(57)【要約】      （修正有）【課題】光学装置及び光学レンズ群を提供する。【解決手段】本発明の光学装置は、光学レンズ群２１Ｂ及び感知ユニット２３を備える。光学レンズ群２１Ｂは少なくとも１つのプレートレンズを更に含み、且つプレートレンズは少なくとも１つの微細構造を有し、少なくとも１つの微細構造はその中を通過させるビームに対するビーム修正を行うために用いられ、感知ユニット２３は光学装置の外から光学レンズ群２１Ｂを通過させるビームの感知に使用される。【選択図】図６
2018010272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学装置であって、
第一光学レンズ及び第二光学レンズを少なくとも含み、且つ前記第一光学レンズは非球面レンズ（ａｓｐｈｅｒｉｃ  ｌｅｎｓ）または球面レンズ（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ｌｅｎｓ）であり、前記第二光学レンズはプレートレンズであり、前記プレートレンズは少なくとも１つの微細構造を有し、且つその中を通過させるビームに対するビーム修正を行うために使用される光学レンズ群と、
前記光学装置の外から前記光学レンズ群を通過させるビームの感知に用いられる感知ユニットと、
前記光学レンズ群及び前記感知ユニットの載置または固定に用いられるハウジングとを備えることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記プレートレンズは基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）を更に備え、且つ前記少なくとも１つの微細構造は前記基板の少なくとも１つの表面に設置されることを特徴とする、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記光学レンズ群は第三光学レンズを更に備え、且つ前記第三光学レンズは他のプレートレンズであり、前記他のプレートレンズは少なくとも１つの他の微細構造を含み、その中を通過させたビームに対するビーム修正を行い、また、前記第二光学レンズ及び前記第三光学レンズは前記第一光学レンズと前記感知ユニットとの間に位置され、或いは、前記第一光学レンズは前記第二光学レンズと前記第三光学レンズとの間に位置され、もしくは、前記第一光学レンズは前記第三光学レンズと前記感知ユニットとの間に位置されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記第一光学レンズの屈折力、前記第二光学レンズの屈折力、及び前記第三光学レンズの屈折力はそれぞれ正正正、正正負、正負正、正負負、負正正、負正負、または負負正とすることを特徴とする、請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
前記光学装置の外からのビームは前記第一光学レンズ及び前記第二光学レンズを順に通過させた後に前記感知ユニットに入射され、或いは前記光学装置の外からのビームは前記第二光学レンズ及び前記第一光学レンズを順に通過した後に前記感知ユニットに入射されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項６】
前記光学レンズ群は前記第一光学レンズに対応される第四光学レンズを更に備え、前記第一光学レンズと相互に交換されて前記光学レンズ群をズームさせるために用いられ、或いは、
前記光学レンズ群は前記第二光学レンズに対応される第四光学レンズを更に備え、前記第二光学レンズと相互に交換されて前記光学レンズ群をズームさせるために用いられることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項７】
前記第四光学レンズは、手動方式、機械駆動方式、電力駆動方式、磁力駆動方式、及び電磁駆動方式の内の少なくとも１つの方式により前記第一光学レンズまたは前記第二光学レンズと相互に交換されることを特徴とする、請求項６に記載の光学装置。
【請求項８】
前記光学レンズ群は複数のプレートレンズを備え、且つこれら前記プレートレンズの総厚さは３ミリメートル（ｍｍ）より厚くないことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項９】
前記プレートレンズの厚さは０．２１ミリメートル（ｍｍ）より厚くないことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記光学レンズ群と前記感知ユニットとの間に設置され、異なる波長の周波数帯を含む複数のビームを分離させるために使用されるフィルター（ｆｉｌｔｅｒ）を更に備えることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記フィルターには少なくとも１つの他の微細構造が設置されることを特徴とする、請求項１０に記載の光学装置。
【請求項１２】
前記光学レンズ群を固定させるための固定座を更に備え、前記固定座と前記ハウジングとの間の相対的な位置関係が調整可能であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項１３】
前記固定座と前記ハウジングとの間の前記相対的な位置関係は、手動方式、機械駆動方式、電力駆動方式、磁力駆動方式、及び電磁駆動方式の内の少なくとも１つの方式により調整されることを特徴とする、請求項１２に記載の光学装置。
【請求項１４】
前記第一光学レンズ及び前記第二光学レンズの内の少なくとも１つは反射式光学素子、屈折式光学素子、及び／或いは回折式光学素子と相互に組み合わせられてレンズ群（ｌｅｎｓ  ｇｒｏｕｐ）を形成させるために使用されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項１５】
前記光学装置の光学軸は斜めになるか、または複数本の線（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓｅｇｍｅｎｔ  ｌｉｎｅ）で構成されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項１６】
前記微細構造は以下の偶数次（ｅｖｅｎ  ｏｒｄｅｒ）を含む対称（ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ）位相関係式で表され、
【数１】
2018010272.tif 000008
ことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項１７】
光学装置に応用される光学レンズ群であって、前記光学レンズ群は光学軸に沿って第一光学レンズと、第二光学レンズと、第三光学レンズとを順に備え、或いは、前記光学軸に沿って前記第二光学レンズと、前記第一光学レンズと、前記第三光学レンズとを順に備え、もしくは、前記光学軸に沿って前記第二光学レンズと、前記第三光学レンズと、前記第一光学レンズを順に備え、前記第一光学レンズは非球面レンズ（ａｓｐｈｅｒｉｃ  ｌｅｎｓ）または球面レンズ（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ｌｅｎｓ）であり、前記第二光学レンズ及び前記第三光学レンズはそれぞれプレートレンズ及び他のプレートレンズであり、且つ前記プレートレンズ及び前記他のプレートレンズは少なくとも１つの微細構造及び少なくとも１つの他の微細構造をそれぞれ含み、その中を通過させるビームに対するビーム修正に用いられることを特徴とする光学レンズ群。
【請求項１８】
前記プレートレンズは基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）を更に備え、且つ前記少なくとも１つの微細構造は前記基板の少なくとも１つの表面に設置され、前記他のプレートレンズは他の基板を更に含み、且つ前記少なくとも１つの他の微細構造は前記他の基板の少なくとも１つの表面に設置されることを特徴とする、請求項１７に記載の光学レンズ群。
【請求項１９】
前記第一光学レンズの屈折力、前記第二光学レンズの屈折力、及び前記第三光学レンズの屈折力はそれぞれ正正正、正正負、正負正、正負負、負正正、負正負、または負負正とすることを特徴とする、請求項１７または請求項１８に記載の光学レンズ群。
【請求項２０】
前記プレートレンズの厚さは０．２１ミリメートル（ｍｍ）より厚くなく、或いは、前記他のプレートレンズの厚さは０．２１ミリメートル（ｍｍ）より厚くないことを特徴とする、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の光学レンズ群。
【請求項２１】
前記第一光学レンズ、前記第二光学レンズ、及び前記第三光学レンズの内の少なくとも１つは反射式光学素子、屈折式光学素子、及び／或いは回折式光学素子に相互に組み合わせられてレンズ群（ｌｅｎｓ  ｇｒｏｕｐ）を形成させるために用いられることを特徴とする、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の光学レンズ群。
【請求項２２】
前記光学軸は斜めになるか、または複数本の線（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓｅｇｍｅｎｔ  ｌｉｎｅ）で構成されることを特徴とする、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の光学レンズ群。
【請求項２３】
前記微細構造は以下の偶数次数（ｅｖｅｎ  ｏｒｄｅｒ）を含む対称（ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ）位相関係式で表され、
【数２】
2018010272.tif 000009
ことを特徴とする、請求項１７〜２２のいずれか一項に記載の光学レンズ群。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置に関し、より詳しくは、プレートレンズ（ｐｌａｔｅ  ｌｅｎｓ）を有する光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子工業の進歩及び工業技術の発展と隆盛に伴い、様々な電子装置の設計及び開発の方向性が小型軽量で携帯性を高める方向を目指すようになっており、使用者がいつでもどこでもモバイルコマースや娯楽、暇つぶし等の用途に応用できるようになっている。例えば、多様な画像キャプチャ装置が各分野で幅広く応用されており、例えば、スマートフォン、ウェアラブル端末等の携帯式電子装置がある。これらは、体積が小さく携帯に便利であるという長所を有し、必要な時に何時でも取り出して画像をキャプチャして保存することができる。或いは、更にモバイルネットワークを通してインターネットにアップロードすることもでき、重要な商業的価値を有するほか、更には一般大衆の日常生活にも彩りを添えている。
【０００３】
図１は従来の画像キャプチャ装置の構成を示す概略図である。従来の画像キャプチャ装置１は、光学レンズ群１１と、回路基板（ＰＣＢ）１２と、光学レンズ群１１と回路基板１２との間に設置される感知ユニット（ｓｅｎｓｏｒ）１３と、光学レンズ群１１と感知ユニット１３との間に設置されるフィルター（ｆｉｌｔｅｒ）１４と、光学レンズ群１１の固定に用いられる固定座（ｂａｒｒｅｌ）１５と、感知ユニット１３、フィルター１４、及び／或いは固定座１５等の装設される各部材の載置及び固定に用いられるハウジング（ｈｏｕｓｉｎｇ）１６とを備える。光学レンズ群１１は光学軸１７に沿って複数の光学レンズ（ｌｅｎｓ）１１１〜１１４を備え、且つ感知ユニット１３は画像キャプチャ装置１の外から光学レンズ群１１及びフィルター１４を順に通過させたビームの感知に用いられ、感知ユニット１３に接続される回路基板１２により感知ユニット１３からの感知信号が受信されると共に処理されて、画像が獲得される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の画像キャプチャ技術では、すなわち、従来の画像キャプチャ装置１の欠点は、光学技術的な制限がある点であり、光学レンズ群１１中の各光学レンズ１１１〜１１４に全て球面レンズ（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ｌｅｎｓ）または非球面レンズ（ａｓｐｈｅｒｉｃ  ｌｅｎｓ）を採用させることによって、その中を通過させるビームが要求される光路に沿って進行するようにしている。但し、これらの非プレートレンズ（ｎｏｎ−ｐｌａｔｅ  ｌｅｎｓ）はレンズ全長（ｔｏｔａｌ  ｔｒａｃｋ  ｌｅｎｇｔｈ，ＴＴＬ）を効果的に縮めることができなかった。このため、画像キャプチャ装置１の軽量化、薄型化、小型化を進めるのが難しかった。
【０００５】
また、光学レンズ群１１が画像キャプチャ装置１に埋入された後には温度変化を避けられず、且つ応用の需要を鑑みれば、光学レンズ群１１の傍に温度変化をもたらす熱源が存在することもある。しかしながら、非プレートレンズは曲面であるゆえに、温度変化によって撮像全体に非線形の変化が生じてしまい、補償修正が難しくなった。よって、光学レンズの温度変化に対する感度を効果的に低下させることが、現在市場で求められている。
【０００６】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に到った。
【０００７】
本発明は、以上の従来技術の課題を解決する為になされたものである。即ち、本発明は、光学装置を提供することを目的とする。特に、プレートレンズが採用されて、レンズ全長（ｔｏｔａｌ  ｔｒａｃｋ  ｌｅｎｇｔｈ，ＴＴＬ）が有効的に短縮されると共に装設及び定位が行いやすくなり、温度変化に対する感度も低減された光学装置となる。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、上述の光学装置に応用される光学レンズモジュールを提供することである。特に、少なくとも１つのプレートレンズを備えると共にプレートレンズの微細構造によりその中を通過させるビームに対するビーム修正が行われる光学レンズモジュールである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の好ましい実施形態による光学装置は、
第一光学レンズ及び第二光学レンズを少なくとも含み、且つ前記第一光学レンズは非球面レンズ（ａｓｐｈｅｒｉｃ  ｌｅｎｓ）または球面レンズ（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ｌｅｎｓ）であり、前記第二光学レンズはプレートレンズであり、前記プレートレンズは少なくとも１つの微細構造を有し、且つその中を通過させるビームに対するビーム修正を行うために使用される光学レンズ群と、前記光学装置の外から前記光学レンズ群を通過させるビームの感知に用いられる感知ユニットと、前記光学レンズ群及び前記感知ユニットの載置または固定に用いられるハウジングとを備える。
【００１０】
好ましい実施形態において、前記プレートレンズは基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）を更に備え、且つ前記少なくとも１つの微細構造は前記基板の少なくとも１つの表面に設置される。
【００１１】
好ましい実施形態において、前記光学レンズ群は第三光学レンズを更に備え、且つ前記第三光学レンズは他のプレートレンズであり、前記他のプレートレンズは少なくとも１つの他の微細構造を含み、その中を通過させたビームに対するビーム修正を行い、また、前記第二光学レンズ及び前記第三光学レンズは前記第一光学レンズと前記感知ユニットとの間に位置され、或いは、前記第一光学レンズは前記第二光学レンズと前記第三光学レンズとの間に位置され、もしくは、前記第一光学レンズは前記第三光学レンズと前記感知ユニットとの間に位置される。
【００１２】
好ましい実施形態において、前記第一光学レンズの屈折力、前記第二光学レンズの屈折力、及び前記第三光学レンズの屈折力はそれぞれ正正正、正正負、正負正、正負負、負正正、負正負、または負負正とする。
【００１３】
好ましい実施形態において、前記光学装置の外からのビームは前記第一光学レンズ及び前記第二光学レンズを順に通過させた後に前記感知ユニットに入射され、或いは前記光学装置の外からのビームは前記第二光学レンズ及び前記第一光学レンズを順に通過させた後に前記感知ユニットに入射される。
【００１４】
好ましい実施形態において、前記光学レンズ群は前記第一光学レンズに対応される第四光学レンズを更に備え、前記第一光学レンズと相互に交換されて前記光学レンズ群をズームさせるために用いられ、或いは、
前記光学レンズ群は前記第二光学レンズに対応される第四光学レンズを更に備え、前記第二光学レンズと相互に交換されて前記光学レンズ群をズームさせるために用いられる。
【００１５】
好ましい実施形態において、前記第四光学レンズは、手動方式、機械駆動方式、電力駆動方式、磁力駆動方式、及び電磁駆動方式の内の少なくとも１つの方式により前記第一光学レンズまたは前記第二光学レンズと相互に交換される。
【００１６】
好ましい実施形態において、前記光学レンズ群は複数のプレートレンズを備え、且つこれら前記プレートレンズの総厚さは３ミリメートル（ｍｍ）より厚くない。
【００１７】
好ましい実施形態において、前記プレートレンズの厚さは０．２１ミリメートル（ｍｍ）より厚くない。
【００１８】
好ましい実施形態において、光学レンズ群と前記感知ユニットとの間に設置され、異なる波長の周波数帯を含む複数のビームを分離させるために使用されるフィルター（ｆｉｌｔｅｒ）を更に備える。
【００１９】
好ましい実施形態において、前記フィルターには少なくとも１つの他の微細構造が設置される。
【００２０】
好ましい実施形態において、光学装置は、前記光学レンズ群を固定させるための固定座を更に備え、前記固定座と前記ハウジングとの間の相対的な位置関係が調整可能である。
【００２１】
好ましい実施形態において、前記固定座と前記ハウジングとの間の前記相対的な位置関係は、手動方式、機械駆動方式、電力駆動方式、磁力駆動方式、及び電磁駆動方式の内の少なくとも１つの方式により調整される。
【００２２】
好ましい実施形態において、前記第一光学レンズ及び前記第二光学レンズの内の少なくとも１つは反射式光学素子、屈折式光学素子、及び／或いは回折式光学素子と相互に組み合わせられてレンズ群（ｌｅｎｓ  ｇｒｏｕｐ）を形成させるために使用される。
【００２３】
好ましい実施形態において、前記光学装置の光学軸は斜めになるか、または複数本の線（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓｅｇｍｅｎｔ  ｌｉｎｅ）で構成される。
【００２４】
【数１】
2018010272.tif 000003
【００２５】
さらに、本発明の好ましい実施形態による光学レンズ群は、光学装置に応用される光学レンズ群であって、前記光学レンズ群は光学軸に沿って第一光学レンズと、第二光学レンズと、第三光学レンズとを順に備え、或いは、前記光学軸に沿って前記第二光学レンズと、前記第一光学レンズと、前記第三光学レンズとを順に備え、もしくは、前記光学軸に沿って前記第二光学レンズと、前記第三光学レンズと、前記第一光学レンズを順に備え、前記第一光学レンズは非球面レンズ（ａｓｐｈｅｒｉｃ  ｌｅｎｓ）または球面レンズ（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ｌｅｎｓ）であり、前記第二光学レンズ及び前記第三光学レンズはそれぞれプレートレンズ及び他のプレートレンズであり、且つ前記プレートレンズ及び前記他のプレートレンズは少なくとも１つの微細構造及び少なくとも１つの他の微細構造をそれぞれ含み、その中を通過させるビームに対するビーム修正に用いられる。
【００２６】
好ましい実施形態において、前記プレートレンズは基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）を更に備え、且つ前記少なくとも１つの微細構造は前記基板の少なくとも１つの表面に設置され、前記他のプレートレンズは他の基板を更に含み、且つ前記少なくとも１つの他の微細構造は前記他の基板の少なくとも１つの表面に設置される。
【００２７】
好ましい実施形態において、前記第一光学レンズの屈折力、前記第二光学レンズの屈折力、及び前記第三光学レンズの屈折力はそれぞれ正正正、正正負、正負正、正負負、負正正、負正負、または負負正とする。
【００２８】
好ましい実施形態において、前記プレートレンズの厚さは０．２１ミリメートル（ｍｍ）より厚くなく、或いは、前記他のプレートレンズの厚さは０．２１ミリメートル（ｍｍ）より厚くない。
【００２９】
好ましい実施形態において、前記第一光学レンズ、前記第二光学レンズ、及び前記第三光学レンズ群の内の少なくとも１つは反射式光学素子、屈折式光学素子、及び／或いは回折式光学素子に相互に組み合わせられてレンズ群（ｌｅｎｓ  ｇｒｏｕｐ）を形成させる。
【００３０】
好ましい実施形態において、前記光学軸は斜めになるか、または複数本の線（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓｅｇｍｅｎｔ  ｌｉｎｅ）で構成される。
【００３１】
【数２】
2018010272.tif 000004
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
１、光学装置のレンズ全長（ｔｏｔａｌ  ｔｒａｃｋ  ｌｅｎｇｔｈ，ＴＴＬ）が有効的に短縮され、光学装置が軽量化、薄型化、小型化しやすくなる。
２、製造ラインにおいて、プレートレンズが採用されることで、光学レンズ群の装設及び定位が行いやすくなる。
３、プレートレンズが曲面でないため、温度変化があっても撮像全体が非線形の変化を起こしにくく、補償修正が行いやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来の画像キャプチャ装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態による光学装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態による正屈折力を有するプレートレンズを示す概略図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態による負屈折力を有するプレートレンズを示す概略図である。
【図５】図２に示す光学装置の光学レンズ群が本発明の第１の好ましい実施形態にある構成を示す概略図である。
【図６】図２に示す光学装置の光学レンズ群が本発明の第２の好ましい実施形態にある構成を示す概略図である。
【図７】図２に示す光学装置の光学レンズ群が本発明の第３の好ましい実施形態にある構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
【００３５】
［実施形態］
（第１実施形態）
以下、本発明の具体的な実施形態を図２〜７に基づいて説明する。図２は本発明の好ましい実施形態による光学装置の構成を示す概略図である。光学装置２は画像キャプチャ装置であり、且つ光学レンズ群（ｌｅｎｓ  ｍｏｄｕｌｅ）２１と、回路基板２２と、光学レンズ群２１と回路基板２２との間に設置される感知ユニット２３と、光学レンズ群２１と感知ユニット２３との間に設置されるフィルター（ｆｉｌｔｅｒ）２４と、光学レンズ群２１の固定に用いられる固定座（ｂａｒｒｅｌ）２５と、感知ユニット２３、フィルター２４、及び／或いは固定座２５等の装設される各部材の載置及び固定に用いられるハウジング（ｈｏｕｓｉｎｇ）２６とを備える。制限される訳ではないが、好ましくは、固定座２５とハウジング２６との間の相対的な位置関係は調整可能であり、手動方式調整、機械駆動方式調整、電力駆動方式調整、磁力駆動方式調整、及び電磁駆動方式調整の内の少なくとも１つの方式により調整可能である。
【００３６】
さらに、フィルター２４は光学レンズ群２１を通過させると共に異なる波長の周波数帯を含むビームの分離に用いられ、フィルター２４の周波数帯通過（ｂａｎｄ  ｐａｓｓｅｄ）範囲は感知ユニット２３の必要性（必要条件）に基づいて設計され、例えば、特定の波長のビームが感知ユニット２３に投射される。制限される訳ではないが、好ましくは、フィルター２４は屈折力（ｏｐｔｉｃａｌ  ｐｏｗｅｒ）を有するフィルター２４であり、且つ実際の応用の需要に基づいてフィルター２４に微細構造が設置される。なお、感知ユニット２３は光学装置２の外から光学レンズ群２１及びフィルター２４を順に通過させるビームの感知に用いられ、感知ユニット２３の回路基板２２に接続されて感知ユニット２３からの感知信号の受信及び処理を行い、画像が獲得される。ちなみに、図２に示す光学装置２の光学軸２７は感知ユニット２３に垂直になる直線形式を呈するが、これに限られず、実際の応用の需要に基づいて斜め（ｓｋｅｗ）または複数段の線（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓｅｇｍｅｎｔ  ｌｉｎｅ）で構成されるように設計されてもよい。
【００３７】
続いて、光学装置２の光学レンズ群２１について説明する。本発明において、光学レンズ群２１はプレートレンズ（ｆｌａｔ  ｌｅｎｓ）を少なくとも備え、且つプレートレンズは正屈折力（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｐｏｗｅｒ）を有するプレートレンズまたは負屈折力（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｐｏｗｅｒ）を有するプレートレンズである。図３は本発明の好ましい実施形態による正屈折力を有するプレートレンズを示す概略図である。正屈折力を有するプレートレンズ９１はその中を通過させるビームＬの集中及び／或いは集束に用いられ、基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）９１１及び基板９１１の少なくとも１つの表面に設置される微細構造（ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）９１２を備える。また、微細構造９１２は回折光学素子（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｅｌｅｍｅｎｔ，  ＤＯＥ）であり、その中を通過させるビームＬに対するビーム修正（ｂｅａｍ  ｓｈａｐｉｎｇ）を行うために使用される。これにより、プレートレンズ９１から出力されるビームＬが弾力的に変化される。微細構造９１２をどのように設計して、その中を通過させると共に出力されるビームを使用者の要求に符合させるかについては、本技術分野に習熟する者ならば熟知しているため、ここでは詳述しない。制限される訳ではないが、好ましくは、正屈折力を有するプレートレンズ９１の厚さは０．２１ミリメートル（ｍｍ）以下である。
【００３８】
図４は本発明の好ましい実施形態による負屈折力を有するプレートレンズを示す概略図である。負屈折力を有するプレートレンズ９２はその中を通過させるビームＬの発散に用いられ、基板９２１及び基板９２１の少なくとも１つの表面に設置される微細構造９２２を備える。また、微細構造９２２は回折光学素子（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｅｌｅｍｅｎｔ，  ＤＯＥ）であり、その中を通過させるビームＬに対するビーム修正（ｂｅａｍ  ｓｈａｐｉｎｇ）に使用され、これにより、プレートレンズ９２から出力されるビームＬが弾力的に変化される。微細構造９２２をどのように設計して、その中を通過させると共に出力されるビームを使用者の要求に符合させるかについては、本技術分野に習熟する者ならば熟知しているため、ここでは詳述しない。制限される訳ではないが、好ましくは、負屈折力を有するプレートレンズ９２の厚さは０．２１ミリメートル（ｍｍ）以下である。
【００３９】
制限される訳ではないが、好ましくは、図３に示す正屈折力を有するプレートレンズ９１の微細構造９１２、および図４に示す負屈折力を有するプレートレンズ９２の微細構造９２２は、いずれも位相関係式で表される。以下では位相関係式の３つの実施形態について説明する。第１実施形態において、微細構造９１２、９２２は以下の偶数次（ｅｖｅｎ  ｏｒｄｅｒ）を含む対称（ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ）位相関係式で表される。
【００４０】
【数３】
2018010272.tif 000005
【００４１】
（第２実施形態）
第２実施形態において、微細構造９１２、９２２は以下の全次数（ａｌｌ  ｏｒｄｅｒ）を含む対称（ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ）位相関係式で表される。
【００４２】
【数４】
2018010272.tif 000006
【００４３】
（第３実施形態）
第３実施形態において、微細構造９１２、９２２は以下の非対称（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ）位相関係式で表される。
【００４４】
【数５】
2018010272.tif 000007
【００４５】
図５は図２に示す光学装置の光学レンズ群が本発明の第１の好ましい実施形態にある構成を示す概略図である。光学レンズ群２１Ａは２枚式の光学レンズ群であり、光学軸（図示せず）に沿って第一光学レンズ２１１ａ及び第二光学レンズ２１２ａを備える。また、第一光学レンズ２１１ａは球面レンズまたは非球面レンズであり、第二光学レンズ２１２ａは図３に示す正屈折力を有するプレートレンズ９１或いは図４に示す負屈折力を有するプレートレンズ９２である。しかし、図５は１つの実施形態にすぎず、本技術分野に習熟する者ならば、実際の応用の需要に基づいて均等なあらゆる設計変更が可能である。例えば、第一光学レンズ２１１ａを図３に示す正屈折力を有するプレートレンズ９１または図４に示す負屈折力を有するプレートレンズ９２とし、第二光学レンズ２１２ａが球面レンズ（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ｌｅｎｓ）または非球面レンズ（ａｓｐｈｅｒｉｃ  ｌｅｎｓ）とするように設計変更を行ってもよい。
【００４６】
このほか、光学レンズ群の光学性能（ｏｐｔｉｃａｌ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）をより高めるために、本発明では３枚式の光学レンズ群を更に提供する。図６は図２に示す光学装置の光学レンズ群が本発明の第２の好ましい実施形態にある構成を示す概略図である。本実施形態では、光学レンズ群２１Ｂは３枚式の光学レンズ群であり、光学軸（図示せず）に沿って第一光学レンズ２１１Ｂと、第二光学レンズ２１２ｂと、第三光学レンズ２１３ｂとを順に備える。また、第一光学レンズ２１１Ｂは球面レンズまたは非球面レンズであり、第二光学レンズ２１２ｂは図３に示す正屈折力を有するプレートレンズ９１或いは図４に示す負屈折力を有するプレートレンズ９２であり、第三光学レンズ２１３ｂは図３に示す正屈折力を有するプレートレンズ９１或いは図４に示す負屈折力を有するプレートレンズ９２である。第一光学レンズ２１１Ｂの屈折力、第二光学レンズ２１２ｂの屈折力、及び第三光学レンズ２１３ｂの屈折力は実際の応用の需要に基づいてそれぞれ正正正、正正負、正負正、正負負、負正正、負正負、または負負正と設計される。
【００４７】
但し、図６は１つの実施形態を示すにすぎず、本技術分野に習熟する者ならば実際の応用の需要に基づいて均等なあらゆる設計変更が可能である。例えば、第一光学レンズ２１１Ｂを図３に示す正屈折力を有するプレートレンズ９１或いは図４に示す負屈折力を有するプレートレンズ９２とし、第二光学レンズ２１２ｂを球面レンズまたは非球面レンズとし、第三光学レンズ２１３ｂを図３に示す正屈折力を有するプレートレンズ９１或いは図４に示す負屈折力を有するプレートレンズ９２とするように設計変更を行ってもよい。
【００４８】
例えば、設計変更は、第一光学レンズ２１１Ｂが図３に示す正屈折力を有するプレートレンズ９１或いは図４に示す負屈折力を有するプレートレンズ９２であり、且つ第二光学レンズ２１２ｂが図３に示す正屈折力を有するプレートレンズ９１或いは図４に示す負屈折力を有するプレートレンズ９２であり、第三光学レンズ２１３ｂが球面レンズまたは非球面レンズであってもよい。
【００４９】
例えば、実際の応用の需要に基づいて、反射式光学素子、屈折式光学素子、及び／或いは回折式光学素子と第一光学レンズ２１１Ｂ、第二光学レンズ２１２ｂ、または第三光学レンズ２１３ｂの内の何れか１つとが相互に組み合わせられてレンズ群（ｌｅｎｓ  ｇｒｏｕｐ）が形成されるように設計変更を行ってもよい。
【００５０】
制限される訳ではないが、好ましくは、光学レンズ群が備えるプレートレンズの数量に拘わらず、これら前記プレートレンズの総厚さは３ミリメートル（ｍｍ）以下である。
【００５１】
図７は図２に示す光学装置の光学レンズ群が本発明の第３の好ましい実施形態にある構成を示す概略図である。本実施形態に係る光学レンズ群２１Ｃは第２の好ましい実施形態に係る光学レンズ群２１Ｂに大方類似するため、ここでの再述は省く。本実施形態に係る光学レンズ群２１Ｃにおける前述の第２の好ましい実施形態に係る光学レンズ群２１Ｂとの異なる箇所は、光学レンズ群２１Ｃは第一光学レンズ２１１Ｃに対応される第四光学レンズ２１４ｃを更に備え、第一光学レンズ２１１Ｃと相互に交換されるために用いられ、これにより、光学レンズ群２１Ｃがズーム機能を提供する点である。第一光学レンズ２１１Ｃ及び第四光学レンズ２１４ｃの交換方式は手動方式交換、機械駆動方式交換、電力駆動方式交換、磁力駆動方式交換、及び電磁駆動方式交換の内の少なくとも１つの方式で交換されるが、上述の方式に制限される訳ではない。
【００５２】
但し、図７は１つの実施形態にすぎず、本技術分野に習熟する者ならば実際の応用の需要に基づいて均等なあらゆる設計変更が可能である。例えば、第四光学レンズ２１４ｃが第二光学レンズ２１２ｃに対応されて設置されると共に第二光学レンズ２１２ｃと相互に交換されるために用いられ、これにより、光学レンズ群２１Ｃがズーム機能を提供するように設計変更を行ってもよい。例えば、第四光学レンズ２１４ｃが第三光学レンズ２１３ｃに対応されて設置されると共に第三光学レンズ２１３ｃと相互に交換されるために用いられ、これにより、光学レンズ群２１Ｃがズーム機能を提供するように設計変更を行ってもよい。
【００５３】
上述したように、本案に係る光学装置の光学レンズ群において、少なくとも１つの光学レンズは微細構造を備えるプレートレンズであり、ゆえに、以下の長所を含む。
第一、光学装置のレンズ全長（ｔｏｔａｌ  ｔｒａｃｋ  ｌｅｎｇｔｈ，ＴＴＬ）が有効的に短縮され、光学装置が軽量化、薄型化、小型化しやすくなる。
第二、製造ラインにおいて、プレートレンズが採用されるため、光学レンズ群の装設及び定位が行いやすくなる。
第三、プレートレンズは曲面ではないため、温度変化があっても撮像全体が非線形の変化を起こしにくく、補償修正が行いやすくなる。
【００５４】
したがって、本発明は産業上の利用可能性を有する発明である。
【００５５】
なお、本明細書に開示された実施形態は、本発明を限定するものではなく、説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の思想と範囲が限定されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲により解釈すべきであり、それと同等の範囲内にある全ての技術は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈すべきである。
【符号の説明】
【００５６】
１  画像キャプチャ装置
２  光学装置
１１  光学レンズ群
１２  回路基板
１３  感知ユニット
１４  フィルター
１５  固定座
１６  ハウジング
１７  光学軸
２１  光学レンズ群
２１Ａ  光学レンズ群
２１Ｂ  光学レンズ群
２１Ｃ  光学レンズ群
２２  回路基板
２３  感知ユニット
２４  フィルター
２５  固定座
２６  ハウジング
２７  光学軸
９１  プレートレンズ
９２  プレートレンズ
１１１  光学レンズ
１１２  光学レンズ
１１３  光学レンズ
１１４  光学レンズ
２１１ａ  第一光学レンズ
２１１ｂ  第一光学レンズ
２１１ｃ  第一光学レンズ
２１２ａ  第二光学レンズ
２１２ｂ  第二光学レンズ
２１２ｃ  第二光学レンズ
２１３ｂ  第三光学レンズ
２１３ｃ  第三光学レンズ
２１４ｃ  第四光学レンズ
９１１  基板
９１２  微細構造
９２１  基板
９２２  微細構造
Ｌ  ビーム
【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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【図６】
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【図７】
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