專利名稱：光學(xué)部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)元件和框體為一體的光學(xué)部件及其制造方法。
技術(shù)背景以往，在獲得與金屬框一體地成形而成的光學(xué)元件的情況下，例如如日本特開2001-350075號公報中所提出的那樣，通過用成形中的光學(xué)元 件的外周部分夾持金屬框的內(nèi)周而將二者接合在一起。圖1是示出該接合狀態(tài)的圖。如圖1所示，透鏡主體1 (光學(xué)元件) 與和鏡筒2成為一體的光圈板(絞0板)3 (框體) 一體地接合而成形。 通常，透鏡主體l由玻璃或者塑料等樹脂形成，框體由金屬形成。由圖1可知，在透鏡主體1與光圈板3的接合部邊界附近，夾著光 圈板3的透鏡主體1的外周部分4的厚度變薄。并且，光圈板3的內(nèi)周 面的截面形狀在上下都形成有直角的邊緣，在接合于該部分的透鏡主體1 的外周部分產(chǎn)生應(yīng)力集中。但是，對于上述透鏡主體1，由于其外周部分4的厚度變薄，并且 應(yīng)力集中在透鏡主體1與光圈板3的接合部分上，從而透鏡主體1具有 容易破碎的要素。因此，搭載有這種具有容易破碎的要素的光學(xué)元件的 產(chǎn)品在設(shè)計上、外觀上和功能上受到大的制約而成為問題。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述課題，本發(fā)明的目的在于，提供與框體形成為一體的 光學(xué)元件不易破碎的光學(xué)部件及其制造方法。本發(fā)明的光學(xué)部件是將光學(xué)元件和框體一體地緊密接合而成的光學(xué) 部件，其中，在沿著包含上述光學(xué)元件的光軸的平面的截面上觀察上述 框體的內(nèi)周面時，上述框體的內(nèi)周面描繪出帶有圓角的曲線。并且，本發(fā)明的光學(xué)部件的制造方法是將光學(xué)元件和框體一體地緊 密接合而成的光學(xué)部件的制造方法，所述光學(xué)部件的制造方法具有以下 工序?qū)⒊尚斡门髁虾蜕鲜隹蝮w配置在對置的一對成形模具中的一個成 形模具上的工序；對上述成形用坯料進行加熱以使上述成形用坯料軟化 的工序；以及利用上述一對成形模具對軟化后的上述成形用坯料進行按 壓，從而將光學(xué)面轉(zhuǎn)印到上述成形用坯料上，將上述成形用坯料成形為 光學(xué)元件，并且使上述光學(xué)元件的外周卡合在上述框體的內(nèi)周上的工序， 在沿著包含上述光學(xué)元件的光軸的平面的截面上觀察上述框體的內(nèi)周面 時，上述框體的內(nèi)周面描繪出帶具圓角的曲線。根據(jù)本發(fā)明，通過將框體的內(nèi)周面形成為截面成為帶有圓角的曲面， 從而在與框體的接合部上，光學(xué)元件的外周不會被上下分開而變薄，并 且，應(yīng)力不會集中，因此能夠提供與框體形成為一體的光學(xué)元件不易破 碎的光學(xué)部件及其制造方法。


圖1是示出在一體地接合現(xiàn)有的透鏡主體和光圈板的同時進行成形 的情況下的接合狀態(tài)的圖。圖2A是與成形模具一起示出第一實施方式的框體的剖視圖。 圖2B是圖2A中用虛線圈b所示部分的放大圖。 圖3A是第一實施方式的框體的俯視圖。圖3B是第一實施方式的框體的沿著包含成形后的光學(xué)元件的光軸 的平面的剖視圖。圖4A是說明第一實施方式的框體和成形用坯料的成形工序的圖。圖4B是圖4A中用虛線框c所示部分的放大圖。圖5A是僅將第一實施方式的框體的內(nèi)周與光學(xué)元件的外周的接合 部截出進行表示的放大圖。圖5B是示出第一實施方式的框體的內(nèi)周的其它形狀的例子的圖。圖6A是與成形部一起示出第二實施方式的框體的剖視圖。圖6B是圖6A中用虛線圈d所示部分的放大圖。圖7A是第二實施方式的框體的俯視圖。圖7B是第二實施方式的框體的沿著包含成形后的光學(xué)元件的光軸 的平面的剖視圖。圖8A是說明第二實施方式的框體和成形用坯料的成形工序的圖。 圖8B是圖8A中用虛線框e所示部分的放大圖。 圖9A是第三實施方式的框體的俯視圖。圖9B是第三實施方式的框體的沿著包含成形后的光學(xué)元件的光軸 的平面的剖視圖。圖9C是將第三實施方式的框體的一部分切口并抽出進行表示的立體圖。 符號說明1:透鏡主體(光學(xué)元件)；2:鏡筒；3:光圈板(框體)；4:透鏡 外周部分；5:成形部；6:固定筒式加熱器；7:加熱板；8:可動筒式 加熱器；9:可動加熱'加壓板；10:模具組件；11:上模；12:下模； 13:套筒；14:框體；15:成形用凹部；16:成形用坯料；17:光軸； 18:框體內(nèi)周面；19:光學(xué)元件；20:框體；21:內(nèi)周面；22:折回部； 23:框體；24:內(nèi)周面；25:折回部；26:狹縫。
具體實施方式
下面， 一邊參照附圖一邊對本發(fā)明的實施方式進行說明。 (第一實施方式)圖2A是與成形部一起示出第一實施方式的框體的剖視圖，圖2B是 圖2A中用虛線圈b所示部分的放大圖。圖2A中所示的成形機的成形部5由以下部分構(gòu)成固定設(shè)置在未圖示的成形機主體框架上的固定筒式加熱器6;加熱板7，其緊貼并固定設(shè) 置在該固定筒式加熱器6的上面；可動筒式加熱器8，其配置在固定筒式加熱器6和加熱板7的上方，并與固定設(shè)置在未圖示的成形機主體框架 上的未圖示的氣缸活塞連接；以及可動加熱*加壓板9，其緊貼并配設(shè)在 該可動筒式加熱器8的下部。在該成形部5的加熱板7上載置有由未圖示的搬送系統(tǒng)搬入成形部5中的模具組件10。模具組件10具有圓柱狀的上模ll，其上部具有凸緣，下部面上形成有成形用凹部；以及圓柱狀的下模12，其上表面上形 成有成形用凹部，在底部周面上利用形成在底部上的凸緣形成有臺階。進而，圓筒狀的套筒13卡合并立設(shè)在下模12的臺階部上。在套筒 13的內(nèi)側(cè)(以下也參照圖2B)，沿著其內(nèi)壁圓周面，在下模12的上表面 邊緣部上載置有圓環(huán)狀的框體14。并且，在下模12的上表面的成形用凹 部15的中央載置并設(shè)定有成形用坯料16。成形部5的可動筒式加熱器8和可動加熱 加壓板9通過未圖示的 氣缸活塞向下方進出，而如圖2A的箭頭a所示那樣向下方下降，對模具 組件10的上模11 一邊傳導(dǎo)熱一邊進行按壓。由此，如后述那樣，光學(xué) 面轉(zhuǎn)印到成形用坯料16上，光學(xué)元件與框體14 一起一體地成形。圖3A是上述框體14的俯視圖，圖3B是沿著包含成形后的光學(xué)元 件的圖3A中所示的光軸17的平面(在圖的紙面進深方向上擴展的平面) 的剖視圖。如圖3A和圖3B所示，在沿著包含成形后的光學(xué)元件的光軸17的 平面的截面上觀察框體14的內(nèi)周面18時，如圖3B所示(也參照圖2B)， 框體14的內(nèi)周面18形成為描繪帶有圓角的曲線的曲面。由圖2B的放大 圖可知，該曲面的截面所描繪的曲線為大致半圓形。對于該框體14，包括其截面成為曲面的內(nèi)周面的加工，利用通常的 車床(如果考慮生產(chǎn)率則利用自動車床)容易獲得。此處，圖2A中所示的狀態(tài)是經(jīng)過了下述工序后的狀態(tài)將框體14 配置在成形用坯料16的周圍的工序；以及用對置的一對成形模具(上模 11和下模12)夾持成形用坯料16的工序。圖4A是說明接著上述工序的成形工序的圖，圖4B是圖4A中用虛 線框c所示部分的放大圖。圖4A示出可動筒式加熱器8和可動加熱*加 壓板9從圖2A的狀態(tài)如箭頭a所示那樣下降并對模具組件10的上模11 一邊進行加熱一邊按壓后的狀態(tài)。由此，利用由加熱板7加熱后的下模12和由可動加熱 加壓板9加 熱、加壓后的上模ll，進行對成形用坯料16和框體14加熱并使成形用坯料16軟化的工序。進一步，圖4A和圖4B示出接著上述工序進行下述工序后的狀態(tài) 對軟化后的成形用坯料16進行按壓，并利用上模11的下表面的成形用 凹部和下模12的成形用凹部15將光學(xué)面轉(zhuǎn)印到軟化后的成形用坯料16 上，將成形用坯料16成形為光學(xué)元件19。并且，該光學(xué)元件19的成形中包括將光學(xué)元件19的外周從內(nèi)部和 上下卡合在框體14的內(nèi)周上的工序。如已經(jīng)在圖3中說明了的那樣，在 沿著包含光學(xué)元件19的光軸的平面的截面上觀察框體14的內(nèi)周面18時， 該內(nèi)周面18形成為描繪具有大致半圓的圓角的曲線。另外，在上述例子中，框體14的內(nèi)周面18的截面以描繪半圓的方 式形成，但是內(nèi)周面18的截面形狀只要帶有圓角即可，并不限于此。圖5A是僅將圖4A和圖4B所示的框體14的內(nèi)周面18與光學(xué)元件 19的外周面的接合部的附近截出進行表示的放大圖，圖5B是示出框體 14的內(nèi)周面18的其它形狀的例子的圖。在圖5A中，如上所述，框體14的內(nèi)周面18的截面描繪半圓，但是 在圖5B中，示出在與圖1所示的光圈板3的內(nèi)周所看到的直角同樣的上 下的直角的角部上帶有圓弧(R)并倒圓角的狀態(tài)。無論那種情況都可以說，框體14和光學(xué)元件19這兩者之間的接合 關(guān)系為下述狀態(tài)框體14的在截面上帶有圓角的內(nèi)周面18稍微進入光 學(xué)元件19的外周面的程度的狀態(tài)，換言之，光學(xué)元件19的外周面淺淺 地咬入框體14的在截面上帶有圓角的內(nèi)周面18的狀態(tài)。一般地，在上述那種光學(xué)部件中，如果框體的內(nèi)周面為方形且深深 地咬入透鏡主體的外周面，則透鏡主體的外周部分的厚度變薄，因此， 透鏡主體變得容易破碎。并且，同樣，如果框體的內(nèi)周面為方形且深深 地咬入透鏡主體的外周面，則應(yīng)力集中在透鏡主體與框體的接合部分上， 因此，從這點來看透鏡主體也變得容易破碎。搭載了具有這樣的容易破碎的要素的光學(xué)元件的產(chǎn)品由于在設(shè)計 上、外觀上和功能上受到大的制約而成為問題。但是，如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式，與光學(xué)元件19的外周面以淺的狀態(tài)接合的框體14的內(nèi)周面18的截面形成為帶有圓角的曲 面，因此，在光學(xué)元件19與框體14的接合部，光學(xué)元件19的外周不會 被上下分開而變薄，并且，應(yīng)力也不會集中在接合部。
這樣，根據(jù)第一實施方式，能夠提供與框體14形成為一體的光學(xué)元 件19不易破碎的光學(xué)部件及其制造方法。 (第二實施方式)
圖6A是與成形部一起示出第二實施方式的框體的剖視圖，圖6B是 圖6A中用虛線圈d所示部分的放大圖。
另外，對于圖6A和圖6B所示的結(jié)構(gòu)，除了框體20以外，都是與 圖2的情況相同的結(jié)構(gòu)，因此省略賦予標(biāo)號并省略結(jié)構(gòu)的說明，僅對框 體20的形狀進行說明。
圖7A是第二實施方式的框體20的俯視圖，圖7B是沿著包含成形 后的光學(xué)元件的圖7A所示的光軸17的平面(在圖的紙面進深方向擴展 的平面)的剖視圖。
如圖6A、圖6B、圖7A以及圖7B所示，本例的框體20形成為環(huán) 狀，在截面上觀察其內(nèi)周面21時的曲面由將環(huán)的內(nèi)周的邊緣向外側(cè)折回 而成的折回部22形成。
艮口，該框體20的形狀能夠通過下述方法容易地實現(xiàn)在順?biāo)蜎_壓機 的沖裁工序中對圓盤形狀的金屬板的中心進行沖裁，在其后的推出(廿 。上W')工序中將內(nèi)周的邊緣向一方(本例中為圖的上方)推出，在其 后的折回工序中將該被推出的部分向外側(cè)折回。
圖8A是說明接著上述工序的成形工序的圖，圖8B是圖8A中用虛 線框e所示部分的放大圖。另外，對于圖8A和圖8B中所示的結(jié)構(gòu)和動 作，除了框體20的形狀以外，與圖4A和圖4B所示的結(jié)構(gòu)和動作相同， 因此省略此處的說明。
如圖8B所示，對于成形后的框體20的內(nèi)周面與光學(xué)元件19的外周 面的接合狀態(tài)，在本例的情況下也成為下述狀態(tài)框體20的在截面上帶有 圓角的內(nèi)周面稍微進入光學(xué)元件19的外周面的程度的狀態(tài)，換言之，光學(xué) 元件19的外周面淺淺地咬入框體20的在截面上帶有圓角的內(nèi)周面的狀態(tài)。這樣，在本實施方式中，對于以淺的狀態(tài)與光學(xué)元件19的外周面接 合的框體20的內(nèi)周面21，其截面形成為帶有圓角的曲面，因此，在與框 體20的接合部，光學(xué)元件19的外周面不會被上下分開而變薄，并且， 不會存在應(yīng)力集中的情況。由此，成為與框體20—體形成的光學(xué)元件19 不易破碎的光學(xué)部件。 (第三實施方式)
圖9A是第三實施方式的框體的俯視圖，圖9B是沿著包含成形后的 光學(xué)元件的光軸17的平面的剖視圖，圖9C是將框體的一部分切口并抽 出進行表示的立體圖。
如圖9A、圖9B以及圖9C所示，本例的框體23相對于與圖7A和 圖7B中所示的框體20同樣的內(nèi)周面24，具有從內(nèi)側(cè)向外側(cè)折回的折回 部25，在截面上觀察該內(nèi)周面24時，該內(nèi)周面24描繪帶有圓角的曲線。
進而，另外，在本例中，在折回部25上，從光學(xué)元件19 (參照圖4B、圖 8B)的光軸17在輻射仿夂射)方向上形成有多個潤9A中為6個)狹縫26。
對于該框體23的形狀，在順?biāo)蜎_壓機的沖裁工序中對圓盤形狀的金 屬板的中心進行沖裁時，以在與狹縫26對應(yīng)的部位帶有切口的狀態(tài)進行 沖裁，在其后的推出工序中，將內(nèi)周的切口和切口之間的邊緣向一方(本 例中為圖的上方)推出。進而，在其后的折回工序中，將該推出后的部 分向外側(cè)折回，從而實現(xiàn)該框體23的形狀。
在本例的情況中，在最初的沖裁中，由于在與狹縫對應(yīng)的部位形成 切口，因此其后的推出工序中的推出容易且不會難以實現(xiàn)，并且，在推 出工序之后的折回工序中也容易折回。
并且，對于使用該框體23的與光學(xué)元件19之間的一體成形，能夠 利用與圖4或者圖8中說明了的成形工序同樣的成形工序制作。
并且，不僅如此，在該第三實施方式的成形工序中，形成在折回部 25上的狹縫26構(gòu)成對成形用坯料16進行成形時的釋放部(逃^部)，因 此，能夠抑制光學(xué)元件19的內(nèi)部翹曲的產(chǎn)生。
另外，本發(fā)明不限于上述各種實施方式，在實施階段，在不變更其 主旨的范圍內(nèi)能夠進行各種變形。
權(quán)利要求
1、一種光學(xué)部件，所述光學(xué)部件通過將光學(xué)元件和框體一體地緊密接合而成，其特征在于，在沿著包含上述光學(xué)元件的光軸的平面的截面上觀察上述框體的內(nèi)周面時，上述框體的內(nèi)周面描繪出帶有圓角的曲線。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)部件，其特征在于， 在上述截面上觀察上述框體的上述內(nèi)周面時，通過從相對于上述內(nèi)周面的內(nèi)側(cè)向外側(cè)折回的折回部而形成曲面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)部件，其特征在于，在從相對于上述內(nèi)周面的內(nèi)側(cè)向外側(cè)折回的折回部上，從上述光學(xué) 元件的光軸在輻射方向上形成有多個狹縫。
4、 一種光學(xué)部件的制造方法，所述光學(xué)部件的制造方法是將光學(xué)元 件和框體一體地緊密接合而成的光學(xué)部件的制造方法，其特征在于，所 述光學(xué)部件的制造方法具有以下工序?qū)⒊尚斡门髁虾蜕鲜隹蝮w配置在對置的一對成形模具中的一個成形 模具上的工序；對上述成形用坯料進行加熱以使上述成形用坯料軟化的工序；以及 利用上述一對成形模具對軟化后的上述成形用坯料進行按壓，從而 將光學(xué)面轉(zhuǎn)印到上述成形用坯料上，將上述成形用坯料成形為光學(xué)元件， 并且使上述光學(xué)元件的外周卡合在上述框體的內(nèi)周上的工序，在沿著包含上述光學(xué)元件的光軸的平面的截面上觀察上述框體的內(nèi) 周面時，上述框體的內(nèi)周面描繪出帶有圓角的曲線。
全文摘要
本發(fā)明的不易破碎的光學(xué)部件及其制造方法在于將光學(xué)元件和框體形成為一體，在沿著包含光學(xué)元件的光軸的平面的截面上觀察該框體的內(nèi)周面時，框體的內(nèi)周面描繪出帶有圓角的曲線。將該框體和光學(xué)元件一體成形后的接合狀態(tài)成為下述的狀態(tài)框體的在截面上帶有圓角的內(nèi)周稍微進入光學(xué)元件的外周的程度的狀態(tài)，換言之，光學(xué)元件的外周淺淺地咬入框體的在截面上帶有圓角的內(nèi)周的狀態(tài)，光學(xué)元件的外周不會被上下分為兩個而變薄，并且應(yīng)力不會集中在接合部上，因此能夠形成為光學(xué)元件不易破碎的光學(xué)部件。
文檔編號B29D11/00GK101533111SQ200810132710
公開日2009年9月16日 申請日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者永山典光 申請人:奧林巴斯株式會社