光学部件制造技术

本发明专利技术提供一种一体成型有高刚性的金属框和光学元件的光学部件，该金属框的内周形成为锥形。为此，在一体形成有外周部的壁厚大于光轴（Ｏ－Ｏ）中心的壁厚的光学元件（３３）和金属框（２４）的光学部件（４０）上，在金属框（２４）的内周形成有相对于光轴（Ｏ－Ｏ）倾斜的锥形部（２６）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一体形成有光学元件和金属框的光学部件。
技术介绍
如图1所示， 一直以来，在对透镜等光学元件100进行了成型之后， 进行用于使其外径D的中心和光轴O —致的定中心(对光学元件外周面 的加工)。并且，图1的光学功能面上所示出的箭头A1、 A2表示光学复 制所要求的最小光学功能面直径A、 D2。另外，光学元件100的外径D 是设计上规定的值。与此相对，为了减少与定中心工序及其前后工序有关的准备时间， 降低因定中心而废弃的玻璃的浪费，最近提出了在金属框中成型透镜的 技术。例如在日本专利第3161624号公报中，公开了如下内容金属框形 成为环状且剖面为"〕"字形状，在该剖面为"〕"字形状的部分收容 玻璃材料的剩余玻璃， 一体成型带有金属框的凸透镜。但是，如果将日本专利第3161624号公报所公开的技术例如应用在 凹透镜中，则必须使金属框的壁厚变薄，产生该金属框变形的问题。这 是因为例如图2所示，由于预先确定了包含金属框101的光学部件整 体的外径D，因此，为确保光学功能面直径D卜D2，就必须使金属框101 的壁厚变薄。详细而言，在图2中，在凹透镜的外形部上残留有因熔融玻璃蔓延 而产生的自由面102、 103，因而无法将金属框101的内径设置得几乎到 达希望复制的光学功能面直径D" D2的位置上。于是，需要使光学功能 面直径Di、 D2预先增加自由面102、 103的量。但是，如果这样，金属框101的壁厚就会变薄，金属框101可能由 于熔融玻璃的蔓延所产生的按压力而发生变形。而这样就难以确保与定 中心相同的凹透镜的尺寸精度。因而并非适于作为定中心的直接替代技 术。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种高精 度地一体成型有高刚性的金属框和光学元件的光学部件，其中金属框的 内周形成为锥形状等。为达成上述目的，本专利技术的第一方面中，光学部件一体形成有外周 部的壁厚大于光轴中心的壁厚的光学元件和金属框，其特征在于，在上 述金属框的内周形成有锥形部和阶梯状部中的至少一个，上述锥形部相 对于上述光轴倾斜，且上述阶梯状部相对于上述光轴倾斜。根据本专利技术的第二方面，在本专利技术的第一方面记载的光学部件的基 础上，特征在于，在上述锥形部和上述阶梯状部中的至少一个上形成有 切口部。根据本专利技术的第三方面，在本专利技术的第一或第二方面记载的光学部 件的基础上，特征在于，在上述金属框的内周形成有上述锥形部和上述 阶梯状部，上述锥形部与上述阶梯状部相对于上述光轴具有不同倾角。根据本专利技术的第四方面，在本专利技术的第一或第二方面记载的光学部 件的基础上，特征在于，在上述金属框的内周形成有相对于上述光轴具有不同倾角的2个锥形部。根据本专利技术的第五方面，在本专利技术的第一方面记载的光学部件的基 础上，特征在于，在上述金属框的内周的小径侧的端缘实施了倒角加工。根据本专利技术，通过在内侧形成锥形部等，从而提高了金属框的刚性， 可以获得该高刚性的金属框和光学元件以高精度一体成型的光学部件。 由此，可以削减成型后的定中心工序。附图说明图1是进行了定中心之后的光学元件的现有例的剖视图。图2是表示一体成型金属框与光学元件的现有例的图。 图3是第1实施方式的光学部件的成型用模具的剖视图。 图4是通过成型用模具成型光学部件时的剖视图。 图5是金属框的纵剖视图。图6是表示熔融玻璃沿着外径侧蔓延而成型的状态的图。 图7是第2实施方式的金属框的纵剖视图。图8是表示使用内周形成有平行于光轴的面的金属框进行成型的情 况时的图。图9是表示使用内周形成有锥形部的金属框进行成型的情况的图。 图10是第3实施方式的金属框的纵剖视图。具体实施例方式下面根据附图说明本专利技术实施方式。 图3是第1实施方式的光学部件的成型用模具的剖视图，图4是通 过该成型用模具成型光学部件时的剖视图。成型用模具10具有上模12、下模14和套筒16。上模12形成为直 径大于下模14的圆柱状。该上模12和下模14具有曲率彼此半径不同的 凸球面状的成型面12a、 14a。套筒16呈圆筒状，侧面形成有气孔18，底部形成有可插装下模14 的通孔17。上模12和下模14从套筒16的两端侧插装到套筒16的内侧， 使得成型面12a与成型面14a对置。上模12通过未图示的气缸配置成在套筒16的轴向上可摆动。另外， 在上模12的成型面12a与下模14的成型面14a之间配置有球形状的预 成型料(preform) 32。在本实施方式中，使用玻璃原料作为该预成型料 32。并且上模12和下模14接触于未图示的加热板。而且，通过该加热 板将预成型料32加热至规定温度。另外，在下模14的外周部与套筒16的内周部之间紧密接触地配置 有大致圆筒状的框保持部件20。该框保持部件20具有通过下部的框保持面23和锥形面22而形成的框收纳孔21 。在该框收纳孔21的上部通过高 度差而形成有直径大于该框收纳孔21的开口部19。而且，在该框保持部件20的内侧插装有与预成型料32 —体成型的 金属框24。该金属框24配置成内周的锥形部的小径侧朝向下模14，详 细情况将在后面叙述。并且，上模12、下模14和套筒16是通过对碳化钨(WC)等超硬合 金进行研磨而制成的。另外，框保持部件20也是对超硬合金或者碳工具 钢等进行研磨制作的。进而，作为金属框24的材质，例如可使用不锈钢。图4中，如果使上模12接近下模14移动，则可以对加热而软化的 预成型料32进行挤压成型。这样成型的光学元件33是2个光学功能面 的曲率半径彼此不同的凹状的双凹透镜。然后，通过成型使该成型后的 光学元件33与金属框24接合成一体，从而可获得光学部件40。并且，作为外周部的壁厚大于光轴中心的壁厚的光学元件33,不限 于双凹透镜。例如既可以是平凹透镜，也可以是凹弯月透镜。另外，在上模12接近下模14移动的状态下，在上模12的成型面12a 的外周面与框保持部件20的开口部19的内周面之间形成有空隙部34。 该空隙部34成为熔融玻璃的剩余部分挤出的空间。图5表示金属框24的纵剖视图。该金属框24构成大致圆筒状，在其内周形成有相对于模具中心倾斜 的锥形部26。即，金属框24具有剖面为大致直角三角形的底边27、对 该底边27与外周面28的连接部(角部)进行了方形倒角的倒角部25以 及相对于底边27大致倾斜60度的锥形部26。该锥形部26的60度的倾角是大致通过光学功能面直径D。 D2以及 光学元件33的中心厚度来确定的数值，在每个产品中是不同的。 (在"第2实施方式"中的说明也相同)通过使金属框24形成为这种结构，从而如图6所示，所成型的光学 元件33中与下模14面对的一侧(图中下方侧)因上模12的按压作用而使得熔融玻璃沿着外径侧蔓延。而且，通过使熔融玻璃如此蔓延，能充 分确保光学元件33的光学功能面直径Di。这种情况下，金属框24配置成内周的锥形部26的小径侧朝向下模 14，因而与下模14面对的一侧的内部容积变小。因此，与下模14面对 的一侧被充分施加压力，熔融玻璃进入到金属框24的角落中。因而可以 在与下模14面对的一侧的熔融玻璃与金属框24的锥形部26的下部之间 不产生自由面或很少产生自由面。因此，可以将金属框24设定在几乎达 到光学功能面直径Di的位置上。并且，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学部件，其一体形成有外周部的壁厚大于光轴中心的壁厚的光学元件和金属框，其特征在于，在上述金属框的内周形成有锥形部和阶梯状部中的至少一个，上述锥形部相对于上述光轴倾斜，且上述阶梯状部相对于上述光轴倾斜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：永山典光，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]