JP2021162825A - 光学素子、撮像装置、及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】光学素子の反りを低減する。【解決手段】光学素子３は、長手方向Ｘに配列された複数の光学面１１，１３を含む主部３１と、主部３１と一体に形成され、主部３１の外周に配置された外周部３２と、を備える。外周部３２は、主部３１の短手方向Ｙに位置し、主部３１の長手方向Ｘの長さよりも長い延在部３２１を有する。延在部３２１は、主部３１よりも厚く、主部３１に沿った部分３５１と、部分３５１の長手方向Ｘの両端に位置し、主部３１に沿わない部分３５２，３５３と、を含む。部分３５２，３５３の各々は、長手方向Ｘの全体に亘って主部３１の厚み以上部分３５１の厚み以下である。部分３５２，３５３の各々における長手方向Ｘの一部又は全部は、主部３１よりも厚い。部分３５２，３５３の各々における長手方向Ｘの一部又は全部は、部分３５１よりも薄い。【選択図】図５

Description

本発明は、長尺の光学素子に関する。

撮像デバイスは、小型化及び高性能化が進み、カメラやビデオ、スマートフォン等の撮像装置、及びドローンや自動車等の移動体に搭載される。撮像デバイスは、周辺環境の視覚情報の認知、距離の測定など、さまざまな分野で活用されている。自動車を例に挙げれば、自動車の自動運転や運転支援を実現するために、自動車にカメラを搭載することも研究されている。撮像デバイスは、光学素子を含む結像光学系を有する。特許文献１には、長尺の光学素子が開示されている。

特開平１０−２８２４４５号公報

長尺の光学素子を製造する工程において、射出成型法を用いる場合、成形材を型内のキャビティに充填して、光学素子となる成形品を作成する。型開き後、成形品が冷却されることで収縮し、長尺の成形品の短手方向及び長手方向において反りが生じることがある。撮像装置や移動体に用いられる光学素子には、高い形状精度が要求されるようになってきている。このことから光学素子には、製造時に生じる反りを低減することが求められている。

そこで、本発明は、光学素子の反りを低減することを目的とする。

本発明の光学素子は、長手方向に配列された複数の光学面を含む主部と、前記主部と一体に形成され、前記主部の外周に配置された外周部と、を備え、前記外周部は、前記主部の短手方向に位置し、前記主部の前記長手方向の長さよりも長い第１延在部を有し、前記第１延在部は、前記主部よりも厚く、前記主部に沿った第１部分と、前記第１部分の前記長手方向の両端に位置し、前記主部に沿わない第２部分及び第３部分と、を含み、前記第２部分及び前記第３部分の各々は、前記長手方向の全体に亘って前記主部の厚み以上前記第１部分の厚み以下であり、前記第２部分及び前記第３部分の各々における前記長手方向の一部又は全部は、前記主部よりも厚く、前記第２部分及び前記第３部分の各々における前記長手方向の一部又は全部は、前記第１部分よりも薄い、ことを特徴とする。

本発明は、光学素子の反りが低減される。

（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る移動体の説明図である。 第１実施形態に係る素子ユニットの模式的な断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る素子ユニットの外観斜視図である。 第１実施形態に係る光学素子の製造工程を説明するための図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る光学素子３の斜視図である。 （ａ）は、第１実施形態に係る光学素子の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示す光学素子のＶＩＢ−ＶＩＢ断面図である。（ｃ）は、（ａ）に示す光学素子のＶＩＣ−ＶＩＣ断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態に係る光学素子の一部の斜視図である。 第３実施形態に係る撮像装置の一例であるステレオカメラの素子ユニットの模式的な断面図である。 （ａ）は、比較例１の光学素子の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示す光学素子のＩＸＢ−ＩＸＢ断面図である。（ｃ）は、（ａ）に示す光学素子のＩＸＣ−ＩＸＣ断面図である。 （ａ）は、比較例２の光学素子の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示す光学素子のＸＢ−ＸＢ断面図である。（ｃ）は、（ａ）に示す光学素子３ＹのＸＣ−ＸＣ断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１実施形態］
第１実施形態では、成形時の光学素子の反りが低減され、複数の光学素子により素子ユニットを組立てる際の組立て精度に優れており、素子ユニットの組み立て後も、素子ユニットが変形しにくいという利点を有する。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係る移動体の説明図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）には、移動体の一例として自動車１０００を例示している。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す自動車１０００は、移動体の本体部の一例である自動車本体１０００Ａと、自動車本体１０００Ａに設けられた、撮像装置の一例であるカメラ装置８００と、を備える。自動車本体１０００Ａは、ウィンドシールドであるフロントガラス１００１と、乗員席１００２とを含む。カメラ装置８００は、図１（ａ）および図１（ｂ）に図示するように、フロントガラス１００１に対して乗員席１００２の側に設けられ、具体的にはフロントガラス１００１の上縁部近傍に装着されている。第１実施形態のカメラ装置８００は、図１（ａ）に例示するような乗員席が密閉された自動車であっても、図１（ｂ）に例示するような乗員席の上方が開放された自動車であっても、フロントガラス１００１に好適に実装することが可能である。

なお、自動車１０００の自動運転や運転支援のために、後方を走行する他車との距離や、後退時における物体との距離を測定する必要があれば、カメラ装置８００をリアガラスの乗員席側に装着することも可能である。その場合であっても、第１実施形態のカメラ装置８００は、高い精度で組み立てられ、機械強度に優れた光学系を備えるため、信頼性が高い計測結果を得ることが可能である。

以下、カメラ装置８００に含まれる素子ユニットについて説明する。図２は、第１実施形態に係る素子ユニット１の模式的な断面図である。図１（ａ）又は図１（ｂ）に示すカメラ装置８００は、不図示の筐体と、不図示の筐体の内部に配置される素子ユニット１と、を含む。

素子ユニット１は、結像光学系ＬＯ１を含む。結像光学系ＬＯ１は、外光を取入れる第１開口部としての開口部ＳＰ１と、光を反射する反射膜Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５と、を含む。各反射膜は、自由曲面ミラーである。

開口部ＳＰ１は、結像光学系ＬＯ１の絞りとして用いても良い。図２では、結像光学系ＬＯ１の基準軸（中心主光線）を、一点鎖線で示しているが、チルトした複数のミラーにより基準軸が折れ曲がったオフアキシャル光学系が構成されている。

素子ユニット１は、長尺の光学素子２と、光学素子２と対向する長尺の光学素子３とを備える。光学素子２は、長尺の基体２０を有する。基体２０には、結像光学系ＬＯ１に外光を取込むための絞り面としての開口部ＳＰ１が形成されている。基体２０は、薄膜の一例として反射膜Ｒ１２，Ｒ１４が設けられた光学面１２，１４を有する。

光学素子２と対向する光学素子３は、長尺の基体３０を有する。基体３０は、薄膜の一例である反射膜Ｒ１１，Ｒ１３が設けられた光学面１１，１３を有する。

結像光学系ＬＯ１の結像面に当たる光学素子２の所定位置には、イメージセンサＩＭＧ１が固定されている。イメージセンサＩＭＧ１は、例えばＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサ等の、可視光、即ち波長３８０ｎｍ〜７００ｎｍの光に感度を有する撮像素子である。ただし、可視光の他に、可視光とは異なる波長帯域の光、例えば１０００ｎｍ付近の近赤外領域も受光し電気信号に変換可能なものであれば更に好ましい。第１実施形態のように、屈折力（光学的パワー）を有する光学面を反射面だけで構成した結像光学系の場合、色収差が存在しないため、プリズム等の屈折光学系で構成した結像光学系よりも広い波長帯域で高い結像性能を維持することができる。よって、撮像素子の受光波長範囲が広ければ、可視光以外の情報も同時に取得することができる。このため、可視光カメラ以外に赤外カメラ装置を別途搭載したカメラシステムよりも、全系を小型化することが可能となるため好ましい。

光学素子３には、調整用の光学素子４が設置されている。光学素子４は、独立して位置および姿勢を調整することができる。光学素子４は、基体４０を有する。基体４０は、薄膜の一例として結像光学系ＬＯ１の最終の反射膜Ｒ１５が設けられた光学面１５を有する。イメージセンサＩＭＧ１の撮像面に結像光学系から適正に結像されるように、反射膜Ｒ１５の位置および姿勢が調整可能となっている。

光学素子２と光学素子３とが位置合わせされ、光学素子２と光学素子３とがそれぞれ、支持部材６と接着剤で接着されることで、光学素子２、光学素子３及び支持部材６が、互いに固定され、ユニット化されている。２つの光学素子２，３の各々の反射膜が対向してオフアキシャル光学系を構成するように、２つの光学素子２，３が支持部材６によって位置決め固定されている。結像光学系ＬＯ１を構成する複数の反射膜は、回転非対称な曲率を有しており、基準軸を折り曲げるようにチルトして対向配置されている。素子ユニット１が、このような反射膜を備えることで、収差補正をより容易にすることができ、結像性能の向上が可能となる。イメージセンサＩＭＧ１は、撮像部の一例であり、光学素子２，３，４を経た光を受光して撮像画像を生成する。

素子ユニット１の構造の理解を容易にするため、図３（ａ）および図３（ｂ）に素子ユニット１の外観斜視図を示す。図３（ａ）は、奇数番目の反射膜Ｒ１１，Ｒ１３が見える角度から見た斜視図である。図３（ｂ）は、偶数番目の反射膜Ｒ１２，Ｒ１４が見える角度から見た斜視図である。なお、図３（ａ）において偶数番目の反射膜Ｒ１２，Ｒ１４と、図３（ｂ）において奇数番目の反射膜Ｒ１３，Ｒ１５は、直接的には見えない位置にあるため、引き出し線を破線としている。

以下に、第１実施形態１の素子ユニット１における各光学素子２，３の製造方法を説明する。まず、素子ユニット１の部品となる光学素子２の基体２０、光学素子３の基体３０、光学素子４の基体４０、支持部材６をそれぞれ形成する。製造の容易性を考慮すると、結像光学系の全ての反射膜Ｒ１１〜Ｒ１４を単一の基体の上に形成するのは困難であるため、第１実施形態では、２つの光学素子２，３と１つの調整用の光学素子４に、反射膜Ｒ１１〜Ｒ１４を分散して配置する構成としている。つまり、図３（ａ）や図３（ｂ）のように、入射側から数えて偶数番目に光が反射する反射膜Ｒ１１、Ｒ１３が形成される基体２０と、入射側から数えて奇数番目に光が反射する反射膜Ｒ１２，Ｒ１４が形成される基体３０とを、別の部品としている。

光学素子２の基体２０、光学素子３の基体３０、光学素子４の基体４０および支持部材６は、例えば射出成形法などのモールド形成法によって製造される。用いる成形材は、熱可塑性樹脂、Ｍｇを主成分とする合金など、射出成形可能な材料から選択される。なお、成形材は、型により成形が可能ならば限定されるものではないが、樹脂が好ましい。例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、及び紫外線硬化性樹脂等の光硬化性樹脂が挙げられ、成形のしやすさや耐久性に応じて選択すればよい。例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ＭＳ樹脂、及びポリオレフィン系樹脂などを用いることができる。これら樹脂の中でもポリオレフィン系樹脂は、吸湿性が低い。したがって、成形材としてポリオレフィン系樹脂を用いることで、樹脂の吸湿に伴う光学面の形状変化を抑制することができる。これにより、素子ユニット１が置かれる湿度環境に影響されず、素子ユニット１の光学面において、高い形状精度を実現することができる。ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、例えば日本ゼオン株式会社製のＺＥＯＮＥＸ（登録商標）などを用いることができる。また、成形材は、単一の材料から構成される必要はない。材料としての特性向上や機能付与のために、樹脂に無機微粒子などを分散させたものを、成形材として使用してもよい。また、基体２０、基体３０、基体４０及び支持部材６の各々が、材料の異なる複数の層で構成されていてもよい。

図４は、第１実施形態の光学素子の基体および支持部材を形成する工程を説明するための図である。図４には、基体２０、基体３０、基体４０及び支持部材６を成形するための射出成形装置６００を図示している。射出成形装置６００により、成形型の一例である金型６０内のキャビティに溶融樹脂を射出し、樹脂成形品である基体２０、基体３０、基体４０及び支持部材６を形成する。具体的に説明すると、ペレット状の樹脂７３がホッパ７２に投入されると、ペレット状の樹脂７３は、ヒータ７４で加熱されて液状化し、スクリュー７５により押圧されてシリンダ７６内を貯留部７７に向けて流動する。そして、貯留部７７に貯められた液状の溶融樹脂は、高速射出ユニット７８の作用によりノズル７９から金型６０内のキャビティに射出される。

基体２０、基体３０、及び基体４０の光学面には、反射膜が形成される。反射膜の形成には、さまざまな成膜法を用いることができるが、一般的に利用されている蒸着やスパッタ法などを用いることができる。反射膜の材質には、アルミニウムや銀などの反射率の高い金属を用いればよく、４００ｎｍから８００ｎｍの波長域の光に対して、９０％以上の反射率を確保するのが望ましい。さらには、反射膜の表面の保護や反射率の向上を目的として、反射膜上に誘電体膜などを付加して多層膜としてもよい。

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１実施形態に係る光学素子３の斜視図である。光学素子３において反射膜Ｒ１１，Ｒ１３が見える側を表側とし、その反対を裏側とする。図５（ａ）には、光学素子３を表側から見た光学素子３の斜視図を図示している。図５（ｂ）には、光学素子３を裏側から見た光学素子３の斜視図を図示している。

光学素子３の基体３０は、主部３１と、主部３１の外周に配置された外周部３２とで構成される。外周部３２は、主部３１と一体に形成されている。外周部３２は、主部３１を囲っている。図５（ａ）及び図５（ｂ）において、主部３１に相当する部分にハッチングを付している。光学素子３、即ち基体３０は、長尺の部材である。光学素子３の長手方向をＸ、光学素子３の短手方向をＹとする。短手方向Ｙは、長手方向Ｘと直交する。

光学素子３の基体３０は、長手方向Ｘ及び短手方向Ｙに広がる一対の主面３０１，３０２を有する。主面３０１は、表面であり、主面３０２は、主面３０１と反対側の裏面である。基体３０の厚みは、主面３０１に垂直な法線方向の厚みである。

主部３１の長手方向Ｘの長さは、短手方向Ｙの長さよりも長い。主部３１は、長手方向Ｘに配列された複数の光学面１１，１３を有する。光学面１１，１３は、主面３０１の一部である。光学面１１，１３は、長手方向Ｘに互いに隣接して配置されている。なお、複数の光学面が長手方向Ｘに間隔をあけて配置されていてもよい。光学面１１上には、反射膜Ｒ１１が形成され、光学面１３上には、反射膜Ｒ１３が形成されている。反射膜Ｒ１１と反射膜Ｒ１３とは、連続であっても不連続であってもよい。光学面１１，１３は、凹面である。光学面１１，１３は、自由曲面形状となっている。

主部３１において光学面１１と反対側の裏面Ｂ１１は、凸面である。主部３１において光学面１３と反対側の裏面Ｂ１３は、凸面である。裏面Ｂ１１，Ｂ１３は、主面３０２の一部である。裏面Ｂ１１は、光学面１１の法線方向に一定距離移動させた自由曲面形状、即ちオフセット形状となっている。裏面Ｂ１３は、光学面１３の法線方向に一定距離移動させた自由曲面形状、即ちオフセット形状となっている。即ち、基体３０における主部３１の厚み分布が略均一となっている。

外周部３２は、主部３１の長手方向Ｘの両側に位置する一対のフレーム部３１１，３１２を有する。フレーム部３１１は、主部３１の長手方向Ｘの一方側に配置されている。フレーム部３１２は、主部３１の長手方向Ｘの他方側に配置されている。

また、外周部３２は、主部３１の短手方向Ｙの両側に位置する、長手方向Ｘに延在する一対の延在部３２１，３２２を有する。延在部３２１は、第１延在部であり、主部３１の短手方向Ｙの一方側に配置されている。延在部３２２は、第２延在部であり、主部３１の短手方向Ｙの他方側に配置されている。つまり、延在部３２１と延在部３２２とは、主部３１を介して対向している。

一対の延在部３２１，３２２の各々は、主部３１よりも長手方向Ｘに長く形成されている。第１実施形態では、一対の延在部３２１，３２２の各々は、光学素子３の長手方向Ｘの第１端３４１から第２端３４２まで延在している。そして、主部３１及び一対のフレーム部３１１，３１２は、一対の延在部３２１，３２２の間に挟まれて配置されている。

延在部３２１は、主部３１に沿った第１部分である部分３５１を有する。部分３５１は、短手方向Ｙにおいて主部３１と隣接又は間隔をあけて配置され、主部３１と並行するように長手方向Ｘに延びている。第１実施形態では、部分３５１は、短手方向Ｙにおいて主部３１と隣接している。

部分３５１は、短手方向Ｙにおいて主部３１の光学面１１及び裏面Ｂ１１と隣接する部分３５１_１と、短手方向Ｙにおいて主部３１の光学面１３及び裏面Ｂ１３と隣接する部分３５１_２とを含む。

また、延在部３２１は、部分３５１の長手方向Ｘの両端に位置する一対の部分３５２，３５３を有する。部分３５２は、第２部分であり、部分３５１の長手方向Ｘの一端側に配置されている。部分３５３は、第３部分であり、部分３５１の長手方向Ｘの他端側に配置されている。

部分３５２は、短手方向Ｙにおいてフレーム部３１１と隣接又は間隔をあけて配置され、フレーム部３１１と並行するように部分３５１から長手方向Ｘに延びている。つまり、部分３５２は、主部３１に沿っていない。第１実施形態では、部分３５２は、短手方向Ｙにおいてフレーム部３１１と隣接している。

部分３５３は、短手方向Ｙにおいてフレーム部３１２と隣接又は間隔をあけて配置され、フレーム部３１２と並行するように部分３５１から長手方向Ｘに延びている。つまり、部分３５４は、主部３１に沿っていない。第１実施形態では、部分３５３は、短手方向Ｙにおいてフレーム部３１２と隣接している。

延在部３２２は、主部３１に沿った第４部分である部分３５４を有する。部分３５４は、短手方向Ｙにおいて主部３１と隣接又は間隔をあけて配置され、主部３１と並行するように長手方向Ｘに延びている。第１実施形態では、部分３５４は、短手方向Ｙにおいて主部３１と隣接している。よって、主部３１は、部分３５１と部分３５４とに挟まれている。

部分３５４は、短手方向Ｙにおいて主部３１の光学面１１及び裏面Ｂ１１と隣接する部分３５４_１と、短手方向Ｙにおいて主部３１の光学面１３及び裏面Ｂ１３と隣接する部分３５４_２とを含む。

また、延在部３２２は、部分３５４の長手方向Ｘの両端に位置する一対の部分３５５，３５６を有する。部分３５５は、第５部分であり、部分３５４の長手方向Ｘの一端側に配置されている。部分３５６は、第６部分であり、部分３５４の長手方向Ｘの他端側に配置されている。

部分３５５は、短手方向Ｙにおいてフレーム部３１１と隣接又は間隔をあけて配置され、フレーム部３１１と並行するように部分３５４から長手方向Ｘに延びている。つまり、部分３５５は、主部３１に沿っていない。第１実施形態では、部分３５５は、短手方向Ｙにおいてフレーム部３１１と隣接している。よって、フレーム部３１１は、部分３５２と部分３５５とに挟まれている。

部分３５６は、短手方向Ｙにおいてフレーム部３１２と隣接又は間隔をあけて配置され、フレーム部３１２と並行するように部分３５４から長手方向Ｘに延びている。つまり、部分３５６は、主部３１に沿っていない。第１実施形態では、部分３５６は、短手方向Ｙにおいてフレーム部３１２と隣接している。よって、フレーム部３１２は、部分３５３と部分３５６とに挟まれている。

図６（ａ）は、第１実施形態に係る光学素子３の斜視図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す光学素子３のＶＩＢ−ＶＩＢ断面図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）に示す光学素子３のＶＩＣ−ＶＩＣ断面図である。ここで、凸面である裏面Ｂ１１，Ｂ１３の凸の方向をＺ１とし、方向Ｚ１とは反対の方向、つまり凹面である光学面１１，１３の凹の方向をＺ２とする。方向Ｚ１，Ｚ２は、長手方向Ｘ及び短手方向Ｙと直交する方向である。

主部３１の厚みをｔ０とする。部分３５１の厚みをｔ１とする。部分３５２の厚みをｔ２とする。部分３５３の厚みをｔ３とする。部分３５４の厚みをｔ４とする。部分３５５の厚みをｔ５とする。部分３５６の厚みをｔ６とする。フレーム部３１１の厚みをｔ１１とする。フレーム部３１２の厚みをｔ１２とする。厚みｔ０は、主部３１における光学面１１，１３上の複数の点をサンプリングし、その複数の点における主部３１の厚みの平均値とする。

部分３５１及び部分３５４は、主部３１よりも厚い。第１実施形態では、部分３５１の厚みｔ１は、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１の厚みｔ０よりも厚い。部分３５４の厚みｔ４は、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１の厚みｔ０よりも厚い。

第１実施形態では、部分３５１の厚みｔ１及び部分３５４の厚みｔ４は、長手方向Ｘに亘って一定である。また、部分３５１の厚みｔ１と部分３５４の厚みｔ４とは同じである。フレーム部３１１の厚みｔ１１及びフレーム部３１２の厚みｔ１２は、主部３１の厚みｔ０と同じである。

延在部３２１の部分３５１、及び延在部３２２の部分３５４は、射出成形時の金型６０（図４）に生じる熱分布や樹脂流入部に生じる圧力により、光学面１１，１３の形状の精度に影響を与えないようにするために設けられている。また、各部分３５１，３５４は、金型６０から成形品を取り出す際の突出しピン（不図示）を当接させるために配置されている。

主部３１は、方向Ｚ１に凸の形状となっている。このため、基体３０を金型６０（図４）から離型させた後の基体３０の冷却過程において、基体３０には、主部３１の収縮の作用で、基体３０の設計形状に対し、主部３１の短手方向Ｙの中央部が方向Ｚ１に向かおうとする反りＷＹ１の力が働く。即ち、短手方向Ｙについて、主部３１の収縮の作用により、図６（ａ）中、基体３０には上に凸となろうとする反りＷＹ１の力が働く。基体３０の設計形状は、金型６０のキャビティの形状でもある。

これに対し、第１実施形態では、部分３５１の厚みｔ１及び部分３５４の厚みｔ４は、主部３１の厚みｔ０よりも厚くなっている。このため、各部分３５１，３５４の収縮の作用で、基体３０の設計形状に対し、主部３１の短手方向Ｙの中央部が方向Ｚ２に向かおうとする反りＷＹ２の力が働く。即ち、短手方向Ｙについて、各部分３５１，３５４の収縮の作用により、図６（ａ）中、基体３０には下に凸となろうとする反りＷＹ２の力が働く。基体３０の反りＷＹ１を、基体３０の反りＷＹ２で相殺することで、短手方向Ｙに対し基体３０が設計形状から反るのを低減することができる。

また、部分３５１，３５４が長手方向Ｘの全体に亘って一定の厚みとなっているので、光学面１１，１３を成形する際の樹脂の圧力分布を均一とすることができ、また、基体３０を冷却する際の温度分布も均一とすることができる。このため、光学面１１，１３を高精度に形成することができる。

各部分３５２，３５３は、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１の厚みｔ０以上、部分３５１の厚みｔ１以下である。また、各部分３５５，３５６は、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１の厚みｔ０以上、部分３５４の厚みｔ４以下である。

ここで、部分３５２，３５３，３５５，３５６の長手方向Ｘの全体が主部３１の厚み以下だと仮定する。この場合、基体３０を金型６０（図４）から離型させた後に基体３０を冷却する過程において、基体３０には、フレーム部３１１がフレーム部３１２に対して方向Ｚ１に変位する、長手方向Ｘの反りＷＸ１が発生する。即ち、長手方向Ｘについて、主部３１の収縮の作用により、図６（ａ）中、基体３０には下に凸となろうとする反りＷＸ１の力が働く。

逆に、部分３５２，３５３，３５５，３５６の長手方向Ｘの全体が部分３５１の厚み以上であると仮定する。この場合、基体３０を金型６０（図４）から離型させた後に基体３０を冷却する過程において、基体３０には、フレーム部３１１がフレーム部３１２に対して方向Ｚ２に変位する、長手方向Ｘの反りＷＸ２が発生する。長手方向Ｘについて、各部分３５２，３５３，３５５，３５６の収縮の作用により、図６（ａ）中、基体３０には上に凸となろうとする反りＷＸ２の力が過剰となるためである。

第１実施形態では、基体３０の長手方向Ｘの反りが低減されるように、各部分３５２，３５３，３５５，３５６の厚みが調整される。以下、部分３５２，３５３，３５５，３５６の厚みがどのように調整されるかについて具体的に説明する。

部分３５２における長手方向Ｘの一部又は全部、第１実施形態では部分３５２における長手方向Ｘの全部が、主部３１よりも厚い。また、部分３５２における長手方向Ｘの一部又は全部、第１実施形態では部分３５２における長手方向Ｘの全部が、部分３５１よりも薄い。即ち、第１実施形態では、部分３５２は、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１よりも厚く、部分３５１よりも薄い。

更に、部分３５３における長手方向Ｘの一部又は全部、第１実施形態では部分３５３における長手方向Ｘの全部が、主部３１よりも厚い。また、部分３５３における長手方向Ｘの一部又は全部、第１実施形態では部分３５３における長手方向Ｘの全部が、部分３５１よりも薄い。即ち、第１実施形態では、部分３５３は、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１よりも厚く、部分３５１よりも薄い。

部分３５２の厚みｔ２及び部分３５３の厚みｔ３は、長手方向Ｘに亘って一定である。そして、部分３５２の厚みｔ２と部分３５３の厚みｔ３は、同じである。第１実施形態では、部分３５２の厚みｔ２は、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１の厚みｔ０よりも厚く、部分３５１の厚みｔ１よりも薄い。部分３５３の厚みｔ３は、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１の厚みｔ０よりも厚く、部分３５１の厚みｔ１よりも薄い。

部分３５５における長手方向Ｘの一部又は全部、第１実施形態では部分３５５における長手方向Ｘの全部が、主部３１よりも厚い。また、部分３５５における長手方向Ｘの一部又は全部、第１実施形態では部分３５５における長手方向Ｘの全部が、部分３５４よりも薄い。即ち、第１実施形態では、部分３５５は、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１よりも厚く、部分３５４よりも薄い。

更に、部分３５６における長手方向Ｘの一部又は全部、第１実施形態では部分３５６における長手方向Ｘの全部が、主部３１よりも厚い。また、部分３５６における長手方向Ｘの一部又は全部、第１実施形態では部分３５６における長手方向Ｘの全部が、部分３５４よりも薄い。即ち、第１実施形態では、部分３５６は、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１よりも厚く、部分３５４よりも薄い。

部分３５５の厚みｔ５及び部分３５６の厚みｔ６は、長手方向Ｘに亘って一定である。そして、部分３５５の厚みｔ５と部分３５６の厚みｔ６は、同じである。第１実施形態では、部分３５５の厚みｔ５は、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１の厚みｔ０よりも厚く、部分３５４の厚みｔ４よりも薄い。部分３５６の厚みｔ６は、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１の厚みｔ０よりも厚く、部分３５４の厚みｔ４よりも薄い。

以上、各部分３５２，３５３，３５５，３５６の厚みが調整されることにより、基体３０が金型６０から離型された後の冷却過程において、各部分３５２，３５３，３５５，３５６の長手方向Ｘの収縮量が調整される。これにより、長手方向Ｘについて基体３０が上に凸となろうとする反りＷＸ２の力、即ちフレーム部３１１がフレーム部３１２に対して方向Ｚ２に向かおうとする反りＷＸ２の力が調整される。よって、フレーム部３１１がフレーム部３１２に対して方向Ｚ１に向かおうとする反りＷＸ２が、フレーム部３１１がフレーム部３１２に対して方向Ｚ２に向かおうとする反りＷＸ１の力で相殺され、長手方向Ｘに亘って基体３０の反りが低減される。

部分３５１，３５２，３５３，３５４，３５５，３５６は、複数の光学面１１，１３の側とは反対側に突出して形成されているのが好ましい。即ち、図５（ｂ）に示す主面３０２において、主部３１の裏面Ｂ１１，Ｂ１３に対し、部分３５１〜３５６に対応する面が、方向Ｚ１に突出しているのが好ましい。これにより、長手方向Ｘ及び短手方向Ｙのいずれの方向においても、基体３０の反りを効果的に低減することができる。

厚みｔ１〜ｔ６は、基体３０の反りを矯正する量に応じて、適宜設定すればよい。例えば、基体３０の反りの矯正効果を生じさせるために、主部３１の厚みｔ０を４ｍｍとしたとき、厚みｔ１〜ｔ６を主部３１の厚みｔ０に対して＋０．１ｍｍ以上厚くするのが好ましい。即ち、厚みｔ１〜ｔ６を、主部３１の厚みｔ０に対して２．５％以上とするのが好ましい。

一方、厚みｔ１〜ｔ６を過剰に厚く設定すると、製造時にヒケによる変形が生じるため、光学面１１，１３の精度に影響を及ぼす。よって、厚みｔ１〜ｔ６のそれぞれの最大値は、主部３１の厚みｔ０の２倍以下とするのが好ましい。

また、フレーム部３１１，３１２の長手方向Ｘの合計の長さが、光学面１１，１３の長手方向Ｘの合計の長さの５０％以上２００％以下であるのが好ましい。５０％未満の場合、光学面１１，１３の反りの抑制が不十分となるためである。また、２００％超の場合、光学素子３のサイズが大きすぎるためである。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る光学素子について説明する。図７（ａ）〜図７（ｃ）は、第２実施形態に係る光学素子３Ａの一部の斜視図である。なお、第２実施形態において第１実施形態と同様の構成については同一符号を用いて説明を省略する。光学素子の長手方向Ｘの反りを低減するための一対の延出部における厚みの調整は、第１実施形態に説明したものに限定されない。第２実施形態では、第１実施形態とは異なる一対の延出部の３つの例について図７（ａ）〜図７（ｃ）を参照しながら説明する。

光学素子３Ａは、長尺の光学素子である。光学素子３Ａは、長尺の基体３０Ａを有する。基体３０Ａは、第１実施形態と同様の構成の主部３１と、主部３１の外周に配置された外周部３２Ａと、を備える。外周部３２Ａは、主部３１と一体に形成されている。

外周部３２Ａは、短手方向Ｙの両端側に配置され、長手方向Ｘに延在する一対の延在部３２１Ａ，３２２Ａを有する。なお、外周部３２Ａは、第１実施形態と同様、図５（ｂ）に示すような一対のフレーム部３１１，３１２を有するが、一対のフレーム部３１１，３１２のうち、図７（ａ）〜図７（ｃ）では、フレーム部３１２のみを模式的に図示している。第２実施形態では、延在部３２１Ａと延在部３２２Ａとは同一の構成である。

第１延在部である延在部３２１Ａは、主部３１と短手方向Ｙで隣接する第１部分である、第１実施形態と同様の構成の部分３５１を有する。また、延在部３２１Ａは、部分３５１の長手方向Ｘの両端に位置する、第１実施形態と同様の構成の第２部分である、図５（ｂ）に示すような部分３５２と、第１実施形態の部分３５３とは異なる構成の第３部分である部分３５３Ａと、を含む。

部分３５３Ａは、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１の厚みｔ０以上、部分３５１の厚みｔ１以下である。部分３５３Ａにおける長手方向Ｘの一部又は全部は、主部３１よりも厚い。そして、部分３５３Ａにおける長手方向Ｘの一部又は全部は、部分３５１よりも薄い。

第２部分及び第３部分のうちの少なくとも一方、第２実施形態では、第３部分である部分３５３Ａは、長手方向Ｘに亘って主部３１よりも厚い第７部分である部分３５３Ａ_１を含む。更に、部分３５３Ａは、長手方向Ｘに亘って、部分３５１及び部分３５３Ａ_１よりも薄い第８部分である部分３５３Ａ_２を含む。

第２延在部である延在部３２２Ａは、主部３１と短手方向Ｙで隣接する第４部分である、第１実施形態と同様の構成の部分３５４を有する。また、延在部３２２Ａは、部分３５１の長手方向Ｘの両端に位置する、第１実施形態と同様の構成の第５部分である、図５（ｂ）に示すような部分３５５と、第１実施形態の部分３５６とは異なる構成の第６部分である部分３５６Ａと、を含む。

部分３５６Ａは、長手方向Ｘの全体に亘って、主部３１の厚みｔ０以上、部分３５４の厚みｔ４以下である。部分３５６Ａにおける長手方向Ｘの一部又は全部は、主部３１よりも厚い。そして、部分３５６Ａにおける長手方向Ｘの一部又は全部は、部分３５４よりも薄い。

第５部分及び第６部分のうちの少なくとも一方、第２実施形態では、第６部分である部分３５６Ａは、長手方向Ｘに亘って主部３１よりも厚い第９部分である部分３５６Ａ_１を含む。更に、部分３５６Ａは、長手方向Ｘに亘って、部分３５４及び部分３５６Ａ_１よりも薄い第１０部分である部分３５６Ａ_２を含む。

図７（ａ）の例では、部分３５３Ａは、１つの部分３５３Ａ_１と、部分３５３Ａ_１と部分３５１との間に配置された１つの部分３５３Ａ_２とを含む。また、図７（ａ）の例では、部分３５６Ａは、１つの部分３５６Ａ_１と、部分３５６Ａ_１と部分３５４との間に配置された１つの部分３５６Ａ_２とを含む。

図７（ｂ）の例では、部分３５３Ａは、１つの部分３５３Ａ_２と、部分３５３Ａ_２と部分３５１との間に配置された１つの部分３５３Ａ_１とを含む。また、図７（ｂ）の例では、部分３５６Ａは、１つの部分３５６Ａ_２と、部分３５６Ａ_２と部分３５４との間に配置された１つの部分３５６Ａ_１とを含む。

図７（ｃ）の例では、部分３５３Ａは、２つの部分３５３Ａ_１と、２つの部分３５３Ａ_１の間に配置された１つの部分３５３Ａ_２とを含む。また、図７（ｃ）の例では、部分３５６Ａは、２つの部分３５６Ａ_１と、２つの部分３５６Ａ_１の間に配置された１つの部分３５６Ａ_２とを含む。

部分３５３Ａ_１は、長手方向Ｘの全体に亘って部分３５１と同じ厚みである。部分３５３Ａ_２は、長手方向Ｘの全体に亘って主部３１と同じ厚みである。部分３５６Ａ_１は、長手方向Ｘの全体に亘って部分３５４と同じ厚みである。部分３５６Ａ_２は、長手方向Ｘの全体に亘って主部３１と同じ厚みである。

部分３５３Ａ_１の厚みをｔ３_１とする。部分３５３Ａ_２の厚みをｔ３_２とする。部分３５６Ａ_１の厚みをｔ６_１とする。部分３５６Ａ_２の厚みをｔ６_２とする。部分３５３Ａ_１の厚みｔ３_１は、部分３５１の厚みｔ１と同じである。部分３５６Ａ_１の厚みｔ６_１は、部分３５４の厚みｔ４と同じである。また、部分３５３Ａ_２の厚みｔ３_２は、主部３１の厚みｔ０と同じである。部分３５６Ａ_２の厚みｔ６_２は、主部３１の厚みｔ０と同じである。なお、フレーム部３１２の厚みｔ１２は、主部３１の厚みｔ０と同じである。

以上、部分３５３Ａが、部分３５３Ａ_１と、部分３５３Ａ_１よりも薄い部分３５３Ａ_２とを含むことで、部分３５３Ａの長手方向Ｘの収縮量、即ち部分３５３Ａに起因する反り力が調整され、基体３０Ａの長手方向Ｘにおける反りを低減することができる。

同様に、部分３５６Ａが、部分３５６Ａ_１と、部分３５６Ａ_１よりも薄い部分３５６Ａ_２とを含むことで、部分３５６Ａの長手方向Ｘの収縮量、即ち部分３５６Ａに起因する反り力が調整され、基体３０Ａの長手方向Ｘにおける反りを低減することができる。

部分３５１，３５３Ａ_１，３５４，３５６Ａ_１は、主部３１の光学面の側とは反対側に突出して形成されているのが好ましい。これにより、長手方向Ｘ及び短手方向Ｙのいずれの方向においても、基体３０Ａの反りを効果的に低減することができる。

なお、厚みｔ１、厚みｔ３_１、厚みｔ３_２、厚みｔ４、厚みｔ６_１、厚みｔ６_２は、基体３０Ａの反りを矯正する量に応じて、適宜設定すればよい。例えば、基体３０Ａの反りの矯正効果を生じさせるために、主部３１の厚みｔ０を４ｍｍとしたとき、部分３５１の厚みｔ１及び部分３５３Ａ_１の厚みｔ３_１を主部３１の厚みｔ０に対して＋０．１ｍｍよりも厚くするのが好ましい。即ち、部分３５１の厚みｔ１及び部分３５３Ａ_１の厚みｔ３_１を、主部３１の厚みｔ０に対して２．５％以上とするのが好ましい。部分３５４，３５６Ａ_１についても同様である。

一方、部分３５１の厚みｔ１、及び部分３５３Ａ_１の厚みｔ３_１を過剰に厚く設定すると、製造時にヒケによる変形が生じるため、主部３１の光学面の精度に影響を及ぼす。よって、部分３５１の厚みｔ１、及び部分３５３Ａ_１の厚みｔ３_１のそれぞれの最大値は、主部３１の厚みｔ０の２倍以下とするのが好ましい。部分３５４，３５６Ａ_１についても同様である。

［第３実施形態］
第３実施形態に係る撮像装置について説明する。図８は、第３実施形態に係る撮像装置の一例であるステレオカメラの素子ユニット１Ｂの模式的な断面図である。第３実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一符号を用いて説明を省略する。図８に示す素子ユニット１Ｂは、不図示の筐体に収納され、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すような移動体の本体部の一例である自動車本体１０００Ａに設けられる。図８に示す素子ユニット１Ｂは、ステレオ撮像光学系ＳＴＵを含む。ステレオ撮像光学系ＳＴＵは、第１結像光学系ＬＯ１と、第２結像光学系ＬＯ２とにより構成される。図８において、第１結像光学系ＬＯ１を右側に図示し、第２結像光学系ＬＯ２を左側に図示している。

第１結像光学系ＬＯ１は、外光を取入れる第１開口部としての開口部ＳＰ１と、光を反射する反射膜Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５と、を含む。第２結像光学系ＬＯ２は、外光を取入れる第２開口部としての開口部ＳＰ２と、光を反射する反射膜Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５を含む。各反射膜は、自由曲面ミラーである。

開口部ＳＰ１及び開口部ＳＰ２は、第１結像光学系ＬＯ１及び第２結像光学系ＬＯ２の絞りとして用いても良い。図８では、第１結像光学系ＬＯ１及び第２結像光学系ＬＯ２の基準軸（中心主光線）を、一点鎖線で示しているが、チルトした複数のミラーにより基準軸が折れ曲がった２つのオフアキシャル光学系が構成されている。第１結像光学系ＬＯ１と第２結像光学系ＬＯ２とは、互いに左右対称に構成されていることが好ましい。左右の光学系の画角が異なると、ステレオ計測により距離を計測することができる範囲が、画角の狭い方の結像光学系で決まってしまうからである。また、２つの光学系の間でＦナンバーや焦点距離に差異があると、距離の計測精度が低下するおそれがあるからである。

素子ユニット１Ｂは、長尺の光学素子２Ｂと、光学素子２Ｂと対向する長尺の光学素子３Ｂとを備える。光学素子２Ｂは、長尺の基体２０Ｂを有する。基体２０Ｂには、第１結像光学系ＬＯ１に外光を取込むための絞り面としての開口部ＳＰ１が形成されている。基体２０Ｂは、第１結像光学系ＬＯ１の一部を構成する反射膜Ｒ１２，Ｒ１４が設けられた光学面１２，１４を有する。また、基体２０Ｂには、第２結像光学系ＬＯ２に外光を取込むための絞り面としての開口部ＳＰ２が形成されている。基体２０Ｂは、第２結像光学系ＬＯ２の一部を構成する反射膜Ｒ２２，Ｒ２４が設けられた光学面２２，２４を有する。基体２０Ｂと、基体２０Ｂに設けられた反射膜Ｒ１２，Ｒ１４，Ｒ２２，Ｒ２４とで、光学素子２Ｂが構成されている。

光学素子３Ｂは、長尺の基体３０Ｂを有する。基体３０Ｂは、第１結像光学系ＬＯ１の一部を構成する反射膜Ｒ１１，Ｒ１３が設けられた光学面１１，１３を有する。基体３０Ｂは、第２結像光学系ＬＯ２の一部を構成する反射膜Ｒ２１，Ｒ２３が設けられた光学面２１，２３を有する。基体３０Ｂと、基体３０Ｂに設けられた反射膜Ｒ１１，Ｒ１３，Ｒ２１，Ｒ２３とで、光学素子３Ｂが構成されている。

第１結像光学系ＬＯ１の結像面に当たる光学素子２Ｂの所定位置には、イメージセンサＩＭＧ１が固定され、第２結像光学系ＬＯ２の結像面に当たる光学素子２Ｂの所定位置には、イメージセンサＩＭＧ２が固定されている。イメージセンサＩＭＧ２は、イメージセンサＩＭＧ１と同様の構成である。

光学素子３Ｂには、調整用の光学素子４，５が設置されている。光学素子４，５は、独立して位置および姿勢を調整することができる。光学素子４は、基体４０を有する。基体４０は、結像光学系ＬＯ１の最終の反射膜Ｒ１５が設けられた光学面１５を有する。光学素子５は、基体５０を有する。基体５０は、結像光学系ＬＯ２の最終の反射膜Ｒ２５が設けられた光学面２５を有する。イメージセンサＩＭＧ１及びイメージセンサＩＭＧ２の各々の撮像面に各結像光学系から適正に結像されるように、反射膜Ｒ１５及び反射膜Ｒ２５の位置および姿勢が調整可能となっている。

光学素子２Ｂと光学素子３Ｂとが位置合わせされ、光学素子２Ｂの中央と光学素子３Ｂの中央とがそれぞれ、支持部材６と接着されることで、光学素子２Ｂ、光学素子３Ｂ、及び支持部材６が互いに固定され、ユニット化されている。２つの光学素子２Ｂ，３Ｂの各々に設けられた反射膜が対向して左右に２つのオフアキシャル光学系を構成するように、２つの光学素子２Ｂ，３Ｂが支持部材６によって位置決め固定されている。第１結像光学系ＬＯ１と第２結像光学系ＬＯ２を構成する複数の反射膜は、回転非対称な曲率を有しており、基準軸を折り曲げるようにチルトして対向配置されている。素子ユニット１Ｂがこのような反射膜を備えることで、収差補正をより容易にすることができ、結像性能の向上が可能となる。

イメージセンサＩＭＧ１，ＩＭＧ２は、撮像部の一例であり、光学素子２Ｂ，３Ｂ，４，５を経た光を受光して撮像画像を生成する。イメージセンサＩＭＧ１，ＩＭＧ２は、撮像画像としてステレオ画像を生成する。ステレオ画像は、２つの撮像画像からなる。

第３実施形態の光学素子３Ｂは、第１実施形態の光学素子３を、左右対称となるように長手方向Ｘに２つ並べて連結した構造となっている。よって、第３実施形態のような長尺の光学素子３Ｂにおいても、図５（ａ）に示すような一対の延在部３２１，３２２により、長手方向Ｘ及び短手方向Ｙの反りを効果的に低減することができる。

なお、第３実施形態の光学素子３Ｂは、第２実施形態の光学素子３Ａを、左右対称となるように長手方向Ｘに２つ並べて連結した構造となっていてもよい。また、第３実施形態の光学素子３Ｂは、光学素子３と光学素子３Ａのいずれか一方を左右反転させた形状として、２つの光学素子２，２Ａを連結した構造となっていてもよい。いずれの場合であっても、光学素子３Ｂの長手方向Ｘ及び短手方向Ｙの反りを効果的に低減することができる。

［実施例］
実施例１、実施例２、比較例１および比較例２の光学素子の基体についてコンピュータシミュレーションにより、光学素子の基体の反りを評価した。実施例１は、第１実施形態の具体例、実施例２は、第２実施形態の具体例である。

シミュレーションソフトは、東レエンジニアリング株式会社製の３ＤＴｉｍｏｎを使用した。本解析においては、溶融樹脂の流動、型内冷却、金型からの取出し後の冷却における素子変形について粘弾性解析を実施した。解析条件は、樹脂温度条件２８０℃、金型温度条件１２０℃、充填時間３秒、保圧力および保圧時間は１２０メガパスカルで３０秒とした。また、金型から取り出した際の雰囲気温度は２３℃、取り出してから１０，８００秒後の形状と、初期形状の差分を変形量とした。

まず、実施例１の光学素子３の基体３０について、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）を参照しながら説明する。実施例１の光学素子３の基体３０として、長手方向Ｘの長さが１００ｍｍ、短手方向Ｙの幅が４０ｍｍの樹脂成形品を、射出成形により成形したものとした。シミュレーションに使用した樹脂のデータは、ポリオレフィン系樹脂（日本ゼオン社製ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）Ｅ４８Ｒ）のデータを用いた。

反射膜Ｒ１１，Ｒ１３が形成される主部３１の厚みｔ０は、自重変形によるたわみを考慮して４ｍｍ、各部分３５１，３５４の厚みｔ１，ｔ４は、５ｍｍとした。また、一対の延在部３２１，３２２の各々の短手方向Ｙの幅は、光学素子３の短手方向Ｙの端面から光学面１１，１３の端までの距離として、長手方向Ｘの全体に亘って５ｍｍ一定とした。各部分３５２，３５３，３５５，３５６の厚みｔ２，ｔ３，ｔ５，ｔ６は、４．５ｍｍとした。フレーム部３１１，３１２の厚みｔ１１，ｔ１２は４ｍｍとした。

次に、実施例２の光学素子３Ａの基体３０Ａについて説明する。実施例２では、図７（ａ）の光学素子３Ａの基体３０Ａについてシミュレーションを行った。以下、実施例２の光学素子３Ａの基体３０Ａについて、図７（ａ）を参照しながら説明する。

実施例２の光学素子３Ａの基体３０Ａとして、実施例１と同様、長手方向Ｘの長さが１００ｍｍ、短手方向Ｙの幅が４０ｍｍの樹脂成形品を、実施例１と同じ樹脂を用いて射出成形により成形するものとした。

主部３１の厚みｔ０は、実施例１と同様、４ｍｍとした。各部分３５１，３５４の厚みｔ１，ｔ４は、実施例１と同様、５ｍｍとした。また、一対の延在部３２１Ａ，３２２Ａの各々の短手方向Ｙの幅は、長手方向Ｘの全体に亘って５ｍｍ一定とした。各部分３５３Ａ_１，３５６Ａ_１の厚みｔ３_１，ｔ６_１は、５ｍｍとした。各部分３５３Ａ_２，３５６Ａ_２の厚みｔ３_２，ｔ６_２は、４ｍｍとした。各部分３５３Ａ_２，３５６Ａ_２の長手方向Ｘの長さは、２０ｍｍとした。フレーム部３１１，３１２の厚みｔ１１，ｔ１２は４ｍｍとした。

図９（ａ）は、比較例１の光学素子３Ｘの斜視図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す光学素子３ＸのＩＸＢ−ＩＸＢ断面図である。図９（ｃ）は、図９（ａ）に示す光学素子３ＸのＩＸＣ−ＩＸＣ断面図である。なお、比較例１において、実施例１と同様の構成については、同一符号を付している。

比較例１の光学素子３Ｘは、基体３０Ｘを有する。光学素子３Ｘの基体３０Ｘとして、実施例１と同様、長手方向Ｘの長さが１００ｍｍ、短手方向Ｙの幅が４０ｍｍの樹脂成形品を、実施例１と同じ樹脂を用いて射出成形により成形するものとした。

基体３０Ｘは、実施例１と同様の主部３１と、実施例１とは異なる外周部３２Ｘとを含む。外周部３２Ｘは、短手方向Ｙに間隔をあけて配置され、長手方向Ｘに延在する一対の延在部３２１Ｘ，３２２Ｘを有する。

主部３１の厚みｔ０は、実施例１と同様、４ｍｍとした。一対の延在部３２１Ｘ，３２２Ｘの各々の短手方向Ｙの幅は、長手方向Ｘの全体に亘って５ｍｍ一定とした。一対の延在部３２１Ｘ，３２２Ｘの各々の厚みｔ１Ｘは、長手方向Ｘの全体に亘って４ｍｍ一定とした。フレーム部３１２の厚みは４ｍｍとした。

図１０（ａ）は、比較例２の光学素子３Ｙの斜視図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す光学素子３ＹのＸＢ−ＸＢ断面図である。図１０（ｃ）は、図１０（ａ）に示す光学素子３ＹのＸＣ−ＸＣ断面図である。なお、比較例２において、実施例１と同様の構成については、同一符号を付している。

比較例２の光学素子３Ｙは、基体３０Ｙを有する。光学素子３Ｙの基体３０Ｙとして、実施例１と同様、長手方向Ｘの長さが１００ｍｍ、短手方向Ｙの幅が４０ｍｍの樹脂成形品を、実施例１と同じ樹脂を用いて射出成形により成形したものとした。

基体３０Ｙは、実施例１と同様の主部３１と、実施例１とは異なる外周部３２Ｙとを含む。外周部３２Ｙは、短手方向Ｙに間隔をあけて配置され、長手方向Ｘに延在する一対の延在部３２１Ｙ，３２２Ｙを有する。

主部３１の厚みｔ０は、実施例１と同様、４ｍｍとした。一対の延在部３２１Ｙ，３２２Ｙの各々の短手方向Ｙの幅は、長手方向Ｘの全体に亘って５ｍｍ一定とした。一対の延在部３２１Ｙ，３２２Ｙの各々の厚みｔ１Ｙは、長手方向Ｘの全体に亘って５ｍｍ一定とした。フレーム部３１２の厚みは４ｍｍとした。

以下の表１に、実施例１，２及び比較例１，２の光学素子の基体に発生した、設計値に対する長手方向Ｘの反り量及び短手方向Ｙの反り量のシミュレーション結果を示す。

長手方向Ｘの反り量は、光学素子の基体における短手方向Ｙの中央を、長手方向Ｘに沿って切断した断面における設計値からの変形量を表しており、フレーム部３１２に対して、フレーム部３１１が方向Ｚ１へ変位した量と定義した。短手方向Ｙの反り量は、光学素子の基体における光学面１１を、短手方向Ｙに沿って切断した断面における設計値からの変形量を表しており、光学面１１が設計値に対して凹む方向Ｚ１を正、その反対の方向Ｚ２を負とした。

表１に示すように、比較例１に対して実施例１，２では、短手方向Ｙの反り量の絶対値の低減効果がみられる。比較例２では、比較例１に対して短手方向Ｙの反り量の絶対値が低減される。しかし、比較例２では、比較例１に対して長手方向Ｘの反り量の絶対値は、ほとんど低減しない。なお、比較例２において、長手方向Ｘについては基体の反りの方向が、比較例１と逆になる。

実施例１では、部分３５２，３５３，３５５，３５６の厚みを調整している分、長手方向Ｘ及び短手方向Ｙの両方とも、反り量の絶対値が小さくなる効果がみられる。実施例２では、部分３５３Ａ_１と部分３５３Ａ_２、及び部分３５６Ａ_１と部分３５６Ａ_２で反りを調整することで、長手方向Ｘ及び短手方向Ｙの両方とも、反り量の絶対値が小さくなる効果がみられる。特に、実施例１，２では、比較例１，２に対して、長手方向Ｘの反りを効果的に低減させることができる。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。

上述の実施形態では車載用の撮像装置に適用される光学素子について説明したが、これに限定するものではない。上述の光学素子が適用された撮像装置は、自動車のみならず、ドローン等の移動体に搭載することが可能である。また、上述の光学素子は、種々の用途に利用可能なビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することができる。上述の光学素子が適用された撮像装置は、装着部を介して各種の移動体の本体に接続して用いることができる。

そして、上述の光学素子が適用された撮像装置では、例えば周囲の温度環境などに左右されることなく、種々の用途において、高精度及び高画質な撮像を行うことができる。これにより、測定機などに用いられる撮像装置では、高精度な物理測定を行うことができる。

また、各結像光学系を構成する自由曲面ミラーの数、形状、配置等は、適宜変更することが可能である。例えば、主部３１が例えば２つの光学面１１，１３を有する場合について説明したが、これに限定するものではない。主部が、３つ以上の光学面を有する場合であってもよい。

また、光学面上に、反射膜が形成される場合について説明したが、これに限定するものではない。光学部が例えばレンズである場合、光学面には、薄膜の一例として、反射防止膜が形成されてもよい。また、基体の光学面上に薄膜が形成されていなくてもよい。

また、光学面が凹面である場合に本発明は好適であるが、光学面が凹面以外の形状の面、例えば凸面であってもよい。この場合、光学面とは反対側の裏面は、光学面をオフセットさせた形状、例えば光学面が凸面であれば裏面は凹面であるのがよい。

３…光学素子、１１…光学面、１３…光学面、３０…基体、３１…主部、３２…外周部、３２１…延在部（第１延在部）、３２２…延在部（第２延在部）、３５１…部分（第１部分）、３５２…部分（第２部分）、３５３…部分（第３部分）、３５４…部分（第４部分）、３５５…部分（第５部分）、３５６…部分（第６部分）

Claims (13)

1. 長手方向に配列された複数の光学面を含む主部と、
   前記主部と一体に形成され、前記主部の外周に配置された外周部と、を備え、
   前記外周部は、
   前記主部の短手方向に位置し、前記主部の前記長手方向の長さよりも長い第１延在部を有し、
   前記第１延在部は、
   前記主部よりも厚く、前記主部に沿った第１部分と、
   前記第１部分の前記長手方向の両端に位置し、前記主部に沿わない第２部分及び第３部分と、を含み、
   前記第２部分及び前記第３部分の各々は、前記長手方向の全体に亘って前記主部の厚み以上前記第１部分の厚み以下であり、
   前記第２部分及び前記第３部分の各々における前記長手方向の一部又は全部は、前記主部よりも厚く、
   前記第２部分及び前記第３部分の各々における前記長手方向の一部又は全部は、前記第１部分よりも薄い、
   ことを特徴とする光学素子。
2. 前記外周部は、前記第１延在部と前記主部を介して対向する第２延在部を有し、
   前記第２延在部は、
   前記主部よりも厚く、前記主部に沿った第４部分と、
   前記第４部分の前記長手方向の両端に位置し、前記主部に沿わない第５部分及び第６部分と、を含み、
   前記第５部分及び前記第６部分の各々は、前記長手方向の全体に亘って前記主部の厚み以上前記第４部分の厚み以下であり、
   前記第５部分及び前記第６部分の各々における前記長手方向の一部又は全部は、前記主部よりも厚く、
   前記第５部分及び前記第６部分の各々における前記長手方向の一部又は全部は、前記第４部分よりも薄い、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
3. 前記第２部分及び前記第３部分のうちの少なくとも一方は、前記長手方向の全体に亘って、前記主部よりも厚く、前記第１部分よりも薄い、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学素子。
4. 前記第２部分及び前記第３部分のうちの少なくとも一方は、前記主部よりも厚い第７部分と、前記第７部分よりも薄い第８部分と、を含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学素子。
5. 前記第７部分は、前記第１部分と同じ厚みである、
   ことを特徴とする請求項４に記載の光学素子。
6. 前記第８部分は、前記主部と同じ厚みである、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光学素子。
7. 前記複数の光学面の各々に設けられた薄膜を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学素子。
8. 前記薄膜は、光を反射する反射膜である、
   ことを特徴とする請求項７に記載の光学素子。
9. 前記複数の光学面の各々が凹面であり、
   前記主部において前記複数の光学面の各々の反対側の面が凸面である、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学素子。
10. 前記第１部分は、前記複数の光学面の側とは反対側に前記主部よりも突出している、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光学素子。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光学素子と、
    前記光学素子を経た光を受光する撮像部と、を備える、
    ことを特徴とする撮像装置。
12. 前記撮像部は、撮像画像としてステレオ画像を生成する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
13. 本体部と、
    前記本体部に設けられた、請求項１１又は１２に記載の撮像装置と、を備える、
    ことを特徴とする移動体。

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