JP2005326552A - 光学部品接着方法及び光学部品ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤によって簡単かつ確実に接着することができ、接着強度を安定させ、接着剤の流れ込みを防止でき、また結露が生じにくい光学部品接着方法及び光学部品ユニットを提供する。
【解決手段】少なくとも一方が樹脂のレンズである光学部品同士を光線有効径よりも外側で接着する光学部品接着方法であって、光学部品同士を接着するための接着剤を、３箇所以上に塗布する。また、光学部品同士を接着するための接着剤の粘度が、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下である。また、光学部品同士を接着するための接着剤を、雫状の塊として塗布する。
【選択図】図１

Description

この発明は、少なくとも一方が樹脂のレンズである光学部品同士を接着する光学部品接着方法及び光学部品ユニットに関する。

例えば、カメラ、ビデオ、光ピックアップ等の光学機器において、従来から様々なタイプの光学系のレンズ構成が開発されている。このレンズ構成の光学部品ユニットは、例えばレンズ同士を組み付け、この組み付けたレンズ同士を空間に保持するための鏡筒に組み付けて保持させたもの、あるいは組み付けたいずれか一方のレンズを鏡筒に組み付けて保持するものがある。

このような光学部品の接着は、硬化時の部品への応力を極力少なくするような特性の接着剤が用いられており、それらは比較的粘度が低いことから、流れ込み防止等の対処として、鏡枠側に接着溜りを設ける等の機械的な手法が用いられている。

例えば特開２００１−２９００６３に提案されているように、レンズとレンズの間にはさまれる遮光部材の外周側に均等に３箇所以上の切欠き部を設け、この切欠き部に接着剤を塗布して２枚のレンズを接着し、接着剤のレンズ有効径内径へのはみ出しを防止するものがある。
特開２００１−２９００６３号公報（第１頁〜第１０頁、第１図〜第６図）

このように、レンズとレンズの間にはさまれる遮光部材を用いて接着剤のレンズ有効径内径へのはみ出しを防止するものでは、遮光部材を用いる分、部品点数が増加し、コストが嵩み、かつ構造が複雑となる。

また、レンズ同士を他の部材で挟み込むのではなく、レンズ同士を接着剤等により接着して保持する方法も従来より提案され、レンズ同士の接触面同士を接着剤により貼り合わせることで、一方のレンズを他方のレンズによって保持することができるため、レンズ同士を挟み込むための特別な保持構造は必要なくなるが、接着剤のレンズ有効径内径へのはみ出し、レンズ固定のための胴付き面へのはみ出し等の問題もあり、工程管理が大変であった。

また、レンズとレンズとの間で囲まれた間隙は略密閉状態となっているが、この間隙が略密閉状態になっていると、この隙間に水分が入り込んだ後に使用環境温度が下がった場合、この間隙に含まれる水分が飽和状態となり間隙側の光学機能面に結露し、光学性能に影響をおよぼすことがある。

この発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、接着剤によって簡単かつ確実に接着することができ、接着強度を安定させ、接着剤の流れ込みを防止でき、また結露が生じにくい光学部品接着方法及び光学部品ユニットを提供することを目的としている。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、少なくとも一方が樹脂のレンズである光学部品同士を光線有効径よりも外側で接着する光学部品接着方法であって、
前記光学部品同士を接着するための接着剤を、３箇所以上に塗布することを特徴とする光学部品接着方法である。

請求項２に記載の発明は、前記接着剤の粘度が、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学部品接着方法である。

請求項３に記載の発明は、少なくとも一方が樹脂のレンズである光学部品同士を光線有効径よりも外側で接着する光学部品接着方法であって、
前記光学部品同士を接着するための接着剤の粘度が、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする光学部品接着方法である。

請求項４に記載の発明は、前記接着剤を、３箇所以上に塗布することを特徴とする請求項３に記載のレンズ接着方法である。

請求項５に記載の発明は、前記接着剤を、等間隔の箇所に塗布することを特徴とする請求項４に記載の光学部品接着方法である。

請求項６に記載の発明は、前記接着剤を、前記光学部品のゲート部を避けた位置に塗布することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の光学部品接着方法である。

請求項７に記載の発明は、前記接着剤を、雫状の塊として塗布することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の光学部品接着方法である。 請求項８に記載の発明は、前記接着剤を、１箇所につき２点以上の雫状の塊として塗布することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の光学部品接着方法である。

請求項９に記載の発明は、前記接着剤の２点以上の雫状の塊を、塊の形状を残しつつつなげて塗布することを特徴とする請求項８に記載の光学部品接着方法である。

請求項１０に記載の発明は、前記光学部品同士が、レンズ同士、またはレンズと鏡枠であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の光学部品接着方法である。

請求項１１に記載の発明は、少なくとも一方が樹脂のレンズである光学部品同士を光線有効径よりも外側で組み付けた光学部品ユニットであって、
前記光学部品同士の組付部の３箇所以上を接着剤により接着したことを特徴とする光学部品ユニットである。

請求項１２に記載の発明は、前記接着剤の塗布時の粘度が、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の光学部品ユニットである。

請求項１３に記載の発明は、少なくとも一方が樹脂のレンズである光学部品同士を光線有効径よりも外側で組み付けた光学部品ユニットであって、
前記光学部品同士の組付部を、塗布時の粘度が１０，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下の接着剤により接着したことを特徴とする光学部品ユニットである。

請求項１４に記載の発明は、前記接着剤を、３箇所以上に塗布したことを特徴とする請求項１３に記載の光学部品ユニットである。

請求項１５に記載の発明は、前記接着剤を、各箇所それぞれ等間隔で塗布したことを特徴とする請求項１４に記載の光学部品ユニットである。

請求項１６に記載の発明は、前記接着剤を、前記光学部品のゲート部を避けた位置に塗布したことを特徴とする請求項１１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の光学部品ユニットである。

請求項１７に記載の発明は、前記接着剤を、雫状の塊として塗布したことを特徴とする請求項１１乃至請求項１６のいずれか１項に記載の光学部品ユニットである。

請求項１８に記載の発明は、前記接着剤を、１箇所につき２点以上の雫状の塊として塗布したことを特徴とする請求項１１乃至請求項１７のいずれか１項に記載の光学部品ユニットである。

請求項１９に記載の発明は、前記接着剤の２点以上の雫状の塊を、塊の形状を残しつつつなげて塗布したことを特徴とする請求項１８に記載の光学部品ユニットである。

請求項２０に記載の発明は、前記光学部品同士が、レンズ同士、またはレンズと鏡枠であることを特徴とする請求項１１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の光学部品ユニットである。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１及び請求項１１に記載の発明によれば、光学部品同士を光線有効径よりも外側で接着剤を、３箇所以上に塗布し、接着剤のみで遮光部材等を用いることなく簡単かつ確実に接着することができ、しかも接着剤を塗布しない部分が通気孔となり結露が生じにくいため、光学性能を維持できる。

請求項２及び請求項１２に記載の発明によれば、接着剤の粘度が、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下であり、硬化時の部品への応力を極力少なくし、かつ流れ込み防止することか可能である。

請求項３及び請求項１３に記載の発明によれば、光学部品同士を光線有効径よりも外側で接着剤により接着し、この接着を行なうために接着剤を付与する際の接着剤の粘度が１０，０００ｍＰａ・ｓ以上であると流れ込みが生じにくく、４５，０００ｍＰａ・ｓ以下では硬化時の部品への応力が大きくなり過ぎないようできるために、粘度が１０，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下であることで、硬化時の部品への応力を極力少なくし、かつ流れ込み防止することの両立が可能である。

請求項４及び請求項１４に記載の発明によれば、接着剤を、３箇所以上に塗布することで、接着剤を塗布しない部分が通気孔となり結露が生じにくいため、光学性能を維持できる。

請求項５及び請求項１５に記載の発明によれば、接着剤を、等間隔の箇所に塗布することで、バランス良く均等に接着することができ、しかも接着剤を塗布しない部分が均等な通気孔となり結露が生じにくいため、光学性能を維持できる。 請求項６及び請求項１６に記載の発明によれば、接着剤を、光学部品のゲート部を避けた位置に塗布し、硬化時のゲート部への応力を極力少なくし、光学性能を維持できる。

請求項７及び請求項１７に記載の発明によれば、接着剤を、雫状の塊として塗布することで、任意の接着配置が可能となり、接着強度を安定させ、かつ接着剤の流れ込みを防止できる。

請求項８及び請求項１８に記載の発明によれば、接着剤を、１箇所につき２点以上の雫状の塊として塗布することで、接着剤の塗布かすれに対応でき確実な塗布が可能で接着強度が安定する。

請求項９及び請求項１９に記載の発明によれば、接着剤の２点以上の雫状の塊を、塊の形状を残しつつつなげて塗布することで、接着剤の塗布かすれに対応でき、より確実な塗布が可能で接着強度が安定する。

請求項１０及び請求項２０に記載の発明によれば、レンズ同士、またはレンズと鏡枠を接着剤によって簡単かつ確実に接着することができ、接着強度を安定させ、接着剤の流れ込みを防止でき、また結露が生じにくいため、光学部品の光学性能を維持できる。

以下、この発明の光学部品接着方法及び光学部品ユニットの実施の形態について説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

（第１の実施の形態）
この発明の第１の実施の形態を説明する。図１は光ピックアップ用の対物レンズユニットである光学部品ユニットの断面図、図２は光学部品ユニットを右側（像側）から見た側面図である。

この実施の形態では、第１のレンズ１及び第２のレンズ２がそれぞれ、樹脂により成形されているが、これに限定されず、少なくとも一方が樹脂のレンズであればよい。一方のレンズはガラスで形成してもよい。

第１のレンズ１は、光線有効径を形成するレンズ部１ａと、このレンズ部１ａの光線有効径よりも外側にフランジ部１ｂを有する。第２のレンズ２は、光線有効径を形成するレンズ部２ａと、このレンズ部２ａの光線有効径よりも外側にフランジ部２ｂを有する。この第１のレンズ１のフランジ部１ｂと第２のレンズ２のフランジ部２ｂとを組み付け、この組付部に接着剤４を塗布し、光線有効径よりも外側で接着する。

この光学部品同士を接着するための接着剤４は、同様な組成の接着剤が用いられ、同様に塗布して光学部品を接着する。以下、接着剤及び塗布について説明する。
［接着剤］
接着剤４は、紫外線硬化型樹脂、アクリル系樹脂等が用いられる。接着剤４の粘度は、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下である。接着剤４の粘度が１０，０００ｍＰａ・ｓ以上であると流れ込みが生じにくく、４５，０００ｍＰａ・ｓ以下では硬化時の部品への応力が大きくなり過ぎないようできるために、粘度が１０，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下であることで、硬化時の部品への応力を極力少なくし、かつ流れ込み防止することの両立が可能である。より好ましくは２５，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下であり、接着剤の流れ出しを極力抑えることができ、部品への流れ込みとして許容される領域が非常に狭い場合にも、その対応が容易である。

ここで、図１及び図２に示すような実施の形態において、接着剤を塗布する際の接着剤の種々の粘度に対する剥離強度及び接着剤の流れ込みについて調べた。その結果を表１に示す。
表１

表１における各評価は以下の通りである。
〔剥離強度の評価〕
○：剥離強度が１５０ｇｆ以上である
△：剥離強度が１００ｇｆ以上、１５０ｇｆ未満である
〔接着剤の流れ込みの評価〕
◎：接着剤塗布時の接着剤の拡がり（雫状の塊の半径）が、１．５ｍｍ未満である
○：接着剤塗布時の接着剤の拡がりが、１．５ｍｍ以上、１．８ｍｍ未満である
△：接着剤塗布時の接着剤の拡がりが、１．８ｍｍ以上、３．０ｍｍ未満である
［接着形態］
接着剤４は、図３（ａ）に示すように、塗布ニードル１０の吐出口１０ａから雫状の塊として組付部に塗布する。このように、接着剤４を雫状の塊として塗布することで、任意の接着配置が可能となり、接着強度を安定させることができる。また、図１に示すように、接着剤４の組付部の隙間からレンズ部１ａ，２ａの光学機能面への流れ込みを防止できる。

接着剤４は、図３（ｂ）に示すように、１箇所につき雫状の塊が２点以上塗布され、雫状の塊は塊の形状を残しつつ、つなげて塗布する。このように、雫状の塊を、塊の形状を残しつつ、つなげて塗布することで、接着剤４の塗布かすれに対応でき、より確実な塗布が可能で接着強度が安定する。
［接着箇所］
接着剤４は、図１及び図２に示すように、組付部の円周上の３箇所に塗布しているが、これに限定されず、３箇所以上に塗布する。このように、接着剤４を、３箇所以上に塗布することで、接着剤４のみで遮光部材等を用いないで簡単かつ確実に接着することができる。

しかも、接着剤４を塗布しない部分２０が通気孔２１となり、第１のレンズ１と第２のレンズ２の間に形成される空間２２が通気孔２１によって外部と連通される。したがって、空間２２に水分が入り込んだ後に使用環境温度が下がった場合でも、空間２２に含まれる水分が飽和状態となり空間２２側の光学機能面に結露が生じにくいため、光学性能を維持できる。

また、接着剤４は、組付部の円周上に１２０度の等間隔の箇所に塗布しており、３箇所の３点支持となり、かつ等間隔の箇所に塗布することで、バランス良く均等に接着することができる。しかも、接着剤４を塗布しない部分が均等な通気孔となり結露が生じにくいため、光学性能を維持させることができる。

また、第１のレンズ１及び第２のレンズ２は、樹脂で成形され、図４に示すように、それぞれゲート部１ｃ，２ｃがあるが、接着剤４は、このゲート部１ｃ，２ｃを避けた位置に塗布する。このように、ゲート部１ｃ，２ｃを避けた位置に接着剤４を塗布することで、硬化時のゲート部への応力を極力少なくし、光学性能を維持できる。
［実施例１］
樹脂で成形した第１のレンズと第２のレンズを用い、φ５ｍｍの第２のレンズ円周上に接着剤を塗布して第１のレンズと第２のレンズを接着した。接着剤は１２０度の等間隔の３箇所に、１箇所毎に２点の塗布を行った。接着剤としては、紫外線硬化型樹脂を用い、接着剤を塗布する際の接着剤の粘度は３５，０００ｍＰａ・ｓとした。
［実施例２］
実施例１における、１箇所毎に２点の接着剤の塗布に代えて、１筒所毎に３点の接着剤の塗布とした以外は、実施例１と同様にして第１のレンズと第２のレンズを接着した。
［実施例３］
実施例１における、１２０度の等間隔の３箇所に、１箇所毎に２点の接着剤を塗布することに代えて、９０度の等間隔の４箇所に、１箇所毎に２点の接着剤の塗布とした以外は、実施例１と同様にして第１のレンズと第２のレンズを接着した。

実施例１乃至実施例３の何れも接着剤の流れ込みはなく、剥離強度は１５０ｇｆを超え、充分な接着強度を満足するとともに、結露の発生も見られず、良好な光学性能が得られるものであった。

尚、接着剤の塗布を１箇所又は２箇所として接着した際には、各レンズの光軸間に傾き生じるなど、接着精度の点や剥離強度等の接着強度の点では劣る場合がある。また、接着剤の塗布を全周に隙間無く施して接着した際には、結露が発生し易くなり、この結露の点では劣る揚合がある。

（第２の実施の形態）
この発明の第２の実施の形態を説明する。図５はカメラ、ビデオ、光ピックアップ等の光学部品ユニットの断面図、図６は光学部品ユニットを右側から見た側面図である。

この実施の形態では、第１のレンズ１０１、第２のレンズ１０２及び鏡枠１０３がそれぞれ、樹脂により成形されているが、これに限定されず、少なくとも一方が樹脂のレンズであればよい。一方のレンズはガラスで形成してもよい。

第１のレンズ１０１は、光線有効径を形成するレンズ部１０１ａと、このレンズ部１０１ａの光線有効径よりも外側にフランジ部１０１ｂを有する。第２のレンズ１０２は、光線有効径を形成するレンズ部１０２ａと、このレンズ部１０２ａの光線有効径よりも外側にフランジ部１０２ｂを有する。この第１のレンズ１０１のフランジ部１０１ｂと第２のレンズ１０２のフランジ部１０２ｂとを鏡枠１０３に組み付け、このそれぞれの組付部に接着剤１０４，１０５とを塗布し、光線有効径よりも外側で接着する。

この光学部品同士を接着するための接着剤１０４，１０５は、同様な組成の接着剤が用いられ、同様に塗布して光学部品を接着し、この接着剤１０４と接着剤１０５は図１乃至図４に示す第１の実施の形態の特に実施例１と同様に構成されるから説明を省略する。

この実施の形態では、接着剤１０４，１０５を塗布しない部分１２０，１２１が通気孔１２１，１２２となり、第１のレンズ１０１と第２のレンズ１０２の間に形成される空間１２３が通気孔１２１，１２２によって外部と連通される。したがって、空間１２３に水分が入り込んだ後に使用環境温度が下がった場合でも、空間１２３に含まれる水分が飽和状態となり空間１２３側の光学機能面に結露が生じにくいため、光学性能を維持できる。また、その他の性能については、第１の実施の形態と同様であった。

この発明は、カメラ、ビデオ、光ピックアップ等の光学機器において用いられ、少なくとも一方が樹脂のレンズである光学部品同士を光線有効径よりも外側で接着する光学部品接着方法及び光学部品ユニットに適用できる。

カメラ、ビデオ、光ピックアップ等の光学部品ユニットの断面図である。 光学部品ユニットを右側（像側）から見た側面図である。 接着剤の塗布状態を示す図である。 第１のレンズ及び第２のレンズのゲート部を避けた位置に接着剤を塗布する実施の形態を示す図である。 カメラ、ビデオ、光ピックアップ等の光学部品ユニットの断面図である。 光学部品ユニットを右側から見た側面図である。

符号の説明

１，１０１ 第１のレンズ
１ａ，１０１ａ レンズ部
１ｂ，１０１ｂ フランジ部
１ｃ ゲート部
２，１０２ 第２のレンズ
２ａ，１０２ａ レンズ部
２ｂ，１０２ｂ フランジ部
２ｃ ゲート部
１０３ 鏡枠
４，１０４，１０５ 接着剤
２０ 接着剤４を塗布しない部分
２１ 通気孔
２２ 第１のレンズ１と第２のレンズ２の間に形成される空間

Claims (20)

1. 少なくとも一方が樹脂のレンズである光学部品同士を光線有効径よりも外側で接着する光学部品接着方法であって、
   前記光学部品同士を接着するための接着剤を、３箇所以上に塗布することを特徴とする光学部品接着方法。
2. 前記接着剤の粘度が、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学部品接着方法。
3. 少なくとも一方が樹脂のレンズである光学部品同士を光線有効径よりも外側で接着する光学部品接着方法であって、
   前記光学部品同士を接着するための接着剤の粘度が、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする光学部品接着方法。
4. 前記接着剤を、３箇所以上に塗布することを特徴とする請求項３に記載のレンズ接着方法。
5. 前記接着剤を、等間隔の箇所に塗布することを特徴とする請求項４に記載の光学部品接着方法。
6. 前記接着剤を、前記光学部品のゲート部を避けた位置に塗布することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の光学部品接着方法。
7. 前記接着剤を、雫状の塊として塗布することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の光学部品接着方法。
8. 前記接着剤を、１箇所につき２点以上の雫状の塊として塗布することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の光学部品接着方法。
9. 前記接着剤の２点以上の雫状の塊を、塊の形状を残しつつつなげて塗布することを特徴とする請求項８に記載の光学部品接着方法。
10. 前記光学部品同士が、レンズ同士、またはレンズと鏡枠であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の光学部品接着方法。
11. 少なくとも一方が樹脂のレンズである光学部品同士を光線有効径よりも外側で組み付けた光学部品ユニットであって、
    前記光学部品同士の組付部の３箇所以上を接着剤により接着したことを特徴とする光学部品ユニット。
12. 前記接着剤の塗布時の粘度が、１０，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の光学部品ユニット。
13. 少なくとも一方が樹脂のレンズである光学部品同士を光線有効径よりも外側で組み付けた光学部品ユニットであって、
    前記光学部品同士の組付部を、塗布時の粘度が１０，０００ｍＰａ・ｓ以上４５，０００ｍＰａ・ｓ以下の接着剤により接着したことを特徴とする光学部品ユニット。
14. 前記接着剤を、３箇所以上に塗布したことを特徴とする請求項１３に記載の光学部品ユニット。
15. 前記接着剤を、各箇所それぞれ等間隔で塗布したことを特徴とする請求項１４に記載の光学部品ユニット。
16. 前記接着剤を、前記光学部品のゲート部を避けた位置に塗布したことを特徴とする請求項１１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の光学部品ユニット。
17. 前記接着剤を、雫状の塊として塗布したことを特徴とする請求項１１乃至請求項１６のいずれか１項に記載の光学部品ユニット。
18. 前記接着剤を、１箇所につき２点以上の雫状の塊として塗布したことを特徴とする請求項１１乃至請求項１７のいずれか１項に記載の光学部品ユニット。
19. 前記接着剤の２点以上の雫状の塊を、塊の形状を残しつつつなげて塗布したことを特徴とする請求項１８に記載の光学部品ユニット。
20. 前記光学部品同士が、レンズ同士、またはレンズと鏡枠であることを特徴とする請求項１１乃至請求項１９のいずれか１項に記載の光学部品ユニット。

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