CN109073847A - 透镜固定方法、热压接用工具及透镜固定装置 - Google Patents

Abstract

透镜固定方法包括如下工序：在将热压接用工具抵接到热压接用片状部的前端部之前，将第1按压部抵接到热压接用片状部的基端部，然后，按压热压接用片状部的外周部，并通过第2按压部，在透镜框的轴向上将热压接用片状部的前端部朝向透镜上的压接区域按压。

Description

透镜固定方法、热压接用工具及透镜固定装置

技术领域

本发明涉及透镜固定方法、热压接用工具及透镜固定装置。

本申请根据于2016年3月30日在日本申请的特愿2016-067913号而主张优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

作为将透镜固定于透镜框的一个方法，公知有热压接(参照专利文献1)。

在通过热压接而进行的透镜固定方法中，用热将设置在透镜框的一部分的压接用突起部软化并按压到内侧，从而形成按压透镜的压接部。此时，压接用突起部被称为焊头(horn)的工具按压。

在专利文献1中记载的加压部件(焊头)具有将压接用突起部加压的圆锥状的加压面和从加压面的外周部向下方突出的限制部。限制部与透镜框的外周面之间保持规定间隔而沿着外周面下降。

在专利文献1中记载了，在加压部件中设置有限制部，从而防止热变形的压接部从外周面向外侧大量挤出而产生毛刺。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2007-223121号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在如上述的以往技术的透镜固定方法中具有如下的问题。

在专利文献1中，记载有在压接部不会发生温度不均的情况。但是，在实际的生产工序中，根据环境温度的变化、加热器的温度控制特性等，发生某种程度的温度不均是不可避免的。

当压接用突起部的加热温度发生不均时，被按压的压接用突起部的刚性也发生变化。例如，在温度相对低的状态下折弯的压接用突起部(压接部)的情况下，弹性变形的部位在拆下焊头时要返回到原状态。因此，压接部的一部分有可能与透镜分离。在压接突起部的加热温度过低的情况下，相对于压接突起部的刚性而按压力不足，因此有可能压接部的一部分无法紧贴到透镜。

当压接部与透镜的紧贴性不充分时，例如，在透镜框受到冲击等的情况下，透镜框内的透镜有可能围绕光轴而旋转。在该情况下，透镜的光学性能有可能发生变化。特别是，在要求高性能的透镜中，即使透镜稍微旋转，也有可能产生不容许的性能劣化。

本发明是鉴于如上述的问题而研发的，本发明的目的在于，提供一种能够提高通过热压接而形成的压接部与透镜的紧贴性的透镜固定方法、热压接用工具及透镜固定装置。

用于解决课题的手段

为了解决如上述的课题，根据本发明的第一方式的透镜固定方法，在形成有热压接用片状部的透镜框中收纳透镜，并将热压接用工具按压到所述热压接用片状部而进行热压接，从而将所述透镜固定到所述透镜框，该透镜固定方法包括如下工序：在将所述热压接用工具向所述热压接用片状部按压时，在将所述热压接用工具抵接到所述热压接用片状部的前端部之前，将所述热压接用工具的前端侧的第1按压部抵接到所述热压接用片状部的基端部，在将所述第1按压部抵接到所述热压接用片状部之后，通过所述第1按压部，以使所述热压接用片状部朝向内周侧倾斜的方式，按压所述热压接用片状部的外周部，在所述第1按压部抵接到所述热压接用片状部的状态下，在所述热压接用片状部处，通过比所述第1按压部靠基端侧的第2按压部，在所述透镜框的轴向上将所述热压接用片状部的前端部朝向所述透镜上的压接区域按压。

根据本发明的第二方式的热压接用工具，其被保持为能够沿着基准轴线移动，并将形成于透镜框的热压接用片状部向收纳于所述透镜框的透镜按压，该热压接用工具包括：第1按压部，其具有相对于所述基准轴线成第1角度而朝向所述基准轴线倾斜的第1锥形面，并能够按压所述热压接用片状部的外周面；及第2按压部，其具有第2锥形面，并能够按压所述热压接用片状部的前端部，该第2锥形面在内侧与所述第1锥形面的内缘邻接，并相对于所述基准轴线成大于所述第1角度的第2角度而朝向所述基准轴线倾斜。

根据本发明的第三方式的热压接用工具，在上述第二方式中，所述第1按压部的外缘形成于从所述基准轴线到所述热压接用片状部的基端部的外半径以下的范围，在所述第1按压部的外缘形成有前端面，该前端面在外侧与所述第1按压部的外缘邻接，并相对于所述基准轴线成大于所述第1角度的第3角度。

根据本发明的第四方式的热压接用工具，在上述第二或第三方式中，所述第1角度大于0°且小于45°。

根据本发明的第五方式的热压接用工具，在上述第二至第四方式中的任一方式中，在所述第2按压部的内缘部设置有第3锥形面，该第3锥形面从所述第2锥形面突出，并限制沿着所述第2锥形面而变形的所述热压接用片状部的内周侧的位置。

根据本发明的第六方式的透镜固定装置，其具备：透镜框保持部，其以形成有热压接用片状部的透镜框的中心轴线与基准轴线同轴的方式，保持所述透镜框；上述第2～5中的任一方式所述的热压接用工具；及加压部，其沿着所述基准轴线移动所述热压接用工具，并将所述热压接用工具向所述热压接用片状部按压。

根据本发明的第七方式的透镜固定装置，在上述第六方式中，所述第1按压部构成为：在将所述热压接用工具向所述热压接用片状部按压时，在将所述热压接用工具抵接到所述热压接用片状部的前端部之前，将所述热压接用工具抵接到所述热压接用片状部的基端部，然后，以使所述热压接用片状部朝向内周侧倾斜的方式，按压所述热压接用片状部的外周部，所述第2按压部构成为：在所述第1按压部抵接到所述热压接用片状部的状态下，在所述透镜框的轴向上将所述热压接用片状部的前端朝向所述透镜上的压接区域按压。

发明效果

根据上述各方式中的透镜固定方法、热压接用工具及透镜固定装置，能够提高通过热压接而形成的压接部与透镜的紧贴性。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的实施方式的透镜固定方法中使用的热压接装置的一例的纵剖视图。

图2是图1中的A向视图。

图3是图1中的B部的放大图。

图4是本发明的实施方式的透镜固定方法中使用的热压接装置的动作说明图。

图5是表示本发明的实施方式的透镜固定方法中的热压接用片状部的变形的情形的示意图。

图6是表示通过本发明的实施方式的透镜固定方法而得到的热压接用片状部的变形的数值仿真结果的示意图。

图7是表示通过比较例的透镜固定方法而得到的热压接用片状部的变形的数值仿真结果的示意图。

图8是对比较例的透镜固定方法的作用进行说明的示意图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

对本发明的实施方式的透镜固定方法中使用的热压接装置50(透镜固定装置)的结构进行说明。

图1是示意性地表示本发明的实施方式的透镜固定方法中使用的热压接装置的一例的纵剖视图。图2是图1中的A向视图。图3是图1中的B部的放大图。

如图1所示，热压接装置50在支承整个装置的基座51上具备透镜框保持部56、支承部52、加压部53、加热部54及焊头部55(热压接用工具)。此外，虽然省略图示，但热压接装置50除此之外，还具备操作热压接装置50的操作部、根据操作部的操作输入而控制加压部53及加热部54的动作的控制部。

透镜框保持部56是保持供透镜1***的透镜框2的装置部分。透镜框保持部56以使透镜框2的热压接用片状部2B朝上的方式保持透镜框2。

透镜框保持部56的保持中心轴线与在热压接装置50中沿着铅直方向延伸的基准轴线Z同轴。

在本说明书中，在对与部件有关的相对位置进行说明的情况下，有时使用轴向、周向及径向，该部件是由光轴、中心轴线等轴线确定的轴状、筒状等的部件。轴向是沿着轴线的方向。周向是绕轴线环绕的方向。径向是在与轴线垂直的平面上沿着与轴线交叉的线的方向。

特别是，关于沿着光轴的方向，有时称为光轴方向。在径向中，关于相对于基准位置而更远离轴线的一侧，有时称为径向外侧。同样，关于更靠轴线的一侧，有时称为径向内侧。

在此，对透镜1和将透镜1固定的透镜框2的结构的一例进行说明。

如图1、图2所示，透镜1具有第1透镜面1a及第2透镜面1b。在第1透镜面1a及第2透镜面1b之间的外周部形成有与光轴O同轴的圆筒面即透镜侧面1c。

关于第1透镜面1a、第2透镜面1b的形状不作特别限定。关于第1透镜面1a、第2透镜面1b的形状，例如可以是球面、非球面、自由曲面、平面等适当的面形状。第1透镜面1a、第2透镜面1b的形状可以是凸面、平面、凹面的任意形状。

在以下的说明中，作为一例，透镜1是具有由凸球面构成的第1透镜面1a和由平面构成的第2透镜面1b的平凸透镜。

如图3所示，在第1透镜面1a与透镜侧面1c相邻的角部形成有倒角部1d。倒角部1d是在包括光轴O的截面中，相对于光轴O而倾斜了角度θ1(其中，θ1是锐角)的锥形面。当将第1透镜面1a的外缘部的切线的倾斜设为θ2时，θ1小于θ2。

在本实施方式中，作为一例，第1透镜面1a中的透镜有效域的外侧和倒角部1d为可热压接的压接区域T。压接区域T中的第1透镜面1a的平均倾斜的角度大致为θ2。

但是，压接区域T的形状不限于上述的形状。

例如，压接区域T也可仅由倒角部1d构成。

例如，在透镜1中，也可以代替倒角部1d，而形成在第1透镜面1a与透镜侧面1c之间通过R面等而形成圆角的圆角部。在该情况下，圆角部和第1透镜面1a的外周部或只有圆角部为压接区域T。

例如，在透镜1可以不形成倒角部1d及圆角部，而是形成有第1透镜面1a和透镜侧面1c交叉的角部。在该情况下，在压接区域T中，透镜有效域外的第1透镜面1a为压接区域T。

例如，压接区域T可以加工为倒角部、圆角部以外的形状。例如，压接区域T可以加工为与光轴O垂直的平面等形状。

例如，在透镜1具有凸缘部的情况下，压接区域T通过凸缘部的表面而构成。

关于透镜1的材质，只要可进行热压接，既可以是玻璃，也可以是合成树脂。作为玻璃透镜的种类，既可以是研磨透镜，也可以是玻璃模制透镜。

图1、图2表示热压接前的状态的透镜框2。在热压接前的状态的透镜框2中收纳有透镜1。透镜框2是通过后述的本实施方式的透镜固定方法而由热压接来固定透镜1的部件。

下面，对热压接前的透镜框2的形状进行说明。

透镜框2是大致圆筒状的部件。透镜框2具备框主体2A和形成于框主体2A的一端部(图1所示的上端部)的热压接用片状部2B。透镜框2由可热压接的热塑性的合成树脂形成。

关于透镜框2的制造方法，既可以是树脂模制成型，也可以是切削加工。

在通过树脂模制成型而制造透镜框2的情况下，根据成型模型的模型构造而实现适当的脱模斜度。在以下的说明中，为了简化说明，在不事先特别说明的情况下，可忽略成型上所需的脱模斜度。例如，“圆筒面状”还包括因具有脱模斜度而严格来讲应称为圆锥面的形状。

下面，为了简化说明，关于透镜框2的形状，有时根据在透镜框保持部56上的配置姿势而进行说明。例如，关于沿着透镜框2的轴向的相对位置，有时将靠近热压接用片状部2B的位置称为上侧、上方，将其相反侧称为下侧、下方等。

框主体2A从整体来讲是大致圆筒状的部件。在框主体2A的中心部形成有内周面2c构成的***孔。透镜1***内周面2c。

***内周面2c的透镜1的光轴O与内周面2c的中心轴线C大致同轴地配置。光轴O和中心轴线C的径向的偏移量在作为组装体即光学单元的偏心的容许范围内。下面，为了简化说明，假设光轴O和中心轴线C彼此同轴而进行说明。

在框主体2A的轴向上的与热压接用片状部2B相反侧的端部(图1所示的下端部)形成有透镜承受部2a。透镜承受部2a在从内周面2c朝向中心轴线C的内侧延伸。

如图3所示，内周面2c的高度为在收纳于透镜框2内的透镜1中，与靠透镜侧面1c的倒角部1d的端部大致相同的高度。

如图1、图2所示，透镜承受部2a在光轴方向上支承透镜1的第2透镜面1b。贯通孔2b在轴向上贯通于镜承受部2a的中心部。贯通孔2b是直径比透镜1的透镜外径小且比第2透镜面1b的透镜有效直径大的圆筒孔。

本实施方式的热压接用片状部2B是从框主体2A的上端部突出的圆筒状的片状部。

但是，热压接用片状部2B可由具备以下说明的截面结构的多个突片这样的突起部构成。在该情况下，多个突起部在框主体2A的上端部，从在周向上分离的多个位置突出。在热压接用片状部2B由多个突起部构成的情况下，多个突起部在框主体2A的上端部配置在将周向等分的位置。

如图3所示，本实施方式的热压接用片状部2B的外形由片状部内周面2h、前端面2e、片状部第2外周面2g及片状部第1外周面2f形成。

片状部内周面2h是沿着框主体2A的内周面2c而向上方延伸的圆筒面。但是，为了减少热压接用片状部2B的前端的径向的厚度，片状部内周面2h可以形成为朝向上方扩大直径的锥形形状。

前端面2e由与中心轴线C垂直的平面构成。前端面2e位于比收纳于透镜框2的透镜1的压接区域T的下端部靠上方的位置。

片状部第2外周面2g是热压接用片状部2B的突出方向上的前端侧(上端侧)的外周面。在本实施方式中，片状部第2外周面2g随着从基端朝向前端，向径向内侧(以靠近中心轴线C的方式)倾斜。即，片状部第2外周面2g由随着从基端朝向前端而缩径的锥形面构成。

但是，片状部第2外周面2g可以与中心轴线C平行。

片状部第1外周面2f是热压接用片状部2B的突出方向上的基端侧(下端侧)的外周面。在本实施方式中，片状部第1外周面2f随着从前端朝向基端，向径向外侧(以从中心轴线C离开的方式)倾斜。即，片状部第1外周面2f由随着从片状部第2外周面2g的基端更靠基端侧而扩大直径的锥形面构成。

片状部第1外周面2f的基端部可位于框主体2A的上端面上。但是，在本实施方式中，作为一例，片状部第1外周面2f的基端部连接到框主体2A的外周面2d。

通过这样的结构，本实施方式的热压接用片状部2B的壁厚从框主体2A的前端部的径向的壁厚起，随着朝向前端侧而连续地减少。本实施方式的热压接用片状部2B为筒状的片状体。

在热压接用片状部2B的外周部中，片状部第1外周面2f形成有相对于框主体2A的外周面2d而倾斜的台阶状部。热压接用片状部2B的片状部第1外周面2f及片状部第2外周面2g是相对于框主体2A的外周面2d向径向内侧凹陷的细径部。

在此，返回到对热压接装置50的说明。

如图1所示，支承部52是将后述的加压部53、加热部54、焊头部55配置在透镜框保持部56的上方的装置部分。

加压部53是产生用于对热压接用片状部2B进行加压的加压力的装置部分。加压部53作为驱动源而具备省略图示的马达。

加压部53的上端部被支承部52支承。在加压部53的下端部连结有后述的加热部54。

加压部53的下端部通过省略图示的驱动源而能够沿着基准轴线Z进退。

加热部54是用于经由后述的焊头部55将热压接用片状部2B加热的装置部分。加热部54的上部固定到加压部53的下端部。加热部54被加压部53支承为可沿着基准轴线Z移动。在加热部54的下表面侧固定有后述的焊头部55。

作为加热部54的具体结构，根据热压接的方式而采用适当的装置结构。

例如，在通过加热焊头部55而进行热压接的情况下，加热部54具备省略图示的加热器。

例如，在通过向焊头部55施加超声波振动而进行热压接的情况下，加热部54具备省略图示的超声波振子。

例如，加热部54除了超声波振子之外，还具备加热器。

在以下的说明中，作为一例，加热部54具备加热器。

焊头部55对透镜框2的热压接用片状部2B进行加热并加压。焊头部55将热压接用片状部2B软化而折弯，并且，将热压接用片状部2B的外形成型为后述的压接部2C的形状。

在本实施方式中，焊头部55由大致圆筒状的金属部件构成。焊头部55以焊头部55的中心轴线与基准轴线Z成为同轴的方式，固定到加热部54的下部。

如图3所示，在焊头部55的下端部形成有以基准轴线Z为中心的圆环状的前端面55a。前端面55a与基准轴线Z成第3角度，该第3角度比后述的第1按压部55b与基准轴线Z所成的第1角度大。在本实施方式中，作为一例，前端面55a为与基准轴线Z垂直的平面。在本实施方式中，第3角度为90°。

前端面55a的内径为框主体2A的上端部的外径以下。

在焊头部55中从前端面55a的内缘部朝向基准轴线Z的内侧依次形成有第1按压部55b、第2按压部55c及逃脱部55f。第1按压部55b、第2按压部55c及逃脱部55f形成在以基准轴线Z为中心的同心圆形状的区域中。

在本实施方式中，第1按压部55b、第2按压部55c及逃脱部55f的形状构成为关于基准轴线Z而轴对称的形状。

第1按压部55b是焊头部55中的以使热压接用片状部2B朝向内周侧倾斜的方式按压热压接用片状部2B的外周部的部位。

第1按压部55b由第1锥形面构成，该第1锥形面伴随从点P1所示的前端面55a的内缘部朝向上方而向内侧缩径。第1按压部55b在包括基准轴线Z的截面上，相对于基准轴线Z倾斜角度φ1(第1角度)。

角度φ1为如下的角度：通过第1按压部55b沿着基准轴线Z移动而按压热压接用片状部2B时，按压热压接用片状部2B的朝向径向内侧的分力成分大于第1按压部55b按压热压接用片状部2B的沿着基准轴线Z的分力成分。具体而言，φ1大于0°小于45°。φ1优选为小于透镜1的压接区域T的外周侧的倾斜角度。

进而，如后所述，第1按压部55b形成为如下的形状：在沿着基准轴线Z而向下方移动时，在焊头部55抵接到与基准轴线Z同轴地配置的透镜框2的热压接用片状部2B的前端部之前，第1按压部55b抵接到热压接用片状部2B的基端部。

在本实施方式的情况下，设定有第1按压部55b的倾斜角φ1和第1按压部55b的长度，使得在形成为通过焊头部55下降而点P1抵接到片状部第1外周面2f的状态时第1按压部55b不与热压接用片状部2B的前端部抵接。如后所述，在本实施方式中，第2按压部55c配置在比第1按压部55b的上端(参照图3的点P2)更靠上侧的位置，因此第2按压部55c也与热压接用片状部2B的前端部分离。

第1按压部55b在使焊头部55进一步下降时，与变形前的热压接用片状部2B的前端部既可以抵接，也可以不抵接。

作为这样的设定的一例，例如，可例举如下的设定(设定例1)：第1按压部55b与片状部第2外周面2g平行，并且从第1按压部55b的下端的点P1到上端的点P2之间的轴向上的长度比片状部第1外周面2f及片状部第2外周面2g的轴向上的长度长。

作为设定例1以外的设定，例如具有如下的情况：通过后述的第2按压部55c的上表面形成部55d的倾斜，将设定例1中的点P2的位置设定为更低。即，可利用如下的设定(设定例2)：在设定例1中从第1按压部55b的下端的点P1到上端的点P2之间的轴向上的长度为片状部第1外周面2f及片状部第2外周面2g的轴向上的长度以下。

例如，根据后述的第2按压部55c的上表面形成部55d的倾斜，可以利用在设定例1中片状部第2外周面2g的倾斜小于第1按压部55b的倾斜的设定(设定例3)。

例如，还可以利用在设定例1中片状部第2外周面2g的倾斜大于第1按压部55b的倾斜的设定(设定4)。

下面，作为一例，根据设定例1而进行说明。

第2按压部55c是焊头部55中的比第1按压部55b更靠基端侧(上端侧)的部位，在透镜框2的轴向上将热压接用片状部2B朝向压接区域T按压。

在本实施方式中，第2按压部55c包括上表面形成部55d和内周面形成部55e。

上表面形成部55d由第2锥形面构成，该第2锥形面伴随从点P2所示的第1按压部55b的上端部朝向上方而向内侧缩径。上表面形成部55d在包括基准轴线Z的截面上，相对于基准轴线Z倾斜角度φ2(第2角度，在此，φ2>φ1)。

关于角度φ2的大小，只要能够通过上表面形成部55d而将后述的压接部2C形成为确保必要的强度的厚度，则不作特别限定。

例如，在以与基准轴线Z同轴的方式收纳于透镜框2的透镜1的压接区域T的倾斜角为锐角、直角、钝角的情况下，角度φ2可以分别为锐角、直角、钝角。

例如，如图3所示，在压接区域T的倾斜角为锐角的情况下，角度φ2可以为90°以下。在该情况下，在按压时变形的热压接用片状部2B难以逃脱到径向外侧的上侧。

例如，在压接区域T的倾斜角在内周侧区域和外周侧区域不同的情况下，角度φ2可以为内周侧区域的倾斜角以上的角度。例如，在如图3所示的例子中，φ2可以为φ2≥θ2。在该情况下，通过焊头部55而形成的后述的压接部2C的外周部的壁厚变厚，因此能够提高压接强度。

内周面形成部55e是抑制热压接用片状部2B的变形的按压部。内周面形成部55e使得变形状态的热压接用片状部2B不会进入第1透镜面1a的透镜有效域内，该变形状态的热压接用片状部2B被上表面形成部55d在轴向上按压从而沿着压接区域T移动。内周面形成部55e对后述的压接部2C的内周侧的突出量进行限制。

内周面形成部55e由第3锥形面构成，该第3锥形面随着从点P3所示的上表面形成部55d的内缘部朝向下方而向内侧缩径。

由点P4表示的内周面形成部55e的下端缘在径向上的位置是收纳于透镜框2的透镜1的第1透镜面1a的透镜有效域的外侧。

关于内周面形成部55e的下端缘在轴向上的位置，可根据后述的压接部2C的前端部所需的壁厚而确定。

内周面形成部55e相对于基准轴线Z的倾斜角为角度φ3。关于角度φ3的大小，在本实施方式的情况下，可以在0°以上90°以下的范围中选择。关于角度φ3的大小，例如可以为(90°-φ2)±20°的范围，以接近上表面形成部55d的法线的倾斜。

逃脱部55f是在焊头部55中比内周面形成部55e更靠径向内侧的内周面。在内周面形成部55e的下端缘靠近透镜承受部2a时，逃脱部55f构成防止与第1透镜面1a接触的孔部，该第1透镜面1a比内周面形成部55e的下端缘更靠内周侧。

逃脱部55f由如下锥形面构成，该锥形面伴随从点P4所示的内周面形成部55e的内缘部朝向上方而向内侧缩径。在逃脱部55f的上端部连接有沿着基准轴线Z延伸的圆筒面55g。

接下来，对能够使用这样的结构的热压接装置50而进行的本实施方式的透镜固定方法进行说明。

图4是本发明的实施方式的透镜固定方法中使用的热压接装置的动作说明图。图5的(a)、(b)、(c)是表示本发明的实施方式的透镜固定方法中的热压接用片状部的变形的情形的示意图。

本实施方式的透镜固定方法为如下的方法：在形成有热压接用片状部的透镜框中收纳透镜，将热压接用工具按压到热压接用片状部而进行热压接，从而将透镜固定到透镜框。

在本实施方式中，在将热压接用工具按压到热压接用片状部时，至少进行包括以下说明的第1动作、第2动作及第3动作的动作。

第1动作为如下的动作：在将热压接用工具抵接到热压接用片状部的前端部之前，使热压接用工具的前端侧的第1按压部抵接到热压接用片状部的基端部。

第2动作为如下的动作：在将第1按压部抵接到热压接用片状部之后，通过第1按压部，以使热压接用片状部朝向内周侧倾斜的方式按压热压接用片状部的外周部。

第3动作为如下的动作：在将第1按压部抵接到热压接用片状部的状态下，在热压接用片状部中，通过比第1按压部靠基端侧的第2按压部，在透镜框的轴向上将热压接用片状部的前端部朝向透镜上的压接区域按压。

下面，以利用热压接装置50将透镜1热压接到透镜框2的情况为例，对本实施方式的透镜固定方法的一例进行说明。

首先，如图1所示，***有透镜1的透镜框2固定到透镜框保持部56。此时，透镜框2被定位成中心轴线C与热压接装置50的基准轴线Z同轴。

在这样的位置关系中，焊头部55的前端部中的第1按压部55b及第2按压部55c也配置成与中心轴线C同轴的位置关系。

接下来，热压接装置50的控制部通过加热部54对焊头部55进行加热。焊头部55的温度至少被设定为抵接到焊头部55的热压接用片状部2B软化的程度的加热温度。关于加热温度，只要是通过加压部53的加压力而能够使热压接用片状部2B变形的温度即可。加热温度根据热压接用片状部2B的树脂材料的材料特性而确定即可。

接下来，如图4所示，热压接装置50的控制部驱动加压部53，使焊头部55下降。通过焊头部55，对热压接用片状部2B进行热压接。此时，当焊头部55下降到适当的位置时，热压接装置50的控制部停止加压部53的驱动。关于焊头部55的适当位置，例如，由控制部检测焊头部55的下降位置及焊头部55所受到的反作用力的至少一个，并与预先存储的判定值进行比较而进行判断。

在这样的加压部53的停止状态下，热压接用片状部2B被第1按压部55b及第2按压部55c加热并按压，从而紧贴到透镜1上的压接区域T。其结果，形成上表面按照第1按压部55b及第2按压部55c的形状变形而成的压接部2C。关于此时的详细的过程，将后述。

当形成了压接部2C后，热压接装置50的控制部驱动加压部53而使焊头部55上升。

由此，通过热压接装置50进行的热压接结束。透镜1被压接部2C固定到透镜框2。

对焊头部55的热压接动作中的详细的动作及作用进行说明。

如图5的(a)中的实线所示，当焊头部55不断下降时，焊头部55的前端侧的第1按压部55在抵接到热压接用片状部2B的前端部之前，抵接到热压接用片状部2B的基端部(第1动作)。具体而言，第1按压部55b的前端的点P1抵接到片状部第1外周面2f的下端部，热压接用片状部2B的前端部与第1按压部55b及第2按压部55c分离。

第1按压部55b的前端的内径为片状部第1外周面2f的基端部的外径以下，因此，上述的第1动作是通过与透镜框2同轴地配置的焊头部55下降而进行的。

之后，例如，如图5的(a)中双点划线所示，当焊头部55进一步下降时，第1按压部55b的前端以在框主体2A的外周面2d上滑动的方式，沿着基准轴线Z移动。此时，通过第1按压部55b下降，从而首先片状部第1外周面2f沿第1按压部55b的法线方向被按压。

片状部第1外周面2f中的热压接用片状部2B通过夹在透镜1的透镜侧面1c与第1按压部55b之间，从而渐渐地沿径向被挤压。此时，作为与热压接用片状部2B的抵接部的第1按压部55b的前端逐渐向下方移动。当从第1按压部55b观察时，被挤压的树脂材料沿着第1按压部55b的倾斜面而相对地向基端侧按压延伸。

与热压接用片状部2B的外周部抵接的第1按压部55b的前端部渐渐与框主体2A接触。框主体2A的温度比热压接用片状部2B更低，并且具备更厚的壁厚。被挤压的树脂材料不会移动到比前端面55a更靠前端侧的位置。其结果，第1按压部55b的前端部具备密封沿径向挤压的树脂材料的作用。

第1按压部55b的下降动作是沿着第1按压部55b捋热压接用片状部2B的外周面的动作。

随着焊头部55的下降，第1按压部55b与片状部第2外周面2g之间的间隔逐渐减少。第1按压部55b从与片状部第2外周面2g的距离最近的部位开始抵接。第1按压部55b在其法线方向上按压片状部第2外周面2g。

第1按压部55b相对于基准轴线Z而倾斜锐角φ1，因此，关于从外周侧作用于热压接用片状部2B的按压力，径向的分力成分大于轴向的分力成分。

其结果，随着第1按压部55b下降，热压接用片状部2B从基端侧朝向径向内侧被按压。

透镜1的透镜侧面1c***框主体2A中。因此，即便从径向外侧按压框主体2A，框主体2A也不会向比透镜侧面1c的位置而更靠内侧的位置倾倒。但是，当从径向外侧按压比透镜侧面1c更向上方突出的热压接用片状部2B时，该热压接用片状部2B在片状部内周面2h与倒角部1d之间的缝隙的范围内朝向径向内侧倾倒。

其结果，当被第1按压部55b按压的部分向热压接用片状部2B的前端侧移动时，热压接用片状部2B变成朝向倒角部1d而倾倒的变形模式，而并非树脂材料被挤压。

因此，热压接用片状部2B以从基端部朝向内周侧而沿着第1按压部55b的方式倾斜。

这样，在第1按压部55b的前端抵接到热压接用片状部2B的基端部之后进一步下降，从而进行上述的第2动作。

当开始第2动作时，前端面2e和第2按压部55c的轴向的距离缩小。因此，在开始第2动作之后焊头部55下降一定量时，如图5的(b)所示，第2按压部55c的上表面形成部55d移动到比变形前的前端面2e(参照图5的(b)的双点划线)更靠下侧的位置。在进行该移动的过程中，热压接用片状部2B的前端部由于第2按压部55c的上表面形成部55d的轴向的移动而被按压。

作用于热压接用片状部2B的按压力作用于第2按压部55c的法线方向。

第2按压部55c的上表面形成部55d相对于基准轴线Z而倾斜大于角度φ1的角度φ2。因此，由第2按压部55c从上方作用于热压接用片状部2B的第2按压力与由第1按压部55b作用于热压接用片状部2B的第1按压力相比，与径向的分力成分对应的轴向的分力成分更大。

其结果，随着第2按压部55c下降，从前端侧向压接区域T不断按压热压接用片状部2B(第3动作)。

与第2动作并行地进行第3动作。因此，如图5的(b)所示，热压接用片状部2B的前端部以倒角部1d的基端部为中心，朝向中心轴线C而倾倒，并朝向压接区域T而被按压。

当进行第3动作时，进行片状部内周面2h的变形而得的片状部内周面2h’与倒角部1d之间的间隔从片状部内周面2h’的基端侧起逐渐变窄。片状部内周面2h’从基端侧起与倒角部1d逐渐紧贴。

如图5的(c)所示，当停止焊头部55的下降时，通过第1按压部55b、上表面形成部55d及内周面形成部55e来按压进行了变形的热压接用片状部2B。在由倒角部1d和第1透镜面1a的外周部构成的压接区域T形成有紧贴的压接部2C。

在压接部2C中，在框主体2A的上端部形成有通过按压第2按压部55c而变形的锥形状的侧方压接面2i。在本实施方式中，侧方压接面2i与固定的透镜1的透镜侧面1c的一部分在径向上对置而形成。

利用靠近第1透镜面1a的内周面形成部55e来密封压接部2C的前端部。因此，能够防止压接部2C的毛刺在透镜有效域内延伸。

利用第1按压部55b的前端部来密封压接部2C的基端部。通过变形而流动的树脂材料不会从第1按压部55b的前端部泄漏。其结果，不会导致在压接部2C的形成中所需的树脂材料的不足。

如上述，通过第2动作，变形中的热压接用片状部2B’沿着第1按压部55b而滑动的同时，从整个第1按压部55b接受到在径向上的大的分力成分。热压接用片状部2B’沿着第1按压部55b的倾斜而从基端部折弯。

因此，在第2动作中，无需将热压接用片状部2B’向壁厚方向按压而使其塑性变形的情况下的树脂流动性。例如，即使由于加热温度的偏差而导致热压接用片状部2B’为低温，也容易通过按压力而发生变形。因此，在由于加热温度的偏差而导致树脂材料的流动性缺乏的情况下，也难以发生压接部的紧贴不良。

根据数值仿真例而对这样的本实施方式的透镜固定方法的作用进行说明。

图6是表示通过本发明的实施方式的透镜固定方法而得到的热压接用片状部的变形的数值仿真结果的示意图。图7是表示通过比较例的透镜固定方法而得到的热压接用片状部的变形的数值仿真结果的示意图。图8是对比较例的透镜固定方法的作用进行说明的示意图。

图6中示出基于上述的实施方式的数值仿真结果的实施例。与上述的实施方式的不同点在于，内周面形成部55e的下端缘(参照点P4)抵接到第1透镜面1a与倒角部1d的边界。

第1按压部55b的倾斜的角度φ1为15°。

如图6所示，实施例的压接部2C可得到与倒角部1d、第2按压部55c及第1按压部55b紧贴的数值仿真结果。但是，在前端面55a的前端形成有毛刺20，该毛刺20由被前端面55a从外周面2d削掉的树脂部分而引起。但是，从仿真的进行工序来看，毛刺20并不是前端侧的树脂材料从框主体2A向下方泄漏而形成的。因此，即便产生了毛刺20，也不会影响透镜1的固定性能。毛刺20与第1透镜面1a分离，因此根据需要，可容易进行除去加工。

图7是使用了与上述的实施方式不同的形状的焊头部65的比较例的数值仿真结果。

在图7所示的比较例中，在第2按压部55c的上表面形成部55d的长度缩短这一点和代替上述实施例的第1按压部55b而具备变更倾斜角的第1按压部65b这一点上，与上述实施例存在差异。缩短上表面形成部55d的理由如下：当上表面形成部55d的长度与实施例相同时，第1按压部65b与热压接用片状部2B的接触面积过少，难以得知由第1按压部65b的倾斜角的变化而引起的作用的不同。

第1按压部65b相对于基准轴线Z倾斜的角度角φ11为65°。

前端面55a的内缘部的内径与上述实施例一致。因此，由点Q1所示的比较例中的前端面55a的内缘部的位置在径向上与点P1相同，但轴向上的位置比点P1更靠上侧。具体而言，如图7所示的按压停止状态下，形成与倒角部1d的下端部大致相同的高度。

如图7所示，该比较例的压接部2D仅形成在倒角部1d的侧方。比较例的压接部2D仅与第1按压部65b的基端侧(图示上端侧)的一部分抵接。在第1按压部65b的前端侧(图示下端侧)，在与压接部2D的表面之间生成了空隙22。

在压接部2D的下表面侧，在与倒角部1d之间生成了空隙21。

压接部2D在轴向上只有前端部与透镜1接触。压接部2D的前端部与透镜1线接触为圆环状。因此，透镜1的固定强度与实施例的压接部2C相比格外地低。

参照图8，对比较例的压接部2D不能与倒角部1d及第1按压部65b紧贴的原因进行说明。

如图8所示，当焊头部65如图示的实线这样下降时，在比较例中，热压接用片状部2B的前端部抵接到第2按压部55c与第1按压部65b的边界即点Q2。此时，第1按压部65b的前端部不与热压接用片状部2B接触。

当点Q2的位置在径向上偏离时，热压接用片状部2B的前端部所抵接的位置与第2按压部55c或第1按压部65b接触。但是，即便热压接用片状部2B与第2按压部55c及第1按压部65b的任一个接触，第1按压部65b的前端部也不会与热压接用片状部2B接触。

因此，如双点划线所示，当焊头部65进一步下降时，热压接用片状部2B的前端部被第2按压部55c在轴向上挤压。此时，热压接用片状部2B的前端部被第2按压部55c的法线方向的按压力向倒角部1d侧挤压(参照图示的空白箭头)。

此时，如图示的实线箭头所示，被挤压的树脂材料沿着第2按压部55c及第1按压部65b而向径向内侧及径向外侧移动。因此，与树脂材料无法沿着第1按压部65b移动的情况相比，朝向倒角部1d的树脂量减少。

其结果，产生了图7中的空隙21。

另外，沿着实线箭头而逃脱到径向外侧的树脂未能被第1按压部65b密封，因此被挤出到在径向外侧开放的空间。被挤出的树脂不会被朝向第1按压部65b按压，因此在形成表面起伏的不定形的表面的状态下固化。想必由此产生了空隙22。

在比较例中，由于第1按压部65b的倾斜被变更而没进行本实施方式的透镜固定方法的第1～第3动作，因此想必压接部2D未能紧贴到倒角部1d。

如以上所说明，根据本实施方式的透镜固定方法，进行上述第1～第3动作，因此能够提高通过热压接而形成的压接部与透镜的紧贴性。

此外，在上述的实施方式的说明中，假设第1按压部55b及第2按压部55c为倾斜角不同的锥形面而进行了说明。但是，也可以将第1按压部55b及第2按压部55c的至少一个按压部形成为弯曲面。

在上述实施方式的说明中，以在透镜框2中仅固定透镜1的情况为例进行了说明。但是，也可在透镜框中固定多个透镜。在该情况下，也可以仅将多个透镜中的一部分透镜利用本实施方式的透镜固定方法而固定。

在上述实施方式的说明中，以热压接用片状部2B为在周向上连续的圆筒状的情况为例进行了说明。但是，在热压接用片状部2B由在周向上分离的突片构成的情况下，也能够适用在上述实施方式中说明的焊头部55的结构。

在此，根据热压接用片状部2B的突片形状，也可以在焊头部与突片匹配地在周向上设置有多个按压部。

在上述实施方式的说明中，以通过片状部第2外周面2g及片状部第1外周面2f而形成热压接用片状部2B的外周面的情况为例进行了说明。但是，热压接用片状部的外周面的形状也可以是其他的形状。关于热压接用片状部的外周面的形状，只要是在将热压接用工具抵接到热压接用片状部的前端部之前，能够使所述热压接用工具的前端侧的第1按压部抵接到热压接用片状部的基端部的形状即可。例如，热压接用片状部的外周面也可以是从基端侧朝向前端侧而缩径的锥形面或缩径量变化的弯曲面。

在上述实施方式的说明中，以透镜框由合成树脂构成的情况为例进行了说明。但是，如果压接用突起部由热塑性的合成树脂形成，则对透镜框中的其他的部分的材质不作特别限定。例如，也可以使用金属制框部件和构成压接用突起部的树脂材料复合的透镜框。

以上，对本发明的优选实施方式、实施例进行了说明，但本发明不限于这样的实施方式、实施例。在不脱离本发明的主旨的范围内，可进行结构的附加、省略、替换、及其他的变更。

另外，本发明不限于前述的说明，本发明仅被所附的权利要求书限定。

产业上的利用可能性

根据上述实施方式，能够提供可提高通过热压接而形成的压接部与透镜的紧贴性的透镜固定方法、热压接用工具及透镜固定装置。

符号的说明

1 透镜

1a 第1透镜面

1c 透镜侧面

1d 倒角部

2 透镜框

2A 框主体

2B 热压接用片状部

2C 压接部

2d 外周面

2e 前端面

2f 片状部第1外周面

2g 片状部第2外周面

2h，2h’片状部内周面

2i 侧方压接面

21，22 空隙

50 热压接装置(透镜固定装置)

53 加压部

54 加热部

55 焊头部(热压接用工具)

55b 第1按压部

55c 第2按压部

55d 上表面形成部

55e 内周面形成部

C 中心轴线

O 光轴

T 压接区域

Z 基准轴线

φ1 角度(第1角度)

φ2 角度(第2角度)

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种透镜固定方法，在形成有热塑性的合成树脂制的热压接用片状部的透镜框中收纳透镜，并进行将热压接用工具按压到所述热压接用片状部上而使所述热压接用片状部与所述透镜紧贴的热压接，从而将所述透镜固定到所述透镜框，

该透镜固定方法包括如下工序：

在将所述热压接用工具向所述热压接用片状部按压时，

在将所述热压接用工具抵接到所述热压接用片状部的前端部之前，将所述热压接用工具的前端侧的第1按压部抵接到所述热压接用片状部的基端部，

在将所述第1按压部抵接到所述热压接用片状部之后，通过所述第1按压部，以使所述热压接用片状部朝向内周侧倾斜的方式，按压所述热压接用片状部的外周部，

在所述第1按压部抵接到所述热压接用片状部的状态下，在所述热压接用片状部处，通过比所述第1按压部靠基端侧的第2按压部，在所述透镜框的轴向上将所述热压接用片状部的前端部朝向所述透镜上的压接区域按压。

2.(修改后)一种热压接用工具，其被保持为能够沿着基准轴线移动，并将形成于透镜框的热塑性的合成树脂制的热压接用片状部向收纳于所述透镜框的透镜按压，而使所述热压接用片状部与所述透镜紧贴来进行固定，

该热压接用工具包括：

第1按压部，其具有相对于所述基准轴线成第1角度而朝向所述基准轴线倾斜的第1锥形面，并能够按压所述热压接用片状部的外周面；及

第2按压部，其具有第2锥形面，并能够按压所述热压接用片状部的前端部，该第2锥形面在内侧与所述第1锥形面的内缘邻接，并相对于所述基准轴线成大于所述第1角度的第2角度而朝向所述基准轴线倾斜。

3.根据权利要求2所述的热压接用工具，其中，

所述第1按压部的外缘形成于从所述基准轴线到所述热压接用片状部的基端部的外半径以下的范围，

在所述第1按压部的外缘形成有前端面，该前端面在外侧与所述第1按压部的外缘邻接，并相对于所述基准轴线成大于所述第1角度的第3角度。

4.根据权利要求2或3所述的热压接用工具，其中，

所述第1角度大于0°且小于45°。

5.根据权利要求2～4中的任一项所述的热压接用工具，其中，

在所述第2按压部的内缘部设置有第3锥形面，该第3锥形面从所述第2锥形面突出，并限制沿着所述第2锥形面而变形的所述热压接用片状部的内周侧的位置。

6.(修改后)一种透镜固定装置，其具备：

透镜框保持部，其以透镜框的中心轴线与基准轴线同轴的方式，保持所述透镜框，该透镜框形成有热塑性的合成树脂制的热压接用片状部；

权利要求2～5中的任一项所述的热压接用工具；及

加压部，其沿着所述基准轴线移动所述热压接用工具，并将所述热压接用工具向所述热压接用片状部按压，使所述热压接用片状部与透镜紧贴。

7.根据权利要求6所述的透镜固定装置，其中，

所述第1按压部构成为：

在将所述热压接用工具向所述热压接用片状部按压时，在将所述热压接用工具抵接到所述热压接用片状部的前端部之前，将所述热压接用工具抵接到所述热压接用片状部的基端部，然后，以使所述热压接用片状部朝向内周侧倾斜的方式，按压所述热压接用片状部的外周部，

所述第2按压部构成为：

在所述第1按压部抵接到所述热压接用片状部的状态下，在所述透镜框的轴向上将所述热压接用片状部的前端朝向所述透镜上的压接区域按压。

Claims (7)

1.一种透镜固定方法，在形成有热压接用片状部的透镜框中收纳透镜，并将热压接用工具按压到所述热压接用片状部而进行热压接，从而将所述透镜固定到所述透镜框，

该透镜固定方法包括如下工序：

在将所述热压接用工具向所述热压接用片状部按压时，

在将所述热压接用工具抵接到所述热压接用片状部的前端部之前，将所述热压接用工具的前端侧的第1按压部抵接到所述热压接用片状部的基端部，

在将所述第1按压部抵接到所述热压接用片状部之后，通过所述第1按压部，以使所述热压接用片状部朝向内周侧倾斜的方式，按压所述热压接用片状部的外周部，

在所述第1按压部抵接到所述热压接用片状部的状态下，在所述热压接用片状部处，通过比所述第1按压部靠基端侧的第2按压部，在所述透镜框的轴向上将所述热压接用片状部的前端部朝向所述透镜上的压接区域按压。

2.一种热压接用工具，其被保持为能够沿着基准轴线移动，并将形成于透镜框的热压接用片状部向收纳于所述透镜框的透镜按压，

该热压接用工具包括：

第1按压部，其具有相对于所述基准轴线成第1角度而朝向所述基准轴线倾斜的第1锥形面，并能够按压所述热压接用片状部的外周面；及

第2按压部，其具有第2锥形面，并能够按压所述热压接用片状部的前端部，该第2锥形面在内侧与所述第1锥形面的内缘邻接，并相对于所述基准轴线成大于所述第1角度的第2角度而朝向所述基准轴线倾斜。

3.根据权利要求2所述的热压接用工具，其中，

所述第1按压部的外缘形成于从所述基准轴线到所述热压接用片状部的基端部的外半径以下的范围，

在所述第1按压部的外缘形成有前端面，该前端面在外侧与所述第1按压部的外缘邻接，并相对于所述基准轴线成大于所述第1角度的第3角度。

4.根据权利要求2或3所述的热压接用工具，其中，

所述第1角度大于0°且小于45°。

5.根据权利要求2～4中的任一项所述的热压接用工具，其中，

在所述第2按压部的内缘部设置有第3锥形面，该第3锥形面从所述第2锥形面突出，并限制沿着所述第2锥形面而变形的所述热压接用片状部的内周侧的位置。

6.一种透镜固定装置，其具备：

透镜框保持部，其以形成有热压接用片状部的透镜框的中心轴线与基准轴线同轴的方式，保持所述透镜框；

权利要求2～5中的任一项所述的热压接用工具；及

加压部，其沿着所述基准轴线移动所述热压接用工具，并将所述热压接用工具向所述热压接用片状部按压。

7.根据权利要求6所述的透镜固定装置，其中，

所述第1按压部构成为：

在将所述热压接用工具向所述热压接用片状部按压时，在将所述热压接用工具抵接到所述热压接用片状部的前端部之前，将所述热压接用工具抵接到所述热压接用片状部的基端部，然后，以使所述热压接用片状部朝向内周侧倾斜的方式，按压所述热压接用片状部的外周部，

所述第2按压部构成为：

在所述第1按压部抵接到所述热压接用片状部的状态下，在所述透镜框的轴向上将所述热压接用片状部的前端朝向所述透镜上的压接区域按压。