JP2009025591A - レンズの調芯及び固定方法 - Google Patents

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誠 飯川
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Abstract

【課題】レンズをレンズ枠に高い位置精度で固定することが可能なレンズの調芯及び固定方法を得る。
【解決手段】レンズを樹脂製とし、該レンズにレンズ枠と当接する当接部を形成するレンズ成形ステップ、レンズ枠を構成する樹脂材料をレンズと同一種類とし、レンズ枠に上記当接部と当接すると共にレーザ光を吸収する当接受光部を形成するレンズ枠成形ステップ、当接部を当接受光部に接触させつつ上記レンズを上記レンズ枠にチルト調整しながら支持させる調芯ステップ、及びレーザ光をレンズの上記当接部を通してレンズ枠の当接受光部に照射して、該当接部と当接受光部をレーザ溶着する溶着ステップ、を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、レンズの調芯及び固定方法に関する。
近年、携帯電話等のモバイル機器にはカメラが搭載されることが多い。このようなカメラにおいて、レンズをレンズ枠に調芯しながら固定することがある。この場合、レンズをレンズ枠に対して所望の位置に調芯した後に、レンズとレンズ枠の間に塗布したUV接着剤に紫外線を照射しUV接着剤を硬化させていた。
特開2002-10117号公報
しかし、UV接着剤は硬化する際に収縮してしまうため、レンズのレンズ枠に対する位置がずれてしまう。位置がずれると、レンズに要求される位置精度が満たされなくなるので、レンズが所望の光学性能を発揮することができなくなる。特にモバイル機器のカメラは小型で画素ピッチが小さいため、レンズの位置がずれた場合に大きな影響を受けてしまう。
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、レンズをレンズ枠に高い位置精度で固定することが可能なレンズの調芯及び固定方法を得ることを目的とする。
本発明のレンズの調芯及び固定方法は、第一の態様によると、レンズをレンズ枠に調芯しながら固定するレンズの調芯及び固定方法において、上記レンズを樹脂製とし、該レンズに上記レンズ枠と当接する当接部を形成するレンズ成形ステップ、上記レンズ枠を構成する樹脂材料を上記レンズと同一種類とし、該レンズ枠に上記当接部と当接すると共にレーザ光を吸収する当接受光部を形成するレンズ枠成形ステップ、上記当接部を上記当接受光部に接触させつつ上記レンズを上記レンズ枠にチルト調整しながら支持させる調芯ステップ、及びレーザ光を上記レンズの上記当接部を通して上記レンズ枠の当接受光部に照射して、該当接部と当接受光部をレーザ溶着する溶着ステップ、を有することを特徴としている。
上記レンズの当接部を、該レンズのコバ面に形成した該レンズの中心点を中心とする球面の一部であり、上記レンズの外径と上記レンズ枠の内径が略同一のものとしてもよい。
本発明のレンズの調芯及び固定方法は、第二の態様によると、レンズをレンズ枠に調芯しながら固定するレンズの調芯及び固定方法において、上記レンズを樹脂製とし、該レンズに上記レンズ枠と当接する当接部を形成するレンズ成形ステップ、上記レンズ枠を構成する樹脂材料を上記レンズと同一種類とし、該レンズ枠に上記当接部と当接すると共にレーザ光を吸収する当接受光部を形成するレンズ枠成形ステップ、上記当接部を上記当接受光部に接触させつつ上記レンズを上記レンズ枠にディセンタ調整及びチルト調整チルト調整を行いながら支持させる調芯ステップ、及びレーザ光を上記レンズの上記当接部を通して上記レンズ枠の当接受光部に照射して、該当接部と当接受光部をレーザ溶着する溶着ステップ、を有することを特徴としている。
この態様においては、上記レンズの径が上記レンズ枠の内径より小さく、上記レンズの上記当接部が、曲面からなる該レンズの前面または後面の外周縁部であり、上記当接受光部及び上記当接部が同じ球面の一部をなす曲面であってもよい。
また、上記レンズの径が上記レンズ枠の内径より小さく、上記レンズの上記当接部が、特定の球面の一部をなす該レンズの前面または後面の外周縁部であり、上記レンズ枠の上記当接受光部が、該レンズ枠の中心軸を中心としかつ上記レンズの上記球面の一部をなす前面または後面と接触する円形接触部であってもよい。
さらに、上記レンズの径が上記レンズ枠の内径より小さく、上記レンズの上記当接部が、特定の球面の一部をなす該レンズの前面または後面の外周縁部であり、上記レンズ枠の上記当接受光部が、上記レンズの上記球面の一部をなす前面または後面と点接触する曲面状突部であってもよい。
いずれの態様においても、上記レンズの前面と後面の少なくとも一方の有効光線透過範囲の外周側にレーザ光を遮光する遮光部を形成し、該前面及び後面の該遮光部を除く部分にレーザ光が透過可能な透光部を形成することが可能である。
さらに、いずれの態様においても、上記レンズ及びレンズ枠は光軸を中心とする回転対称形状をなしているのが好ましい。
さらに、いずれの態様においても、上記レンズの調芯は、上記レンズ枠に穿設した調整用貫通孔に挿入され、その先端が上記レンズのコバ面に当接する、該レンズの径方向に延出する調整用治具によって行うことが可能である。
さらに、いずれの態様においても、レンズとレンズ枠を構成する上記樹脂材料を、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、高密度ポリエチレン、フッ化エチレンプロピレン、ABS樹脂、アクリル、ポリ塩化ビニル、スチロール・アクリル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレートのいずれかから選択可能である。
本発明のレンズの調芯及び固定方法は、第三の態様によると、レンズをレンズ押さえ枠を用いてレンズ枠に調芯しながら固定するレンズの調芯及び固定方法において、上記レンズ押さえ枠を樹脂製とし、該レンズ押さえ枠の前面または後面に上記レンズ枠と当接する光軸と直交する当接面を形成するレンズ押さえ枠成形ステップ、上記レンズ押さえ枠の前面と後面の少なくとも一方の有効光線透過範囲の外周側にレーザ光を遮光する遮光部を形成し、かつ上記レンズ押さえ枠の前面及び後面の該遮光部を除く部分にレーザ光が透過可能な透光部を形成するステップ、上記レンズ枠を構成する樹脂材料を上記レンズ押さえ枠と同一種類とし、該レンズ枠の内面に光軸と直交しかつ上記当接面と当接すると共にレーザ光を吸収する当接受光面を形成するレンズ枠成形ステップ、上記レンズを上記レンズ枠に調芯しながら支持させる調芯ステップ、調芯された上記レンズを上記レンズ押さえ枠で押さえ、該レンズ押さえ枠の当接面とレンズ枠の当接受光面を当接させる当接ステップ、及びレーザ光を、上記透光部、上記レンズ押さえ枠及び上記当接面を通して上記レンズ枠の当接受光面に照射して、該当接面と当接受光面をレーザ溶着する溶着ステップ、を有することを特徴としている。
この態様においては、上記調芯ステップが、複数の上記レンズを光軸方向に並べて配置し、各レンズを上記レンズ枠に調芯しながら支持するステップであり、上記当接ステップが、調芯された各レンズを対応する上記レンズ押さえ枠で押さえ、各レンズ押さえ枠の当接面とレンズ枠の対応する当接受光面をそれぞれ当接させるステップであり、上記溶着ステップが、レーザ光源からレーザ光を発射し、該レーザー光を、最もレーザ光源側に位置するレンズ押さえ枠及びその上記当接面を通して該当接面と当接する上記当接受光面に照射して最もレーザ光源側に位置するレンズ押さえ枠を上記レンズ枠に溶着し、かつ、該レーザー光を、最もレーザ光源側に位置するレンズ押さえ枠、奥側のレンズ押さえ枠、及び該奥側のレンズ押さえ枠の上記当接面を通して該当接面と当接する上記当接受光面に照射し、該奥側のレンズ押さえ枠を上記レンズ枠に溶着するステップであってもよい。
本発明のレンズの調芯及び固定方法は、第四の態様によると、レンズをレンズ押さえ枠を用いてレンズ枠に調芯しながら固定するレンズの調芯及び固定方法において、上記レンズ押さえ枠を樹脂製とし、該レンズ押さえ枠の外周面に光軸と平行で上記レンズ枠と当接する当接面を形成するレンズ押さえ枠成形ステップ、上記レンズ枠を構成する樹脂材料を上記レンズ押さえ枠と同一種類とし、該レンズ枠の内面に上記当接面と当接しかつ光軸と平行な面であると共にレーザ光を吸収する当接受光面を形成するレンズ枠成形ステップ、上記レンズを上記レンズ枠に調芯しながら支持させる調芯ステップ、調芯された上記レンズを上記レンズ押さえ枠で押さえ、該レンズ押さえ枠の当接面とレンズ枠の当接受光面を当接させる当接ステップ、及びレーザ光を、上記レンズ枠に穿設した照射孔、上記レンズ押さえ枠及び上記当接面を通して上記レンズ枠の当接受光面に照射して、該当接面と当接受光面をレーザ溶着する溶着ステップ、を有することを特徴としている。
この態様においては、上記レンズ枠の照射孔は、光軸を中心とする円周方向に離間させて複数が形成されているのが好ましい。
さらに、上記レンズ押さえ枠の前面と後面の少なくとも一方の有効光線透過範囲の外周側を遮光部としてもよい。
さらに、上記レンズの上記レンズ押さえ枠との対向面に、該レンズの有効光線透過範囲の外周側に位置する環状の遮光部材を設けてもよい。
第三及び第四の態様においては、上記レンズ、レンズ枠及びレンズ押さえ枠は光軸を中心とする回転対称形状をなしているのが好ましい。
さらに、第三及び第四の態様においては、上記レンズの調芯は、上記レンズ枠に穿設した調整用貫通孔に挿入され、その先端が上記レンズのコバ面に当接する、該レンズの径方向に延出する調整用治具によって行うことが可能である。
この場合は、上記レンズの調芯は、上記レンズ枠を該レンズ枠の外周側に位置する保持用筒部材で保持し、該保持用筒部材を貫通し上記レンズ枠の上記調整用貫通孔と同軸をなす雌ねじ孔に上記調整用治具に形成した雄ねじ溝を螺合させ、該雌ねじ孔と雄ねじ溝の螺合量を調整することによって行うことが可能である。
さらに、第三及び第四の態様においては、上記レンズ押さえ枠とレンズ枠を構成する上記樹脂材料を、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、高密度ポリエチレン、フッ化エチレンプロピレン、ABS樹脂、アクリル、ポリ塩化ビニル、スチロール・アクリル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレートのいずれかから選択可能である。
さらに、いずれの態様においても、レーザ光源としては、例えば、YAGレーザ、LDレーザ、またはCO2レーザの光源を利用可能である。
本発明の樹脂製レンズの固定方法によれば、同一種類の樹脂材料からなるレンズとレンズ枠、あるいはレンズ押さえ枠とレンズ枠をレーザ溶着するので、UV接着剤を用いる場合のようなレンズのレンズ枠に対する位置ずれが生じることがなく、高い位置精度で樹脂製レンズを樹脂製製レンズ枠に固定できる。
また、レンズ(またはレンズ押さえ枠)とレンズ枠に接着剤用のスペースを設ける必要がないため、小型化が図れ、レンズ枠の強度を高めることができる。また、固定強度もUV接着剤を用いる場合に比べて高めることができる。
以下の各実施形態の説明では図1、図6、図11、図13、図14、図15、図18、図19、図20、図22の左側を「前方」とし、右側を「後方」としている。
図1から図4は、本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第1の実施形態を示している。
樹脂製レンズ枠10はポリカーボネイト(PC)にカーボンを加えて成形したものであり、その軸線を中心とする回転対称形状(筒形状)をしている。樹脂製レンズ枠10の内周面は自身の軸線を中心とする円筒面であり、その前後方向の略中央部に環状突部11が突設されている。樹脂製レンズ枠10の内周面における環状突部11の前方部分と後方部分はそれぞれ互いに同径の1群用嵌合部12と2群用嵌合部13となっている。さらに、2群用嵌合部13の直後には2群用嵌合部13より大径の後端嵌合部14が凹設されている。環状突部11の前面は、樹脂製レンズ枠10の軸線を中心としかつ該軸線に対して直交する環状平面である当接受光面15となっている。さらに樹脂製レンズ枠10の前端部近傍には、樹脂製レンズ枠10を径方向に貫通する3つの調整用貫通孔16が周方向に等角度間隔(120゜間隔)で穿設してある。
2群レンズ20及び1群レンズ30は共に自身の光軸を中心とする回転対称形状をしており、1群レンズ30はポリカーボネイト製である。2群レンズ20の外径は2群用嵌合部13の径と同一である。1群レンズ30の外径は1群用嵌合部12より小さく、かつ、1群レンズ30の後面の外周縁部には自身の光軸に対して直交する環状当接面(当接部)31が形成してある。
1群レンズ30の前面の外周縁部及び環状当接面31には、1群レンズ30の光軸を中心とする環状部材である遮光部材80と遮光部材81をそれぞれ固着してある。この遮光部材80及び遮光部材81には、図4に示すように周方向に等角度間隔(120゜間隔)で3つの照射孔(透光部)82が穿設してある。さらに遮光部材80と遮光部材81は両者の照射孔82が同じ周方向位置に位置するように(光軸と平行な方向に見たときに重なるように)1群レンズ30の前面外周縁部及び環状当接面31に固着してある。
次に、2群レンズ20と1群レンズ30を樹脂製レンズ枠10に組み付ける要領について説明する。
まず、樹脂製レンズ枠10の後方から2群レンズ20を樹脂製レンズ枠10内に挿入し2群用嵌合部13に嵌合固定する。さらに、樹脂製レンズ枠10の後方から後端嵌合部14と同径の環状部材であるレンズ押さえ枠35を後端嵌合部14に嵌合固定し、レンズ押さえ枠35の前面内周縁部を2群レンズ20の後面に当接させ、レンズ押さえ枠35によって2群レンズ20を抜け止めする。
次いで、樹脂製レンズ枠10の前方から1群レンズ30を1群用嵌合部12の内側に挿入する。そして1群レンズ30の遮光部材81を樹脂製レンズ枠10の当接受光面15に当接させる。
1群レンズ30の外径は1群用嵌合部12の径より小さいので、1群レンズ30は樹脂製レンズ枠10に対する径方向位置を調整可能である(ディセンタ調整が可能になる)。1群レンズ30の位置を調整するには、3つの調整用貫通孔16にそれぞれ調整用治具38を挿入し、各調整用治具38の内端面を1群レンズ30の外周面(コバ面)に接触させる。そして、1群レンズ30の遮光部材81が当接受光面15に接触する状態を維持したまま、各調整用治具38によって1群レンズ30を径方向に移動させる。
そして、1群レンズ30が所望の位置に移動したら、樹脂製レンズ枠10の直前に配置したレーザ光源40の後面全体から1群レンズ30の前面外周縁部にYAGレーザ光(レーザー光)LRを発射する。すると、YAGレーザ光LRの一部が遮光部材80の3つの照射孔82、1群レンズ30及び遮光部材81の3つの照射孔82を透過して当接受光面15の3カ所に照射され、その他のYAGレーザ光LRは遮光部材80によってカットされる。樹脂製レンズ枠10はカーボンを含んでいるため、YAGレーザ光LRが当接受光面15に照射すると、このYAGレーザ光LRは当接受光面15で一部が反射され残りが吸収される。すると、当接受光面15の3箇所が発熱して溶融しその熱が遮光部材81の3つの照射孔82を通して環状当接面31の対向する3箇所に伝わる。その結果、環状当接面31側も溶融して溶融プールが形成され透過側(1群レンズ30)と吸収側(樹脂製レンズ枠10)の3箇所の樹脂材料が混ざり合い、YAGレーザ光LRの照射を止めると冷却されて互いに溶着される。
YAGレーザ光LRのエネルギ(強度、径、照射時間等)は、以上の溶着作用が得られるように定める。
この第1の実施形態では、YAGレーザ光LRを用いて1群レンズ30を樹脂製レンズ枠10に固定しているので、UV接着剤を用いるときのように、UV接着剤の硬化時の収縮により1群レンズ30の位置が変化してしまい、その結果、1群レンズ30が調芯した位置から僅かにずれてしまうことはない。
また、UV接着剤の硬化に比べてYAGレーザ光LRによる1群レンズ30と樹脂製レンズ枠10の溶着は短時間に行うことができるので、調芯作業に要するコストを従来より抑えることが可能である。
さらに、樹脂製レンズ枠10と1群レンズ30に接着剤スペースを設ける必要がないため、小型化が図れ、レンズ枠の強度を高めることができる。また、固定強度もUV樹脂接着に比べて高めることができる。
また、遮光部材80及び遮光部材81の内周縁(孔)の位置は2群レンズ20及び1群レンズ30の有効光線透過範囲(外周縁部より内側の部分)と一致しているので(遮光部材80及び遮光部材81が有効光線透過範囲の外周側に位置している)、遮光部材80及び遮光部材81によって有効光線以外の光線をカットできる。
図5の変形例では、遮光部材80、遮光部材81を用いる代わりに、1群レンズ30の前面外周縁部及び環状当接面31(即ち、有効光線透過範囲の外周側)にシボ加工(微小な凹凸加工)(遮光部)30Aを施して、YAGレーザ光LRが1群レンズ30を透過しないようにしている。但し、この場合1群レンズ30の前面外周縁部及び環状当接面31全体を完全なシボ面30Aとするのではなく、遮光部材80及び遮光部材81の照射孔82に対応する3カ所はシボ面とはせず(透光部とする。図5の符合30Bを参照)、この3カ所を透過したYAGレーザ光LRによって樹脂製レンズ枠10の当接受光面15を照射できるようにする。
図6及び図7は、本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第2の実施形態を示している。なお、第1の実施形態と同じ部材には同じ符合を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。
本実施形態の樹脂製レンズ枠50の基本構造は樹脂製レンズ枠10と同じであるが、環状突部11の前面が自身の軸線に対して直交する環状平面ではない点が異なる。樹脂製レンズ枠50の環状突部11の前面は、樹脂製レンズ枠50の軸線上に位置する特定の中心点(図示略)を中心とする特定の球面の一部をなす環状曲面(当接受光部)51である。
1群レンズ60はポリカーボネイト製であり、自身の軸線を中心とする回転対称形状をなしている。1群レンズ60の後面(当接部)61も特定の中心点を中心とする特定の球面の一部をなす曲面であり、後面61と環状曲面51の曲率は同一である。1群レンズ60の外径は1群用嵌合部12の径より小さいので、1群レンズ60の後面61の外周縁部を環状突部11の環状曲面51に当接させると、1群レンズ60は樹脂製レンズ枠50に対して樹脂製レンズ枠50の上記中心点を中心に回転可能となる。従って、環状曲面51と後面61の接触状態を維持したまま、3つの調整用貫通孔16にそれぞれ調整用治具38を挿入し、各調整用治具38の内側端面を1群レンズ60の外周面(コバ面)に接触させ、各調整用治具38によって1群レンズ60を前後方向に揺動させれば、1群レンズ60のチルト調整(及びディセンタ調整)を行うことができる。
このように1群レンズ60のチルト調整を行った後に、第1の実施形態と同じ要領でレーザ光源40の後面からYAGレーザ光LRを1群レンズ1群レンズ60の外周縁部及び環状突部11の環状曲面51に照射すれば、第1の実施形態と同様に環状曲面51と後面61がそれぞれ溶着するので、1群レンズ60を調芯した位置に固定できる。
この場合、レーザ光源40の後面全体からYAGレーザ光LRを照射してもよいが、例えばレーザ光源40の後面の3箇所(周方向に120°間隔)からYAGレーザ光LRを照射し、各YAGレーザ光LRにより環状曲面51と1群レンズ60の3箇所同士を溶着してもよい(図8から図10の変形例でも同様である)。
図8から図10は第2の実施形態の変形例を示している。
図8では樹脂製レンズ枠50の環状突部11の前側の内周縁部全体を面取りすることにより、環状突部11の前面に樹脂製レンズ枠50の軸線を中心とする円形(線状)の円形接触部(当接受光部)52を形成している。
従って、1群レンズ60の後面61の外周縁部を円形接触部52に接触させれば、1群レンズ60を樹脂製レンズ枠50に対して回転可能となる。よって、この変形例においても1群レンズ60のチルト調整(及びディセンタ調整)が可能である。そして、チルト調整後にYAGレーザ光LRを1群レンズ1群レンズ60の外周縁部及び円形接触部52に照射すれば、第2の実施形態と同様に円形接触部52と後面61がそれぞれ溶着するので、1群レンズ60を調芯した位置に固定できる。
図9及び図10の変形例では、環状突部11の前面に複数(例えば周方向に等角度間隔で3つ)の曲面状突部(当接受光部)53を突設している。この曲面状突部53の前面は曲面をなしており、この曲面部に1群レンズ60の後面61を接触させると(点接触になる)、1群レンズ60は樹脂製レンズ枠10に対して樹脂製レンズ枠50の上記中心点を中心に回転可能となる。従って、この変形例においても1群レンズ60のチルト調整(及びディセンタ調整)が可能である。そして、チルト調整後にYAGレーザ光LRを1群レンズ1群レンズ60の外周縁部及び曲面状突部53に照射すれば、第2の実施形態と同様に曲面状突部53と後面61がそれぞれ溶着するので、1群レンズ60を調芯した位置に固定できる。
図11及び図12は、本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第3の実施形態を示している。なお、第1の実施形態と同じ部材には同じ符合を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。
本実施形態の1群レンズ70はポリカーボネイト製であり、自身の光軸を中心とする回転対称形状をしている。1群レンズ70の前後両面は球面であり、さらに1群レンズ70の外周面(コバ面)(当接部)71は1群レンズ70の中心点70Cを中心とする球面(図11の仮想線で示した符号AC)の一部をなす曲面となっている。1群レンズ70の径は1群用嵌合部12と略同一である。
また、本実施形態の樹脂製レンズ枠10における3つの調整用貫通孔16と同じ光軸O方向位置には、3つの照射孔17が周方向に並べて穿設してある。
1群レンズ70を1群用嵌合部12の内部に挿入すると、1群レンズ70のコバ面71が1群用嵌合部12に接触し、1群レンズ70は中心点70Cを中心にして樹脂製レンズ枠10に対して回転可能となる。さらに本実施形態では1群レンズ70は樹脂製レンズ枠10に対して光軸方向(前後方向)に相対移動可能である。従って、3つの調整用貫通孔16にそれぞれ調整用治具38を挿入し、各調整用治具38の内側端部を1群レンズ70のコバ面71に接触させ、各調整用治具38によって1群レンズ70を前後方向に揺動させれば、1群レンズ70のチルト調整を行うことができる。さらに、各調整用治具38を前後方向に平行移動させれば、1群レンズ70の樹脂製レンズ枠10に対する前後位置を調整できる。
このように1群レンズ70の前後方向位置調整とチルト調整が完了したら、樹脂製レンズ枠10の外周側に配置した環状のレーザ光源18(図11では仮想線で示している)の内周面全体からYAGレーザ光LRを発射する。発射されたYAGレーザ光LRの一部は3つの照射孔17、及び1群レンズ70を透過して、1群用嵌合部12の内周面に形成した3つの被照射部19(当接受光部。コバ面71と対向する部分)に照射される。樹脂製レンズ枠10はカーボンを含んでいるため、YAGレーザ光LRが各被照射部19を照射すると、このYAGレーザ光LRは被照射部19で一部が反射され残りが吸収される。すると、被照射部19が発熱して溶融しその熱が1群レンズ70ののコバ面71の被照射部19と接触する部分に伝わる。その結果、1群レンズ70側も溶融して溶融プールが形成され透過側(1群レンズ70)と吸収側(樹脂製レンズ枠10)の樹脂材料が混ざり合い、YAGレーザ光LRの照射を止めると冷却されて互いに溶着される。
なお、本実施形態においても1群レンズ70に遮光部材80や遮光部材81を設けたり、シボ部30Aを形成してもよい。
以上説明した第1から第3の実施形態ではレンズ20、1群レンズ30を2つ並べたが、調芯を行う一つのレンズのみを樹脂製レンズ枠に支持したり、3つ以上のレンズを樹脂製レンズ枠に支持して実施してもよい(調芯を行うレンズは一つでも複数でもよい)。なお、2群レンズや3群レンズ等の調芯を行う場合は、これらのレンズの前面に当接部を形成し、環状突部11の後面に当接受光部を設けて実施してもよい。
さらに、調整用貫通孔16及び照射孔82(透光部30B)の数は3つには限定されない。
さらに、1群レンズ30(1群レンズ60、1群レンズ70)の前面と後面の一方のみに遮光部材80、遮光部材81を設けて(あるいはシボ面を形成して)もよい。
なお、操作者は、レーザ光の波長を調整することによって、樹脂製レンズ枠を透過し、樹脂製レンズに吸収されるようなレーザ光を設定することができる。このようにレーザ光を設定すると、樹脂製レンズ枠に照射孔を形成することなく、またレーザ光の照射方向に関係なく、樹脂製レンズと樹脂製レンズ枠を溶着させることができる。
図13は、本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第4の実施形態を示している。
本実施形態の樹脂製レンズ枠150はポリカーボネイトにカーボン材料を加えて成形したものであり、自身の軸線を中心とする回転対称形状をしている。樹脂製レンズ枠150はその内径が前方から後方に向かうに連れて3段階に縮径している。樹脂製レンズ枠150の内周面には、共に自身の軸線を中心とする環状面(図13の状態で2群レンズ120の光軸と平行)である円筒面151と支持用環状面(当接受光面)152、さらに樹脂製レンズ枠150の軸線に対して直交する環状面である当接受光面153と当接受光面154が形成してある。さらに樹脂製レンズ枠150の前端部と長手方向の略中央部には、樹脂製レンズ枠150を径方向に貫通する3つの照射孔155と照射孔156が周方向に等角度間隔(120゜間隔)で穿設してある。また、樹脂製レンズ枠150の照射孔155と照射孔156の間には3つの調整用貫通孔157が周方向に等角度間隔(120゜間隔)で穿設してある。樹脂製レンズ枠150の後端面には撮像素子118を具備する撮像素子支持板117が固着してある。
2群レンズ120及び1群レンズ130はポリカーボネイト製であり、共に自身の光軸を中心とする回転対称形状をしている。
2群レンズ120の外径は円筒面151の径と同一であり、さらに2群レンズ120の前後両面の外周縁部には共に2群レンズ120の光軸Oに対して直交する環状当接面121と環状当接面122が形成してある。円筒面151の内側に配置される1群レンズ130の外径は円筒面151より小さい。
さらに、1群レンズ130の後面の外周縁部には自身の光軸に対して直交する環状当接面131が形成してある。
次に、2群レンズ120と1群レンズ130を樹脂製レンズ枠150に組み付ける要領について説明する。
まず、樹脂製レンズ枠150の前方から2群レンズ120を樹脂製レンズ枠150内に挿入し、2群レンズ120の環状当接面121を当接受光面153に当接させ、かつ2群レンズ120の外周面を円筒面151に当接させる。2群レンズ120の外径と円筒面151の径は同一なので、このように2群レンズ120を樹脂製レンズ枠150に取り付けると、2群レンズ120は樹脂製レンズ枠150に対して移動不能になり、2群レンズ120の光軸Oと樹脂製レンズ枠150の中心軸が一致する。
次いで、樹脂製レンズ枠150の前方から樹脂製レンズ枠150内にレンズ押さえ枠160を挿入する。このレンズ押さえ枠160はポリカーボネイト製であり、自身の軸線を中心とする回転対称形状をしている。レンズ押さえ枠160の前後両面には共に自身の軸線に対して直交する環状当接面161と環状当接受光面162が形成してある。そして、レンズ押さえ枠160の外周面(当接面)を円筒面(当接受光面)151に当接させ(レンズ押さえ枠160の外周面と円筒面151は共に図13の状態で2群レンズ120の光軸Oと平行)、かつ環状当接面161を2群レンズ120の環状当接面122に当接させ、レンズ押さえ枠160によって2群レンズ120を押さえる(抜け止めする)。
続いて、1群レンズ130を樹脂製レンズ枠150の前方から樹脂製レンズ枠150内に挿入し、その環状当接面131をレンズ押さえ枠160の前面である環状当接受光面162に当接させる。
次いで、樹脂製レンズ枠150の支持用環状面152にポリカーボネイト製のレンズ押さえ枠165を嵌合する。レンズ押さえ枠165の後面は図13の状態で光軸Oに対して直交する環状当接面166となっており、レンズ押さえ枠165の外周面は図13の状態で光軸Oと平行な当接面となっているので、支持用環状面152にレンズ押さえ枠165を嵌合すると、レンズ押さえ枠165の外周面(当接面)が支持用環状面152と接触し、環状当接面166の内周縁部が当接受光面154と1群レンズ130の前面の外周縁部近傍に接触する。
このようにレンズ押さえ枠160とレンズ押さえ枠165によって1群レンズ130を支持した状態で、各調整用貫通孔157に調整用治具138を挿入し、各調整用治具138の内側端面を1群レンズ130の外周面(コバ面)にそれぞれ接触させ、各調整用治具138によって1群レンズ130の調芯を行う(1群レンズ130が径方向に移動調整されたとき、1群レンズ130の前面のレンズ押え枠165と接触する部分の位置が変わるが、変位は微小なので、1群レンズ130の調整上実質的に問題はない)。1群レンズ130が所望の位置に移動したら、樹脂製レンズ枠150の外周側に配置した環状のレーザ光源170(図13では仮想線で示している)の内周面全体からYAGレーザ光LRを発射する。発射されたYAGレーザ光LRの一部は3つの照射孔156、レンズ押さえ枠160の各照射孔156と対向する部分を透過して、樹脂製レンズ枠150の内面に形成した3つの被照射部158(レンズ押さえ枠160の外周面と対向する部分)に照射される。樹脂製レンズ枠150はカーボンを含んでいるため、YAGレーザ光LRが各被照射部158を照射すると、このYAGレーザ光LRは被照射部158で一部が反射され残りが吸収される。すると、被照射部158が発熱して溶融しその熱がレンズ押さえ枠160の被照射部158と接触する部分に伝わる。その結果、レンズ押さえ枠160側も溶融して溶融プールが形成され透過側(レンズ押さえ枠160)と吸収側(樹脂製レンズ枠150)の樹脂材料が混ざり合い、YAGレーザ光LRの照射を止めると冷却されて互いに溶着される。
さらにレーザ光源170から発射されたYAGレーザ光LRの別の一部は3つの照射孔155、レンズ押さえ枠165の各照射孔155と対向する部分を透過して、樹脂製レンズ枠150の内面に形成された3つの被照射部159(レンズ押さえ枠165の外周面と対向する部分)に照射される。樹脂製レンズ枠150はカーボンを含んでいるため、YAGレーザ光LRが各被照射部159を照射すると、このYAGレーザ光LRは被照射部159で一部が反射され残りが吸収される。すると、被照射部159が発熱して溶融しその熱がレンズ押さえ枠165の被照射部159と当接する部分に伝わる。その結果、レンズ押さえ枠165側も溶融して溶融プールが形成され透過側(レンズ押さえ枠165)と吸収側(樹脂製レンズ枠150)の樹脂材料が混ざり合い、YAGレーザ光LRの照射を止めると冷却されて互いに溶着される。
この実施形態では、YAGレーザ光LRを用いてレンズ押さえ枠160及びレンズ押さえ枠165を樹脂製レンズ枠150に固定している。従って、共に樹脂製レンズ枠150に対して径方向及び光軸方向Oに移動可能なレンズ押さえ枠160とレンズ押さえ枠165が、UV接着剤を用いるときのようにUV接着剤の硬化時の収縮により樹脂製レンズ枠150に対して移動することはない。
さらに、小型のレンズを小型の樹脂製レンズ枠150に確実かつ短時間で固定できるという利点がある。
また、樹脂製レンズ枠150に接着剤スペースを設ける必要がないため、樹脂製レンズ枠150の小型化が図れ、樹脂製レンズ枠150の強度を高めることができる。また、固定強度もUV樹脂接着に比べて高めることができる。
さらに、UV接着剤を用いる場合はレンズ押さえ枠160とレンズ押さえ枠165の接着作業を同時に行うことは出来ず、まずレンズ押さえ枠160の接着を行ってからレンズ押さえ枠165の接着を行っていた。しかし本実施形態では、レーザ光源170から各照射孔155、照射孔156に向けてYAGレーザ光LRを発射することにより、レンズ押さえ枠160とレンズ押さえ枠165を同時に固定することが可能なので、レンズ押さえ枠160とレンズ押さえ枠165の溶着作業を短時間のうちに行なえる。
図14は、本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第5の実施形態を示している。なお、第4の実施形態と同じ部材には同じ符合を付すに止めて、その詳細な説明は省略する。
本実施形態の樹脂製レンズ枠150の後端部近傍には、樹脂製レンズ枠150を径方向に貫通する3つの調整用貫通孔168が周方向に等角度間隔(120゜間隔)で穿設してある。さらに本実施形態では、2群レンズ120の外径は円筒面151の径に比べて僅かに小さく設定してある。
このような構成の第5の実施形態では、2群レンズ120の外径が円筒面151の径より小さいので、図14に示すようにレンズ押さえ枠160の環状当接面161が2群レンズ120の環状当接面122に当接した状態で3つの調整用貫通孔168にそれぞれ調整用治具139を挿入し、各調整用治具139の内側端面を2群レンズ120の外周面(コバ面)に接触させれば、各調整用治具139によって2群レンズ120の調芯を行える。
このように2群レンズ120の調芯を行い、さらに第4の実施形態と同じ要領で1群レンズ130の調芯を行った後に、樹脂製レンズ枠150の外周側に配置したレーザ光源170(図14では図示略)の内周面からYAGレーザ光LRを発射すれば、第6の実施形態と同様にレンズ押さえ枠160とレンズ押さえ枠165が樹脂製レンズ枠150とそれぞれ溶着するので、2群レンズ120と1群レンズ130を調芯した位置に固定できる。
図15から図17は、本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第6の実施形態を示している。
本実施形態の樹脂製レンズ枠110はポリカーボネイトにカーボン材料を混入したものであり、カーボン材料の影響で黒みがかっている。樹脂製レンズ枠110は、自身の軸線を中心とする回転対称形状をしている。樹脂製レンズ枠110はその内径が前方から後方に向かうに連れて3段階に縮径している。樹脂製レンズ枠110の内周面には、共に自身の軸線を中心とする環状面である円筒面111と円筒面112、さらに該軸線に対して直交する環状面である当接面113と当接受光面114が形成してある。また樹脂製レンズ枠110の前端面にも樹脂製レンズ枠110の軸線に対して直交する環状面である当接受光面115が形成してある。さらに樹脂製レンズ枠110の前端部には、樹脂製レンズ枠110を径方向に貫通する3つの調整用貫通孔116が周方向に等角度間隔(120゜間隔)で穿設してある。樹脂製レンズ枠110の後端面には正面視円形の撮像素子支持板117が固着してあり、撮像素子支持板117の前面の中央部に撮像素子118が固着してある。
次に、2群レンズ120と1群レンズ130を樹脂製レンズ枠110に組み付ける要領について説明する。
まず、樹脂製レンズ枠110の前方から2群レンズ120を樹脂製レンズ枠110内に挿入し、2群レンズ120の環状当接面121を当接面113に当接させ、かつ2群レンズ120の外周面を円筒面111に接触させる。さらに、2群レンズ120の環状当接面122を樹脂製レンズ枠110の当接受光面114と同一平面上に並べる。2群レンズ120の外径と円筒面111の径は同一なので、このように2群レンズ120を樹脂製レンズ枠110に支持すると2群レンズ120は樹脂製レンズ枠110に対して移動不能になり、2群レンズ120の光軸Oと樹脂製レンズ枠110の中心軸が一致する。
次いで、樹脂製レンズ枠110の前方から樹脂製レンズ枠110内にレンズ押さえ枠125を挿入する。このレンズ押さえ枠125はポリカーボネイト製であり、自身の軸を中心とする回転対称形状をしている。このレンズ押さえ枠125の外径は円筒面112の内径と略同一である。レンズ押さえ枠125の前後両面には共に図15の状態において2群レンズ120の光軸Oに対して直交する環状当接面(当接面)126と環状当接面127が形成してある。
さらに、レンズ押さえ枠125の前面及び後面には遮光部材(遮光部)180と遮光部材(遮光部)181が固着してある。この遮光部材180及び遮光部材181はレンズ押さえ枠125の軸線を中心とする環状部材であり、かつ遮光部材180及び遮光部材181には周方向に等角度間隔(120゜間隔)で3つの照射孔(透光部)182が穿設してある。さらに遮光部材180と遮光部材181は両者の照射孔182が同じ周方向位置に位置するように(光軸Oと平行な方向に見たときに重なるように)レンズ押さえ枠125の前面と後面に固着してある。
そして、レンズ押さえ枠125の外周面を円筒面112に接触させ、かつ遮光部材181を2群レンズ120の環状当接面122と当接受光面114に当接させ、レンズ押さえ枠125によって2群レンズ120を押さえる(抜け止めする)。
続いて、1群レンズ130を樹脂製レンズ枠110の前方から樹脂製レンズ枠110内に挿入し、1群レンズ130の環状当接面131をレンズ押さえ枠125の遮光部材180に当接させる。
次いで、自身の軸を中心とする回転対称形状であるポリカーボネイト製のレンズ押さえ枠135を樹脂製レンズ枠110の前端部に取り付ける。レンズ押さえ枠135の後面には図15の状態において共に2群レンズ120の光軸Oに対して直交する環状当接面136と環状当接面(当接面)137が段差を設けて形成してある。そして、樹脂製レンズ枠110の前端面である当接受光面115に環状当接面137を当接し、かつ、環状当接面136の内側縁部を1群レンズ130の前面である曲面に接触することにより、1群レンズ130をレンズ押さえ枠135で押さえる(抜け止めする)。
1群レンズ130の外径は円筒面112の径より小さいので、レンズ押さえ枠125とレンズ押さえ枠135によって1群レンズ130を支持したとき、1群レンズ130は調芯(径方向のディセンタ調整)が可能な状態になる。1群レンズ130の位置を調整するには、3つの調整用貫通孔116にそれぞれ棒状の調整用治具138を挿入し(図15の実線及び図16の仮想線参照)、各調整用治具138の内側端面を1群レンズ130の外周面(コバ面)に接触させる。そして、1群レンズ130の環状当接面131が遮光部材180に接触し、かつ1群レンズ130の前面外周部にレンズ押さえ枠135(環状当接面136)が接触する状態を維持したまま、各調整用治具138によって1群レンズ130の調芯を行う(1群レンズ130が径方向に移動調整されたとき、1群レンズ130の前面のレンズ押え枠135と接触する部分の位置が変わるが、変位は微小なので、1群レンズ130の調整上実質的に問題はない)。そして、1群レンズ130が所望の位置に移動したら、樹脂製レンズ枠110の直前に配置したレーザ光源140の後面からYAGレーザ光(レーザー光)LRを発射する。このYAGレーザ光LRの一部はレンズ押さえ枠135及びその環状当接面137を透過して樹脂製レンズ枠110の当接受光面115に照射される。樹脂製レンズ枠110はカーボンを含んでいるため、YAGレーザ光LRが当接受光面115に照射すると、このYAGレーザ光LRは当接受光面115で一部が反射され残りが吸収される。すると、当接受光面115が発熱して溶融しその熱が環状当接面137に伝わる。その結果、環状当接面137側も溶融して溶融プールが形成され透過側(レンズ押さえ枠135)と吸収側(樹脂製レンズ枠110)の樹脂材料が混ざり合い、YAGレーザ光LRの照射を止めると冷却されて互いに溶着される。
レーザ光源140から発射したYAGレーザ光LRの別の一部は、レンズ押さえ枠135及びその環状当接面136を透過した後、遮光部材180の照射孔182、レンズ押さえ枠125及び遮光部材181の照射孔182を透過し当接受光面114に照射される。すると、このYAGレーザ光LRは当接受光面114で一部が反射され残りが吸収される。すると、当接受光面114が発熱して溶融しその熱が遮光部材181の照射孔182を通して環状当接面126に伝わる。その結果、環状当接面126側も溶融して溶融プールが形成され透過側(レンズ押さえ枠125)と吸収側(樹脂製レンズ枠110)の樹脂材料が混ざり合い、YAGレーザ光LRの照射を止めると冷却されて互いに溶着される。
正面から視たときに遮光部材180及び遮光部材181の内周縁(孔)の位置は2群レンズ120及び1群レンズ130の有効光線透過範囲(外周縁部より内側の部分)の外縁と一致しているので(遮光部材180及び遮光部材181が有効光線透過範囲の外周側に位置しているので)、遮光部材180及び遮光部材181によって有効光線以外の光線はカットされる。
図18に示す第7の実施形態は図13に示した第4の実施形態の変形例であり、第6の実施形態と同様に、レンズ押さえ枠125の前後両面に遮光部材180と遮光部材181を固着した例である。
図19に示す第8の実施形態と図20に示す第9の実施形態はそれぞれ第4と第5の実施形態の変更例であり、レンズ押さえ枠160の前後両面に光軸Oを中心とする環状部材である遮光部材190と遮光部材191を固着した例である。但し、この遮光部材190と遮光部材191には照射孔182のような孔は穿設されていない。
なお、第6から第9の実施形態では遮光部材180、遮光部材181、遮光部材190、遮光部材191を用いて遮光を行っているが、遮光部材180、遮光部材181、遮光部材190、遮光部材191を用いる代わりに、図21に示すようにレンズ押さえ枠125及びレンズ押さえ枠160の前後両面にシボ加工(微小な凹凸加工。図21の網線部分)(遮光部)を施して、YAGレーザ光LRがレンズ押さえ枠125とレンズ押さえ枠160の内部を透過しないようにしてもよい。但し、図15及び図16に示す第6の実施形態のように樹脂製レンズ枠110の前方に配置したレーザ光源140によってレーザ溶着を行う場合は、図21に示すようにレンズ押さえ枠125の前後両面は完全なシボ面とするのではなく、遮光部材180及び遮光部材181の照射孔182に対応する3カ所はシボ面とはせずに透光部Bとし、この3カ所を透過したYAGレーザ光LRによって樹脂製レンズ枠110の当接受光面114を照射できるようにする。
図22及び図23は第10の実施形態を示している。
本実施形態の特徴はレンズ鏡筒を保持可能な保持用筒部材200を備える点にある。
この保持用筒部材200の内周面は前方から後方にに向かうに連れて径が3段階に小径化しており、最も前方に位置する最大径部201と、これに連なる中間径部202と、中間径部202に連なり最も径が小さい最小径部(符合なし)とを有している。さらに、保持用筒部材200の前端部近傍には保持用筒部材200を径方向に貫通する雌ねじ孔203が周方向に等角度間隔で3つ穿設されており、かつ保持用筒部材200の雌ねじ孔203の後方には同様に保持用筒部材200を径方向に貫通する雌ねじ孔204が周方向に等角度間隔で3つ穿設されている。
3つの雌ねじ孔203には頭部207を有する調整用ボルト(調整用治具)206の雄ねじ溝がそれぞれ螺合しており、かつ3つの雌ねじ孔204には頭部209を有する調整用ボルト(調整用治具)208の雄ねじ溝がそれぞれ螺合している。
この実施形態では、頭部207と頭部209を摘んで調整用ボルト206と調整用ボルト208を回転させることにより、調整用ボルト206の内側端面と調整用ボルト208の内側端面を共に中間径部202より外周側に位置させておく。さらに、保持用筒部材200の前面開口部からレンズ鏡筒(図示するものは第6の実施形態と同じ構成であり樹脂製レンズ枠150、レンズ押さえ枠160、レンズ押さえ枠165等を備えるが、他の実施形態の構成のレンズ鏡筒であっても構わない)を保持用筒部材200内部に挿入し、樹脂製レンズ枠150の後端部及び撮像素子支持板117を保持用筒部材200の中間径部202に嵌合し、かつ3つの調整用貫通孔157と3つの雌ねじ孔203の周方向位置及び3つの調整用貫通孔168と3つの雌ねじ孔204の周方向位置をそれぞれ一致させる。
この状態で各頭部207と各頭部209を掴んで各調整用ボルト206と各調整用ボルト208を回転させて、各調整用ボルト206、調整用ボルト208の内側端面を対応する調整用貫通孔157と調整用貫通孔168の内部に挿入し、各調整用ボルト206と各調整用ボルト208の内側端面を1群レンズ130の外周面と2群レンズ120の外周面にそれぞれ当接させて、1群レンズ130と2群レンズ120の調芯を行う。
調芯作業が完了したら、各調整用ボルト206、調整用ボルト208をその位置に保持したまま、樹脂製レンズ枠150の外周面と保持用筒部材200の内周面の間の環状空間にレーザ光源170(図27及び図28では図示略)を挿入し、レーザ光源170の内周面全体からYAGレーザ光LRを発射しレンズ押さえ枠160とレンズ押さえ枠165を樹脂製レンズ枠150に溶着する。
このような本実施形態によれば、保持用筒部材200の雌ねじ孔203と螺合する調整用ボルト206及び雌ねじ孔204と螺合する調整用ボルト208を回転させることにより、調整用ボルト206及び調整用ボルト208の軸線方向位置を簡単に微調整できるので、2群レンズ120及び1群レンズ130の調芯作業をより簡単かつ正確に行うことが可能である。
なお、第3から第10の実施形態ではレンズ120、130を2つ並べたが、調芯を行う1つのレンズのみを樹脂製レンズ枠110や樹脂製レンズ枠150に支持したり、3つ以上のレンズ(調芯を行うレンズは一つでも複数でもよい)を樹脂製レンズ枠110や樹脂製レンズ枠150に支持して実施してもよい。
さらに各照射孔155、156、182は3つとしたが、1つであっても3つ以外の複数であってもよい。さらに、調整用貫通孔116、調整用貫通孔119、調整用貫通孔157、調整用貫通孔168、照射孔182、透光部Bの数も3つには限定されない。
また、レンズ押さえ枠(例えばレンズ押さえ枠125)の前面に当接面を形成し、樹脂製レンズ枠の内周面に突設した環状突部(図示略)の後面に当接受光面を形成し、樹脂製レンズ枠から撮像素子支持板117を取り外した状態で樹脂製レンズ枠の直後にレーザ光源140を配設し(図18の状態と前後逆向きにする)、該レーザ光源140の前面から前方に向けてレーザ光LRを照射して、この環状突部の当接受光面とレンズ押さえ枠の前面の当接面をレーザ溶着してもよい。
さらに、第6から第9の実施形態ではレンズ押さえ枠125及びレンズ押さえ枠160の前後両面に遮光部材180、遮光部材181、遮光部材190、遮光部材191を設けた(あるいはシボ面を形成した)が、レンズ押さえ枠125及びレンズ押さえ枠160の前面と後面の一方のみに遮光部材180、遮光部材181、遮光部材190、遮光部材191を設けて(あるいはシボ面を形成して)もよい。
なお、第4から第10の実施形態においても、操作者は、レーザ光の波長を調整することによって、樹脂製レンズ枠を透過し、レンズ押さえ枠に吸収されるようなレーザ光を設定することができる。このようにレーザ光を設定すると、樹脂製レンズ枠に照射孔を形成することなく、またレーザ光の照射方向に関係なく、レンズ押さえ枠と樹脂製レンズ枠を溶着させることができる。
また、いずれの実施形態においても、レーザ光源140、170をLDレーザまたはCO2レーザを発射する光源として実施してもよい。
さらに、いずれの実施形態においても、レンズ、レンズ枠、レンズ押さえ枠を構成する樹脂材料をポリカーボネイトとしたが、レーザー溶着する部材(レンズとレンズ枠、あるいはレンズ押さえ枠とレンズ枠)に用いる樹脂材料は互いに同一種類であれば他のものも広く適用できる。
例えば、表1(図24)及び表2(図25)に示すように、レンズとレンズ枠、あるいはレンズ押さえ枠とレンズ枠の樹脂材料を共に、ポリスチレン(PS)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、高密度ポリエチレン(HDPE)、フッ化エチレンプロピレン(FEP。フッ素樹脂)、ABS樹脂、アクリル(PMMA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、スチロール・アクリル(SAN)、ナイロン(PA)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリアセタール(POM)、ポリエチレンテレフタレート(PET)のいずれかとする場合には本発明を適用できる(表中の○印を付けた組み合わせが本発明を適用できるものである)。なお、表1及び表2は一例であり、本発明は表1及び表2に記載されたものには限定されない。
本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第1の実施形態を説明するためのレンズ枠及びレンズの縦断側面図である。 レンズ枠及びレンズの正面図である。 図1のIII−III線に沿う断面図である。 遮光部材の正面図である。 レンズに遮光部(シボ部)を形成した変形例の正面図である。 本発明の第2の実施形態の図1と同様の縦断側面図である。 図1のレンズ及びレンズ枠の要部の拡大縦断図である。 第2の実施形態の変形例の図7と同様の拡大縦断図である。 第2の実施形態の別の変形例の図7と同様の拡大縦断図である。 図9のX矢線方向に見た正面図である。 本発明の第3の実施形態の図1と同様の縦断側面図である。 図11のレンズ及びレンズ枠の要部の拡大縦断図である。 本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第4の実施形態の図1と同様の縦断側面図である。 本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第5の実施形態の図1と同様の縦断側面図である。 本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第6の実施形態の図1と同様の縦断側面図である。 図15のXVI−XVI線に沿う断面図である。 遮光部材の正面図である。 本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第7の実施形態の図1と同様の縦断側面図である。 本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第8の実施形態の図1と同様の縦断側面図である。 本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第9の実施形態の図1と同様の縦断側面図である。 レンズ押さえ枠の変形例の正面図である。 本発明によるレンズの調芯及び固定方法の第10の実施形態の図1と同様の縦断側面図である。 図22のXXIII−XXIII線に沿う断面図である。 本発明を適用可能な樹脂材料の組み合わせを示す表(その1)である。 本発明を適用可能な樹脂材料の組み合わせを示す表(その2)である。
符号の説明
10 樹脂製レンズ枠
11 環状突部
12 1群用嵌合部
13 2群用嵌合部
14 後端嵌合部
15 当接受光面(当接受光部)
16 調整用貫通孔
17 照射孔
18 レーザ光源
19 被照射部(当接受光部)
20 2群レンズ
30 1群レンズ
30A シボ部(遮光部)
30B 透光部
31 環状当接面(当接部)
38 調整用治具
40 レーザ光源
50 樹脂製レンズ枠
51 環状曲面(当接受光部)
52 円形接触部(当接受光部)
53 曲面状突部(当接受光部)
60 1群レンズ
61 後面(当接部)
70 1群レンズ
71 コバ面(当接部)(当接部)
80 81 遮光部材(遮光部)
82 照射孔(透光部)
110 樹脂製レンズ枠
111 112 円筒面
113 当接面
114 115 当接受光面
116 調整用貫通孔
117 撮像素子支持板
118 撮像素子
119 調整用貫通孔
120 2群レンズ
121 122 環状当接面
125 レンズ押さえ枠
126 127 環状当接面(当接面)
130 1群レンズ
131 環状当接面
135 レンズ押さえ枠
136 37 環状当接面(当接面)
138 139 調整用治具
140 レーザ光源
150 樹脂製レンズ枠
151 円筒面
152 支持用環状面
153 154 当接受光面
155 156 照射孔
157 調整用貫通孔
158 159 被照射部
160 レンズ押さえ枠
161 環状当接面
162 環状当接受光面
165 レンズ押さえ枠
166 環状当接面
168 調整用貫通孔
170 レーザ光源
180 181 遮光部材
182 照射孔(透光部)
190 191 遮光部材
200 保持用筒部材
201 最大径部
202 中間径部
203 204 雌ねじ孔
206 208 調整用ボルト(調整用治具)
207 209 頭部
B 透光部
LR YAGレーザ光(レーザー光)

Claims (21)

  1. レンズをレンズ枠に調芯しながら固定するレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズを樹脂製とし、該レンズに上記レンズ枠と当接する当接部を形成するレンズ成形ステップ、
    上記レンズ枠を構成する樹脂材料を上記レンズと同一種類とし、該レンズ枠に上記当接部と当接すると共にレーザ光を吸収する当接受光部を形成するレンズ枠成形ステップ、
    上記当接部を上記当接受光部に接触させつつ上記レンズを上記レンズ枠にチルト調整しながら支持させる調芯ステップ、及び
    レーザ光を上記レンズの上記当接部を通して上記レンズ枠の当接受光部に照射して、該当接部と当接受光部をレーザ溶着する溶着ステップ、
    を有することを特徴とするレンズの調芯及び固定方法。
  2. 請求項1記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズの当接部が、該レンズのコバ面に形成した該レンズの中心点を中心とする球面の一部であり、
    上記レンズの外径と上記レンズ枠の内径が略同一であるレンズの調芯及び固定方法。
  3. レンズをレンズ枠に調芯しながら固定するレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズを樹脂製とし、該レンズに上記レンズ枠と当接する当接部を形成するレンズ成形ステップ、
    上記レンズ枠を構成する樹脂材料を上記レンズと同一種類とし、該レンズ枠に上記当接部と当接すると共にレーザ光を吸収する当接受光部を形成するレンズ枠成形ステップ、
    上記当接部を上記当接受光部に接触させつつ上記レンズを上記レンズ枠にディセンタ調整及びチルト調整チルト調整を行いながら支持させる調芯ステップ、及び
    レーザ光を上記レンズの上記当接部を通して上記レンズ枠の当接受光部に照射して、該当接部と当接受光部をレーザ溶着する溶着ステップ、
    を有することを特徴とするレンズの調芯及び固定方法。
  4. 請求項3記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズの径が上記レンズ枠の内径より小さく、
    上記レンズの上記当接部が、曲面からなる該レンズの前面または後面の外周縁部であり、
    上記当接受光部及び上記当接部が同じ球面の一部をなす曲面であるレンズの調芯及び固定方法。
  5. 請求項3記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズの径が上記レンズ枠の内径より小さく、
    上記レンズの上記当接部が、特定の球面の一部をなす該レンズの前面または後面の外周縁部であり、
    上記レンズ枠の上記当接受光部が、該レンズ枠の中心軸を中心としかつ上記レンズの上記球面の一部をなす前面または後面と接触する円形接触部であるレンズの調芯及び固定方法。
  6. 請求項3記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズの径が上記レンズ枠の内径より小さく、
    上記レンズの上記当接部が、特定の球面の一部をなす該レンズの前面または後面の外周縁部であり、
    上記レンズ枠の上記当接受光部が、上記レンズの上記球面の一部をなす前面または後面と点接触する曲面状突部であるレンズの調芯及び固定方法。
  7. 請求項1から6のいずれか1項記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズの前面と後面の少なくとも一方の有効光線透過範囲の外周側にレーザ光を遮光する遮光部を形成し、該前面及び後面の該遮光部を除く部分にレーザ光が透過可能な透光部を形成したレンズの調芯及び固定方法。
  8. 請求項1から7のいずれか1項記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズ及びレンズ枠は光軸を中心とする回転対称形状をなしているレンズの調芯及び固定方法。
  9. 請求項1から8のいずれか1項記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズの調芯は、上記レンズ枠に穿設した調整用貫通孔に挿入され、その先端が上記レンズのコバ面に当接する、該レンズの径方向に延出する調整用治具によって行うレンズの調芯及び固定方法。
  10. 請求項1から9のいずれか1項記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    レンズとレンズ枠を構成する上記樹脂材料を、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、高密度ポリエチレン、フッ化エチレンプロピレン、ABS樹脂、アクリル、ポリ塩化ビニル、スチロール・アクリル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレートのいずれかから選択したレンズの調芯及び固定方法。
  11. レンズをレンズ押さえ枠を用いてレンズ枠に調芯しながら固定するレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズ押さえ枠を樹脂製とし、該レンズ押さえ枠の前面または後面に上記レンズ枠と当接する光軸と直交する当接面を形成するレンズ押さえ枠成形ステップ、
    上記レンズ押さえ枠の前面と後面の少なくとも一方の有効光線透過範囲の外周側にレーザ光を遮光する遮光部を形成し、かつ上記レンズ押さえ枠の前面及び後面の該遮光部を除く部分にレーザ光が透過可能な透光部を形成するステップ、
    上記レンズ枠を構成する樹脂材料を上記レンズ押さえ枠と同一種類とし、該レンズ枠の内面に光軸と直交しかつ上記当接面と当接すると共にレーザ光を吸収する当接受光面を形成するレンズ枠成形ステップ、
    上記レンズを上記レンズ枠に調芯しながら支持させる調芯ステップ、
    調芯された上記レンズを上記レンズ押さえ枠で押さえ、該レンズ押さえ枠の当接面とレンズ枠の当接受光面を当接させる当接ステップ、及び
    レーザ光を、上記透光部、上記レンズ押さえ枠及び上記当接面を通して上記レンズ枠の当接受光面に照射して、該当接面と当接受光面をレーザ溶着する溶着ステップ、
    を有することを特徴とするレンズの調芯及び固定方法。
  12. 請求項11記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記調芯ステップが、複数の上記レンズを光軸方向に並べて配置し、各レンズを上記レンズ枠に調芯しながら支持するステップであり、
    上記当接ステップが、調芯された各レンズを対応する上記レンズ押さえ枠で押さえ、各レンズ押さえ枠の当接面とレンズ枠の対応する当接受光面をそれぞれ当接させるステップであり、
    上記溶着ステップが、レーザ光源からレーザ光を発射し、該レーザー光を、最もレーザ光源側に位置するレンズ押さえ枠及びその上記当接面を通して該当接面と当接する上記当接受光面に照射して最もレーザ光源側に位置するレンズ押さえ枠を上記レンズ枠に溶着し、かつ、該レーザー光を、最もレーザ光源側に位置するレンズ押さえ枠、奥側のレンズ押さえ枠、及び該奥側のレンズ押さえ枠の上記当接面を通して該当接面と当接する上記当接受光面に照射し、該奥側のレンズ押さえ枠を上記レンズ枠に溶着するステップであるレンズの調芯及び固定方法。
  13. レンズをレンズ押さえ枠を用いてレンズ枠に調芯しながら固定するレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズ押さえ枠を樹脂製とし、該レンズ押さえ枠の外周面に光軸と平行で上記レンズ枠と当接する当接面を形成するレンズ押さえ枠成形ステップ、
    上記レンズ枠を構成する樹脂材料を上記レンズ押さえ枠と同一種類とし、該レンズ枠の内面に上記当接面と当接しかつ光軸と平行な面であると共にレーザ光を吸収する当接受光面を形成するレンズ枠成形ステップ、
    上記レンズを上記レンズ枠に調芯しながら支持させる調芯ステップ、
    調芯された上記レンズを上記レンズ押さえ枠で押さえ、該レンズ押さえ枠の当接面とレンズ枠の当接受光面を当接させる当接ステップ、及び
    レーザ光を、上記レンズ枠に穿設した照射孔、上記レンズ押さえ枠及び上記当接面を通して上記レンズ枠の当接受光面に照射して、該当接面と当接受光面をレーザ溶着する溶着ステップ、
    を有することを特徴とするレンズの調芯及び固定方法。
  14. 請求項13記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズ枠の照射孔は、光軸を中心とする円周方向に離間させて複数が形成されているレンズの調芯及び固定方法。
  15. 請求項13または14記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズ押さえ枠の前面と後面の少なくとも一方の有効光線透過範囲の外周側を遮光部としたレンズの調芯及び固定方法。
  16. 請求項13から15のいずれか1項記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズの上記レンズ押さえ枠との対向面に、該レンズの有効光線透過範囲の外周側に位置する環状の遮光部材を設けたレンズの調芯及び固定方法。
  17. 請求項11から16のいずれか1項記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズ、レンズ枠及びレンズ押さえ枠は光軸を中心とする回転対称形状をなしているレンズの調芯及び固定方法。
  18. 請求項11から17のいずれか1項記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズの調芯は、上記レンズ枠に穿設した調整用貫通孔に挿入され、その先端が上記レンズのコバ面に当接する、該レンズの径方向に延出する調整用治具によって行うレンズの調芯及び固定方法。
  19. 請求項18記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズの調芯は、上記レンズ枠を該レンズ枠の外周側に位置する保持用筒部材で保持し、該保持用筒部材を貫通し上記レンズ枠の上記調整用貫通孔と同軸をなす雌ねじ孔に上記調整用治具に形成した雄ねじ溝を螺合させ、該雌ねじ孔と雄ねじ溝の螺合量を調整することによって行うレンズの調芯及び固定方法。
  20. 請求項11から19のいずれか1項記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    上記レンズ押さえ枠とレンズ枠を構成する上記樹脂材料を、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、高密度ポリエチレン、フッ化エチレンプロピレン、ABS樹脂、アクリル、ポリ塩化ビニル、スチロール・アクリル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレートのいずれかから選択したレンズの調芯及び固定方法。
  21. 請求項1から20のいずれか1項記載のレンズの調芯及び固定方法において、
    レーザ光源は、YAGレーザ、LDレーザ、またはCO2レーザの光源であるレンズの調芯及び固定方法。
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