滤光镜框的滤光镜片保持机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及滤光镜框中的滤光镜片保持机构的改进。
[0002]本发明提供滤光镜框中的滤光镜片保持机构，能够将滤光镜框的光轴方向上的尺寸即滤光镜框的厚度形成得薄，而且，在滤光镜口径已决定的滤光镜中，使内置在滤光镜框中的滤光镜片的有效直径最大化。而且，本发明提供一种滤光镜框，即使安装在望远镜或广角镜头的前侧也不容易导致渐晕(vignetting)。而且,本发明提供一种铆接加工方法,能够在将滤光镜片内置保持于滤光镜框内的情况下进行固定时，能够在以该滤光镜片上不产生物理变形或因加热导致的变形的状态将各种滤光镜片保持在滤光镜框内。
【背景技术】
[0003]本发明的滤光镜框尤其涉及透镜保护用滤光镜、圆偏振光滤光镜、光量减少用滤光镜、带来特殊效果的光纹效果用滤光镜、能够柔和地显现被摄物的软聚焦用滤光镜等利用价值大的数码照相机用的各种滤光镜片保持机构。
[0004]伴随着数码单反照相机的普及，能够一边利用取景器和液晶画面直接确认滤光镜的使用效果一边进行拍摄，或者安装各种更换镜头，在该更换镜头的镜筒顶端部安装具有各种效果的滤光镜来享受照相机拍摄的乐趣。
[0005]但是，就滤光镜而言，在滤光镜框主体内内置保持有具有各种效果的圆盘状的滤光镜片，在该滤光镜框主体的入射光侧形成有前筒框部，在该前筒框部的内径部上从滤光镜框主体的前缘部朝向后方设置有用于安装遮光罩等附件(attachment)或用于重叠安装不同的滤光镜的内螺纹部，另外，在滤光镜框主体的镜头镜筒侧形成有后筒框部，在后筒框部的外径部设置有用于与镜头镜筒内径部所设置的安装用的内螺纹部相螺合的外螺纹部。
[0006]因此，滤光镜框主体的光轴方向上的尺寸，即滤光镜框主体的厚度为设置有所述内螺纹部的前筒框部的厚度、滤光镜片的厚度、滤光镜片保持用的环状圈的厚度以及螺合安装在镜头镜筒的内径部上的后筒框部的厚度之和，使得现有技术中的滤光镜框的厚度变厚，因此具有以下缺点，即，当将该滤光镜框安装在镜头镜筒的顶端部来使用时，会产生渐晕现象。
[0007]另外，滤光镜需要在具有在滤光镜口径已决定的滤光镜框主体内保持圆盘状的滤光镜片的机构，已知该滤光镜片保持机构采用以下方法，例如，使用滤光镜保持用的按压环和/或环形弹簧(Ring Spring)的方法，或者通过对滤光镜片的后框的一部分进行铆接来进行固定的方法等。而且，在通过所述铆接来进行保持的滤光镜保持机构中，在滤光镜框主体的入射光侧的内径部设置有呈环状地突出的环状缘部，在该环状缘部的后方嵌入安装滤光镜片，然后利用铆接用模具或铆接用加热工具对该滤光镜片的后方周缘部进行铆接加工，来将滤光镜片固定保持在滤光镜框主体内。
[0008]在上述通过铆接加工实现的滤光镜片的固定方法中，存在以下缺点:设置于滤光镜框主体的入射光侧的内径部的环状缘部受到设置在滤光镜片的后部的铆接舌部的形状加工、进行铆接加工时的铆接用模具的外径尺寸或铆接用加热工具的外径尺寸的限制，因此由滤光镜片的环状缘部限定的有效直径缩小而通常变小，从而即使特意将滤光镜框主体制作得薄也会由于滤光镜片的有效直径的缩小而产生渐晕现象。
[0009]由此，在日本专利文献特开2010 — 113016号(以下，称作“专利文献I”)中公开有构成滤光镜框的一个例子，所述滤光镜框具有不容易产生渐晕的薄型形状。在专利文献I所记载的现有例的说明中，关于在滤光镜框上固定光学滤光镜(滤光镜片)的方法，公开说明了使用卡环(按压环)的例子，但是，针对该卡环的宽度尺寸的缩短存在极限，此外，难以一致地削薄多种多样的光学滤光镜的厚度尺寸，因此，难以减小滤光镜框的尺寸。
[0010]而且，在专利文献I的发明中，为了解决上述问题，照相机用滤光镜单元具有筒状的滤光镜框、固定在所述滤光镜框的内侧的筒状的滤光镜保持环、保持在所述滤光镜保持环的内侧的光学滤光镜、以及阻止所述光学滤光镜的前后移动的前侧止挡件和后侧止挡件，所述前侧止挡件形成在所述滤光镜保持环的前端缘，所述后侧止挡件形成在所述滤光镜保持环的后端缘或所述滤光镜框的内周面，所述滤光镜保持环和所述光学滤光镜以不从所述滤光镜框的前后端露出的状态配置。
[0011]因此，在专利文献I的发明中，照相机用滤光镜单元在滤光镜框的内侧固定有滤光镜保持环，在该滤光镜保持环的内侧保持有光学滤光镜。即，用于将光学滤光镜安装在滤光镜框上的部件即滤光镜保持环不是配置在光学滤光镜的前后，而是配置在光学滤光镜的外周部。结果，当以不从滤光镜框露出的状态配置滤光镜保持环和光学滤光镜时，同心地配置滤光镜框、滤光镜保持环、以及光学滤光镜，因此能够缩小滤光镜框的前后方向上的尺寸。
[0012]但是，现有例与所述专利文献I中记载的发明的不同之处在于，现有例使用卡环作为光学滤光镜的固定工具，而专利文献I的发明使用滤光镜保持环作为光学滤光镜的固定工具，通过利用突起和铆接用金属模具进行的铆接加工将光学滤光镜固定在所述滤光镜保持环上，该滤光镜保持环固定在滤光镜框的内侧。
[0013]因此，在如专利文献I的发明所述的结构，即利用圆环状的突起(前侧止挡件)和圆环上的铆接部(后侧止挡件)对由滤光镜保持环固定在滤光镜框中的光学滤光镜进行固定的结构中，只减小与由所述突起和铆接部所形成的部件的厚度相等的尺寸，不能够大幅度地削薄滤光镜框。
[0014]另外，在专利文献I的发明中，未提及如下所述的导致渐晕现象的产生的主要原因，即，为了在入射光侧保持光学滤光镜而使用滤光镜保持环，该滤光镜保持环向光轴侧突出从而减小滤光镜片的有效直径，而且在滤光镜保持环的前端缘(在本发明的实施例中称作前缘部)向光轴侧突出的圆环状突起减小滤光镜片的有效直径的大小，因此即使特意提供薄型滤光镜，在具有滤光镜口径已决定的滤光镜框中，滤光镜片的有效直径也会缩小，从而导致渐晕现象。
[0015]根据本发明，能够获得不产生渐晕现象的薄型的滤光镜框的形状、以及能够在滤光镜口径已决定的滤光镜框中使滤光镜片的有效直径最大化的滤光镜框的形状，而且，本发明提供一种铆接加工方法，能够在向滤光镜框内固定滤光镜片时，以在滤光镜片上不产生物理变形或由加热导致的变形的状态下将滤光镜片夹持在滤光镜框内，为了实现上述目的，设置在滤光镜片的后方的铆接舌部的结构和形状变得重要，由此，公开与此相关的现有的日本专利文献特开2008 - 191412号公报(以下，称作“专利文献2”)的发明。
[0016]S卩，专利文献2涉及在由合成树脂构成的透镜框主体中通过热铆接固定透镜的透镜框，专利文献2提供一种透镜框，能够将要固定在透镜框上的透镜在不发生变形的情况下固定在镜框上。
[0017]专利文献2的发明的结构示出了由合成树脂构成的透镜框，具有三个突起部和三个铆接部，其中，所述突起部为了对光学部件(透镜)在光轴方向上进行定位，与上述光学部件的一个面抵接，因此向光轴方向突出，而且相互隔开一定间隔地配置，所述铆接部以在光轴方向上与上述突出部分别相分离的方式配置，而且用于以夹着上述光学部件的方式进行热铆接。
[0018]在专利文献2的发明中的通过热铆接实现的透镜固定方法中，为了进行固定而在框和透镜上施加负载，因此，尤其当透镜薄时，存在以下问题，即，因所施加的热铆接负载而残留有应力，而且以即使在铆接固定后的状态下其变化还继续的方式，固定在透镜框上。还需解决以下问题:即，为了确保框的保持精度，较多地采用利用三个位置的凸面部承受透镜支撑面的保持结构，在这样的情况下，会进一步使透镜面的变形变得严重。
[0019]但是，在说明本发明时，所关注的专利文献2的结构为在图1和图3中示出的凸状铆接部(Ic)的截面形状和在图4和图6中示出的铆接用模具(3)的截面形状。在专利文献2的图1中，镜框主体(I)是由合成树脂构成的筒状部件，在前方侧沿周向设置有透镜安装用台阶部(la)，在该台阶部(Ia)上的三处位置设置有三个作为透镜光轴方向定位用突出部的圆弧状的凸平面部(lb)，所述三个圆弧状的凸平面部(Ib)形成与光轴正交的一个平面，而且在周向上相隔一定间隙地配置。此外，还设置有:内径部(ld)，能够无间隙地插入透镜(2);在周向上相隔一定间隙地配置的三个圆弧状的凸状铆接部(lc)，沿该内径部与凸平面部(Ib)相分离，与透镜(2)的周边厚度相对应地向上方延伸出用于进行铆接的必要尺寸。(参照专利文献2的第0023段)
[0020]此外，与凸平面部(Ib)对应的凸状铆接部(Ic)在周向上与凸平面部(Ib)位于相同位置，而且周向上的大小(宽度)也大致相同。但是，凸平面部(Ib)的周向上的大小(宽度)也可以与凸状铆接部(Ic)的周向上的大小(宽度)不同。此外，凸状铆接部(Ic)的上方外侧为了进行铆接而成为微锥面。(专利文献2的第0024段)
[0021]透镜框(10)通过图4?图6所示的铆接用模具(3)被进行热铆接，从而透镜(2)固定在镜框主体(I)上。该铆接用模具(3)在下表面侧具有整周圆环状的平面铆接部(3a)，在其外周具有锥部(3b)。平面铆接部(3a)由与光轴垂直的圆环状的平面形成(图6)。当利用铆接用模具(3)进行透镜框(10)的热铆接时，将透镜(2)插入到设置在装配台(4)上的镜框主体(I)的内径部(ld)，使透镜(2)的下表面(2b)抵接至凸平面部(Ib)上。在该状态下，凸状铆接部(Ic)的前端从透镜(2)的周围表面突出与铆接接触量相等的量。使加热状态的铆接用模具(3)下沉，从而一边利用平面铆接部(3a)加热凸状铆接部(Ic)的顶端部分一边按压该凸状铆接部(Ic)的顶端部分使其变形成爪状，从而将透镜(2)固定在镜框主体(I)上。在进行该热铆接时，铆接用模具(3)的平面铆接部(3a)只与凸状铆接部(Ic)抵接。(专利文献2的第0025段)
[0022]在固定有透镜(2)的透镜框(10)内，如图7?图9所示，透镜(2)的外周的三个位置被镜框主体(I)的凸平面部(lb)、和因凸状铆接部(Ic)被按压发生了热变形的前端(爪部)夹持。因此，由于除了上述三个位置的夹持部分(凸平面部(Ib)与凸状铆接部(Ic))以外的部分不会对透镜(2)作用加压力，透镜(2)极少发生由铆接导致的变形。(专利文献2的第0026段)(以上，参照专利文献2的公报。括号内的附图标记表示专利文献2中的附图标记。)
[0023]由此，上述专利文献2的发明中的缺点在于，就透镜(2)的外周的三个位置而言，在被镜框主体(I)的凸平面部(Ib)和凸状铆接部(Ic)按压发生热变形时，在铆接加工时无间隙地插入到内径部(Id)中的透镜(2)的周缘部的角部被铆接舌部按压，从而因铆接加工而使透镜(2)变形。另外，在对铝或黄铜等的金属环状圈进行切削加工而制作的透镜框主体(I)中也产生相同的现象，而且，存在以下缺点:在如上述专利文献(2)所述的由合成树脂构成的透镜框主体(I)中，是具有通过热铆接固定透镜(2)的结构的透镜框，在使加热状态的铆接用模具(3)下沉来一边利用平面铆接部(3a)进行加热一边按压产生变形时被固定的透镜