透镜元件及包括该透镜元件的透镜单元的制作方法

专利2023-07-16  79


本实用新型涉及透镜元件及包括该透镜元件的透镜单元。



背景技术:

以往,已知一种透镜单元,具备:沿光轴方向排列的多个透镜,多个透镜具有至少一枚玻璃透镜;以及镜筒,所述镜筒收纳多个透镜,并具有保持所述玻璃透镜的透镜保持架。在上述结构的透镜单元中,透镜保持架在物体侧面或成像侧面形成有多个突起部,由多个突起部决定玻璃透镜与其它透镜之间的间隙,以抑制因玻璃透镜的成型误差等引起的焦点偏差等的不良(例如,参照专利文献1:cn107884901a)。

然而,在上述透镜单元的组装过程中,如图4所示,在将玻璃透镜25a朝透镜保持架31a压入时,玻璃透镜25a的光轴l方向上的一侧(l2侧、成像侧)的端部的角度尖锐,可能会划割到透镜保持架31a的内壁面而产生刨屑。一旦产生刨屑,玻璃透镜25a相对于透镜保持架31a的组装精度就可能会下降。此外,刨屑附着于透镜表面等还会导致光学性能的下降。



技术实现要素:

本实用新型是鉴于上述技术问题而完成的,其目的在于提供一种透镜元件及包括该透镜元件的透镜单元,能避免将透镜朝透镜保持架压入的过程中透镜的一侧的端部划割透镜保持架的内壁面的情况,由此,能提高透镜相对于透镜保持架的组装精度,还能抑制光学性能的下降。

为了实现上述目的,本实用新型的第一方面提供一种透镜元件,包括:透镜;以及透镜保持架,该透镜保持架具有收纳所述透镜的筒状的收纳部,该收纳部由比所述透镜软的材料构成,其特征是,所述透镜朝光轴方向的一侧压入所述收纳部,在所述透镜的光轴方向的一侧的端部遍及整周地形成有第一倒角部。

根据上述结构,通过在透镜的光轴方向的一侧的端部遍及整周地形成有第一倒角部,能使所述端部变得平滑,以避免所述端部与透镜保持架的内壁面之间发生划割。由此,能避免以下的情况:因透镜保持架的内壁面被划割而产生刨屑,从而导致透镜相对于透镜保持架的组装精度下降。此外,能避免因划割产生的刨屑附着于透镜上而导致透镜的光学性能的下降。

本实用新型的第二方面的透镜元件是在本实用新型的第一方面的透镜元件的基础上,其特征是,在所述第一倒角部实施涂墨。

根据上述结构,通过在第一倒角部实施涂墨,能使第一倒角部变得更加平滑,从而能更好地避免因刨屑而造成的问题,并且,能更好地减小透镜与透镜保持架之间的摩擦力,从而防止以下的不良情况:在压入过程中,应力积存于透镜保持架的内壁面,当在组装后温度变化时上述应力得到释放,透镜的位置相应发生变化。

本实用新型的第三方面的透镜元件是在本实用新型的第一方面或第二方面的透镜元件的基础上,其特征是,所述第一倒角部为斜角,该斜角的角度为45度。

根据上述结构,通过将第一倒角部形成为角度为45度的斜角,能有效地消除透镜端部的尖角部分,由此,能更好地避免划割。

本实用新型的第四方面的透镜元件在本实用新型的第一方面或第二方面的透镜元件的基础上,其特征是,在所述透镜的与所述收纳部接触的外周面实施涂墨,和/或,在所述收纳部的与所述透镜接触的内周面实施涂墨。

根据上述结构,通过在透镜的与收纳部接触的外周面实施涂墨,和/或在收纳部的与透镜接触的内周面实施涂墨,能进一步减小透镜与透镜保持架之间的摩擦力,从而防止以下的不良情况:在压入过程中,应力积存于透镜保持架的内壁面,当在组装后温度变化时上述应力得到释放,透镜的位置相应发生变化。

本实用新型的第五方面的透镜元件在本实用新型的第一方面或第二方面的透镜元件的基础上,其特征是,在所述收纳部的内周面形成有朝径向内侧突出的多个肋部,所述透镜通过与所述肋部压接而固定于所述收纳部。

根据上述结构,通过在收纳部的内周面形成朝径向内侧突出的多个肋部,并通过与肋部压接而将透镜固定于收纳部,能够防止以整周固定透镜时出现的、在温度下降时产生的透镜保持架的树脂收缩而导致的透镜保持架的破裂、缺肉等的不足。

本实用新型的第六方面的透镜元件在本实用新型的第一方面或第二方面的透镜元件的基础上,其特征是,在所述收纳部的光轴方向的另一侧的开口处形成有透镜引导部,和/或,在所述透镜的光轴方向的另一侧的端部遍及整周地形成有第二倒角部。

根据上述结构,通过在收纳部的光轴方向的另一侧的开口处形成透镜引导部,和/或,在所述的光轴方向的另一侧的端部遍及整周地形成第二倒角部,在将透镜朝透镜保持架压入时,透镜引导部能对透镜的压入过程进行引导,能使透镜的压入过程更加容易。此外,通过第二倒角部能有效地避免透镜的光轴方向的另一侧的端部与透镜保持架的内壁面发生划割的情况。

本实用新型的第七方面的透镜元件在本实用新型的第一方面或第二方面的透镜元件的基础上,其特征是,所述透镜通过粘接剂固定于所述透镜保持架。

根据上述结构,透镜通过粘接剂固定于透镜保持架,能进一步加强固定作用。

本实用新型的第八个方面的透镜元件在本实用新型的第一方面或第二方面的透镜元件的基础上,其特征是,所述透镜的外径公差为±0.005mm以下。

根据上述结构,通过将透镜的外径公差设为±0.005mm以下,能抑制透镜朝透镜保持架压入时的歪斜或偏移,从而能提高透镜压入到透镜保持架的位置精度。

本实用新型的第九方面的透镜元件在本实用新型的第一方面或第二方面的透镜元件的基础上,其特征是,所述透镜是玻璃透镜或塑料透镜,所述透镜保持架是树脂制的。

本实用新型提供一种透镜单元,其特征是,包括:第一方面至第九方面中任一项所述的透镜元件;在光轴方向上位于透镜元件的透镜的两侧的多个其它透镜;以及镜筒,所述镜筒收纳透镜元件和多个其它透镜。

(本实用新型的技术效果)

根据本实用新型,能获得以下的技术效果:通过在透镜的光轴方向的一侧的端部遍及整周地形成第一倒角部,能避免在将透镜朝透镜保持架压入时透镜的光轴方向的一侧的端部与透镜保持架的内壁面发生划割的情况。由此,能避免以下的情况:因透镜保持架的内壁面被划割而产生刨屑,从而导致透镜相对于透镜保持架的组装精度下降。此外,能避免因划割产生的刨屑附着于透镜上而导致透镜的光学性能的下降。

附图说明

图1是表示透镜单元的整体结构的侧剖视图。

图2a是表示第五透镜未被压入到透镜保持架的状态的俯视图。

图2b是表示第五透镜被压入到透镜保持架的状态的俯视图。

图3是表示本申请的玻璃透镜压入到透镜保持架的状态的局部放大剖视图。

图4是表示现有技术的玻璃透镜压入到透镜保持架的状态的局部放大剖视图。

(符号说明)

1透镜单元;

2透镜组件;

21第一透镜;

22第二透镜;

23第三透镜;

24第四透镜;

25第五透镜;

250侧面;

251第一倒角部;

252第二倒角部;

26第六透镜;

27第七透镜;

3透镜保持架;

31收纳部;

310肋部;

311粘接剂积存部;

312突起;

313透镜引导部;

4镜筒;

5o形环;

6遮光片;

7滤光器。

具体实施方式

以下,参照图1-4对本实用新型实施方式的透镜元件及包括该透镜元件的透镜单元进行详细说明。图1是表示透镜单元的整体结构的侧剖视图。图2a是表示第五透镜未被压入到透镜保持架的状态的俯视图。图2b是表示第五透镜被压入到透镜保持架的状态的俯视图。图3是表示本申请的玻璃透镜压入到透镜保持架的状态的局部放大剖视图。图4是表示现有技术的玻璃透镜压入到透镜保持架的状态的局部放大剖视图。

本实用新型的透镜单元通常用于望远镜、监控设备、摄像机等设备中。在本实用新型中,将透镜单元中的各个透镜的光轴方向设为l,将光轴l方向上的靠物体一侧设为物体侧l1,靠像一侧设为成像侧l2。

(透镜单元的整体结构)

如图1所示,透镜单元1包括:透镜组件2,该透镜组件2由沿光轴l方向配置的第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23、第四透镜24、第五透镜25、第六透镜26、第七透镜27构成;透镜保持架3,该透镜保持架3对第五透镜25进行保持;遮光片6,该遮光片6设置于第二透镜22与第三透镜23之间;滤光器7;以及镜筒4,该镜筒4是树脂制的,对透镜组件2、透镜保持架3、遮光片6和滤光器7进行保持。

具体而言,在透镜组件2中,第一透镜21是配置于最靠物体侧的透镜。第二透镜22是配置于第一透镜21的成像侧的透镜,第三透镜23是配置于第二透镜22的成像侧的透镜。第四透镜24是配置于第三透镜23的成像侧的透镜。第五透镜25是配置于第四透镜24的成像侧的透镜。第六透镜26是配置于第五透镜25的成像侧的透镜。第七透镜27是配置于第六透镜26的成像侧的透镜。其中,第六透镜26与第七透镜27为相互接合的接合透镜。第五透镜25是玻璃透镜,其它透镜21~24、26~27是塑料透镜。

第一透镜21经由o形环5固定于镜筒4。在第二透镜22与第三透镜23之间配置有遮光片6。在第七透镜27的成像侧配置有滤光器7。第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23、第四透镜24、第五透镜25(严格地说是透镜保持架3)、第六透镜26和第七透镜27沿光轴l方向排列且与镜筒4的内壁面紧贴配置。

(由第五透镜和透镜保持架构成的透镜元件)

图2a表示第五透镜25未被压入到透镜保持架3的状态,图2b表示第五透镜25被压入到透镜保持架3的状态。如图2a所示,透镜保持架3呈大致圆环状,例如由聚碳酸树脂等树脂制成,且具有用于保持第五透镜25的筒状的收纳部31,在该收纳部31的内周面的三处分别形成有朝径向内侧突出的三个肋部310,该三个肋部310用于供第五透镜25压入并对其进行保持。在上述三个肋部310之间分别形成有三个凹陷的粘接剂积存部311,这些粘接剂积存部311是从l1侧向l2侧凹陷的凹槽,用于对在将第五透镜25压入到透镜保持架3之后通过粘接剂对第五透镜25进行粘接时剩余的粘接剂进行积存,以避免剩余的粘接剂流入到透镜保持架3的其它部位而导致粘连。

如此,通过在收纳部31的内周面的三处分别形成朝径向内侧突出的三个肋部310,能在第五透镜25朝透镜保持架3压入时使第五透镜25的外周缘与三个肋部310压接,从而将第五透镜25紧固于透镜保持架3。由此,与不设置肋部而通过透镜保持架3的内周面遍及整周地固定第五透镜25的情况相比,能防止在透镜保持架3温度下降时产生的、向内挤压第五透镜25所导致的透镜保持架3的破裂、缺肉等的不足。

此外,通过在第五透镜25与透镜保持架3的接触部位设置粘接剂积存部311,能使剩余的粘接剂聚集于粘接剂积存部311,由此,避免粘接剂溢出或流动到其它部位而导致其它透镜发生不必要的粘连。

此外,在透镜保持架3的l1侧的面形成有三个突起312,上述三个突起312分别朝l1侧延伸至第四透镜24的l2侧面。在此,上述突起312与第四透镜24的l2侧的面抵接,以确定第四透镜24与第五透镜25之间的间隙。由此,能使第四透镜24与第五透镜25之间保持适当的间隙,以获得良好的光学性能。

此外,如图3所示,在由第五透镜25和透镜保持架3构成的透镜元件中,第五透镜25的光轴l方向的两个端部分别形成有第一倒角部251和第二倒角部252。上述第一倒角部251位于第五透镜25的l2侧,并沿第五透镜25的整周形成为以45度倾斜的斜角。上述第二倒角部252形成于第五透镜25的l1侧,并沿第五透镜25的整周形成为以30度倾斜的斜角。此外,在收纳部31的l1侧的开口的、与第二倒角部252相对的部分还形成有透镜引导部313,该透镜引导部313形成为随着朝向l1侧而朝径向外侧扩张。

如上所述,通过将第五透镜25的l2侧的端部的、与收纳部31相对的部分形成第一倒角部251,能防止在将第五透镜25朝透镜保持架3压入时第五透镜25划割透镜保持架3的内壁面而产生刨屑。由此,能避免因刨屑而导致第五透镜25相对于透镜保持架3的组装精度下降。此外,能避免因刨屑附着于第五透镜25的表面而导致的第五透镜25的光学性能的下降。

此外,通过在第五透镜25的l1侧的端部形成第二倒角部252,对应地在收纳部31的与第二倒角部252对应的部位形成透镜引导部313,能扩大第五透镜25插入到收纳部31的空间,从而能容易地将第五透镜25压入到透镜保持架3。

此外,第五透镜25的外径公差处于±0.005mm以下的范围内。由此,能避有效地抑制第五透镜25压入到透镜保持架3时的、第五透镜25的歪斜或偏移,从而能提高第五透镜25装入到透镜保持架3的位置精度。

此外,虽未图示,但在图3的第一倒角部251、第二倒角部252和侧面250以及收纳部31的内壁面均进行涂墨。由此,通过在第一倒角部251、第二倒角部252、侧面250和收纳部31的内壁面形成涂墨层,能使第五透镜25与透镜保持架3之间的摩擦力变小。由此,能更容易地进行压入操作。不仅如此,还能避免以下的情况:在将第五透镜25朝透镜保持架3压入时,第五透镜25所产生的应力积存于透镜保持架3的内壁面,当在压入后温度变化时上述应力得到释放,第五透镜25的位置相应发生变化。

以上对本实用新型的实施方式进行了说明,但是除了上述实施方式所记载的技术方案以外,还可以在不违背本实用新型的发明宗旨的前提下,将上述实施方式的要素组合使用来获得本实用新型的技术方案。

在上述实施方式中,透镜组件由第一透镜至第七透镜这七个透镜构成,但本实用新型并不限定于此,也可以为其它数量的透镜。

在上述实施方式中,第五透镜为玻璃透镜,其它透镜均为塑料透镜,但本实用新型并不限定于此,也可以第五透镜为塑料透镜,其它透镜为玻璃透镜。

在上述实施方式中,第六透镜与第七透镜为接合透镜,但并不局限于此,也可以不为接合透镜。

在上述实施方式中,第五透镜为玻璃透镜,透镜保持架由树脂制成,但并不局限于此,只要透镜保持架的收纳部由比第五透镜软的材料构成即可。

在上述实施方式中,第一倒角部形成为以45度倾斜的斜角,第二倒角部均形成为以30度倾斜的斜角,但本实用新型并不限定于此,也可以形成为60等其它角度的斜角,还可以形成为圆角。

在上述实施方式中,对第五透镜的第一倒角部、第二倒角部、侧面和收纳部的内壁面均进行涂墨,但并不限定于此,也可以对其中任一方或几方进行涂墨。

在上述实施方式中,在收纳部的内周面形成有三个肋部,但并不限定于此,只要能可靠地支承并固定透镜,也可以为其它数量。

在上述实施方式中,在收纳部形成有三个粘接剂积存部,但并不限定于此,只要能聚集剩余的粘接剂,也可以为其它数量。

在上述实施方式中,在透镜保持架的l1侧的面形成有三个突起,但并不限定于此,只要能确保第五透镜与第四透镜之间保持适当的间隙,突起可以为任意数量。

另外,突起形成的部位不限定于透镜保持架的l1侧的面,也可以为透镜保持架的l2侧的面。


技术特征:

1.一种透镜元件,包括:

透镜;以及

透镜保持架,该透镜保持架具有收纳所述透镜的筒状的收纳部,该收纳部由比所述透镜软的材料构成,

其特征在于,

所述透镜朝光轴方向的一侧压入所述收纳部,

在所述透镜的光轴方向的一侧的端部遍及整周地形成有第一倒角部。

2.如权利要求1所述的透镜元件,其特征在于,

在所述第一倒角部实施涂墨。

3.如权利要求1或2所述的透镜元件,其特征在于,

所述第一倒角部为斜角,该斜角的角度为45度。

4.如权利要求1或2所述的透镜元件,其特征在于,

在所述透镜的与所述收纳部接触的外周面实施涂墨,

和/或,

在所述收纳部的与所述透镜接触的内周面实施涂墨。

5.如权利要求1或2所述的透镜元件,其特征在于,

在所述收纳部的内周面形成有朝径向内侧突出的多个肋部,

所述透镜通过与所述肋部压接而固定于所述收纳部。

6.如权利要求1或2所述的透镜元件,其特征在于,

在所述收纳部的光轴方向的另一侧的开口处形成有透镜引导部,

和/或,

在所述透镜的光轴方向的另一侧的端部遍及整周地形成有第二倒角部。

7.如权利要求1或2所述的透镜元件,其特征在于,

所述透镜通过粘接剂固定于所述透镜保持架。

8.如权利要求1或2所述的透镜元件,其特征在于,

所述透镜的外径公差为±0.005mm以下。

9.如权利要求1或2所述的透镜元件,其特征在于,

所述透镜是玻璃透镜或塑料透镜,

所述透镜保持架是树脂制的。

10.一种透镜单元,其特征在于,包括:

权利要求1至9中任一项所述的透镜元件;

在光轴方向上位于所述透镜元件的透镜的两侧的多个其它透镜;以及

镜筒,所述镜筒收纳所述透镜元件和多个所述其它透镜。

技术总结
本实用新型提供一种透镜元件和包括该透镜元件的透镜单元,能避免将透镜朝透镜保持架压入的过程中透镜划割透镜保持架的内壁面的情况。一种透镜元件,包括:透镜(25);以及透镜保持架(3),该透镜保持架(3)具有收纳所述透镜(25)的筒状的收纳部(31),该收纳部(31)由比所述透镜(25)软的材料构成,所述透镜(25)朝光轴(L)方向的一侧(L2)压入所述收纳部(31),在所述透镜(25)的光轴方向的一侧(L2)的端部遍及整周地形成有第一倒角部(251)。

技术研发人员:坪川滉弥;柳泽克重
受保护的技术使用者:日本电产三协(东莞)工机有限公司;日本电产三协株式会社
技术研发日:2020.08.19
技术公布日:2021.04.06

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