專利名稱：組合透鏡及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將多個透鏡保持在鏡筒內(nèi)側(cè)的組合透鏡、以及它的制造方法。
技術(shù)背景在將多個透鏡保持在鏡筒內(nèi)的組合透鏡中，必須要以高精度來保持透鏡的 間隔，為此而提出了很多種結(jié)構(gòu)。例如提出在各透鏡之間夾住多個球體、從而 以高精度來維持透鏡間隔的結(jié)構(gòu)。在特開平9一318858號公報中，如圖IO、圖11所示，在透鏡框101的內(nèi)周形 成多個凹部101a，在各凹部101a中配置各個鋼球102，進(jìn)行定位，在各透鏡103、 104的對向面之間夾著各鋼球102，從而保持透鏡間隔為規(guī)定距離。同樣地，在特開平9一318859號公報中，也如圖12、圖13所示，在透鏡框 111內(nèi)周的各凹部llla中配置各個鋼球112，進(jìn)行定位，并在各透鏡113、 114的 對向面之間夾著各鋼球112，從而保持透鏡間隔為規(guī)定距離。但是，在特開平9一318858號公報、以及特開平9一318859號公報中揭示的 技術(shù)中，為了使鋼球較容易置入凹部中，而必須使凹部足夠地大。因此，往往 鋼球的定位不一定很精確，就會在鋼球位置偏移的狀況下來固定透鏡，這是產(chǎn) 生透鏡間的傾斜和光軸的偏移等的原因。另外，必須要在透鏡框的內(nèi)周形成多個階梯或者凸緣，不容易維持透鏡框 的加工精度，這些是產(chǎn)生透鏡之間的傾斜和光軸的偏移等的原因，或者不利于 成本降低。而且，透鏡的直徑越小，透鏡框也必須要小，制造和組裝這樣的透鏡框是 很困難的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是鑒于上述過去問題而提出的，目的在于提供一種具有簡單 的結(jié)構(gòu)、同時還能夠?qū)⑶蝮w夾在透鏡之間而高精度地保持透鏡間隔的組合透鏡 及其制造方法。為了解決上述課題，本發(fā)明的組合透鏡，是在將至少2片透鏡保持在鏡筒內(nèi)側(cè)的組合透鏡中，具有配置在上述各透鏡之間的3個以上的球體、以及利 用粘著力或者粘接力保持該各球體的各個保持構(gòu)件，上述各保持構(gòu)件沿著上述 鏡筒的內(nèi)周壁配置，并保持上述各球體的球面的一部分。另外，也可以在上述各透鏡的對向面的任一面中配置上述各保持構(gòu)件。而且，上述保持構(gòu)件也可以是光硬化型的粘接劑。另外，沿著上述各透鏡的半徑方向的上述保持構(gòu)件的高度也可以超過上述 球體的半徑。而且，沿著上述各透鏡的光軸方向的上述保持構(gòu)件的厚度也可以超過上述 球體的半徑。另外，上述球體也可以由順磁性體來構(gòu)成。 而且，上述保持構(gòu)件也可以粘接在上述鏡筒的內(nèi)周壁上。 另一方面，本發(fā)明的制造方法，是在上述本發(fā)明的組合透鏡的制造方法中， 使上述各球體產(chǎn)生繞上述各透鏡的光軸的離心力，使各球體與上述鏡筒的內(nèi)周 壁和上述各保持構(gòu)件接觸，通過該各保持構(gòu)件來保持該各球體。如果采用這樣的本發(fā)明的組合透鏡，則在各透鏡之間配置3個以上的球體、以及利用粘著力或者粘接力保持各球體的各個保持構(gòu)件。而且，沿著鏡筒的內(nèi) 周壁配置各保持構(gòu)件，從而利用各保持構(gòu)件來保持各球體的球面的一部分。因 此，在沿著鏡筒的內(nèi)周壁將各球體進(jìn)行定位的狀態(tài)下，在各透鏡之間夾住各球 體。通過這樣，設(shè)定各透鏡的間隔距離。這里，各保持構(gòu)件是相互獨立的個體，僅利用該粘著力或者粘接力來保持 各球體的球面的一部分，不決定透鏡的定位精度，不要求尺寸精度。各透鏡的 對向面的定位精度由球體的尺寸精度和定位精度來決定。利用公認(rèn)的技術(shù)，前 者的球體尺寸精度可以到達(dá)很高。另外，因為利用沿著鏡筒內(nèi)周壁配置的保持 構(gòu)件來保持球體，使球體與鏡筒的內(nèi)周面接觸來定位，所以后者的球體定位精 度由鏡筒的內(nèi)周面的精度來決定。因為該鏡筒的內(nèi)周保持透鏡外周，或者僅成 為球體的接觸面，所以不需要特別復(fù)雜的加工，能夠容易且高精度地完成。因 此，能夠高精度地將球體進(jìn)行定位，能夠使各透鏡的對向面的定位精度非常高。
而且，利用各保持構(gòu)件的粘著力或者粘接力保持各球體，不會產(chǎn)生偏移。 因此，各球體不會產(chǎn)生位置偏移，也不會產(chǎn)生因該位置偏移而引起的透鏡間的 傾斜和光軸的偏移等。再有，因為利用各保持構(gòu)件的粘著力或者粘接力來僅保持球體的球面的一 部分，所以在球體和各透鏡表面間或者球體和鏡筒的內(nèi)周間不存在粘著劑或者 粘接劑，能夠使球體與各透鏡表面和鏡筒的內(nèi)周直接接觸，高精度地進(jìn)行球體 的定位，進(jìn)而能夠使各透鏡的對向面的定位精度非常高。另外，在各透鏡的對向面的任一面上配置各保持構(gòu)件。因此，容易配置保 持構(gòu)件。例如，保持構(gòu)件是光硬化型的粘接劑。如果采用這種保持構(gòu)件，則可以對 保持構(gòu)件配置球體之后，使保持構(gòu)件硬化，從而固定球體，使得球體的配置和 定位等變得容易。另外，不僅是光硬化型的粘接劑，也能夠使用熱硬化型等的 粘接劑和粘著劑等。另外，因為沿著各透鏡的半徑方向的保持構(gòu)件的高度超過球體的半徑，所 以能夠確實地利用保持構(gòu)件來保持透鏡。而且，因為沿著各透鏡的光軸方向的保持構(gòu)件的厚度超過球體的半徑，所 以球體很難從保持構(gòu)件滾掉出來。這點特別對于球體容易在透鏡上翻滾時是很 有效的。再有，因為球體由順磁性體構(gòu)成，所以不需要磁化球體，且球體會由于磁 力而相互吸引，則不會產(chǎn)生球體的位置偏移。另外，因為將保持構(gòu)件粘接在鏡筒的內(nèi)周壁上，所以能夠抑制保持構(gòu)件的 變形，且能夠防止球體位置的偏移。另一方面，如果采用本發(fā)明的制造方法，則使各球體產(chǎn)生繞各透鏡的光軸 的離心力，使各球體與鏡筒的內(nèi)周壁和各保持構(gòu)件接觸，利用各保持構(gòu)件來保 持各球體。因此，能夠容易且快速地以高精度來定位并固定各球體。


圖l是表示透視本發(fā)明的組合透鏡的一個實施形態(tài)的立體圖。圖2是表示圖1的組合透鏡的橫向截面圖。圖3是沿著圖2的D-D的縱向截面圖。圖4是沿著圖2的B-B的縱向截面圖。
圖5是表示圖1的組合透鏡中的透鏡上的保持構(gòu)件和球體的俯視圖。圖6是表示放大圖1的組合透鏡中的保持構(gòu)件和球體的側(cè)視圖。圖7是表示放大圖1的組合透鏡中的保持構(gòu)件和球體的俯視圖。圖8是表示本發(fā)明的組合透鏡的制造方法的一道工序圖。圖9是表示繼續(xù)圖8的下一道工序圖。圖10是表示過去例的側(cè)視圖。圖ll是表示過去例的俯視圖。圖12是表示其它過去例的側(cè)視圖。圖13是表示其它過去例的俯視圖。
具體實施方式
下面參照附圖來詳細(xì)地說明本發(fā)明的一個實施形態(tài)。圖1至圖4表示本發(fā)明的組合透鏡的一個實施形態(tài)。圖l是表示透視本實施 形態(tài)的組合透鏡的立體圖，圖2是表示圖1的組合透鏡的橫向截面圖，圖3是沿 著圖2的D-D的縱向截面圖，圖4是沿著圖2的B-B的縱向截面圖。在本實施形態(tài)的組合透鏡中，在鏡筒3的內(nèi)側(cè)保持2片透鏡1、 2，在各透鏡 1、 2的外周部之間設(shè)置3個保持構(gòu)件4a、 4b、 4c，并沿著鏡筒3的內(nèi)周壁3a以等 間隔來配置各保持構(gòu)件4a 4c，利用各保持構(gòu)件4a 4c保持3個球體5a、 5b、 5c， 在各透鏡l、 2的外周部之間存在各球體5a 5c，并利用各球體5a 5c來維持各 透鏡l、 2的對向面的間隔為一定。因此，在各透鏡l、 2的外周部之間沿著鏡筒3的內(nèi)周壁3a以等間隔來配置 各球體5a 5c，各球體5a 5c起到維持各透鏡l、 2的間隔距離為一定的隔件的 作用。因為作為各球體5a 5c采用直徑尺寸誤差小的球體，所以能夠以高精度 來設(shè)定各透鏡l、 2的間隔距離，并且能夠?qū)⒏魍哥Rl、 2間的傾斜和光軸偏移抑 制到較小。透鏡l是以玻璃成型透鏡和樹脂成型透鏡為代表的、外周部成為平坦的小 平板(日文原文-")部la的透鏡。另外，透鏡2是以研磨球面透鏡為代表的無 小平板部的透鏡。在透鏡l外周部的平坦小平板部la和透鏡2的凸面外周部之間 夾住各球體5a 5c，維持各透鏡l、 2的間隔距離為一定。各保持構(gòu)件4a 4c由粘著劑、彈性粘接劑、UV硬化型的粘接劑等合成樹脂 構(gòu)成。當(dāng)將透鏡1安裝在鏡筒3的內(nèi)側(cè)之后，如圖5所示，將這些保持構(gòu)件4a 4c
配置在透鏡l外周部的平坦的小平板部la上，并且緊靠著鏡筒3的內(nèi)周壁3a那樣 配置，利用本身的粘著力或者粘接力固定在小平板部la和鏡筒3的內(nèi)周壁3a上。 因此，在緊靠著透鏡l外周部的平坦的小平板部la和鏡筒3的內(nèi)周壁3a的狀態(tài)下， 牢固地支持各保持構(gòu)件4a 4c，從而本身較難產(chǎn)生變形，且能夠確實地保持各 球體5a 5c。另外，如圖6所示，各保持構(gòu)件4a 4c在它們的一端的凹面6中放入各球體 5a 5c，并且利用這些凹面6的粘著力或者粘接力來保持并固定各球體5a 5c。各保持構(gòu)件4a 4c的凹面6也可以不需要預(yù)先形成，而在保持各個球體5a 5c的時候形成。如圖6所示，如果對各保持構(gòu)件4a 4c的一端壓緊各個球體5a 5c，使各保持構(gòu)件4a 4c的一端發(fā)生變形，則能夠形成各保持構(gòu)件4a 4c的凹 面6，并且能夠利用各保持構(gòu)件4a 4c的凹面6將各個球體5a 5c保持并固定。當(dāng)各保持構(gòu)件4a 4c為粘著劑的情況下，在配置球體時，使保持構(gòu)件的凹 面大致與球體一致使其變形，在較容易將球體放入凹面之后，能夠利用保持構(gòu) 件的凹面確實地將球體保持并固定。而且，因為在利用各保持構(gòu)件4a 4c將各 個球體5a 5c保持并固定在透鏡l外周部的平坦的小平板部la上之后，將透鏡2 安裝在鏡筒3的內(nèi)側(cè)，所以不會引起各球體5a 5c的位置偏移，能夠容易地組裝 透鏡2。另外，當(dāng)各保持構(gòu)件4a 4c為彈性粘接劑的情況下，將各個球體5a 5c對 各保持構(gòu)件4a 4c的一端壓緊，形成各保持構(gòu)件4a 4c的凹面6，同時能夠利用 各保持構(gòu)件4a 4c來保持并固定各個球體5a 5c。而且，因為在透鏡l外周部的 平坦的小平板部la上支持并固定各球體5a 5c，所以不會引起各球體5a 5c的 位置偏移，能夠容易地組裝透鏡2。而且，當(dāng)各保持構(gòu)件4a 4c為UV硬化型的粘接劑的情況下，即使對各保持 構(gòu)件4a 4c的一端壓緊各個球體5a 5c，但因為利用各保持構(gòu)件4a 4c的凹面6 僅使各個球體5a 5c保持半固定狀態(tài)，所以也能夠容易修正各球體5a 5c的配 置和對位等。然后，將透鏡2安裝在鏡筒3內(nèi)側(cè)，并利用通過透鏡照射的紫外線 使各保持構(gòu)件4a 4c硬化，從而利用各保持構(gòu)件4a 4c的凹面6來保持并固定各 個球體5a 5c。通過這樣，能夠簡化制造過程。這里，如圖3所示，如果設(shè)沿各透鏡l、 2的光軸方向的各保持構(gòu)件4a 4c 的厚度為W，則該厚度W設(shè)定為超過各球體5a 5c的半徑R/2那樣、且不妨礙各 球體5a 5c與各透鏡l、 2的接觸那樣的高度。如果厚度W超過各球體5a 5c的
半徑R/2，則各球體5a 5c不會從各保持構(gòu)件4a 4c滾掉出來。另外，因為將厚 度W設(shè)定為不會妨礙各球體5a 5c與各透鏡l、 2的接觸那樣的高度，所以能夠 利用各保持構(gòu)件4a 4c的凹面6確實地保持各球體5a 5c，并且將各球體5a 5c 直接夾在各透鏡l、 2之間，利用透鏡2的凸面向外側(cè)方向推出，壓緊在透鏡3的 內(nèi)周壁3a上。結(jié)果，各球體5a 5c在直接與各透鏡l、 2以及鏡筒3的內(nèi)周壁3a 的任何一方接觸的狀態(tài)下正確地定位，利用各球體5a 5c將各透鏡l、 2的對向 面的間隔維持為一定，該間隔的精度僅取決于各球體5a 5c的尺寸精度。另外，如圖7所示，如果將沿各透鏡l、 2的半徑方向的各保持構(gòu)件4a 4c 的高度設(shè)為H，則將該高度H設(shè)定為超過各球體5a 5c的半徑R/2那樣。通過這 樣，各保持構(gòu)件4a 4c的凹面6能夠形成容易放入各球體5a 5c的尺寸和形狀， 能夠利用各保持構(gòu)件4a 4c的凹面6來確實保持并固定各個球體5a 5c。如上所述，在各透鏡l、 2的外周部之間沿著鏡筒3的內(nèi)周壁3a以等間隔來 配置各球體5a 5c。因此，當(dāng)向透鏡施加沖擊時，該沖擊能夠大致均勻地分散 到各球體5a 5c上，能夠避免沖擊集中在l個球體上而損壞透鏡等問題。球體的 數(shù)量越增加，沖擊則越分散，從而緩和對l個球體施加的力，透鏡不容易損壞。作為各球體5a 5c，可以采用陶瓷球(氮化硅球、氧化鋁球)和玻璃球。因 為這些球體不僅直徑精度很高，而且能夠?qū)⑶蝮w相互大小的公差抑制到l " m的 程度，所以不僅能夠以高精度來保持各透鏡l、 2的間隔距離，而且也能夠抑制 各透鏡l、 2相互間的傾斜，能夠以高精度來維持各透鏡l、 2的平行性。例如， 在鏡筒3的內(nèi)徑為4mm的情況下，能夠?qū)⒏魍哥Rl、 2相互間的傾斜抑制到最大 為1.5分。如本實施形態(tài)所述，當(dāng)利用各保持構(gòu)件4a 4c的凹面6的粘著力或者粘接力 來保持并固定各個球體5a 5c時，各個球體5a 5c有可能從各保持構(gòu)件4a 4e 的凹面6脫落。特別是，當(dāng)利用各保持構(gòu)件4a 4c將各個球體5a 5c保持在透鏡 l的平坦的小平板部la上之后，如果球體脫落，球體的位置產(chǎn)生偏移，則當(dāng)將各 球體5a 5c夾在各透鏡l、 2之間時，各透鏡l、 2的間隔距離和相互間的傾斜會 產(chǎn)生偏移。例如，當(dāng)磁化了各球體5a 5c時，在球體間產(chǎn)生磁力作用，球體可能會從 保持構(gòu)件的凹面6脫落。因此，各球體5a 5c的材質(zhì)最好是順磁性體。從這點上 講，也同上所述最好是陶瓷球(氮化硅球、氧化鋁球)和玻璃球。特別是，陶瓷 球從球的精度和該球面的持久性來說也有效。 這樣在本實施形態(tài)的組合透鏡中，利用各保持部件4a 4c的粘著力或者粘 接力來保持各球體5a 5c，將各球體5a 5c夾在各透鏡l、 2之間，將各透鏡l、 2的對向面進(jìn)行定位。該定位精度不取決于各保持構(gòu)件4a 4c的尺寸精度，而取 決于各球體5a 5c的尺寸精度和定位精度。根據(jù)目前的技術(shù)，前者的各球體5a 5c的尺寸精度可以到達(dá)很高。另外，因為將各球體5a 5c與鏡筒3的內(nèi)周面接觸 來進(jìn)行定位，所以后者的各球體5a 5c的定位精度取決于鏡筒3的內(nèi)周面的精 度。因為該鏡筒3的內(nèi)周僅保持各透鏡1、 2的外周，或者成為各球體5a 5c的接 觸面，所以不需要特別復(fù)雜的加工，能夠容易地以高精度來完成。因此，能夠 以高精度進(jìn)行各球體5a 5c的定位，能夠使各透鏡l、 2的對向面的定位精度非 常高。然后，說明本實施形態(tài)的組合透鏡的制造方法。首先，如圖8所示，在旋轉(zhuǎn)夾具11的旋轉(zhuǎn)中心配置鏡筒3，并利用旋轉(zhuǎn)夾具 11的各固定片12來固定鏡筒3。 《然后，在使旋轉(zhuǎn)夾具ll停止的狀態(tài)下，在鏡筒3內(nèi)側(cè)安裝透鏡1，在透鏡l 外周部的平坦的小平板部la的3處滴下涂敷粘著劑或者彈性粘接劑，從而形成各 保持構(gòu)件4a 4c。這時，滴下涂敷粘著劑或者彈性粘接劑，使得各保持構(gòu)件4a 4c緊靠在鏡筒3的內(nèi)周壁3a上。接著，在透鏡l表面上，在各保持構(gòu)件4a 4c一端的附近配置各個球體5a 5c。在這種狀態(tài)下，如圖9所示，使旋轉(zhuǎn)夾具11沿箭頭C的方向旋轉(zhuǎn)，使鏡筒3 和透鏡l也沿同一方向旋轉(zhuǎn)。這時，對透鏡l表面上的各球體5a 5c作用離心力， 各球體5a 5c向鏡筒3的內(nèi)周壁3a移動，而且將各球體5a 5c壓緊在鏡筒3的內(nèi) 周壁3a上，且沿著該內(nèi)周壁3a向各個保持構(gòu)件4a 4c一端移動。然后，各球體 5a 5c壓緊各保持構(gòu)件4a 4c一端，形成各保持構(gòu)件4a 4c的凹面6，再嵌入各 保持構(gòu)件4a 4c的凹面6中，從而利用各保持構(gòu)件4a 4c的凹面6來保持固定各 球體5a 5c。然后，將透鏡2安裝在鏡筒3內(nèi)側(cè)，將各球體5a 5c夾在各透鏡l、 2之間， 從而完成組合透鏡。利用這樣的制造方法，能夠使各球體5a 5c與各個保持構(gòu)件4a 4c的凹面6 以及鏡筒3的內(nèi)周壁3a容易接觸，并且抑制各球體5a 5c的配置誤差，能夠提高 透鏡的組裝精度。另外，在本實施形態(tài)的組合透鏡中，是組合了2個透鏡，但在組合3個以上
的透鏡時，如果在各透鏡之間配置3個以上的保持構(gòu)件以及球體，則也能夠以 高精度進(jìn)行各透鏡的對向面的定位。因此，無論透鏡的個數(shù)多少，都能夠適用 本發(fā)明。另外，各透鏡的對向面最好是對夾住的球體產(chǎn)生向透鏡的外側(cè)推出那樣的 力的形狀。例如，最好是一面為凸面、而另一面為平面或凸面的組合，或者是 一面為凸面、而另一面為比該凸面曲率小的凹面的組合。但是，即使是相互平 行的面，或者是對夾住的球體產(chǎn)生向透鏡的內(nèi)側(cè)推出那樣的力的形狀，如果這 個力比較小也是可以的。而且，作為保持構(gòu)件，雖然是以由粘著劑或者粘接劑構(gòu)成為例來說明的， 但是保持構(gòu)件整體也可以不是粘著劑或者粘接劑，也可以只有保持構(gòu)件凹面或 者凹面附近是具有粘著性和粘接性的材料。本發(fā)明只要不脫離其精神或者主要的特征，也可以實施其它各種各樣的形 態(tài)。因此，上述實施例在上述所有方面不過僅僅是例示，不能進(jìn)行限定的解釋。 本發(fā)明的范圍是根據(jù)權(quán)利要求的范圍所示的范圍，對于本說明書正文沒有任何 約束。而且，屬于專利申請范圍的均等范圍中的變形和變化也全部包括在本發(fā) 明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種組合透鏡，其特征在于，是在鏡筒的內(nèi)側(cè)保持至少2片透鏡的組合透鏡，在該組合透鏡中，具有配置在所述各透鏡之間的3個以上的球體、以及利用粘著力或者粘接力來保持該各球體的各個保持構(gòu)件，所述各保持構(gòu)件沿著所述鏡筒的內(nèi)周壁配置，并且保持所述各球體的球面的一部分。
2. 如權(quán)利要求1中所述的組合透鏡，其特征在于，在所述各透鏡的對向面的任何一面上配置所述各保持構(gòu)件。
3. 如權(quán)利要求1中所述的組合透鏡，其特征在于， 所述保持構(gòu)件是光硬化型的粘接劑。
4. 如權(quán)利要求l中所述的組合透鏡，其特征在于，沿著所述各透鏡的半徑方向的所述保持構(gòu)件的高度超過所述球體的半徑。
5. 如權(quán)利要求1中所述的組合透鏡，其特征在于，沿著所述各透鏡的光軸方向的所述保持構(gòu)件的厚度超過所述球體的半徑。
6. 如權(quán)利要求l中所述的組合透鏡，其特征在于， 所述球體是由順磁性體構(gòu)成的。
7. 如權(quán)利要求l中所述的組合透鏡，其特征在于， 所述保持構(gòu)件粘接在所述鏡筒的內(nèi)周壁上。
8. —種組合透鏡的制造方法，其特征在于， 在權(quán)利要求1至7中所述的組合透鏡的制造方法中，使所述各球體產(chǎn)生繞所述各透鏡的光軸的離心力，并使該球體與所述鏡筒 的內(nèi)周壁以及所述各保持構(gòu)件接觸，從而利用該各保持構(gòu)件來保持該球體。
全文摘要
本發(fā)明的一個實施形態(tài)的組合透鏡，將至少2片透鏡保持在鏡筒的內(nèi)側(cè)，并且具有配置在各透鏡之間的3個以上的球體、以及利用粘著力或者粘接力來保持該各球體的各個保持構(gòu)件，上述各保持構(gòu)件沿著上述鏡筒的內(nèi)周壁配置，并且保持上述各球體的球面的一部分。
文檔編號G02B7/02GK101101364SQ20071012867
公開日2008年1月9日 申請日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
發(fā)明者南功治 申請人:夏普株式會社