JP2008216891A - Method for fixing optical component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学部品を固定枠に固定する際に用いられる光学部品の固定方法に関する。 The present invention relates to a method of fixing an optical component used when fixing an optical component to a fixed frame.
近年、デジタルカメラ等の撮影装置の小型化が進む一方、大画面で鑑賞したり、A4サイズ以上の大きさで印刷して鑑賞する機会が増えている。このため、撮影画像の高画質化が求められている。撮影画像の画質を向上させるためには、撮像装置におけるレンズ設計の最適化の他、加工精度や組立位置精度を向上させる必要がある。しかし、このことは製造、組立および調整を煩雑化し、また、部品点数を増やすことはコストの増加を招いてしまう。 In recent years, while downsizing of photographing apparatuses such as digital cameras has progressed, there are increasing opportunities for viewing on a large screen or printing and viewing with a size larger than A4 size. For this reason, there is a demand for higher image quality of captured images. In order to improve the image quality of the captured image, it is necessary to improve the processing accuracy and assembly position accuracy in addition to optimizing the lens design in the imaging apparatus. However, this complicates manufacture, assembly, and adjustment, and increasing the number of parts leads to an increase in cost.
現在、レンズの設計ツールの進歩や非球面加工の低コスト化などにより、少ないレンズ枚数で収差の少ない良好なレンズが得られるようになっているが、レンズの固定方法については、依然として、紫外線硬化型の接着剤を用いることが一般的である。しかし、この接着剤は液状であるので、塗布時の取り扱いが不便であり、適量を適所に塗布する技術が必要となる。さらに、硬化に必要な紫外線照射時間が数十秒とかかり、偏芯調整などのレンズ位置調整を行っても、接着剤が完全に硬化するまでの間、硬化収縮の不均一によりレンズ位置が徐々に変化してしまう。この結果、レンズ位置が所望の位置からずれてしまうおそれがあった。 Currently, good lenses with few aberrations can be obtained with a small number of lenses due to advances in lens design tools and low cost of aspherical processing, but the lens fixing method is still UV-cured. It is common to use a mold adhesive. However, since this adhesive is liquid, handling at the time of application is inconvenient, and a technique for applying an appropriate amount to an appropriate place is required. Furthermore, the UV irradiation time required for curing takes several tens of seconds, and even if lens position adjustment such as eccentricity adjustment is performed, the lens position gradually increases due to uneven curing shrinkage until the adhesive is completely cured. Will change. As a result, the lens position may be shifted from a desired position.
これに対し、様々な工夫により高速化、高精度化を図ったレンズ固定方法が提案されている。例えば、熱かしめによりレンズを固定する方法(特許文献1参照)では、レンズの一方の面を位置決め面として固定枠に当接させた状態で、他方の面をかしめる際、かしめ部に熱可塑性接着剤を予め塗布しておく。加熱時の熱で熱可塑性接着剤を溶融させ、この接着剤によりレンズを固定枠に接着する機能を付与することで、レンズが外乱を受けても位置ずれし難くなる。 On the other hand, a lens fixing method has been proposed in which high speed and high accuracy are achieved by various devices. For example, in a method of fixing a lens by heat caulking (see Patent Document 1), when caulking the other surface with one surface of the lens in contact with a fixed frame as a positioning surface, thermoplasticity is applied to the caulking portion. An adhesive is applied in advance. The thermoplastic adhesive is melted by heat at the time of heating, and the function of adhering the lens to the fixed frame with this adhesive is imparted, so that even if the lens is disturbed, the position is hardly displaced.
また、本願発明者は、先に次のようなレンズ固定方法を提案している(特許文献2参照)。このレンズ固定方法では、レンズ固定部と位置決め部を固定枠上に別々に設け、レーザをレンズ固定部に照射することで、レンズ固定枠を溶融させてレンズとの接合を瞬時に行うとともに、樹脂の収縮力を利用した位置決め部への引き込み作用により高精度な位置決めを行う。
しかしながら、上記従来の光学部品の固定方法では、以下に掲げる問題があった。即ち、特許文献1の熱かしめによるレンズ固定方法では、必要部分(箇所)以外の広い範囲に熱が伝わり、レンズ枠の必要部分以外を変形させるおそれがあった。また、レンズやレンズ枠が小型になり、他の部品の取り付け部等が近接している場合、その影響が更に増すことになった。また、かしめ部の占める空間がレンズ外周およびレンズ上面に必要となり、部品同士を接近させる際に制約が生じ、レンズ鏡筒の小型化への障壁になることも考えられた。
However, the conventional optical component fixing method has the following problems. That is, in the lens fixing method by heat caulking in
一方、特許文献2のレーザを用いたレンズ固定方法では、レンズ固定枠の必要部位にのみ瞬間的にレーザを照射してレンズ固定枠を溶融、膨張させることで、レンズとレンズ固定枠を溶融させて接合する。これにより、レンズ固定枠の広範囲に伝わる熱の影響も無く、接合工程の大幅な短縮が図れる。また、この接合とともに、レーザ照射停止後の接合部の収縮により、接合したレンズがレンズ固定枠の当接面への押し当て力を得ることで、位置決め精度を向上させている。しかし、接着剤を介さない接合であるので、特に、ガラスレンズの場合、必要な接合強度を得るための条件設定が困難であった。この結果、環境温度によっては、レンズとレンズ固定枠の膨張率差が生じ、剥離してしまうおそれがあった。また、樹脂の収縮力を利用した位置決め構造であるので、条件を一定に揃えることが難しく、位置決め精度を十分に高めることができなかった。
On the other hand, in the lens fixing method using the laser of
そこで、本発明は、光学部品を高速かつ高精度に固定することができ、十分な強度を得ることができる光学部品の固定方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an optical component fixing method capable of fixing an optical component at high speed and with high accuracy and obtaining a sufficient strength.
上記目的を達成するために、本発明の光学部品の固定方法は、光学部品と固定枠との間に介在する熱可塑性接着剤を加熱して前記光学部品を前記固定枠に固定する光学部品の固定方法であって、前記固定枠に、前記光学部品の光軸方向の位置決めを行う位置決め部、および弾性を有する接着部を形成しておき、前記光学部品を前記固定枠に固定する前、加圧手段により前記接着部を前記光学部品の当接方向に弾性変位させることで、前記熱可塑性接着剤を介して前記光学部品を前記接着部に接触させた第1の状態にする第1の工程と、前記第1の状態で、加熱手段により前記熱可塑性接着剤を加熱して溶融させ、その後に固化させることで、前記光学部品を前記接着部に接着させた第2の状態にする第2の工程と、前記加圧手段による前記接着部の弾性変位を解除し、前記接着部の復元力によって、前記光学部品を前記位置決め部に接触させた第3の状態にする第3の工程とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical component fixing method according to the present invention includes an optical component fixing the optical component to the fixed frame by heating a thermoplastic adhesive interposed between the optical component and the fixed frame. In the fixing method, a positioning portion for positioning the optical component in the optical axis direction and an adhesive portion having elasticity are formed on the fixing frame, and before the optical component is fixed to the fixing frame, an additional process is performed. A first step of bringing the optical part into contact with the adhesive part through the thermoplastic adhesive by elastically displacing the adhesive part in the contact direction of the optical part by a pressure unit In the first state, the thermoplastic adhesive is heated and melted by a heating means, and then solidified, whereby the second state is obtained in which the optical component is bonded to the bonding portion. And the contact by the pressurizing means. Releasing the elastic displacement of the parts, by the restoring force of the adhesive portion, and having a third step of the optical component to the third state in contact with the positioning portion.
本発明の光学部品の固定方法は、光学部品と固定枠との間に介在する熱可塑性接着剤を加熱して前記光学部品を前記固定枠に固定する光学部品の固定方法であって、前記固定枠に、前記光学部品の光軸方向の位置決めを行う位置決め部、および前記位置決め部より前記光軸方向の上面の高さが低く、前記光学部品が接着される接着部を形成しておき、前記光学部品を前記固定枠に固定する前、前記接着部に前記熱可塑性接着剤を介して前記光学部品を接触させるとともに、前記熱可塑性接着剤が存在しない前記位置決め部に前記光学部品を接触させない第1の状態にする第1の工程と、前記第1の状態で、加熱手段により前記熱可塑性接着剤を加熱して溶融させることで、前記位置決め部に前記光学部品を接触させた第2の状態にする第2の工程と、前記加熱手段による加熱を停止し、前記溶融した熱可塑性接着剤を固化させることで、前記光学部品を前記接着部に接着する第3の工程とを有することを特徴とする。 The method for fixing an optical component according to the present invention is a method for fixing an optical component in which a thermoplastic adhesive interposed between the optical component and a fixing frame is heated to fix the optical component to the fixing frame. In the frame, a positioning part for positioning the optical component in the optical axis direction, and an adhesive part to which the optical component is bonded, the height of the upper surface in the optical axis direction being lower than the positioning part is formed, Before fixing the optical component to the fixing frame, the optical component is brought into contact with the adhesive portion via the thermoplastic adhesive, and the optical component is not brought into contact with the positioning portion where the thermoplastic adhesive is not present. A first step of bringing the optical component into contact with the positioning portion by heating and melting the thermoplastic adhesive by a heating means in the first state; Second to And degree, the heating was stopped by the heating means, by solidifying the thermoplastic adhesive described above melt, and having a third step of bonding the optical component on the bonding portion.
本発明の請求項1に係る光学部品の固定方法では、固定枠の接着部に弾性を持たせ、光学部品の当接方向に弾性変位させた状態で、加熱手段による加熱で熱可塑性接着剤が溶融し、光学部品が固定枠の接着部に接着する。固定枠の接着部の弾性変位を解除すると、接着部の復元力が常に反当接方向に生じ、接着剤を介さない位置決め部で光学部品と固定枠が当接した状態となる。従って、光学部品を高速かつ高精度に固定することができ、十分な強度を得ることができる。また、光学部品の光軸方向の位置決め精度を高めることができる。請求項2に係る光学部品の固定方法によれば、固定枠の径方向の幅が狭い場合に有効である。請求項3に係る光学部品の固定方法によれば、熱可塑性接着剤を介して光学部品が固定枠に密着した状態から、瞬時に熱可塑性接着剤を溶融させて光学部品を固定することができる。また、熱可塑性接着剤を用いることで、内部応力が小さくなり、接着剥がれを防止することができる。請求項4に係る光学部品の固定方法によれば、熱可塑性接着剤の塗布および取り扱いを容易にすることができる。
In the optical component fixing method according to
また、本発明の請求項5に係る光学部品の固定方法によれば、熱可塑性接着剤を介して光学部品と固定枠が密着した状態から、加熱により瞬時に光学部品が固定枠に固定されるとともに、接着剤を介さない位置決め部で光学部品と固定枠とが当接した状態となる。従って、光学部品を高速かつ高精度に固定することができ、十分な強度を得ることができる。また、光学部品の光軸方向の位置決め精度を高めることができる。請求項6に係る光学部品の固定方法によれば、固定枠の形状を単純化することができる。請求項7に係る光学部品の固定方法によれば、固定枠の径方向の幅が狭い場合に有効である。請求項8に係る光学部品の固定方法によれば、接着剤溜まり用の溝部が形成されたことで、接着剤が必要な範囲外にはみ出すことを防止できる。請求項9に係る光学部品の固定方法によれば、熱可塑性接着剤を介して光学部品が固定枠に密着した状態から、瞬時に光学部品を固定することができる。また、熱可塑性接着剤を用いることで、内部応力が小さくなり、接着剥がれを防止することができる。請求項10に係る光学部品の固定方法によれば、熱可塑性接着剤の塗布および取り扱いを容易にすることができる。
According to the method for fixing an optical component according to
本発明の光学部品の固定方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の光学部品の固定方法は、レンズをレンズ固定枠に固定する際のレンズの固定方法に適用される。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of an optical component fixing method according to the present invention will be described with reference to the drawings. The fixing method of the optical component of this embodiment is applied to the fixing method of the lens when fixing the lens to the lens fixing frame.
[第1の実施形態]
図1は第1の実施形態におけるレンズ固定枠の構造を示す斜視図である。同図(A)はレンズが固定される表側のレンズ固定枠の構造を示し、同図(B)は裏側のレンズ固定枠の構造を示す。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a lens fixing frame in the first embodiment. FIG. 3A shows the structure of the front lens fixing frame to which the lens is fixed, and FIG. 4B shows the structure of the rear lens fixing frame.
レンズ固定枠1は略リング形状を有する。レンズ固定枠1の表側開口部の周囲には、それぞれ3つの位置決め部11および接着剤印刷部12が略同一円周上に設けられている。また、その外側の円周上には3つの壁部14が設けられている。さらに、これらの円周上を横切るように、6つの溝部13が形成されている。なお、これらの数は特に限定されない。位置決め部11はレンズ2の光軸方向への位置決めを行う。接着剤印刷部(接着部)12には、レンズ2と接合するための接着剤が印刷により塗布されている。溝部13は接着剤印刷部12を板ばね状に形成するためのものである。壁部14はレンズ2の光軸に対して垂直な平面内の位置決めを行う。一方、接着剤印刷部12の裏側である板ばね形成用薄肉部12bは薄肉に形成されており、接着剤印刷部12に板ばね性を付与する(弾性率を下げる)。
The
図2はレンズおよびレンズ固定枠の外観を示す斜視図である。レンズ2をレンズ固定枠1に固定する場合、まず、接着剤印刷部12の上に熱可塑性接着剤3を印刷により塗布する。ここでは、一例として、タンポ印刷法により接着剤を印刷する方法を示す。印刷時の接着剤3は接着剤固形成分が溶剤に溶けた液状であり、タンポ印刷に適した粘度となるよう調整されている。接着剤を版から転写し、所定の位置に印刷する際に使用されるタンポの形状は、自由に加工可能である。また、シリコンゴム等の弾性材で成形されているので、印刷部の形状および位置が任意である。例えば、多少の凹凸やR面形状でも印刷が可能である。また、接着剤の粘度や印刷条件を適切に設定して管理することで、印刷部の厚みを数μmのばらつきで管理することができる。レンズ固定枠1の所定の位置に接着剤3を印刷した後、乾燥させることで、溶剤が揮発し、常温下で接着剤が固化する。この場合、乾燥方法として、自然乾燥で乾燥させてもよいし、所定の高温炉に入れて乾燥させてもよい。
FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the lens and the lens fixing frame. When fixing the
ここで、本実施形態の熱可塑性接着剤でレンズを固定する場合と、従来のUV接着剤や熱硬化型接着剤でレンズを固定する場合とを比較する。従来、光軸に対して垂直な平面部でレンズとレンズ固定枠を当接させて位置決めを行い、レンズ側面とレンズ固定枠の壁部との隙間に接着剤を塗布することが一般的に行われていた。しかし、本実施形態のように、レンズとレンズ固定枠の当接面との接着面を同一平面上に設けることが可能になると、レンズ側面の接着に必要な壁部が無くなり、レンズ鏡筒の小径化を図ることができる。 Here, the case where a lens is fixed with the thermoplastic adhesive of this embodiment is compared with the case where a lens is fixed with a conventional UV adhesive or a thermosetting adhesive. Conventionally, the lens and the lens fixing frame are positioned in contact with each other at a flat portion perpendicular to the optical axis, and an adhesive is generally applied to the gap between the lens side surface and the lens fixing frame wall. It was broken. However, if it becomes possible to provide the bonding surface between the lens and the contact surface of the lens fixing frame on the same plane as in this embodiment, the wall portion necessary for bonding the lens side surface is eliminated, and the lens barrel The diameter can be reduced.
一方、熱かしめによるレンズ固定方法では、レンズの外周部に壁部が必須である他、かしめ爪部がレンズ上面から突出することとなり、レンズ鏡筒の光軸方向の寸法を短縮させる場合、弊害となるおそれもあった。 On the other hand, in the lens fixing method by heat caulking, a wall portion is indispensable on the outer periphery of the lens and the caulking claw portion protrudes from the upper surface of the lens. There was also a risk of becoming.
また、従来のUV接着剤や熱硬化型接着剤の場合、一度硬化させてしまうと、化学反応によりその性質が変わり、再度、UV照射や加熱等を行っても接着性を発揮させることはできない。このため、液状の接着剤を塗布したまま放置すると、ゴミの付着、液だれ、はみ出し等の懸念が生じてしまう。従って、塗布工程と接着工程を連続して行うことが必然であった。 Also, in the case of conventional UV adhesives and thermosetting adhesives, once cured, their properties change due to a chemical reaction, and the adhesiveness cannot be exhibited even if UV irradiation or heating is performed again. . For this reason, if it is left as it is with the liquid adhesive applied, concerns such as dust adhesion, dripping, and protrusion may occur. Therefore, it is inevitable that the coating process and the bonding process are performed continuously.
本実施形態で熱可塑性接着剤を使用するもう1つの理由は、硬化反応を伴わないので、硬化・収縮が小さく、接着した部品との界面で発生する内部応力を小さくすることができるからである。つまり、接着剥がれを防止することができる。ここで、内部応力は、接着剤の弾性率と接着部材の膨張率差に比例する。ガラスレンズと樹脂製のレンズ固定枠とでは、膨張率が大きく異なり、このような異種材料を固定する場合、初期の接着強度が十分であっても、本硬化後や環境温度の変化で剥がれてしまうという問題が生じやすくなる。そこで、なるべく弾性率の低い接着剤を介在させ、内部応力を小さくして接着剥がれを防止することが必要となる。 Another reason for using the thermoplastic adhesive in the present embodiment is that it does not involve a curing reaction, so that curing / shrinkage is small, and internal stress generated at the interface with the bonded part can be reduced. . That is, adhesion peeling can be prevented. Here, the internal stress is proportional to the elastic modulus of the adhesive and the difference in expansion coefficient of the adhesive member. The glass lens and the resin lens fixing frame have a large difference in expansion coefficient. When fixing such dissimilar materials, even if the initial adhesive strength is sufficient, it peels off after the main curing and changes in environmental temperature. Problem is likely to occur. Therefore, it is necessary to interpose an adhesive having a low elastic modulus as much as possible to reduce internal stress and prevent adhesion peeling.
本実施形態で使用される接着剤の弾性率は1GPa程度である。一方、例えば熱硬化性のエポキシ接着剤の場合、弾性率は10GPaを超えるものが多い。従って、熱可塑性接着剤を使用することで、内部応力を1/10以下に小さくすることができる。しかし、熱可塑性接着材の弾性率が低過ぎると、温度環境によっては、位置精度が悪化してしまうおそれがあるので、弾性率は1GPa程度であることが望ましい。 The elastic modulus of the adhesive used in this embodiment is about 1 GPa. On the other hand, for example, in the case of a thermosetting epoxy adhesive, the elastic modulus often exceeds 10 GPa. Therefore, the internal stress can be reduced to 1/10 or less by using the thermoplastic adhesive. However, if the elastic modulus of the thermoplastic adhesive is too low, the positional accuracy may be deteriorated depending on the temperature environment. Therefore, the elastic modulus is preferably about 1 GPa.
また、その他の最適な接着剤の特性として、接着力を発揮する温度が150℃〜200℃であることが望ましい。これ以上の加熱温度が接着時に必要となると、加熱に際して大きな電力や長い時間が必要となってしまい、高速に固定するという効果が得られなくなる。また、レンズ固定枠等への熱の影響も防ぐ必要がある。 Moreover, as another optimal adhesive property, it is desirable that the temperature which exhibits adhesive force is 150 to 200 degreeC. If a heating temperature higher than this is required at the time of bonding, a large electric power and a long time are required for heating, and the effect of fixing at high speed cannot be obtained. It is also necessary to prevent the influence of heat on the lens fixing frame and the like.
このように、レンズ固定枠1の所定の位置に熱可塑性接着剤3が印刷された後、レンズ固定枠1の壁部14によって、光軸に対して垂直な平面内におけるレンズ2の位置決めが行われる。さらに、レンズ2が位置決め部11に押し当てられることによって、レンズ2の光軸方向の位置決めが行われる。図3はレンズ2がレンズ固定枠1に固定された状態を示す図である。同図(A)は正面図を示し、同図(B)は同図(A)の矢印E−E線方向から視た断面図を示す。
As described above, after the
つぎに、レンズ2をレンズ固定枠1に固定する様子を示す。図4はレンズ2をレンズ固定枠1に固定する際の要部を拡大して示す図である。レンズ2がレンズ固定枠1の位置決め部11に当接して位置決めが行われた状態では、接着剤印刷部12および接着剤3はレンズ2と当接していない(同図(A)参照)。
Next, how the
この状態で、レンズ2をその上面から下面方向にレンズ押さえ冶具4で押圧する。このとき、レンズ2は、レンズ固定枠1の位置決め部11と当接しているので、動くことはない。続いて、レンズ固定枠1の下面方向から板ばね形成用薄肉部12bを溶着冶具5で押圧して変形させることにより、接着剤3をレンズ2に当接させる。そして、この状態のまま、レンズ2がレンズ固定枠1に当接した部分であるレンズ固定部に向けて、レンズ2を通して赤外線レーザ光6を照射し、レーザ溶着を行う(同図(B)参照)。
In this state, the
レーザ照射停止後、レンズ押さえ冶具4および溶着冶具5を取り外しても、レンズ2、接着剤3およびレンズ固定枠1は強固に接合している(同図(C)参照)。また、レンズ固定枠1の板ばね状の接着剤印刷部(接着部)12が変形した状態のままであるので、レンズ2を位置決め部11に押し当てる力(接着部12の弾性による復元力)が働くこととなる。接着部(板ばね部)12の弾性力については、材料および形状による最適化が行われる。従って、板ばね部は、本実施形態の形状に限定されず、任意の形状を有してよい。
After the laser irradiation is stopped, the
ここで、レーザ溶着によるレンズ固定方法の詳細を示す。レンズ固定枠1の接着剤印刷部12に印刷された接着剤3には、カーボンブラック等の赤外線吸収性の材料が含まれている。従って、赤外線レーザ光6の照射により接着剤3が発熱する。但し、カーボンブラック等の赤外線吸収性の材料は、接着剤3の添加量として多く加えられ過ぎると、急激な発熱を起こしたり、接着力を低下させてしまうので、カーボンブラックの接着剤に対する添加量は、1〜5重量%程度がよい。そして、レーザの照射強度および照射時間を適切に制御することにより、接着剤3が溶融して接着力を発揮し、レンズ2はレンズ固定枠1に固定される。
Here, the detail of the lens fixing method by laser welding is shown. The adhesive 3 printed on the
赤外線レーザとして、波長800nm〜1100nmの半導体レーザやYAGレーザが用いられる。また、照射部のスポット径をφ0.2〜φ0.8程度に集光する状態とし、レンズ外周部を順次1〜2w程度の出力で10〜20mm/sの速度で照射すると、所定の接着強度が得られる。あるいは、円錐プリズム等を利用した光学系により、レーザ光を幅0.2〜0.8mm程度のリング状に分割し、レンズ外周部全体に同時に照射されるようにしてもよく、10w〜20w程度の出力で2〜5秒照射すると、所定の接着強度が得られる。 As the infrared laser, a semiconductor laser or a YAG laser having a wavelength of 800 nm to 1100 nm is used. Further, when the spot diameter of the irradiated portion is focused to about φ0.2 to φ0.8 and the lens outer peripheral portion is sequentially irradiated at an output of about 1 to 2 w at a speed of 10 to 20 mm / s, a predetermined adhesive strength is obtained. Is obtained. Alternatively, the laser light may be divided into a ring shape having a width of about 0.2 to 0.8 mm by an optical system using a conical prism or the like, and irradiated to the entire outer periphery of the lens at the same time, about 10 w to 20 w. A predetermined adhesive strength can be obtained by irradiating with an output of 2 to 5 seconds.
また、位置決め部11等の部材には、レーザ光が照射されないように、レーザ射出タイミングを同期させ、その射出部をレンズ外径円周上に走査させてもよい。あるいは、レーザ照射が必要な範囲外を金属板などで遮蔽した状態とし、前述した方法で、その上方からレンズ全周を走査、あるいは前述した光学系を用いてリング状に形成されたレーザ光を照射してもよい。
Further, the laser emission timing may be synchronized so that the member such as the
このように、第1の実施形態の光学部品の固定方法では、レンズ固定枠1の接着部である接着剤印刷部12を板ばね形状とし、レンズ当接方向に変形させた状態で(加圧)、赤外線レーザ照射により瞬時にレンズ2が固定される。この板ばね部の変形を解除すると、接着部では板ばねの復元力が常に生じ、接着剤を介さない(が存在しない)位置決め部でレンズとレンズ枠が当接した状態となる。従って、レンズの光軸方向の位置決め精度を高めることができる。即ち、熱可塑性接着剤とレーザ溶着を利用することで、レンズを高速かつ高精度に固定することができるとともに、十分な強度を得ることができる。
As described above, in the fixing method of the optical component according to the first embodiment, the
なお、これらの条件は、デジタルカメラ等に用いられるφ5〜φ15程度の大きさのレンズが1〜5kg程度の接着強度を持つようにするための一例である。従って、上記実施形態に限定されるものではなく、固定されるレンズの形状などの各種条件に応じて、適切に設定可能である。 These conditions are an example for allowing a lens having a size of about φ5 to φ15 used in a digital camera or the like to have an adhesive strength of about 1 to 5 kg. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately set according to various conditions such as the shape of a fixed lens.
また、本実施形態では、接着剤の印刷はレンズ固定枠側に対して行われたが、これに限定されるものではなく、レンズ側に対して接着剤の印刷が行われるようにしてもよい。また、本実施形態では、タンポ印刷によりレンズ固定枠もしくはレンズに接着剤を印刷したが、これに限定されるものではない。例えば、吸着手段を有した回転軸にレンズを保持したまま心出しを行った後、接着剤を付着させた塗布具をレンズに近接させ、レンズを回転しながらレンズ外周面および端面に塗布するようにしてもよい。 In the present embodiment, the adhesive printing is performed on the lens fixing frame side. However, the present invention is not limited to this, and the adhesive printing may be performed on the lens side. . In this embodiment, the adhesive is printed on the lens fixing frame or the lens by tampo printing. However, the present invention is not limited to this. For example, after centering while holding the lens on the rotating shaft having the suction means, the applicator with the adhesive attached is brought close to the lens, and the lens is rotated and applied to the outer peripheral surface and end surface of the lens. It may be.
また、接着剤としては、接着工程前の位置決め調整時に固体であり、レーザ照射等の加熱手段により発熱し、接着力を発揮する材料であればよく、特に限定されない。例えば、接着剤として、ホットメルトシートをレンズ固定枠とレンズの間に配置してもよい。また、本実施形態では、接着剤として、赤外線吸収性を有するものを用いたが、レンズ固定枠に赤外線吸収性を付与し、レンズ固定枠を赤外線レーザで発熱させることで、間接的に接着剤が発熱するようにしてもよい。 The adhesive is not particularly limited as long as it is a material that is solid at the time of positioning adjustment before the bonding process, generates heat by a heating means such as laser irradiation, and exhibits adhesive force. For example, a hot melt sheet may be disposed between the lens fixing frame and the lens as an adhesive. In this embodiment, an adhesive having infrared absorptivity is used as the adhesive, but the adhesive is indirectly generated by imparting infrared absorptivity to the lens fixing frame and heating the lens fixing frame with an infrared laser. May generate heat.
また、本実施形態では、位置決め部および接着剤印刷部は、レンズ外側の略同一円周上に設けられたが、異なる同心円上に設けられてもよい。 In this embodiment, the positioning portion and the adhesive printing portion are provided on substantially the same circumference outside the lens, but may be provided on different concentric circles.
[第2の実施形態]
図5は第2の実施形態におけるレンズ固定枠21の形状を示す正面図である。図6はレンズ固定枠21の形状を示す斜視図である。レンズ固定枠21の開口部周囲には、レンズ22の光軸方向の位置決めを行うレンズ位置決め部21a、接着剤23が印刷される接着剤印刷部21b、およびレンズ22を案内してその径方向の位置決めを行う壁部21eが同心円上に形成されている。また、レンズ位置決め部21aと接着剤印刷部21bの間、および接着剤印刷部21bと壁部21eの間には、それぞれ接着剤溜まり用の溝部21c(図8参照)が設けられている。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a front view showing the shape of the
図7はレンズ22をレンズ固定枠21に固定する様子を示す断面図である。レンズ固定枠21は、2つのレンズ22、24を固定するための枠部材である。レンズ固定枠21には、熱かしめによりレンズ24が予め固定されている。レンズ固定枠21のレンズ固定部である接着剤印刷部21bには、タンポ印刷により熱可塑性接着剤23が均一な厚さで印刷されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing how the
接着剤23は、前記第1の実施形態と同様、印刷する際、接着剤固形成分が溶剤に溶けた液状であり、タンポ印刷に適した粘度となるよう調整されている。接着剤を版から転写し、所定の位置に印刷する際に使用されるタンポの形状は自由に加工可能である。また、シリコンゴム等の弾性材で成形されているので、印刷部の形状および位置が任意である。例えば、多少の凹凸やR面形状でも印刷が可能である。また、接着剤の粘度や印刷条件を適切に設定して管理することで、印刷部の厚みを数μmのばらつきで管理することができる。 As in the first embodiment, the adhesive 23 is a liquid in which an adhesive solid component is dissolved in a solvent during printing, and is adjusted to have a viscosity suitable for tampo printing. The shape of the tampo used when the adhesive is transferred from the plate and printed at a predetermined position can be freely processed. Moreover, since it shape | molds with elastic materials, such as a silicone rubber, the shape and position of a printing part are arbitrary. For example, printing is possible even with some unevenness and R-surface shape. In addition, by appropriately setting and managing the viscosity and printing conditions of the adhesive, the thickness of the printed portion can be managed with a variation of several μm.
レンズ固定枠21の所定の位置に接着剤23を印刷した後、乾燥させることで、溶剤が揮発し、常温下で接着剤が固化する。この場合、乾燥方法として、自然乾燥で乾燥させてもよいし、所定の高温炉に入れて乾燥させてもよい。
After the adhesive 23 is printed at a predetermined position of the
固定枠21の壁部21eに案内されるように、レンズ22をレンズ固定枠21にはめ込んだ際、レンズ22は接着剤23と接触する(同図(A)参照)。このとき、接着剤23は固体化しているので、レンズ22は光軸に対して垂直な平面内を若干移動自在である。一方、レンズ24は、熱かしめ等により予めレンズ固定枠21に固定されているが、レンズ固定枠21の形状のばらつき、熱かしめ時の条件等により、その固定位置がばらついている。従って、レンズ22の光軸をレンズ24の光軸に合わせるように、工具等を使ってレンズ22の精密な位置決め調整が行われる。
When the
ここで、本実施形態の熱可塑性接着剤でレンズを固定する場合と、従来のUV接着剤や熱硬化型接着剤でレンズを固定する場合とを比較する。従来、光軸に対して垂直な平面部でレンズとレンズ固定枠を当接させて位置決めを行い、レンズ側面とレンズ固定枠の壁部との隙間に接着剤を塗布することが一般的に行われていた。しかし、本実施形態のように、レンズとレンズ固定枠の当接面との接着面を同一平面上に設けることが可能になると、レンズ側面の接着に必要な壁部が無くなり、レンズ鏡筒の小径化を図ることができる。 Here, the case where a lens is fixed with the thermoplastic adhesive of this embodiment is compared with the case where a lens is fixed with a conventional UV adhesive or a thermosetting adhesive. Conventionally, the lens and the lens fixing frame are positioned in contact with each other at a flat portion perpendicular to the optical axis, and an adhesive is generally applied to the gap between the lens side surface and the lens fixing frame wall. It was broken. However, if it becomes possible to provide the bonding surface between the lens and the contact surface of the lens fixing frame on the same plane as in this embodiment, the wall portion necessary for bonding the lens side surface is eliminated, and the lens barrel The diameter can be reduced.
本実施形態で用いられる熱可塑性接着剤の代わりに、従来のUV接着剤や熱硬化型接着剤を用いた場合、上記のような位置決め調整が困難となってしまう。つまり、従来のUV接着剤や熱硬化型接着剤の場合、一度硬化させてしまうと、化学反応によりその性質が変わり、再度、UV照射や加熱等を行っても接着性を発揮させることはできない。従って、レンズとレンズ固定枠の間に液状の接着剤を介在させたまま、レンズを移動させて位置決め調整を行う必要が生じる。この液状の接着剤が位置決め調整精度を悪化させるので、工具等でレンズの調整状態を3次元座標内に保持する必要が生じる。また、当接部が設けられることで、レンズの光軸方向への座標を決定する際、接着剤が必要範囲外にはみ出すことを考慮する必要も生じる。 When a conventional UV adhesive or a thermosetting adhesive is used instead of the thermoplastic adhesive used in the present embodiment, the above positioning adjustment becomes difficult. In other words, in the case of conventional UV adhesives and thermosetting adhesives, once cured, their properties change due to chemical reaction, and even if UV irradiation or heating is performed again, the adhesiveness cannot be exhibited. . Therefore, it is necessary to adjust the positioning by moving the lens while the liquid adhesive is interposed between the lens and the lens fixing frame. Since this liquid adhesive deteriorates the positioning adjustment accuracy, it is necessary to maintain the lens adjustment state within the three-dimensional coordinates with a tool or the like. In addition, since the contact portion is provided, it is necessary to consider that the adhesive protrudes outside the necessary range when determining the coordinates in the optical axis direction of the lens.
本実施形態で熱可塑性接着剤を使用するもう1つの理由は、硬化反応を伴わないので、硬化・収縮が小さく、接着した部品との界面で発生する内部応力を小さくすることができるからである。つまり、接着剥がれを防止することができる。ここで、内部応力は、接着剤の弾性率と接着部材の膨張率差に比例する。ガラスレンズと樹脂製のレンズ固定枠とでは、膨張率が大きく異なり、このような異種材料を固定する場合、初期の接着強度が十分であっても、本硬化後や環境温度の変化で剥がれてしまうという問題が生じやすくなる。そこで、なるべく弾性率の低い接着剤を介在させ、内部応力を小さくして接着剥がれを防止することが必要となる。 Another reason for using the thermoplastic adhesive in the present embodiment is that it does not involve a curing reaction, so that curing / shrinkage is small, and internal stress generated at the interface with the bonded part can be reduced. . That is, adhesion peeling can be prevented. Here, the internal stress is proportional to the elastic modulus of the adhesive and the difference in expansion coefficient of the adhesive member. The glass lens and the resin lens fixing frame have a large difference in expansion coefficient. When fixing such dissimilar materials, even if the initial adhesive strength is sufficient, it peels off after the main curing and changes in environmental temperature. Problem is likely to occur. Therefore, it is necessary to interpose an adhesive having a low elastic modulus as much as possible to reduce internal stress and prevent adhesion peeling.
本実施形態で使用される接着剤の弾性率は1GPa程度である。一方、例えば熱硬化性のエポキシ接着剤の場合、弾性率は10GPaを超えるものが多い。従って、熱可塑性接着剤を使用することで、内部応力を1/10以下に小さくすることができる。しかし、熱可塑性接着材の弾性率が低く過ぎると、温度環境によっては、位置精度が悪化してしまうおそれがあるので、弾性率は1GPa程度であることが望ましい。 The elastic modulus of the adhesive used in this embodiment is about 1 GPa. On the other hand, for example, in the case of a thermosetting epoxy adhesive, the elastic modulus often exceeds 10 GPa. Therefore, the internal stress can be reduced to 1/10 or less by using the thermoplastic adhesive. However, if the elastic modulus of the thermoplastic adhesive is too low, the positional accuracy may be deteriorated depending on the temperature environment. Therefore, the elastic modulus is preferably about 1 GPa.
また、その他の最適な接着剤の特性として、接着力を発揮する温度が150℃〜200℃であることが望ましい。これ以上の加熱温度が接着時に必要となると、加熱に際して大きな電力や長い時間が必要となってしまい、高速に固定するという効果が得られなくなる。また、レンズ固定枠等への熱の影響も防ぐ必要がある。 Moreover, as another optimal adhesive property, it is desirable that the temperature which exhibits adhesive force is 150 to 200 degreeC. If a heating temperature higher than this is required at the time of bonding, a large electric power and a long time are required for heating, and the effect of fixing at high speed cannot be obtained. It is also necessary to prevent the influence of heat on the lens fixing frame and the like.
レンズ22の位置決めが完了した後、同図(B)に示すように、レンズ22をレンズ固定枠21のレンズ固定部(接着剤印刷部)21bに力Fで押し当て、その状態でレンズ22を通して赤外線レーザ光25をレンズ固定部21bに向けて照射する。
After the positioning of the
レンズ固定部21bに印刷された接着剤23には、カーボンブラック等の赤外線吸収性の材料が含まれている。従って、赤外線レーザ25の照射により接着剤23が発熱する。但し、カーボンブラック等の赤外線吸収材は、接着剤23の添加量として多く加えられ過ぎると、急激な発熱を起こしたり、接着力を低下させてしまうので、カーボンブラックの接着剤に対する添加量は、1〜5重量%程度がよい。そして、レーザの照射強度および照射時間を適切に制御することにより、接着剤3が溶融して接着力を発揮し、レンズ22はレンズ固定枠21に固定される。
The adhesive 23 printed on the
赤外線レーザとして、波長800nm〜1100nmの半導体レーザやYAGレーザが用いられる。また、照射部のスポット径をφ0.2〜φ0.8程度に集光する状態とし、レンズ外周部を順次1〜2w程度の出力で10〜20mm/sの速度で照射すると、所定の接着強度が得られる。あるいは、円錐プリズム等を利用した光学系により、レーザ光を幅0.2〜0.8mm程度のリング状に分割し、レンズ外周部全体に同時に照射されるようにしてもよく、10w〜20w程度の出力で2〜5秒照射すると、所定の接着強度が得られる。 As the infrared laser, a semiconductor laser or a YAG laser having a wavelength of 800 nm to 1100 nm is used. Further, when the spot diameter of the irradiated portion is focused to about φ0.2 to φ0.8 and the lens outer peripheral portion is sequentially irradiated at an output of about 1 to 2 w at a speed of 10 to 20 mm / s, a predetermined adhesive strength is obtained. Is obtained. Alternatively, the laser light may be divided into a ring shape having a width of about 0.2 to 0.8 mm by an optical system using a conical prism or the like, and irradiated to the entire outer periphery of the lens at the same time, about 10 w to 20 w. A predetermined adhesive strength can be obtained by irradiating with an output of 2 to 5 seconds.
なお、これらの条件は、デジタルカメラ等に用いられるφ5〜φ15程度の大きさのレンズが1〜5kg程度の接着強度を持つようにするための一例である。従って、上記実施形態に限定されるものではなく、固定されるレンズの形状などの各種条件に応じて、適切に設定可能である。 These conditions are an example for allowing a lens having a size of about φ5 to φ15 used in a digital camera or the like to have an adhesive strength of about 1 to 5 kg. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately set according to various conditions such as the shape of a fixed lens.
図8はレンズ22の光軸方向の位置決めを行う際の要部を示す断面図である。図8(A)、(B)はそれぞれ図7(A)、(B)に対応する。レンズ固定枠21には、前述したように、レンズ有効径から外径に向かって同心円上に、レンズ位置決め部21a、接着剤印刷部21bおよび壁部21eが順次設けられている。接着剤印刷部21bには、接着剤23が印刷されている。このとき、レンズ22が当接する光軸方向の面の高さは、接着剤23の上面>レンズ位置決め部21aの上面>接着剤印刷部21bの上面となる関係を有する。上記3つの面の各段差はそれぞれ5〜30μm程度である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main part when the
例えば、具体的な設計形状および印刷厚み規定量として、レンズ固定枠21のレンズ位置決め部21aを基準面とした場合、接着剤印刷部21bの段差は10±4μm、その上に印刷される接着剤23の厚みは20±5μmとなるように設定する。これにより、赤外線レーザによる接着工程前の状態では、レンズ22は位置決め部21aに接することなく、接着剤23の面に接することになる(図8(A)参照)。
For example, when the
この状態でレンズ22の光軸偏芯調整が完了した後、レンズ22をレンズ固定枠21に押し当て、赤外線レーザ光を接着剤23の当接部に照射する。接着剤23は赤外線吸収性を有するので、発熱する。そして、接着剤23がガラス転移温度を超えると、軟化して変形が起こる。レンズ固定枠21に押し当てられている力F(図7参照)により、レンズ22はレンズ位置決め部21aと密着した状態となり、所定の位置決めが行われる(図8(B)参照)。
In this state, after the adjustment of the optical axis eccentricity of the
また、接着剤23は、レンズ22との密着力を増しながら変形・流動化する。所定時間後、レーザ照射を止めることで、接着剤23は冷却・固化し、レンズ22との接着が完了する。接着剤印刷部21bの周囲には、前述したように、接着剤溜まり用の溝部21cが設けられているので、接着時、接着剤印刷部21bから溢れた接着剤がレンズ位置決め部21aに付着することはない。
The adhesive 23 is deformed and fluidized while increasing the adhesion with the
このように、第2の実施形態のレンズの固定方法では、接着剤23を介してレンズ22とレンズ固定枠21が密着した状態から、レーザ照射により瞬時にレンズ22が固定される。また、接着剤23を介さないレンズ位置決め部21aでレンズ22とレンズ固定枠21が当接した状態となる。従って、レンズの光軸方向の位置決め精度を高めることができる。また、接着剤23が印刷される接着剤印刷部21bの周囲には、溝部21cが形成されているので、接着剤23が必要な範囲外にはみ出すことを防止できる。
As described above, in the lens fixing method according to the second embodiment, the
なお、本実施形態では、レンズ位置決め部21aおよび接着剤印刷部21bは、全周に設けられていたが、全周でなくてもよく、円周上の複数箇所(例えば、3箇所)に分割して設けられてもよい。また、接着剤溜まり部用の溝部21cは、特に設けなくてもよく、印刷位置、接着剤の量、範囲等から必要に応じて設けられればよい。例えば、接着剤の印刷面積が印刷面全体に比べて小さくても、必要な接着力が得られ、接着時に接着剤が周囲に流動しても位置決め部に付着するおそれがない場合、接着剤溜まり用の溝部を設けなくても、特に問題は生じない。
In this embodiment, the
また、接着剤の印刷はレンズ固定枠側に対して行われたが、これに限定されるものではなく、レンズ側に対して接着剤の印刷が行われるようにしてもよく、レーザ照射による接着前に本実施形態と同様の位置関係が満たされていればよい。また、接着剤溜まり用の溝部は、レンズ固定枠側に設けられていたが、レンズ側に設けられてもよいし、レンズ側およびレンズ固定枠側の両方に設けられてもよい。 In addition, although the adhesive printing is performed on the lens fixing frame side, the present invention is not limited to this, and the adhesive printing may be performed on the lens side. It is sufficient that the positional relationship similar to that of the present embodiment is satisfied before. Further, the groove for storing the adhesive is provided on the lens fixing frame side, but may be provided on the lens side, or may be provided on both the lens side and the lens fixing frame side.
[第3の実施形態]
第3の実施形態のレンズの固定方法では、前記第2の実施形態と比べ、主にレンズ固定枠の形状が異なる。前記第2の実施形態と同様の構成要素については省略する。図9は第3の実施形態におけるレンズ固定枠31の形状を示す正面図である。図10はレンズ固定枠31の形状を示す斜視図である。レンズ固定枠31のレンズ外周(略同一円周)上には、レンズ32の光軸方向の位置決めを行うためのレンズ位置決め部31a、および接着剤33が印刷される接着剤印刷部31bが複数箇所(本実施形態では、各3箇所)設けられている。また、装着の際にレンズ32を案内する壁部31eが同心円上に形成されている。さらに、接着剤印刷部31bの周囲には、接着剤溜まり用の溝部31cが形成されている。レンズ有効径から外径までの幅が狭く、前記第2の実施形態のように、径方向外側へ順次、レンズ位置決め部および接着部を設けるスペースが無い場合、本実施形態の構造が有効である。なお、本実施形態では、位置決め精度、接着面積の確保等を考慮し、レンズ位置決め部および接着剤印刷部がそれぞれ3箇所ずつ設けられているが、その数およびその構造自体に限定されるものではない。
[Third Embodiment]
The lens fixing method of the third embodiment is mainly different from the second embodiment in the shape of the lens fixing frame. Components similar to those of the second embodiment are omitted. FIG. 9 is a front view showing the shape of the
図11はレンズ32をレンズ固定枠31に固定する様子を示す断面図である。前記第2の実施形態と同様、レンズ固定枠31は、2つのレンズ32、34を固定するための枠部材である。レンズ34は、予めレンズ固定枠31に熱かしめにより固定されている。レンズ固定枠31のレンズ固定部(接着剤印刷部)31bに、タンポ印刷により熱可塑性接着剤33を均一な厚さで印刷する(同図(A)参照)。レンズ32の位置決めが完了した後、レンズ32をレンズ固定枠31のレンズ固定部に力Fで押し当て(同図(B)参照)、その状態でレンズ32を通して赤外線レーザ光35をレンズ固定部(接着剤印刷部)31bに向けて照射する(同図(C)参照)。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing how the
なお、レーザ照射方法については特に限定されない。例えば、必要箇所のみレーザ光が照射されるように、レーザ射出部を走査させてもよいし、位置決め部などレーザ照射が必要でない範囲を金属板などで遮蔽した状態にし、その上方からレンズ全周を走査あるいはリング状に形成されたレーザ光を照射してもよい。 The laser irradiation method is not particularly limited. For example, the laser emission part may be scanned so that only the necessary part is irradiated with laser light, or the area where laser irradiation is not necessary, such as a positioning part, is shielded with a metal plate, etc. May be irradiated with a laser beam formed in a scanning or ring shape.
レンズ固定部(接着剤印刷部)31bに印刷された接着剤33には、カーボンブラック等の赤外線吸収性の材料が含まれており、赤外線レーザ照射により接着剤33が発熱する。レーザの照射強度と照射時間を適切に制御することにより、接着剤33は溶融してその接着力を発揮する。これにより、レンズ32はレンズ固定枠31に固定される。
The adhesive 33 printed on the lens fixing part (adhesive printing part) 31b contains an infrared absorbing material such as carbon black, and the adhesive 33 generates heat when irradiated with infrared laser. By appropriately controlling the irradiation intensity and irradiation time of the laser, the adhesive 33 melts and exhibits its adhesive force. Thereby, the
図12はレンズ32の光軸方向の位置決めを行う際の要部を示す断面図である。図12(A)、(B)、(C)はそれぞれ図11(A)、(B)、(C)に対応する。前述したように、レンズ固定枠31には、レンズ外径の略同一円周方向に、レンズ位置決め部31aおよび接着剤印刷部31bが交互に3箇所設けられている。接着剤印刷部31bには、接着剤33が印刷されている。このとき、レンズ32が当接する光軸方向の面の高さは、接着剤33の上面>レンズ位置決め部31aの上面>接着剤印刷部31bの上面となる関係を有する。上記3つの面の各段差はそれぞれ5〜30μm程度である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a main part when the
また、赤外線レーザによる接着工程前の状態では、レンズ32は位置決め部31aに接することなく、接着剤33の面に接することになる(同図(B)参照)。この状態で、レンズ32の光軸偏芯調整が完了した後、レンズ32をレンズ固定枠31に押し当て、赤外線レーザ光を接着剤33に照射する。
Further, in the state before the bonding process by the infrared laser, the
前述したように、接着剤は、赤外線吸収性を有するので、発熱し、ガラス転移温度を超えると、軟化して変形が起こる。レンズ32がレンズ固定枠31に押し当てられている力により、レンズ32はレンズ位置決め部31aと密着した状態となり、所定の位置決めが行われる。また、接着剤33は、レンズ32との密着力を増しながら変形・流動化し、所定時間後、レーザ照射を止めることで、接着剤33が冷却・固化し、レンズ32との接着が完了する。
As described above, since the adhesive has infrared absorptivity, it generates heat, and when it exceeds the glass transition temperature, it softens and deforms. Due to the force with which the
また、このとき、接着剤印刷部31bの周囲に設けられた接着剤溜まり用の溝部31cには、接着剤印刷部31bから溢れた接着剤が溜まるので、位置決め部31aに付着せず、また、レンズの有効径内およびレンズ固定枠の開口部内にも付着しない。なお、接着剤溜まり部用の溝部31cは、特に設けられなくてもよく、印刷する位置、接着剤の量、範囲等から必要に応じて設けられればよい。
At this time, since the adhesive overflowing from the
このように、第3の実施形態のレンズの固定方法では、前記第2の実施形態と同様の効果が得られる他、レンズ有効径から外径までの幅が狭い場合にも有効である。 As described above, the lens fixing method according to the third embodiment can obtain the same effects as those of the second embodiment, and is also effective when the width from the lens effective diameter to the outer diameter is narrow.
なお、前記第2、第3の実施形態では、接着剤はレンズ固定枠もしくはレンズに印刷されたが、これに限定されない。接着工程前の位置決め調整時に固体であり、レーザ照射等の加熱手段により発熱し、接着力を発揮する材料であればよく、例えば厚みのあるホットメルトシートをレンズ固定枠とレンズの間に配置し、接着剤としてもよい。 In the second and third embodiments, the adhesive is printed on the lens fixing frame or the lens, but the present invention is not limited to this. Any material that is solid at the time of positioning adjustment before the bonding process, generates heat by heating means such as laser irradiation, and exhibits adhesive force. For example, a thick hot melt sheet is disposed between the lens fixing frame and the lens. Or an adhesive.
また、接着剤に赤外線吸収性を付与したものを用いたが、レンズ固定枠に赤外線吸収性を付与し、レンズ固定枠を赤外線レーザで発熱させることで、間接的に接着剤を発熱させるようにしてもよい。 In addition, an adhesive with infrared absorptivity was used, but the lens fixing frame was given infrared absorption, and the lens fixing frame was heated by an infrared laser, so that the adhesive was indirectly heated. May be.
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。 The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and any configuration can be used as long as the functions shown in the claims or the functions of the configuration of the present embodiment can be achieved. Is also applicable.
例えば、上記各実施形態では、位置決め精度の向上および接着工程の時間短縮を図るべく、固定する部品としてレンズを用いた。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、その他の光学部品、例えば光学機器に用いられるフィルタやガラス板を固定する場合にも、本発明は同様に適用可能である。 For example, in each of the above embodiments, a lens is used as a component to be fixed in order to improve the positioning accuracy and shorten the time of the bonding process. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to the case where other optical components such as filters and glass plates used in optical devices are fixed.
1、21 レンズ固定枠
2、22、32 レンズ
3、23、33 熱可塑性接着剤
5 溶着治具
6、25、35 赤外線レーザ光
11、21a、31a 位置決め部
12、21b、31b 接着剤印刷部(接着部)
21c、31c 溝部
1, 21
21c, 31c groove
Claims (12)
前記固定枠に、前記光学部品の光軸方向の位置決めを行う位置決め部、および弾性を有する接着部を形成しておき、
前記光学部品を前記固定枠に固定する前、加圧手段により前記接着部を前記光学部品の当接方向に弾性変位させることで、前記熱可塑性接着剤を介して前記光学部品を前記接着部に接触させた第1の状態にする第1の工程と、
前記第1の状態で、加熱手段により前記熱可塑性接着剤を加熱して溶融させ、その後に固化させることで、前記光学部品を前記接着部に接着させた第2の状態にする第2の工程と、
前記加圧手段による前記接着部の弾性変位を解除し、前記接着部の復元力によって、前記光学部品を前記位置決め部に接触させた第3の状態にする第3の工程とを有することを特徴とする光学部品の固定方法。 A method of fixing an optical component by heating a thermoplastic adhesive interposed between the optical component and a fixed frame to fix the optical component to the fixed frame,
In the fixed frame, a positioning part for positioning the optical component in the optical axis direction and an adhesive part having elasticity are formed,
Before fixing the optical component to the fixed frame, the optical component is elastically displaced in the contact direction of the optical component by a pressurizing unit, so that the optical component is attached to the adhesive portion via the thermoplastic adhesive. A first step of bringing into contact with the first state;
In the first state, the thermoplastic adhesive is heated and melted by a heating means, and then solidified, whereby a second state is achieved in which the optical component is bonded to the bonding portion. When,
And a third step of releasing the elastic displacement of the adhesive portion by the pressurizing means and bringing the optical component into contact with the positioning portion by a restoring force of the adhesive portion. And fixing method of optical parts.
前記固定枠の略同一円周上に、前記位置決め部および前記接着部を複数箇所に形成しておくことを特徴とする光学部品の固定方法。 A method for fixing an optical component according to claim 1,
A method of fixing an optical component, wherein the positioning portion and the bonding portion are formed at a plurality of locations on substantially the same circumference of the fixing frame.
前記加熱手段は赤外線レーザであり、前記熱可塑性接着剤および前記固定枠の少なくとも一方に赤外線吸収性の材料が含まれることを特徴とする光学部品の固定方法。 A method for fixing an optical component according to claim 1 or 2,
The method of fixing an optical component, wherein the heating means is an infrared laser, and at least one of the thermoplastic adhesive and the fixing frame includes an infrared absorbing material.
前記熱可塑性接着剤は、前記光学部品および前記接着部の少なくとも一方に、予め塗布された後、乾燥により常温下で固化していることを特徴とする光学部品の固定方法。 A method for fixing an optical component according to any one of claims 1 to 3,
The method for fixing an optical component, wherein the thermoplastic adhesive is applied in advance to at least one of the optical component and the bonding portion and then solidified at room temperature by drying.
前記固定枠に、前記光学部品の光軸方向の位置決めを行う位置決め部、および前記位置決め部より前記光軸方向の上面の高さが低く、前記光学部品が接着される接着部を形成しておき、
前記光学部品を前記固定枠に固定する前、前記接着部に前記熱可塑性接着剤を介して前記光学部品を接触させるとともに、前記熱可塑性接着剤が存在しない前記位置決め部に前記光学部品を接触させない第1の状態にする第1の工程と、
前記第1の状態で、加熱手段により前記熱可塑性接着剤を加熱して溶融させることで、前記位置決め部に前記光学部品を接触させた第2の状態にする第2の工程と、
前記加熱手段による加熱を停止し、前記溶融した熱可塑性接着剤を固化させることで、前記光学部品を前記接着部に接着する第3の工程とを有することを特徴とする光学部品の固定方法。 A method of fixing an optical component by heating a thermoplastic adhesive interposed between the optical component and a fixed frame to fix the optical component to the fixed frame,
A positioning part for positioning the optical component in the optical axis direction and an adhesive part to which the optical component is bonded are formed in the fixed frame, and the height of the upper surface in the optical axis direction is lower than the positioning part. ,
Prior to fixing the optical component to the fixing frame, the optical component is brought into contact with the adhesive portion via the thermoplastic adhesive, and the optical component is not brought into contact with the positioning portion where the thermoplastic adhesive is not present. A first step in a first state;
A second step of bringing the optical component into contact with the positioning portion in a second state by heating and melting the thermoplastic adhesive by a heating means in the first state;
And a third step of bonding the optical component to the bonding portion by stopping the heating by the heating means and solidifying the molten thermoplastic adhesive.
前記固定枠の異なる同心円上に、前記位置決め部および前記接着部をそれぞれ形成しておくことを特徴とする光学部品の固定方法。 A method of fixing an optical component according to claim 5,
The method for fixing an optical component, wherein the positioning portion and the bonding portion are formed on concentric circles having different fixing frames.
前記固定枠の略同一円周上に、前記位置決め部および前記接着部を複数箇所に形成しておくことを特徴とする光学部品の固定方法。 A method of fixing an optical component according to claim 5,
A method of fixing an optical component, wherein the positioning portion and the bonding portion are formed at a plurality of locations on substantially the same circumference of the fixing frame.
前記光学部品および前記固定枠の少なくとも一方の周囲に、接着剤溜まり用の溝部を形成しておくことを特徴とする光学部品の固定方法。 A method for fixing an optical component according to any one of claims 5 to 7,
A method for fixing an optical component, wherein a groove for storing an adhesive is formed around at least one of the optical component and the fixing frame.
前記加熱手段は赤外線レーザであり、前記熱可塑性接着剤および前記固定枠の少なくとも一方に、赤外線吸収性の材料が含まれることを特徴とする光学部品の固定方法。 A method for fixing an optical component according to any one of claims 5 to 8,
The heating means is an infrared laser, and an infrared absorbing material is contained in at least one of the thermoplastic adhesive and the fixing frame.
前記熱可塑性接着剤は、前記光学部品および前記接着部の少なくとも一方に、予め塗布された後、乾燥により常温下で固化していることを特徴とする光学部品の固定方法。 A method for fixing an optical component according to any one of claims 5 to 9,
The method for fixing an optical component, wherein the thermoplastic adhesive is applied in advance to at least one of the optical component and the bonding portion and then solidified at room temperature by drying.
前記熱可塑性接着剤の厚みは、20±5μmの範囲であることを特徴とする光学部品の固定方法。 A method for fixing an optical component according to claim 10,
The method of fixing an optical component, wherein the thermoplastic adhesive has a thickness in a range of 20 ± 5 μm.
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