(57)【要約】【課題】光学性能の低下を防止するとともに美観の向上を図ること。【解決手段】レーザ光を吸収する樹脂材料で形成された鏡筒３０１、レーザ光を吸収し鏡筒３０１を形成する材料に対する相溶性を有する樹脂材料によって形成され、鏡筒３０１の外周面に当接し、鏡筒３０１に対してレーザ溶着によって固定された当接部４０７を有する押さえ環１０２、押さえ環１０２に一体的に設けられ鏡筒３０１の外周面に当接するよう押さえ環１０２の内周面から突出した略環形状をなし、鏡筒３０１に対してレーザ溶着によって固定された当接部４０７、押さえ環１０２に一体的に設けられ鏡筒３０１・押さえ環１０２の軸心方向における一端側から鏡筒３０１と当接部４０７との境界位置を覆う屈曲部１０３、屈曲部１０３に設けられ鏡筒３０１と当接部４０７とをレーザ溶着する溶着部４０８と外部とを連通する直線状の凹穴部１０４、を備える。【選択図】図１
2010281962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を吸収する樹脂材料によって形成され、略筒形状からなる第１の筒状部材と、
レーザ光を吸収し前記第１の筒状部材を形成する材料に対する相溶性を有する樹脂材料によって形成され、前記第１の筒状部材の外周面に当接し、前記第１の筒状部材に対してレーザ溶着によって固定された当接部を有する略筒形状からなる第２の筒状部材と、
前記第２の筒状部材に一体的に設けられ、前記第１の筒状部材および前記第２の筒状部材の軸心方向における一端側から前記第１の筒状部材と前記当接部との境界位置を覆うカバー部と、
前記カバー部に設けられ、前記第１の筒状部材と前記当接部とをレーザ溶着する位置と外部とを連通する貫通穴と、
を備えたことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記第１の筒状部材の外周面および前記第２の筒状部材の前記当接部下部の内周面にそれぞれ設けられたネジ山を有し、当該ネジ山どうしを螺合することにより前記第１の筒状部材と前記第２の筒状部材とを連結する連結機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光学装置と、
前記光学装置を通過した外光が入射する撮像素子と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、互いの位置関係が固定される複数の光学部材を備えた光学装置、および当該光学装置を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内側にレンズが嵌め込まれた鏡筒に、押さえ環を嵌め込むことによって、鏡筒に対するレンズの位置を固定するようにした光学装置があった。たとえば鏡筒と押さえ環とにネジ山を設け、鏡筒との間にレンズを介在させた状態で鏡筒に対して押さえ環をネジ込む（締め付ける）ことによって、鏡筒に対するレンズの位置を固定するようにした光学装置があった。
【０００３】
このような光学装置においては、鏡筒に対する押さえ環の嵌め込み量（締め付け量）が少ないと鏡筒内でレンズががたついてしまい、鏡筒に対する押さえ環の嵌め込み量（締め付け量）が多すぎるとレンズが変形してしまう。レンズのがたつきやレンズの変形は、光学装置において光学性能を低下させる原因となるため、鏡筒に対して押さえ環を締め付ける際には、締め付けにかかる締め付けトルクを所定範囲内に収めるような調整、すなわち所定のトルク管理が必要とされている。
【０００４】
また、鏡筒に対する押さえ環の嵌め込み量（締め付け量）が多すぎるとレンズが変形してしまうため、押さえ環の締め付けに際しては、レンズのがたつきを防止することを目的として十分な締め付けトルクをかけることは難しい。一方で、光学装置に対して外力が加えられたり、光学装置の環境温度が繰り返して変化したりすることで、押さえ環が緩んでしまい、レンズががたついてしまうことが想定される。このため、光学装置においては、鏡筒に対して締め付けた押さえ環が緩まないような緩み防止構造が設けられている。
【０００５】
緩み防止構造は、具体的には、たとえば鏡筒の一端側に被せられるようにして設けられる押さえ環の内周面にネジ山を設け、当該ネジ山を鏡筒の外周面に設けられたネジ山に螺合することにより、押さえ環を鏡筒に取り付けることができる。鏡筒に対して押さえ環を締め付ける際には、鏡筒に対して押さえ環をネジ込む際にかかるトルクを締め付けトルクとして管理していた。
【０００６】
従来の緩み防止構造の一例について説明する。図７−１および図７−２は、従来の緩み防止構造の一例を示す説明図である。図７−１および図７−２において、従来の緩み防止構造は、内側にレンズ７０１を保持する鏡筒７０２と、鏡筒７０２の一端側に取り付けられた押さえ環７０３と、の間にレンズ７０１を挟み込んだ状態で、鏡筒７０２と押さえ環７０３とを接着剤７０４で固定することによって、鏡筒７０２に対する押さえ環７０３の緩み防止を図っている。
【０００７】
接着剤７０４は、鏡筒７０２および押さえ環７０３の双方に対する接着適合性を有している。また、接着剤７０４は、塗布後の流れだし（たれ）を防ぐために粘度の高いものが好ましい。鏡筒７０２は黒色の樹脂材料を用いて形成されることが多く、押さえ環７０３は黒色の樹脂材料あるいは金属材料を用いて形成されることが多い。
【０００８】
このような場合、接着剤７０４として、具体的には、たとえば２液性エポキシ系接着剤や、紫外線硬化型の接着剤などを用いることができる。鏡筒７０２がポリフタルアミド樹脂製であって、押さえ環７０３がポリカーボネイト製である場合は、双方に対する接着適合性を有する接着剤が非常に少ないため、特定の２液性エポキシ系接着剤を常温で硬化させることによって用いる場合がある。
【０００９】
接着剤７０４は、押さえ環７０３に設けられた切り欠き部７０５に塗布される（図７−１を参照）。この場合、切り欠き部７０５が設けられた押さえ環７０３を鏡筒７０２に対して締め付ける。あるいは、切り欠き部７０５が設けられていない押さえ環７０３を用いる場合、接着剤７０４は、鏡筒７０２と押さえ環７０３とのあわせ部に塗布される（図７−２を参照）。
【００１０】
また、従来、たとえば、ともに熱可塑性を有し、一方のみがレーザ光を透過する透過性を有する第１、第２の樹脂材を密着せしめ、または少なくとも一方が透過性を有する第１、第２の部材をレーザ光を吸収して加熱されることで接着作用を有する接着剤を介して密着せしめ、透過性を有する樹脂材または透過性を有する部材を介してレーザ光を照射し、第１、第２の樹脂材または第１、第２の部材を接着するようにした、レーザ光による部材の接着方法があった（たとえば、下記特許文献１を参照。）。
【００１１】
また、従来、たとえば、異種の合成樹脂材料を重ね合わせて両者を接合するに当たり、異種の合成樹脂材料のうち、一方をレーザ光に対して非吸収性とするとともに、他方をレーザ光に対して吸収性とせしめ、この両者の合成樹脂材料を重ね合わせた後、レーザ光に対して非吸収性の合成樹脂材料の方向からレーザ光を照射するようにした異種合成樹脂材料の接合方法があった（たとえば、下記特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平５−４２３３６号公報
【特許文献２】特公昭６２−４９８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、接着剤を用いて鏡筒と押さえ環とを固定する上述した従来の技術では、レンズにおける有効光線内に接着剤がはみ出し、光学装置における光学性能が低下するという問題があった。また、上述した従来の技術では、被接着部品における接着剤の塗布部分に対して所定の前処理をおこなわない場合、光学装置ごとに接着強度にばらつきを生じてしまうという問題があった。
【００１４】
また、接着剤を用いて鏡筒と押さえ環とを固定する際に、鏡筒と押さえ環とを連結する前に接着剤を塗布してから鏡筒に対して押さえ環を締め付ける場合、鏡筒と押さえ環とを連結するネジ構造部分に回り込む接着剤の量を管理することが困難であった。さらに、接着剤の粘度によって締め付けトルクが安定せず、締め付けトルクが適正範囲内に収まるように管理することが困難であった。
【００１５】
また、２液性エポキシ系接着剤を用いる上述した従来の技術では、２つの液体を混合したり、混合した接着剤を塗布したりする作業が煩雑であった。また、２液性エポキシ系接着剤は塗布してから硬化が完了するまでの時間が長い。このようなことから、２液性エポキシ系接着剤を用いる場合、光学装置の生産性が悪いという問題があった。
【００１６】
また、２液性エポキシ系接着剤を用いる場合、２つの液の混合量の管理、塗布量の管理、接着（硬化）時間の管理、保管する接着剤の管理など、各種の管理作業が必要とされる。このため、安定した接着強度を維持するためには高度な工程管理が要求され、光学装置の生産コストが増大してしまうという問題があった。
【００１７】
鏡筒を形成する材料および押さえ環を形成する材料によっては、鏡筒および押さえ環の双方に対する十分な接着適合性を有する接着剤を見つけることが難しく、十分な接着強度を得ることができないという問題があった。具体的には、鏡筒あるいは押さえ環を形成する材料としてたとえばポリアミド系樹脂を用いる場合は、十分な接着強度を得られる接着剤が少なく、目的とする接着強度を得られる接着剤を見つけることが難しいという問題があった。
【００１８】
また、上述した従来の技術では、接着剤によって固定される鏡筒や押さえ環が外観から視認できる部品となる場合、接着剤が所定の塗布領域からはみ出た場合や、塗布状態や硬化状態のばらつきによっては光学装置の見栄えが悪くなってしまうという問題があった。接着剤が所定の塗布領域からはみ出なくても、あるいは塗布状態や硬化状態にばらつきがなくても、硬化した接着剤を光学装置の外側から視認できる光学装置では美観を損ねるため、光学装置の商品価値が著しく低下するという問題があった。
【００１９】
このように、接着剤を用いて鏡筒と押さえ環とを固定する上述した従来の技術では、煩雑な管理作業を要することに加えて、固定する過程において、鏡筒と押さえ環との相対的な位置関係のずれが生じてしまうという問題があった。
【００２０】
また、上述した従来の技術では、光学装置の周囲の温度や湿度が変化したり、温度変化が繰り返して発生したりした場合、鏡筒や押さえ環を形成する各材料どうしの線膨張係数の差に起因してそれぞれの伸縮の程度に差が生じる。このため、接着剤の部分に圧縮あるいは引っ張り方向の応力が作用して、接着剤が変形してしまうことがあった。そして、接着剤が変形することによって光学部材どうしの位置関係がずれてしまったり光学部材が歪んでしまったりして、光学性能が低下するという問題があった。接着剤の変形は環境温度の変化が繰り返して起こるほど顕著になり、接着剤の変形が顕著であるほど光学部材どうしの位置関係のずれや光学部材の歪みが顕著に発生する。このため、環境温度の変化が繰り返して起こるほど、光学性能の低下が顕著になる。
【００２１】
このように、接着剤を用いて鏡筒と押さえ環とを固定する上述した従来の技術では、煩雑な管理作業を経て適正範囲内の締め付けトルクで固定した場合にも、以降の環境温度の変化に起因して光学性能が低下してしまうという問題があった。
【００２２】
また、ＵＶ硬化型の接着剤を使用した場合、紫外線照射が樹脂の劣化を誘発する一因となることがあった。また、ＵＶ硬化型の接着剤を使用して黒色樹脂を固定する場合、黒色樹脂の隙間に接着剤が入り込んでしまうと、隙間に入り込んだ接着剤に対して紫外線照射がおこなわれにくく、硬化するまでに時間がかかってしまうという問題があった。
【００２３】
また、上述した特許文献１に記載された従来の技術では、接着する２つの部材の一方がレーザ光を透過する材料によって形成されている構成に限定される。光学装置においては、不要な外光を遮光するため、黒色の樹脂材料あるいは金属材料を用いて鏡筒および押さえ環を形成するので特許文献１に記載された従来の技術の適用が難しい。
【００２４】
また、上述した特許文献２に記載された従来の技術では、レーザ光に対して非吸収性（透過性）の合成樹脂材料とレーザ光に対して吸収性（非透過性）の合成樹脂材料との接合に限定されている。レーザ光透過性樹脂は、一般的に透明樹脂であることが多く、透明樹脂であるためにレーザ溶着による溶着痕が目立ちやすいという問題があった。
【００２５】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、レンズ装置における光学性能の低下を防止するとともにレンズ装置の美観の向上を図る光学装置および撮像装置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】
【００２６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる光学装置は、レーザ光を吸収する樹脂材料によって形成され、略筒形状からなる第１の筒状部材と、レーザ光を吸収し前記第１の筒状部材を形成する材料に対する相溶性を有する樹脂材料によって形成され、前記第１の筒状部材の外周面に当接し、前記第１の筒状部材に対してレーザ溶着によって固定された当接部を有する略筒形状からなる第２の筒状部材と、前記第２の筒状部材に一体的に設けられ、前記第１の筒状部材および前記第２の筒状部材の軸心方向における一端側から前記第１の筒状部材と前記当接部との境界位置を覆うカバー部と、前記カバー部に設けられ、前記第１の筒状部材と前記当接部とをレーザ溶着する位置と外部とを連通する貫通穴と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
また、この発明にかかる光学装置は、上記の発明において、前記第１の筒状部材の外周面および前記第２の筒状部材の前記当接部下部の内周面にそれぞれ設けられたネジ山を有し、当該ネジ山どうしを螺合することにより前記第１の筒状部材と前記第２の筒状部材とを連結する連結機構を備えたことを特徴とする。
【００２８】
また、この発明にかかる撮像装置は、上記の光学装置と、前記光学装置を通過した外光が入射する撮像素子と、を備えたことを特徴とする。
【００２９】
上記の発明によれば、光学装置において、貫通穴を介して、レンズ装置の外表面から奥まった箇所にレーザ光を照射することによって第１の筒状部材と第２の筒状部材との位置関係を固定することができる。
【発明の効果】
【００３０】
この発明にかかる光学装置および撮像装置によれば、レンズ装置における光学性能の低下を防止するとともにレンズ装置の美観の向上を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を示す説明図（その１）である。
【図２】この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を示す説明図（その２）である。
【図３】この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を示す説明図（その３）である。
【図４】この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を示す説明図（その４）である。
【図５】この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の組み込み手順における一工程を示す説明図（その１）である。
【図６】この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の組み込み手順における一工程を示す説明図（その２）である。
【図７−１】従来の緩み防止構造の一例を示す説明図（その１）である。
【図７−２】従来の緩み防止構造の一例を示す説明図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光学装置および撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３３】
まず、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の概略構成について説明する。この発明にかかる実施の形態のレンズ装置は、レンズを備えている。レンズ装置が備えるレンズは、単数であってもよいし、複数であってもよい。レンズ装置が複数のレンズを備える場合、すべてのレンズが鏡筒に対して位置固定されていてもよいし、一部のレンズが光軸方向に沿って鏡筒に対して相対的に移動可能に設けられていてもよい。レンズの移動機構については、公知の技術を用いて容易に実現可能であるため説明を省略する。
【００３４】
レンズ装置は、図示を省略する撮像装置本体が備えるマウントなどに取り付けられる。撮像装置本体内には、撮像用の光電変換素子すなわち撮像素子（図示を省略する）が配置されている。撮像素子は、レンズ装置を介して入射した外光を光電変換し、入射光量に応じた電気信号を出力する。
【００３５】
撮像素子は、具体的には、たとえばＣＣＤイメージセンサ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）やＣＭＯＳイメージセンサ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）などの固体撮像素子によって実現することができる。
【００３６】
つぎに、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置について説明する。図１、図２、図３および図４は、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置を示す説明図である。図１においては、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の一部を、光軸方向に沿って、対物側から見た状態を示している。図２においては、図１の一部を拡大した状態を示している。図３においては、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の一部を、光軸を通り光軸に平行な平面で切断した断面（図１におけるＡ−Ａ断面）を示している。図４においては、図３の一部を拡大した状態を示している。
【００３７】
図１、図２、図３および図４において、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置は、レンズ１０１を備えている。この実施の形態において、レンズ１０１は、レンズ装置においてもっとも被写体（撮像対象）側に設けられている。レンズ１０１は、たとえばガラス材料や樹脂材料などを用いて形成することができる。具体的には、レンズ１０１は、たとえば透明ＣＯＰ樹脂を用いて形成することができる。
【００３８】
レンズ１０１は、光軸Ｃを中心とする略円筒形状からなる鏡筒３０１内に設けられている。レンズ１０１は、鏡筒３０１においてレンズ１０１を保持するために設けられた、鏡筒３０１の内側の形状によって位置決めされている。レンズ１０１は、鏡筒３０１に設けられた押さえ環１０２によって鏡筒３０１に固定されている。
【００３９】
具体的には、押さえ環１０２は鏡筒３０１における対物側の端部を当該鏡筒３０１の外周側から覆うようにしてねじ込まれており、レンズ１０１は押さえ環１０２によって鏡筒３０１に固定されている。レンズ１０１は、鏡筒３０１内に設けられたその他の光学部材（たとえばレンズ３０２、３０３など）とともに、鏡筒３０１に位置決めされていてもよい。
【００４０】
鏡筒３０１は、レーザ光を吸収する樹脂によって形成されている。この実施の形態のレンズ装置において、鏡筒３０１は、黒色ポリカーボネイト樹脂を用いて形成されている。鏡筒３０１は、押さえ環１０２との間において、当該押さえ環１０２が嵌め合い整合される円筒状の嵌合面４０１を備えている。
【００４１】
また、鏡筒３０１は、押さえ環１０２に設けられたネジ部３０４に螺合されるネジ部３０４を備えている。さらに、鏡筒３０１は、嵌合面４０１と隣接し、光軸と直交する面をなす鏡筒上面４０２を備えている。鏡筒上面４０２は、嵌合面４０１に対して、当該嵌合面４０１の対物側において隣接するように設けられている。
【００４２】
この実施の形態においては、押さえ環１０２に設けられたネジ部３０４および鏡筒３０１に設けられたネジ部３０４によって、鏡筒３０１の外周面および押さえ環１０２の内周面にそれぞれ設けられたネジ山を実現することができる。また、この実施の形態においては、押さえ環１０２に設けられたネジ部３０４と鏡筒３０１に設けられたネジ部３０４とを螺合することにより、鏡筒３０１と押さえ環１０２とを連結する連結機構を実現することができる。
【００４３】
押さえ環１０２は、光軸を中心とする略環形状をなし、レーザ光を吸収するとともに鏡筒３０１を形成する材料に対して相溶性を有する樹脂材料を用いて形成されている。この実施の形態のレンズ装置において、押さえ環１０２は、黒色ポリカーボネイト樹脂を用いて形成されている。
【００４４】
押さえ環１０２は、鏡筒３０１との間において、当該鏡筒３０１が嵌め合い整合される円筒状の嵌合面４０３を備えている。嵌合面４０３は、押さえ環１０２が鏡筒３０１に固定された状態において、常時嵌合面４０１に密着している。押さえ環１０２は、鏡筒３０１に設けられたネジ部３０４に螺合された状態で、光軸を中心として回動可能とされており、回動することによって光軸方向に移動可能とされている。
【００４５】
押さえ環１０２における接眼側の端部は、内周側すなわち光軸方向に向かって屈曲され、光軸に交差する方向において面をなす屈曲部１０３とされている。この実施の形態においては、屈曲部１０３によってカバー部を実現することができる。屈曲部１０３には、当該屈曲部１０３における対物側の端面から光軸方向に沿って接眼側に凹んだ凹穴部１０４が設けられている。この実施の形態においては、凹穴部１０４によって貫通穴を実現することができる。貫通穴を実現する凹穴部１０４の形状は、後述する鏡筒３０１と当接部４０７とをレーザ溶着する位置（溶着位置）にレーザ光を照射できる形状であればよく、この実施の形態で示したように直線状（円筒形状）であってもよく、円錐形状であってもよい。
【００４６】
凹穴部１０４は、当該凹穴部１０４を光軸方向に直交する方向に切断した場合の断面形状が略円形となるような形状に設けられている。また、凹穴部１０４は、当該凹穴部１０４の中心が、嵌合面４０３がなす光軸を中心とする円の直径と同一径上に位置するように設けられている。
【００４７】
凹穴部１０４は、半月状の凹穴部底面４０４を備えている。凹穴部底面４０４は、押さえ環１０２に一体的に設けられ、鏡筒３０１の外周面に当接するように押さえ環１０２の内周面から突出した当接部４０７における対物側の面によって実現されている。当接部４０７は、略環形状をなしている。上記の嵌合面４０３は、当接部４０７における光軸側の面によって実現されている。
【００４８】
凹穴部底面４０４は、嵌合面４０３に対して、当該嵌合面４０３の対物側において隣接するように設けられている。凹穴部底面４０４は、凹穴部１０４の中心よりも外周側となる位置に設けられている。凹穴部１０４において、凹穴部底面４０４以外の部分は光軸方向に貫通している。すなわち、凹穴部１０４において、凹穴部１０４の中心よりも光軸側の部分は、光軸方向に貫通している。
【００４９】
凹穴部底面４０４は、押さえ環１０２によってレンズ１０１やレンズ３０２、３０３などを鏡筒３０１に対して所定の位置に固定した場合に、鏡筒上面４０２とほぼ同一面をなすように設けられている。凹穴部底面４０４は、押さえ環１０２によってレンズ１０１やレンズ３０２、３０３などを鏡筒３０１に対して所定の位置に固定した場合に、光軸方向においてほぼ同一位置に位置づけられるように設けられている。
【００５０】
押さえ環１０２と鏡筒３０１とは、レーザ溶着によって固定されている。具体的には、押さえ環１０２と鏡筒３０１とは、当接部４０７における凹穴部底面４０４と鏡筒３０１における鏡筒上面４０２とにレーザ光を照射することによって形成された溶着部４０８を介して固定されている。
【００５１】
溶着部４０８は、凹穴部底面４０４と鏡筒上面４０２とにレーザ光を照射し、押さえ環１０２の一部および鏡筒３０１の一部を溶融させることによって形成した溶融プール（図５における符号５１０を参照）を固化することによって形成されている。溶融プールにおいては、押さえ環１０２を形成する材料と鏡筒３０１を形成する材料とがともに溶融した状態となり、相互に混ざり合っている。溶融プールは、レーザ光の照射を停止し、溶解した樹脂材料の温度が融点よりも下がることによって固化し、溶着部４０８を形成する。
【００５２】
レーザ溶着を用いて押さえ環１０２と鏡筒３０１とを接合することによって、接着剤を使用することなく押さえ環１０２と鏡筒３０１とを接合することができる。これによって、接着剤を用いることに由来する、環境に対する悪影響を抑制することができる。また、接着剤が不要であるため、接着剤を用いる場合と比較して軽量化を図ることができる。
【００５３】
この実施の形態においては、光軸方向に直交する方向に切断した場合の断面形状が略円形となる凹穴部１０４である場合について説明したが、凹穴部１０４の断面形状は円形に限るものではない。具体的には、凹穴部１０４の断面形状は、たとえば光軸方向に直交する方向に切断した場合の断面形状が多角形状となる角穴形状であってもよい。
【００５４】
凹穴部１０４の内径寸法は、後述する接合作業に際して凹穴部１０４を介して凹穴部底面４０４などに照射されるレーザ光の有効光路の外径よりも大きい。凹穴部１０４は、少なくとも１箇所設けられている。凹穴部１０４は、複数箇所に設けられていてもよい。凹穴部１０４を複数箇所に設ける場合、光軸を中心とする同一円周上に設けることが好ましい。また、凹穴部１０４を複数箇所に設ける場合、光軸を中心とする同一円周上に、等間隔で設けることが好ましい。
【００５５】
押さえ環１０２は、レンズ１０１に入射する外光の有効光路外の有害光線をカットする遮光壁４０５を備えている。遮光壁４０５は、屈曲部１０３における光軸側の端面を、接眼側よりも対物側の方が広がるように光軸に対して傾斜させることによって形成されている。押さえ環１０２においては、レンズ１０１に入射する外光の有効光路外の有害光線をカットするための、反射防止処理が施されていてもよい。反射防止処理については、公知の各種の技術を用いて容易に実現可能であるため、説明を省略する。
【００５６】
押さえ環１０２は、斜面部４０６を備えている。斜面部４０６は、凹穴部１０４と光軸とを結ぶ直線状に設けられ、押さえ環１０２の屈曲部１０３における光軸側の端面を一部切り欠くことによって形成されている。斜面部４０６を設けることにより、レンズ１０１と押さえ環１０２との間に、通気用の補助経路が構成されている。
【００５７】
（レンズ装置の組み込み手順）
つぎに、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の組み込み手順について説明する。図５は、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の組み込み手順における一工程を示す説明図である。
【００５８】
この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の組み込み作業に際しては、まず、鏡筒３０１の内周に、レンズ１０１およびレンズ３０２、３０３などの光学部品を挿入する。鏡筒３０１内に挿入されたレンズ１０１およびレンズ３０２、３０３などの光学部品は、鏡筒３０１の内周側に設けられた取り付け形状によって位置決めされる。
【００５９】
つぎに、鏡筒３０１に押さえ環１０２を取り付ける。押さえ環１０２は、鏡筒３０１に設けられたネジ部３０４に押さえ環１０２に設けられたネジ部３０４を螺合させることによって、鏡筒３０１に固定することができる。押さえ環１０２を鏡筒３０１に螺合させる際は、押さえ環１０２を鏡筒３０１に螺合させることによってレンズ１０１およびレンズ３０２、３０３などの光学部品が変形することがなく、かつ、レンズ１０１およびレンズ３０２、３０３などの光学部品を鏡筒３０１に対して固定するように、締め込み量を適正に管理する。
【００６０】
具体的には、たとえば押さえ環１０２を鏡筒３０１に螺合させる際の締め込みトルクが所定のトルクとなるように、押さえ環１０２を鏡筒３０１に螺合させることによって締め込み量を適正に管理することができる。この所定のトルクは、実験などによってあらかじめ定めることができる。
【００６１】
押さえ環１０２を鏡筒３０１に螺合させる際は、レンズ１０１およびレンズ３０２、３０３などの光学部品を変形させることなく、当該光学部品を鏡筒３０１に対して固定できる程度に、押さえ環１０２を鏡筒３０１に螺合させることによる締め込み量を加減する。このように、締め込み量を加減した加減締めのため、押さえ環１０２を鏡筒３０１に螺合させる際の押さえ環１０２は、鏡筒３０１に対する緩み防止となるために十分な締め付け力では締め付けられていない。
【００６２】
つぎに、押さえ環１０２を介して、鏡筒３０１に対してレーザ（ＬＡＳＥＲ：Ｌｉｇｈｔ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）光を照射する。レーザ光の照射は、所定のレーザ光照射装置を用いておこなう。図５において、レーザ光照射装置は、レーザ光源５０１、ミラー、光ファイバーおよび対物レンズ５０２などを備えている。
【００６３】
レーザ光照射装置において、レーザ光源５０１はレーザ光を発光し、レーザ光源５０１から発光されたレーザ光はミラー、光ファイバーおよび対物レンズ５０２などによって集光される。レーザ光照射装置については、公知の各種技術を用いて容易に実現可能であるため説明を省略する。レーザ光源５０１は、鏡筒３０１および押さえ環１０２を形成する樹脂が、ともに吸収するレーザ光を発する。
【００６４】
レーザ光は、光（電磁波）を増幅したコヒーレントな光であり、たとえば近赤外領域の波長を用いることができる。具体的には、たとえばＹＡＧレーザ（ＹＡＧ  ＬＡＳＥＲ）を用いることができる。より具体的には、たとえばＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、半導体レーザなどを用いて、８００〜１１００ｎｍのレーザ光を用いることが好ましい。
【００６５】
ＹＡＧレーザにおけるＹＡＧとは、イットリウム（Ｙｉｔｔｒｉｕｍ）、アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）、ガーネット（Ｇａｒｎｅｔ）のそれぞれの頭文字に由来する。ＹＶＯ４レーザにおけるＹＶＯ４とは、イットリウム・バナデート（ＹＶＯ４）の略であり、固体レーザ発振器のレーザ媒質の一種を示している。レーザ光は、近赤外領域の波長に限るものではなく、紫外線やＸ線などの可視光よりも短い波長、また赤外線のような可視光よりも長い波長であってもよい。レーザ光は、たとえば８００〜１１００ｎｍの近赤外の波長であってもよい。
【００６６】
レーザ光は、凹穴部底面４０４および鏡筒上面４０２に同時に照射する。具体的には、レーザ光は、当該レーザ光の光軸が凹穴部１０４の中心位置と略一致するように照射する。これにより、照射したレーザ光を、凹穴部底面４０４および鏡筒上面４０２に集光することができる。
【００６７】
鏡筒３０１および押さえ環１０２はともにレーザ光を吸収する樹脂を用いて形成されているため、凹穴部底面４０４および鏡筒上面４０２に照射されたレーザ光は、照射された部分すなわち押さえ環１０２における凹穴部底面４０４および鏡筒３０１における鏡筒上面４０２を介して、押さえ環１０２および鏡筒３０１に吸収される。
【００６８】
吸収されたレーザ光の光エネルギーは、鏡筒３０１および押さえ環１０２において熱エネルギーに変換される。押さえ環１０２および鏡筒３０１は、この熱エネルギーによって溶融して溶融プール５１０を形成する。押さえ環１０２は鏡筒３０１を形成する材料に対して相溶性を有する樹脂材料を用いて形成されており、押さえ環１０２と鏡筒３０１とは嵌合面４０１、４０３を介して密接しているため、溶融プール５１０においては、押さえ環１０２を形成する樹脂材料と鏡筒３０１を形成する樹脂材料とが相互に混ざり合っている。
【００６９】
溶融プール５１０を形成する樹脂材料は、レーザ光の照射を中止すると急速に冷却され、固化する。溶融プール５１０においては、押さえ環１０２を形成する樹脂材料と鏡筒３０１を形成する樹脂材料とが相互に混ざり合っているため、溶融プール５１０を形成した後に固化した樹脂は押さえ環１０２の一部をなすとともに鏡筒３０１の一部をなす。すなわち、溶融プール５１０が固化することにより、溶融プール５１０を形成していた樹脂材料を介して押さえ環１０２および鏡筒３０１が接合（溶着）される。
【００７０】
押さえ環１０２と鏡筒３０１とは、鏡筒３０１に対して押さえ環１０２を加減締めした位置において固定されているため、この加減締めの位置で押さえ環１０２と鏡筒３０１とを溶着することによって、鏡筒３０１内に設けられたレンズ１０１およびレンズ３０２、３０３などの光学部品を変形させることのない加減締め保持状態を維持したまま、押さえ環１０２と鏡筒３０１とを確実に固定することができる。
【００７１】
（レンズ装置の組み込み手順）
つぎに、上述したレンズ装置の組み込み手順とは別のレンズ装置の組み込み手順について説明する。図６は、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の組み込み手順における一工程を示す説明図である。図６においては、押さえ環の締め込みとレーザ照射作業を一体化した溶着締め込み装置を用いた場合のレンズ装置の組み込み手順を示している。
【００７２】
図６において、溶着締め込み装置は、回転座６０１を備えている。回転座６０１には回転軸６０２が設けられており、回転軸６０２の軸心を中心として回動可能に設けられている。回転軸６０２は、図示を省略する駆動源に連結されており、当該駆動源からの駆動力が伝達されることによって回転する。
【００７３】
回転軸６０２は、回転座６０１を少なくとも押さえ環１０２を鏡筒３０１に締め込む方向に回転可能とされている。回転軸６０２は、押さえ環１０２を鏡筒３０１に対して締め込む方向、および、鏡筒３０１に対して締め込まれた押さえ環１０２を緩める方向に回転可能とされていてもよい。
【００７４】
回転座６０１は、ガイド軸６０３を保持している。回転座６０１は、レンズ装置における凹穴部１０４の位置に対応づけた位置関係でガイド軸６０３を保持している。具体的には、たとえばレンズ装置が凹穴部１０４を複数備えている場合、ガイド軸６０３は、各凹穴部１０４に対応させて複数設けられる。
【００７５】
回転座６０１は、ガイド軸６０３より熱伝導率が大きい材質を用いて形成されている。具体的には、回転座６０１は、たとえばアルミニウム材料を用いて形成することができる。ガイド軸６０３は、押さえ環１０２および鏡筒３０１を形成する樹脂より熱伝導率が大きく、かつ、レーザ光を透過する材料を用いて形成されている。ガイド軸６０３は、具体的には、たとえばガラスやゲルマニウムなどを用いて形成することができる。
【００７６】
ガイド軸６０３は、棒形状をなし、たとえば回転座６０１に対して圧入することによって設けられている。ガイド軸６０３の径は、レーザ光照射装置から照射されるレーザ光の有効光路の外径よりも大きい。ガイド軸６０３の先端、すなわちガイド軸６０３を凹穴部１０４に差し込んだ状態において接眼側となる端部には、凹穴部底面４０４および鏡筒上面４０２に密着する平面が設けられている。
【００７７】
溶着締め込み装置は、たとえば近赤外レーザ光を発光するレーザ光源５０１を備えている。また、溶着締め込み装置は、たとえばＣＯやＣＯ2のような遠赤外レーザ光を発光するレーザ光源５０１を備えていてもよい。遠赤外レーザ光を発光するレーザ光源５０１を備えている場合、ガイド軸６０３は、ＺｉＳｅ（ジンクセレン）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、ＢａＦ2（フッ化バリウム）などの赤外光透過型の材料を用いて形成する。
【００７８】
具体的には、たとえば押さえ環１０２および鏡筒３０１をポリカーボネイト樹脂を用いて形成する場合、ガイド軸６０３をガラス材料を用いて形成し、回転座６０１をアルミニウム材料を用いて形成することができる。より具体的には、たとえば熱伝導率が約０．１９Ｗ／ｍＫのポリカーボネイト樹脂を用いて押さえ環１０２および鏡筒３０１を形成し、熱伝導率が約１．０Ｗ／ｍＫのガラス材料を用いてガイド軸６０３を形成し、熱伝導率が約２３６Ｗ／ｍＫのアルミニウム材料を用いて回転座６０１を形成することができる。
【００７９】
溶着締め込み装置を用いたレンズ装置の組み込みに際しては、ガイド軸６０３を凹穴部１０４に差し込む。ガイド軸６０３は、先端の平面部６０４が凹穴部底面４０４に密着するような状態で凹穴部１０４に差し込む。そして、ガイド軸６０３を凹穴部１０４に差し込んだ状態で、押さえ環１０２を鏡筒３０１に対して締め込む方向に回転軸６０２を回転させる。これにより、ガイド軸６０３を介して、押さえ環１０２を鏡筒３０１に対して締め込む方向に、押さえ環１０２を回転させることができる。
【００８０】
このとき、回転軸６０２は、鏡筒３０１に対する押さえ環１０２の締め込み量が、鏡筒３０１に対するレンズ１０１の位置を押さえ環１０２によって固定できる程度となるように回転する。これによって、押さえ環１０２が鏡筒３０１に対して仮締めされる。そして、押さえ環１０２が鏡筒３０１に対して仮締めされた状態で、ガイド軸６０３に対してレーザ光を照射する。
【００８１】
ガイド軸６０３に照射されたレーザ光は、ガイド軸６０３を透過して、凹穴部底面４０４および鏡筒上面４０２に到達する。凹穴部底面４０４および鏡筒上面４０２に到達したレーザ光は、凹穴部底面４０４および鏡筒上面４０２を介して押さえ環１０２および鏡筒３０１に吸収され、熱エネルギーに変換される。これによって、押さえ環１０２を形成する樹脂材料と鏡筒３０１を形成する樹脂材料とが相互に混ざり合った溶融プール５１０が形成される。
【００８２】
上述したように、ガイド軸６０３は、押さえ環１０２および鏡筒３０１を形成する樹脂より熱伝導率が大きい材料を用いて形成されている。このため、押さえ環１０２および鏡筒３０１を形成する材料を溶融させて溶融プール５１０を形成する熱エネルギーは、ガイド軸６０３の先端の平面部６０４を介してガイド軸６０３に伝達する。
【００８３】
上述したように、回転座６０１は、ガイド軸６０３より熱伝導率が大きい材質を用いて形成されている。このため、溶融プール５１０を形成する樹脂材料からガイド軸６０３に伝達した熱エネルギーは、ガイド軸６０３から回転座６０１に伝達する。これによって、溶融プール５１０とガイド軸６０３との境界における放熱を促進することができる。
【００８４】
その後、レーザ光の照射を中止すると、溶融プール５１０が急速に冷却され、固化する。溶融プール５１０においては、押さえ環１０２を形成する樹脂材料と鏡筒３０１を形成する樹脂材料とが相互に混ざり合っているため、溶融プール５１０を形成した後に固化した樹脂は押さえ環１０２の一部をなすとともに鏡筒３０１の一部をなす。すなわち、溶融プール５１０が固化することにより、溶融プール５１０を形成していた樹脂材料を介して押さえ環１０２および鏡筒３０１が接合（溶着）され、樹脂溶着が完了する。
【００８５】
このように、この実施の形態によれば、レーザ光を吸収する黒色樹脂どうしでも、当該樹脂どうしをレーザ光によって瞬時に接合（溶着）することができる。そして、このレーザ溶着を、鏡筒３０１に対して押さえ環１０２を仮締めした状態でおこなうことによって、仮締めした状態を維持したまま押さえ環１０２と鏡筒３０１との位置関係を固定することができる。
【００８６】
これによって、レンズ１０１などの光学部品の変形やガタを生じさせることなく、レンズ１０１などの光学部品の鏡筒３０１に対する位置を固定することができる。これによって、押さえ環１０２と鏡筒３０１との固定に起因する、レンズ装置における光学性能の低下を防止することができる。
【００８７】
また、このように、この実施の形態によれば、接着剤を用いることなく、押さえ環１０２と鏡筒３０１との位置関係を固定することができるので、押さえ環１０２と鏡筒３０１との位置関係を接着剤を用いて固定する従来のレンズ装置における不具合を解消することができる。
【００８８】
また、このように、この実施の形態によれば、レーザ溶着を用いて押さえ環１０２と鏡筒３０１との位置関係を固定することにより、押さえ環１０２と鏡筒３０１との位置関係の固定にかかる作業時間を短くし、作業を効率よくおこなうことができる。また、この実施の形態によれば、レーザ溶着を用いて押さえ環１０２と鏡筒３０１との位置関係を固定することにより、レーザ光の照射に先立っておこなう前処理を不要とすることができるので、作業工程数を減らし、作業を効率よくおこなうことができる。
【００８９】
また、この実施の形態によれば、レーザ溶着を用いて押さえ環１０２と鏡筒３０１との位置関係を固定することにより、押さえ環１０２および鏡筒３０１を一部一体化した状態で押さえ環１０２と鏡筒３０１とを接合することができるので、高い接合強度を得ることができる。
【００９０】
また、この実施の形態によれば、凹穴部１０４を介して、レンズ装置の外表面から奥まった箇所にレーザ光を照射することによって押さえ環１０２と鏡筒３０１との位置関係を固定している。これによって、溶着痕を目立ちにくくすることができ、レンズ装置の美観の向上を図ることができる。
【００９１】
また、この実施の形態によれば、凹穴部１０４を介して、レンズ装置の外表面から奥まった箇所にレーザ光を照射することによって押さえ環１０２と鏡筒３０１との位置関係を固定しているレーザ光の照射状態が照射位置ごとにばらついた場合にも、当該ばらつきに起因する美観の低下を防ぐことができる。これによって、照射位置の管理にかかる負担を軽減することができ、照射位置のばらつきに起因する不適合品の発生率を抑えることができ、生産性の向上を図ることができる。
【００９２】
特に、溶着締め込み装置を用いた場合は、鏡筒３０１に対して押さえ環１０２を締め込んだ直後にレーザ光を照射して、押さえ環１０２と鏡筒３０１とをレーザ溶着することができる。これによって、組み込み作業の簡略化を図り、作業を効率よくおこなうことができる。また、溶着締め込み装置を用いた場合は、ガイド軸６０３が備える平面部によって溶融プール５１０の表面（凹穴部底面４０４および鏡筒上面４０２）の放熱をおこない、迅速に冷却することができるので、黒色樹脂どうしであっても高品位な溶着痕を得ることができる。
【００９３】
押さえ環１０２と鏡筒３０１とは、嵌合面４０１、４０３を介して常時密着しているため、押さえ環１０２と鏡筒３０１との溶着を確実におこなうことができる。
【００９４】
また、この実施の形態のレンズ装置においては、押さえ環１０２に設けられた斜面部４０６によって構成される通気用の補助経路によって、凹穴部底面４０４が、鏡筒上面４０２およびレンズ１０１の表面と屈曲部１０３との間を通ってレンズ装置の外部に通じているため、レーザ溶着に際して押さえ環１０２や鏡筒３０１を溶融することによって発生したガスやヒュームを、通気用の補助経路を介して外部に排出することができる。
【００９５】
これによって、レーザ溶着に際して発生したガスやヒュームの排出を促進し、当該ガスやヒュームがレンズ装置内部にこもることを防止することができる。そして、レーザ溶着に際して発生したガスやヒュームがレンズ装置内部にこもることに起因する、レンズ装置の光学性能の低下を押さえることができる。
【００９６】
この実施の形態のレンズ装置は、たとえば透明樹脂などのレーザ光透過性樹脂を併用することなく、黒色樹脂などのレーザ光吸収性の樹脂によって形成された押さえ環１０２と鏡筒３０１とをレーザ溶着によって直接接合することができるということをポイントの一つとしている。
【００９７】
また、この実施の形態のレンズ装置は、加減締め（仮締め）の位置で、押さえ環１０２と鏡筒３０１とを瞬時に固定することができるということをポイントの一つとしている。
【００９８】
また、この実施の形態のレンズ装置は、押さえ環１０２と鏡筒３０１とを嵌合面４０１、４０３を介して常時密着させることにより、溶着対象とする押さえ環１０２と鏡筒３０１を安定に密着させた状態で保持するための加圧ジグを不要とすることができるということをポイントの一つとしている。
【００９９】
また、この実施の形態のレンズ装置は、凹穴部１０４を介して、レンズ装置の外表面から奥まった位置にレーザ光を照射してレーザ溶着をおこなっているため、溶着痕を目立ちにくくすることができる。また、この実施の形態のレンズ装置は、レーザ溶着部位の近傍に、外部に通じている通気用の補助経路を設け、凹穴部１０４が袋穴にならないように構成したことをポイントの一つとしている。これによって、レーザ溶着部位で発生したガスやヒュームの外部への排出を促進し、レンズ装置の光学性能を確保することができる。
【０１００】
以上説明したように、この実施の形態のレンズ装置は、レーザ光を吸収する樹脂材料によって形成され、略筒形状からなる第１の筒状部材の一例としての鏡筒３０１と、レーザ光を吸収し鏡筒３０１を形成する材料に対する相溶性を有する樹脂材料によって形成され、鏡筒３０１の外周面に当接し、鏡筒３０１に対してレーザ溶着によって固定された当接部４０７を有する略筒形状からなる第２の筒状部材の一例としての押さえ環１０２と、押さえ環１０２に一体的に設けられ、鏡筒３０１および押さえ環１０２の軸心方向における一端側から鏡筒３０１と当接部４０７との境界位置を覆うカバー部の一例としての屈曲部１０３と、屈曲部１０３に設けられ、鏡筒３０１と当接部４０７とをレーザ溶着する位置と外部とを連通する貫通穴の一例としての凹穴部１０４と、を備えたことを特徴としている。
【０１０１】
また、この実施の形態のレンズ装置は、鏡筒３０１の外周面および押さえ環１０２の内周面にそれぞれ設けられたネジ山の一例としてのネジ部３０４を有し、押さえ環１０２に設けられたネジ部３０４と鏡筒３０１に設けられたネジ部３０４とを螺合することにより鏡筒３０１と押さえ環１０２とを連結する連結機構を実現したことを特徴としている。
【０１０２】
この実施の形態のレンズ装置によれば、ネジ部３０４の仮締めによって押さえ環１０２と鏡筒３０１との位置関係を固定した状態で、凹穴部１０４を介して、レンズ装置の外表面から奥まった箇所にレーザ光を照射することによって押さえ環１０２と鏡筒３０１との位置関係を固定することができる。これによって、レンズ１０１などの光学部品の変形やガタを生じさせず、接着剤を用いることなく、押さえ環１０２と鏡筒３０１とを固定することでレンズ装置における光学性能の低下を防止するとともに、溶着部４０８がなす溶着痕を目立ちにくくすることによってレンズ装置の美観の向上を図ることができる。
【０１０３】
また、この実施の形態のレンズ装置によれば、嵌合面４０１と嵌合面４０３とを密着させた状態で、凹穴部１０４を介して、レンズ装置の外表面から奥まった箇所にレーザ光を照射することによって押さえ環１０２と鏡筒３０１との位置関係を固定することができる。これによって、押さえ環１０２と鏡筒３０１とを確実に固定することができる。
【０１０４】
また、この実施の形態のレンズ装置と、当該レンズ装置を通過した外光が入射する撮像素子と、を備えたことを特徴とする撮像装置を構成することにより、安定した撮像性能を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
以上のように、この発明にかかる光学装置および撮像装置は、互いの位置関係が固定される複数の光学部材を備えた光学装置および当該光学装置を備えた撮像装置に有用であり、特に、固定される光学部材どうしの位置関係に高い精度が要求される光学装置および当該光学装置を備えた撮像装置に適している。
【符号の説明】
【０１０６】
１０２  押さえ環
１０３  屈曲部
１０４  凹穴部
３０１  鏡筒
３０４  ネジ部
４０７  当接部
４０８  溶着部
【図１】
2010281962.tif 000003
【図２】
2010281962.tif 000004
【図３】
2010281962.tif 000005
【図４】
2010281962.tif 000006
【図５】
2010281962.tif 000007
【図６】
2010281962.tif 000008
【図７−１】
2010281962.tif 000009
【図７−２】
2010281962.tif 000010