(57)【要約】【課題】鏡筒の内壁面の形状に沿って、簡易な手法で、反射防止構造を形成することができ、且つ、回折の生じない反射防止構造を備えた鏡筒及び当該鏡筒を備えた撮像装置を提供することにある。【解決手段】上記課題を解決するため、光学素子を内部に収容する樹脂製の鏡筒であって、当該鏡筒の内壁面には、当該内壁面に直接形成された微小突起を多数備える反射防止構造が設けられ、各微小突起の高さ及び互いに隣接する微小突起の頂点間の距離は一定ではなく、その平均高さは０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、各頂点間の距離は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であることを特徴とする鏡筒を提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を内部に収容する樹脂製の鏡筒であって、
当該鏡筒の内壁面には、当該内壁面に直接形成された微小突起を多数備える反射防止構造が設けられ、
各微小突起の高さ及び互いに隣接する微小突起の頂点間の距離は一定ではなく、その平均高さは０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、各頂点間の距離は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であることを特徴とする鏡筒。
【請求項２】
当該反射防止構造は、前記鏡筒の内壁面に対してプラズマエッチングを直接施すことにより、前記内壁面に形成されたものである請求項１に記載の鏡筒。
【請求項３】
当該鏡筒の内壁面に対してプラズマエッチングを施す際には、酸素ガス及びアルゴンガスを用いる請求項１又は請求項２に記載の鏡筒。
【請求項４】
前記内壁面において、当該反射防止構造が設けられた領域の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍである請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の鏡筒。
【請求項５】
前記内壁面は黒色を呈し、当該内壁面全面に当該反射防止構造が設けられている請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の鏡筒。
【請求項６】
前記内壁面の当該反射防止構造が設けられた領域では、その表面の３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長の光線に対する反射率が１．０％以下である請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の鏡筒。
【請求項７】
撮像光学系を収容する鏡筒を備えた撮像装置において、
当該鏡筒は樹脂製であり、且つ、その内壁面には微小突起を多数備える反射防止構造が設けられ、
各微小突起の高さ及び互いに隣接する微小突起の頂点間の距離は一定ではなく、その平均高さは０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、各頂点間の距離は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、当該微小突起は当該内壁面に直接形成されたものであることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
撮像光学系と、当該撮像光学系の光路の周囲に樹脂製の遮光部材とを備えた撮像装置において、
当該遮光部材の前記撮像光学系の光路に面する樹脂面には、微小突起を多数備える反射防止構造が設けられ、
各微小突起の高さ及び互いに隣接する微小突起の頂点間の距離は一定ではなく、その平均高さは０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、各頂点間の距離は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、当該微小突起は当該内壁面に直接形成されたものであることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件発明は、鏡筒及び撮像装置に関し、特に反射防止構造を備えた鏡筒及び当該鏡筒を備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置、顕微鏡、望遠鏡等の光学機器は、レンズ等の光学素子を複数組み合わせて構成された光学系を備えている。光学系を構成する各光学素子は、一般に、鏡筒内に収容され、それぞれ所定の位置に保持される。鏡筒内に入射又は、鏡筒内で発生した不要光や迷光がレンズ面や鏡筒の内壁面において乱反射すると、ゴーストやフレアの発生要因となる。このため、従来よりレンズ面だけではなく鏡筒の内壁面についても反射防止加工を施し、ゴーストやフレアの発生を抑制することが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、鏡筒の内壁面にアルミニウム等の金属薄膜を設け、この金属薄膜の陽極酸化や、リソグラフィー技術を応用した微細パターンエッチング等により反射防止構造体としての微細凹凸周期構造体を形成し、この微細凹凸周期構造体により鏡筒の内壁面における反射を防止する技術が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、金型を利用した樹脂のプレス成形により、鏡筒の内壁面の所定の位置に、入射光の最短波長よりも短いピッチで形成された微細凹凸周期構造単位体を設け、この反射防止構造体により鏡筒の内壁面における反射を防止する技術が記載されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、低屈折率材料であるフッ素樹脂化合物からなる薄膜を反射防止膜として鏡筒の内壁面に設け、光の干渉作用を利用して鏡筒の内壁面で不要光や迷光の反射を防止する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１５６９８９号公報
【特許文献２】特開２００６−２９３０９３号公報
【特許文献３】特開平５−３４１１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載の微細凹凸周期構造体を形成するには、種々の高度な微細加工技術を利用して、金型を製作したり、鏡筒の内壁面に微細凹凸構造体を形成する必要がある。
しかしながら、鏡筒の内壁面の構造は極めて複雑であるため、微細加工技術を利用して金型を製作するには、手間やコストを要するものとなっていた。また、鏡筒の内壁面にアルミニウム等の金属皮膜等を設けた上で、当該金属皮膜等に微細凹凸構造体を形成するには、鏡筒の内壁面に金属皮膜等を均一な厚みでムラ無く形成し、且つ、これらの金属皮膜等に微細凹凸構造体を形成する必要があり、金属皮膜の形成及び微細凹凸構造体の形成のいずれの観点からも手間やコストを要するとともに、その微細加工が極めて困難であった。さらに、微細凹凸構造体を備えた樹脂シートを鏡筒の内壁面に貼着する場合、鏡筒の内壁面に沿って樹脂シートを密着させる必要があるため、当該方法も手間とコストを要するものとなっている。さらに、微小突起の形状や配列が規則的な微細凹凸周期構造体では、レンズ設計によっては回折光によりゴーストやフレアが発生する場合があり、回折防止が求められる。
【０００８】
一方、特許文献３に記載の反射防止膜を鏡筒内に設けるには、ディップコート法やスピンコート法等により、鏡筒の内壁面にフッ素樹脂化合物からなる薄膜を形成する必要がある。しかしながら、上述したとおり、鏡筒の内部構造は複雑であることから、フッ素樹脂化合物を鏡筒の内壁面に均一な厚みで塗布することは困難である。当該反射防止膜では、光の干渉作用により反射を抑制するため、低反射を達成するには膜厚の精密な制御が要求される。このため、鏡筒の内壁面に設けられた当該薄膜の厚みにバラツキが生じると、設計通りの反射防止効果を得ることができないという問題が生じる。さらに、フッ素樹脂化合物からなる薄膜を形成するには、樹脂組成物を熱硬化もしくは紫外線硬化させる必要がある場合がある。この場合、加熱による変形もしくは紫外線による劣化が生じる恐れがあるため、樹脂製の鏡筒に当該反射防止膜を設けることは困難である。
このように、上記従来の方法ではいずれも鏡筒の内壁面に反射防止加工を施すのが困難であり、且つ、反射防止加工を施すことのできる範囲が一部に限定される蓋然性が高い。
【０００９】
そこで、本件発明の目的は、鏡筒の内壁面の形状に沿って、簡易な手法で、反射防止構造を形成することができ、且つ、回折の生じない反射防止構造を備えた鏡筒及び当該鏡筒を備えた撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、鋭意研究を行った結果、以下の鏡筒を採用することで上記課題を達成するに到った。
【００１１】
本件発明に係る鏡筒は、光学素子を内部に収容する樹脂製の鏡筒であって、当該鏡筒の内壁面には、当該内壁面に直接形成された微小突起を多数備える反射防止構造が設けられ、各微小突起の高さ及び互いに隣接する微小突起の頂点間の距離は一定ではなく、その平均高さは０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、各頂点間の距離は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であることを特徴とする。
【００１２】
本件発明に係る鏡筒において、当該反射防止構造は、前記鏡筒の内壁面に対してプラズマエッチングを直接施すことにより、前記内壁面に形成されたものであることが好ましい。
【００１３】
本件発明に係る鏡筒において、  当該鏡筒の内壁面に対してプラズマエッチングを施す際には、酸素ガス及びアルゴンガスを用いることが好ましい。
【００１４】
本件発明に係る鏡筒は、前記内壁面において、当該反射防止構造が設けられた領域の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍであることが好ましい。
【００１５】
本件発明に係る鏡筒において、前記内壁面は黒色を呈し、当該内壁面全面に当該反射防止構造が設けられていることが好ましい。
【００１６】
本件発明に係る鏡筒において、前記内壁面の当該反射防止構造が設けられた領域では、その表面の３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長の光線に対する反射率が１．０％以下であることが好ましい。
【００１７】
本件発明に係る撮像装置は、撮像光学系を収容する鏡筒を備えた撮像装置において、当該鏡筒は樹脂製であり、且つ、その内壁面には微小突起を多数備える反射防止構造が設けられ、各微小突起の高さ及び互いに隣接する微小突起の頂点間の距離は一定ではなく、その平均高さは０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、各頂点間の距離は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、当該微小突起は当該内壁面に直接形成されたものであることを特徴とする。
【００１８】
本件発明に係る撮像装置は、撮像光学系と、当該撮像光学系の光路の周囲に樹脂製の遮光部材とを備えた撮像装置において、当該遮光部材の前記撮像光学系の光路に面する樹脂面には、微小突起を多数備える反射防止構造が設けられ、各微小突起の高さ及び互いに隣接する微小突起の頂点間の距離は一定ではなく、その平均高さは０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、各頂点間の距離は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、当該微小突起は当該内壁面に直接形成されたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本件発明によれば、例えば、プラズマエッチングにより上記反射防止構造を設けることができる。このため、鏡筒の内壁面に反射防止加工を行うために、鏡筒の内壁面に金属皮膜等を別途設けたり、微細加工技術等により微細凹凸周期構造体を形成する等の手間を要さず、複雑な構造を有する鏡筒の内壁面に対して簡易に反射防止構造を設けることができる。また、プラズマエッチングを施すことにより、鏡筒の内壁面には反射防止に適した形状の多数の微小突起が形成されるため、内壁面における可視光の反射率を１％以下に抑制することが可能であり、ゴーストやフレアの発生を効果的に低減することができる。また、回折が生じないため、回折光に起因するゴーストやフレアの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本件発明に係る鏡筒の内壁面の断面を示す模式図である。
【図２】本件発明に適用可能なプラズマエッチング装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】実施例１（ａ）、実施例２（ｂ）及び比較例１（ｃ）の鏡筒の内壁面を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図４】実施例１、実施例２、比較例１、比較例２及び比較例３の鏡筒の内壁面に設けた反射防止構造の反射特性を示す図である。
【図５】実施例１（ａ）、実施例２（ｂ）及び比較例３（ｃ）の鏡筒にレンズを組み込んで点光源を撮像したときの撮像画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本件発明に係る鏡筒及び撮像装置の実施の形態を説明する。
【００２２】
１．鏡筒
本件発明に係る鏡筒の実施の形態について説明する。本件発明に係る鏡筒は、光学素子を内部に収容する樹脂製の鏡筒であって、当該鏡筒の内壁面には、当該内壁面に直接形成された微小突起を多数備える反射防止構造が設けられ、各微小突起の高さ及び互いに隣接する微小突起の頂点間の距離は一定ではなく、その平均高さは０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、各頂点間の距離は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であることを特徴とする。
【００２３】
ここで、本件発明において鏡筒とは、光学素子を内部に収容する樹脂製の部材であればいかなるものであってもよく、撮像装置、顕微鏡、望遠鏡等の各種光学系を内部に収容する鏡筒であればよく、レンズ交換式撮像装置のように鏡筒自体が撮像装置本体等に取り付け可能に独立して存在するものでもよく、撮像装置等の装置の一部を構成する鏡筒部分（部品）であってもよいのは勿論である。
【００２４】
（１）微小突起
まず、図１を参照しながら、鏡筒の内壁面に設けられた微小突起について説明する。図１は、本件発明に係る鏡筒の内壁面の断面を示す模式図である。上述したとおり、当該反射防止構造は、鏡筒の内壁面（樹脂面）に対して直接形成された多数の微小突起からなる。図１に示すように、本件発明において、鏡筒の内壁面に設けられる反射防止構造は、断面視において、微小突起が連なった微細な鋸歯形状を呈し、各微小突起は錐体形状を呈することが好ましい。
【００２５】
すなわち、本件発明において鏡筒の内壁面に設けられる反射防止構造は、鏡筒の内壁面に直接設けられた多数の微小突起からなり、各微小突起の高さや各微小突起間のピッチ（Ｐ）が一定ではなく、形状（高さ等）や配列（ピッチ等）において不規則性を有する一方で、集合体としての微小突起は所定の平均高さ範囲内であり、所定の範囲内のピッチ（Ｐ）で配列されたものとなる。このように各微小突起の大きさや各微小突起間のピッチ（Ｐ）が不規則なランダム構造の反射防止構造であっても、可視光の波長以下のピッチ（Ｐ）で微小突起を配列させることにより、微小突起の谷側頂点と山側頂点の間で見かけ上、屈折率が緩やかに変化している層と同様の効果が発現され、鏡筒の内壁面に入射した光の反射を防止することができる。また、微小突起の形状や配列が規則的な微細凹凸周期構造体等と称される反射防止構造では、レンズ設計によっては回折光によりゴーストやフレアが発生する場合があるが、本件発明では、微小突起の形状や配列を一定ではなく、不規則な反射防止構造を採用しているため、回折が起こらず、回折光によるゴーストやフレアの発生を抑制することができる。また、当該反射防止構造は、後述するように、樹脂製の鏡筒の内壁面に対して直接プラズマエッチングを施すことにより簡易に形成することができる。以下では、鏡筒の内壁面に対して直接プラズマエッチングを施すことにより形成される微小突起について、主として説明する。しかしながら、本件発明において当該反射防止構造はプラズマエッチングにより形成されたものに限られるものではなく、樹脂製の鏡筒の内壁面に直接形成された微小突起を多数備え、各微小突起の高さ及び互いに隣接する微小突起の頂点間の距離は一定ではなく、その平均高さは０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、各頂点間の距離は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であればどのような方法で形成されたものであってもよいのは勿論である。
【００２６】
また、本件明細書においてピッチ（Ｐ）とは、互いに隣接する微小突起の頂点間の距離をいうものとする。また、本件明細書において各微小突起の山側頂点から谷側頂点までの距離を高さ（Ｈ）と定義する（図１参照）。また、本明細書において、微小突起の山側とは、微小突起の突出側、すなわち鏡筒の内壁面から鏡筒の中心に向かう方向をいう。また、微小突起の谷側（基端側）とは、互いに隣接する微小突起と微小突起との間を指し、鏡筒の内壁面から鏡筒の外側に向かう方向をいうものとする。また、山側頂点とは、微小突起の山側において最も鏡筒の中心に近い位置を指すものとし、谷側頂点とは微小突起の谷側において、最も鏡筒の中心から遠い位置を指すものとする。なお、以下において、単に「微小突起の頂点」と記載した場合、微小突起の山側の頂点を意味するものとする。
【００２７】
ｉ）平均高さ
本件発明において、微小突起の平均高さは、０．１μｍ〜１．０μｍである。ここで、平均高さとは、一定の範囲内に設けられた個々の微小突起の高さを求め、その高さの和を当該範囲内に形成された微小突起の数で除すことにより求めることができる。例えば、鏡筒の内壁面に対してプラズマエッチングを施すと、各微小突起の高さ（Ｈ）は一定ではなく、ランダムなものとなるが、平均高さが上記範囲内の微小突起を形成することができる。反射防止構造を構成する微小突起の平均高さが当該範囲内である場合、上記反射防止効果及び回折防止効果を得る上で好適なランダム構造となり、鏡筒の内壁面における可視光の反射率を１％以下に抑制することができ、回折光の発生を防止することができる。このとき、平均高さが上記範囲内であると共に各微小突起のそれぞれの高さ（Ｈ）が０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であることがより好ましい。また、当該微小突起の平均高さが高い方が微小突起の谷側頂点と山側頂点の間における屈折率の変化が緩やかになり、より広い波長範囲及び入射角度の入射光に対する反射防止効果を実現することができるため好ましい。さらに、微小突起の平均高さは次に説明する平均ピッチよりも大きいことが好ましい。しかしながら、平均高さが高すぎる場合、そのような高さの微小突起（反射構造）を形成し維持することが困難になる。可視光に対する反射防止効果をより有効に得る上で、微小突起の平均高さは、０．１５μｍ〜０．５０μｍであることがより好ましい。
【００２８】
ｉｉ）ピッチ
また、本件発明において、鏡筒の内壁面の当該反射防止構造が設けられた領域では、互いに隣接する微小突起の頂点（山側頂点）間の距離、すなわち上記ピッチ（Ｐ）が０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であることが好ましい。本件発明の反射防止構造では、上述のとおり、各ピッチ（Ｐ）はランダムであるが、各ピッチが当該範囲内である場合、上記と同様に反射防止効果及び回折防止効果を得る上で好適なランダム構造となり、鏡筒の内壁面における可視光の反射率を１％以下に抑制することができる。ピッチ（Ｐ）が上記範囲外である場合、鏡筒の内壁面において光が吸収されず散乱光が発生するため、レンズ設計によってはゴーストやフレアが発生する場合がある。可視光に対する反射防止効果をより有効に得る上で、ピッチ（Ｐ）は、入射光の最短波長よりも小さければよく、０．１５μｍ〜０．５０μｍであることがより好ましい。
【００２９】
ｉｉｉ）算術平均粗さ（Ｒａ）
鏡筒の内壁面において、上記反射防止構造が設けられた領域の算術平均粗さ（Ｒａ）は０．０５μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍであることが好ましい。算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ未満であると、鏡筒の内壁面は鏡面に近づき、入射した光に対して正反射する成分が増えるため、反射防止性能が低下する。例えば、上述した範囲内の高さ（Ｈ）、ピッチ（Ｐ）を有する微小突起を形成した場合、当該反射防止構造が設けられた領域の算術平均粗さ（Ｒａ）は、概ね０．０５μｍ≦Ｒａ≦１．０μｍとなる。鏡筒の内壁面において、当該反射防止構造が設けられた領域の算術平均粗さ（Ｒａ）が当該範囲内であれば、鏡筒の内壁面における可視光の反射率を１％以下に抑制する上で好適な大きさ、形状の微小突起が形成されていると考えることができ、上記と同様に優れた反射防止効果を得ることができる。本件発明の効果をより確実に得るという観点から、当該算術平均粗さ（Ｒａ）は０．１５μｍ≦Ｒａ≦０．５０μｍであることがより好ましい。  
【００３０】
但し、本件発明において、各微小突起の高さ（Ｈ）、ピッチ（Ｐ）、算術平均粗さ（Ｒａ）は、顕微鏡タイプの非接触三次元表面形状測定装置（例えば、Ｚｙｇｏ社製のＮｅｗＶｉｅｗ（商標）シリーズ等）を用いて、鏡筒の内壁面に設けられた上記反射防止構造体の表面構造を解析ソフトにより解析し、定量化を行うことにより得ることができる。
【００３１】
（２）樹脂材料
上記鏡筒を構成する樹脂材料は、特に限定されるものではなく、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、アクリロニトリルブダジエンスチレン、ポリオレフィン及びこれらの変性ポリマーからなる群より選択される少なくとも一種、又は当該群から選択される少なくとも一種を含むポリマーアロイ等が挙げられる。これらの樹脂材料はいわゆるエンジニアリングプラスチックであり、当該樹脂材料により構成された鏡筒は、例えば、撮像装置の交換レンズ等の屋外で使用される鏡筒等に要求される機械的強度を満足することができる。
【００３２】
また、例えば、繊維強化プラスチック等のように、上記樹脂材料には、必要に応じてガラス繊維、炭素繊維、無機フィラー等を含有していてもよい。ガラス繊維等を含有するい繊維強化プラスチック製の鏡筒とすることにより、より機械的強度の高い鏡筒を得ることができる。
【００３３】
鏡筒は高い遮光性及び光吸収性が要求される。このため、これらの樹脂は黒色であることが好ましく、上記樹脂材料は黒色顔料又は黒色染料を含むものであることが好ましい。黒色顔料又は黒色染料を含む樹脂材料により鏡筒を構成することにより、鏡筒の内壁面を黒色とすることができ、鏡筒の内壁面における可視光の反射をより有効に抑制することができる。
【００３４】
（３）プラズマエッチング
上述したとおり、本件発明において、上記反射防止構造は、樹脂製の鏡筒の内壁面に対して直接プラズマエッチングを施すことにより簡易に形成することができる。プラズマエッチングとは、ドライエッチングの一種であり、本件発明では、特に、導入したアルゴンガス等に高周波電力を印加してプラズマ状態とし、そこで生じたプラスイオンを加速して、樹脂製の鏡筒の内壁面に衝突させ粗面化させる物理的作用と、同様に導入した酸素ガス等の反応性ガスをプラズマ状態とし、酸素プラズマ等の反応性ガスにより分解生成された酸素ラジカル等による化学的作用との相乗効果による物理的・化学的エッチングを行う方法をいう。当該方法を採用することにより、各微小突起の高さや各微小突起間のピッチ（Ｐ）が一定ではなく、形状（高さ等）や配列（ピッチ等）において不規則性を有する一方で、集合体としての微小突起は所定の平均高さ範囲内であり、所定の範囲内のピッチ（Ｐ）で配列された多数の微小突起の集合体からなる上記反射防止構造を形成することができる。
【００３５】
本件発明では、プラズマエッチングを施す際に、上述した物理的作用と化学的作用を得る上で、酸素ガス及びアルゴンガスを用いることが好ましい。反応性ガスとして酸素ガスを用いることにより、プラズマ中の酸素と樹脂製の鏡筒の内壁面との間で化学反応を進行させ、樹脂製の鏡筒の内壁面にカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）又はカルボニル基（Ｃ＝Ｏ）を導入することができる。その結果、鏡筒の内壁面に局所的に通常よりエッチングレートの低い場所を生じさせ、酸素ガスと共にアルゴンガスを用いることでナノサイズの微小突起が形成されやすくなる。また、酸素ガスと共に、アルゴンのかわりに窒素、ヘリウム、ネオン及びキセノン、或いは六フッ化硫黄、四フッ化炭素などの反応性ガスのうち少なくともいずれか一種を用いてもよい。なお、酸素ガスと、アルゴンガス（或いは他のガス）は、両ガスを予め混合した混合ガスとしてチャンバ内に導入してもよいし、酸素ガスとアルゴンガス（又は他のガス）とをそれぞれ別にチャンバ内に導入してもよい。
【００３６】
プラズマエッチングを行う際には、高周波プラズマエッチング装置を用いることができる。例えば、高周波プラズマエッチング装置では、一般に、試料が載置される下部電極（ステージ）と、この下部電極に対向して設けられる上部電極とを備え、高周波電力を供給することにより下部電極と上部電極との間にプラズマを発生させる。ここで、平板上に形成される下部電極に、鏡筒を単に載置したのでは、鏡筒の内壁面に対してプラズマエッチングを施すことが困難になる。そこで、例えば、図２に示すように、平板状に形成された下部電極１２上に垂直方向に拡張した拡張電極１１を設け、鏡筒１０内にこの拡張電極を挿入し、上部電極と拡張電極１１との間でプラズマを発生させることが好ましい。このとき、下部電極１２の表面が逆スパッタされることで発生するコンタミネーションを防ぐために、下部電極１２の表面であって、拡張電極１１が配置される部位以外の領域をガラスカバー１３等で被覆することが好ましい。このようなプラズマエッチング装置を採用することにより、内部構造が複雑な鏡筒であっても、鏡筒の内壁面全面にプラズマエッチングを施すことができ、鏡筒の内壁面全面に上記反射防止構造を設けることができる。
【００３７】
鏡筒内における不要光や迷光の反射を抑制し、ゴーストやフレアの発生を抑制するという観点から、鏡筒の内壁面全面に上記反射防止構造を設けることが好ましい。しかしながら、鏡筒内において反射防止構造を設ける必要がない箇所、或いは反射防止構造を設けられると好ましくない箇所等が存在する場合には、該当箇所に対してマスキングを行うことにより、これらの箇所については上記微小突起が形成されるのを簡易に防止することができる。
【００３８】
（４）反射率
本件発明に係る鏡筒において、鏡筒の内壁面の当該反射防止構造が設けられた領域では、その表面の３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長の光線に対する反射率が１．０％以下であることが好ましい。多数の上記微小突起からなる反射防止構造を鏡筒の内壁面に設けることにより、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍのいわゆる可視光波長域の光線に対する反射率を１．０％以下と極めて低くすることができる。また、微小突起の高さ（Ｈ）、ピッチ（Ｐ）等をそれぞれ調整することにより、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長の光線に対する反射率を０．５％以下に抑制することができ、０．２％以下の極めて低い反射率を実現することもできる。
【００３９】
２．撮像装置
次に、本件発明に係る撮像装置の実施の形態を説明する。本件発明に係る撮像装置は、撮像光学系を収容する鏡筒を備えた撮像装置において、当該鏡筒は樹脂製であり、且つ、その内壁面には微小突起を多数備える反射防止構造が設けられ、各微小突起の高さ及び互いに隣接する微小突起の頂点間の距離は一定ではなく、その平均高さは０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、各頂点間の距離は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、当該微小突起は当該内壁面に直接形成されたものであることを特徴とする。
【００４０】
すなわち、本件発明に係る撮像装置は、上述した本件発明に係る鏡筒内に、撮像光学系を収容するものであれば、どのようなものであってもよい。また、撮像光学系を構成する光学素子の数は１枚以上であれば、その枚数は特に限定されるものではなく、開口絞りやシャッター等の光学部品が鏡筒内に収容されていてもよいのは勿論である。すなわち、鏡筒内に上記反射防止構造が設けられていれば、その具体的な態様は特に限定されるものではない。
【００４１】
また、撮像装置は、一眼レフカメラ、或いはミラーレス一眼カメラ等のレンズを交換可能なレンズ交換式の撮像装置であってもよいし、撮像レンズが筐体に交換不能に固定されたいわゆるコンパクトデジタルカメラ等であってもよく、カメラ機能の他に通信機能等を備えた携帯電話、携帯用電子機器等の各種電子機器に適用してもよいのは勿論である。
【００４２】
また、撮像装置本体内等の撮像光学系の光路の周囲に樹脂製の遮光部材が設けられる場合、当該撮像光学系の光路に面する樹脂面に、上記反射防止構造を設けてもよい。すなわち、撮像装置本体の内側に、反射防止が要求される樹脂面等があれば、適宜適用可能であるのは勿論である。また、これらの反射防止構造を形成する際に、上述したプラズマエッチングによる方法を適用することができるのは勿論である。
【００４３】
次に、実施例および比較例を示して本件発明を具体的に説明する。但し、本件発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００４４】
実施例１では、まず、三菱瓦斯化学株式会社製のガラス繊維を含む黒色のポリアミド樹脂系成形材料（商品名：レニー（登録商標） １０２７ＨＵ）を射出成形し鏡筒を作製した。その後、この鏡筒を温純水洗浄した。
【００４５】
次に、この鏡筒を高周波プラズマエッチング装置で処理し、鏡筒の内壁面にプラズマエッチング処理を施した。鏡筒の内部形状は複雑であるため、鏡筒の内壁面全面に均一にプラズマ処理するために、図２に示すように、下部電極１２（ステージ）に対して、垂直方向に延伸する拡張電極１１を設け、下部電極１２が逆スパッタされることで発生するコンタミネーションを防ぐために下部電極１２の表面にガラスカバー１３を設けた。そして、鏡筒１１の内側に拡張電極１１が挿入されるようにして、鏡筒１１を下部電極１２のガラスカバー上に載置した。また、鏡筒１１の外壁面はマスクにより被覆し、外壁面がエッチングされないように保護した。
【００４６】
プラズマエッチングの際には、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ２）の混合ガスを用いた。具体的には、アルゴンガスと酸素ガスとをチャンバ内にそれぞれ１０ｓｃｃｍずつ導入して、バタフライバルブによりチャンバ内の真空度が０．５Ｐａになるように調整した。その後、３００Ｗの高周波電力を１８０秒間供給して、高周波プラズマを発生させて、鏡筒の内壁面全面をプラズマ処理した。
【００４７】
プラズマ処理後、鏡筒の内壁面表面を走査電子顕微鏡で観察した結果、表面に多数の微小突起が形成されたことを確認することができた（図３（ａ）参照）。ＺＹＧＯ社製非接触三次元表面形状測定装置ＮｅｗＶｉｅｗ６３００で測定し、解析ソフトを用いて表面解析を行った結果、各微小突起の高さ（Ｈ）は０．１μｍ〜０．５μｍの範囲内であり、互いに隣接する微小突起間のピッチ（Ｐ）は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であった。また、鏡筒内壁面の算術平均粗さ（Ｒａ）をＺＹＧＯ社製非接触三次元表面形状測定装置ＮｅｗＶｉｅｗ６３００で測定した結果、当該内壁面の算術平均粗さ（Ｒａ）は０．１１μｍであった（表１参照）。
【００４８】
なお、測定条件及び解析条件は以下のとおりである。また、上記解析ソフトとして、ＭｅｔｒｏＰｒｏ  ｖｅｒ８．３．５のＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎを用いた。
【００４９】
［測定条件］
対物レンズ：５０倍
Ｚｏｏｍ：０．５倍
【００５０】
［解析条件］
Ｒｅｍｏｖｅｄ：Ｎｏｎｅ
Ｆｉｌｔｅｒ：ＨｉｇｈＰａｓｓ
ＦｉｌｔｅｒＴｙｐｅ：ＧａｕｓｓＳｐｌｉｎｅ
Ｌｏｗ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ：０．０８ｍｍ
【実施例２】
【００５１】
実施例２では、鏡筒の内壁面に対してプラズマ処理を施す際に、処理時間を３６０秒に変更したこと以外は、実施例１と同様に鏡筒を作製した。
【００５２】
プラズマ処理後、鏡筒の内壁面表面を走査電子顕微鏡で観察した結果、表面に多数の微小突起が形成されたことを確認することができた（図３（ｂ）参照）。実施例１と同様の測定条件でＺＹＧＯ社製非接触三次元表面形状測定装置ＮｅｗＶｉｅｗ６３００で測定し、実施例１と同様の解析条件で表面解析を行った結果、各微小突起の高さ（Ｈ）は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であり、互いに隣接する微小突起間のピッチ（Ｐ）は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内であった。また、鏡筒の内壁面の算術平均粗さ（Ｒａ）をＺＹＧＯ社製非接触三次元表面形状測定装置ＮｅｗＶｉｅｗ６３００で測定した結果、当該内壁面の算術平均粗さ（Ｒａ）は０．２６μｍであった（表１参照）。
【実施例３】
【００５３】
実施例３では、樹脂成形材料として、帝人株式会社製のガラス繊維を含む黒色のポリカーボネート樹脂系成形材料（商品名：パンライト（登録商標） Ｇ−３４３０ＬＩ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして射出成形により鏡筒を作製し、その後プラズマエッチング処理を鏡筒の内壁面に施した。そして、プラズマ処理後、鏡筒内壁表面を観察し、各微小突起の高さ（Ｈ）、ピッチ（Ｐ）、算術平均粗さ（Ｒａ）の測定を行ったところ、高さ（Ｈ）は０．１μｍ〜０．５μｍの範囲内、ピッチ（Ｐ）は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内、算術平均粗さ（Ｒａ）は０．１μｍ以上であり実施例１と同様の結果が得られた。
【実施例４】
【００５４】
実施例４では、樹脂成形材料として、三菱瓦斯化学株式会社製のガラス繊維を含む黒色のポリカーボネート樹脂系成形材料（商品名：ユーピロン（登録商標） ＧＳ２０３０ＭＲ２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして射出成形により鏡筒を作製し、その後、プラズマエッチング処理を鏡筒の内壁面に施した。そして、プラズマ処理後、鏡筒内壁表面を観察し、各微小突起の高さ（Ｈ）、ピッチ（Ｐ）、算術平均粗さ（Ｒａ）の測定を行ったところ、高さ（Ｈ）は０．１μｍ〜０．５μｍの範囲内、ピッチ（Ｐ）は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内、算術平均粗さ（Ｒａ）は０．１μｍ以上であり、実施例１と同様の結果が得られた。
【実施例５】
【００５５】
実施例５では、鏡筒の内壁面に対してプラズマエッチング処理を施す際に、四フッ化炭素（ＣＦ４）及び酸素の混合ガスを用いることとし、チャンバ内に四フッ化炭素ガス及び酸素ガスを１０ｓｃｃｍずつ導入したこと以外は、実施例１と同様にして、鏡筒を作製した。そして、プラズマ処理後、鏡筒内壁表面を観察し、各微小突起の高さ（Ｈ）、ピッチ（Ｐ）、表面粗さ（Ｒａ）の測定を行ったところ、高さ（Ｈ）は０．１μｍ〜０．５μｍの範囲内、ピッチ（Ｐ）は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内、算術平均粗さ（Ｒａ）は０．１μｍ以上であり、実施例１と同様の結果が得られた。
【実施例６】
【００５６】
実施例６では、鏡筒の内壁面に対してプラズマエッチング処理を施す際に、反応性ガスとして、六フッ化硫黄（ＳＦ６）及び酸素の混合ガスを用いることとし、チャンバ内に六フッ化硫黄ガス及び酸素ガスを１０ｓｃｃｍずつ導入したこと以外は、実施例１と同様にして、鏡筒を作製した。そして、プラズマ処理後、鏡筒内壁表面を観察し、各微小突起の高さ（Ｈ）、ピッチ（Ｐ）、表面粗さ（Ｒａ）の測定を行ったところ、高さ（Ｈ）は０．１μｍ〜０．５μｍの範囲内、ピッチ（Ｐ）は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内、算術平均粗さ（Ｒａ）は０．１μｍ以上であり、実施例１と同様の結果が得られた。
【比較例】
【００５７】
〔比較例１〕
比較例１では、鏡筒の内壁面に対してプラズマエッチング処理を施さなかったこと以外は、実施例１と同様に鏡筒を作製した。
【００５８】
作製した鏡筒の内壁面表面を走査電子顕微鏡で観察したところ、当該鏡筒の内壁面には実施例１等のような微小突起は観察されず、実施例１〜実施例６の鏡筒の内壁面と比較すると極めて平滑であることが確認された（図３（ｃ）参照）。また、鏡筒内壁表面の表面粗さを実施例１と同様に、ＺＹＧＯ社製非接触三次元表面形状測定装置ＮｅｗＶｉｅｗ６３００で測定した結果、当該内壁面の算術平均粗さ（Ｒａ）は０．０１５μｍであった（表１参照）。
【００５９】
〔比較例２〕
比較例２では、実施例１において射出成形により得られた鏡筒（比較例１で作製した鏡筒と同じ）の内壁面に対して、プラズマエッチング処理を施す代わりに、次の反射防止層を形成した。具体的には、反射防止層をＬｅｙｂｏｌｄ  Ｏｐｔｉｃｓ社製のＡＲＥＳ１５１０を用いて真空蒸着法により成膜した。当該反射防止層は、ＭｇＦ２膜（屈折率ｎ＝１．３８）とした。また、当該反射防止層の物理膜厚は９６ｎｍとした。しかしながら、鏡筒の内壁面の形状は複雑であり、鏡筒の内壁面に対して当該ＭｇＦ２膜の形成材料を均一な厚みでムラ無く塗布することは困難であり、得られた反射防止層の厚みにはムラが生じた。
【００６０】
〔比較例３〕
比較例３では、実施例１において射出成形により得られた鏡筒（比較例１で作製した鏡筒と同じ）を、三井・デュポン フロロケミカル株式会社製の透明フッ素樹脂溶液（商品名：ＡＦ１６０１Ｓ  屈折率ｎ＝１．３１）に浸漬し、一定速度で引き上げることにより、鏡筒表面に薄膜を形成した。透明フッ素樹脂膜の物理膜厚が１０１ｎｍとなるように引き上げる速度を調整した。しかしながら、鏡筒の内壁面に対して当該透明フッ素樹脂溶液をムラ無く均一に塗布することは困難であり、得られた透明フッ素樹脂膜の厚みにはムラが生じた。
【００６１】
［評価］
実施例１〜実施例６の鏡筒及び比較例１〜比較例３の鏡筒について、それぞれ内壁面の表面反射率を株式会社オリンパス社製の顕微分光測定機ＵＳＰＭ‐ＲＵで測定した。その結果を図４に示す。図４に示すように、実施例１の鏡筒の内壁面の表面反射率は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの領域において反射率は０．５％以下を示し、実施例２の鏡筒では同領域においてその反射率は０．２％以下と極めて低い値を示した。また、図４には示していないが、実施例３〜実施例６の鏡筒についてもその内壁面の反射率は０．５％以下を示し、実施例１の鏡筒と略同等の反射防止特性が得られた。一方、鏡筒の内壁面に対して、反射防止加工を一切行っていない比較例１の鏡筒については、同波長領域において、その反射率は５．３％〜５．５％の間の値を示し、実施例１〜実施例６の鏡筒と比較すると反射率が極めて高いものとなっている。一方、比較例２及び比較例３の鏡筒は、その内壁面にそれぞれＭｇＦ２膜、透明フッ素樹脂膜からなる反射防止膜を備えている。このため、比較例１の鏡筒と比較すると表面の反射率は低い。しかしながら、実施例１〜実施例６の鏡筒と比較すると、比較例２及び比較例３の鏡筒の表面の反射率はいずれも高かった。
【００６２】
また、実施例１〜実施例６の鏡筒及び比較例１〜比較例３の鏡筒に対して、それぞれ同じレンズを組み込み、絞りＦ２．８、焦点距離１７ｍｍにて点光源撮影を行った。その結果を図５に示す。但し、実施例３〜実施例６の鏡筒については、いずれも実施例１と同等の効果が見られたため、図示は省略している。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ実施例１、実施例２、比較例１の鏡筒を用いて、上記点光源撮影を行った結果を示している。図５（ａ）〜（ｃ）の略中央に映る霞んだ白い円形の像は、点光源を示している。比較例１の鏡筒を用いた場合、図５（ｃ）に示すように、図面において点線で囲んだ箇所には、ゴーストが見られる。一方、実施例１及び実施例２の鏡筒を用いた場合、図５（ａ）、（ｂ）に示すようにそれぞれゴーストは低減していることが分かる。
【００６３】
以上より、本件発明に係る鏡筒では、鏡筒の内壁面に対してプラズマエッチング処理を施すことにより多数の微小突起からなる反射防止構造を鏡筒の内壁面全面に簡易に形成することができる。また、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長の光線に対して反射率１％以下を達成することができることが確認された。また、比較例１〜比較例３と比較すると、鏡筒の内壁面に対してプラズマエッチング処理を施していない場合、或いは反射防止膜等の従来の反射防止加工を施した場合のいずれと比較しても、反射率の低減効果、ゴーストの低減効果が確認された。さらに、本件発明に係る鏡筒では回折が生じず、回折光に起因するゴーストやフレアの発生がないことが確認された。
【００６４】
また、実施例１と実施例２とを比較するとプラズマエッチング処理の時間を長くすることにより、鏡筒の内壁面がより深くエッチングされるためか、微小突起の高さ（Ｈ）が高くなることが確認され、鏡筒の内壁面の算術平均粗さ（Ｒａ）も粗くなることが確認された。また、実施例１と実施例２の反射率を比較すると実施例２の鏡筒の方が反射率が低く、微小突起の高さ（Ｈ）は０．１μｍ〜１．０μｍの範囲内で、０．５μｍ以上の高さ（Ｈ）の微小突起が存在することにより、より良好になることが確認された。但し、プラズマエッチング処理の時間は、鏡筒の内壁面に形成される微小突起の高さ（Ｈ）、ピッチ（Ｐ）等に応じて適宜調整することが好ましい。
【００６５】
【表１】
2015179144.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本件発明によれば、例えば、プラズマエッチングにより上記反射防止構造を設けることができる。このため、鏡筒の内壁面に反射防止加工を行うために、鏡筒の内壁面に金属皮膜等を別途設けたり、微細加工技術等により微細凹凸周期構造体を形成する等の手間を要さず、複雑な構造を有する鏡筒の内壁面に対して簡易に反射防止構造を設けることができる。また、プラズマエッチングを施すことにより、鏡筒の内壁面には反射防止に適した形状の多数の微小突起が形成されるため、内壁面における可視光の反射率を１％以下に抑制することが可能であり、ゴーストやフレアの発生を効果的に低減することができる。従って、撮像装置、顕微鏡、望遠鏡等の光学機器において、本件発明に係る鏡筒内に光学系を収容させることにより、ゴーストやフレアのない秀麗な撮像画像、又は各種観察画像を得ることができる。また、回折が生じないため、回折光に起因するゴーストやフレアの発生を防止することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１０・・・鏡筒
１１・・・拡張電極
１２・・・電極（ステージ）
１３・・・ガラスカバー
Ｈ・・・（微小突起の）高さ
Ｐ・・・（微小突起の）ピッチ
【図１】
2015179144.tif 000004
【図２】
2015179144.tif 000005
【図４】
2015179144.tif 000006
【図３】
2015179144.tif 000007
【図５】
2015179144.tif 000008