JP2008046563A - 光学モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 レンズ部(14a)および取付部(14b)を有するレンズ部材(14)と、取付部でレンズ部材を保持する保持部材(11)とを有する光学モジュールである。取付部は、照射されたレーザー光を透過する被融着部(23)と、レンズ部の光軸方向の位置決め基準となる第1位置決め部(24)とを有する。保持部材は、取付部よりもレーザー光の波長の吸収率が高い材質で形成されているとともに、被融着部に対向して配置されてレーザー光により被融着部と融着する融着部(19)と、融着した状態で第1位置決め部と当接してレンズ部材を位置決めする第2位置決め部(20)とを有する。
【選択図】 図1
Description
本発明は上記従来技術の課題を解決するためのものである。本発明の目的は、高い位置決め精度でレンズを強固に固定できる光学モジュールおよびその製造方法を提供することである。
第4の発明は、レンズ部を有するレンズ部材を、保持部材に保持する光学モジュールの製造方法である。この発明では、レンズ部材よりもレーザー光の波長の吸収率が高い材質で保持部材を形成する。また、レンズ部材を保持部材に保持した状態で、保持部材に設けた融着部に向けてレーザー光をレンズ部材を介して照射することでレンズ部材および保持部材を融着する。そして、融着の際に、レンズ部材に設けた第1位置決め部と保持部材に設けた第2位置決め部とを当接させてレンズ部材を保持部材に位置決めする。
図1から図7は本発明の光学モジュールの第1実施形態を示す図である。第1実施形態では、光学モジュールがカメラの焦点検出装置を構成する。
焦点検出装置は、レンズ保持部材11と、入射光の赤外線成分を除去する赤外カットフィルタ12と、絞りマスク13と、セパレータレンズ14と、光学センサパッケージ15と、折り返しミラー10とを備えている。
ここで、レンズ保持部材11は、後述のレーザー光の波長の吸収率がセパレータレンズ14よりも高い材質で形成されている。例えば、レンズ保持部材11は、光吸収性の高い充填材を分散させた熱可塑性樹脂(プラスチックなど)で成形される。光吸収性の高い充填材としては、例えば、カーボンブラック等の顔料系色素やアルミ等の金属粉などが該当する。また、レーザー光の波長の光をよく吸収する波長選択性の光吸収剤を上記の充填材に用いてもよい。例えば、紫外線レーザー(波長250nm〜350nm程度)で融着を行う場合には、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、高分子型紫外線吸収剤などを充填材に用いることができる。勿論、赤外線レーザーで融着を行う場合には、公知の赤外線吸収剤を充填材に用いてもよい。
また、図2(a)は図1の背面側からレンズ保持部材11を見た状態を示す図である。レンズ保持部材11のセンサ取付部分の背面には開口部が形成されている。そして、レンズ保持部材11の内部には、コンデンサレンズ(不図示)が入射側の上面部に組み込まれる。また、レンズ保持部材11の背面側の開口部は、コンデンサレンズの組み付け後に折り返しミラー10が取り付けられて塞がれる。この折り返しミラー10は、コンデンサレンズを透過した光束を反射させてセンサ取付側の開口部11aに導く役目を果たす。なお、レンズ保持部材11に折り返しミラー10を取り付けた状態を図2(b)に示す。
一組の軸部17,18は開口部11aを隔てて左右に配置される。図中左側に位置する一方の軸部17は円形断面であって、図中右側に位置する他方の軸部18は軸部17と同形状の軸本体の上下2箇所に突起部が形成されている。軸部18の各突起部は基端側から軸方向に沿ってそれぞれ延長し、各突起部の頂面は軸部幅方向に沿った水平面をなしている。
融着部19およびレンズ位置決め基部20はセパレータレンズ14の挿入方向に突出した円筒状の台座であって、その先端部は凹陥部11bの底面と平行な平坦面をなしている。なお、位置決め基部20の高さ(凹陥部底面からの突出量)は融着部19の高さよりもわずかに低く設定されている。
ここで、レンズ保持部材11とセパレータレンズ14とのレーザー融着の工程を図6および図7を参照しつつ説明する。
一方、上記の融解によってレンズ保持部材11とセパレータレンズ14とが間隔Lだけ接近し、位置決め基部20の先端とレンズ側位置決め基部24の先端とが互いに接触する。したがって、図7に示す融着後の状態では、位置決め基部20およびレンズ側位置決め基部24によってレンズ保持部材11とセパレータレンズ14との相対距離が規定される。
第1実施形態では、レンズ保持部材11とセパレータレンズ14とがレーザー融着で強固に固定されるので、融着後においてレンズ部14aのがたつきによる光学性能の低下を防止できる。また、融着状態では位置決め基部20とレンズ側位置決め基部24とによってレンズ保持部材11とセパレータレンズ14との相対距離が規定されるので、レンズ部14bの光軸方向の位置決めが高い精度で行われる。
図8は第2実施形態におけるレンズ保持部材11とセパレータレンズ14との融着前の状態を示す縦断面図である。なお、以下の実施形態の説明では、第1実施形態と共通の構成には同一符号を付して重複説明を省略する。
第2実施形態は第1実施形態の変形例であって、融着部19の表面にレーザー光吸収膜25が形成されている。このレーザー光吸収膜25は、セパレータレンズ14よりもレーザー光の波長の吸収率が高い特性を有している。第2実施形態では、光吸収性の高い充填材を溶媒に分散させた塗料を融着部19に塗布することでレーザー光吸収膜25を形成している。
(第3実施形態の説明)
図9は第3実施形態におけるレンズ保持部材11とセパレータレンズ14との融着前の状態を示す縦断面図である。第3実施形態では、レンズ保持部材11を介してセパレータレンズ14にレーザー光を照射することでレーザー融着を行う。
一方、第3実施形態のセパレータレンズ14は、レンズ保持部材11よりもレーザー光の波長の吸収性が高い部材で生成されている。例えば、セパレータレンズ14は、レーザー光の波長の光をよく吸収するとともに、可視光の波長を透過させる波長選択性の光吸収剤を充填材として分散した熱可塑性樹脂(プラスチックなど)で成形される。例えば、紫外線レーザー(波長250nm〜350nm)で融着を行う場合には、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、高分子型紫外線吸収剤などを充填材に用いることができる。勿論、赤外線レーザーで融着を行う場合には、公知の赤外線吸収剤を充填材に用いてもよい。
ここで、第3実施形態での光学モジュールの組み立て工程を簡単に説明する。第3実施形態では、レンズ保持部材11に折り返しミラー10を取り付ける前に、赤外カットフィルタ12、絞りマスク13およびセパレータレンズ14をレンズ保持部材11に取り付ける。
(第4実施形態の説明)
図10は第4実施形態におけるレンズ保持部材11とセパレータレンズ14との融着前の状態を示す縦断面図である。第4実施形態は第3実施形態の変形例であって、レンズ側融着部23aの表面にレーザー光吸収膜25が形成されている。このレーザー光吸収膜25は、レンズ保持部材11よりもレーザー光の波長の吸収率が高い特性を有している。なお、レーザー光吸収膜25の構成は第2実施形態と共通するので重複説明は省略する。
(実施形態の補足事項)
(1)本発明の光学モジュールは焦点検出装置のセパレータレンズとレンズ保持部材との位置決めに限定されることなく、一般的な光学部材の位置決め固定の場合に広く適用することができる。
(3)上記実施形態において、レンズ部14aの光学面とレンズ側被融着部23の平坦面およびその裏面とを除き、セパレータレンズ14の表面に研磨やブラスト処理等による粗面化処理や塗装などの着色処理を施すようにしてもよい。この場合には、セパレータレンズ14の粗面部分では乱反射や迷光の発生を抑制することができる。
Claims (8)
- レンズ部および取付部を有するレンズ部材と、前記取付部で前記レンズ部材を保持する保持部材とを有する光学モジュールであって、
前記取付部は、照射されたレーザー光を透過する被融着部と、前記レンズ部の光軸方向の位置決め基準となる第1位置決め部と、を有し、
前記保持部材は、前記取付部よりも前記レーザー光の波長の吸収率が高い材質で形成されているとともに、前記被融着部に対向して配置されて前記レーザー光により前記被融着部と融着する融着部と、前記融着した状態で前記第1位置決め部と当接して前記レンズ部材を位置決めする第2位置決め部と、を有することを特徴とする光学モジュール。 - レンズ部および取付部を有するレンズ部材と、前記取付部で前記レンズ部材を保持する保持部材とを有する光学モジュールであって、
前記保持部材は、前記取付部よりも前記レーザー光の波長の透過率が高い材質で形成されているとともに、被融着部と、前記レンズ部の光軸方向の位置決め基準となる第2位置決め部と、を有し、
前記取付部は、前記被融着部に対向して配置されて前記レーザー光により前記被融着部と融着する融着部と、前記融着した状態で前記第2位置決め部と当接して前記レンズ部材を位置決めする第1位置決め部と、を有することを特徴とする光学モジュール。 - 請求項2に記載の光学モジュールにおいて、
前記取付部は、前記保持部材よりも前記レーザー光の波長の吸収率が高い材質で形成されていることを特徴とする光学モジュール。 - レンズ部を有するレンズ部材を、保持部材に保持する光学モジュールの製造方法であって、
前記レンズ部材よりもレーザー光の波長の吸収率が高い材質で前記保持部材を形成し、
前記レンズ部材を前記保持部材に保持した状態で、前記保持部材に設けた融着部に向けて前記レーザー光を前記レンズ部材を介して照射することで前記レンズ部材および前記保持部材を融着し、
前記融着の際に、前記レンズ部材に設けた第1位置決め部と前記保持部材に設けた第2位置決め部とを当接させて前記レンズ部材を前記保持部材に位置決めすることを特徴とする光学モジュールの製造方法。 - レンズ部を有するレンズ部材を、保持部材に保持する光学モジュールの製造方法であって、
前記レンズ部材よりもレーザー光の波長の吸収率が高い被膜を前記保持部材に設けた融着部に形成し、
前記レンズ部材を前記保持部材に保持した状態で、前記融着部に向けて前記レーザー光を前記レンズ部材を介して照射することで前記レンズ部材および前記保持部材を融着し、
前記融着の際に、前記レンズ部材に設けた第1位置決め部と前記保持部材に設けた第2位置決め部とを当接させて前記レンズ部材を前記保持部材に位置決めすることを特徴とする光学モジュールの製造方法。 - レンズ部と融着部とを有するレンズ部材を、保持部材に保持する光学モジュールの製造方法であって、
前記レンズ部材よりもレーザー光の波長の透過率が高い材質で前記保持部材を形成し、
前記保持部材よりも前記レーザー光の波長の吸収率が高い材質で前記融着部を形成し、
前記レンズ部材を前記保持部材に保持した状態で、前記保持部材を介して前記融着部に前記レーザー光を照射することで前記レンズ部材および前記保持部材を融着し、
前記融着の際に、前記レンズ部材に設けた第1位置決め部と前記保持部材に設けた第2位置決め部とを当接させて前記レンズ部材を前記保持部材に位置決めすることを特徴とする光学モジュールの製造方法。 - レンズ部と融着部とを有するレンズ部材を、保持部材に保持する光学モジュールの製造方法であって、
前記レンズ部材よりもレーザー光の波長の透過率が高い材質で前記保持部材を形成し、
前記レンズ部材よりもレーザー光の波長の吸収率が高い被膜を前記融着部に形成し、
前記レンズ部材を前記保持部材に保持した状態で、前記保持部材を介して前記融着部に前記レーザー光を照射することで前記レンズ部材および前記保持部材を融着し、
前記融着の際に、前記レンズ部材に設けた第1位置決め部と前記保持部材に設けた第2位置決め部とを当接させて前記レンズ部材を前記保持部材に位置決めすることを特徴とする光学モジュールの製造方法。 - 請求項4から請求項7のいずれか1項に記載の光学モジュールの製造方法において、
前記融着前に前記レンズ部材を前記保持部材に保持した状態では、前記レンズ部材および前記保持部材が前記融着部を介して接触するとともに、前記第1位置決め部および前記第2位置決め部が離間しており、
前記融着の際に、前記融着部の融解によって第1位置決め部および前記第2位置決め部が当接することを特徴とする光学モジュールの製造方法。
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