(57)【要約】【課題】光学素子を形成する樹脂と保持枠を形成する樹脂とが互いに溶着により固定できない組み合わせであっても、簡単な構造で光学素子と保持枠とを固定可能なレンズユニットを提供する。【解決手段】レーザー吸収性を有する熱可塑性樹脂により筒状に形成された保持枠２と、レーザー透過性を有する熱可塑性樹脂により形成され所定の光軸を有する光学素子３と、を備えるレンズユニット１において、保持枠に凸部８、９が形成されるとともに、光学素子に凸部と嵌合する凹部１２、１３が形成され、保持枠には、凸部と凹部との嵌合部内にて保持枠の軸線方向Ｃ１に交差する方向に突出して光学素子に食い込む抜出防止部１４が形成されている。【選択図】図１
2011039446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー吸収性を有する熱可塑性樹脂により筒状に形成された保持枠と、レーザー透過性を有する熱可塑性樹脂により形成され所定の光軸を有する光学素子と、を備えるレンズユニットにおいて、
前記保持枠と前記光学素子とのいずれか一方に凸部が形成されるとともに、同他方に前記凸部と嵌合する凹部又は孔部からなる受入れ部が形成され、
前記保持枠には、前記凸部と前記受入れ部との嵌合部内にて前記保持枠の軸線方向に交差する方向に突出して前記光学素子に食い込む抜出防止部が形成されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズユニットにおいて、
前記保持枠の端面には、周方向に互いに間隔を隔てて前記凸部が複数形成され、
前記光学素子には、複数の前記凸部に対応する位置に複数の前記凹部がそれぞれ形成され、
前記凸部の外周面には前記抜出防止部が形成され、該抜出防止部は前記凹部の内周面に食い込むように構成されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項３】
請求項２に記載のレンズユニットにおいて、
前記光学素子には、前記複数の凹部に代えて複数の前記孔部がそれぞれ形成されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のレンズユニットにおいて、
前記凸部は、先端に向かうほど細くなるように形成されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項５】
請求項１に記載のレンズユニットにおいて、
前記光学素子には、その外周面に互いに間隔を隔てて前記凹部が複数形成され、
前記保持枠の内周面には、複数の前記凹部に嵌合する複数の前記凸部がそれぞれ形成され、
該凸部には前記抜出防止部が形成され、該抜出防止部は前記凹部に食い込むように構成されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項６】
請求項１に記載のレンズユニットにおいて、
前記保持枠の端面には、前記軸線回りに周方向に連続して前記凸部が形成され、
前記光学素子には、前記凸部に対応して前記軸線回りに前記凹部が形成されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項７】
請求項６に記載のレンズユニットにおいて、
前記凸部の幅は、先端に向かうほど狭くなるように形成されていることを特徴とするレンズユニット。
【請求項８】
レーザー吸収性を有する熱可塑性樹脂により筒状に形成された保持枠と、レーザー透過性を有する熱可塑性樹脂により形成され所定の光軸を有する光学素子と、を備えるレンズユニットの製造方法であって、
前記保持枠と前記光学素子とのいずれか一方に形成された凸部と、同他方に形成された前記凸部と嵌合する凹部又は孔部からなる受入れ部とを嵌合させる工程と、
前記光学素子側から前記保持枠の軸線方向と平行にレーザー光を発して、前記凸部と前記受入れ部との嵌合部に照射することで前記保持枠を軟化させる工程と、
を備えることを特徴とするレンズユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラや携帯電話のカメラモジュール等に用いられるレンズユニット及びレンズユニットの製造方法に関する。特には、樹脂製の光学素子、及び樹脂製の保持枠よりなるレンズユニット及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等の光学機器において、小型軽量化や低コスト化が求められている。近年、それらを達成させる一手段として、熱可塑性樹脂で形成されたレンズ（光学素子）や熱可塑性樹脂で形成された保持枠を用いてレンズをユニット化する技術が知られている。
熱可塑性樹脂のレンズを用いたレンズユニットの製造方法において、接着剤を用いた固定方法が一般的に用いられている。しかし、接着剤を用いる場合、接着剤の固化時間が必要という課題がある。
これに対して、固化時間が不要なレンズと保持枠との固定方法が注目され始めており、レーザー光を照射してレンズを保持枠に固定するレンズユニット、及び、その製造方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、熱可塑性樹脂のレンズと、レンズ外周緑部を保持するための熱可塑性樹脂の保持枠とを備え、且つ、レンズと保持枠との界面部分において少なくともレーザー光を吸収可能であるレーザー吸収性を有するレンズユニットであって、レンズと保持枠とがレーザー光の照射により界面部で固定されているレンズユニット、及び、そのレンズユニットの製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３５１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、レンズの樹脂材料として広く用いられているアモルファスポリオレフィンは、デジタルカメラ等のレンズユニットの保持枠用の樹脂として良く用いられるポリカーボネートに対して、樹脂としての特性（具体的には樹脂材料としての極性）が異なるため、互いに溶着することは困難となっている。
従って、前述の特許文献１に示すレーザー溶着を用いたレンズユニットの製造方法では、アモルファスポリオレフィンよりなるレンズと、ポリカーボネートからなる保持枠とを、レーザー溶着により固定してレンズユニットを構成することができない、という課題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、光学素子を形成する樹脂と保持枠を形成する樹脂とが互いに溶着により固定できない組み合わせであっても、簡単な構造で光学素子と保持枠とを固定可能なレンズユニット及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のレンズユニットは、レーザー吸収性を有する熱可塑性樹脂により筒状に形成された保持枠と、レーザー透過性を有する熱可塑性樹脂により形成され所定の光軸を有する光学素子と、を備えるレンズユニットにおいて、前記保持枠と前記光学素子とのいずれか一方に凸部が形成されるとともに、同他方に前記凸部と嵌合する凹部又は孔部からなる受入れ部が形成され、前記保持枠には、前記凸部と前記受入れ部との嵌合部内にて前記保持枠の軸線方向に交差する方向に突出して前記光学素子に食い込む抜出防止部が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、保持枠と光学素子とを、いずれか一方に形成された凸部と同他方に形成された受入れ部とで嵌合させる。
一般に、レンズユニットでは、保持枠の軸線と光学素子の光軸とは同一の軸線上に配置されるように構成され、凸部と受入れ部とが嵌合する嵌合方向もこの軸線が延びる軸線方向に平行となるように設定される。さらに、保持枠に、保持枠の軸線方向に交差する方向に突出して光学素子に食い込む抜出防止部を形成することで、光学素子は保持枠に対して軸線方向に移動することを規制される。
従って、例えば、光学素子と保持枠とが互いに溶着により固定できない材質で形成されていても、機械的で簡単な結合により、光学素子と保持枠とを互いに固定することができる。
また、凸部と受入れ部との嵌合部内に抜出防止部を形成することで、保持枠と光学素子とを嵌合方向以外の方向で位置決めする凸部及び受入れ部の部分と、保持枠と光学素子とを嵌合方向に固定する抜出防止部の部分とをコンパクトに構成することが可能となる。
【０００９】
また、上記のレンズユニットにおいて、前記保持枠の端面には、周方向に互いに間隔を隔てて前記凸部が複数形成され、前記光学素子には、複数の前記凸部に対応する位置に複数の前記凹部がそれぞれ形成され、前記凸部の外周面には前記抜出防止部が形成され、該抜出防止部は前記凹部の内周面に食い込むように構成されていることがより好ましい。
この発明によれば、互いに間隔を隔てて複数形成された凸部と凹部との組により、保持枠と光学素子とをより確実に固定することができる。
【００１０】
また、上記のレンズユニットにおいて、前記光学素子には、前記複数の凹部に代えて複数の前記孔部がそれぞれ形成されていることがより好ましい。
この発明によれば、互いに間隔を隔てて複数形成された凸部と孔部との組により、保持枠と光学素子とをより確実に固定することができる。
【００１１】
また、上記のレンズユニットにおいて、前記凸部は、先端に向かうほど細くなるように形成されていることがより好ましい。
この発明によれば、例えば、保持枠の軸線に沿って光学素子側から保持枠側にレーザー光を発する場合であっても、レーザー光を、レーザー透過性を有する光学素子を通して凸部の外周面である傾斜面に確実に照射し、保持枠を軟化させて光学素子に固定することができる。
【００１２】
また、上記のレンズユニットにおいて、前記光学素子には、その外周面に互いに間隔を隔てて前記凹部が複数形成され、前記保持枠の内周面には、複数の前記凹部に嵌合する複数の前記凸部がそれぞれ形成され、該凸部には前記抜出防止部が形成され、該抜出防止部は前記凹部に食い込むように構成されていることがより好ましい。
【００１３】
また、上記のレンズユニットにおいて、前記保持枠の端面には、前記軸線回りに周方向に連続して前記凸部が形成され、前記光学素子には、前記凸部に対応して前記軸線回りに前記凹部が形成されていることがより好ましい。
この発明によれば、軸線回りに周方向に連続して形成された凸部と凹部により、保持枠と光学素子とを軸線回りに均等かつ高精度に固定することができる。
【００１４】
また、上記のレンズユニットにおいて、前記凸部の幅は、先端に向かうほど狭くなるように形成されていることがより好ましい。
この発明によれば、例えば、保持枠の軸線に沿って光学素子側から保持枠側にレーザー光を発する場合であっても、レーザー光を、レーザー透過性を有する光学素子を通して凸部の側面である傾斜面に容易に照射し、保持枠を軟化させて光学素子に固定することができる。
【００１５】
また、本発明のレンズユニットの製造方法は、レーザー吸収性を有する熱可塑性樹脂により筒状に形成された保持枠と、レーザー透過性を有する熱可塑性樹脂により形成され所定の光軸を有する光学素子と、を備えるレンズユニットの製造方法であって、前記保持枠と前記光学素子とのいずれか一方に形成された凸部と、同他方に形成された前記凸部と嵌合する凹部又は孔部からなる受入れ部とを嵌合させる工程と、前記光学素子側から前記保持枠の軸線方向と平行にレーザー光を発して、前記凸部と前記受入れ部との嵌合部に照射することで前記保持枠を軟化させる工程と、を備えることを特徴としている。
【００１６】
この発明によれば、まず、保持枠と光学素子とを、いずれか一方に形成された凸部と同他方に形成された受入れ部とを嵌合させる。
次に、前記光学素子側から前記保持枠の軸線方向と平行にレーザー光を発して、レーザー光を、レーザー透過性を有する光学素子を通して凸部と受入れ部との嵌合部に照射させる。そして、レーザー吸収性を有する熱可塑性樹脂で形成された保持枠を軟化させる。
これにより、保持枠は軸線方向に交差する方向に突出して光学素子に食い込む。
従って、例えば、光学素子と保持枠とが互いに溶着により固定できない材質で形成されていても、機械的で簡単な結合により、光学素子と保持枠とを互いに固定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のレンズユニット及びその製造方法によれば、光学素子を形成する樹脂と保持枠を形成する樹脂とが互いに溶着により固定できない組み合わせであっても、簡単な構造で光学素子と保持枠とを固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態のレンズユニットの一部を破断した斜視図である。
【図２】図２（ａ）は組立てられる前のレンズの一部を破断した斜視図であり、図２（ｂ）は組立てられる前の保持枠の一部を破断した斜視図である。
【図３】同レンズユニットを製造する工程を示す要部断面図である。
【図４】同レンズユニットを製造する工程を示す要部断面図である。
【図５】同レンズユニットを製造する工程を示す要部断面図である。
【図６】同レンズユニットを製造する工程を示す要部断面図である。
【図７】図７（ａ）は本発明の第１実施形態の変形例のレンズユニットの平面図であり、図７（ｂ）は同レンズユニットの要部断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態の変形例のレンズユニットの一部を破断した斜視図である。
【図９】本発明の第２実施形態のレンズユニットの要部断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は組立てられる前の同レンズユニットのレンズの平面図であり、図１０（ｂ）は同レンズの要部断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は組立てられる前の同レンズユニットの保持枠の平面図であり、図１１（ｂ）は同保持枠の要部断面図である。
【図１２】同レンズユニットを製造する工程を示す要部断面図である。
【図１３】同レンズユニットを製造する工程を示す要部断面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態のレンズユニットの一部を破断した斜視図である。
【図１５】図１５（ａ）は組立てられる前の同レンズユニットのレンズの一部を破断した斜視図であり、図１５（ｂ）は組立てられる前の同レンズユニットの保持枠の一部を破断した斜視図である。
【図１６】同レンズユニットを製造する工程を示す要部断面図である。
【図１７】本発明の第４実施形態のレンズユニットの一部を破断した斜視図である。
【図１８】図１８（ａ）は組立てられる前の同レンズユニットのレンズの一部を破断した斜視図であり、図１８（ｂ）は組立てられる前の同レンズユニットの保持枠の一部を破断した斜視図である。
【図１９】同レンズユニットを製造する工程を示す要部断面図である。
【図２０】本発明の実施形態の変形例のレンズユニットの要部断面図である。
【図２１】図２１（ａ）は組立てられる前の同レンズユニットのレンズの平面図であり、図２１（ｂ）は同レンズの要部断面図である。
【図２２】図２２（ａ）は組立てられる前の同レンズユニットの保持枠の平面図であり、図２２（ｂ）は同保持枠の要部断面図である。
【図２３】同レンズユニットを製造する工程を示す要部断面図である。
【図２４】同レンズユニットを製造する工程を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明に係るレンズユニットの第１実施形態を、図１から図６を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のレンズユニットの一部を破断した斜視図である。
図１に示すように、本実施形態のレンズユニット１は、レーザー吸収性を有する熱可塑性樹脂により筒状に形成された保持枠２と、レーザー透過性を有する熱可塑性樹脂により形成され所定の光軸を有するレンズ（光学素子）３と、を備えている。これら、保持枠２の中心軸、及びレンズ３の光軸は、ともに軸線Ｃ１上に配置されるように構成されている。
また、後述するように、このレンズユニット１が製造されるときには、図１の保持枠２が下方に、レンズ３が上方にそれぞれ配置されるので、以下では、軸線Ｃ１に沿う方向Ｄ１を上方、方向Ｄ２を下方と称して説明を行う。
言い換えれば、方向Ｄ１と方向Ｄ２を合わせた方向が、鉛直方向となる。
【００２０】
保持枠２は、レーザー吸収性を有する樹脂、すなわちレーザー光を吸収し発熱する樹脂により形成されている。
保持枠２は、下方に配置された円筒状の第１の筒部４と、この第１の筒部４の上方の端面４ａの外縁部から上方に突出する円筒状の第２の筒部５とを有する。これら、第１の筒部４及び第２の筒部５の内腔により、レンズ３を収容して固定するレンズ室が形成され、端面４ａがレンズ３を支持するレンズ受け面となる。
そして、第１の筒部４の端面４ａには、上方に突出する円柱状の凸部８、９が軸線Ｃ１回りに等角度毎に形成されている。つまり、互いに間隔を隔てた凸部８、９が２つ形成されている。
【００２１】
レンズ３は、レーザー透過性を有する樹脂、すなわちレーザー光を透過し、それ自体はレーザー光により発熱することの少ない樹脂により形成されている。
レンズ３は、軸線Ｃ１方向に偏平とされた球面を有するレンズ本体１０と、レンズ本体１０の外周面から水平方向に突出する鍔部１１とを有する。
そして、鍔部１１の下面１１ａには、凸部８、９と対応する位置に、上方に延びる円柱状の穴が形成された凹部（受入れ部）１２、１３がそれぞれ形成されている。
凸部８と凸部９、及び凹部１２と凹部１３、はそれぞれ同形状に形成されている。保持枠２とレンズ３は、保持枠２の端面４ａにレンズ３の下面１１ａを当接させるとともに、凸部８と凹部１２、凸部９と凹部１３をそれぞれ嵌合させることで、互いに位置決めされている。
【００２２】
次に、保持枠２の凸部８、及びレンズ３の凹部１２の形状について、図１に示された一部拡大図を用いて説明する。なお、凸部９は凸部８と、凹部１３は凹部１２とそれぞれ同形状に形成されているので、説明を省略する。
凹部１２の内径は、凸部８の外径（後述する抜出防止部１５を除いた部分の外径）の例えば１．０２倍程度となるように設定されている。すなわち、凹部１２の内径は、凸部８の外径より僅かに大きい程度に設定されている。このため、凸部８に対して凹部１２を鉛直下方に移動させて、凹部１２内に凸部８を嵌合させるときには、凹部１２内に凸部８を圧入することなく、保持枠２とレンズ３とを互いに水平方向に位置決め可能となるように設定されている。
以上、説明したように、保持枠２にレンズ３を嵌合させる嵌合方向は、鉛直方向となっている。
【００２３】
保持枠２の凸部８、９の外周面８ａ、９ａには、全周にわたり水平方向外側に突出して凹部１２、１３の内周面に食い込んで噛み合うようにそれぞれ形成された膨張部（抜出防止部）１４、１５が設けられている（外周面９ａ及び膨張部１５は不図示）。そして、凹部１２、１３の内周面には、膨張部１４、１５に噛み合う食い込まれた部分である食い込み部１６、１７が形成されている（食い込み部１７は不図示）。
このように、膨張部１４、１５及び食い込み部１６、１７は、凹部１２、１３が凸部８、９に対して前述の嵌合方向に移動するのを防止する。すなわち、膨張部１４、１５及び食い込み部１６、１７は、保持枠２からレンズ３が抜けるのを防止する抜け止めとなっている。
また、保持枠２の膨張部１４、１５は、凸部８と凹部１２との嵌合部（凸部８と凹部１２とが互いに嵌合している部分）内、及び凸部９と凹部１３との嵌合部内にてそれぞれ形成されている。
【００２４】
次に、以上のように構成されたレンズユニット１を製造する工程について説明する。
まず、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、既に凸部８、９が設けられた保持枠２と、凹部１２、１３が設けられたレンズ３を用意する。なお、このときには、保持枠２には膨張部１４、１５は形成されていなく円柱状の凸部８、９が形成されているのみであり、レンズ３には食い込み部１６、１７は形成されていなく凹部１２、１３が形成されているのみである。
次に、図３に示すように、保持枠２の端面４ａにレンズ３の下面１１ａを当接させるとともに、凸部８と凹部１２、凸部９と凹部１３をそれぞれ嵌合させることで、保持枠２にレンズ３を取り付ける。凸部８と凹部１２、凸部９と凹部１３をそれぞれ嵌合させることで、保持枠２に対してレンズ３は水平方向に位置決めされ、端面４ａに下面１１ａを当接させることで、保持枠２に対してレンズ３は鉛直方向に位置決めされる。
次に、図４に示すように、レンズ３側から不図示のレーザー供給手段により軸線Ｃ１と平行にレーザー光Ｌを発して、レーザー透過性を有するレンズ３を通して凸部８の外周面８ａの全体にわたりレーザー光Ｌを照射する。さらに、レーザー供給手段を軸線Ｃ１回りに１８０°回転させて、同様に、軸線Ｃ１と平行にレーザー光Ｌを発して、凸部９の外周面９ａの全体にわたりレーザー光Ｌを照射する。
【００２５】
すると、図５に示すように、レーザー吸収性を有する熱可塑性樹脂で形成された凸部８の外周面８ａは加熱されて溶融し軟化する。そして、凸部８の外周面８ａは、全周にわたり膨張して膨張部１４を形成し、水平方向に突出してレンズ３を加熱しながら食い込んでいく。同様に、凸部９は加熱されて軟化し、凸部９の外周面９ａは全周にわたり膨張して膨張部１５を形成し、水平方向に突出してレンズ３を加熱しながら食い込んでいく。このとき、レンズ３には、保持枠２の膨張部１４、１５に対応する食い込み部１６、１７が形成される。
そして、図６に示すように、加熱された樹脂が冷えると、保持枠２の膨張部１４、１５をレンズ３の食い込み部１６、１７に噛み合わせた状態で、保持枠２にレンズ３が固定される。
【００２６】
なお、レーザー光Ｌを照射する際、凸部８、９の膨張によりレンズ３が上方に浮き上がる可能性がある。このため、組付け状態のレンズ３を上方から押圧しながらレーザー光を照射すると、凸部８、９の膨張によるレンズ３の浮き上がりを抑制でき、より高精度かつ安定した固定状態を得ることができる。よって、レーザー照射の際、レンズ３を下方に押圧しながら行うのが好ましい。具体的には、レーザー透過性の素材、例えばガラス板等で、レンズ３を押圧しながらレーザー照射を行う。好ましくは、鍔部１１の上面のみを押圧しレンズ本体１０は押圧しない形状の、中央部に丸穴の空いたようなリング状のガラス板が良い。
【００２７】
こうして、本発明の第１実施形態のレンズユニット１によれば、保持枠２とレンズ３とを、凸部８、９及び凹部１２、１３で嵌合方向である鉛直方向に嵌合させるとともに、保持枠２の端面４ａにレンズ３の下面１１ａを当接させて鉛直方向に位置決めする。さらに、凸部８、９の外周面８ａ、９ａに水平方向外側に突出した膨張部１４、１５、凹部１２、１３の内周面に膨張部１４、１５と噛み合う食い込み部１６、１７を設けることで、凹部１２、１３が凸部８、９に対して鉛直方向に移動するのが防止される。
従って、例えば、レンズ３と保持枠２とが互いに溶着により固定できない材質で形成されていても、機械的で簡単な結合により、レンズ３と保持枠２とを互いに固定することができる。
【００２８】
また、凸部８、９と凹部１２、１３との嵌合部内に膨張部１４、１５及び食い込み部１６、１７をそれぞれ形成することで、保持枠２とレンズ３とを水平方向に位置決めする凸部８、９及び凹部１２、１３の部分と、保持枠２とレンズ３とを鉛直方向に固定する膨張部１４、１５及び食い込み部１６、１７の部分とをコンパクトに構成することが可能となる。
また、互いに間隔を隔てて形成された凸部８と凹部１２、凸部９と凹部１３という２つの組により、保持枠２とレンズ３とをより確実に固定することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、保持枠２に２つの凸部８、９が、レンズ３に２つの凹部１２、１３がそれぞれ形成されていた。しかし、保持枠２に形成される凸部の数及びレンズ３に形成される凹部の数に制限は無く、図７に示すように、保持枠２に軸線Ｃ１回りに等角度（１２０°）毎に３つの凸部２１、２２、２３が形成され、レンズ３にこれらの凸部２１、２２、２３に対応する凹部が３つ形成されていても良い。
また、保持枠２に形成される凸部の数及びレンズ３に形成される凹部の数は、それぞれ４つ以上でも良い。
また、本実施形態では、レーザー光Ｌを保持枠２の凸部８、９に一つずつ順番に照射した。しかし、レンズ３の保持枠２への固定精度を考慮すると、２つのレーザー光Ｌを凸部８、９に同時に照射することが望ましい。
【００３０】
また、本実施形態では、図８に示すように、レンズ３に形成されていた２つの凹部１２、１３に代えて、鉛直方向に貫通する円筒形の２つの孔部２６、２７を形成しても良い。
これらの孔部２６、２７の内径は、前記の凹部１２、１３と同様に、凸部８、９の外径より僅かに大きい程度に設定される。
【００３１】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図９に示すように、本実施形態の保持枠３２は、前記第１実施形態の凸部８、９に代えて、第１の筒部４の端面４ａに、上方に向かうほど細くなる円錐台の形状に形成された凸部３４、３５が軸線Ｃ２回りに等角度毎に２つ形成されている。
そして、本実施形態のレンズ（光学素子）３３は、前記実施形態のレンズ３の凹部１２、１３に代えて、鍔部１１の下面１１ａの凸部３４、３５に対応する位置に、凹部（受入れ部）３６、３７がそれぞれ形成されている。これら凹部３６、３７は、鍔部１１の内部、すなわち上方に向かうほど内径が小さくなるように形成されている。
【００３２】
凸部３４と凸部３５、及び凹部３６と凹部３７、はそれぞれ同形状に形成されていて、軸線Ｃ２に対する凸部３４及び凸部３５の外周面の傾斜角度と、軸線Ｃ２に対する凹部３６及び凹部３７の内周面の傾斜角度はそれぞれ等しくなるように設定されている。そして、保持枠３２とレンズ３３は、保持枠２の凸部３４の外周面と凹部３６の内周面、凸部３５の外周面と凹部３７の内周面をそれぞれ当接させることで、互いに位置決めされている。
さらに、凸部３４、３５の外周面には、全周にわたり水平方向外側に突出して凹部３６、３７の内周面に食い込んで噛み合うようにそれぞれ形成された膨張部（抜出防止部）３８、３９が設けられている（膨張部３９は不図示）。そして、凹部３６、３７の内周面には、膨張部３８、３９に噛み合う食い込まれた部分である食い込み部４０、４１が形成されている（食い込み部４１は不図示）。
【００３３】
次に、以上のように構成されたレンズユニット３１を製造する工程について説明する。
まず、図１０及び図１１に示すように、既に凹部３６、３７が設けられたレンズ３３と、凸部３４、３５が設けられた保持枠３２を用意する。このときには、レンズ３３には食い込み部４０、４１は形成されていなく凹部３６、３７が形成されているのみであり、保持枠３２には膨張部３８、３９は形成されていなく凸部３４、３５が形成されているのみである。
次に、図１２に示されるように、凸部３４と凹部３６、凸部３５と凹部３７をそれぞれ嵌合させることで、保持枠３２の端面４ａに対してレンズ３３の下面１１ａを平行に配置させる。
前記第１実施形態では、保持枠２の端面４ａにレンズ３の下面１１ａを当接させることで、保持枠２に対してレンズ３を鉛直方向に位置決めした。これに対して、本実施形態では、このように凸部３４の外周面と凹部３６の内周面、凸部３５の外周面と凹部３７の内周面をそれぞれ当接させることで、保持枠３２に対してレンズ３３を水平方向及び鉛直方向の両方に位置決めしている点で前記実施形態とは異なる。
【００３４】
次に、図１３に示すように、レンズ３３側から不図示のレーザー供給手段により軸線Ｃ２と平行にレーザー光Ｌを発して、レーザー透過性を有するレンズ３３を通して凸部３４の外周面にレーザー光Ｌを照射する。さらに、レーザー供給手段を軸線Ｃ２回りに１８０°回転させて、同様に、軸線Ｃ２と平行にレーザー光Ｌを発して、凸部３５の外周面にレーザー光Ｌを照射する。
すると、図９に示すように、レーザー吸収性を有する熱可塑性樹脂で形成された凸部３４、３５は加熱されて溶融し軟化する。そして、凸部３４、３５の外周面膨張部３８、３９がそれぞれ形成される。このとき、レンズ３３には、保持枠３２の膨張部３８、３９に対応する食い込み部４０、４１がそれぞれ形成される。
そして、加熱された樹脂が冷えると、保持枠３２の膨張部３８、３９をレンズ３３の食い込み部４０、４１に噛み合わせた状態で、保持枠３２にレンズ３３が固定される。
【００３５】
こうして、本発明の第２実施形態のレンズユニット３１によれば、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
さらに、軸線Ｃ２に沿うようにレンズ３３側からレーザー光Ｌを発するときに、レーザー光Ｌがレンズ３３を通して凸部３４、３５の外周面である傾斜面に確実に照射される。このため、レーザー光Ｌによる安定したエネルギー量を凸部３４、３５の外周面に供給することができる。従って、膨張部３８、３９及び食い込み部４０、４１を安定して形成することができ、レンズ３３を保持枠３２に固定する固定品質を安定させることができる。
【００３６】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１４に示すように、本実施形態の保持枠５２は、前記第１実施形態の凸部８、９に代えて、平面視で円弧状に軸線Ｃ３に向けて突出した凸部５４、５５が軸線Ｃ３回りに等角度毎に２つ形成されている。この凸部５４、５５は、第１の筒部４の上方の端面４ａにも接続された構成となっている。
また、本実施形態のレンズ（光学素子）５３の鍔部１１の外周面には、前記実施形態のレンズ３の凹部１２、１３に代えて、平面視で円弧状に水平方向に凹んだ形状であって凸部５４、５５に嵌合する凹部（受入れ部）５６、５７が２つ形成されている。この凹部５６、５７は、鍔部１１の下面１１ａにまで達するように設けられている。
このように、保持枠５２に形成された凸部５４、５５にレンズ５３に形成された凹部５６、５７を嵌合させる嵌合方向は、本実施形態でも鉛直方向となっている。
凸部５４と凸部５５、及び凹部５６と凹部５７、はそれぞれ同形状に形成されている。そして、保持枠５２とレンズ５３は、保持枠５２の端面４ａにレンズ５３の下面１１ａを当接させるとともに、凸部５４と凹部５６、凸部５５と凹部５７をそれぞれ嵌合させることで、互いに位置決めされている。
【００３７】
この凸部５４、５５には、水平方向の軸線Ｃ３側に突出して凹部５６、５７に食い込むように形成された膨張部（抜出防止部）５８、５９が設けられている（膨張部５９は不図示）。そして、凹部５６、５７には、膨張部５８、５９に噛み合う食い込まれた部分である食い込み部６０、６１が形成されている（食い込み部６１は不図示）。
このように、膨張部５８、５９及び食い込み部６０、６１は、凹部５６、５７が凸部５４、５５に対して前述の嵌合方向に移動するのを防止する。すなわち、膨張部５８、５９及び食い込み部６０、６１は、保持枠５２からレンズ５３が抜けるのを防止する抜け止めとなっている。
【００３８】
次に、以上のように構成されたレンズユニット５１を製造する工程について説明する。
まず、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、既に凹部５６、５７が設けられたレンズ５３と、凸部５４、５５が設けられた保持枠５２を用意する。このときには、レンズ５３には食い込み部６０、６１は形成されていなく凹部５６、５７が形成されているのみであり、保持枠５２には膨張部５８、５９は形成されていなく凸部５４、５５が形成されているのみである。
次に、図１６に示されるように、保持枠５２の端面４ａにレンズ５３の下面１１ａを当接させるとともに、凸部５４と凹部５６、凸部５５と凹部５７をそれぞれ嵌合させることで、保持枠５２にレンズ５３を取り付ける。
【００３９】
そして、図１６に示すように、レンズ５３側から不図示のレーザー供給手段により軸線Ｃ３と平行にレーザー光Ｌを発して、レーザー透過性を有するレンズ５３を通して凸部５４の鉛直方向に沿う外周面にレーザー光Ｌを照射する。さらに、レーザー供給手段を軸線Ｃ３回りに１８０°回転させて、同様に、軸線Ｃ３と平行にレーザー光Ｌを発して、凸部５５の外周面にレーザー光Ｌを照射する。
すると、図１４に示すように、レーザー吸収性を有する熱可塑性樹脂で形成された凸部５４、５５の外周面は加熱されて溶融し軟化する。そして、凸部５４、５５の外周面に水平方向に膨張した膨張部５８、５９がそれぞれ形成される。このとき、レンズ５３には、保持枠５２の膨張部５８、５９に対応する食い込み部６０、６１がそれぞれ形成される。
そして、加熱された樹脂が冷えると、保持枠５２の膨張部５８、５９をレンズ５３の食い込み部６０、６１に噛み合わせた状態で、保持枠５２にレンズ５３が固定される。
【００４０】
本実施形態のレンズユニット５１においても、上記第１実施形態のレンズユニットと同様の効果を奏することができる。
なお、保持枠５２に形成される凸部の数及びレンズ５３に形成される凹部の数は、それぞれ３つ以上でも良い。
【００４１】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る第４実施形態について説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図１７に示すように、本実施形態の保持枠７２は、前記第１実施形態の保持枠２の凸部８、９に代えて、第１の筒部４の端面４ａに、軸線Ｃ４回りに周方向に連続して上方に突出するリング状の凸部７４が形成されている。この凸部７４は、その周方向に直交する断面が矩形となるように、すなわち凸部７４の幅はその先端、基端によらず一定となるように構成されている。
そして、本実施形態のレンズ（光学素子）７３は、前記第１実施形態のレンズ３の凹部１２、１３に代えて、鍔部１１の下面１１ａに、凸部７４に対応する軸線Ｃ４回りの凹形状である凹部（受入れ部）７５が形成されている。この凹部７５の周方向に直交する断面の外縁部も、矩形となるように構成されている。
保持枠７２とレンズ７３は、保持枠７２の端面４ａにレンズ７３の下面１１ａを当接させるとともに、凸部７４と凹部７５を嵌合させることで互いに位置決めされている。
【００４２】
さらに、保持枠７２の凸部７４の外側の側面及び内側の側面には、全周にわたり水平方向に突出してレンズ７３の凹部７５の外側の側面及び内側の側面にそれぞれ食い込んで噛み合うようにそれぞれ形成された膨張部（抜出防止部）７６、７７が設けられている。そして、凹部７５の外側の側面及び内側の側面には、膨張部７６、７７に噛み合う食い込まれた部分である食い込み部７８、７９が形成されている。
このように、膨張部７６、７７及び食い込み部７８、７９は、凹部７５が凸部７４に対して鉛直方向に移動するのを防止する。すなわち、膨張部７６、７７及び食い込み部７８、７９は、保持枠７２からレンズ７３が抜けるのを防止する抜け止めとなっている。
【００４３】
以上のように構成されたレンズユニット７１を製造する工程は、前記第１実施形態におけるレンズユニット１を製造する工程と、レーザー光Ｌを発する不図示のレーザー供給手段の移動のさせ方のみが異なる。
すなわち、本実施形態では、まず、図１８（ｂ）に示す膨張部７６、７７が形成されていない保持枠７２に、図１８（ａ）に示す食い込み部７８、７９が形成されていないレンズ７３を、図１９に示すように位置決めする。
次に、不図示のレーザー供給手段により、レーザー光Ｌを、レンズ７３を通して保持枠７２の凸部７４の外側の側面及び内側の側面に照射しながら、レーザー供給手段を軸線Ｃ３回りに凸部７４に沿って回転させて、リング状の凸部７４の全周にわたり照射する。
レーザー光Ｌをリング状の凸部７４の全周にわたり照射するには、例えば、ガルバノ光学系を有するレーザー供給手段や、Ｘ−Ｙステージを有する保持枠設置装置や、円状のレーザー光を凸部７４の全周に照射可能なレーザー光学系等を利用することができる。
こうして、凸部７４の外側の側面及び内側の側面が加熱され膨張することにより、膨張部７６、７７及び食い込み部７８、７９が凸部７４の全周にわたり形成され、保持枠７２にレンズ７３が固定される。
【００４４】
こうして、本発明の第４実施形態のレンズユニット７１によれば、軸線Ｃ４回りに周方向に連続して形成された凸部７４と凹部７５により、保持枠７２とレンズ７３とを軸線Ｃ４回りに均等かつ高精度に固定することができる。
すなわち、凸部７４は端面４ａの軸線Ｃ４回りの全周にわたり設けられているので、レンズ７３は凸部７４を含めて、軸線Ｃ４を中心として回転対称な形状となる。一般に、射出成形により製造される樹脂レンズにおいて、その形状が回転対称である方が、成形品としての精度を確保しやすい。これは、成形品の形状が回転対称でない場合、成形後の金型内での成形収縮が軸線に対して等方的に起こらず、成形品が非対称に収縮しがちであることによる。
従って、より高精度な樹脂レンズ部品が必要な場合には、本実施形態のように回転対称となる凸部と凹部との嵌合形状を用いることで、樹脂レンズの精度（面精度）を損ねることなく、レンズユニットを製造できるというメリットがある。
【００４５】
なお、本実施形態では、保持枠７２の凸部７４の幅は、その先端、基端によらず一定となるように構成されていたが、凸部７４の幅は、先端に向かうほど狭くなるように形成されていても良い。このとき、レンズ７３の凹部７５も、凸部７４に嵌合するように、レンズ７３の内部、すなわち上方に向かうほどその幅が狭くなるように形成される。
凸部７４をこのように構成することで、レンズ７３側から軸線Ｃ４と平行にレーザー光Ｌを発するときに、凸部７４の外側の側面及び内側の側面である傾斜面にレーザー光Ｌを確実に照射することができる。
【００４６】
以上、本発明の第１実施形態から第４実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
例えば、上記第１実施形態から第４実施形態では、凸部は保持枠に、凹部はレンズにそれぞれ形成されていた。しかし、これらの凸部はレンズに、凹部は保持枠にそれぞれ形成されていても良い。
この場合の具体的な変形例を、前記第１実施形態に関する変形例で説明する。
【００４７】
図２０に示すように、本変形例のレンズ（光学素子）９３は、前記第１実施形態のレンズ３の凹部１２、１３に代えて、鍔部１１の下面１１ａに、下方に突出する円筒状の凸部９４、９５が軸線Ｃ５回りに等角度毎に２つ形成されている。
そして、本実施形態の保持枠９２は、前記実施形態の保持枠２の凸部８、９に代えて、第１の筒部４の端面４ａにおける凸部９４、９５と対応する位置に、下方に延びる円柱状の穴が形成された凹部（受入れ部）９６、９７がそれぞれ形成されている。
凸部９４と凸部９５、及び凹部９６と凹部９７、はそれぞれ同形状に形成されている。保持枠９２とレンズ９３は、保持枠９２の端面４ａにレンズ９３の下面１１ａを当接させるとともに、凸部９４と凹部９６、凸部９５と凹部９７をそれぞれ嵌合させることで、互いに位置決めされている。
【００４８】
さらに、保持枠９２の凹部９６、９７の内周面には、全周にわたり水平方向内側に突出して凸部９４、９５の外周面に食い込んで噛み合うようにそれぞれ形成された膨張部（抜出防止部）９８、９９が設けられている（膨張部９９は不図示）。そして、凸部９４、９５の外周面には、膨張部９８、９９に噛み合う食い込まれた部分である食い込み部１００、１０１が形成されている（食い込み部１０１は不図示）。
【００４９】
以上のように構成されたレンズユニット９１を製造する工程は、前記第１実施形態におけるレンズユニット１を製造する工程と、レーザー光Ｌが照射される保持枠９２の面のみが異なる。
すなわち、本変形例では、まず、図２２に示す膨張部９８、９９が形成されていない保持枠９２に、図２１に示す食い込み部１００、１０１が形成されていないレンズ９３を、図２３に示すように位置決めする。
次に、図２４に示すように、不図示のレーザー供給手段により、レーザー光Ｌを、レンズ９３を通して保持枠９２の凹部９６の内周面に照射し、さらに、レーザー供給手段を軸線Ｃ５回りに１８０°回転させて、同様に、凹部９７の内周面に照射する。
こうして、凹部９６、９７の内周面が加熱され膨張することにより、図２０に示すように、膨張部９８、９９及び食い込み部１００、１０１が凹部９６、９７の内周面全周にわたり形成され、保持枠９２にレンズ９３が固定される。
このように、本変形例のレンズユニット９１によっても、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１、３１、５１、７１、９１  レンズユニット
２、３２、５２、７２、９２  保持枠
３、３３、５３、７３、９３  レンズ（光学素子）
８、９、２１、２２、２３、３４、３５、５４、５５、７４、９４、９５  凸部
１２、１３、３６、３７、５６、５７、７５、９６、９７  凹部（受入れ部）
１４、１５、３８、３９、５８、５９、７６、７７、９８、９９  膨張部（抜出防止部）
２６、２７  孔部（受入れ部）
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４  軸線
【図１】
2011039446.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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