JP2006317686A - Imaging optical system barrier and imaging unit equipped therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像光学系バリア及びそれを備えた撮像ユニットに関する。 The present invention relates to an imaging optical system barrier and an imaging unit including the same.
撮像ユニットには、通常、撮像ユニットが内蔵するレンズやミラーの表面を保護するための撮像光学系バリアが設けられている。 The imaging unit is usually provided with an imaging optical system barrier for protecting the surface of a lens or mirror incorporated in the imaging unit.
一般的に、撮像光学系バリアは板状に構成される場合が多く、撮像ユニットの内部に進行する光の光路を遮断する閉位置と、当該光路を開放する開位置との間で、開閉自在にスライド移動する。撮像光学系バリアは、開位置にある場合に開口部を形成し、当該開口部を通過した光がレンズやミラーに到達する。 In general, the imaging optical system barrier is often configured in a plate shape, and can be opened and closed between a closed position that blocks the optical path of light traveling inside the imaging unit and an open position that opens the optical path. Move to slide. The imaging optical system barrier forms an opening when in the open position, and the light that has passed through the opening reaches the lens or the mirror.
しかしながら、撮像光学系バリアを内蔵する従来の撮像ユニットでは、化粧用前カバーの開口部と撮像レンズとの間に、撮像光学系バリアを介在させる間隙が存在するため、撮像ユニット内部に進入する不要な光が撮像ユニットの内部で反射することによりフレアが形成されてしまう恐れがあるという問題がある。 However, in the conventional imaging unit incorporating the imaging optical system barrier, there is a gap for interposing the imaging optical system barrier between the opening portion of the front cover for makeup and the imaging lens, so it is unnecessary to enter the imaging unit. There is a problem that flare may be formed by reflection of light within the imaging unit.
この問題を解決するために、例えば特許文献1には、撮像光学系バリアの外表面にフレア防止用の凹凸模様を有する撮像ユニットが記載されている。凹凸模様は、多数の同心円状の凹凸模様、モザイク状、または梨地状であって、化粧用前カバーが形成する開口部から入射する入射光のうち、凹凸模様に到達する不要光を遮光し、フード効果によってフレアの形成を効果的に防止することができる。
In order to solve this problem, for example,
また、特許文献1に記載の従来の撮像ユニットにおいて、撮像光学系バリアが形成する開口部は、その内周面が内側に向かって大径となるテーパ形状を有している。これにより、斜めに入射してきた光が開口部で反射して撮像レンズへ進入することを防止し、さらに効果的にフレアの形成を防止することができる。
Further, in the conventional imaging unit described in
以上のように、特許文献1に記載の従来の撮像ユニットは、撮像光学系バリアの外表面に凹凸模様を設けたり、開口部に傾斜をつけたりすることによって、フレアの形成を効果的に防止することができる。
しかしながら、特許文献1に記載の従来の撮像光学系バリアは、不要光の反射を低減することによってフレアの形成を効果的に防止することはできるもの、到達する不要光を実質的に完全に吸収することができない。このため、迷光が生じ、フレアやゴーストが形成されることにより映像品質が低下するという問題は依然として残されている。
However, the conventional imaging optical system barrier described in
それゆえに、本発明の目的は、開口部を形成する面における不要光の反射を実質的に完全に防止することができる撮像光学系バリア及びそれを備えた撮像ユニットを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an imaging optical system barrier that can substantially completely prevent reflection of unnecessary light on a surface that forms an opening, and an imaging unit including the same.
本発明は、撮像ユニットに設けられ、開位置と閉位置との間で移動する撮像光学系バリアであって、開位置において、光を通過させるための開口部を形成する面と、開口部を形成する面の少なくとも一部に設けられ、所定の形状を有する構造単位が撮像に寄与する光の波長よりも小さいピッチで周期的にアレイ状に配列された反射防止構造体とを備え、反射防止構造体自体、及び光学部材の反射防止構造体が設けられた部分のうち、少なくとも一方は、撮像に寄与する光を吸収可能な材料からなる。 The present invention provides an imaging optical system barrier that is provided in an imaging unit and moves between an open position and a closed position, and in the open position, a surface that forms an opening for allowing light to pass through, and an opening An antireflection structure provided on at least a part of the surface to be formed, in which structural units having a predetermined shape are periodically arranged in an array at a pitch smaller than the wavelength of light contributing to imaging At least one of the structure itself and the portion provided with the antireflection structure of the optical member is made of a material that can absorb light contributing to imaging.
また、反射防止構造体はシート上に形成されており、開口部を形成する面の少なくとも一部にシートが貼付されていてもよい。一例として、シートは、撮像に寄与する光を吸収可能な材料からなる。他の例として、シートは、透明材料からなり、かつシートが貼付される撮像光学系バリアは、撮像に寄与する光を吸収可能な材料からなる。 Moreover, the antireflection structure is formed on the sheet, and the sheet may be attached to at least a part of the surface forming the opening. As an example, the sheet is made of a material that can absorb light contributing to imaging. As another example, the sheet is made of a transparent material, and the imaging optical system barrier to which the sheet is attached is made of a material that can absorb light contributing to imaging.
好ましくは、シートの屈折率と、撮像光学系バリアを構成する基材の屈折率との差が0.1以下であることよい。また、シート及び撮像光学系バリアを構成する基材を接着する接着剤の屈折率と、当該シートの屈折率との差が0.1以下であり、かつ、当該接着剤の屈折率と、前記基材の屈折率との差が0.1以下であってもよい。 Preferably, the difference between the refractive index of the sheet and the refractive index of the base material constituting the imaging optical system barrier is 0.1 or less. Further, the difference between the refractive index of the adhesive for bonding the sheet and the base material constituting the imaging optical system barrier and the refractive index of the sheet is 0.1 or less, and the refractive index of the adhesive, The difference from the refractive index of the substrate may be 0.1 or less.
好ましくは、反射防止構造体の構造単位が、少なくともピッチ以上、より好ましくは、ピッチの3倍以上の高さまたは深さを有するとよい。また、好ましくは、反射防止構造体の構造単位が、略錐状の突出形状及び/または略錐状の陥没構造であるとよい。また、好ましくは、反射防止構造体の底面形状が、略円形、略矩形及び略正六角形からなる群から選ばれる1つであるとよい。 Preferably, the structural unit of the antireflection structure has at least a pitch or more, more preferably, a height or depth that is at least three times the pitch. Preferably, the structural unit of the antireflection structure has a substantially conical protruding shape and / or a substantially conical depressed structure. Preferably, the bottom shape of the antireflection structure is one selected from the group consisting of a substantially circular shape, a substantially rectangular shape, and a substantially regular hexagonal shape.
撮像に寄与する光を吸収可能な材料は、例えば、当該撮像に寄与する光を吸収するための染料を含有してもよく、また、当該撮像に寄与する光を吸収するための顔料を含有していてもよい。 The material capable of absorbing the light contributing to the imaging may contain, for example, a dye for absorbing the light contributing to the imaging, and the pigment for absorbing the light contributing to the imaging. It may be.
また、材料が黒色材料であってもよい。その場合、黒色材料は染料を含有するものであってもよく、また、顔料を含有するものであってもよい。 Further, the material may be a black material. In that case, the black material may contain a dye or may contain a pigment.
好ましくは、開口部を形成する面が、結像面に向かって大径となる傾斜を有するとよい。 Preferably, the surface forming the opening has an inclination with a larger diameter toward the imaging surface.
また、本発明は、請求項1に記載の撮像光学系バリアを備えた、撮像ユニットである。
Moreover, this invention is an imaging unit provided with the imaging optical system barrier of
本発明によれば、開口部を形成する面における不要光の反射を実質的に完全に防止することができる撮像光学系バリア及びそれを備えた撮像ユニットを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging optical system barrier which can prevent reflection of the unnecessary light in the surface which forms an opening part substantially completely, and an imaging unit provided with the same can be provided.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る撮像光学系バリアを備える撮像ユニット1の斜視図である。撮像ユニットは、例えば、デジタルスチルカメラやフィルムカメラ等の撮像装置であってもよく、また、撮像機能を有する携帯端末等に組み込んで用いられるものであってもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of an
図1において、撮像ユニット1は、撮像光学系バリア2と、撮像レンズ(図示せず)とを備える。撮像レンズは、撮像ユニット1の内部に配置される。撮像光学系バリア2は、例えば板状であり、撮像レンズへ入射する光を遮断する位置に設けられる。
In FIG. 1, an
撮像光学系バリア2は、上側の撮像光学系バリア2aと、下側の撮像光学系バリア2bとを含む。撮像光学系バリア2a及び2bは、開位置にある場合に、開口部を形成する。なお、以下の説明において、撮像光学系バリア2a及び2bを区別する必要がない場合には、撮像光学系バリア2と総称する。
The imaging
また、撮像光学系バリア2は、撮像に寄与する光を吸収可能な材料からなる。なお、撮像に寄与する光とは、撮像ユニットが内蔵する撮像部材が感光してしまう光であり、本実施形態では、可視帯域波長の光(以下、可視光と呼ぶ)のうち、撮像光学系バリア2の開口部を形成する面で反射する光をいうものとする。
The imaging
図2Aは、図1に示す撮像ユニット1の筐体の断面を示す部分拡大図であり、撮像光学系バリア2a及び2bが閉位置にある場合を示す図である。図2Aに示すように、撮像ユニット1の筐体である外装部材3の内側には、撮像光学系バリア2aと、撮像光学系バリア2bとが配置されている。撮像光学系バリア2a及び2bは、所定の機構(図示せず)により駆動されてスライド移動し、撮像状態と収納状態とに応じて開閉する。ここで、撮像状態とは、撮像光学系バリア2が開位置にあり、開口部が形成された状態であることをいう。一方の収納状態とは、撮像光学系バリア2が閉位置にあり、開口部が形成されていない状態にあることをいう。
2A is a partially enlarged view showing a cross section of the housing of the
本発明の大きな特徴の1つは、撮像光学系バリア2a及び2bが、開口部を形成する面4a及び4bの少なくとも一部に、特定構造の反射防止構造体を有することである。これにより、可視光の中の不要な光が反射するのを充分に防止し、かつ入射した不要光を実質的に完全に吸収することを可能とするものである。
One of the major features of the present invention is that the imaging
図2Bは、図1に示す撮像ユニット1の筐体の断面を示す部分拡大図であり、撮像光学系バリア2a及び2bが開位置にある場合を示す図である。また、図2Bにおいて、撮像ユニット1内へ進行する光5を実線矢印で示している。ここで、従来の撮像ユニットにおいて、開口部を形成する撮像光学系バリア2の面4aまたは4bに光が到達すると、当該面4aまたは4bで反射し、撮像レンズに到達してしまう(不要光6)。この場合、フレアやゴーストが形成されてしまうため、映像品質が低下してしまうという問題がある。
2B is a partially enlarged view showing a cross section of the housing of the
しかしながら、本実施形態に係る撮像光学系バリア2は、可視光を吸収可能な材料で構成され、かつ開口部を形成する面4a及び4bの表面の少なくとも一部に、反射防止構造体を有するため、可視光の中の不要な光が反射するのを充分に防止し、かつ入射した不要光を実質的に完全に吸収することができる。したがって、面4a及び4bにおいて、反射による迷光の発生を低減することができる。
However, the imaging
図3は、図2A及び2Bに示す撮像光学系バリア2bの拡大図である。図3において、撮像光学系バリア2bを構成する基材8の上に、反射防止構造体7が形成されている。なお、図3では、撮像光学系バリア2bを例に図示しているが、撮像光学系バリア2aも、撮像光学系バリア2bと同様に、開口部を形成する面4aの少なくとも一部に反射防止構造体を有する。
FIG. 3 is an enlarged view of the imaging
反射防止構造体とは、所定の形状を有する構造単位が、可視光の中の不要光(撮像光学系バリア2aまたは2bで反射して撮像レンズに到達してしまう光)の波長(通常、約400〜700nm)よりも小さいピッチで周期的にアレイ状に配列されたものである。好ましくは、構造単位は、不要光の波長の下限値よりも小さいピッチ、すなわち可視光の最短波長よりも小さいピッチで周期的にアレイ状に配列されたものであるとよい。このように所定の形状を有する構造単位を周期的にアレイ状に配列させることによって、可視光に対して、見かけ上屈折率を連続的に変化させ、空気層との界面での透過/反射特性の入射角依存性及び波長依存性が少ない反射防止機能面を形成させることができる。
The antireflection structure is a wavelength (usually approximately about a wavelength of unnecessary light (light that is reflected by the imaging
なお前記ピッチとは、反射防止構造体が多数の微細構造単位の二次元的な配列により構成されている場合には、最も密な配列方向におけるピッチを意味する。 In addition, the said pitch means the pitch in the densest arrangement direction, when the reflection preventing structure is comprised by the two-dimensional arrangement | sequence of many fine structure units.
また反射防止構造体とは、反射を低減すべき不要光の反射を防止するために、表面に微細構造が形成された部材を意味し、反射を低減すべき不要光を完全に反射させない態様だけではなく、所定波長の反射を低減すべき不要光の反射を防止する効果を有する態様も含むものである。 The antireflection structure means a member having a fine structure formed on the surface in order to prevent reflection of unnecessary light whose reflection should be reduced, and only an aspect that does not completely reflect unnecessary light whose reflection should be reduced. Rather, it includes an aspect having an effect of preventing reflection of unnecessary light that should reduce reflection at a predetermined wavelength.
本実施形態に用いることができる反射防止構造体としては、例えば図4Aの概略拡大図に示すような、高さH1の円錐形状の突起を構造単位とし、これら円錐形状の突起がピッチP1で周期的にアレイ状に配列された構造体があげられる。 As an antireflection structure that can be used in the present embodiment, for example, conical protrusions having a height H1 as shown in the schematic enlarged view of FIG. 4A are used as structural units, and these conical protrusions have a pitch P1 and a period. In particular, there are structures arranged in an array.
構造単位のピッチP1は、反射防止構造体中、一配列方向において実質上略一定であり、可視光の最短波長よりも小さければよいが、界面での透過/反射特性の入射角依存性及び波長依存性をより一層低減させることができるという点から、かかるピッチP1は可視光の最短波長の1/2以下、さらには1/3以下であることが好ましい。なお例えば後述するような反射防止構造体の製造性を考慮すると、かかるピッチP1はある程度の大きさを有することが望ましく、通常可視光の最短波長の1/10程度以上であることが好ましい。 The pitch P1 of the structural unit is substantially constant in one arrangement direction in the antireflection structure and may be smaller than the shortest wavelength of visible light, but the incident angle dependence and wavelength of transmission / reflection characteristics at the interface From the viewpoint that the dependency can be further reduced, the pitch P1 is preferably ½ or less, more preferably 3 or less of the shortest wavelength of visible light. For example, considering the manufacturability of the antireflection structure as described later, it is desirable that the pitch P1 has a certain size, and is usually about 1/10 or more of the shortest wavelength of visible light.
また構造単位の高さH1には特に限定がなく、反射防止構造体中、全ての構造単位の高さH1が必ずしも一定でなくてもよいが、かかる高さH1が高いほど、可視光のなかの不要光に対する反射防止機能が向上するという利点がある。したがって該構造単位の高さH1は、少なくとも前記ピッチP1以上(最小の構造単位の高さがピッチ以上)、さらには少なくともピッチP1の3倍以上(最小の構造単位の高さがピッチの3倍以上)であることが好ましい。なおやはり、例えば後述するような反射防止構造体の製造性を考慮すると、かかる高さH1がある程度の大きさまでであることが望ましく、通常高くともピッチP1の5倍程度以下(最大の構造単位の高さがピッチの5倍程度以下)であることが好ましい。 The height H1 of the structural unit is not particularly limited, and the height H1 of all the structural units in the antireflection structure does not necessarily have to be constant, but the higher the height H1, the more visible light is generated. There is an advantage that the antireflection function for unnecessary light is improved. Accordingly, the height H1 of the structural unit is at least the pitch P1 or more (the minimum structural unit height is at least the pitch), and at least three times the pitch P1 (the minimum structural unit height is three times the pitch). Or more). In view of the manufacturability of the antireflection structure as described later, for example, it is desirable that the height H1 is up to a certain size, and usually not more than about 5 times the pitch P1 (the maximum structural unit). The height is preferably about 5 times or less of the pitch.
本実施形態においては、上述のように、反射防止構造体7として構造単位が例えば円錐形状(図4A)の構造体を用いることができる。この場合、例えば、ピッチ0.15μm、高さ0.15μmの反射防止構造体7を形成するとよい。これは、可視帯域波長よりも小さいピッチで、かつ、当該ピッチ以上の高さを有する構造単位に相当する。
In the present embodiment, as described above, the
しかしながら、反射防止構造体7の構造単位は、必ずしも図4Aに示す円錐形の構造体に限定されるものではなく、例えば、正六角錐形状や、四角錐形状などの角錐形状(図4B)の構造体であってもよい。また、かかる構造単位の形状は必ずしも錐状に限定されるものでもなく、先端が丸くなっている釣鐘状(図5A及び図5B)であっても、円錐台形状(図6A)や角錐台形状(図6B)などの錐台状であってもよい。また、各構造単位は厳密な幾何学的な形状である必要はなく、実質的に錐状、釣鐘状、錐台状などであればよい。
However, the structural unit of the
さらに前記図4〜図6では、反射防止構造体として構造単位が突出形状のものを示しているが、本実施形態においてはこのような突出形状のものに限定されることもなく、例えば平面に錐状、釣鐘状、錐台状などの陥没形状の構造単位が、可視光の最短波長よりも小さいピッチで周期的にアレイ状に配列するように形成された反射防止構造体を用いることも可能である。なお、反射防止構造体の構造単位が陥没形状である場合、当該構造単位の深さは、上述した突出形状の構造単位の高さH1と同様に決定すればよい。また突出形状の構造単位と陥没形状の構造単位とが1つの反射防止構造体中に同時に存在していてもよい。なお、かかる突出形状の構造単位と陥没形状の構造単位とが同時に存在した反射防止構造体の場合、その突出部の高さと陥没部の深さとの合計が前記高さH1の範囲内であることが好ましい。このように、本実施形態に用いられる反射防止構造体は、各構造単位が可視光の最短波長よりも小さいピッチで周期的にアレイ状に配列され、不要光の反射を充分に防止することができるものであれば、その構造単位の形状などは特に限定されるものではない。 Furthermore, in FIG. 4 to FIG. 6, the structural unit has a protruding shape as the antireflection structure, but in the present embodiment, the structure unit is not limited to such a protruding shape. It is also possible to use an antireflection structure in which concavities such as cones, bells, and frustums are arranged in an array periodically with a pitch smaller than the shortest wavelength of visible light. It is. When the structural unit of the antireflection structure has a depressed shape, the depth of the structural unit may be determined in the same manner as the height H1 of the protruding structural unit described above. Further, the projecting-shaped structural unit and the depressed-shaped structural unit may be simultaneously present in one antireflection structural body. In addition, in the case of an antireflection structure in which such a projecting shape structural unit and a depressed shape structural unit exist at the same time, the sum of the height of the projected portion and the depth of the depressed portion is within the range of the height H1. Is preferred. As described above, in the antireflection structure used in the present embodiment, each structural unit is periodically arranged in an array at a pitch smaller than the shortest wavelength of visible light, and can sufficiently prevent reflection of unnecessary light. If possible, the shape of the structural unit is not particularly limited.
なお本実施形態においては、空気界面で可視光の屈折率が連続的に変化し、不要光の反射をより充分に防止することができるという点から、構造単位が略錐状の突出形状及び/または略錐状の陥没形状である反射防止構造体を用いることが好ましく、略錐状が略正六角錐状である場合には、構造単位が高充填率で配列され、空気界面で可視光の屈折率がさらに連続的に変化するといった可視光の透過特性がより一層向上するという点から、特に好ましい。 In the present embodiment, the refractive index of visible light continuously changes at the air interface, and reflection of unnecessary light can be more sufficiently prevented. Alternatively, it is preferable to use an antireflection structure having a substantially conical depression shape. When the substantially conical shape is a substantially regular hexagonal pyramid shape, the structural units are arranged with a high filling factor, and visible light is refracted at the air interface. This is particularly preferable from the viewpoint of further improving the visible light transmission characteristics such that the rate changes continuously.
撮像光学系バリア2を構成する、可視光を吸収可能な材料としては、通常約400〜700nmの波長の可視光を吸収することができる材料であれば特に限定がなく、例えば黒色材料を好適に用いることができる。かかる黒色材料は、例えばポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂などの樹脂に、シアン、マゼンタ、イエローなどの色素を混合して得られる黒色染料(例えば、Plast Black 8950、Plast Black 8970(いずれも商品名、有本化学工業(株)製))などの染料や、カーボンブラックなどの顔料を含有させることによって得ることができる。
A material that can absorb visible light and that constitutes the imaging
本実施形態に用いられる撮像光学系バリア2は、開口部を形成する面4a及び4bの少なくともその一部に反射防止構造体7を有するものであるが、勿論、面4a及び4bの表面全体が反射防止構造体を有していてもよい。
The imaging
撮像光学系バリア2の製造方法にも特に限定がないが、一例として、例えば石英ガラス基板などに電子線描画などの方法でパターンを描画してドライエッチングなどの加工を行い、予め反射防止構造体7と同一形状に精密加工された高精度のマスター型を形成した後、該マスター型を用いて、加熱軟化したガラス材料をプレス成形することによってガラス製の反射防止構造体成形用型を作製し、該反射防止構造体成形用型を用いて、例えば前記黒色材料(黒色樹脂)などの可視光を吸収可能な材料をプレス成形に供する方法などがあげられる。かかる方法を採用した場合には、反射防止構造体7を面4a及び4bの少なくとも一部に有する撮像光学系バリア2を安価でかつ大量に製造することができる。
The method for manufacturing the imaging
また前記の他にも、本実施形態に用いる撮像光学系バリア2を製造する際には、例えば材料としてアルミニウム、真鍮、ステンレス鋼、銅、その他の合金などの金属を用い、切削加工やプレス成形により製造することも可能であるし、またエッチング、X線リソグラフィ、フォトリソグラフィなどを適宜組み合わせる方法により製造することも可能である。
In addition to the above, when manufacturing the imaging
また、撮像光学系バリア2a及び2bにおいて、開口部を形成する面4a及び4bは、結像面に向かって大径となる傾斜を有している。これにより、仮に、面4a及び4bで吸収されず、反射した光がごくわずかに存在する場合においても、撮像レンズに入射しにくい方向に反射させることができ、迷光を抑制することができる。
Further, in the imaging
(第2の実施形態)
本実施形態に係る撮像光学系バリアを備える撮像ユニットの基本構成は第1の実施形態と同様であるが、撮像光学系バリアの開口部を形成する面の少なくも一部が有する反射防止構造体及び可視光を吸収可能な材料の構成が第1の実施形態と相違する。
(Second Embodiment)
The basic configuration of an imaging unit including an imaging optical system barrier according to this embodiment is the same as that of the first embodiment, but an antireflection structure having at least a part of a surface forming an opening of the imaging optical system barrier And the structure of the material which can absorb visible light is different from 1st Embodiment.
図7は、本実施形態に係る撮像光学系バリア2bの拡大断面図である。図7において、撮像光学系バリア4bを構成する基材18の上に、反射防止構造体17を有するシート19が貼付されている。なお、図7では、撮像光学系バリア2bを例に図示しているが、撮像光学系バリア2aも撮像光学系バリア2bと同様に、開口部を形成する面4aの少なくとも一部に反射防止構造体17を有するシート19が貼付されている。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the imaging
撮像光学系バリア2を構成する基材18は、吸収すべき所望の光束を包括する大きさ、機械的強度及び構成上必要な厚みを有し、通常約400〜700nmの波長の可視光を吸収することができる材料であれば特に限定がなく、例えば黒色材料を好適に用いることができる。なお、反射防止構造体17及び基材18は、第1の実施形態における反射防止構造体7及び基材8に相当するため、詳細な説明は省略する。また、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、撮像に寄与する光が可視光である場合を例に説明する。
The
黒色材料は、第1の実施形態と同様に、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の基材中にシアン、マゼンタ、イエロー等の色素を混ぜることによって得られる黒色染料(例えば、Plast Black 8950、Plast Black 8970(いずれも商品名、有本化学工業(株)製))等の染料や、カーボンブラックなどの顔料を含有させることによって得られる。 As in the first embodiment, the black material is a black dye obtained by mixing a pigment such as cyan, magenta, or yellow in a base material such as polycarbonate resin or acrylic resin (for example, Plaster Black 8950, Plaster Black 8970). (All are trade names, manufactured by Arimoto Chemical Co., Ltd.)) and pigments such as carbon black.
シート19は、例えば、アクリル樹脂等の透明材料からなり、その表面の少なくとも一部に、可視光の波長よりも小さいピッチで形成された反射防止構造体7を有する。シート19の厚みは、ハンドリングが容易で、かつ機械的強度が十分に得ることができればよいが、好ましくは10μm以上であるとよい。
The
反射防止構造体17の高さ及びピッチは、第1の実施形態と同様に決定すればよく、例えば、可視光を用いる場合、シート19上には、例えば図4Aに示すように、ピッチ0.15μm、高さ0.15μmの円錐型の反射防止構造体17をシート19上に形成するとよい。これは、可視帯域波長よりも小さいピッチで、かつ、当該ピッチ以上の高さを有する構造単位に相当する。
The height and pitch of the
反射防止構造体17を有するシート19の製造法には特に限定がないが、シート19は、例えば、以下のようにして製造することができる。例えば石英ガラス基板などに電子線描画などの方法でパターンを描画してドライエッチングなどの加工を行い、予め反射防止構造体17と同一形状に精密加工された高精度のマスター型を形成した後、該マスター型を用いて、加熱軟化したガラス材料をプレス成形することによってガラス製の反射防止構造体成形用型を作製し、該反射防止構造体成形用型を用いて、例えば上記アクリル樹脂などの材料をプレス成形に供する方法などがあげられる。かかる方法を採用した場合には、反射防止構造体7を少なくとも一部に有するシート19を安価でかつ大量に製造することができる。
Although the manufacturing method of the
プレス成形に用いるアクリル樹脂は、ハンドリングの容易性及び機械的強度の点から、厚みが約10μm以上(シート19の厚み+0.15μm)であることが好ましい。これにより、ハンドリングが容易で、かつ充分な機械的強度を有するシート19を製造することができる。
The acrylic resin used for press molding preferably has a thickness of about 10 μm or more (the thickness of the
上記のように、本実施形態によれば、可視光を吸収可能な材料からなる基材18の表面に、反射防止構造体17を有するシートを貼付することによって、入射する不要な可視光を、空気との界面での反射を充分に防止し、かつ入射した不要な可視光を実質的に完全に吸収することができる。したがって、これにより、目的の構造物に対して、安価かつ簡易に反射防止機能を付与することができる。
As described above, according to the present embodiment, unnecessary visible light incident thereon can be obtained by attaching a sheet having the
また、本実施形態では、シートの材料はアクリル樹脂であるものとして説明したが、シートの材料はこれに限られず、例えば。ポリカーボネート樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂等を用いることもできる。 Further, in the present embodiment, the sheet material is described as being an acrylic resin, but the sheet material is not limited to this, for example. A polycarbonate resin, a polyethylene terephthalate resin, etc. can also be used.
なお、本実施形態においては、シートの材料として透明材料が用いられているが、必ずしも透明材料に限定されるものではなく、可視光を吸収可能な材料、例えば、染料や顔料により黒色に着色された黒色材料を用いてもよい。可視光を吸収可能な材料からなるシートを用いることにより、光束の吸収効率のさらなる向上を図ることができる。なお、シートが可視光を吸収可能な材料からなる場合、シートが貼付される撮像光学系バリアは必ずしも可視光を吸収可能な材料で構成されている必要はない。 In the present embodiment, a transparent material is used as the material of the sheet, but the material is not necessarily limited to the transparent material, and is colored black by a material that can absorb visible light, for example, a dye or a pigment. A black material may be used. By using a sheet made of a material that can absorb visible light, the light beam absorption efficiency can be further improved. When the sheet is made of a material that can absorb visible light, the imaging optical system barrier to which the sheet is attached does not necessarily need to be made of a material that can absorb visible light.
また、本実施形態では、反射防止構造体として構造単位が例えば円錐形状(図4A)の構造体を用いる場合を例に説明したが、第1の実施形態の場合と同様に、反射防止構造体の構造単位は必ずしもこのような形状の構造体に限定されるものではなく、例えば構造単位が正六角錐形状や、四角錐形状などの角錐形状(図4B)の構造体であってもよい。また、かかる構造単位の形状は必ずしも錐状に限定されるものでもなく、先端が丸くなっている釣鐘状(図5A及び図5B)であっても、円錐台形状(図6A)や角錐台形状(図6B)などの錐台状であってもよい。また、各構造単位は厳密な幾何学的な形状である必要はなく、実質的に錐状、釣鐘状、錐台状などであればよい。また、第1の実施形態と同様に、反射防止構造体として構造単位は突出形状であってもよく、また、陥没形状であってもよい。 In the present embodiment, the case where a structural unit having a conical shape (for example, FIG. 4A) is used as an example of the antireflection structure has been described as an example. However, as in the case of the first embodiment, the antireflection structure is used. The structural unit is not necessarily limited to such a structure. For example, the structural unit may be a structure having a regular hexagonal pyramid shape or a pyramid shape such as a quadrangular pyramid shape (FIG. 4B). Further, the shape of such a structural unit is not necessarily limited to a cone shape, and even if it is a bell shape (FIGS. 5A and 5B) with a rounded tip, a truncated cone shape (FIG. 6A) or a truncated pyramid shape A frustum shape such as (FIG. 6B) may be used. Moreover, each structural unit does not need to be a strict geometric shape, and may be substantially a cone shape, a bell shape, a frustum shape, or the like. As in the first embodiment, the structural unit of the antireflection structure may be a protruding shape, or may be a depressed shape.
なお、シートの屈折率と、撮像光学系バリアを構成する基材の屈折率との差は、0.1以下であることが好ましい。これにより、シートと撮像光学系バリアを構成する基材との界面における反射率を好ましい低い値にすることができる。 Note that the difference between the refractive index of the sheet and the refractive index of the base material constituting the imaging optical system barrier is preferably 0.1 or less. Thereby, the reflectance in the interface of the sheet | seat and the base material which comprises an imaging optical system barrier can be made into a preferable low value.
また、シート及び基材を接着剤を用いて接着する場合、シートの屈折率と接着剤の屈折率との差、及び基材の屈折率と接着剤の屈折率との差は、共に0.1以下であること好ましい。これにより、シートと接着剤との界面における反射率、及び接着剤と基材との界面における反射率を、共に好ましい低い値にすることができる。なお、反射防止構造体を有するシートが、例えば黒色材料のように、撮像に寄与する光を吸収可能な材料からなり、当該シートにおいて不要光を実質的に完全に吸収可能な場合、シートの屈折率と接着剤の屈折率との差が0.1以下であればよく、基材の屈折率と接着剤の屈折率との差は、必ずしも0.1以下でなくてもよい。 In addition, when the sheet and the substrate are bonded using an adhesive, the difference between the refractive index of the sheet and the refractive index of the adhesive, and the difference between the refractive index of the substrate and the refractive index of the adhesive are both 0. It is preferable that it is 1 or less. Thereby, both the reflectance at the interface between the sheet and the adhesive and the reflectance at the interface between the adhesive and the base material can be set to preferable low values. If the sheet having an antireflection structure is made of a material that can absorb light contributing to imaging, such as a black material, and the sheet can absorb unnecessary light substantially completely, the sheet is refracted. The difference between the refractive index and the refractive index of the adhesive only needs to be 0.1 or less, and the difference between the refractive index of the substrate and the refractive index of the adhesive does not necessarily have to be 0.1 or less.
また、第1及び第2の実施形態では、撮像に寄与する光として略可視帯域波長の光を例に説明したが、これに限られない。可視光の他に、紫外光(紫外帯域波長:150nm〜400nm)、近赤外光(近赤外帯域波長:700nm〜2μm)、及び遠赤外光(遠赤外帯域波長:2μm〜13μm)を用いることができる。この場合にも、反射防止構造体における構造単位のピッチP1は、それぞれの光の最短波長よりも小さいピッチで形成される。また、構造単位の高さH1は、ピッチP1(最小の構造単位の高さがピッチ以上)以上、さらには、少なくともピッチP1の3倍以上(最小の構造単位の高さがピッチの3倍以上)であることが好ましい。 In the first and second embodiments, light having a substantially visible band wavelength is described as an example of light contributing to imaging, but the present invention is not limited to this. In addition to visible light, ultraviolet light (ultraviolet band wavelength: 150 nm to 400 nm), near infrared light (near infrared band wavelength: 700 nm to 2 μm), and far infrared light (far infrared band wavelength: 2 μm to 13 μm) Can be used. Also in this case, the pitch P1 of the structural units in the antireflection structure is formed with a pitch smaller than the shortest wavelength of each light. Further, the height H1 of the structural unit is equal to or greater than the pitch P1 (the minimum structural unit height is equal to or greater than the pitch), and at least three times the pitch P1 (the minimum structural unit height is equal to or greater than three times the pitch). ) Is preferable.
また、第1及び第2の実施形態では、撮像光学系バリアが上下に移動する場合を例に説明したが、撮像光学系バリアの形状はこれに限られず、左右に移動するものであってもよい。さらに、撮像光学系バリアは、直線的に移動するものに限定されず、例えば、回転中心に対して回転移動するものであってもよい。 In the first and second embodiments, the case where the imaging optical system barrier moves up and down has been described as an example. However, the shape of the imaging optical system barrier is not limited to this, and the imaging optical system barrier may move left and right. Good. Furthermore, the imaging optical system barrier is not limited to one that moves linearly, and may be one that rotates relative to the center of rotation, for example.
本発明によれば、開口部を形成する面における不要光の反射を実質的に完全に防止することができる撮像光学系バリア及びそれを備えた撮像ユニット等が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging optical system barrier which can prevent reflection of the unnecessary light in the surface which forms an opening part substantially completely, an imaging unit provided with the same, etc. are provided.
1 撮像ユニット
2 撮像光学系バリア
3 外装部材
4 面
5 光
6 不要光
7,17 反射防止構造体
8,18 基材
19 シート
DESCRIPTION OF
Claims (17)
開位置において、光を通過させるための開口部を形成する面と、
前記開口部を形成する面の少なくとも一部に設けられ、所定の形状を有する構造単位が撮像に寄与する光の波長よりも小さいピッチで周期的にアレイ状に配列された反射防止構造体とを備え、
前記反射防止構造体自体、及び前記光学部材の前記反射防止構造体が設けられた部分のうち、少なくとも一方は、前記撮像に寄与する光を吸収可能な材料からなることを特徴とする、撮像光学系バリア。 An imaging optical system barrier provided in the imaging unit and moving between an open position and a closed position,
A surface forming an opening for passing light in an open position;
An antireflection structure provided on at least a part of a surface forming the opening and having a structural unit having a predetermined shape periodically arranged in an array at a pitch smaller than the wavelength of light contributing to imaging. Prepared,
At least one of the antireflection structure itself and a portion of the optical member provided with the antireflection structure is made of a material capable of absorbing light that contributes to the imaging. System barrier.
前記開口部を形成する面の少なくとも一部に前記シートが貼付されていることを特徴とする、請求項1に記載の撮像光学系バリア。 The antireflection structure is formed on a sheet;
The imaging optical system barrier according to claim 1, wherein the sheet is attached to at least a part of a surface forming the opening.
An imaging unit comprising the imaging optical system barrier according to claim 1.
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