JPH026405Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自己集束型レンズの如く径に比してレ
ンズ長が大な円柱状のロツドレンズをレンズホル
ダーに一体固着したホルダー付きロツドレンズに
関する。

屈折率が中心軸上で最大で外周に向けてパラボ
リツクに漸減する分布をもつ透明円柱状の自己集
束型レンズは、光フアイバーの先端に取り付けて
他の光フアイバあるいは受発光素子との間で効率
良く伝送光を中継する素子あるいは複写機レンズ
等に広く使用されている。上記自己集束型レンズ
は一般にレンズ径が0.3mmないし５mmでレンズ長
がレンズ径のほぼ２倍以上と一般の球面レンズに
比べて非常に小さくまた極めて細長い形状である
ため、通常の球面レンズでは無視し得る次のよう
な問題が大きくクローズアツプされている。

すなわち、自己集束型レンズのような細長い円
柱状のロツドレンズをレンズホルダーの孔内にハ
ンダ等の接着材を介して水密状態で固定する場
合、レンズホルダー孔の中心軸とレンズの光軸と
を高精度で合せるようにホルダー孔の内径をレン
ズ外径にほぼ同一にすると、ホルダー孔内壁とレ
ンズ外周面との間に接着材を充填することが極め
て因難となり、特に長期間に亘る確実な密封性を
維持するためにはホルダーとレンズとの間はハン
ダで接合することが好ましいが、ハンダを使用す
る場合は両者間に余裕もつた空隙が必要である。

一方、ハンダ充填空間をレンズ外周に設けた場
合にはホルダー孔内で孔の中心軸に対してレンズ
光軸が大きく傾いてしまうことになる。

本考案の目的は上記従来の問題を解決し、ホル
ダーとロツドレンズとの軸合せ精度が高く、しか
もホルダーとレンズとの間の密封を確実に行なえ
るホルダー付きロツドレンズの構造を提供するこ
とである。

上記の目的を達成する本考案は、自己集束型レ
ンズの如く径に比してレンズ長が大な円柱状のロ
ツドレンズをレンズホルダーの孔内に嵌装し一体
に固着したホルダー付きロツドレンズにおいて、
前記レンズ嵌装孔に、内径がレンズ外径とほぼ同
一で前記レンズの全長に対し少なくとも40％以上
の長さにわたる軸合せ孔部分と内径がこの軸合せ
孔よりも大な接合材充填孔部分とを設け、ロツド
レンズ１の側周面に予め金属薄膜６をコーテイン
グしておき、前記接合材充填部分に充填した金属
ハンダでレンズとホルダーとを密封固定すること
を要旨としている。

上記構造によれば、軸合せ孔部分は接合材を充
填する必要がないため、この孔の内径をレンズ外
径とほぼ同一に合せることができ、したがつてホ
ルダー内に嵌装したロツドレンズは充分な長さを
有する上記軸合せ孔部分におけるホルダー内壁の
規制で光軸の傾きが確実に防止され、また接合材
充填孔部分はロツドレンズの傾きを規制する機能
は不要であるため、ハンダを充分な量、滞留させ
得る大きな空隙を確保することができまた充填も
容易である。

さらに、レンズの側周面に予め金属薄膜をコー
テイングしておき、ホルダーの接合材充填孔に充
填したハンダにより、ホルダーとレンズとを固着
しているので、ハンダゴテの挿入が因難な微小レ
ンズのレンズ長さ方向中央付近に対しても、後述
実施例に示すようにリング状のハンダ線を上記接
合材充填孔に入れてホルダーの外側から加熱する
だけで、ハンダが強固にレンズ外周に接着し、簡
単確実にレンズ固定を行なうことができる。

以下図面に示した実施例に基づいて詳細に説明
する。第１図は本考案に係るホルダー付きロツド
レンズの縦断面図であり、１はロツドレンズの一
例として両端面が光軸に直角な平行平面である自
己集束型のガラスロツドレンズである。このロツ
ドレンズ１は、円筒状に成形された全長がレンズ
１よりも長い金属製のレンズホルダー２のレンズ
嵌装孔２Ａ内に収納されている。

レンズ嵌装孔２Ａのうちロツドレンズ１が位置
する部分は、内径をロツドレンズ１の外径とほぼ
一致させて高精度に仕上げた（例えば両径差10μ
ｍ以下）軸合せ孔３と、これよりも内径の大な接
合材充填孔４が形成してある。

接合材充填孔４は内径ｄ４が軸合せ孔３の内径
ｄ３よりも充分大な円環状の溝からなり、ロツド
レンズ１の長手方向でレンズ両端面近くとレンズ
中間部分の計三ケ所に設けられている。そしてこ
れら三ケ所の溝４……間に上記の軸合せ孔３が形
成されている。ここで軸合せ孔３の長さについて
言及すると、この部分の長さがあまり短かい場合
には、孔内においてロツドレンズ１が傾斜するお
それがあるので軸合せ孔３のレンズ１側周と対向
する壁面全長はロツドレンズ全長の少なくとも40
％以上確保しておくことが必要であり、さらに60
％以上とするのが好ましい。各接合材充填孔４に
は低融点金属ハンダからなる接合剤５がレンズ全
周にわたり環状に充填され、この接合剤５によつ
てレンズホルダー２内壁とロツドレンズ側周面と
の間の空隙を密封するとともに両者１，２を固定
する。ここで上記接合材充填孔４はあまり溝深さ
が浅かつたりあるいは幅が小さいとハンダが入り
込み難くなるので、１つの接合材充填孔４の幅Ｗ
は最低限0.5mm以上は必要であり、0.8mm以上とす
るのが望ましく、また溝深さは最低限0.05mmは必
要で0.8mm以上にするのが望ましい。また、金属
製ホルダー２とガラスロツドレンズ１とのハンダ
付けを容易化するためにレンズ１の側周面には二
層の金属薄膜６がコーテイングしてある。金属薄
膜６は材質に特に制限はないが、下地層としてニ
ツケル、表面層として金の組合せ、あるいは下地
層としてニクロム、表面層として金、白金または
ロジウムの組合せが好適に使用できる。

このようにガラス接着性およびハンダ付け性の
良好な下地層の上に貴金属等の耐候性およびハン
ダ付け性に優れた表面層を設けた複層コーテイン
グをロツドレンズ外周に設けておくことが望まし
い。

上記構造のホルダ付きロツドレンズを製作する
好適な方法を第２図に示す。図のように当初接合
材充填孔４内に極細の線状に成形されたリボンハ
ンダ７を軸合せ孔３の内面位置よりも内側に突出
しないように埋め込み、軸合せ孔３にロツドレン
ズ１を嵌装した後ホルダー２の外側からヒーター
８で加熱して上記のハンダを溶融させる。

本考案の他の実施例を第３図に示す。本例では
レンズホルダー外筒１０の一方の開口側から一定
深さまでを軸合せ孔３Ａとし、この軸合せ孔３Ａ
の一端から外筒２の他方開口端までを一定内径の
接合材充填孔４として、この孔４と軸合せ孔３Ａ
との境界壁に接した位置で接合材としてハンダ５
をロツドレンズ全周にわたり詰めて両者１，２間
を密封するとともに両者を固定し、また接合材充
填孔４の開口端側から外径を孔４の内径に合せ、
内径をレンズ１の外径に合せた金属製の内筒９を
内装した構造である。

本例構造では外筒１０と内筒９の二部品でレン
ズホルダー２を構成し、両者にそれぞれ軸合せ孔
３Ａおよび３Ｂを設けて両者合せて所定の長さの
軸合せ孔３とし、中間のハンダ５によつて両筒
９，１０が結合されている。

上記構造品を製作するに当つては、当初内筒９
を抜いた状態で外筒１０の接合材充填孔４の境界
壁１１位置にリング状にしたハンダ材７を入れ込
み、次に内筒９を上記接合材充填孔４内に入れ
る。次に両筒９，１０の軸合せ孔３Ａ，３Ｂに金
属薄膜コーテイングを側周に施したロツドレンズ
１を嵌装した後、外側からヒーター８で加熱して
上記ハンダ材７を溶解させる。

以上本考案を図面に示した実施例について説明
したが、本考案は図示例に限定されることなく
種々の変更が可能である。例えば第１図の例にお
いて接合材充填孔４の個数は任意であり、軸合せ
孔４が所定長確保されるならば４個以上設けても
よいし、１個あるいは２個であつてもよい。ま
た、第３図の例において内筒９を省略した構造と
してもよい。さらに、接合材５は接合材充填孔４
内だけでなく軸合せ孔３内にも充填するようにし
てもよい。また、ロツドレンズ１は自己集束型レ
ンズに限定されず、例えば屈折率が一様な透明円
柱状体の片面を球面とし、他面をフラツトにした
端面集光型のレンズであつてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第
２図は第１図の製品を製作する好適方法を示す縦
断面図、第３図は本考案の他の実施例を示す縦断
面図、第４図イ，ロは第３図の製品をつくる好適
な方法を示す縦断面図である。 １……ロツドレンズ、２……レンズホルダー、
３，３Ａ，３Ｂ……軸合せ孔、４……接合材充填
孔、５……接合材、７……ハンダ材、８……ヒー
ター、９……内筒、１０……外筒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 自己集束型レンズの如く径に比してレンズ長が
   大な円柱状のロツドレンズ１をレンズホルダー２
   の孔２Ａ内に嵌装し一体に固着したホルダー付き
   ロツドレンズにおいて、前記レンズ嵌装孔２Ａ
   に、内径がレンズ外径とほぼ同一で前記レンズの
   全長に対し少なくとも40％以上の長さにわたる軸
   合せ孔３部分と、内径がこの軸合せ孔３よりも大
   な接合材充填孔４部分とを設け、ロツドレンズ１
   の側周面に予め金属薄膜６をコーテイングしてお
   き、前記接合材充填孔４に充填した金属ハンダで
   レンズとホルダーとを密封固定するようにしたこ
   とを特徴とするホルダー付きロツドレンズ。