JP2010243566A - 接着固定方法及び光学素子の固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】精度よく強固に接着剤により固定することができる接着固定方法を提供する。
【解決手段】第１部材と第２部材とを、エポキシ系接着剤及びアクリル系接着剤を用いて固定する接着固定方法であって、前記第１部材及び前記第２部材は、少なくとも前記第１部材及び前記第２部材の接着固定される部分が何れも前記アクリル系接着剤による接着力が前記エポキシ系接着剤による接着力より大きい材料からなり、前記第１部材と前記第２部材との間に前記エポキシ系接着剤を塗布する工程と、前記エポキシ系接着剤を硬化させる第１硬化工程と、前記第１部材と前記第２部材とを固定するように前記アクリル系接着剤を塗布する工程と、前記アクリル系接着剤を硬化させる第２硬化工程と、を有し、前記第１硬化工程は、前記第２硬化工程より先に行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、接着固定方法及び光学素子の固定方法に関する。

光学部品同士又は光学部品と撮像素子等とは、両部品同士の間隔、傾き（傾き偏芯）、平行シフト（平行偏芯）を調整し、これらの位置決めした状態を許容誤差範囲内に維持し両者を固定することが必要である。このような位置決めした後の固定方法としては、接着剤が使用される場合がある。接着剤を用いる固定方法は、例えば、調整に必要な範囲で自由に動かせる様に２つの部品を隙間を設けて保持し、調整後に２つの部品間を固定するようにすれば、間隔、傾き、平行シフトの各調整を容易に行うことができる。

上記のように、接着による固定方法は調整時における部品移動の自由度が高い一方で、接着剤の特性として、エポキシ系接着剤を例にすると、硬化時やＵＶ光硬化型であればＵＶ光照射後も継続して進む硬化により時間経過に従って生じる収縮（経時変化）により、位置決め調整した両部品間の相対位置にずれが生じたり、また、部品の材質によっては接着強度が十分でなかったりする場合がある。このため、従来の接着剤を使用した光学部品同士の固定方法においては、調整完了後の相対位置が十分な光学性能が得られる範囲内で維持され、強固に固定されていることが十分満足できる程度までに到らない場合があった。

特許文献１においては、第１構成部材と第２構成部材とを空気層を介して位置決めし、そのまま又は第３構成部材を介して接着する方法が開示されている。

特許文献２においては、ガラス基板をスペーサに固定する際の接着固定部に、高弾性接着剤からなる第１の接着部と、低弾性接着剤からなる第２の接着部とを有し、高弾性接着剤は、ガラス基板の４隅を固定し、低弾性接着剤は高弾性接着剤の外側を封止する方法が開示されている。

特開２００２−３５６００６号公報 特開２００４−１３３０７３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている接着方法は、接着剤層を薄くするようにして、硬化収縮変位を抑え２つの部材間の位置を高い精度で固定している。接着剤層を薄くするためには、部品間の間隔を狭くすることが必要となり、部品同士がより近づく方向への調整は、部品同士の干渉によりできない場合が生じる。部品同士の干渉が生じないようにするためには、２つの部品間に第３構成部材を介する場合及び介さない場合何れにおいても、部品の精度を高くする必要があり製造コストがアップしてしまう。また、接着剤層が薄くても硬化時の接着剤の収縮は生じ、十分に位置ずれを抑えることができない。

特許文献２に開示されている接着方法は、高弾性接着剤を完全硬化させる必要があり、高弾性接着剤の例としてエポキシ系接着剤が挙げられている。エポキシ系接着剤を完全硬化させるには、長い時間を要するため製造効率が低下してしまう。また、エポキシ系接着剤は、プラスチック部材に対して十分な接着力が得られない場合がある。

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、精度よく強固に接着剤により固定することができる接着固定方法を提供することである。

上記の課題は、以下の構成により解決される。

１．第１部材と第２部材とを、エポキシ系接着剤及びアクリル系接着剤を用いて固定する接着固定方法であって、
前記第１部材及び前記第２部材は、少なくとも前記第１部材及び前記第２部材の接着固定される部分が何れも前記アクリル系接着剤による接着力が前記エポキシ系接着剤による接着力より大きい材料からなり、
前記第１部材と前記第２部材との間に前記エポキシ系接着剤を塗布する工程と、
前記エポキシ系接着剤を硬化させる第１硬化工程と、
前記第１部材と前記第２部材とを固定するように前記アクリル系接着剤を塗布する工程と、
前記アクリル系接着剤を硬化させる第２硬化工程と、を有し、
前記第１硬化工程は、前記第２硬化工程より先に行うことを特徴とする接着固定方法。

２．前記アクリル系接着剤は、前記エポキシ系接着剤に隣り合って塗布されることを特徴とする前記１に記載の接着固定方法。

３．前記第１硬化工程の硬化後の接着強度は、前記第１部材と前記第２部材の総重量の１００倍以上の力を加えないと剥がすことができない強度であることを特徴とする前記１又は２に記載の接着固定方法。

４．前記第２硬化工程の硬化後の接着強度は、前記第１部材と前記第２部材の総重量の２００倍以上の力を加えないと剥がすことができない強度であることを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載の接着固定方法。

５．前記１から４の何れか１項に記載の接着固定方法を用いて、光学素子を固定する光学素子の固定方法であって、
前記第１部材及び前記第２部材は、それぞれ光学面を有し、
前記第１部材と前記第２部材との相対位置を調整して維持する位置調整工程を有し、
前記位置調整工程の後、前記第１硬化工程及び前記第２硬化工程を行うことを特徴とする光学素子の固定方法。

本発明の接着固定方法によれば、第１部材及び第２部材は、まず経時変化が比較的大きいが硬化収縮率が比較的小さいエポキシ系接着剤の硬化より相対位置ずれが抑えられて固定され、第１部材及び第２部材の間で硬化したエポキシ系接着剤は、第１部材と第２部材との間隔を決めるスペーサとして機能する。更に硬化収縮率が比較的大きいが、経時変化が比較的小さく接着力が高いアクリル系接着剤の硬化により、第１部材と第２部材とは、両部材の間にある硬化したエポキシ系接着剤によりアクリル系接着剤の硬化収縮による相対位置のずれが抑えられ、経時変化が緩和され、且つより強固に固定される。

従って、精度よく強固に接着剤により固定することができる接着固定方法が提供される。

第１レンズと第２レンズとが、第１接着剤及び第２接着剤とで固定されている状態を模式的に示す上面図である。 図１に示すＸ−Ｘ’の位置で矢印方向に向かって見た断面図を示す図である。 第１レンズ１と第２レンズ２とにおいて、互いの間隔、傾き、平行シフトのそれぞれの相対位置の調整が行われ、第１接着剤及び第２接着剤にて固定してレンズユニットを製造する製造装置を模式的に示す図である。 （ａ）は調整前の初期状態の第１レンズと第２レンズの相対位置の例を示す図である。（ｂ）は調整後の第１レンズと第２レンズの相対位置の例を示す図である。 実施例１における第２レンズの傾き状態を示す図である。 比較例１及び比較例２における第２レンズの傾き状態を示す図である。

本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。

図１は、第１部材である第１レンズ１と第２部材である第２レンズ２とが、２種類の接着剤である第１接着剤３ａ及び第２接着剤３ｂとで固定されている状態を模式的に示している上面図である。図２は、図１に示す固定されている第１レンズ１と第２レンズ２におけるＸ−Ｘ’の位置で矢印方向に向かって見た断面図を示す。第１レンズ１と第２レンズ２とは、互いの間隔、傾き、平行シフトが調整され、必要な光学性能を満たす上での許容誤差範囲内で、第１接着剤３ａと第２接着剤３ｂとで固定されている。

ここで間隔とは、所謂空気間隔であるが、本実施形態の説明においては、第１レンズ１と第２レンズ２とを固定する上で、第１レンズ１の枠１ａと第２レンズ２の枠２ａとが互いに対向する面間の間隔Ｇを示す（図２参照）。傾きは、所謂傾き偏芯を示し、第１レンズ１の光軸ＡＸ１と第２レンズ２の光軸ＡＸ２との相対的な傾きを示し、平行シフトは、所謂平行偏芯を示し、傾きがない場合を例にすると、平行シフト量は第１レンズ１の光軸と第２レンズ２の光軸との距離を示す。

図２における第１レンズ１と第２レンズ２とは理想形状で理想的に接着され固定されている状態を示し、第１レンズ１の光軸ＡＸ１と第２レンズ２の光軸ＡＸ２との傾きも平行シフトもなく、第１レンズ１と第２レンズ２との間隔Ｇは全周囲が所定の値となっている。

第１接着剤３ａはエポキシ系接着剤であり、第２接着剤３ｂはアクリル系接着剤であって、図１に示すように第１接着剤３ａと第２接着剤３ｂとは、隣り合った状態で互いに隣接した位置に塗布され硬化され、第１レンズ１と第２レンズ２とを固定している。第１接着剤３ａと第２接着剤３ｂとが隣接していることにより、後で説明する、硬化の際の歪みの発生が抑えられ、間隔Ｇのずれが抑えられる。

第１レンズ１と第２レンズ２とをなす材料は、アクリル系接着剤による接着力がエポキシ系接着剤による接着力より大きい材料であって、本例ではＰＣ（ポリカーボネート）である。

図２に示すように第１レンズ１と第２レンズ２とは、間隔Ｇでもって互いに接しない状態で、第１接着剤３ａ及び第２接着剤３ｂとを間に介して固定されている。接着剤の位置は、第１レンズ１と第２レンズ２とが対向する面やその外周近傍で、外周を等分割するようなバランスよく偏りがない位置が好ましい。このような接着剤の位置は、硬化収縮により生じる歪み力のバランスが取れ、例えば、平行シフトや傾きを生じ難くすることができる。接着剤の位置は、図２の様に第２レンズ２の外周円上を等分割するようにしても良いし、全周としてもよい。接着剤の位置は、例えば、レンズの外周が円形状であれば３箇所、四角形状であれば角部の４箇所、回転非対称のような形状であれば２箇所が好ましい位置として挙げられる。第１レンズ１と第２レンズ２とが結合されることにより形成される内部空間を外部と密閉する必要がない場合、接着剤は円周上の全周囲に設けるより、十分な固定力が得られる範囲で、円周上を等分割するように設けることが、各接着剤の塗布や硬化時間の短縮や硬化をバランスよく進行させる観点から好ましい。

第１レンズ１と第２レンズ２とを用いて、互いの間隔、傾き、平行シフトのそれぞれの量が許容範囲内になるように相対位置の調整が行われた後、上記のように２種類の接着剤にて固定してレンズユニットＡを製造する製造装置１００を図３に模式的に示す。製造装置１００は、調整部１１０と、照明部１２０と、撮像部１３０と、ＵＶ光照射部１４０と図示しない接着剤塗布部と、装置全体を制御する制御部１５０を備えている。

調整部１１０は、第１レンズ１を所定の位置に固定する固定台１１２と、保持部１１１ａを介して、第１レンズ１の上側で第１レンズ１に対して相対的に第２レンズ２を移動させる調整機構部１１１とを備えている。固定台１１２には、保持している第１レンズ１と第２レンズ２により形成される照明部１２０が備えるチャート１２２の光学像を撮像部１３０が電気信号として取り込むことができるように開口部１１２ａが設けてある。

照明部１２０は、光を発する光源部１２１と光源部１２１により発せられる光により照明される透過型のチャート１２２を備えている。チャート１２２は、レンズユニットＡの第１レンズ１と第２レンズ２との相対位置を調整することができる情報として光学収差を測定するために使用するもので、測定内容に応じたパターンがガラス基板に例えばクロム等で形成されている。

撮像部１３０は、例えばＣＣＤ等の撮像素子を備え、この撮像素子上にレンズユニットＡにより形成される、チャート１２２の光学像を電気信号に変換し、変換された電気信号は、制御部１５０に伝達される。

接着剤塗布部（不図示）は、図１及び図２に示した第１接着剤３ａ及び第２接着剤３ｂを第１レンズ１及び第２レンズ２の所定位置に、所定量を塗布する。接着剤塗布部は、例えば、ディスペンサ等の所定量の接着剤を吐出することができる吐出装置を備え、吐出装置に接続されたパイプ等の吐出部を、ロボット等を用いて塗布位置に移動するような構成としている。このような接着剤塗布部の制御は、上記の制御部１５０により行われる。

ＵＶ光照射部１４０は、塗布された第１接着剤３ａ及び第２接着剤３ｂを硬化させるため、接着剤が塗布された箇所に対しＵＶ光を照射する。ＵＶ光照射部１４０は、接着剤を塗布した複数の箇所を同時に照射することができるように塗布箇所毎にＵＶ光照射部１４０を備えることが好ましい。ＵＶ光を同時に塗布された接着剤に照射することにより、複数箇所の接着剤の硬化が同じ状態で進ませることができ、硬化時の歪みによる主に傾き、平行シフトを抑えることができる。

具体的には、複数の接着箇所を同時にＵＶ光照射することができるように、ＵＶ光発生装置（不図示）から例えば光ファイバー等によりＵＶ光を照射位置に導くようにしてもよく、この場合光ファイバーの先端部がＵＶ光照射部１４０となる。接着箇所のＵＶ光の照射時間は、例えばＵＶ光発生装置に光ファイバーへの光入射を遮るシャッターを設け、このシャッターにより容易に制御することができ、このようなＵＶ光照射の制御は制御部１５０により行われる。

調整機構部１１１は、第１レンズ１に対する第２レンズ２の相対位置を変えて、レンズユニットＡが所望の光学性能を備えるように調整するため、支持部１１１ａを介して第２レンズ２を移動させることができる。具体的には調整機構部１１１は、第１レンズ１と第２レンズ２との相対的な間隔、傾き、平行シフトを調整できるように、固定されている第１レンズ１に対し、第２レンズ２を、光軸方向である上下方向（Ｚ方向）、光軸に対し互いに垂直な方向（Ｘ方向及びＹ方向であって、Ｘ方向とＹ方向は互いに直交関係にある。）に移動させ、且つ光軸に垂直で、例えばＸ軸周りに回転（θ方向）させることができる。このような第２レンズ２の移動による調整は、制御部１５０が調整機構部１１１を制御することにより行われる。

光源部１２１によりチャート１２２が照明され、調整（間隔、傾き、平行シフト）される第１レンズ１及び第２レンズ２より構成されるレンズユニットＡによりチャート１２２の光学像が撮像部１３０に形成される。

形成された光学像は撮像部１３０により電気信号に変換され、例えばビデオ信号等の電気信号はグラバー基板等でデジタル信号に変換され制御部１５０に取り込まれる。制御部１５０は、主な部分がパーソナルコンピュータ等により構成され、制御部１５０に取り込まれた光学像のデジタル信号は、公知の方法により演算処理されレンズユニットＡの光学収差（コマ収差、像面の傾き（片ボケ）、ＭＴＦ値等）が求められようになっている。

上記で説明した製造装置１００を用いて第１レンズ１と第２レンズ２とを接着剤にて結合して、レンズユニットＡを製造することに関して説明する。

第１レンズ１を固定台１１２に固定し、第２レンズ２を支持部１１１ａに固定し、調整機構部１１１により第１レンズ１に対する初期位置に第２レンズ２を位置決めする。この初期位置は、少なくともチャート１２２の光学像が撮像部１３０に形成され、この光学像から得られる光学収差等の情報が、第１レンズ１に対する第２レンズ２の相対位置を許容範囲内に向かって収束可能なものであるとするような位置である。このような初期位置は、シミュレーションや実験等により求めることができる。このような初期位置を予め制御部１５０に記憶させておき、第１レンズ１及び第２レンズ２を製造装置１００の所定の箇所に配置した後、制御部１５０の操作により自動的に第２レンズ２を初期位置に配置できるようにすることは、製造効率を高めることから好ましい。第１レンズ１と第２レンズ２とが、初期状態で保持されている例を図４（ａ）に模式的に示す。第１レンズ１の光軸ＡＸ１と第２レンズ２の光軸ＡＸ２との傾きが一致せず、平行シフトにずれがあり、第１レンズ１と第２レンズ２との間隔Ｇが所望の間隔より異なっている。

次に、光源部１２１によりチャート１２２が照明され、第１レンズ１及び第２レンズ２より構成されるレンズユニットＡによりチャート１２２の光学像が撮像素子１４０に形成される。

形成されたチャート１２２の光学像は、撮像部１３０により電気信号の画像データに変換され、制御部１５０に取り込まれ、制御部１５０によって画像データに対し所定の演算処理がなされ光学収差データ（コマ収差、像面の傾き（片ボケ）、ＭＴＦ値等）が得られる。制御部１５０は、得られた光学収差データに基づいて、調整機構部１１１を制御して、良好な光学像を形成することができるような、光学収差が所定の許容範囲内となるように第２レンズ２を位置決めする。レンズユニットＡにより形成される光学像の画像データの取り込み、取り込まれた画像データの演算処理及び演算処理より得られた光学収差データに基づく調整機構部１１１による第２レンズ２の位置決めする一連の作業は、効率の点からは１回であることが好ましいが、１回に限定される必要はなく、複数回繰り返すようにしてもよい。

上記の調整により、得られた光学収差が所定の範囲に入った場合、調整作業を終了し、調整機構部１１１の支持部１１１ａを調整完了時の位置で保持させ、この際の第１レンズ１と第２レンズ２の様子を図４（ｂ）に示す。第１レンズ１の光軸ＡＸ１と第２レンズ２の光軸ＡＸ２と傾き及び平行シフトのずれは許容範囲内であり、第１レンズ１と第２レンズ２との全周囲の間隔Ｇの所定の値からのずれ量が許容範囲内となっている。調整が完了した際、第１レンズ１と第２レンズ２とは、接触しないで間（間隔Ｇ）を有した状態で固定部１０２及び指示部１１１ａにより相対位置が保持されている。このように第１レンズ１に対し第２レンズ２が保持された状態で接着剤による固定を行う。

第１接着剤３ａであるエポキシ系接着剤を図１及び図２に示すように、第１レンズ１と第２レンズ２との間であって、第２レンズ２の外周を３等分する位置に塗布する。

第１接着剤３ａを塗布した後、ＵＶ光照射部１４０によりＵＶ光を塗布箇所に同時に照射し第１接着剤３ａを硬化させる。第１接着剤３ａの硬化状態は、完全硬化状態が望ましいが、必ずしも完全硬化状態である必要はなく、第１レンズ１と第２レンズ２と相対位置が、この後の第２接着剤３ｂの塗布及び硬化を行っても許容範囲内で維持することが可能な状態であればよい。このような硬化状態は、固定する２つの部品の総重量の概ね１００倍の力を加えても接着部分の剥がれが生じない程度以上であればよい。このような好ましい硬化状態となるような硬化条件は、予め実験等により得ることができ、この硬化条件は、ＵＶ光の照射エネルギーと照射時間とで調整することができる。

第１接着剤３ａの硬化が上記の硬化状態以上とした後、第２接着剤３ｂの塗布及び硬化を行う。第２接着剤３ｂはアクリル系接着剤であって、第１接着剤３ａに隣接するように塗布し、硬化させる。硬化状態は、製造装置１００からレンズユニットＡを取り外しても、調整された第１レンズ１と第２レンズ２と相対位置が許容範囲内で維持できる状態であればよい。このような硬化状態は、固定する２つの部品の総重量の概ね２００倍の力を加えても接着部分の剥がれが生じない程度以上であればよい。このような好ましい硬化状態となるような硬化条件は、上記の第１接着剤３ａの場合と同様に、予め実験等により得ることができ、この硬化条件は、ＵＶ光の照射エネルギーと照射時間とで調整することができる。

第２接着剤３ｂの硬化を完了したのち、製造装置１００からレンズユニットＡを取り出し、必要に応じて本硬化として更にＵＶ光を照射して硬化の度合いを更に高めるようにしても良い。この本硬化においては、第１レンズ１と第２レンズ２との相対位置の変化は実用上ほとんど生じないに等しい。

第１接着剤３ａであるエポキシ系接着剤と第２接着剤３ｂであるアクリル系接着剤の主な特徴を表１に示す。エポキシ系接着剤は８７９７Ａ（協立化学産業製）であり、アクリル系接着剤は３０３０（スリーボンド製）である。接着固定する部材の材料は鉄とし、ＵＶ光照射により硬化させた。照射されるＵＶ光の照度エネルギーは、約５０ｍＷ／ｃｍ^２とし、照射時間は、９０秒とした。

表１に示すように、エポキシ系接着剤は、接着力が比較的弱い一方で硬化収縮率が小さく、ＵＶ照射後の時間経過による収縮が進む特性がある。これに対しアクリル系接着剤は、接着力が比較的強い一方で硬化収縮率が大きいが、ＵＶ照射後の時間経過における収縮が生じない特性がある。

上記で説明した通り、第１レンズ１と第２レンズ２との相対位置はスペーサなどを用いた機械的な突き当てによって決められるのではなく、調整機構部により相対位置が調整される。このため、第１レンズ１と第２レンズ２とは相対位置が調整可能なように、間に隙間が設けられている。このため、第１レンズ１と第２レンズ２との間の接着剤が収縮すると隙間が減少、すなわち相対位置がずれる恐れがある。そこで、この実施形態では、第１レンズ１と第２レンズ２との調整された相対位置が維持された状態で、エポキシ系接着剤である第１接着剤３ａが第１レンズ１と第２レンズ２との隙間を埋めるように塗布され、硬化される。硬化された際、接着力は比較的弱い一方で、硬化収縮率が少ないため、調整された相対位置は、許容範囲内で維持される。

第１接着剤３ａの硬化を終えて、時間経過による収縮の進行が少ない内にアクリル系接着剤である第２接着剤３ｂの塗布、硬化を行う。既に硬化している第１接着剤３ａが、第１レンズ１と第２レンズ２との間にあって相対位置を保持し、且つ間隔を決めるスペーサとして機能するため、第２接着剤３ｂの硬化収縮率は比較的大きいが、第２接着剤３ｂの硬化収縮は硬化した第１接着剤３ａによって抑制される。また、第２接着剤３ｂは、ＵＶ光照射後の時間経過による収縮がほとんどないため、第１接着剤３ａの時間経過による収縮を抑えることができる。このため、第１レンズ１と第２レンズ２との位置ずれは、許容範囲内に収めることができ、第２接着剤３ｂの硬化後、レンズユニットＡを製造装置１００から位置づれを生じることなく素早く取り出すことができるため、良好な製造効率を得ることができる。

また、第２接着剤３ｂは接着力が第１接着剤３ａより大きいため、第１レンズ１と第２レンズ２とを第１接着剤３ａのみよりも、より強固に固定することができる。特に、第１接着剤３ａは衝撃により剥がれやすいが、この欠点が第２接着剤３ｂであるアクリル系接着剤により耐衝撃性を向上させることができる。

これまで説明した様に、第１接着剤３ａ及び第２接着剤３ｂを用いて第１レンズ１と第２レンズ２とを接着し固定すると、調整後の相対位置にずれが生じ難く、経時変化を少なくすることができ、又、強固に固定することができる。また、製造装置に第１レンズ１と第２レンズ２とを保持した状態でのエポキシ系接着剤の完全硬化を必要としないため、第１レンズ１と第２レンズ２の固定作業を効率よくすることができる。

従って、高効率で精度よく強固に第１レンズ１と第２レンズ２を固定することができる。

上記の説明では、第１接着剤３ａの塗布は、第１レンズ１と第２レンズ２との位置調整後としているが、これに限定されることはなく、例えば第１レンズ１と第２レンズ２とが間を有した状態で保持されている初期位置等の調整前であってよい。

また、第１接着剤３ａの硬化後、第２接着剤３ｂの塗布を行うとしたが、これに限らず、第２接着剤３ｂの硬化が進まない様に例えばＵＶ光を遮光できる等の配慮をすることにより、第２接着剤３ｂの塗布は、例えば第１接着剤３ａの塗布と同時、若しくは、第１接着剤３ａの硬化中であってもよい。また、硬化させる光の波長が互いに異なる第１接着剤３ａ及び第２接着剤３ｂを利用すれば、２種類の光源を用意する必要があるものの、遮光を必要とすることがなく、製造装置を簡易なものとすることができる。

また、本例では第１接着剤３ａ及び第２接着剤３ｂの硬化方法としてＵＶ光を照射するものを例としたが、これに限らず、ＵＶ光に代えて可視光の照射や加熱よる硬化方法であってもよい。

これまで説明した様に、第１レンズ１と第２レンズ２とは、調整された相対位置を許容範囲内で維持して強固に固定することができる。この時、第１レンズ１と第２レンズ２とは、互いに接すること無く間を有している。このため第１レンズ１と第２レンズ２の対向する枠の面の位置、傾き等の光学面に対する精度は緩和される。

また、第１レンズ１と第２レンズ２との相対位置が精度良く固定できるため、結果として製造されるレンズユニットＡは、良好な光学性能を得ることができ、レンズユニットＡを取り付ける際の取り付け公差を緩和することができる。

本実施の形態では、ＰＣ（ポリカーボネート）を材料とするレンズを例にして本発明に係わる接着固定方法を説明したが、接着固定する部材は、レンズに限定されることはない。また、固定する部材の材料もＰＣ（ポリカーボネート）にされることは無く、アクリル系接着剤による接着力がエポキシ系接着剤による接着力より大きい材料からなる部材であれば、同様な効果が得られる。

（実施例１）
ＰＣ（ポリカーボネート）を材料とする第１レンズ１（直径φ３０ｍｍ）と第２レンズ２（直径φ２０ｍｍ）との接着を行った。第１レンズ１と第２レンズ２との総重量は６．７ｇである。

図３を参照して説明した調整装置１００を用いて、第１レンズ１と第２レンズ２との傾き、間隔、平行シフトの調整を行った。

接着剤が間に介在する第１レンズ１の玉枠１ａと第２レンズ２の玉枠２ａ間の間隔Ｇは約０．１ｍｍとした。

調整後、最初に第１接着剤３ａとしてエポキシ系接着剤８７９７Ａ（協立化学産業製）を、ディスペンサを用いて所定量を図１に示すように円周を３等分する位置に塗布し、その後、予め定めた照射条件にてＵＶ光を照射して第１接着剤３ａを硬化させた。第１接着剤３ａの硬化度合いは、予め定めた引っ張り強度（６．６Ｎ以上）に耐え得るものとし、この強度が得られるようにＵＶ光の照射条件を定めた。照射されるＵＶ光の照度エネルギーは、約５０ｍＷ／ｃｍ^２とし、照射時間は、９０秒とした。これを第１回目のＵＶ光照射と呼ぶ。

次に、第２接着剤３ｂとしてアクリル系接着剤３０３０（スリーボンド製）を、ディスペンサを用いて所定量を図１に示すように第１接着剤３ａが設けられた位置に隣接して円周を３等分する位置に塗布し、その後、予め定めた照射条件にてＵＶ光を照射して第２接着剤３ｂを硬化させた。第２接着剤３ｂの硬化度合いは、予め定めた引っ張り強度（１３．１Ｎ以上）に耐え得るものとし、この強度が得られるようにＵＶ照射条件を定めた。照射されるＵＶ光の照度エネルギーは、約５０ｍＷ／ｃｍ^２とし、照射時間は、３０秒とした。これを第２回目のＵＶ光照射と呼ぶ。

第１レンズ１と第２レンズ２との相対位置のずれの評価として、第２レンズ２の枠の上面端に微小ミラー設け、第２レンズ２の上方からオートコリメータによりを傾きの変化を測定した。

第１接着剤３ａを塗布した後、第１回目のＵＶ光照射前、ＵＶ光９０秒照射後、１分間放置後、第２接着剤３ｂの塗布後、第２回目ＵＶ光照射後、１分間放置後、第２レンズ２を支持部１１１ａから解放後、以降３０秒毎の３００秒間の傾きの状態を図５に示す。支持部１１１ａから解放して３００秒経過した際の傾き量は、８．６秒であった。また、第１レンズ１と第２レンズ２とを互いに離れるように引っ張って、剥がれた際の力を測定した。その結果、３６．３Ｎであった。
（比較例１）
第２接着剤３ｂを塗布しない以外は実施例１と同じとし、第１接着剤３ａ（エポキシ系接着剤８７９７Ａ（協立化学産業製））を塗布した後、ＵＶ光照射前、ＵＶ光９０秒照射後、１分間放置後、第２レンズ２を支持部１１１ａから解放後、以降３０秒毎の３００秒間の傾きの状態を図６に示す。

第２レンズ２を支持部１１１ａから解放した後、傾き量が増加することが分かり、解放後３００秒経過した際の傾き量は、３８秒であった。また、第１レンズ１と第２レンズ２とを互いに離れるように引っ張って、剥がれた際の力を測定した。その結果、１４．７Ｎであった。
（比較例２）
第１接着剤３ａを塗布しないで、第２接着剤３ｂ（アクリル系接着剤３０３０（スリーボンド製））を塗布後のＵＶ光照射を９０秒とした以外は実施例１と同じとし、第２接着剤３ｂを塗布した後、ＵＶ光照射前、ＵＶ光９０秒照射後、１分間放置後、第２レンズ２を支持部１１１ａから解放後、以降３０秒毎の３００秒間の傾きの状態を図６に示す。

ＵＶ光の照射にて、急激に傾き量が増加し、ＵＶ光照射後は、傾き量は大きいが、安定していることが分かる。第２レンズ２を支持部１１１ａから解放した後、３００秒経過した際の傾き量は、７８秒であった。また、第１レンズ１と第２レンズ２とを互いに離れるように引っ張って、剥がれた際の力を測定した。その結果、７０．６Ｎであった。

以上の実施例１、比較例１及び比較例２の結果より、実施例１のように第１接着剤３ａ及び第２接着剤３ｂを併せて使用して第１レンズ１と第２レンズ２とを固定することにより、比較例１及び比較例２と比較して、傾き量が少なく高い精度で固定できることが確認できた。また、第１接着剤３ａ及び第２接着剤３ｂを併せた実施例１の接着力は、比較例２の第２接着剤３ｂのみの強度より劣るものの比較例１の第１接着剤３ａのみの場合より強く、必要な強度を十分に備えていることが確認できた。

１ 第１レンズ
２ 第２レンズ
１ａ、２ａ 枠
３ａ 第１接着剤
３ｂ 第２接着剤
Ｇ 間隔
ＡＸ１、ＡＸ２ 光軸
１００ 製造装置
１１０ 調整部
１２０ 照明部
１３０ 撮像部
１４０ ＵＶ光照射部
１５０ 制御部
Ａ レンズユニット

Claims (5)

1. 第１部材と第２部材とを、エポキシ系接着剤及びアクリル系接着剤を用いて固定する接着固定方法であって、
   前記第１部材及び前記第２部材は、少なくとも前記第１部材及び前記第２部材の接着固定される部分が何れも前記アクリル系接着剤による接着力が前記エポキシ系接着剤による接着力より大きい材料からなり、
   前記第１部材と前記第２部材との間に前記エポキシ系接着剤を塗布する工程と、
   前記エポキシ系接着剤を硬化させる第１硬化工程と、
   前記第１部材と前記第２部材とを固定するように前記アクリル系接着剤を塗布する工程と、
   前記アクリル系接着剤を硬化させる第２硬化工程と、を有し、
   前記第１硬化工程は、前記第２硬化工程より先に行うことを特徴とする接着固定方法。
2. 前記アクリル系接着剤は、前記エポキシ系接着剤に隣り合って塗布されることを特徴とする請求項１に記載の接着固定方法。
3. 前記第１硬化工程の硬化後の接着強度は、前記第１部材と前記第２部材の総重量の１００倍以上の力を加えないと剥がすことができない強度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の接着固定方法。
4. 前記第２硬化工程の硬化後の接着強度は、前記第１部材と前記第２部材の総重量の２００倍以上の力を加えないと剥がすことができない強度であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の接着固定方法。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の接着固定方法を用いて、光学素子を固定する光学素子の固定方法であって、
   前記第１部材及び前記第２部材は、それぞれ光学面を有し、
   前記第１部材と前記第２部材との相対位置を調整して維持する位置調整工程を有し、
   前記位置調整工程の後、前記第１硬化工程及び前記第２硬化工程を行うことを特徴とする光学素子の固定方法。

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