(57)【要約】  光学素子（１０）は、光学機能部の外側にフランジ部（１３）を有し、光学機能部およびフランジ部（１３）の一部は、反射防止膜（１２）で被覆され、方向指示部（１６）が、反射防止膜（１２）の一部が突出した部分として形成され、方向指示部（１６）とフランジ部（１３）の平坦面との段差が２μｍ以下である。
2019208455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学機能部の外側にフランジ部を有し、
前記フランジ部の一部に方向指示部を有し、
前記方向指示部と前記フランジ部の平坦面との段差が２μｍ以下である
光学素子。
【請求項２】
前記光学機能部および前記フランジ部の一部は、反射防止膜で被覆され、
前記方向指示部は、前記反射防止膜の一部が突出した部分として形成されている
請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記光学機能部および前記フランジ部の一部は、反射防止膜で被覆され、
前記方向指示部は、前記反射防止膜の一部が切り欠かれることによって形成されている
請求項１に記載の光学素子。
【請求項４】
前記方向指示部は、前記フランジ部に形成された凹部である
請求項１に記載の光学素子。
【請求項５】
前記フランジ部の表面側における平坦な領域は、前記フランジ部の全表面の６０％以上である
請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項６】
前記フランジ部の全表面の６０％以上が前記反射防止膜に被覆されない
請求項２に記載の光学素子。
【請求項７】
前記フランジ部の全表面の６０％以上が前記反射防止膜で被覆される
請求項３に記載の光学素子。
【請求項８】
前記フランジ部における前記方向指示部を含まない領域が、前記フランジ部の全表面の６０％以上である
請求項４に記載の光学素子。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学素子を有する光学系。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学素子を有する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子、光学系、および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機（スマートフォンを含む。）用や車載用のカメラとして使用されるレンズユニットは、一般に、鏡筒内に複数のレンズ素子が光軸方向に積層されて形成される。各々のレンズ素子の光軸が鏡筒の中心軸から偏芯しないように（光軸がずれないように）レンズユニットを組み立てる必要がある。【０００３】
特許文献１には、一のレンズ素子と他のレンズ素子とにおいて双方がはまり合う部位が円周状に形成され、双方のレンズ素子を積層するときに、一方のレンズ素子を他のレンズ素子に対して回転させつつ偏芯が生じない位置を決定する組み立て方法が記載されている。【０００４】
特許文献１に記載された組み立て方法は、双方のレンズ素子の収差や偏芯方向が不明であっても、偏芯が生じないレンズ素子の設置位置を決定することができる。しかし、レンズ素子を積層するときの工数が多くなる。双方のレンズ素子の収差や偏芯方向がわかっている場合には、別の組み立て方法を使用する方が有利である。【０００５】
ガラスは、合成樹脂に比べて安定性（例えば、耐熱性や硬度）が高い。レンズ素子がガラスである場合には、偏芯が生じないように位置合わせするためのマーキング部を形成することが効果的である。【０００６】
特許文献２には、鏡筒（ホルダ）に組み込まれるレンズ素子が記載されている。特許文献２に記載されたレンズ素子は、光学的に機能する光学機能部、光学機能部の外周の外側においてドーナツ状に設けられたフランジ部、およびマーキング部を備える。マーキング部は、フランジ部に形成されている。具体的には、光学機能部の外周における一箇所からフランジ面（フランジ部における表面）に突出するように形成されている。フランジ部が鏡筒に取り付けられるが、取り付けの際に、マーキング部に基づいて、レンズ素子の取付位置（光軸を中心とした円周方向の取付位置）が定められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国特許第５２０４５９１号公報
【特許文献２】日本国特許第４４０４９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ガラス製のレンズ素子にマーキング部を設ける場合、鋭く突出するマーキング部や、高さが大きいマーキング部を形成すると、レンズ素子の成形時や、レンズ素子が組み込まれたレンズユニットが使用されているときに、レンズ素子が欠ける可能性が高くなる。【０００９】
また、ガラス製のレンズ素子が、他の部材（鏡筒、他のレンズ素子のフランジ面、スペーサ素子など）に接するように、レンズユニットが作製されることがある。【００１０】
その場合、レンズ素子のフランジ部に、特許文献２に記載されているような凸状のマーキング部を形成することが好ましくない場合がある。レンズユニットの性能低下を防止するために、レンズ素子における他の部材との接触面には平坦性が求められるが、凸状のマーキング部は、レンズ素子が他の部材と接触したときに、レンズ素子のフランジ面にチルトを発生させる可能性があるからである。一例として、レンズ素子のフランジ部が鏡筒に設けられた凹部に挿入される場合に、マーキング部が鏡筒等に接触すると、フランジ面の平坦性が損なわれる可能性がある。【００１１】
図７は、レンズ素子７０が鏡筒８０に組み込まれた状態の一例を示す断面図である。図７には、レンズ素子７０において、光学機能部７１の外周における一箇所からフランジ部７３に突出するように形成されたマーキング部７２が設けられている例が示されている。なお、図７には、レンズ素子７０の一部が示されている。レンズ素子７０を鏡筒８０に組み込むときに、マーキング部７２が鏡筒８０に接触すると、マーキング部７２と一体的に形成されているフランジ部７３が変形する。その結果、フランジ面の平坦性が損なわれる【００１２】
本発明は、他の部材に接触したときでもフランジ面の平坦性の低下が抑制される光学素子ならびに光学素子を有する光学系および光学素子を有する撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による光学素子は、光学機能部の外側にフランジ部を有し、フランジ部の一部に方向指示部を有し、方向指示部とフランジ部の平坦面との段差が２μｍ以下であることを特徴とする。光学機能部の外側とは、光学機能部の外周の外側領域であって光学機能部に隣接する箇所及び光学機能部から離間した箇所を含む。フランジ部の平坦面とは、フランジ部の表面（フランジ面）における方向指示部を含まない領域を意味する。
本発明による光学系は、前記光学素子を有することを特徴とする。
本発明による撮像装置は、前記光学素子を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光学素子が他の部材に接触したときでもフランジ面の平坦性の低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態の光学素子を示す図である。
【図２】第１の実施形態の光学素子が鏡筒に組み込まれたレンズユニットを示す断面図である。
【図３】第２の実施形態の光学素子を示す図である。
【図４】第２の実施形態の光学素子が鏡筒に組み込まれたレンズユニットを示す断面図である。
【図５】第３の実施形態の光学素子を示す図である。
【図６】第３の実施形態の光学素子が鏡筒に組み込まれたレンズユニットを示す断面図である。
【図７】レンズ素子が鏡筒に組み込まれた状態の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
実施形態１．
図１は、第１の実施形態の光学素子１０を示す図である。図１（ａ）は断面図であり、図１（ｂ）は光学素子１０を上から見た平面図である。
【００１８】
光学素子１０はガラス製のレンズ素子である。光学素子１０は、中央部において、凸状の第１の曲面部（光学機能部）１１と、第１の曲面部１１に対向する第２の曲面部（光学機能部）１４とを有する。第１の曲面部１１の表面には、反射防止膜１２が被膜されている。第２の曲面部１４の表面には、反射防止膜１５が被膜されている。
【００１９】
光学素子１０は、光学機能部の外側にフランジ部１３を有する。反射防止膜１２は、フランジ部１３の一部も覆っている。フランジ部１３を覆う反射防止膜１２は、その一部において、平面視で径方向に凸形状（図１に示す例では、四角形）の方向指示部１６を有する。方向指示部１６は、上記のマーキング部と同様の役割を果たす。
【００２０】
すなわち、方向指示部１６は、作業者がレンズユニットを組み立てるときに、光学素子１０の光軸が鏡筒の中心軸から偏芯しないような光学素子１０の位置（光軸を中心とした円周方向の取付位置）を作業者が把握可能になるように設けられている。
【００２１】
本実施形態では、フランジ部１３の表面（反射防止膜１２で被覆されている部分と被覆されていない部分とを含む。）の領域（具体的には、領域の面積）に対して、反射防止膜１２で被覆されている部分の領域が４０％以下になるように、反射防止膜１２が形成されている。すなわち、反射防止膜１２で被覆されていない領域が６０％以上である。
【００２２】
反射防止膜１２で被覆されていない領域が６０％以上であれば、フランジ面の平坦性が維持できると考えられる。なお、平坦度が低下すると、例えば、光学素子１０を鏡筒に組み込むときに、光学素子１０が正規の設置位置に対して傾く可能性が高くなる。光学素子１０が傾くと、レンズ素子の光軸が鏡筒の中心軸から偏芯する。
【００２３】
また、レンズユニットを組み立てるときに、方向指示部１６が他の部材（鏡筒、他のレンズ素子のフランジ面、スペーサ素子など）に接触してもフランジ面にチルトが発生しないように、方向指示部１６の厚さは、例えば、２μｍ以下であることが好ましい。フランジ部１３の表面は平坦になるように形成されるので、換言すれば、方向指示部１６とフランジ部１３の平坦面（フランジ面）とがなす段差は、２μｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
なお、図１には、四角形の方向指示部１６が例示されているが、反射防止膜１２で被覆されていない領域が６０％以上であり、かつ、作業者が視認可能であれば、方向指示部１６の形状は、四角形でなくてもよい。一例として、島状であってもよい。
【００２５】
図２は、光学素子１０が鏡筒２１に組み込まれたレンズユニット２０を示す断面図である。図２には、光学素子１０と他のレンズ２２とを含むレンズユニット２０が例示されている。光学素子１０は、鏡筒２１とスペーサ２３とで保持されている。レンズ２２は、鏡筒２１、スペーサ２３および留め具２４で保持されている。なお、図２において、光学素子１０とレンズ２２とは、鏡筒２１およびスペーサ２３から浮いているように示されているが、実際には、光学素子１０のフランジ部１３およびレンズ２２のフランジ部は、鏡筒２１の内壁に接している。また、光学素子１０のフランジ部１３は、スペーサ２３にも接している。レンズ２２のフランジ部は、留め具２４にも接している。
【００２６】
光学素子１０は、フランジ部１３が鏡筒２１等に接触することによって位置決めされるのであるが、作業者は、方向指示部１６を基準にして光学素子１０の円周方向の取付位置を把握する。そして、上述したように、光学素子１０を鏡筒２１に組み込むときに、フランジ面は十分な平坦性を有しているので、フランジ面でのチルト発生が抑制される。
【００２７】
実施形態２．
図３は、第２の実施形態の光学素子３０を示す図である。図３（ａ）は断面図であり、図３（ｂ）は光学素子３０を上から見た平面図である。
【００２８】
光学素子３０はガラス製のレンズ素子である。光学素子３０は、中央部において、凸状の第１の曲面部（光学機能部）３１と、第１の曲面部３１に対向する第２の曲面部（光学機能部）３４とを有する。第１の曲面部３１の表面には、反射防止膜３２が被膜されている。第２の曲面部３４の表面には、反射防止膜３５が被膜されている。
【００２９】
光学素子３０は、光学機能部の外側にフランジ部３３を有する。第１の実施形態では、フランジ部１３を覆う反射防止膜１２の領域を小さくすることによってフランジ面の平坦性を高めた。一方、第２の実施形態では、フランジ部３３を覆う反射防止膜３２の領域を多くすることによって、フランジ面（本実施形態では、正確には、フランジ部３３における反射防止膜３２の表面）の平坦性を高める。本実施形態では、フランジ部３３における反射防止膜３２の領域を、被覆領域という。フランジ部３３における反射防止膜３２に覆われていない領域を、非被覆領域という。
【００３０】
本実施形態では、フランジ部３３の表面（反射防止膜３２で被覆されている部分と被覆されていない部分とを含む。）の領域に対して、被覆領域が６０％以上である。
【００３１】
被覆領域が６０％以上であれば、フランジ面の平坦性が維持できると考えられる。なお、上述したように、平坦度が低下すると、例えば、光学素子３０を鏡筒に組み込むときに、光学素子３０が正規の設置位置に対して傾く可能性が高くなる。光学素子３０が傾くと、レンズ素子の光軸が鏡筒の中心軸から偏芯する。
【００３２】
そして、フランジ部３３を覆うドーナツ状の反射防止膜３２の領域の一部が切り欠かれることによって、方向指示部３６が形成される。
【００３３】
また、レンズユニットを組み立てるときに、方向指示部３６が他の部材（鏡筒、他のレンズ素子のフランジ面、スペーサ素子など）に接触してもフランジ面にチルトが発生しないように、方向指示部３６の厚さは、例えば、２μｍ以下であることが好ましい。フランジ部３３の表面は平坦になるように形成され、反射防止膜３２は均等な厚さでフランジ部３３を覆うように形成される。したがって、換言すれば、方向指示部３６（具体的には、方向指示部３６の頂面）と平坦部（フランジ面）とがなす段差は、２μｍ以下であることが好ましい。
【００３４】
なお、図３には、切り欠き状の方向指示部３６が例示されているが、被覆領域が６０％以上であり、かつ、作業者が視認可能であれば、方向指示部３６の形状は、他の形状であってもよい。一例として、島状であってもよい。
【００３５】
図４は、光学素子３０が鏡筒４１に組み込まれたレンズユニット４０を示す断面図である。図４には、光学素子３０と他のレンズ４２とを含むレンズユニット４０が例示されている。光学素子３０は、鏡筒４１とスペーサ４３とで保持されている。レンズ４２は、鏡筒４１、スペーサ４３および留め具４４で保持されている。なお、図４において、光学素子３０とレンズ４２とは、鏡筒４１およびスペーサ４３から浮いているように示されているが、実際には、光学素子３０のフランジ部３３およびレンズ４２のフランジ部は、鏡筒４１の内壁に接している。また、光学素子３０のフランジ部３３は、スペーサ４３にも接している。レンズ４２のフランジ部は、留め具４４にも接している。
【００３６】
光学素子３０は、フランジ部３３が鏡筒４１等に接触することによって位置決めされるのであるが、作業者は、方向指示部４６を基準にして光学素子３０の円周方向の取付位置を把握する。そして、上述したように、光学素子３０を鏡筒４１に組み込むときに、フランジ面は十分な平坦性を有しているので、フランジ面でのチルト発生が抑制される。
【００３７】
実施形態３．
図５は、第３の実施形態の光学素子５０を示す図である。図５（ａ）は断面図であり、図５（ｂ）は光学素子５０を上から見た平面図である。
【００３８】
光学素子５０はガラス製のレンズ素子である。光学素子５０は、中央部において、凸状の第１の曲面部（光学機能部）５１と、第１の曲面部５１に対向する第２の曲面部（光学機能部）５４とを有する。第１の曲面部５１の表面には、反射防止膜５２が被膜されている。第２の曲面部５４の表面には、反射防止膜５５が被膜されている。
【００３９】
光学素子５０は、光学機能部の外側にフランジ部５３を有する。反射防止膜５２は、フランジ部５３の一部も覆っている。なお、本実施形態では、反射防止膜５２は、フランジ部５３を覆わなくてもよい。また、フランジ部５３に反射防止膜５２が存在しなくてもよい。また、本実施形態では、フランジ部５３において方向指示部５６が形成されている。図５に示す例では、フランジ部５３の最外部が切り欠かれることによって、方向指示部５６が形成されている。方向指示部５６上に反射防止膜５２を形成するようにしてもよい。
【００４０】
本実施形態では、フランジ部５３の表面（反射防止膜５２で被覆されている部分と被覆されていない部分とを含む。）において、反射防止膜５２で被覆されていない部分は、切り欠かれていない部分と、切り欠かれている部分すなわち方向指示部５６の底面５６ａとを含むとする。そして、フランジ部５３の表面における反射防止膜５２で被覆されず、かつ、方向指示部５６の底面５６ａを含まない領域が、フランジ部５３の表面の６０％以上になるように、方向指示部５６が形成される。なお、図５には、方向指示部５６は、フランジ部５３の最外部に形成された凹部であるが、方向指示部５６は、フランジ部５３の最外部に形成されなくてもよい。つまり、フランジ部５３における方向指示部５６を含まない領域がフランジ部５３の表面の６０％以上であり、かつ、作業者が視認可能であれば、方向指示部５６は、フランジ部５３の最外部以外に形成されてもよい。また、図５には、断面視で四角形に除去された方向指示部５６が例示されているが、方向指示部５６の断面形状は、四角形でなくてもよい。
【００４１】
そのような領域が６０％以上であれば、フランジ面の平坦性が維持できると考えられる。また、レンズユニットを組み立てるときに、方向指示部５６が他の部材（鏡筒、他のレンズ素子のフランジ面、スペーサ素子など）に接触してもフランジ面にチルトが発生しないように、方向指示部５６の厚さ（深さ）は、例えば、２μｍ以下であることが好ましい。フランジ部５３の表面は平坦になるように形成されるので、換言すれば、方向指示部５６（具体的には、方向指示部５６の底面５６ａ）と平坦部（フランジ面）とがなす段差は、２μｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
なお、図５には、ドーナツ状のフランジ部５３が平面視で直線で切り欠かれた方向指示部５６が例示されているが、方向指示部５６の形状はこれに限定されない。方向指示部５６の形状は、フランジ部５３の表面における反射防止膜５２で被覆されず、かつ、方向指示部５６の上面を含まない領域が６０％以上であり、また、作業者が視認可能であれば、他の形状にしてもよい。
【００４３】
図６は、光学素子５０が鏡筒６１に組み込まれたレンズユニット６０を示す断面図である。図６には、光学素子５０と他のレンズ６２とを含むレンズユニット６０が例示されている。光学素子５０は、鏡筒６１とスペーサ６３とで保持されている。レンズ６２は、鏡筒６１、スペーサ６３および留め具６４で保持されている。なお、図６において、光学素子５０とレンズ６２とは、鏡筒６１およびスペーサ６３から浮いているように示されているが、実際には、光学素子５０のフランジ部５３およびレンズ６２のフランジ部は、鏡筒６１の内壁に接している。また、光学素子５０のフランジ部５３は、スペーサ６３にも接している。レンズ６２のフランジ部は、留め具６４にも接している。
【００４４】
光学素子５０は、フランジ部５３が鏡筒６１等に接触することによって位置決めされるのであるが、作業者は、方向指示部５６を基準にして光学素子５０の円周方向の取付位置を把握する。そして、上述したように、光学素子５０を鏡筒６１に組み込むときに、フランジ面は十分な平坦性を有しているので、フランジ面でのチルト発生が抑制される。
【００４５】
なお、第１〜第３の実施形態では、第２の曲面部１４，３４，５４が外側に凸になっている光学素子１０，３０，５０が例示されたが、第２の曲面部１４，３４，５４は、平面、または、凹状であってもよい。
【００４６】
光学素子の実施形態および実施例を説明したが、上記の実施形態および実施例の光学素子は、種々の光学系に適用（例えば、組込）可能である。
【００４７】
光学系として、例えば、上記の光学素子と共働するレンズ、反射防止フィルムやバンドパスフィルタなどの光学フィルタ、カバーガラス、絞り等がある。ただし、それらは一例であって、上記の光学素子の適用対象はそれらに限られない。
【００４８】
また、上記の光学素子は、カメラなどの撮像装置に適用されることが想定される。
【００４９】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の趣旨を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【００５０】
本出願は、2018年4月24日出願の日本特許出願（特願2018−083225）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、光学素子が他の部材に接触したときでもフランジ面の平坦性の低下が抑制される。この効果を奏する本発明は、光学素子、光学系、および撮像装置に関して有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１０，３０，５０  光学素子
１１，３１，５１  第１の曲面部
１２，３２，５２  反射防止膜
１３，３３，５３  フランジ部
１４，３４，５４  第２の曲面部
１５，３５，５５  反射防止膜
１６，３６，５６  方向指示部
２０，４０，６０  レンズユニット
２１，４１，６１  鏡筒
２２，４２，６２  他のレンズ
２３，４３，６３  スペーサ
２４，４４，６４  留め具
【図１】
2019208455.tif 000003
【図２】
2019208455.tif 000004
【図３】
2019208455.tif 000005
【図４】
2019208455.tif 000006
【図５】
2019208455.tif 000007
【図６】
2019208455.tif 000008
【図７】
2019208455.tif 000009
【国際調査報告】
2019208455.tif 000010
2019208455.tif 000011
2019208455.tif 000012
2019208455.tif 000013