JP2003161806A

JP2003161806A - 光学素子および光学機器

Info

Publication number: JP2003161806A
Application number: JP2001361207A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Takahara; 宏明高原
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】光学的な制約を与えることなしにカビやヤケ
を防止することができる光学素子を提供することにある【解決手段】ガラス基材３２の縁辺部を保持してガラ
ス基材３２の表面に反射防止コート３３を施したレンズ
において、ガラス基材３２の未コーティング領域３２ａ
に撥水コート３３を形成した。また、ガラス基材３２の
未コート領域３２ａだけでなく、反射防止コート３３の
未コート領域３２ａに近接する領域にも撥水コート３４
を形成しても良いし、さらには、ガラス基材３２の端面
３２ｂにも形成しても良い。このように撥水コート３４
を形成することにより、保持枠とレンズ１３との境界部
に水分が付着するのを抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラや顕微鏡等
に使用されるレンズやプリズムなどの光学素子、および
その光学素子を備える光学機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラ等の光学機器に用いられて
いるレンズでは、レンズ表面に反射防止膜がコーティン
グされている。コーティング物質としては、一般的にＴ
ｉＯ_２，ＺｒＯ_２，ＳｉＯ_２等の無機物質が用いられ、
特公平７−１１３６８２号公報に記載されているよう
に、真空蒸着によりレンズ表面に反射防止膜が形成され
る。すなわち、これらの無機物質を単層または多層にコ
ーティングすることにより、レンズに反射防止効果を付
与している。

【０００３】ところで、レンズに水分が付着した状態で
長時間放置した場合に、レンズにヤケが発生するという
ことがあった。これは次のようなことが原因と考えられ
る。レンズに水分が付着すると、付着した水分と空気中
の二酸化炭素とが反応して炭酸水となる。そのため、レ
ンズ縁部の基材露出部分に水分が付着した場合、炭酸水
とガラス成分であるＮａ，Ｃａ等とが反応してガラス基
材が溶解するものと考えられる。

【０００４】このような反応が進むと、コートが形成さ
れたガラス基材部分にも溶解が生じ、溶解した成分が蜘
蛛の巣状に析出してヤケとなる。このヤケがレンズ表面
に生じると、光学機器の性能を著しく劣化させてしまう
という問題があった。特にレンズを機器に設ける場合に
は、レンズの端面や縁部がレンズ保持部材により保持さ
れる。この保持部分には水分や塵等が付着しやすく、上
述したガラス成分の溶解が生じやすい。このような、付
着した水とレンズ基材との反応に起因するヤケという問
題は、レンズ基材がプラスチック材であっても同様に生
じている。また、水分の付着によりカビが発生しやすく
なる。

【０００５】このようなことから、レンズ表面にヤケや
カビを防ぐコーティングを施し、反射防止効果に加えて
防ヤケ、防カビ効果を付与している。このようなコーテ
ィングを真空蒸着装置で行う際には、レンズの縁を保持
しつつ蒸着が行われる。そのため、レンズの端面や縁部
には蒸着膜が形成されず、その部分はレンズのガラス基
材が露出していることになる。そのため、レンズ全体に
撥水処理を施すという方法がとられる場合があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レンズ
全体に撥水処理を施すと光学上機能する部分にも撥水用
の被膜が形成されてしまい、機能上好ましくなく光学設
計に制限が生じる原因となっていた。

【０００７】本発明の目的は、光学的な制約を与えるこ
となしにカビやヤケを防止することができる光学素子、
およびその光学素子を備えた光学機器を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光学素子は、光
学性機能膜がコーティングされたコーティング領域以外
の未コーティング領域に撥水性コートを形成したことに
より上述の目的を達成する。本発明による光学機器は、
光学性機能膜がコーティングされたコーティング領域以
外の未コーティング領域に撥水性コートを形成した光学
素子を備える。また、撥水性コートを、少なくとも未コ
ーティング領域を含む光学的非使用領域に形成するよう
にしても良い。未コーティング領域としては、例えば、
光学性機能膜形成時における光学素子保持具による被保
持部や、レンズの側端部がある。また、光学性機能膜と
しては、例えば、蒸着法により形成された反射防止コー
トがある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図１は本発明による光学機器の一実
施の形態を示す図である。図１は交換レンズ１の断面を
示したものであり、ズームレンズである交換レンズ１の
ワイド状態を示している。第１レンズ群を構成するレン
ズ１１，１２は、外側移動筒１７のレンズ枠１７ａに保
持されている。外側移動筒１７の内周面には雌ヘリコイ
ドネジ１７ｂが形成されている。

【００１０】外側移動筒１７の雌ヘリコイドネジ１７ｂ
は内側移動筒１８の外周面に形成された雄ヘリコイドネ
ジ１８ｂと螺合している。そのため、外側移動筒１７を
手動で回転操作すると、外側移動筒１７が内側移動筒１
８に対して光軸方向に移動し、合焦操作を行うことがで
きる。内側移動筒１８にはレンズ枠１８ａが設けられて
おり、レンズ枠１８ａには第２レンズ群を構成するレン
ズ１３が保持されている。

【００１１】図示は省略したが、内側移動筒１８の後端
（図示右端）の外周面にはカムピンが植設されており、
そのカムピンはカム筒１９のカム溝（不図示）に係合し
ている。カム筒１９は、ズーム操作環２０を回転操作す
ることにより回動する。カム筒１９が回転すると、カム
機構によって内側移動筒１８および外側移動筒１７が一
体で光軸方向に直進移動する。第３レンズ群を構成する
レンズ１４〜１６は、レンズ枠２１に保持されている。

【００１２】レンズ枠２１は、ズーム動作に関係なく光
軸上の一定の位置に固定されている。交換レンズ１はマ
ウント部２４を用いてカメラ本体（不図示）に固定され
る。レンズ１２とレンズ１３との間の空間８は開放空間
になっており、ズーム操作によって移動筒１７，１８が
光軸方向に移動すると、開放空間８と外部環境との間に
空気の出入りが生じる。その結果、湿度の高い空気、塵
およびカビの胞子などが外部環境から空間８内へと侵入
する。

【００１３】図２はレンズ枠１８ａに保持されたレンズ
１３の断面図である。レンズ１３は、その縁部がレンズ
枠１８ａにより保持されている。レンズ１３の場合、光
軸３１を中心とするＳ１で示す領域が撮影像を結像する
光線が通る領域、つまり光学的に使用される領域であ
る。一方、領域Ｓ１の周辺の領域Ｓ２は光学的に使用さ
れない領域である。以下では、領域Ｓ１を光学的使用領
域と呼び、領域Ｓ２を光学的非使用領域と呼ぶことにす
る。すなわち、被写体光は光学的使用領域Ｓ１にのみ入
射する。なお、レンズ１１，１２，１４，１５，１６の
場合も、同様に光学的使用領域および光学的非使用領域
がある。レンズ１３の表面に空気中の水分が凝縮して付
着すると、その水分はレンズ１３とレンズ枠１８ａとの
境界部分３０に溜まり易い。この境界部分３０に溜まっ
た水分は毛細管現象により蒸発しにくく、長期に渡り付
着したままとなる。

【００１４】従来、レンズに反射防止コートをコーティ
ングする際には、光学的非使用領域であるレンズ縁部を
保持して蒸着が行われる。例えば、図３のレンズ断面図
に示すように、ガラス基材３２の領域３２ａの部分を保
持具で保持して反射防止コート３３の蒸着が行われる。
つまり、領域３２ａは反射防止コート３３が形成されな
い未コート領域である。領域３２ａは光学的非使用領域
Ｓ２であるため、従来は領域３２ａを未コート状態で使
用することが多かった。そのため、図２のレンズ１３と
レンズ枠１８ａとの境界部分３０に溜まった水分に塵や
胞子が付着し、カビが生育したりレンズ基材３２の溶解
が生じ易い。このカビやヤケが光学的非使用領域Ｓ１２
から光学的使用領域Ｓ１まで及ぶと光学的に悪影響が出
る。

【００１５】図４は本実施の形態の交換レンズ１に用い
られるレンズ１３の断面を示す図であり、図３と同様に
レンズの片側のみの断面を示した。図３のレンズＬと同
様にガラス基材３２の縁部の未コート領域３２ａを除く
表面には、反射防止コート３３が形成されている。本実
施の形態では、反射防止コート３３が形成されていない
未コート領域３２ａに撥水コート３４を図４のように形
成する。撥水コート３４にはフッ素系の塗料等が用いら
れ、筆塗り等の方法により塗布した後に乾燥させる。な
お、反射防止コート３３が形成されないガラス基材３２
の端面３２ｂも光学的非使用領域Ｓ２に含める。

【００１６】なお、図４は撥水コート３４の一例を示し
たものであり、図５や図６に示すような領域に撥水コー
ト３４を形成しても良い。図５に示す例では、ガラス基
材３２の未コート領域３２ａだけでなく、反射防止コー
ト３３の未コート領域３２ａに近接する領域にも撥水コ
ート３４を形成した。ただし、反射防止コート３３の撥
水コート形成領域は、レンズ１３の光学的非使用領域Ｓ
１２の領域内に限られる。図６に示す他の例では、ガラ
ス基材３２の未コート領域３２ａおよび反射防止コート
３３の未コート領域３２ａに近接する領域に加えて、ガ
ラス基材３２が露出している端面３２ｂにも撥水コート
３４を形成した。

【００１７】図４〜６に示すように、本実施の形態で
は、水分が付着しやすい境界部分３０に近接し、反射防
止コート３３の非コート領域であって保持枠１８ａによ
り保持される未コート領域３２ａに、撥水コート３４を
形成するようにした。そのため、境界部分３０へ水分が
付着し難くなり、カビの発生やヤケの発生を抑制するこ
とができる。また、図５や図６に示すように未コート領
域３２ａに近接する部分にも撥水コート３４を形成する
ことにより、防カビおよび防ヤケ効果の向上を図ること
ができる。

【００１８】特許請求の範囲の構成要素と実施の形態と
の間の対応関係は次の通りである。光学素子としてレン
ズ１３を例に説明したがプリズム等でも良く、光学素子
を備える光学機器としては顕微鏡や望遠鏡等でも良い。
光学性機能膜としては反射防止コート３３の他に、特定
波長の光を反射するミラーコート、特定波長の光を通過
させるバンドパス効果を有するコート等がある。また、
光学性機能膜には、スパッタリング法やＣＶＤ法やＰＣ
ＶＤ法により形成される膜や、ＬＢ膜等の液体に浸漬さ
せることにより形成される膜などがある。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学素子の未コーティング領域に撥水性コートを形成し
たので、未コーティング領域に水分が付着し難くなる。
その結果、カビやヤケの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学機器の一実施の形態を示す図
であり、交換レンズ１の断面図である。

【図２】レンズ枠１８ａとレンズ１３の断面を示す図で
ある。

【図３】従来のレンズの断面を示す図である。

【図４】レンズ１３のコーティングを説明する断面図で
ある。

【図５】撥水コート３４の第１の変形例を示す断面図で
ある。

【図６】撥水コート３４の第２の変形例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１交換レンズ１１〜１６レンズ１７ａ，１８ａ，２１レンズ枠３２ガラス基材３３反射防止コート３４撥水コート３２ａ未コート領域Ｓ１光学的使用領域Ｓ２光学的非使用領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学性機能膜がコーティングされたコー
ティング領域以外の未コーティング領域に撥水性コート
を形成したことを特徴とする光学素子。
【請求項２】請求項１に記載の光学素子において、前記光学素子は、前記コーティング領域に含まれる光学
的使用領域と前記コーティング領域の一部の領域および
未コーティング領域を含む光学的非使用領域とを有し、
少なくとも前記未コーティング領域を含む前記光学的非
使用領域に撥水性コートを形成したことを特徴とする光
学素子。
【請求項３】請求項１または２に記載の光学素子にお
いて、前記未コーティング領域は、光学性機能膜形成時におけ
る光学素子保持具による被保持部であることを特徴とす
る光学素子。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の光学素
子において、前記光学素子はレンズであって、前記未コーティング領
域がレンズ側端部であることを特徴とする光学素子。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の光学素
子において、前記光学性機能膜は、蒸着法により形成された反射防止
コートであることを特徴とする光学素子。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の光学素
子を備えたことを特徴とする光学機器。