JP4498127B2

JP4498127B2 - 光学部材固定方法および光学機器

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Publication number: JP4498127B2
Application number: JP2004380786A
Authority: JP
Inventors: 真人清田; 幸子渡邉
Original assignee: Canon Inc
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Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2024-12-28
Also published as: JP2006184780A

Description

本発明は、光学部材を保持枠に固定するための光学部材固定方法および光学機器に関する。

従来、レンズと、レンズを保持するレンズ保持枠とを固定する方法の１つとして、レンズを、樹脂材からなるレンズ枠に組み込んだ後、このレンズ枠の外周先端部を熱カシメなどの公知の方法により変形させ、固定する方法（以下、第１の方法という）が知られている。

また、他の方法として、レンズ外周部とレンズ枠を紫外線硬化型接着剤などにより固定する方法（以下、第２の方法という）が知られている。

また、さらに他の方法として、レンズの表面で位置決めを行うレンズとレンズ枠の固定方法として、位置決め調整後、レンズ側面とレンズ枠との間に接着剤を装入し、レンズ側面とレンズ枠との接着を行う方法（以下、第３の方法という）がある（例えば特許文献１を参照）。
特開平１１−７２６７８号公報

しかしながら、上述した第１の方法においては、鏡筒が、カシメ用治具により熱で溶かされ、レンズ枠外周先端部を覆うように構成される。このため、カシメに要する時間が長くなり、組立工数が増大し、コストアップを招くという問題がある。また、カシメ治具によりレンズ枠外周部を熱により溶かし固定する必要があるので、レンズ枠およびレンズに対して押圧する力が作用するため、組立後のレンズ位置精度を保証することは難しい。特に、近年、レンズの小型化が進められ、小型化されたレンズ群は、偏心や光軸に対する傾きが原因となって生じる性能のばらつき、すなわち、性能の劣化に対して非常に敏感である。従って、レンズの小型化が進む状況下において、第１の方法により、高性能のズームレンズを量産することは難しい。

上述した第２の方法においては、紫外線硬化型接着剤を塗布した後、紫外線を照射するまでの間に液状の接着剤がレンズ枠の外周面に流れ出し、これが紫外線照射により固化すると、この固化した接着剤部分が組立後に周囲の部品と干渉し、作動不良の原因、特に光学性能の悪化を招くことがある。また、液状接着剤が、レンズ枠とレンズ外周部との隙間からレンズ内部に流れ込むことで光路を遮り、レンズ光学性能を保証することができなくなる場合がある。また、紫外線硬化型接着剤が固化する際に不均一な収縮が発生して、接着開始前のレンズ位置からレンズがずれて固定され、光学性能が低下することがある。

上述した第３の方法においては、レンズの表面形状によりレンズの位置決めが行われ、レンズ外周部とレンズ枠とが固着されるので、レンズ外径の部品精度が要求されない。しかしながら、レンズ外周部とレンズ枠との接着が行われるため、レンズ外径よりも大きなレンズ枠が必要であり、これはレンズ枠の小型化を阻止する要因になる。また、従来例のように紫外線硬化型接着剤を用いたガラス製のレンズの装着においては、固着の際に、紫外線硬化型接着剤とガラスの線膨張係数の違いにより、レンズがレンズ枠から剥離する恐れがある。

本発明の目的は、光学性能を低下させることなく、保持枠を小型化することができる光学部材固定方法および光学機器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の光学部材固定方法は、光学部材を、光が照射されることで発熱する保持部材に固定するための光学部材固定方法であって、熱が与えられると接着性が増加する中間部材を前記保持部材に配置するステップと、前記中間部材が前記光学部材と前記保持部材との間に位置するように、前記光学部材を前記保持部材に配置するステップと、前記光学部材および前記中間部材を透過させて、前記保持部材に光を照射するステップとを有し、前記保持部材には、前記光学部材の位置決めを行う第１の位置決め部と前記中間部材の位置決めを行う第２の位置決め部が形成され、前記中間部材を前記保持部材に配置する際に、前記第２の位置決め部で前記中間部材を位置決めすることで、前記中間部材は前記第１の位置決め部を避けた位置に位置決めされることを特徴とする。
また、本発明の光学機器は、光学部材と、熱を与えられることにより接着性が増加する中間部材と、前記光学部材および前記中間部材を保持し、光が照射されることで発熱する保持部材とを有し、前記光学部材および前記中間部材を透過させて、前記保持部材に光を照射することで、前記保持部材を発熱させ、前記保持部材の熱によって前記中間部材の接着性を増加させて、前記光学部材と前記保持部材とを接着固定する光学機器であって、前記保持部材には、前記光学部材の位置決めを行う第１の位置決め部と前記中間部材の位置決めを行う第２の位置決め部が形成され、前記第２の位置決め部で前記中間部材を位置決めすることで、前記中間部材は前記第１の位置決め部を避けた位置に位置決めされることを特徴とする。

本発明によれば、光学性能を低下させることなく、保持枠を小型化することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る光学部材の固定方法を用いたレンズ組立体の主要部の構成を示す分解斜視図である。

レンズ組立体は、図１に示すように、ガラス材または樹脂材製の凸レンズからなるレンズ１１と、レンズ枠１２と、レンズ１１とレンズ枠１２の間に介在する中間部材１３とを備える。

レンズ枠１２は、円筒状の部材からなり、近赤外光を吸収して発熱する材料で形成されている。レンズ枠１２は、例えば熱可塑性樹脂材からなる。このレンズ枠１２を構成する熱可塑性樹脂材は、ナイロン６（ＰＡ６）やナイロン６６（ＰＡ６６）等のポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ＰＰＳなどの樹脂を基材とし、これらの樹脂にレーザ光吸収剤としての、カーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材が混入されたものである。この着色材により、近赤外光レーザを吸収する性質が顕著に現されることになる。このような熱可塑性樹脂材のうち、特にポリカーボネートが、レンズ枠１２に適している。

また、これらの熱可塑性樹脂材をガラス繊維、カーボン繊維で強化した材料をレンズ枠１２に用いてもよい。また、上記以外の成分、例えば、ガラス、シリカ、タルク、炭酸カルシウム等の無機または有機物よりなるフィラー、帯電防止剤、耐候安定剤、ワックス等の慣用の添加物の１種以上を本発明の目的を損なわない範囲で樹脂に含有させることができる。

また、レンズ枠１２に用いられる熱可塑性樹脂を着色する着色材としては、例えば、補助剤として用いられるグラファイト等の炭素系材料、複合酸化物系顔料等の無機系着色料などがある。また、レーザ光に対して、十分な吸収性を示すものであれば、有機系着色材を用いてもよい。このような着色材として、例えば、銅フタロジアニン系顔料等がある。

また、熱可塑性樹脂は、照射されるレーザ光に対して５％以下の透過率を有することが好ましい。透過率が５％を超えて大きくなると、照射されたレーザ光が透過することにより樹脂材に吸収されるレーザ光のエネルギーが減少するとともに、レーザ光のエネルギーのロスが生じるようになるためである。

また、レンズ枠１２の材質としては、上記のものに限定されることはなく、加熱源としてのレーザ光を透過させずに吸収し得るものであればよい。

中間部材１３は、リング形状に形成された、厚さが薄い（例えば厚さが数μｍ〜数十μｍ）シート材からなり、該シート材は、熱が与えられると、接着力を増すような特性を有する。この中間部材１３を構成するシート材としては、具体的には、ホットメルトシート、熱接着シート（熱硬化型）などの接着シート材からなる。この接着シート材として、例えば、住友３M製のTBF615EG（型番）、巴川製紙製のUH1W（型番）、日本マタイ製のUH203（型番）などの市販の製品を用いることができる。

上記レンズ枠１２の内周面には、２つの位置決め部１４，１５が設けられている。位置決め部１４は、光軸方向に対する中間部材１３およびレンズ１１の位置決めを行うための部位である。位置決め部１４は、レンズ枠１２の内周面から突出する部位からなり、レンズ１１の光入出射面の表面形状に倣うような面形状に形成されている。位置決め部１５は、中間部材１３をレンズ１１の有効径内に介在させないための光軸と直交する方向に対する中間部材１３の位置決めを行うための部位であり、該部位の内径寸法は、中間部材１３の外径寸法にほぼ等しい。

次に、レンズ１１とレンズ枠１２との固定方法について図２を参照しながら説明する。図２（ａ）は中間部材１３がレンズ枠１２に組み込まれた状態を示す縦断面図、図２（ｂ）はレンズ１１がレンズ枠１２に組み込まれた状態を示す縦断面図、図２（ｃ）はレンズ１１とレンズ枠１２とを固定する際のレーザ光の照射状態を示す縦断面図である。

レンズ１１をレンズ枠１２に固定する際には、まず、図２（ａ）に示すように、レンズ枠１２内に中間部材１３が挿入され、位置決め部１４に置かれる。これにより、中間部材１３の光軸方向に対する位置決めが行われる。また、中間部材１３は、位置決め部１５により、後に挿入されるレンズ１１の有効径内に介在しないように光軸方向と直交する方向に対しても位置決めされる。

次いで、図２（ｂ）に示すように、中間部材１３が配置されたレンズ枠１２内にレンズ１１が挿入され、中間部材１３を介して位置決め部１４に置かれる。その際、中間部材１３は、位置決め部１４の面形状（レンズ１１の光入出射面の表面と対向する面の形状）に沿って弾性変形し、レンズ枠１２の位置決め部１４とレンズ１１の光入出射面の表面との間で狭持される。

このようにしてレンズ１１が中間部材１３を介してレンズ枠１２内に組み込まれると、押圧装置（図示せず）により、レンズ１１がその光軸方向へ中間部材１３に向けて押圧され、レンズ１１、中間部材１３およびレンズ枠１２は互いに密着された状態に保持される。

次いで、図２（ｃ）に示すように、レーザ照射装置（図示せず）から近赤外光の波長を有するレーザ光１６がレンズ枠１２内の位置決め部１４に向けて照射される。この際、レーザ光１６は、レンズ１１および中間部材１３を透過してレンズ枠１２の位置決め部１４に到達する。レンズ枠１２は、上述したように、近赤外光を吸収するような部材からなるので、位置決め部１４は、レーザ光１６を吸収して発熱する。この位置決め部１４から発生された熱により、中間部材１３は加熱されて溶融し、その特性により接着力を生じる。そして、この段階で、レーザ光１６の照射が終了する。

レーザ光１６の照射が終了すると、中間部材１３とレンズ１１との接触部および中間部材１３とレンズ枠１２との接触部は、瞬時に冷却されて凝固され、それぞれが固着される。ここで、上記押圧装置によるレンズ１１に対する押圧を解除しても、中間部材１３の接着力により、レンズ１１がレンズ枠１２から剥離することはない。このようにして、レンズ１１は、遊びが生じることなく、レンズ枠１２に対して高精度に位置決めされ、所定部位すなわち位置決め部１４に固着されることになる。

また、中間部材１３は弾性変形可能な部材であるので、レンズ１１またはレンズ枠１２に対して強い衝撃力が加わった場合においても、中間部材１３が弾性変形することによって衝撃力を吸収するので、この中間部材１３により、レンズ１１が割れることを未然に防止する効果が得られる。また、中間部材１３は、上述したように、厚さが数μｍ〜数十μｍのシート材からなるので、精度の影響を受け難いものである。また、中間部材１３の融点は、レンズ２１の融点より十分に低いため、レンズ１１がレーザ光の照射による熱影響を受けることはない。

このように、本実施の形態によれば、中間部材１３を用いて、レンズ１１の光入出射面の表面とレンズ枠１２の位置決め部１４とを固着するので、レンズ枠１２を小型化することができるとともに、光学性能を低下させることがない。

また、中間部材１３を加熱により接着力を増すようなシート材で構成したことにより、レンズ１１の位置決め調整後に接着剤の注入工程などを省くことができ、簡単な構成でかつ高い精度でレンズ１１とレンズ枠１２とを固定することができる。

本実施の形態においては、位置決め部１４のレンズ１１との対向面の形状をレンズ１１の光入出射面の表面の形状に倣う形状とする例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば位置決め部１４のレンズ１１との対向面をレンズ１１の光入出射面の表面に対して線接触や点接触となるような面形状に形成するようにしてもよいことはいうまでもない。

また、本実施の形態においては、凸レンズとレンズ枠とを固定する例を説明したが、レンズが凹レンズのような他の形状のレンズでもよいことはいうまでもない。この凹レンズとレンズ枠とを固定する場合について図３を参照しながら説明する。図３は凹レンズがレンズ枠に固定されているレンズ組立体の要部を示す縦断面図である。

このレンズ組立体の場合も同様に、凹レンズ３１と円筒状のレンズ枠３２との間に中間部材３３が介在する。また、レンズ枠３２の内周面には、２つの位置決め部３４，３５が設けられている。位置決め部３４は、位置決め部１４と同様に、光軸方向に対するレンズ３１および中間部材３３の位置決めを行うための位置決め部であり、位置決め部３４の凹レンズ３１との対向面は、凹レンズ３１の光入出射面の表面形状に倣うように形成されている。位置決め部３５は、位置決め部１５と同様に、中間部材３３が凹レンズ３１の有効径内に介在させないように中間部材３３を光軸と直交する方向に位置決めを行うための部位である。

凹レンズ３１の固定方法は、凸レンズの場合と同様に、図３のようにレーザ照射装置（図示せず）から近赤外光の波長を有するレーザ光３６をレンズ枠３２の位置決め部３４に向けて照射する。レーザ光３６が照射されることにより、レンズ枠３２の位置決め部３４を発熱させて中間部材３３を加熱し、中間部材３３に接着力を生じさせ、凹レンズ３１はレンズ枠３２に接着固定される。。このように、凹レンズ３１の固定方法は、凸レンズの場合と同様であるので、その詳細な説明は省略する。

また、本実施の形態においては、リング形状を有する中間部材１３，３３を用いているが、他の形状を有する中間部材を用いることも可能である。この他の形状を有する中間部材について図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は中間部材の他の例を示す平面図、図４（ｂ）は中間部材のさらに他の例を示す平面図、図４（ｃ）は中間部材のさらに他の例を示す平面図である。

中間部材として、図４（ａ）に示すような形状を有する中間部材４３を用いることができる。この中間部材４３は、基本的には、中間部材１３，３３と同様に、リング状に形成されたシート材からなる。この中間部材４３の内周部分には、複数の切り欠き部が形成されている。この複数の切り欠き部が形成されていることにより、中間部材４３は、シワがよることなく凹または凸レンズの光入出射面の表面に密着するので、中間部材４３と凹または凸レンズとの密着性が向上する。

また、中間部材４３と同様の密着性を得るために、図４（ｂ）または（ｃ）に示すような形状の中間部材４３ｂ，４３ｃを用いることも可能である。ここで、中間部材４３ｂは、略Ｃ字形状に形成されたシート材からなり、中間部材４３ｂには、その外周部分から内周部分に延びる１つの切り欠き部が形成されている。また、中間部材４３ｃは、リング状に形成されたシート部材からなり、その内周部分および外周部分には、それぞれ、複数の切り欠き部が形成されている。

中間部材の形状は、上記に例示した形状に限定されることはなく、他の形状としてもよい。また、中間部材は、レンズとの対向面がレンズと全面的に接触するように配置してもよいし、部分的に接触するように配置してもよい。

本実施の形態においては、レーザ光の照射パターンについて、特に限定されないが、レーザ光の照射パターンとして、スポット光により、複数箇所を照射するパターン、またはレーザ光を中間部材１３、３３上の全周に渡ってリング状の光を照射するパターンなどを用いることができる。また、スポット光により複数箇所を同時に照射する場合、各スポット光の照射は厳密には同時に行う必要はなく、レンズ１１の位置精度に影響がない程度の時間差、例えば数十ｍｓ〜数百ｍｓの時間差で各スポット光を照射するようにしてもよい。

本実施の形態においては、中間部材１３，３３を加熱する機構として、レンズ枠１２，３２をレーザ光の照射により発熱させ、この熱により中間部材１３，３３を加熱する機構を示した。これに代えて、ホットメルトシート、熱接着シート（熱硬化型）などの接着シート材に、レーザ光吸収のための着色塗装を施したもの、または上記接着シート材にレーザ光吸収剤として、カーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材を混入したものを用いて、中間部材を構成し、中間部材にレーザ光を照射して中間部材を発熱させて加熱する機構を用いることも可能である。この場合、レンズ枠をレーザ光吸収部材から構成する必要はない。また、このような中間部材を用いることによって、接着箇所の選択の自由度が増し、また接着時間の短縮を図ることができる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について図５〜図８を参照しながら説明する。図５は本発明の第２の実施の形態に係る光学部材の固定方法を用いたレンズ組立体の主要部の構成を示す分解斜視図、図６は図５のレンズが中間部材を介してレンズ枠に固着されている状態を示す縦断面図、図７（ａ）は図５のレンズ枠に中間部材が組み込まれた状態を示す縦断面図、図７（ｂ）は図５のレンズ枠に中間部材およびレンズが組み込まれた状態を示す縦断面図、図８は図５のレンズ枠に中間部材が組み込まれた状態を示す平面図である。

レンズ組立体は、図５および図６に示すように、凸レンズからなるレンズ５１と、レンズ枠５２と、レンズ５１とレンズ枠５２の間に介在する中間部材５３とを備える。レンズ枠５２は、円筒状の部材からなり、その材質は、上記第１の実施の形態と同じものである。中間部材５３は、リング形状に形成された、厚さが薄い（例えば厚さが数μｍ〜数十μｍ）シート材からなり、その材質は、上記第１の実施の形態と同じものである。また、中間部材５３は、図４（ｃ）に示す中間部材４３ｃと同様の形状に加工されているものであり、中間部材５３の内周部分および外周部分にそれぞれ６箇所の切り欠き部が形成されている。

レンズ枠５２の一端部には、レンズ５１の光軸方向の位置決めを行うための複数の第１の位置決め部５４と、中間部材５３の光軸直交方向の位置決めを行うための複数の第２の位置決め部５５と、レンズ枠５２とレンズ５１とを固着するためにレーザ光が照射される固定部５６とが設けられている。

ここで、固定部５６は、レンズ枠５２の一端部の内周部分に沿って延びる部位からなり、レンズ５１の光入出射面の表面に倣うような形状に形成されている。

第２の位置決め部５５は、固定部５６から上方に向けて突出する部位からなる。第２の位置決め部５５は、図８に示すように、矩形の平面形状を有する。また、第２の位置決め部５５は、固定部５６に円周方向に沿って等間隔に配置されている。本実施の形態においては、中間部材５３の内周部分の６箇所の切り欠き部のうち、３箇所の切り欠き部に対応するように、３つの位置決め部５５が形成されている。

第１の位置決め部５４は、それぞれ、対応する第２の位置決め部５５の上面に形成された凸状部位からなり、図８に示すように、等間隔に配置されている。本実施の形態においては、３つの第１の位置決め部５４が形成されている。

本実施の形態においては、レンズ枠５２の外周部には、レンズ５１の外径（コバ）を取り巻く壁面が存在せず、レンズ枠５２の外径とレンズ５１の外径は、非常に近い値に設定されている。

レンズ５１をレンズ枠５２に固定する際には、まず、図７（ａ）に示すように、固定部５６に中間部材５３が置かれ、中間部材５３は、第２の位置決め部５５によりレンズ枠１２に対して光軸直交方向に位置決めされる。この位置決めは、図８に示すように、第２の位置決め部５５に、中間部材５３の内周部分に形成された切り欠き部が嵌るように、挿入されることにより、行われる。

次いで、図７（ｂ）に示すように、レンズ５１が、中間部材５３が位置決めされたレンズ枠５２の第１の位置決め部５４と当接して置かれ、レンズ枠５２に対して位置決めされる。ここで、中間部材５３の厚さは、レンズ５１がレンズ枠５２に組み込まれた際に第１の位置決め部５４より僅かに低くなるように設定されている。この設定により、レンズ５１がレンズ枠５２の第１の位置決め部５４と当接した状態において、中間部材５３とレンズ５１との間には、僅かな隙間が生じることになる。また、このとき、中間部材５３は、レンズ５１の光入出射面の表面の形状に沿って弾性変形し、レンズ５１に対して密着する。

このように、レンズ５１と、中間部材５３とをレンズ枠５２に組み込んだ状態で、レーザ照射装置（図示せず）から近赤外光成分を有するレーザ光を照射する。レーザ光がレンズ５１を透過し、中間部材５３を介して（透過して、）レンズ枠５２上の固定部５６に照射され、レンズ枠５２はレーザ光を吸収して発熱する。この際、レンズ枠５２の発熱により、中間部材５３は加熱される。そして、中間部材５３は熱膨張して、中間部材５３とレンズ５１との間の隙間を埋め、固定部５６とレンズ５１の光入出射面の表面とのそれぞれに密着するとともに、レンズ５１と中間部材５３、レンズ枠５２と中間部材５３とはそれぞれ接着固定される。この段階でレーザ光の照射が終了される。

レーザ光の照射が終了すると、中間部材５３とレンズ５１との接触部、および中間部材５３とレンズ枠５２との接触部は固着される。また、中間部材５３は瞬時に冷却されて収縮するが、レンズ５１と中間部材５３との接触部、および中間部材５３とレンズ枠５２との接触部は密着されているため、中間部材５３は、上記隙間に相当する体積分収縮することができない状態にある。その結果、レーザ光の照射後も、中間部材５３の収縮により、レンズ５１のレンズ枠５２との接触部を圧接する力が残留し、レンズ５１を精度良くレンズ枠５２に固定保持することが可能である。

また、レンズ枠５２の外周部には、レンズ５１の外径（コバ）を取り巻く壁面が存在しないので、レンズ５１の芯取りが行われていない場合でも、レンズ５１を、部品精度が要求されることなく、レンズ枠に固定することができる。

本実施の形態においては、レンズ枠５２に、レンズ５１および中間部材５３が単に組み込まれた状態において、レーザ光の照射を行う場合を説明したが、例えばレンズ５１を真空吸引工具などにより保持した状態で、レンズ枠５２に対する位置決め調整を行い、その状態を保持しながら、レーザ光の照射を行うようにしてもよい。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について図９および図１０を参照しながら説明する。図９は本発明の第３の実施の形態に係るレンズ固定方法に用いられる中間部材の平面図および側面図、図１０（ａ）は中間部材がレンズ枠に組み込まれた状態を示す縦断面図、図１０（ｂ）はレンズがレンズ枠に組み込まれた状態を示す縦断面図、図１０（ｃ）はレンズとレンズ枠とを固定する際のレーザ光の照射状態を示す縦断面図である。

本実施の形態におけるレンズ組立体は、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、凸レンズからなるレンズ９１と、レンズ枠９２と、レンズ９１とレンズ枠９２の間に介在する中間部材９３とを備える。レンズ枠９２は、円筒状の部材からなり、レンズ枠９２の内周面には、レンズ９１の位置決めおよび中間部材１３の位置決めを行うための位置決め部９４が設けられている。位置決め部９４は、レンズ枠９２の内周面から突出する部位からなり、該部位のレンズ９１との対向面は、レンズ９１のＲ面の形状に倣うように形成されている。この位置決め部９４により、中間部材９３がレンズ９１の有効径内に介在しないように中間部材９３がレンズ枠９２に対して位置決めされる。また、レンズ枠９２の光軸方向におけるレンズ９１および中間部材の位置決めが行われる。

本実施の形態においては、図９に示すように、中央部が開口する皿形状の中間部材９３が用いられる。この中間部材９３の外周部は、レンズ９１のＲ面の形状に倣うように形成されている。中間部材９３は、平面のシート材を円環状に打ち抜いた後、レンズ９１のＲ面に倣うような形状に形成されたものである。よって、図１０（ｂ）に示すように、凹凸があるレンズ９１のＲ面とレンズ枠９２の位置決め部９４との間で、中間部材９３は、シワがよることなく、レンズ９１のＲ面と位置決め部９４とのそれぞれに密着する。

レンズ９１をレンズ枠９２に固定する際には、まず、図１０（ａ）に示すように、レンズ枠９２内に中間部材９３が挿入され、中間部材９３は、位置決め部９４によりレンズ枠９２内に位置決めされる。次いで、図１０（ｂ）に示すように、中間部材９３が配置されたレンズ枠９２内にレンズ９１が挿入され、レンズ９１は、位置決め部９４によりレンズ枠９２内に位置決めされる。その際、中間部材９３は、弾性変形してレンズ枠９２の位置決め部９４とレンズ９１のＲ面との間で狭持される。

このようにしてレンズ９１が中間部材９３を介してレンズ枠９２内に組み込まれると、押圧装置（図示せず）によりレンズ９１がその光軸方向へ中間部材９３に向けて押圧される。そして、図１０（ｃ）に示すように、レーザ照射装置（図示せず）から近赤外光の波長を有するレーザ光９６がレンズ枠９２内の位置決め部９４に向けて照射される。このレーザ光９６の照射により、中間部材９３とレンズ９１との接触部および中間部材９３とレンズ枠９２との接触部は、固着される。その結果、レンズ９１は、遊びが生じることなく、レンズ枠９２に対して高精度に位置決め固定される。

本実施の形態においては、中央部が開口する皿形状の中間部材９３を形成する方法として、シート材を円環状に打ち抜いた後、円環部をレンズ９１のＲ面に倣う形状に形成する方法を説明したが、この方法に限定されることはなく、他の方法で中央部が開口する皿形状の中間部材を形成してもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る光学部材固定方法を用いたレンズ組立体の主要部の構成を示す分解斜視図である。（ａ）は中間部材１３がレンズ枠１２に組み込まれた状態を示す縦断面図、（ｂ）はレンズ１１がレンズ枠１２に組み込まれた状態を示す縦断面図、（ｃ）はレンズ１１とレンズ枠１２とを固定する際のレーザ光の照射状態を示す縦断面図である。凹レンズがレンズ枠に固定されているレンズ組立体の要部を示す縦断面図である。（ａ）は中間部材の他の例を示す平面図、（ｂ）は中間部材のさらに他の例を示す平面図、（ｃ）は中間部材のさらに他の例を示す平面図である。本発明の第２の実施の形態に係る光学部材固定方法を用いたレンズ組立体の主要部の構成を示す分解斜視図である。図５のレンズが中間部材を介してレンズ枠に固着されている状態を示す縦断面図である。（ａ）は図５のレンズ枠に中間部材が組み込まれた状態を示す縦断面図、（ｂ）は図５のレンズ枠に中間部材およびレンズが組み込まれた状態を示す縦断面図である。図５のレンズ枠に中間部材が組み込まれた状態を示す平面図である。本発明の第３の実施の形態に係る光学部材固定方法に用いられる中間部材の平面図および側面図である。（ａ）は中間部材がレンズ枠に組み込まれた状態を示す縦断面図、（ｂ）はレンズがレンズ枠に組み込まれた状態を示す縦断面図、（ｃ）はレンズとレンズ枠とを固定する際のレーザ光の照射状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１１，３１，５１，９１レンズ
１２，３２，５２，９２レンズ枠
１３，３３，４３，４３ｂ，４３ｃ，５３，９３中間部材
１４，３４，５４，９４位置決め部（第１の位置決め部）
１５，３５，５５位置決め部（第２の位置決め部）
５６固定部

Claims

光学部材を、光が照射されることで発熱する保持部材に固定するための光学部材固定方法であって、
熱が与えられると接着性が増加する中間部材を前記保持部材に配置するステップと、
前記中間部材が前記光学部材と前記保持部材との間に位置するように、前記光学部材を前記保持部材に配置するステップと、
前記光学部材および前記中間部材を透過させて、前記保持部材に光を照射するステップとを有し、
前記保持部材には、前記光学部材の位置決めを行う第１の位置決め部と前記中間部材の位置決めを行う第２の位置決め部が形成され、
前記中間部材を前記保持部材に配置する際に、前記第２の位置決め部で前記中間部材を位置決めすることで、前記中間部材は前記第１の位置決め部を避けた位置に位置決めされることを特徴とする光学部材固定方法。
前記中間部材は、前記中間部材に前記光が照射される前の状態で、前記第１の位置決め部によって位置決めされる前記光学部材と前記中間部材との間に隙間が生じる厚みに設定され、前記中間部材に前記光を照射することで、前記中間部材が前記隙間を埋めて前記光学部材を前記保持部材に固定することを特徴とする請求項１に記載の光学部材固定方法。
前記中間部材は、リング形状に形成され、リング形状の内周部分または外周部分に少なくとも１つの切り欠き部が形成されるシート材からなることを特徴とする請求項１または２に記載の光学部材固定方法。
前記中間部材に照射される光は赤外成分を含むレーザー光であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光学部材固定方法。
光学部材と、
熱を与えられることにより接着性が増加する中間部材と、
前記光学部材および前記中間部材を保持し、光が照射されることで発熱する保持部材とを有し、
前記光学部材および前記中間部材を透過させて、前記保持部材に光を照射することで、前記保持部材を発熱させ、前記保持部材の熱によって前記中間部材の接着性を増加させて、前記光学部材と前記保持部材とを接着固定する光学機器であって、
前記保持部材には、前記光学部材の位置決めを行う第１の位置決め部と前記中間部材の位置決めを行う第２の位置決め部が形成され、前記第２の位置決め部で前記中間部材を位置決めすることで、前記中間部材は前記第１の位置決め部を避けた位置に位置決めされることを特徴とする光学機器。
前記中間部材は、前記中間部材に前記光が照射される前の状態で、前記第１の位置決め部によって位置決めされる前記光学部材と前記中間部材との間に隙間が生じる厚みに設定され、前記中間部材に前記光を照射することで、前記中間部材が前記隙間を埋めて前記光学部材を前記保持部材に固定することを特徴とする請求項５に記載の光学機器。