JP2004233511A

JP2004233511A - レンズユニット

Info

Publication number: JP2004233511A
Application number: JP2003020290A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Satani; 大助佐谷
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】本発明は、光学レンズをレンズ保持部材に接着してなるレンズユニットに関し、熱硬化性の接着剤の主剤がレンズ部あるいは位置決め部等へ流れ込むことを容易，確実に防止することを目的とする。
【解決手段】光学レンズをレンズ保持部材に１液性の熱硬化性接着剤により接着してなるレンズユニットにおいて、前記レンズ保持部材に、前記光学レンズの基準面を有する取付部が収容される凹部を形成するとともに、前記凹部の底面側に前記取付部の基準面が当接される保持部材側基準面を形成し、前記光学レンズの前記取付部の前記基準面の反対側面と、前記凹部の壁面とに跨って前記熱硬化性接着剤を塗布することにより接着してなり、前記凹部の壁面と前記取付部の側面との間隙寸法を、前記熱硬化性接着剤の主剤と硬化剤とが分離しないで流れる寸法にしてなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学レンズをレンズ保持部材に接着してなるレンズユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カメラ等に配置される焦点検出装置として、例えば、特開平７−４９２２７号公報に開示されるものが知られている。
この公報に開示される焦点検出装置では、光学レンズの係合部が、レンズ保持部材の係合部に接着剤により接着されている。
【０００３】
レンズ保持部材の係合部には、液溜め部が形成され、光学レンズに形成される欠損部に接着剤を注入することにより液溜め部に接着剤が溜められる。
そして、液溜め部に溜まった接着剤は、毛細管現象により光学レンズの係合部とレンズ保持部材の係合部との接触面に吸い込まれ、光学レンズの係合部とレンズ保持部材の係合部との接触面が接着される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−４９２２７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の焦点検出装置では、光学レンズの係合部とレンズ保持部材の係合部との接触面が、接着剤により直接接着されるため、光学レンズの係合部とレンズ保持部材の係合部との間に接着剤層が形成され、レンズ保持部材に光学レンズを高い精度で接着することが困難であるという問題があった。
【０００６】
また、光学レンズの材質，白化等により瞬間接着剤や溶剤が使用できない状況では、接着剤に熱硬化性の接着剤が使用されるが、この場合には、接着剤から分離した主剤がレンズ部あるいは位置決め部等に付着し、光学性能を低下させるという問題があった。
すなわち、一般に、熱硬化性の接着剤は、主剤と硬化剤とを混合して構成されており、主剤は、硬化中に粘度が低下し、毛細管現象を起こしやすくなり、硬化剤から分離する。
【０００７】
そして、分離した主剤は、レンズ部あるいは位置決め部等に流れ込んで付着し、光学性能を低下させる。
本発明は、かかる従来の問題を解決したもので、熱硬化性の接着剤の主剤がレンズ部あるいは位置決め部等へ流れ込むことを容易，確実に防止することができるとともに、レンズ保持部材に光学レンズを高い精度で接着することができるレンズユニットを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１のレンズユニットは、光学レンズをレンズ保持部材に１液性の熱硬化性接着剤により接着してなるレンズユニットにおいて、前記レンズ保持部材に、前記光学レンズの基準面を有する取付部が収容される凹部を形成するとともに、前記凹部の底面側に前記取付部の基準面が当接される保持部材側基準面を形成し、前記光学レンズの前記取付部の前記基準面の反対側面と、前記凹部の壁面とに跨って前記熱硬化性接着剤を塗布することにより接着してなり、前記凹部の壁面と前記取付部の側面との間隙寸法を、前記熱硬化性接着剤の主剤と硬化剤とが分離しないで流れる寸法にしてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項２のレンズユニットは、請求項１記載のレンズユニットにおいて、前記熱硬化性接着剤は、エポキシ系の接着剤からなり、前記凹部の壁面と前記取付部の側面との間隙寸法を、前記硬化剤の平均粒径の６倍以上の寸法にしてなることを特徴とする。
【００１０】
（作用）
請求項１のレンズユニットでは、レンズ保持部材に形成される凹部に光学レンズの取付部が収容され、レンズ保持部材の凹部の底面に形成される保持部材側基準面に、光学レンズの取付部に形成される基準面が当接される。
【００１１】
そして、光学レンズの基準面の反対側面を凹部の壁面に熱硬化性の接着剤により接着することにより、保持部材側基準面と光学レンズの基準面とを接着することなく、光学レンズがレンズ保持部材に接着される。
また、凹部の壁面と取付部の側面との間隙寸法が、熱硬化性接着剤の主剤と硬化剤とが分離しないで流れる寸法になっているため、接着剤が凹部の壁面と取付部の側面との間に流れ込んでも、接着剤が凹部の壁面と取付部の側面との間で確実に硬化し、主剤が光学レンズのレンズ部または保持部材側基準面に流入することが阻止される。
【００１２】
請求項２のレンズユニットでは、熱硬化性接着剤にエポキシ系の接着剤が使用される。
そして、凹部の壁面と取付部の側面との間隙寸法が、エポキシ系の接着剤の硬化剤の平均粒径の６倍以上の寸法にされ、凹部の壁面と取付部の側面との間で主剤と硬化剤とが分離することが防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１ないし図３は、本発明のレンズユニットの第１の実施形態を示している。この実施形態では、凸レンズからなる光学レンズ１が、レンズ保持部材３に保持されている。
【００１４】
光学レンズ１は、樹脂，ガラス等からなり、レンズ部１ａの外周の３箇所に取付部１ｂが一体形成されている。
取付部１ｂは、直方体状をしており、レンズ部１ａの外周に１２０度の角度を置いて突出形成されている。
取付部１ｂの上面は、接着面１ｃとされ、下面は、光学レンズ側基準面１ｄとされている。
【００１５】
レンズ保持部材３は、樹脂からなり、円筒状に形成されている。
レンズ保持部材３の上部には、１２０度の角度を置いて凹部３ａが形成されている。
この凹部３ａは、直方体状をしており、レンズ保持部材３の上面３ｂから内周面３ｃにかけて開口されている。
【００１６】
凹部３ａの底面には、光学レンズ１の取付部１ｂの光学レンズ側基準面１ｄが当接される保持部材側基準面３ｄが形成されている。
光学レンズ側基準面１ｄおよび保持部材側基準面３ｄは、光学レンズ１の光軸方向の位置決めをする基準面とされている。
【００１７】
そして、この実施形態では、光学レンズ１の取付部１ｂの光学レンズ側基準面１ｄの反対側の接着面１ｃと、凹部３ａの壁面とに跨って熱硬化性の接着剤５を塗布することにより接着されている。
そして、この実施形態では、図４に示すように、凹部３ａの壁面３ｅと取付部１ｂの側面１ｅとの間隙寸法Ｗ１が、熱硬化性接着剤の主剤と硬化剤とが分離しないで流れる寸法にされている。
【００１８】
また、エポキシ系の熱硬化性接着剤を用いる場合は、この間隙寸法Ｗ１が、硬化剤の平均粒径の６倍以上の寸法であることが好ましい。
上述したレンズユニットは、以下述べるようにして製造される。
先ず、レンズ保持部材３に形成される凹部３ａに光学レンズ１の取付部１ｂを収容して嵌合させ、レンズ保持部材３の凹部３ａの底面に形成される保持部材側基準面３ｄに、光学レンズ１の取付部１ｂに形成される光学レンズ側基準面１ｄを当接させる。
【００１９】
そして、この状態で、光学レンズ１の光学レンズ側基準面１ｄの反対側の接着面１ｃと凹部３ａの壁面３ｅとに跨って熱硬化性の接着剤５を塗布することにより、光学レンズ１がレンズ保持部材３に接着される。
上述したレンズユニットでは、レンズ保持部材３の凹部３ａの底面に形成される保持部材側基準面３ｄに、光学レンズ１の取付部１ｂに形成される光学レンズ側基準面１ｄを当接し、この当接面を接着することなく、光学レンズ１の光学レンズ側基準面１ｄの反対側面１ｃと凹部３ａの壁面３ｅとに跨って熱硬化性の接着剤５を塗布することにより接着したので、基準面１ｄ，３ｄの状態が接着剤によって変化することなく、また、基準面１ｄ，３ｄ間に接着剤の層が介在することもないためレンズ保持部材３に光学レンズ１を高い精度で接着することができる。
【００２０】
そして、凹部３ａの壁面３ｅと取付部１ｂの側面１ｅとの間隙寸法Ｗ１を、熱硬化性接着剤の主剤と硬化剤とが分離しないで流れる寸法にしたので、接着剤５が凹部３ａの壁面３ｅと取付部１ｂの側面１ｅとの間に流れ込んでも、接着剤５が凹部３ａの壁面３ｅと取付部１ｂの側面１ｅとの間で確実に硬化し、主剤が光学レンズ１のレンズ部１ａまたは保持部材側基準面３ｄに流入することを阻止することができる。
【００２１】
また、凹部３ａの壁面３ｅと取付部１ｂの側面１ｅとの間隙寸法Ｗ１を、エポキシ系の接着剤５の硬化剤の平均粒径の６倍以上の寸法にしたので、凹部３ａの壁面３ｅと取付部１ｂの側面１ｅとの間で主剤と硬化剤とが分離することを効果的に防止することができる。
すなわち、熱硬化性の接着剤５は、熱硬化性のエポキシ樹脂からなる主剤と、熱により破壊される微細なカプセル状の硬化剤を混合して形成されている。
【００２２】
このような熱硬化性の接着剤５では、常温で高粘度の主剤は、硬化のための加熱による温度の上昇により粘度が低下し液状となる。
一方、微細なカプセル状の硬化剤は、例えば、５０℃から６０℃の温度でカプセルが破壊され、このカプセルの破壊により硬化剤と主剤とが接触し、接着剤５が硬化される。
【００２３】
そして、凹部３ａの壁面３ｅと取付部１ｂの側面１ｅとの間隙寸法Ｗ１が小さい場合には、接着剤５の加熱時に、硬化剤のカプセルが破壊する前に主剤の粘度が低下し、毛細管現象により、主剤のみが凹部３ａの壁面３ｅと取付部１ｂの側面１ｅとの間隙に流入する。
そして、このように硬化剤から分離した主剤が、レンズ保持部材３を経て保持部材側基準面３ｄあるいはレンズ部１ａに付着するとレンズユニットの光学性能が著しく低下することになる。
【００２４】
本発明者は、かかる問題を解決するために鋭意研究した結果、凹部３ａの壁面３ｅと取付部１ｂの側面１ｅとの間隙寸法Ｗ１を、熱硬化性接着剤５の主剤と硬化剤とが分離しないで流れる寸法にすることにより、主剤のみが毛細管現象により凹部３ａの壁面３ｅと取付部１ｂの側面１ｅとの間隙に流入することを防止できることを見だした。
【００２５】
図５は、この知見を得るために本発明者が行った実験方法および実験結果を示している。
この実験は、図５の（ａ）に示すように、一対の板材６を間隔Ｗをおいて対向配置し、一対の板材６に跨って熱硬化性の接着剤５を塗布することにより行われた。
【００２６】
この実験に使用されたエポキシ系の熱硬化性の接着剤５のカプセル状の硬化剤の平均粒径は、０．０１５ｍｍであった。
図５の（ｂ）に示す実験１は、一対の板材６の間隔Ｗを０．０２ｍｍに設定したもので、この実験１では、熱硬化性の接着剤５を塗布した後、加熱を待たずして、一対の板材６の間に主剤が大量に分離することが確認された。
【００２７】
実験２は、一対の板材６の間隔Ｗを０．０５ｍｍに設定したもので、この実験２では、熱硬化性の接着剤５を塗布した後、硬化のための加熱中に一対の板材６の間に主剤が分離することが確認された。
実験３は、一対の板材６の間隔Ｗを０．０８ｍｍに設定したもので、この実験３では、熱硬化性の接着剤５を塗布した後、硬化のための加熱を行い２４時間放置した後に一対の板材６の間に主剤が微量分離していることが確認された。
【００２８】
実験４は、一対の板材６の間隔Ｗを０．１０ｍｍに設定したもので、この実験４では、熱硬化性の接着剤５を塗布した後、硬化のための加熱を行い２４時間放置した後に一対の板材６の間に主剤が殆ど分離していないことが確認された。
実験５は、一対の板材６の間隔Ｗを０．３０ｍｍに設定したもので、この実験５では、熱硬化性の接着剤５を塗布した後、硬化のための加熱を行い２４時間放置した後に一対の板材６の間に主剤が全く分離していないことが確認された。
【００２９】
これ等の実験結果から、一対の板材６の間隔Ｗを、エポキシ系の接着剤の硬化剤の平均粒径０．０１５ｍｍの６倍以上の寸法０．０８ｍｍにすることにより、主剤のみが毛細管現象により一対の板材６の間隙に殆ど流れ込まないことが確認された。
（第２の実施形態）
図６は、本発明のレンズユニットの第２の実施形態を示しており、この実施形態では、本発明がカメラの焦点検出装置に適用される。
【００３０】
この実施形態では、位相差検出方式の焦点検出装置の光学系を構成するセパレータレンズ１１が、絞りマスク１３を介して、樹脂からなるレンズ保持部材１５に保持されている。
レンズ保持部材１５には、樹脂からなる傾き調整部材１７を介して、センサ保持部材１９が配置されている。
【００３１】
センサ保持部材１９は、矩形状のセンサパッケージ２１の上面を覆って配置されている。
センサ保持部材１９の両端には、断面Ｌ字状の突出部１９ａが形成され、この突出部１９ａが、センサパッケージ２１に嵌合され接着剤により接着されている。
センサパッケージ２１には、例えば、ＣＣＤからなる矩形状のセンサ２３が配置されている。
【００３２】
図７は、レンズ保持部材１５にセパレータレンズ１１を組み付けた状態を示しており、図８は、組み付け前の状態を示している。
図８に示すように、レンズ保持部材１５は、直方体状をしており、奥側の中央には、コンデンサレンズを通過した被写体からの光を導入する矩形状の開口部１５ａが形成されている。
【００３３】
また、レンズ保持部材１５には、セパレータレンズ１１が嵌合される矩形状の凹部１５ｂが形成されている。
この凹部１５ｂの底面１５ｃの隅部には、セパレータレンズ１１側に突出する矩形状の突出部１５ｄが形成されている。
この突出部１５ｄの先端には、保持部材側基準面１５ｅが形成されている。
【００３４】
凹部１５ｂの底面１５ｃの開口部１５ａの近傍には、セパレータレンズ１１の位置決め用のボス部１５ｆ，１５ｈが形成されている。
そして、この実施形態では、レンズ保持部材１５の凹部１５ｂの外側には、仕切壁１５ｉを介して、凹状の円弧面１５ｊが形成されている。
この円弧面１５ｊには、図６に示したように、傾き調整部材１７の凸状の円弧面１７ａが嵌合される。
【００３５】
レンズ保持部材１５の凹状の円弧面１５ｊの近傍には、三角錐状の接着剤注入口１５ｋが形成されている。
セパレータレンズ１１は、樹脂，ガラス等からなり、レンズの周囲の外形は略直方体状に形成されている。
セパレータレンズ１１の四隅には、取付部１１ｅが形成され、この取付部１１ｅの底面に、光学レンズ側基準面１１ｄが形成されている。
【００３６】
この光学レンズ側基準面１１ｄは、レンズ保持部材１５の凹部１５ｂに形成される保持部材側基準面１５ｅに当接される。
そして、この実施形態では、図７に示すように、セパレータレンズ１１の光学レンズ側基準面１１ｄの裏側面とレンズ保持部材１５の凹部１５ｂの壁面１５ｍとに跨って熱硬化性の接着剤５を塗布することにより接着されている。
【００３７】
そして、凹部１５ｂの壁面１５ｍと取付部１１ｅの側面１１ｆとの間隙寸法Ｗ１が、熱硬化性接着剤５の主剤と硬化剤とが分離しないで流れる寸法にされている。
【００３８】
上述したセパレータレンズの取付構造では、レンズ保持部材１５の凹部１５ｂの四隅に形成される突出部１５ｄの先端の保持部材側基準面１５ｅに、セパレータレンズ１１の四隅に形成される光学レンズ側基準面１１ｄを当接し、この当接面を接着することなく、セパレータレンズ１１の光学レンズ側基準面１１ｄの裏側面と凹部１５ｂの壁面１５ｍとに跨って接着剤を塗布することにより接着したので、レンズ保持部材１５にセパレータレンズ１１を高い精度で接着することができる。
【００３９】
そして、凹部１５ｂの壁面１５ｍと取付部１１ｅの側面１１ｆとの間隙寸法Ｗ１を、熱硬化性接着剤５の主剤と硬化剤とが分離しないで流れる寸法にしたので、接着剤５が凹部１５ｂの壁面１５ｍと取付部１１ｅの側面１１ｆとの間に流れ込んでも、接着剤５が凹部１５ｂの壁面１５ｍと取付部１１ｅの側面１１ｆとの間で確実に硬化し、主剤がセパレータレンズ１１のレンズ部または保持部材側基準面１５ｅに流入することを阻止することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１のレンズユニットでは、レンズ保持部材の凹部の底面側に形成される保持部材側基準面に、光学レンズの取付部に形成される基準面を当接し、この当接面を接着することなく、光学レンズの基準面の反対側面と凹部の壁面とに跨って熱硬化性の接着剤を塗布することにより接着したので、レンズ保持部材に光学レンズを高い精度で接着することができる。
【００４１】
そして、凹部の壁面と取付部の側面との間隙寸法を、熱硬化性接着剤の主剤と硬化剤とが分離しないで流れる寸法にしたので、接着剤が凹部の壁面と取付部の側面との間に流れ込んでも、接着剤が凹部の壁面と取付部の側面との間で確実に硬化し、主剤が光学レンズのレンズ部または保持部材側基準面に流入することを阻止することができる。
【００４２】
請求項２のレンズユニットでは、凹部の壁面と取付部の側面との間隙寸法を、エポキシ系の接着剤の硬化剤の平均粒径の６倍以上の寸法にしたので、凹部の壁面と取付部の側面との間で主剤と硬化剤とが分離することを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレンズユニットの第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１のレンズユニットを示す分解斜視図である。
【図３】図１のレンズユニットを示す上面図である。
【図４】図１の要部の詳細を示す断面図である。
【図５】本発明に関する実験方法および実験結果を示す説明図である。
【図６】本発明のレンズユニットの第２の実施形態が適用される焦点検出装置を示す断面図である。
【図７】図６のレンズ保持部材とセパレータレンズとを示す断面図である。
【図８】図７のレンズ保持部材とセパレータレンズとを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１光学レンズ
１ａレンズ部
１ｂ取付部
１ｄ，１１ｄ光学レンズ側基準面
１ｅ，１１ｆ側面
３，１５レンズ保持部材
３ａ，１５ｂ凹部
３ｄ，１５ｅ保持部材側基準面
３ｅ，１５ｍ壁面
５熱硬化性の接着剤
１１セパレータレンズ
Ｗ１間隙寸法

Claims

光学レンズをレンズ保持部材に１液性の熱硬化性接着剤により接着してなるレンズユニットにおいて、
前記レンズ保持部材に、前記光学レンズの基準面を有する取付部が収容される凹部を形成するとともに、前記凹部の底面側に前記取付部の基準面が当接される保持部材側基準面を形成し、
前記光学レンズの前記取付部の前記基準面の反対側面と、前記凹部の壁面とに跨って前記熱硬化性接着剤を塗布することにより接着してなり、
前記凹部の壁面と前記取付部の側面との間隙寸法を、前記熱硬化性接着剤の主剤と硬化剤とが分離しないで流れる寸法にしてなることを特徴とするレンズユニット。
請求項１記載のレンズユニットにおいて、
前記熱硬化性接着剤は、エポキシ系の接着剤からなり、前記凹部の壁面と前記取付部の側面との間隙寸法を、前記硬化剤の平均粒径の６倍以上の寸法にしてなることを特徴とするレンズユニット。