(57)【要約】【課題】光学組立体の製造方法においてガラスレンズを含む光学組立体を、迅速かつ高精度に製造することができるようにする。【解決手段】ガラスレンズを含む光学組立体の製造方法は、枠体３ａと、枠体３ａに設けられガラスレンズを支持する支持部３ｂと、ポリエステル系エラストマーを含有しており，枠体３ａおよび支持部３ｂの融点よりも低い融点を有し、枠体３ａの底部から支持部３ｂよりも上方に突出し、ガラスレンズの挿入時に支持部３ｂよりも先にガラスレンズの下端部と接触する第１の接合部３ｃと、を有するレンズ枠３を準備することと、ガラスレンズを枠体３ａに挿入することによって、下端部を第１の接合部３ｃに接触させることと、第１の接合部３ｃの加熱による溶融とガラスレンズへの押圧により下端部を支持部３ｂに当接させることと、第１の接合部３ｃを固化させることによってガラスレンズをレンズ枠３に固定することと、を備える。【選択図】図６
2020118800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスレンズを含む光学組立体の製造方法であって、
前記ガラスレンズが挿入される枠体と、前記枠体の底部に設けられ前記ガラスレンズをその光軸方向に支持する支持部と、ポリエステル系エラストマーを含有しており、前記枠体および前記支持部の融点よりも低い融点を有し、前記底部から前記支持部よりも上方に突出し、前記ガラスレンズの挿入時に前記支持部よりも先に前記ガラスレンズの下端部と接触する部位に設けられた第１の接合部と、を有するレンズ枠を準備することと、
前記ガラスレンズを前記支持部に向けて前記枠体に挿入することによって、前記下端部を前記第１の接合部に接触させることと、
前記下端部に接触した前記第１の接合部の加熱による溶融と、前記ガラスレンズへの押圧により、前記下端部を前記支持部に当接させることと、
前記第１の接合部を固化させることによって前記ガラスレンズを前記レンズ枠に固定することと、
を備える、光学組立体の製造方法。
【請求項２】
前記下端部に接触した前記第１の接合部の加熱による溶融と、前記ガラスレンズへの押圧により、前記第１の接合部に含有される成分を前記ガラスレンズにおけるシリカと結合させる、
請求項１に記載の光学組立体の製造方法。
【請求項３】
前記レンズ枠を準備する際に、
前記枠体を形成する熱可塑性樹脂と、前記第１の接合部を形成する材料と、を二色成形することによって、前記レンズ枠を形成する、
請求項１又は２に記載の光学組立体の製造方法。
【請求項４】
前記第１の接合部の加熱と溶融をする際に、
前記第１の接合部にレーザ光を照射することによって、前記第１の接合部を溶融する、
請求項１に記載の光学組立体の製造方法。
【請求項５】
前記レンズ枠は、
前記ポリエステル系エラストマーを含有しており、前記枠体および前記支持部の融点よりも低い融点を有し、前記枠体の内周面から前記ガラスレンズを圧入可能な高さまで突出して設けられている第２の接合部をさらに備え、
前記ガラスレンズを前記枠体に挿入する際に、前記ガラスレンズを前記枠体内に圧入することと、
前記ガラスレンズが前記枠体内に圧入されている状態で、前記第２の接合部を加熱により溶融させることと、
前記下端部が前記支持部に当接した後に、溶融した前記第２の接合部を固化させること、
をさらに含む、
請求項１に記載の光学組立体の製造方法。
【請求項６】
前記第２の接合部の加熱による溶融と、前記ガラスレンズの圧入により、
前記第２の接合部に含有される成分を前記ガラスレンズにおけるシリカと結合させることをさらに含む、
請求項５に記載の光学組立体の製造方法。
【請求項７】
前記レンズ枠を準備する際に、
前記枠体を形成する熱可塑性樹脂と、前記第１の接合部および前記第２の接合部を形成する材料と、を二色成形することによって、前記レンズ枠を形成する、
請求項６に記載の光学組立体の製造方法。
【請求項８】
前記第２の接合部を溶融する際に、
前記第２の接合部にレーザ光を照射することによって、前記第２の接合部を溶融する、
請求項６に記載の光学組立体の製造方法。
【請求項９】
前記第１の接合部を溶融する際に、
前記ガラスレンズを加熱することによって、前記第１の接合部を溶融する、
請求項１に記載の光学組立体の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の接合部を溶融する際に、
前記ガラスレンズを加熱することによって、前記第２の接合部を溶融する、
請求項６に記載の光学組立体の製造方法。
【請求項１１】
ガラスレンズを固定するレンズ枠であって、
前記ガラスレンズが挿入される枠体と、
前記枠体の底部に設けられ前記ガラスレンズをその光軸方向に支持する支持部と、
ポリエステル系エラストマーを含有しており、前記枠体および前記支持部の融点よりも低い融点を有し、前記底部から前記支持部よりも上方に突出し、前記ガラスレンズの挿入時に前記支持部よりも先に前記ガラスレンズの下端部と接触する部位に設けられた第１の接合部と、
を備える、レンズ枠。
【請求項１２】
前記第１の接合部は、前記ガラスレンズにおけるシリカと結合する成分を含有する、
請求項１１に記載のレンズ枠。
【請求項１３】
前記ガラスレンズに接着するポリエステル系エラストマーを含有しており、前記枠体および前記支持部の融点よりも低い融点を有し，前記枠体の内周面から前記ガラスレンズを圧入可能な高さまで突出して設けられている第２の接合部を、
さらに備える、
請求項１１に記載のレンズ枠。
【請求項１４】
前記第２の接合部は、前記ガラスレンズにおけるシリカと結合する成分を含有する、
請求項１３に記載のレンズ枠。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学組立体の製造方法およびレンズ枠に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機器において、レンズを固定する様々な方法が提案されている。光学機器におけるレンズは、他の光学素子、撮像素子などに対して高精度に配置される必要がある。このため、レンズはレンズ枠に固定されることが多い。
レンズ枠に対するレンズの固定方法としては、例えば、押えリングを用いる方法もあるが、部品点数を削減する目的で、接着、熱カシメなどが用いられることも多い。
例えば、レンズをレンズ枠に接着する場合、二液硬化型接着剤、ＵＶ硬化型接着剤等の液体接着剤が用いられることが多い。しかし、液体接着剤は流動性が高いので、液体接着剤がレンズ有効領域に付着しないように注意して作業する必要がある。この結果、接着剤の塗布作業に時間がかかる。接着剤の硬化時間も必要である。これに対して、熱カシメによれば、作業時間および硬化時間は短縮可能である。
例えば、プラスチックレンズを樹脂成形されたレンズ枠に固定する場合には、レンズ枠とプラスチックレンズとの当接部を加熱溶融させることによって、プラスチックレンズを熱融着させることが知られている（特許文献１参照）。
例えば、特許文献２には、レンズ枠を加熱溶融させることによって、ガラスレンズを樹脂成形されたレンズ枠に固定するレンズ固定方法が提案されている。特許文献２のレンズ固定方法によれば、レンズ枠と当接する部位におけるガラスレンズの表面を粗面化しておく。この結果、溶融した樹脂が熱膨張し、溶融状態でガラスレンズの表面における微細な凹凸部に進入する。溶融した樹脂が冷却固化する際に、一部の樹脂は凹凸部に進入した状態で固化される結果、ガラスレンズが固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４４９７４号公報
【特許文献２】特開２００５−３１６０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような関連技術には、以下のような問題がある。
熱カシメの場合、レンズ枠に形成されたカシメ片を加熱しレンズ側に屈曲させる。カシメ片はレンズに押しつけられた状態で固化することによって、レンズ位置が固定される。
この場合、カシメ片を通してレンズに押圧力を作用させる必要があるので、カシメ片全体を完全に溶融させることは難しい。この結果、熱溶融接着に比べると、カシメ片とレンズ表面との密着性が劣るという問題がある。
特許文献１の技術によれば、レンズの種類がプラスチックレンズに限定されるという問題がある。さらに、レンズの溶融部をレンズ面から遠ざける必要があるので、レンズが大型化するという問題もある。
特許文献２の技術によれば、レンズ枠の一部を熱溶融させるので、レンズ枠に歪みが生じやすいという問題がある。これにより、よりレンズの配置誤差が生じるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、ガラスレンズを含む光学組立体を、迅速かつ高精度に製造することができる光学組立体の製造方法およびレンズ枠を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の光学組立体の製造方法は、ガラスレンズを含む光学組立体の製造方法であって、前記ガラスレンズが挿入される枠体と、前記枠体の底部に設けられ前記ガラスレンズをその光軸方向に支持する支持部と、ポリエステル系エラストマーを含有しており、前記枠体および前記支持部の融点よりも低い融点を有し、前記底部から前記支持部よりも上方に突出し、前記ガラスレンズの挿入時に前記支持部よりも先に前記ガラスレンズの下端部と接触する部位に設けられた第１の接合部と、を有するレンズ枠を準備することと、前記ガラスレンズを前記支持部に向けて前記枠体に挿入することによって、前記下端部を前記第１の接合部に接触させることと、前記下端部に接触した前記第１の接合部の加熱による溶融と、前記ガラスレンズへの押圧により、前記下端部を前記支持部に当接させることと、前記第１の接合部を固化させることによって前記ガラスレンズを前記レンズ枠に固定することと、を備える。
【０００７】
上記光学組立体の製造方法において、前記下端部に接触した前記第１の接合部の加熱による溶融と、前記ガラスレンズへの押圧により、前記第１の接合部に含有される成分を前記ガラスレンズにおけるシリカと結合させでもよい。
【０００８】
上記光学組立体の製造方法において、前記レンズ枠を準備する際に、前記枠体を形成する熱可塑性樹脂と、前記第１の接合部を形成する材料と、を二色成形することによって、前記レンズ枠を形成してもよい。
【０００９】
上記光学組立体の製造方法において、前記第１の接合部の加熱と溶融をする際に、前記第１の接合部にレーザ光を照射することによって、前記第１の接合部を溶融してもよい。
【００１０】
上記光学組立体の製造方法において、前記レンズ枠は、前記ポリエステル系エラストマーを含有しており、前記枠体および前記支持部の融点よりも低い融点を有し、前記枠体の内周面から前記ガラスレンズを圧入可能な高さまで突出して設けられている第２の接合部をさらに備え、前記ガラスレンズを前記枠体に挿入する際に、前記ガラスレンズを前記枠体内に圧入することと、前記ガラスレンズが前記枠体内に圧入されている状態で、前記第２の接合部を溶融することと、前記下端部が前記支持部に当接した後に、溶融した前記第２の接合部を固化させること、をさらに含んでもよい。
【００１１】
上記光学組立体の製造方法において、前記第２の接合部の加熱による溶融と、前記ガラスレンズの圧入により、前記第２の接合部に含有される成分を前記ガラスレンズにおけるシリカと結合させることをさらに含んでもよい。
【００１２】
上記光学組立体の製造方法において、前記レンズ枠を準備する際に、
前記枠体を形成する熱可塑性樹脂と、前記第１の接合部および前記第２の接合部を形成する材料と、を二色成形することによって、前記レンズ枠を形成してもよい。
【００１３】
上記光学組立体の製造方法において、前記第２の接合部を溶融する際に、前記第２の接合部にレーザ光を照射することによって、前記第２の接合部を溶融してもよい。
【００１４】
上記光学組立体の製造方法において、前記第１の接合部を溶融する際に、前記ガラスレンズを加熱することによって、前記第１の接合部を溶融してもよい。
【００１５】
上記光学組立体の製造方法において、前記第２の接合部を溶融する際に、前記ガラスレンズを加熱することによって、前記第２の接合部を溶融してもよい。
【００１６】
本発明の第２の態様のレンズ枠は、ガラスレンズを固定するレンズ枠であって、前記ガラスレンズが挿入される枠体と、前記枠体の底部に設けられ前記ガラスレンズをその光軸方向に支持する支持部と、ポリエステル系エラストマーを含有しており、前記枠体および前記支持部の融点よりも低い融点を有し、前記底部から前記支持部よりも上方に突出し、前記ガラスレンズの挿入時に前記支持部よりも先に前記ガラスレンズの下端部と接触する部位に設けられた第１の接合部と、を備える。
【００１７】
上記レンズ枠において、前記第１の接合部は、前記ガラスレンズにおけるシリカと結合する成分を含有してもよい。
【００１８】
上記レンズ枠において、前記ガラスレンズに接着するポリエステル系エラストマーを含有しており、前記枠体および前記支持部の融点よりも低い融点を有し，前記枠体の内周面から前記ガラスレンズを圧入可能な高さまで突出して設けられている第２の接合部を、さらに備えてもよい。
【００１９】
上記レンズ枠において、前記第２の接合部は、前記ガラスレンズにおけるシリカと結合する成分を含有してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光学組立体の製造方法およびレンズ枠によれば、ガラスレンズを含む光学組立体を、迅速かつ高精度に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態の光学組立体の製造方法で製造された光学組立体の一例を示す模式的な平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の光学組立体の製造方法に用いるレンズの一例を示す模式的な平面図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のレンズ枠の一例を示す模式的な平面図である。
【図６】図５におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の光学組立体の製造方法の工程説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の光学組立体の製造方法の工程説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の光学組立体の製造方法の工程説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の変形例（第１変形例）の光学組立体の製造方法の工程説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の光学組立体の製造方法で製造された光学組立体の一例を示す模式的な平面図である。
【図１２】図１１におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態のレンズ枠の一例を示す模式的な平面図である。
【図１４】図１３におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態の光学組立体の製造方法の工程説明図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態の光学組立体の製造方法の工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００２３】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の光学組立体の製造方法について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の光学組立体の製造方法で製造された光学組立体の一例を示す模式的な平面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態の光学組立体の製造方法に用いるレンズの一例を示す模式的な平面図である。図４は、図３におけるＢ−Ｂ断面図である。図５は、本発明の第１の実施形態のレンズ枠の一例を示す模式的な平面図である。図６は、図５におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００２４】
まず、本実施形態の製造方法で製造される光学組立体の一例について説明する。
図１、２に示すように、本実施形態のレンズユニット１（光学組立体）は、レンズ２（ガラスレンズ）とレンズ枠３とを備える。レンズユニット１は、本実施形態の光学組立体の製造方法によって製造された光学組立体である。
ここで、「光学組立体」とは、レンズを含む光学素子がレンズ枠に固定されたひとまとまりの組立体を意味する。光学組立体は、例えば、交換レンズのように、それ自体が製品を構成する形態であってもよいし、製品の一部を構成する交換ユニット等の半製品や、製品の製造工程のみに現れる部分組立体であってもよい。例えば、ズームレンズにおいて移動レンズ群と、固定レンズ群とをそれぞれ別個のレンズ枠に固定する場合、移動レンズ群を含む鏡筒ユニットと、固定レンズ群を含む鏡筒ユニットとは、それぞれ光学組立体を構成している。
なお、レンズユニット１は、複数のレンズを備えることが可能である。レンズユニット１は、レンズ以外の光学素子、例えば、平板フィルタ、ミラー、プリズムなどを含んでもよい。以下では、簡単のため、レンズユニット１がレンズ２のみを有する場合の例で説明する。
【００２５】
本明細書では、光軸、中心軸線等の軸線が特定できる軸状、筒状等の部材に関する相対位置について説明する場合に、軸線に沿う方向を軸方向、軸線回りに周回する方向を周方向、軸線に直交する平面において軸線に交差する線に沿う方向を径方向と称する。特に、光軸に沿う方向を光軸方向と称する場合がある。径方向においては、軸線から離れる方を径方向外方（外側）、軸線に近づく方を径方向内方（内側）と称する場合がある。
【００２６】
レンズ２は、図２〜４に示すように、第１レンズ面２ａ、第２レンズ面２ｂを有する単レンズである。
第１レンズ面２ａおよび第２レンズ面２ｂの形状は、特に限定されない。例えば、第１レンズ面２ａおよび第２レンズ面２ｂの形状は、球面、非球面、自由曲面、平面等のいずれでもよい。
第１レンズ面２ａおよび第２レンズ面２ｂは、凸面でもよいし、凹面でもよい。第１レンズ面２ａおよび第２レンズ面２ｂのいずれか一方は、平面でもよい。
以下では、レンズ２は、一例として、第１レンズ面２ａが凹面からなり、第２レンズ面２ｂが平面からなる凹平レンズである。
【００２７】
レンズ２の光軸Ｏ回りの外周部には、レンズ側面２ｃが形成されている。レンズ側面２ｃは、光軸Ｏと同軸の円筒面からなる。
レンズ側面２ｃと第２レンズ面２ｂとの間に形成される角部には、テーパ面２ｅが形成されている。
レンズ側面２ｃと第１レンズ面２ａとの間には、基準面２ｄ（ガラスレンズの下端部）が形成されている。基準面２ｄは、光軸Ｏに直交する平面からなる。基準面２ｄは、第１レンズ面２ａの外縁から径方向外方に延びている。基準面２ｄは、レンズ側面２ｃと交わって角部を形成している。
基準面２ｄは、レンズ２を光軸方向の位置および姿勢を決める目的で用いられる。基準面２ｄは、レンズ２の位置および姿勢を決めることができれば、全周にわたって設ける必要はないが、本実施形態では、一例として、全周にわたって設けられている。
さらに本実施形態では、基準面２ｄは、レンズ２をレンズ枠３に固定する目的でも用いられる。
【００２８】
基準面２ｄと第１レンズ面２ａの頂部との距離、および基準面２ｄと第２レンズ面２ｂとの距離は、予め決められた許容寸法範囲に収められている。
基準面２ｄは、平滑面であってもよいし、粗面であってもよい。ただし、基準面２ｄが粗面の場合、後述するレンズ枠３の支持部の平面視の大きさに比べて細かなピッチを有する微細な凹凸面からなる。基準面２ｄが粗面の場合、基準面２ｄの包絡面の傾きで規定される光軸Ｏに対する直角度は、光軸Ｏの偏心の許容限度に応じて決まる限度内に収められる。
【００２９】
レンズ２において、レンズ側面２ｃ、テーパ面２ｅ、および基準面２ｄは、いずれも後述するレーザービームが透過可能な光透過性を有する。ただし、本実施形態では、レンズ側面２ｃにはレーザービームを照射する必要がないので、レンズ側面２ｃは、光透過性を有さずともよい。
【００３０】
レンズ２は、ガラス材料によって製造される。例えば、レンズ２は、ガラスの研磨、ガラスモールド成形などによって製造されてもよい。
【００３１】
図１、２に示すように、レンズ枠３は、レンズ２を内部に収容し、レンズ２の位置を固定する部材である。例えば、レンズ２は、光軸Ｏに直交する方向に位置調整されてから、レンズ枠３に固定されてもよい。ただし、光軸方向においては、レンズ２は、基準面２ｄが後述する支持部３ｂに当接することによって位置決めされる。
【００３２】
図５、６に示すように、レンズ枠３は、枠体３ａ、支持部３ｂ、および第１の接合部３ｃを備える。
【００３３】
枠体３ａは、円筒部３ｄと、板状部３ｅ（底部）と、からなる。
円筒部３ｄは、中心軸線Ｃ１に沿う円筒形状を有する。ただし、円筒部３ｄの軸方向の第１端部Ｅ１（図６における図示上側の端部）には、第１端部Ｅ１と反対側の第２端部Ｅ２から第１端部Ｅ１に向かうにつれて漸次減少する先細部３ｆが形成されている。
板状部３ｅは、円筒部３ｄの軸方向の中間部において、径方向内側に延びている。板状部３ｅの平面視形状は、円環状である。板状部３ｅの内縁には、板状部３ｅの厚さ方向に貫通する貫通孔３ｇが形成されている。貫通孔３ｇの平面視形状は中心軸線Ｃ１を中心とする円である。貫通孔３ｇの内径は、第１レンズ面２ａに入射する有効光束径よりも大きく、基準面２ｄの内径以下である。
【００３４】
円筒部３ｄの内側において、板状部３ｅよりも第１端部Ｅ１寄りの空間は、レンズ２を収容するレンズ室３Ａ（図５参照）である。
レンズ室３Ａにおける円筒部３ｄの内周面３ｈの内径は、レンズ２のレンズ側面２ｃの外径よりも大きい。レンズ２の径方向における位置調整を行う場合には、内周面３ｈの内径の大きさは、レンズ２の径方向の調整代を含む大きさとされる。ただし、レンズ２の径方向における位置調整を行わない場合には、内周面３ｈの内径の大きさは、レンズ２の外径との差がレンズ２の径方向の偏心許容量以下になるように決められる。
このように、レンズ枠３の第１端部Ｅ１には、内周面３ｈによって、レンズ２を中心軸線Ｃ１に沿って挿入可能な開口部が形成されている。
【００３５】
後述するように、レンズユニット１の製造時において、レンズ２は、開口部を通して、第１端部Ｅ１から第２端部Ｅ２に向かう挿入方向においてレンズ室３Ａに挿入される。
レンズ２の挿入時等において、レンズ枠３の姿勢は、図６に示す姿勢には限定されない。しかし、以下では、簡単のため、レンズ枠３の部位およびレンズ枠３に対する位置関係の説明において特に断らない限り、図６に示すように開口部が上方を向いている姿勢に基づいて説明する。この場合、挿入方向は、上から下に向かう方向である。レンズユニット１の配置についてもレンズ枠３の姿勢に準じて説明する場合がある。
この姿勢では、枠体３ａの板状部３ｅは、レンズ室３Ａに挿入されるレンズ２の下降を阻止する機能を有するので、枠体３ａの底部を構成している。ただし、板状部３ｅは、挿入方向においてレンズ室３Ａの底部を構成していればよく、円筒部３ｄの底部を構成していなくてもよい。例えば、板状部３ｅは、第２端部Ｅ２よりも第１端部Ｅ１に近い部位に設けられていてもよい。
【００３６】
支持部３ｂは、板状部３ｅにおける第１端部Ｅ１寄りの表面３ｉから第１端部Ｅ１に向かう軸方向に突出する突起である。すなわち、支持部３ｂは、枠体３ａの底部から上方向に突出している。支持部３ｂは、複数設けられている。複数の支持部３ｂは、レンズ室３Ａに挿入されるレンズ２の基準面２ｄを軸方向に支持する目的で設けられている。すなわち複数の支持部３ｂは、レンズ２の挿入方向における下端部に位置する基準面２ｄを、レンズ２の光軸方向に支持する。
複数の支持部３ｂにおける突出方向の先端は、中心軸線Ｃ１に直交する同一平面上に整列している。
支持部３ｂの個数は特に限定されない。図５に示す例では、支持部３ｂは３個である。
複数の支持部３ｂの形状は、レンズ２の基準面２ｄを軸方向に支持できれば特に限定されない。複数の支持部３ｂの形状は互いに同一であってもよいし、互いに同一でなくてもよい。
例えば、支持部３ｂは、突出方向の先端に平面が形成された台座であってもよい。例えば、支持部３ｂは、突出方向に頂部を有する棒状、ドーム状等の突起でもよい。
支持部３ｂの平面視形状（軸方向に見た形状）は、突出方向の先端部が基準面２ｄと重なる範囲に形成されていれば、特に限定されない。例えば、支持部３ｂの平面視形状は、円、多角形などであってもよい。
図５に示す例では、３つの支持部３ｂの形状は互いに同一である。各支持部３ｂの平面視形状は、内周面３ｈから径方向内側に弓形状に延びる台座である。各支持部３ｂは、板状部３ｅ上を周方向に三等分する位置に配置されている。
図６に示すように、支持部３ｂの突出方向における先端の表面は、中心軸線Ｃ１に直交する平面である。
【００３７】
第１の接合部３ｃは、レンズ室３Ａに挿入されたレンズ２をレンズ２の下端部においてレンズ枠３に接合する目的で設けられている。第１の接合部３ｃは、レンズ２に熱溶融接着可能なポリエステル系エラストマーで形成されている。第１の接合部３ｃの材料としては、主成分がポリエステル系エラストマーであれば、ポリエステル系樹脂以外の樹脂が含まれてもよい。さらに第１の接合部３ｃの材料には、適宜の添加剤が添加されてもよい。
第１の接合部３ｃの材料としては、レンズユニット１の使用環境温度において固体状態であって、第１の接合部３ｃが接する枠体３ａの融点および支持部３ｂの融点よりも低い融点を有する材料が用いられる。
第１の接合部３ｃに用いる材料は、レンズユニット１の使用環境温度、枠体３ａおよび支持部３ｂの融点、ガラス転移点等の材料特性に応じて適宜選定されればよい。
例えば、レンズユニット１に使用環境温度がＴｍｉｎ以上Ｔｍａｘ以下であって、枠体３ａおよび支持部３ｂが融点Ｔ１の樹脂材料でモールド成形される場合、第１の接合部３ｃの材料の融点Ｔ２は、Ｔｍａｘを超え、Ｔ１未満であることが必要である。
ただし、融点Ｔ２は、枠体３ａおよび支持部３ｂの樹脂材料のガラス転移点Ｔｇ１よりも低いことがより好ましい。この場合、第１の接合部３ｃの溶融時において、枠体３ａおよび支持部３ｂがガラス転移点Ｔｇ１以上に加熱されないので、枠体３ａおよび第１の接合部３ｃに外力が作用しても、枠体３ａおよび第１の接合部３ｃの永久変形が抑制される。
ガラス転移点Ｔｇ１と融点Ｔ２の温度差は、大きいほどより好ましい。例えば、融点Ｔ２は、ガラス転移点Ｔｇ１の９０％以下であるとさらに好ましい。
【００３８】
第１の接合部３ｃの材料は、枠体３ａおよび支持部３ｂの樹脂材料と、レンズ２のガラス材料と、のいずれに対しても、密着性が良好な材料が用いられることがより好ましい。
このような良好な密着性を得る目的で、第１の接合部３ｃの材料には、枠体３ａおよび支持部３ｂの樹脂材料と相溶性が高い材料が含まれることがより好ましい。第１の接合部３ｃの材料には、枠体３ａおよび支持部３ｂの樹脂材料との接着性が良好な接着剤が含有されてもよい。
さらに、第１の接合部３ｃの材料には、ガラス材料の成分との親和性が高い成分が含まれることがより好ましい。
第１の接合部３ｃの材料には、例えば、ガラス材料中のシリカと結合を形成可能な成分が含まれることが特に好ましい。例えば、第１の接合部３ｃの材料には、ガラス中のシリカと、有機化合物と、の化学結合を形成しやすいシランカップリング剤などが含まれてもよい。
【００３９】
第１の接合部３ｃに使用可能なポリエステル系エラストマーの具体例としては、例えば、ハイトレル（登録商標）３０４６（商品名；東レ・デュポン（株））が挙げられる。
【００４０】
第１の接合部３ｃは、板状部３ｅの表面３ｉから上方（軸方向において表面３ｉから第１端部Ｅ１に向う方向）に突出する突起である。ただし、第１の接合部３ｃは、平面視において、支持部３ｂと重ならない領域において、支持部３ｂから離間して配置されている。さらに、第１の接合部３ｃの突出方向における先端は、各支持部３ｂの突出方向の先端よりもさらに上方に位置している。
このような配置によれば、少なくとも突出方向における第１の接合部３ｃの先端は、レンズ室３Ａにレンズ２が挿入される際に、支持部３ｂと接触するよりも先に基準面２ｄと接触可能な部位に設けられている。
【００４１】
表面３ｉからの第１の接合部３ｃの高さｈ２は、表面３ｉからの支持部３ｂの高さをｈ１と表したとき、１．１×ｈ１≦ｈ２≦２×ｈ１を満足してもよい。
ｈ２がｈ１の１．１倍未満であると、後述するレンズ２の固定時における第１の接合部３ｃの変形量が少なすぎるので、レンズ２との密着性が低下するおそれがある。
ｈ２がｈ１の２倍を超えると、後述するレンズ２の固定時における第１の接合部３ｃの変形量が多すぎるので、第１の接合部３ｃの変形が不安定になったり、レンズ２との接触面面積のバラツキが生じやすくなったりするおそれがある。
【００４２】
本実施形態では、支持部３ｂの高さｈ１は、後述するレンズ２の固定時における第１の接合部３ｃの変形後の厚さに一致する。変形後の第１の接合部３ｃの厚さに相当するｈ１は、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下とされてもよい。ｈ１は、０．１５ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下であることがより好ましい。
ｈ１が０．１未満であると、成形できないおそれがある。
ｈ１が０．５を超えると、必要以上に全長が伸び、製品価値を下げるおそれがある。
【００４３】
第１の接合部３ｃの個数は、レンズ２に対して必要な接合強度が得られれば、特に限定されない。第１の接合部３ｃは１個以上設けられていればよい。図５に示す例では、第１の接合部３ｃは３個であり、板状部３ｅ上において周方向に隣り合う支持部３ｂの間にそれぞれ１個ずつ設けられている。
第１の接合部３ｃの形状は、軸方向における突出量と、上述した平面視の配置位置とが適正であれば、特に限定されない。
図５に示す例では、各第１の接合部３ｃの平面視形状は、内周面３ｈに沿って周方向に延びる円弧帯状である。各第１の接合部３ｃにおける突出方向の先端は、中心軸線Ｃ１に直交する同一平面上に整列している。ただし、第１の接合部３ｃの突出方向の先端の形状は平面には限定されない。例えば、ドーム状、細かい凹凸形状などを有していてもよい。
互いに隣り合う第１の接合部３ｃと支持部３ｂとの離間量は、第１の接合部３ｃが溶融し、レンズ２によって押圧されても、隣り合う支持部３ｂの表面に流れ込まない程度の大きさを有する。
【００４４】
このような構成のレンズ枠３は、例えば、樹脂成形によって製造できる。ただし、第１の接合部３ｃの樹脂材料は、枠体３ａの樹脂材料と異なるので、例えば、二色成形、インサート成形などが用いられることがより好ましい。例えば、インサート成形で形成する場合は、第１の接合部が設けられていない状態の枠体を通常のインジェクション成形で得た後、枠体を第１の接合部を形成するためのインサート成形型にセットして、第１の接合部を枠体に形成する。
この場合、第１の接合部３ｃと板状部３ｅとの密着部において、突出方向に引き抜き不能な適宜の凹凸嵌合構造を形成することが可能である。ただし、第１の接合部３ｃの材料と、板状部３ｅの材料との密着性が良好な場合には、突出方向に引き抜き可能な凹凸嵌合構造が形成されていてもよい。さらに、第１の接合部３ｃの材料と、板状部３ｅの材料との密着性が良好な場合には、第１の接合部３ｃが表面３ｉに積層されているだけでもよい。
【００４５】
次に、本実施形態のレンズユニット１の製造方法について説明する。
図７〜９は、本発明の第１の実施形態の光学組立体の製造方法の工程説明図である。
【００４６】
本実施形態の光学組立体の製造方法は、レンズ枠準備工程、レンズ挿入工程、接合部溶融工程、および接合部固化工程と、を備える。
【００４７】
レンズ枠準備工程は、レンズ枠３を準備する工程である。
本工程では、上述したように、例えば、二色成形、インサート成形などによって、レンズ枠３が製造される。これにより、上述の枠体３ａの形状を有し、枠体３ａに支持部３ｂおよび第１の接合部３ｃが設けられたレンズ枠３が準備される。
第１の接合部３ｃは、レンズユニット１の使用温度範囲で固体なので、第１の接合部３ｃの輸送時、保管時、およびレンズユニット１の製造環境温度下でも固体である。この結果、輸送時、保管時、およびレンズユニット１の製造環境におけるレンズ枠３の取り扱いが容易である。例えば、レンズ枠３は、後述するレンズ挿入工程に先立って準備された後、製造先、倉庫などに保管されていてもよい。
【００４８】
レンズ枠準備工程の後、レンズ挿入工程および接合部溶融工程が行われる。ただし、接合部溶融工程は、レンズ挿入工程が開始された後、レンズ挿入工程と並行して行われてもよい。
レンズ挿入工程では、レンズ枠３にレンズ２が挿入される。具体的には、図７に示すように、レンズ２はレンズ室３Ａの開口部からレンズ室３Ａの内部に挿入される。挿入方向Ｉは、中心軸線Ｃ１に沿って第１端部Ｅ１から第２端部Ｅ２に向かう方向である。レンズ２の光軸Ｏは、レンズ枠３の中心軸線Ｃ１に略一致される。このため、レンズ２は、内周面３ｈに沿って、レンズ室３Ａ内に挿入される。
レンズ２の挿入手段は特に限定されない。例えば、レンズ２は、図示略の保持治具によって第２レンズ面２ｂあるいはレンズ側面２ｃが保持された状態でレンズ室３Ａに挿入されてもよい。あるいは、図７に示すように、レンズ枠３の開口部が上向きであれば、レンズ２は自重によって、レンズ室３Ａ内に落とし込まれてもよい。
【００４９】
接合部溶融工程では、第１の接合部３ｃの加熱が行われる。第１の接合部３ｃの温度が融点Ｔ２以上になり、レンズ２の基準面２ｄと対向する第１の接合部３ｃが溶融すると、接合部溶融工程が終了する。
例えば、接合部溶融工程は、レンズ挿入工程において、基準面２ｄと第１の接合部３ｃとが接触した時から開始されてもよい。
例えば、接合部溶融工程は、レンズ挿入工程において、基準面２ｄと第１の接合部３ｃとが接触する前から開始されてもよい。ただし、この場合、第１の接合部３ｃは、基準面２ｄが接触した時以降に、第１の接合部３ｃが融点Ｔ２以上に昇温される。例えば、第１の接合部３ｃは、基準面２ｄが接触した時に、Ｔｇ２以上Ｔ２未満に昇温されてもよい。ここで、Ｔｇ２は、第１の接合部３ｃのガラス転移点である。この場合、第１の接合部３ｃは基準面２ｄが接触したときに固体状態であり、かつ永久変形容易な温度に昇温されている。
【００５０】
上述したいずれかの接合部溶融工程が実行されると、基準面２ｄが第１の接合部３ｃと当接する位置に達するとき、第１の接合部３ｃは固体状態である。基準面２ｄが第１の接合部３ｃと当接する位置に達するとき、軸方向において基準面２ｄは各支持部３ｂから離間している。
したがって、レンズ挿入工程は、レンズ２を支持部３ｂに向けて枠体３ａに挿入することによって、レンズ２を第１の接合部３ｃに接触させる動作を含む。
接合部溶融工程は、レンズ２に接触した第１の接合部３ｃを溶融する動作を含む。
【００５１】
第１の接合部３ｃの加熱手段は、レンズ２の挿入中に第１の接合部３ｃを加熱できれば特に限定されない。
図８に示すように、本実施形態では、レーザ光源１０１によって、第１の接合部３ｃが加熱される。
レーザ光源１０１は、レンズ２を通して第１の接合部３ｃを溶融可能な出力を有するレーザービームＬを出射する。レーザ光源１０１は図示略のビーム走査光学系を備える。レーザービームＬはビーム走査光学系から出射され、レンズ２を通して、少なくとも第１の接合部３ｃの表面を走査する。走査に伴う露光量に応じて、走査線上の第１の接合部３ｃが加熱される。
ただし、枠体３ａおよび支持部３ｂは第１の接合部３ｃよりも耐熱性が高いので、レーザービームＬは枠体３ａおよび支持部３ｂ上を走査してもよい。
レーザービームＬの種類は第１の接合部３ｃを加熱できれば特に限定されない。例えば、Ｙｂファイバーであってもよい。
【００５２】
図８には、１台のレーザ光源１０１から１本のレーザービームＬが出射されている。しかし、レーザ光源１０１の台数およびレーザービームＬの本数は、これには限定されない。例えば、レーザ光源１０１からは複数のレーザービームＬが出射されてもよい。例えば、レーザ光源１０１は複数使用されてもよい。また、レーザービームＬが１本の場合、例えば、ガルバノミラーを使用した反射走査にて各部にレーザービームＬを照射してもよい。
図８には、一例として、レーザービームＬがテーパ面２ｅからレンズ２に入射し、レンズ側面２ｃに沿って進んで基準面２ｄを通して第１の接合部３ｃに照射される光路が描かれている。しかし、第１の接合部３ｃに照射できれば、レーザービームＬの光路はこれには限定されない。レーザービームＬの照射経路はレンズ２の形状などに応じて適宜変更できる。
【００５３】
図８に示すように、基準面２ｄが第１の接合部３ｃの先端に接触すると、レンズ２は固体状態の第１の接合部３ｃに係止する。レンズ２に第１の接合部３ｃを押しつぶし永久変形させる外力を作用させない限り、基準面２ｄが支持部３ｂとの当接を保つ状態までレンズ２を挿入することはできない。
ただし、接合部溶融工程が開始されると、第１の接合部３ｃの温度上昇に応じて第１の接合部３ｃが永久変形可能に軟化または流動するので、挿入方向Ｉへのさらなるレンズ２の挿入が可能である。
例えば、レンズ２は自重で下降することによってさらに挿入されてもよい。
ただし、レンズ２は挿入方向Ｉに向けて自重以上の外力で押圧されることがより好ましい。例えば、レンズ２には押圧治具１００を用いて挿入方向Ｉに押圧されてもよい。
押圧治具１００は、第２レンズ面２ｂのレンズ有効領域の外側に当接する押圧部１００ａを備える。押圧治具１００は、図示略の駆動加圧機構によって中心軸線Ｃ１に沿って駆動され、レンズ２を押圧する。駆動加圧機構は荷重リミッタを備えている。荷重リミッタは、押圧治具１００が受ける反力が予め決められた閾値を超えると、押圧治具１００による加圧を停止する。
例えば、押圧治具１００は、吸着機構を備えることで、レンズ２を吸着してもよい。この場合、押圧治具１００は、レンズ２をレンズ室３Ａに挿入する際の保持治具を兼ねることができる。この場合、さらに押圧治具１００は、中心軸線Ｃ１と直交する方向に移動可能に設けられてもよい。これにより、レンズ２の径方向の偏心調整が可能になる。
以下では、レンズ２が押圧治具１００によって押圧されてレンズ挿入工程が行われる例で説明する。
【００５４】
第１の接合部３ｃは、基準面２ｄに接触した状態を保って軟化または溶融されるので、第１の接合部３ｃが変形または流動しても基準面２ｄとの密着が保たれる。特にレンズ２が挿入方向Ｉに押圧されることによって、基準面２ｄは、変形または流動中の第１の接合部３ｃに対してより確実に密着する。
レンズ２がさらに挿入方向Ｉに移動すると、第１の接合部３ｃは移動量に応じて変形または流動し、基準面２ｄと板状部３ｅとの間に挟まれる。以下では接合部溶融工程で変形した第１の接合部３ｃを接合部Ｍ１と表記する。
図９に示すように、基準面２ｄが支持部３ｂの表面に接触すると、レンズ２は、支持部３ｂに押圧される。支持部３ｂはレーザービームＬによって走査されても固体状態を保っている。押圧治具１００の荷重リミッタの閾値は、変形中の第１の接合部３ｃから受ける反力よりも大きな反力に設定されている。基準面２ｄが各支持部３ｂに当接すると、押圧治具１００が受ける反力が閾値を超える。この結果、押圧治具１００の加圧が停止される。レンズ２の位置は、基準面２ｄが各支持部３ｂに当接した位置に保たれる。
【００５５】
基準面２ｄが各支持部３ｂに当接し、レンズ２の挿入方向Ｉへ移動が停止されたら、レーザービームＬの照射が停止される。これにより、レーザービームＬによる接合部Ｍ１への加熱が停止される。
以上で、レンズ挿入工程と、接合部溶融工程とが終了する。
このように、レンズ挿入工程には、レンズ２を支持部３ｂに当接させる動作が含まれる。
【００５６】
この後、接合部固化工程が実行される。接合部固化工程では、接合部Ｍ１を固化させることによってレンズ２がレンズ枠３に固定される。
接合部Ｍ１は、融点Ｔ２未満に冷却されることによって固化する。本実施形態では、接合部Ｍ１（第１の接合部３ｃ）は、レーザービームＬによって局所的に加熱される。レーザービームＬの照射が停止されると、接合部Ｍ１が当接する枠体３ａおよびレンズ２への熱伝導等の自然放熱によって速やかに冷却される。ただし、より迅速に固化させる目的で、送風などが行われてもよい。
接合部Ｍ１の温度がＴ２未満に低下し、接合部Ｍ１の形状が安定したら、接合部固化工程が終了する。
接合部固化工程が終了すると、図１、２に示すようなレンズユニット１が製造される。
【００５７】
接合部Ｍ１は冷却によって収縮する。しかし、第１の接合部３ｃの材料は、主成分がポリエステル系エラストマーであるので、固化した後も良好な弾性を有する。このため、収縮歪みは、接合部Ｍ１の内部歪みとして蓄積されるので、レンズ枠３およびレンズ２の歪みは格段に少なくなる。さらに、第１の接合部３ｃが良好な弾性を有するので、固化後に衝撃力が加わっても、第１の接合部３ｃの割れ、基準面２ｄとの剥離などが発生しにくい。
【００５８】
接合部Ｍ１が固化すると、レンズ２がレンズ枠３に接合される。接合部Ｍ１は基準面２ｄに密着した状態で溶融された後、固化するので、接合部Ｍ１は、基準面２ｄと強固に密着する。
特に、基準面２ｄが粗面の場合には、溶融した接合部Ｍ１が粗面の凹部に進入した状態で固化するので、アンカー効果によってレンズ２がより強固に接合される。
特に、第１の接合部３ｃの材料に、レンズ２中のシリカと結合する成分が含まれる場合には、第１の接合部３ｃの加熱による溶融と、レンズ２への押圧と、を行うことによって、基準面２ｄにおけるシリカと接合部Ｍ１と間に結合が形成される。これにより、レンズ２がさらに強固に接合される。
【００５９】
本実施形態の製造方法によれば、第１の接合部３ｃを有するレンズ枠３を用いて、レンズ２を熱溶着して接合する。液体接着剤を用いる場合のように、液体接着剤をレンズ枠に塗布する作業時間が生じないので、レンズユニット１を迅速に製造できる。さらに、第１の接合部３ｃをレーザービームＬで加熱して熱溶融させるので、枠体３ａは溶融せず、枠体３ａの温度上昇も少ない。溶融および冷却に要する時間を短縮できるので、液体接着剤を硬化させる場合に比べて接合に要する時間を短縮できる。
本実施形態の製造方法によれば、カシメ片を軟化させて折り曲げてレンズに押圧する熱カシメに比べると、より小さな押圧力で、第１の接合部３ｃと基準面２ｄとを密着させることができる。この結果、押圧力に起因するレンズ枠およびレンズの歪み量が、熱カシメを用いる場合に比べて低減される。このようにして、レンズユニット１におけるレンズ２の配置精度、光学特性の劣化が抑制できる。
【００６０】
本実施形態の製造方法およびレンズ枠３によれば、レンズ枠３を二色成形、インサート成形などの成形によって、第１の接合部３ｃが形成される。この場合、レンズ枠３における第１の接合部３ｃの配置位置、形状、大きさ、第１の接合部３ｃに樹脂量などのバラツキが抑制される。第１の接合部３ｃから形成される接合部Ｍ１の変形量、変形形状、レンズ２との接触面積などのバラツキも抑制される。この結果、レンズ２の接合強度が安定する。さらに、接合部Ｍ１のはみ出しなどによって、接合部Ｍ１がレンズ有効領域に回り込むことが防止される。
【００６１】
本実施形態の光学組立体の製造方法およびレンズ枠３によれば、ガラスレンズを含むレンズユニット１を、迅速かつ高精度に製造することができる。
【００６２】
［第１変形例］
本実施形態の変形例（第１変形例）の光学組立体の製造方法について説明する。
図１０は、本発明の第１の実施形態の変形例（第１変形例）の光学組立体の製造方法の工程説明図である。
【００６３】
本変形例の製造方法は、第１の実施形態と同様のレンズユニット１が製造される。
本変形例では、第１の実施形態における接合部溶融工程における第１の接合部３ｃへの加熱方法が異なる。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６４】
図１０に示すように、本変形例における接合部溶融工程では、押圧治具１００、レーザ光源１０１に代えて、保持治具１００Ａ、ヒータ１０２が用いられる。
保持治具１００Ａは、押圧治具１００と略同様の形状を有する。ただし、保持治具１００Ａは、熱伝導率が良好な材料で形成される。例えば、保持治具１００Ａは、アルミニウム、銅、ステンレス鋼などの金属、あるいは熱伝導率が良好なセラミックで形成されてもよい。
保持治具１００Ａは、図示略の移動機構と、吸着機構１０３と、を備える。移動機構は、レンズ２の挿入およびレンズ２の挿入方向Ｉへの押圧が可能な移動自由度を有する。
さらに、保持治具１００Ａは、レンズ２をエア吸着可能な吸着機構１０３を備える。吸着機構１０３は、吸気管１０３ａを通して保持治具１００Ａの内部と連通している。吸着機構１０３は、吸気管１０３ａから吸気することによって、レンズ２をエア吸着する。
【００６５】
ヒータ１０２は、保持治具１００Ａを加熱する。ヒータ１０２の種類は、保持治具１００Ａを加熱できれば特に限定されない。ヒータ１０２の種類は、保持治具１００Ａの材料に応じて選択することができる。例えば、ヒータ１０２としては、ジュール発熱する電気ヒータ、セラミックヒータ、誘導コイルなどが用いられてもよい。ヒータ１０２は、押圧部１００ａを加熱できれば、保持治具１００Ａのどこに設けられていてもよい。
【００６６】
本変形例のレンズ挿入工程では、レンズ２は、吸着機構１０３によって第２レンズ面２ｂがエア吸着されることで、保持治具１００Ａに保持される。保持治具１００Ａは、保持したレンズ２をレンズ室３Ａに挿入する。
ヒータ１０２の加熱が開始されると、保持治具１００Ａが昇温される。保持治具１００ａに熱伝導する熱は、レンズ２と接触する押圧部１００ａを経由して、レンズ２に熱伝導する。このようにして、レンズ２は、保持治具１００Ａに保持されている間に加熱される。
基準面２ｄの温度が第１の接合部３ｃの融点Ｔ２以上になると、レンズ２のレンズ室３Ａへの挿入が開始される。
【００６７】
本変形例の接合部溶融工程は、レンズ２の基準面２ｄが第１の接合部３ｃに接触すると開始される。第１の接合部３ｃは、基準面２ｄとの接触部におけるレンズ２からの熱伝導によって、融点Ｔ２以上に昇温され、溶融される。
保持治具１００Ａは、基準面２ｄと第１の接合部３ｃとの接触後も、レンズ２の挿入を継続する。この結果、第１の実施形態と同様に、レンズ挿入工程および接合部溶融工程が終了する。
本変形例における接合部固化工程は、ヒータ１０２の加熱停止後に、レンズ２が冷却されることによって行われる。レンズ２の冷却を促進する目的で送風などが行われてもよい。
レンズ２の冷却が進むことによって、第１の接合部３ｃが固化したら、本変形例の接合部固化工程が終了する。
【００６８】
このようにして、第１の実施形態と同様なレンズユニット１が製造される。
本変形例では、加熱方法の相違による作用が異なる以外は、第１の実施形態と同様の作用を備える。本変形例の光学組立体の製造方法によれば、第１の実施形態と同様、ガラスレンズを含むレンズユニット１を、迅速かつ高精度に製造することができる。
【００６９】
［第２の実施形態］
第２の実施形態の光学組立体の製造方法およびレンズ枠について説明する。
図１１は、本発明の第２の実施形態の光学組立体の製造方法で製造された光学組立体の一例を示す模式的な平面図である。図１２は、図１１におけるＤ−Ｄ断面図である。図１３は、本発明の第２の実施形態のレンズ枠の一例を示す模式的な平面図である。図１４は、図１３におけるＥ−Ｅ断面図である。
【００７０】
本実施形態の光学組立体の製造方法は、使用するレンズ枠が第１の実施形態と異なる。
まず、本実施形態の製造方法で製造される光学組立体の一例について説明する。
図１１、１２に示すように、本実施形態のレンズユニット１１（光学組立体）は、第１の実施形態におけるレンズユニット１のレンズ枠３に代えて、レンズ枠１３を備える。
レンズユニット１１において、レンズ２は、接合部Ｍ１と接合部Ｍ１１とによってレンズ枠１３に固定されている。接合部Ｍ１１は、レンズ枠１３の内周面３ｈとレンズ２のレンズ側面２ｃとを接合している。
接合部Ｍ１１による接合力を向上する目的では、本実施形態におけるレンズ側面２ｃは粗面とされてよい。
以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７１】
図１３、１４に示すように、レンズ枠１３には、第１の実施形態のレンズ枠３にさらに第２の接合部１３ｃが追加されている。
第２の接合部１３ｃは、レンズ室３Ａに挿入されたレンズ２のレンズ側面２ｃをレンズ枠１３に接合する目的で設けられている。第２の接合部１３ｃは、第１の接合部３ｃと同様の材料からなる。
【００７２】
第２の接合部１３ｃは、内周面３ｈから径方向内方に突出する突起である。第２の接合部１３ｃは、レンズ２が圧入可能な高さに突出している。具体的には、第２の接合部１３ｃの突出方向における先端は、中心軸線Ｃ１を中心とし、レンズ２のレンズ側面２ｃの外径に等しい円よりも径方向内側に配置される。すなわち、第２の接合部１３ｃの内周面３ｈからの最大突出量ｈ３は、内周面３ｈとレンズ２との径方向のクリアランスΔの半分よりも大きい。ただし、ｈ３の大きさは、後述するレンズ２の挿入時に、圧入による挿入抵抗が大きくなりすぎない寸法とする。例えば、ｈ３の大きさは、Δ／２の１．１倍から１．５倍であってもよい。
【００７３】
第２の接合部１３ｃは、溶融時に支持部３ｂ上に流れ込まない領域に配置される。例えば、第２の接合部１３ｃは、平面視において、支持部３ｂと重ならない領域に配置されてもよい。例えば、第２の接合部１３ｃは、周方向において、支持部３ｂの配置位置からずれていてもよい。例えば、第２の接合部１３ｃが周方向において支持部３ｂと同様な範囲に形成されていても、第２の接合部１３ｃと支持部３ｂとの径方向の配置位置がずれていればよい。この場合、支持部３ｂと内周面３ｈとの間に、径方向の隙間が形成されている。
【００７４】
第２の接合部１３ｃは、単数でも複数でもよい。第２の接合部１３ｃが複数設けられる場合、第２の接合部１３ｃの周方向の配置位置は、周方向において均等に配置されることがより好ましい。
第２の接合部１３ｃの形状は、特に限定されない。例えば、線状、帯状、シート状などであってもよい。
【００７５】
図１３に示す例では、第２の接合部１３ｃは、平面視において、第１の接合部３ｃの形成範囲と同様の範囲に配置されている。これにより、各第２の接合部１３ｃは、内周面３ｈにおいて周方向を三等分する位置に配置されている。
第２の接合部１３ｃの内周面３ｈからの突出量は周方向において一定である。
図１４に示すように、第２の接合部１３ｃは、軸方向において、第１の接合部３ｃの表面から第１端部Ｅ１の近傍まで延びている。
このように図１３、１４に示す例では、第２の接合部１３ｃは、内周面３ｈに沿って円弧状に湾曲し、軸方向に延びる帯状である。
特に図示しないが、第１端部Ｅ１寄りの第２の接合部１３ｃの端部は、第１端部Ｅ１に向かって漸次突出量が減少するテーパ面が形成されていてもよい。この場合、レンズ室３Ａへのレンズ２の挿入がより円滑に行える。
【００７６】
レンズ枠１３は、第１の実施形態のレンズ枠３と同様にして製造される。レンズ枠１３は、第１の実施形態と同様、二色成形、インサート成形などの成形によって製造されることがより好ましい。
【００７７】
次に、レンズ枠１３を用いた本実施形態の光学組立体の製造方法について、第１の実施形態の異なる点を中心に説明する。
図１５、１６は、本発明の第２の実施形態の光学組立体の製造方法の工程説明図である。
【００７８】
本実施形態の製造方法は、第１の実施形態と同様、レンズ枠準備工程、レンズ挿入工程、接合部溶融工程、および接合部固化工程と、を備える。
本実施形態におけるレンズ枠準備工程では、レンズ枠３に代えてレンズ枠１３が準備される。
本実施形態におけるレンズ挿入工程および接合部溶融工程は、レンズ２が第１の接合部３ｃよりも先に第２の接合部１３ｃに接触する点が第１の実施形態と異なる。
レンズ挿入工程では、レンズ枠１３のレンズ室３Ａにレンズ２が挿入される。
図１５に示すように、レンズ２がレンズ室３Ａの開口部からレンズ室３Ａの内部に挿入されると、基準面２ｄが第２の接合部１３ｃに接触する。ただし、基準面２ｄとレンズ側面２ｃとの角部にテーパ部が形成されている場合には、テーパ部が第２の接合部１３ｃに接触する。
いずれの場合でも、接触時に第２の接合部１３ｃは固体状態なので、レンズ２は、第２の接合部１３ｃから挿入抵抗を受ける。
本実施形態では、接合部溶融工程は、レンズ２の第２の接合部１３ｃとの接触時以降に第２の接合部１３ｃを加熱することによって開始される。
加熱手段は、第１の実施形態と同様のレーザービームＬでもよいし、第１変形例と同様、レンズ２からの熱伝導でもよい。ただし、第２の接合部１３ｃは内周面３ｈに沿って面状に広がる形状を有するので、レンズ２との接触部位を迅速かつ均一に加熱しやすい点では、レンズ２からの熱伝導が特に好適である。
【００７９】
第２の接合部１３ｃが昇温されると、レンズ２の挿入抵抗が低下するため、図１６に示すように、レンズ２を支持部３ｂ（図１６では図示略）に向けてより容易に挿入することができる。ただし、基準面２ｄはより低温の第２の接合部１３ｃに順次接触するので、レンズ２は圧入状態で挿入される。本実施形態では、レンズ２は、挿入方向Ｉに直交する方向において移動可能に保持されることがより好ましい。この場合、レンズ２の挿入が進むにつれて、レンズ２のレンズ中心は、中心軸線Ｃ１に自動的に調心される。
溶融した第２の接合部１３ｃを溶融部１３ｄと表記する。溶融部１３ｄは、レンズ側面２ｃと内周面３ｈとの間の隙間に保持される。ただし、第２の接合部１３ｃが形成された領域に形成される隙間の容積は、第２の接合部１３ｃの樹脂量に比べて小さい。溶融部１３ｄは、例えば、第２の接合部１３ｃが形成された領域よりも周方向外側（紙面奥側および前側）の隙間などに広がったり、第１の接合部３ｃに向かって移動したりする。
このようにして、溶融部１３ｄは、レンズ側面２ｃを第２の接合部１３ｃよりも広い範囲で覆う。
【００８０】
基準面２ｄが第１の接合部３ｃと接触すると、第１の実施形態と同様にして、第１の接合部３ｃの溶融が開始される。溶融した第１の接合部３ｃは、第１の実施形態と同様、基準面２ｄによって表面３ｉに向かって押圧され、基準面２ｄと表面３ｉとの間に挟まれる。
第１の実施形態と同様、基準面２ｄが支持部３ｂに当接すると、レンズ挿入工程および接合部溶融工程が終了する。
この後、第１の実施形態と同様にして、接合部固化工程が実行される。
【００８１】
本実施形態の接合部固化工程では、図１２に示す固体状態の接合部Ｍ１と、図１１に示す固体状態の接合部Ｍ１１とが形成される。
接合部Ｍ１は、第１の実施形態と同様にして固化される。
接合部Ｍ１１は、上述の第２の接合部１３ｃに由来する溶融部１３ｄが冷却されることによって形成される。溶融部１３ｄの冷却方法は、第１の実施形態における接合部Ｍ１の冷却方法と同様である。
このようにして、図１１、１２に示すような、接合部Ｍ１、Ｍ１１によって、レンズ２がレンズ枠１３に固定されたレンズユニット１１が製造される。
【００８２】
本実施形態の光学組立体の製造方法およびレンズ枠１３によれば、第１の実施形態と同様に、ガラスレンズを含むレンズユニット１１を、迅速かつ高精度に製造することができる。
特に、本実施形態では、レンズ２が接合部Ｍ１の他に接合部Ｍ１１によっても固定されるので、レンズ２がより強固に固定される。
【００８３】
なお、上記各実施形態および第１変形例の説明では、第１の接合部および第２の接合部を、レーザービーム照射または第１の接合部および第２の接合部と接触するレンズからの熱伝導によって、局所的に加熱する例で説明した。しかし、第１の接合部および第２の接合部は、レンズ枠およびレンズの周囲の雰囲気温度を昇温することによって加熱されてもよい（以下、雰囲気加熱と称する）。雰囲気加熱は、第１の接合部および第２の接合部の配置領域が広い場合、第１の接合部および第２の接合部がレーザービームを照射できない部位に配置されている場合などに特に好適である。
【００８４】
上記各実施形態および第１変形例の説明では、レンズ枠の枠体の材料が樹脂からなる場合の例で説明した。しかし、第１の接合部および第２の接合部がポリエステル系エラストマーを含有しており、枠体および支持部の融点が第１の接合部および第２の接合部の融点より高ければ、枠体および支持部の少なくとも一方の材料は、樹脂でなくてもよい。例えば、枠体および支持部の少なくとも一方は、金属材料、セラミック材料などによって形成されてもよい。この場合、第１の接合部および第２の接合部は、インサート成形によって形成することが可能である。
例えば、枠体は、樹脂と、樹脂以外の材料との複合体で構成されてもよい。この場合、第１の接合部および第２の接合部が加熱されても、融点以上に加熱されない部位の材料には、第１の接合部および第２の接合部の材料の融点よりも低い材料が含まれてもよい。
【００８５】
上記各実施形態および第１変形例の説明では、レンズ枠が成形によって製造される場合の例で説明した。しかし、レンズ枠の製造方法は成形には限定されない。例えば、レンズ枠は、支持部を含む枠体と、第１の接合部および第２の接合部とを、別部材で製造した後、枠体に第１の接合部および第２の接合部を接着して製造されてもよい。
【００８６】
以上、本発明の好ましい各実施形態、変形例を説明したが、本発明はこれらの各実施形態、変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
例えば、第２の実施形態において、レンズ枠１３から第１の接合部３ｃを削除してもよい。この場合、レンズ２は、第２の接合部１３ｃに由来する接合部Ｍ１１のみによってレンズ枠１３に接合される。
【符号の説明】
【００８７】
１、１１  レンズユニット（光学組立体）
２  レンズ（ガラスレンズ）
２ｃ  レンズ側面（ガラスレンズの外周部）
２ｄ  基準面（ガラスレンズの下端部）
３、１３  レンズ枠
３ａ  枠体
３Ａ  レンズ室
３ｂ  支持部
３ｃ  第１の接合部
３ｄ  円筒部
３ｅ  板状部（底部）
３ｈ  内周面
３ｉ  表面
１３ｃ  第２の接合部
１３ｄ  溶融部
１００  押圧治具
１００Ａ  保持治具
１０１  レーザ光源
１０２  ヒータ
１０３  吸着機構
Ｃ１  中心軸線
Ｉ  挿入方向
Ｌ  レーザービーム
Ｍ１、Ｍ１１  接合部
Ｏ  光軸
【図１】
2020118800.tif 000003
【図２】
2020118800.tif 000004
【図３】
2020118800.tif 000005
【図４】
2020118800.tif 000006
【図５】
2020118800.tif 000007
【図６】
2020118800.tif 000008
【図７】
2020118800.tif 000009
【図８】
2020118800.tif 000010
【図９】
2020118800.tif 000011
【図１０】
2020118800.tif 000012
【図１１】
2020118800.tif 000013
【図１２】
2020118800.tif 000014
【図１３】
2020118800.tif 000015
【図１４】
2020118800.tif 000016
【図１５】
2020118800.tif 000017
【図１６】
2020118800.tif 000018