(57)【要約】【課題】レンズをレンズ鏡枠に高い位置精度で固定することが可能な樹脂製レンズの固定方法を得る。【解決手段】樹脂製レンズと樹脂製レンズ枠をともに非晶質ポリオレフィン製とし、該樹脂製レンズと樹脂製レンズ枠に互いに当接する当接面を形成するステップ；この該非晶質ポリオレフィン製レンズと非晶質ポリオレフィン製レンズ枠を、上記当接面で当接させるステップ；及びこの当接面にレーザ光を照射してレーザ溶着するステップ；を有する樹脂製レンズの固定方法。【選択図】図４
2007298873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製レンズを樹脂製レンズ枠に固定する樹脂製レンズの固定方法において、
樹脂製レンズと樹脂製レンズ枠を構成する樹脂材料をともに非晶質ポリオレフィンとし、該樹脂製レンズと樹脂製レンズ枠に互いに当接する当接面を形成するステップ；
この非晶質ポリオレフィン製レンズと非晶質ポリオレフィン製レンズ枠を、上記当接面で当接させるステップ；及び
この当接面にレーザ光を照射してレーザ溶着するステップ；
を有することを特徴とする樹脂製レンズの固定方法。
【請求項２】
請求項１記載の樹脂製レンズの固定方法において、樹脂製レンズと樹脂製レンズ枠の当接面は、樹脂製レンズの周縁に形成した光軸と直交する方向の面と、樹脂製レンズ枠の内面に形成した光軸と直交する方向の面であり、樹脂製レンズを通して該当接面にレーザ光が照射される樹脂製レンズの固定方法。
【請求項３】
請求項１記載の樹脂製レンズの固定方法において、樹脂製レンズと樹脂製レンズ枠の当接面は、樹脂製レンズ外周縁の光軸と平行な面と樹脂製レンズ枠の光軸と平行な面であり、樹脂製レンズ枠に穿設した照射穴及び樹脂製レンズを通して該当接面にレーザ光が照射される樹脂製レンズの固定方法。
【請求項４】
請求項３記載の樹脂製レンズの固定方法において、樹脂製レンズ枠の照射穴は、光軸を中心とする円周方向に離間させて複数が形成されている樹脂製レンズの固定方法。
【請求項５】
請求項３または４記載の樹脂製レンズの固定方法において、樹脂製レンズ枠には、樹脂製レンズの光軸方向位置を規制する規制部が存在せず、該樹脂製レンズの光軸方向位置は、上記照射穴と該樹脂製レンズがオーバラップする範囲内において調節可能である樹脂製レンズの固定方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の樹脂製レンズの固定方法において、樹脂製レンズ及び樹脂製レンズ枠は光軸を中心とする回転対称形状をなしている樹脂製レンズの固定方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載の樹脂製レンズの固定方法において、樹脂製レンズと樹脂製レンズ枠を構成する非晶質ポリオレフィンを、シクロオレフィンポリマとした樹脂製レンズの固定方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項記載の樹脂製レンズの固定方法において、レーザ光源は、ＹＡＧレーザ、ＬＤレーザ、またはＣＯ2レーザの光源である樹脂製レンズの固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製レンズの固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等のモバイル機器にはカメラが搭載されることが多い。このようなカメラにおいては、ＵＶ接着剤を利用してレンズとレンズ鏡枠を固定するのが一般的である。具体的には、レンズとレンズ鏡枠の間に塗布したＵＶ接着剤に紫外線を照射し、ＵＶ接着剤を硬化させることによりレンズとレンズ鏡枠を固定している。
【特許文献１】特開２００２-１０１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
モバイル機器のカメラは小型で画素ピッチが小さいため、レンズをレンズ鏡枠に固定する際に要求されるレンズのレンズ枠に対する位置精度は極めて高い。
しかし上述のようにＵＶ接着剤を用いる場合、ＵＶ接着剤が硬化する際にＵＶ接着剤が収縮してしまうため、レンズのレンズ枠に対する位置がずれてしまう。レンズの位置がずれると、レンズに要求される位置精度が満たされなくなり、得られる画像の品質が低下してしまう。
【０００４】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、レンズをレンズ鏡枠に高い位置精度で固定することが可能な樹脂製レンズの固定方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の樹脂製レンズの固定方法は、樹脂製レンズを樹脂製レンズ枠に固定する樹脂製レンズの固定方法において、樹脂製レンズと樹脂製レンズ枠を構成する樹脂材料をともに非晶質ポリオレフィンとし、該樹脂製レンズと樹脂製レンズ枠に互いに当接する当接面を形成するステップ；この非晶質ポリオレフィン製レンズと非晶質ポリオレフィン製レンズ枠を、上記当接面で当接させるステップ；及びこの当接面にレーザ光を照射してレーザ溶着するステップ；を有することを特徴としている。
【０００６】
樹脂製レンズと樹脂製レンズ枠の当接面は、具体的には例えば、樹脂製レンズの周縁に形成した光軸と直交する方向の面と、樹脂製レンズ枠の内面に形成した光軸と直交する方向の面とで構成することができ、この当接面に樹脂製レンズを通してレーザ光が照射することでレーザ溶着することができる。
【０００７】
あるいは、樹脂製レンズ外周縁の光軸と平行な面と、樹脂製レンズ枠の光軸と平行な面とによって当接面を構成することが可能である。この態様では、樹脂製レンズ枠に穿設した照射穴及び樹脂製レンズを通して該当接面にレーザ光を照射し、レーザ溶着することができる。
【０００８】
樹脂製レンズ枠の照射穴は、円周方向に離間させて複数（好ましくは等角度間隔で３個）を形成するのが好ましい。この態様では、樹脂製レンズ枠には、樹脂製レンズの光軸方向位置を規制する規制部を形成しないことで、該樹脂製レンズの光軸方向位置を照射穴と該樹脂製レンズのコバ部がオーバラップする範囲内において調節可能という利点がある。
【０００９】
本発明方法は、樹脂製レンズ及び樹脂製レンズ枠が光軸を中心とする回転対称形状をなしていない場合にも適用可能であるが、通常のレンズとレンズ枠と同様に回転対称形状とするのが一般的である。
【００１０】
樹脂製レンズと樹脂製レンズ枠を構成する非晶質ポリオレフィンとしては、例えばシクロオレフィンポリマを利用できる。
【００１１】
レーザ光源としては、例えばＹＡＧレーザ、ＬＤレーザ、またはＣＯ2レーザの光源を利用可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明よれば、非晶質ポリオレフィン製レンズを非晶質ポリオレフィン製レンズ枠にレーザ溶着したので、ＵＶ接着剤を用いる場合のようなレンズのレンズ枠に対する位置ずれが生じることがなく、高い位置精度で非晶質ポリオレフィン製レンズを非晶質ポリオレフィン製レンズ枠に固定できる。しかも、非晶質ポリオレフィンは吸水性が殆どないため、非晶質ポリオレフィン製レンズには湿度変化に伴う光学性能の変化が少ないという利点がある。
また、レンズとレンズ枠に接着剤スペースを設ける必要がないため、小型化が図れ、レンズ枠の強度を高めることができる。また、固定強度もＵＶ樹脂接着に比べて高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１、図２は、本発明による樹脂製レンズの固定方法の第一の実施形態を示している。樹脂製レンズ１０は、非晶質ポリオレフィン製であり、光軸Ｏを中心とする回転対称形状をしている。樹脂製レンズ枠２０は非晶質ポリオレフィンにカーボン材料を混入したものであり、カーボン材料の影響で黒みがかっている。この樹脂製レンズ枠２０も光軸Ｏを中心とする回転対称形状をしている。樹脂製レンズ１０の外径と樹脂製レンズ枠２０の内径（環状当接面（段差部）２１より前側に位置する部分の内径）は、互いに嵌合する径である。樹脂製レンズ１０は、その外周縁に、樹脂製レンズ１０の光軸Ｏと直交する環状当接面（当接面）１１を有しており、樹脂製レンズ枠２０は、その内面に、この環状当接面１１に対応する、光軸Ｏと直交する環状当接面（段差部）（当接面）２１を有している。
【００１４】
以上の樹脂製レンズ１０は、樹脂製レンズ枠２０内に固定するに当たり、樹脂製レンズ枠２０内に樹脂製レンズ１０を嵌め、環状当接面１１を環状当接面２１に当て付ける。この当付位置が樹脂製レンズ１０の樹脂製レンズ枠２０に対する固定位置である。この当付状態において、樹脂製レンズ１０側からＹＡＧレーザ光（レーザ光）３０を照射すると、レーザ光３０は、樹脂製レンズ１０を透過して環状当接面２１に達する。このレーザ光の照射態様では、樹脂製レンズ１０はレーザ光の透過側の樹脂材料、カーボン材料が混入している樹脂製レンズ枠２０は吸収側の樹脂材料である。この樹脂製レンズ枠２０には、カーボン材料が加えられているためにレーザ光３０が環状当接面２１に達すると、このレーザ光３０は環状当接面２１で一部が反射され、残りが吸収される。すると、環状当接面２１が発熱して溶融し、その熱が環状当接面１１に伝わる。その結果、環状当接面１１側も溶融して溶融プールが形成され透過側と吸収側の樹脂材料が混ざり合う。そして、レーザ光３０の照射を止めると冷却されて溶着される。レーザ光３０の照射位置は、樹脂製レンズ１０と樹脂製レンズ枠２０との固定を確実にするため、光軸Ｏを中心とする円周方向の複数箇所とし、好ましくは図１に示すＸを付して示すように、等角度間隔で３カ所（１２０゜間隔）とするのがよい（４カ所以上でもよい）。レーザ光３０のエネルギ（強度、径、照射時間等）は、以上の溶着作用が得られるように定める。
【００１５】
この第一の実施形態では、樹脂製レンズ１０と樹脂製レンズ枠２０の径方向の嵌合クリアランスを大きくとると、環状当接面１１と環状当接面２１を当接させた状態において、樹脂製レンズ１０の光軸位置の調整（光軸と直交する方向への平行移動）が可能という利点がある。光軸位置調整後にレーザ光３０を照射すれば、調整後の位置に樹脂製レンズ１０を固定することができる。
【００１６】
図３、図４は、本発明による樹脂製レンズの固定方法の第二の実施形態を示している。樹脂製レンズ１０が非晶質ポリオレフィン製であり、光軸Ｏを中心とする回転対称形状をしていること、及び樹脂製レンズ枠２０が非晶質ポリオレフィンにカーボン材料を混ぜたものであり、光軸Ｏを中心とする回転対称形状をしていることは第一の実施形態と同様である。樹脂製レンズ１０の外径と樹脂製レンズ枠２０の内径（環状当接面（段差部）２１より前側に位置する部分の内径）は互いに嵌合する径であり、樹脂製レンズ枠２０内には、樹脂製レンズ１０の光軸方向の一方の移動端（樹脂製レンズ枠２０に対する相対位置）を定める環状当接面２１が形成されている。しかし、樹脂製レンズ１０には、第一の実施形態におけるような、この環状当接面２１に当接する環状当接面１１は存在せず、環状当接面２１の内周縁部（樹脂製レンズ枠２０の後端部内周面２０ａと環状当接面２１を接続する角部）に樹脂製レンズ１０の後面の外周縁部近傍が当接する。樹脂製レンズ枠２０にはまた、樹脂製レンズ１０の固定位置に合わせて、光軸Ｏと直交する一平面上に位置させて、複数（図示例では光軸を中心とする円周方向に等角度間隔（１２０゜間隔）で３個）の照射穴２２が穿設されている。
【００１７】
この態様では、樹脂製レンズ枠２０内において樹脂製レンズ１０の光軸方向の固定位置を定め、照射穴２２からレーザ光３０を照射することで、第一の実施形態と同様に樹脂製レンズ枠２０内に樹脂製レンズ１０をレーザ溶着することができる。すなわち、第一の実施形態と同様に、樹脂製レンズ１０がレーザ光の透過側の樹脂材料、樹脂製レンズ枠２０が吸収側の樹脂材料となり、円周方向の当接面（樹脂製レンズ１０の光軸Ｏと平行な凸外周面（当接面）１２と樹脂製レンズ枠２０の光軸Ｏと平行な凹内周面（当接面）２３）において溶融プールが生じ、レーザ溶着がなされる。
なお、図３及び図４に示すように、本実施形態ではレーザ光３０を光軸Ｏに対して直交する方向に照射しているが、照射穴２２及び樹脂製レンズ１０を透過し樹脂製レンズ枠２０の凹内周面（当接面）２３に照射するのであれば、レーザ光３０の照射方向は光軸Ｏに対して直交せず９０°より小さい角度で傾斜していてもよい。
【００１８】
この実施形態では、樹脂製レンズ１０の光軸方向の一方（図４の右方）への移動端は環状当接面２１によって規制されるが、樹脂製レンズ１０が環状当接面２１に非当接な状態でも、照射穴２２が樹脂製レンズ１０の外周コバ面にオーバラップする位置関係であれば、樹脂製レンズ枠２０に対する樹脂製レンズ１０の固定が可能という利点がある。すなわち、組立固定時に樹脂製レンズ枠２０内で樹脂製レンズ１０の光軸方向の位置を調整し、調整後にレーザ光３０を照射することで、その調整後の位置に樹脂製レンズ１０を固定できるという利点がある。さらに、照射穴２２が樹脂製レンズ１０の外周コバ面にオーバラップしない位置関係にあっても、光軸Ｏに対して直交せず９０°より小さい角度で傾斜する方向に照射されたレーザ光３０が照射穴２２を通った後に樹脂製レンズ１０の後面（または前面）から樹脂製レンズ１０の内部を透過し、最終的に樹脂製レンズ枠２０の凹内周面（当接面）２３に照射するのであれば、同様に調整後の位置に樹脂製レンズ１０を固定できる。
【００１９】
図５は、この利点をさらに生かした第三の実施形態であり、樹脂製レンズ枠２０の光軸Ｏと平行な内周面には、樹脂製レンズ１０の光軸方向の位置を規制する規制部（段部）が存在しない。この実施形態では、樹脂製レンズ枠２０内に樹脂製レンズ１０（Ａ）と樹脂製レンズ１０（Ｂ）の２枚が挿入されており、樹脂製レンズ枠２０には、樹脂製レンズ１０（Ａ）と樹脂製レンズ１０（Ｂ）に対応させて、照射穴２２（Ａ）と照射穴２２（Ｂ）が穿設されている。この実施形態によれば、樹脂製レンズ１０（Ａ）と樹脂製レンズ１０（Ｂ）の光軸方向の調整可能位置を大きくとることができる。
この実施形態においても第二の実施形態と同様に、照射穴２２が樹脂製レンズ１０の外周コバ面にオーバラップしない位置関係にあっても、レーザ光３０を光軸Ｏに対して直交せず９０°より小さい角度で傾斜する方向に照射することにより調整後の位置に樹脂製レンズ１０を固定できる。
【００２０】
以上の各実施形態では、樹脂製レンズ１０と樹脂製レンズ枠２０の原料として共に非晶質ポリオレフィンを利用し、樹脂製レンズ１０を樹脂製レンズ枠２０にレーザ光３０を用いて固定（溶着）しているので、ＵＶ接着剤を用いる場合のように樹脂製レンズ１０の固定時に樹脂製レンズ１０の位置ずれが生じることがない。従って、高い位置精度で樹脂製レンズ１０を樹脂製レンズ枠２０に固定できる。さらに、非晶質ポリオレフィンからなる小型のレンズを小型の樹脂製のレンズ枠に確実に短時間で固定できるという利点がある。
しかも、非晶質ポリオレフィンは吸水性が殆どないため、樹脂製レンズ１０は湿度変化に伴う光学性能の変化が少ない。
また、樹脂製レンズ枠２０に接着剤スペースを設ける必要がないため、樹脂製レンズ枠２０の小型化が図れ、樹脂製レンズ枠２０の強度を高めることができる。また、固定強度もＵＶ樹脂接着に比べて高めることができる。
いずれの実施形態においても、非晶質ポリオレフィンの具体的な材料としては、例えばシクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）が利用可能である。
さらに、いずれの実施形態においても樹脂製レンズ１０と樹脂製レンズ枠２０を非回転対称形状として実施してもよい。
また、樹脂製レンズ枠２０の樹脂製レンズ１０との当接面である第一の実施形態の環状当接面２１、第二の実施形態の凹内周面２３、第三の実施形態の樹脂製レンズ枠２０の内周面は、光軸Ｏと直交する面または平行な面であるが、これらの面は必ずしも光軸Ｏと直交または平行でなくてもよく光軸Ｏに対して傾斜していてもよい。この場合は、樹脂製レンズ１０にこれらの当接面と平行な（これらの面と面接触する）当接面を形成する。
【００２１】
なお、操作者は、レーザ光の波長を調整することによって、樹脂製レンズ枠を透過し、樹脂製レンズに吸収されるようなレーザ光を設定することができる。このようにレーザ光を設定すると、樹脂製レンズ枠に照射穴を形成することなく、またレーザ光の照射方向に関係なく、樹脂製レンズと樹脂製レンズ枠を溶着させることができる。
またいずれの実施形態においても、レーザ光３０の光源として、ＹＡＧレーザ以外のレーザ光（例えばＬＤレーザやＣＯ2レーザ）を発射する光源を利用しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による樹脂製レンズの固定方法の第一の実施形態を示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢線に沿う断面図である。
【図３】本発明による樹脂製レンズの固定方法の第二の実施形態を示す断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】本発明による樹脂製レンズの固定方法の第三の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  樹脂製レンズ
１１  環状当接面（当接面）
１２  凸外周面（当接面）
２０  樹脂製レンズ枠
２１  環状当接面（当接面）（段差部）
２２  照射穴
２３  凹内周面（当接面）
３０  ＹＡＧレーザ光（レーザ光）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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