自對準雙合透鏡組件的制作方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]雙合透鏡可用于希望將兩個單透鏡組合時的各種目的。透鏡可鄰接并且可以是相同或不同的材料。一些類型的雙合透鏡包括透鏡之間的空氣間隔并且被稱為空氣間隔的雙合透鏡。
[0002]雙合透鏡的使用需要透鏡的精確對準，以確保光軸的對中、透鏡的傾斜以及透鏡之間的間隔正確處于允許的公差內。此外，通常需要緊公差來確保透鏡產生高質量的圖像。
[0003]已知各種方法用于對準雙合透鏡的透鏡并且用于將透鏡對準固定。然而，這些方法的每一個均是耗時且昂貴的，因為需要高精確度和位置的精細調整。例如，可通過機械地或光學地對準透鏡來形成雙合透鏡。為了對準它們，第一透鏡可被安裝在固定裝置或轉軸上，例如旋轉的空氣支承的轉軸。機械指示器可用于檢測透鏡的外側直徑和表面何時無跳動運轉。替代地，聚集自動準直器可聚集在光學表面(其通常是球面)的中心上，從而能夠在自動準直器的目鏡中觀察光學表面的跳動(runout)。可以使用這些方法的組合來將透鏡固定在轉軸上。然后，第二透鏡可在其安裝表面上被固定，其通常與第一透鏡接觸。然后，使用上述對中方法的組合來將第二透鏡的位置設置成無跳動運轉。在其被設置于正確位置之后，使用膠將其固定就位，以將透鏡保持在一起或者將透鏡保持到公共的透鏡殼體。在一些情況中，透鏡在光學表面處被膠合到一起，例如，如果它們用于可見光。該過程是富有挑戰性的并且可能出現失準，盡管跟著耗時的過程。
【發明內容】
[0004]各種實施例包括雙合透鏡和雙合透鏡組件以及制造雙合透鏡和雙合透鏡組件的方法。在一些實施例中，雙合透鏡包括:第一透鏡，所述第一透鏡具有凸表面和凹表面，所述凹表面包括周邊部分和中心部分；和第二透鏡，所述第二透鏡具有凸表面和凹表面，所述凹表面包括周邊部分和中心部分。所述第一透鏡的周邊部分鄰接所述第二透鏡的周邊部分，并且在所述第一透鏡的中心部分和所述第二透鏡的中心部分之間存在空氣間隔。所述第一和第二透鏡的周邊部分被成形為以匹配的關系配合在一起，這防止所述第一和第二透鏡相對于彼此沿徑向方向滑動。所述第一和第二透鏡可由晶體材料組成。
[0005]在一些實施例中，所述第一或所述第二透鏡中的一個的周邊部分包括軸向突出邊緣，并且所述第一或所述第二透鏡中的另一個的周邊部分被成形為以牢靠的鄰接關系接收所述邊緣。所述第一透鏡和所述第二透鏡二者的周邊部分可包括平坦部分。
[0006]在一些實施例中，所述第一或所述第二透鏡中的一個的周邊部分包括第一軸向突出邊緣和第二軸向突出邊緣，并且所述第一或所述第二透鏡中的另一個的周邊部分被成形為以牢靠的鄰接關系接收所述第一和第二邊緣。所述第一透鏡和所述第二透鏡二者的周邊部分可包括平坦部分。
[0007]在一些實施例中，雙合透鏡組件包括:空心的圓筒形殼體，所述殼體具有中心孔徑、第一端和第二端；所述殼體內的第一透鏡，所述第一透鏡具有凸表面和凹表面，所述凹表面包括周邊部分和中心部分；以及所述殼體內的第二透鏡，所述第二透鏡具有凸表面和凹表面，所述凹表面包括周邊部分和中心部分。所述第一透鏡的周邊部分鄰接所述第二透鏡的周邊部分，并且其中，在所述第一透鏡的中心部分和所述第二透鏡的中心部分之間存在空氣間隔。所述第一和第二透鏡的周邊部分被成形為以匹配的關系配合在一起，這防止所述第一和第二透鏡相對于彼此沿徑向方向滑動。
[0008]在一些實施例中，所述殼體包括突出到所述中心孔徑中的凸緣，其中，所述凸緣鄰接所述第二透鏡的凸表面以將所述第二透鏡保持就位在所述殼體內。所述組件還可包括墊圈和保持元件，所述墊圈與所述第一透鏡的凸表面接觸，所述保持元件與所述墊圈接觸并且被連接到所述殼體以將所述第一透鏡保持就位在所述殼體內。
[0009]在一些實施例中，所述雙合透鏡組件可包括墊圈和保持元件，所述墊圈與所述第一透鏡的凸表面接觸，所述保持元件與所述墊圈接觸并且被連接到所述殼體。所述殼體可包括突出到所述中心孔徑中的凸緣，其中，所述凸緣鄰接所述第二透鏡的凸表面。所述第一和第二透鏡被所述殼體凸緣和所述墊圈和保持元件保持就位在所述殼體內。在一些實施例中，所述殼體可包括在所述殼體的內表面上的螺紋，并且所述保持元件可包括接合在所述殼體的螺紋中的螺紋。
[0010]所述第一或所述第二透鏡中的一個的周邊部分可包括軸向突出邊緣，并且所述第一或所述第二透鏡中的另一個的周邊部分可被成形為以牢靠的鄰接關系接收所述邊緣。在一些實施例中，所述第一透鏡和所述第二透鏡二者的周邊部分包括平坦部分。
[0011]在一些實施例中，所述第一或所述第二透鏡中的一個的周邊部分可包括第一軸向突出邊緣和第二軸向突出邊緣，并且所述第一或所述第二透鏡中的另一個的周邊部分可被成形為以牢靠的鄰接關系接收所述第一和第二邊緣。在一些此類實施例中，權利要求14的雙合透鏡，其中，所述第一透鏡和所述第二透鏡二者的周邊部分包括平坦部分。
[0012]在一些實施例中，所述第一和第二透鏡由晶體材料組成。
[0013]其他實施例包括組裝雙合透鏡組件的方法。所述方法可包括:將第一透鏡插入空心的圓筒形殼體中，所述透鏡具有突出到所述殼體的中心孔徑中的凸緣，使得所述透鏡鄰接所述凸緣；以及將第二透鏡插入所述殼體，放在所述第一透鏡上，使得所述第一透鏡的周邊部分鄰接所述第二透鏡的周邊部分。所述第一透鏡的周邊部分可鄰接所述第二透鏡的周邊部分，在所述第一透鏡的中心部分和所述第二透鏡的中心部分之間存在空氣間隔。所述第一和第二透鏡的周邊部分可被成形為以匹配的關系配合在一起，這防止所述第一和第二透鏡相對于彼此沿徑向方向滑動，使得除了將第二透鏡插入到第一透鏡上之外不存在對準步驟。
[0014]所述方法還可包括:將墊圈插入所述殼體，放在所述第二透鏡頂上；以及將保持元件固定在所述墊圈頂上，使得所述透鏡被保持就位在所述墊圈和所述凸緣之間。在其他實施例中，所述方法還可包括將粘合劑施加到所述第一和/或第二透鏡以將所述透鏡固定到所述殼體。
【附圖說明】
[0015]圖1是現有技術的雙合透鏡組件的截面圖；
圖2是雙合透鏡的現有技術的第一透鏡；
圖3是雙合透鏡的現有技術的第二透鏡； 圖4是根據各種實施例的雙合透鏡組件的透視圖；
圖5是圖4的雙合透鏡組件的截面圖；
圖6是圖4的雙合透鏡組件的第一透鏡的透視圖；
圖7是圖4的雙合透鏡組件的第二透鏡的透視圖；
圖8是根據各種實施例的替代的雙合透鏡組件的截面圖；
圖9是根據各種實施例的另一替代的雙合透鏡組件的截面圖；并且圖10是根據各種實施例的另一替代的雙合透鏡組件的截面圖。
【具體實施方式】
[0016]以下的詳細描述本質上是示例性的并且不意圖以任何方式限制本發明的范圍、應用性或構造。相反，以下描述提供了用于實施本發明的示例的一些實際說明。提供了選定元件的結構、材料、尺寸和制造過程的示例，并且所有其