JPS63256553A - レンズの接着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は平面と球面とからなるレンズをホルダーに高精
度に短時間で接着する方法に関する。

（従来の技術） 所定の断面内で中心から周辺に向けて変化する屈折率分
布を有する円柱形状のロッドレンズの一端面を球面加工
してなるレンズを、例えばコンパクトディスク等の光学
記録再生装置用の対物レンズとして用いる場合にはその
レンズをホルダーに接着して使用していた。

この一端面を球面加工したロッドレンズをホルダーに高
精度に接着するには、従来は第１１図及び第１２図に示
すように、ホルダーベース９０１上に載置したホルダ９
０２のレンズ受は面に作業者が１ケづつ紫外線硬化樹脂
９０３を介してレンズを載置し、次いでそのレンズ９０
４を透過する平行光９０５の焦点スポット９０６を顕微
鏡９０７′で観察Ｅしながらそのレンズ９０４の周辺部
を調芯針９０８で少しづつたたき、焦点スポット９０６
の最良像を得る如く調整よる調芯作業を行ない、次いで
ホルダ９０２とレンズ９０４とをホルダーベース９０１
から取り出して紫外線照射装置内に穆して紫外線を照射
し、このようにして前記接着剤を接着固化していた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記方法によれば、調芯作業に熟練を要す
るとともに多大の時間を要し、又例えば４ｍｍφ、１．
５ｍｍの厚程度の小径のレンズにおいては特に上記作業
が困難であり、更に調芯作業後に接着剤を紫外線硬化す
るまで時間があくため、レンズがホルダー内で動くとい
う不具合があった。

そこで本発明の目的は、作業者の手作業による調芯作業
を不要とするとともに時間短縮によるコストダウンを図
り、更に接着精度の向上とバラツキを少なくしたレンズ
の接着方法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を達成すべく本発明は、一方に球面、他方
に平面を有するレンズを設け、該レンズの球面に倣うリ
ング状の球面座を有するレンズホルダーの基準面を、ホ
ルダーベースの基準面上に載置し、該レンズホルダーの
球面座に光硬化性接着剤を塗布し、次いで前記レンズの
球面側の外周部を前記ホルダーベースの球面座の光硬化
性接着剤に接触させて装填し、該レンズの平面側を前記
ホルダーベースの基準面上方に該基準面と平行に初期設
定された押圧部材の押圧面で前記レンズホルダーの球面
座に押圧し、その押圧状態で光硬化性接着剤に光を照射
することを特徴とする。

（作用） 上述したレンズの接着方法によれば、作業者の手作業に
よる調芯作業が不要となり、作業時間の大幅な短縮が図
れるとともに、熟練の必要な調芯が不要となるため、簡
単な操作で高精度な接着が可能となり、且つ又自動化も
容易であり、更にレンズホルダに対するレンズの位置決
めを保持した状態で接着剤を硬化出来、接着前にレンズ
がレンズホルダ内で動くことがなく、従フて接着精度の
バラツキが極めて少ない。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

第１図は本発明に係る装置の全体正面図、第２図は同側
面図である。

図に示す如くレンズの接着装置は、レンズをレンズホル
ダに押圧する押圧面を備えた調芯機構１と、該押圧面の
初期設定をする初期設定機構３と、前記調芯機構１の駆
動機構２と、前記レンズホルダ内の接着剤を固化する紫
外線照射装置４とを備える。

前記調芯機構１は、第３図、第５図及び第６図に示すよ
うに、上下方向に摺動するスライドテーブル１０１に一
体的に設けられ、該スライドテーブル　にベース部材１
０２を介して取付けられるアーム部材１０３と、該アー
ム部材１０３の前端に取付けられる水平方向の保持部材
１１３と、該保持部材１１３の上面にネジ１０５・・・
を介して螺着されるプレート１０６と、該プレート１０
６に上下方向に取付けられる調整ネジ１０７・・・と、
該調整ネジ１０７・・・で調整され、保持部材１１３に
保持される押圧部材１０８とからなる。

前記押圧部材１０８を保持する保持部材１１３は第７図
にも示すように、上下方向に貫通する光照射用の貫通孔
１１４を有し、該貫通孔１１４の下端には凹部１１５が
形成され、該凹部１１５の側壁にはリング状の球面座１
１６が形成される。

該球面座１１６に摺動自在に保持される押圧部材１０８
は該球面座１１６に倣う球面部１０９を有し、下端には
レンズホルダー５に接着するレンズ６と略同径の押圧面
１１０を備え、第８図に示す如く調整ネジ１０７・・・
を介してレンズホルダ５の基準−面５０３と押圧面１１
０との平行度を調整可能に構成される。この押圧部材１
０８は光透過可能な透明材で構成され、本実施例では紫
外線の透過率の高い石英から構成した。

前記調芯機構１の駆動機構２は第３図及び第４図にも示
す如く、高さ調整自在なフレーム２０２上に立設される
スタンド２０１と、該スタンド２０１に固設され、前記
調芯機構１のスライドテーブル１０１を上下方向にガ、
イドするガイドレール２０３と、該スライドテーブル１
０１を下方に押圧する押圧子２０６を先端に備えたロッ
ド２０５を有するエアシリンダー２０４と、前記スライ
ドテーブル１０１の下端を支持し調芯機構２の自重をキ
ャンセルしてエアシリンダー２０４の押圧力のみ押圧部
材１０８の押圧面１１０にかかる如くする押圧子２０８
を備えた自重キャンセルシリンダー２０７とを備える。

尚調芯機構１の自重のキャンセルは、スライドテーブル
１０１にワイヤプーリ２０９，２０９及びワイヤー２１
０を介して連結されるウェイト２１１によりバランスを
とっても良い。上記調芯機構１と該調芯機構１の駆動機
構２は第４図に示す如く左右に一つずつ二連配設される
。

一方前記押圧部材１０８の下方には第７図及び第８図に
も示すようにレンズホルダー５を基準面７０１上に載置
するホルダーベース７が載置台７０３上に載置される。

前記レンズホルダー５はレンズ６を接着する紫外線硬化
樹脂８を塗布する球面座５０１を備え、該球面座５０１
はレンズ６の凸球面６０１に倣う凹球面を有し、外方に
突出するフランジ部５０２の下面には基準面５０３が形
成される。更に前記ホルダーベース７は湾状をなし、そ
の貫通孔７０２は押圧面１１０の初期設定時にレーザー
透過用孔をなす。

また前記初期設定機構３は、高さ調整自在な測定台３０
１上にセットされたＨｅ−Ｎｅレーザー等のレーザー発
振器３０２と、ホルダーベース７下方の反射ミラー（又
はプリズム）３０４とを備える。この反射ミラー３０４
は左右の調芯機構１に共通して使用出来るようにガイド
レール３０５上を摺動可能に構成される。該初期設定機
構３により押圧部材１０８の押圧面１１０の初期設定を
行なうには、先ず第９図に示すようにホルダーベース７
上にオプチカルフラット（光学的に平面度の保障された
ガラス）３０６を載置し、次いで該オプチカルフラット
３０６に反射ミラー３０４を介してホルダーベース７の
下方からレーザー光３０３を照射して反射させ、その反
射光３０７の位置をスクリーン３０９上にポイントする
。このポイント３０８がホルダーベース７の基準面７０
１の位置と等価の関係にある。次に第１０図に示すよう
にオプチカルフラット３０６を取り去り、レーザー光３
０３を直接押圧部材１０８の押圧面１１０に反射させる
。その反射光１１１のスクリーン３０９上のポイント３
０８が前記押圧面１１０の位置と等価の関係にある。そ
こでこの反射光１１１のスクリーン３０９上のポイント
１１２が前記ポイント３０８と一致するように、４木の
調整ネジ１０７・・・を調整して押圧面１１０のアオリ
調整を行なう。このようにして押圧面１１０による反射
光１１１のポイント１１２をオプチカルフラット３０６
による反射光３０７のポイント３０８に一致させること
により、押圧面１１０と基準面７０１との平行が３０〃
以下の精度で保障される。

尚、第１図中３１０は１／４波長板、３１１はビームス
プリッタ−を示し、レーザー光３０３の光路の途中に反
射ミラー３１２を挿入して下方にレーザー光３０３を屈
折し、測定ステージ３１３１上のホルダーベース７にレ
ンズ接着後のレンズホルダー５を載置し、上述した押圧
面１１０の初期設定と同様にそのレンズ６の上面をなす
平面６０２によるレーザーの反射光位置と、前記ホルダ
ーベース７に前記レンズ６及びレンズホルダー５と置換
したオプチカルパラレル（光学的に平行度の保障された
ガラス板）によるレーザーの反射光位置とを比較するこ
とにより、接着精度の測定を行なうことが出来る。

前記レンズホルダ５にレンズ６を接着する接着剤として
は、本実施例では紫外線硬化樹脂８を用い、この紫外線
硬化樹脂８を紫外線照射装置４により硬化させる。前記
紫外線照射装置４は、載置台４０１上のＵＶ光源４０２
から光ファイバー４０３を介して保持部材１１３の貫通
孔１１４に連結してなる。

以上の如く構成されたレンズの接着装置を用いて、一方
に球面、他方に平面を有するレンズ、例えば径方向に変
化する屈折率分布を有する円柱形状のロッドレンズの一
端面を球面加工してなるレンズ、一般的な屈折率一様の
平凸レンズ及び平凹レンズ等のレンズを、レンズホルダ
内に高精度に接着する方法について第８図に基いて説明
する。

先ず接着するレンズ６の凸球面６０１に倣うリング状の
球面座５０１を有するレンズホルダー５を、該レンズホ
ルダー５のフランジ部５０２下面の基準面５０３をホル
ダーベース７の基準油７０１に当接する如く、ホルダー
ベース７に載置する。このときレンズホルダー５の球面
座５０１は上方に開放される。

次いで前記レンズホルダー５の球面座５０１に紫外線硬
化性接着剤８を塗布する。本実施例では紫外線硬化性の
接着剤としたが光硬化性の接着剤であれば他のものでも
使用可能である。

続いて前記レンズ６の凸球面６０１側を前記ホルダー５
の凹球凹座５０１に対向させて装填し、このとと該レン
ズ６の凸球面６０１側外周部に紫外線硬化性接着剤８が
接触する。即ちレンズ６の凸球面６０１を下向きにして
レンズホルダー５の凹球凹座５０１に装填する。この装
填状態ではレンズホルダー５の基準面５０３と、装填シ
タレンズ６光軸とは一般に直交せず、レンズホルダー５
に対して偏芯状態にある。

次にレンズホルダー５内に装填されたレンズ６の上　を
なす平面６０２側を、前記ホルダーベース７の基準面７
０１上方に該基準面７０１と平行に初期設定された押圧
面１１０で、該基準面７０１と直交する下方、即ち前記
レンズホルダー５の球面座５０１に押圧する。このとき
紫外線硬化性接着剤８は固化する前のため軟化状態にあ
り、これによりレンズ６の凸球面６０１とレンズホルダ
５の凹球凹座５０１との間を潤滑する作用を有し、レン
ズ６はレンズホルダ５の凹球凹座５０１に倣って所定位
置、即ちレンズホルダ５の基準面５０３とレンズ６の光
軸とが直交する位置に保持される。

この後押圧部材１０８を保持する保持部材１１３上方の
光ファイバ４０３から紫外線を照射し、該紫外線は保持
部材１１３の貫通孔１１４及びｊ明な押圧部材１０８及
びレンズ６を透過して、前記凹球面圧５０１上の紫外線
硬化接着剤８に照射される。

このようにレンズ６をレンズホルダ５に偏芯のないよう
に高精度に位置決めした状態で接着剤を固化するため、
レンズホルダ５に対する極めて高精度なレンズ６の接着
が可能となり、従って手作業による調芯作業を不要に出
来るとともに、調芯及び接着作業の大幅な時間短縮化を
図ることが出来、従って量産化も容易であり、これによ
りコストダウンが可能となり、且つ又製品のバラツキも
極めて少ないという効果を有する。

尚、上記レンズの突球面とレンズホルダの球面座との凹
凸関係及び保持部材と押圧部材の球面部との凹凸関係は
夫々逆転した関係であっても良い。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、調芯作業等の作業時間の
大幅な短縮化を図れるとともに、簡単な操作で高精度な
接着が可能となり、且つ又自動化も容易であり、更にレ
ンズホルダに対するレンズの位置決めを保持した状態で
接着剤を硬化出来るため、接着精度のバラツキが極めて
少ないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はレンズの接着装置の全体正面図、第２図は同側
面図、第３図は駆動機構の側面図、第４図は同正面図、
第５図は調芯機構の平面図、第６図は同側面図、第７図
は抑圧部周辺の分解図、第８図はレンズの接着状態を示
す図、第９図及び第１０図は抑圧面の初期設定の原理を
示す図、第１１図及び第１２図は従来の接着方法を示す
図である。 尚図中　は、５はレンズホルダー、６はレンズ、７はホ
ルダーベース、８は紫外線硬化樹脂、１０８は押圧部材
、１１０は押圧面、１１３は保持部材、５０１は球面座
、６０１は凸球面、６０２は平面、７０１は基準面を示
す。 特許出願人　　日本板硝子株式会社 代理人　　弁理士　　　下　　１）　容−即問　　　　
弁理士　　　　大　　橋　　邦　　度量　　　弁理士　
　　小　　山　　　　有向　　　弁理士　　　野　　１
）　　　茂第１１図 手続補正書印発） 昭和６２年　５月　２７日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方に球面、他方に平面を有するレンズを設け、
   該レンズの球面に倣うリング状の球面座を有するレンズ
   ホルダーの基準面をホルダーベースの基準面上に載置し
   、該レンズホルダーの球面座に光硬化性接着剤を塗布し
   、次いで前記レンズ球面を前記レンズホルダーの球面座
   の光硬化性接着剤に接触させて装填し、該レンズの平面
   側を前記ホルダーベースの基準面上方に該基準面と平行
   に初期設定された押圧部材の押圧面で押圧し、その押圧
   状態で光硬化性接着剤に光を照射することを特徴とする
   レンズの接着方法。
2. （２）前記押圧部材を透明材で構成するとともに前記光
   の照射を該押圧部材の上方から行なうことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のレンズの接着方法。
3. （３）前記押圧部材の押圧面外周に球面部を形成すると
   ともに該球面部に倣う球面座を有する保持部材を設け、
   該保持部材に支持され且つ前記押圧部材の球面部を前記
   保持部材の球面座に押圧自在な複数のネジ部材で前記押
   圧部材の調整及び固定を行なうことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のレンズの接着方法。
4. （４）前記押圧部材の初期設定は、前記ホルダーベース
   に該ホルダーベースの基準面に臨む上下方向の貫通孔を
   形成し、該貫通孔を覆う如く前記ホルダーベース上の基
   準面上にオプチカルフラットを載置し、該貫通孔下方か
   らレーザー光を前記オプチカルフラットに照射して反射
   させた反射光位置と、該オプチカルフラットを取外した
   後の前記レーザー光の前記押圧面による反射光位置とを
   比較して行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のレンズの接着方法。