5c夹在各透镜l、 2之间， 从而完成组合透镜。利用这样的制造方法，能够使各球体5a 5c与各个保持构件4a 4c的凹面6 以及镜筒3的内周壁3a容易接触，并且抑制各球体5a 5c的配置误差，能够提高 透镜的组装精度。另外，在本实施形态的组合透镜中，是组合了2个透镜，但在组合3个以上
的透镜时，如果在各透镜之间配置3个以上的保持构件以及球体，则也能够以 高精度进行各透镜的对向面的定位。因此，无论透镜的个数多少，都能够适用 本发明。另外，各透镜的对向面最好是对夹住的球体产生向透镜的外侧推出那样的 力的形状。例如，最好是一面为凸面、而另一面为平面或凸面的组合，或者是 一面为凸面、而另一面为比该凸面曲率小的凹面的组合。但是，即使是相互平 行的面，或者是对夹住的球体产生向透镜的内侧推出那样的力的形状，如果这 个力比较小也是可以的。而且，作为保持构件，虽然是以由粘着剂或者粘接剂构成为例来说明的， 但是保持构件整体也可以不是粘着剂或者粘接剂，也可以只有保持构件凹面或 者凹面附近是具有粘着性和粘接性的材料。本发明只要不脱离其精神或者主要的特征，也可以实施其它各种各样的形 态。因此，上述实施例在上述所有方面不过仅仅是例示，不能进行限定的解释。 本发明的范围是根据权利要求的范围所示的范围，对于本说明书正文没有任何 约束。而且，属于专利申请范围的均等范围中的变形和变化也全部包括在本发 明的范围内。
权利要求
1.一种组合透镜，其特征在于，是在镜筒的内侧保持至少2片透镜的组合透镜，在该组合透镜中，具有配置在所述各透镜之间的3个以上的球体、以及利用粘着力或者粘接力来保持该各球体的各个保持构件，所述各保持构件沿着所述镜筒的内周壁配置，并且保持所述各球体的球面的一部分。
2. 如权利要求1中所述的组合透镜，其特征在于，在所述各透镜的对向面的任何一面上配置所述各保持构件。
3. 如权利要求1中所述的组合透镜，其特征在于， 所述保持构件是光硬化型的粘接剂。
4. 如权利要求l中所述的组合透镜，其特征在于，沿着所述各透镜的半径方向的所述保持构件的高度超过所述球体的半径。
5. 如权利要求1中所述的组合透镜，其特征在于，沿着所述各透镜的光轴方向的所述保持构件的厚度超过所述球体的半径。
6. 如权利要求l中所述的组合透镜，其特征在于， 所述球体是由顺磁性体构成的。
7. 如权利要求l中所述的组合透镜，其特征在于， 所述保持构件粘接在所述镜筒的内周壁上。
8. —种组合透镜的制造方法，其特征在于， 在权利要求1至7中所述的组合透镜的制造方法中，使所述各球体产生绕所述各透镜的光轴的离心力，并使该球体与所述镜筒 的内周壁以及所述各保持构件接触，从而利用该各保持构件来保持该球体。
全文摘要
本发明的一个实施形态的组合透镜，将至少2片透镜保持在镜筒的内侧，并且具有配置在各透镜之间的3个以上的球体、以及利用粘着力或者粘接力来保持该各球体的各个保持构件，上述各保持构件沿着上述镜筒的内周壁配置，并且保持上述各球体的球面的一部分。
文档编号G02B7/02GK101101364SQ20071012867
公开日2008年1月9日 申请日期2007年7月6日 优先权日2006年7月7日
发明者南功治 申请人:夏普株式会社