JP2022170558A - 光学素子、光学機器、撮像装置および光学素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 環境温度が大きく変化しても透明基材の外周面から遮光膜が剥がれにくい光学素子を提供する。【解決手段】 光学素子１０は、光学面１１Ａと光学面の外周縁に接する外周面１１Ｃを有する第１透明基材１１と、光学面１２Ａと光学面の外周縁に接する外周面１２Ｃを有し第１透明基材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する第２透明基材１２と、第１透明基材の光学面または第２透明基材の光学面と接触する接触面１３Ａと第１透明基材の光学面および第２透明基材の光学面と接触しない非接触面１３Ｂを有し第１透明基材と第２透明基材を接合する透明樹脂層１３と、第１透明基材の外周面と第２透明基材の外周面および前記透明樹脂層の非接触面を覆う遮光膜１４を有する。非接触面を覆う遮光膜の第１部分１４Ａの厚みは、第１透明基材の外周面を覆う遮光膜の第２部分１４Ｂの厚みおよび第２透明基材の外周面を覆う遮光膜の第３部分１４Ｃの厚みより薄い。【選択図】 図１

Description

本開示は、光学素子、光学機器、撮像装置および光学素子の製造方法に関する。

複数の透明基材を透明樹脂で接合した接合レンズと呼ばれる光学素子が知られている。この光学素子は、色消し性能を有するレンズとして用いられ、デジタルカメラやビデオカメラなどの光学系の小型化・軽量化を実現している。

また、この種の光学素子のコバ部と呼ばれる外周部に遮光膜を設け、迷光を低減させることが知られている。特許文献１には、２つのレンズを接着剤で接合し、外周端部に遮光膜を設けた接合レンズを開示されている。

特開２０１５－１０８６４２号公報

しかしながら、２つの透明基材の線膨張係数が異なると、環境温度が大きく変化した際に透明基材の外周面から遮光膜が剥がれてしまうことがあった。

上記課題を解決するための第１の態様は、光学面と、前記光学面の外周縁に接する外周面と、を有する第１透明基材と、光学面と、前記光学面の外周縁に接する外周面と、を有し、前記第１透明基材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する第２透明基材と、前記第１透明基材の光学面または前記第２透明基材の光学面と接触する接触面と、前記第１透明基材の光学面および前記第２透明基材の光学面と接触しない非接触面と、を有し、前記第１透明基材と前記第２透明基材とを接合する透明樹脂層と、前記第１透明基材の外周面と、前記第２透明基材の外周面および前記透明樹脂層の非接触面と、を連続的に覆う遮光膜と、を有し、前記非接触面を覆う前記遮光膜の第１部分の厚みは、前記第１透明基材の外周面を覆う前記遮光膜の第２部分の厚みおよび前記第２透明基材の外周面を覆う前記遮光膜の第３部分の厚みより薄い、ことを特徴とする光学素子である。

上記課題を解決するための第２の態様は、光学面と、前記光学面の外周縁に接する外周面と、を有する第１透明基材と、光学面と、前記光学面の外周縁に接する外周面と、を有し、前記第１透明基材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する第２透明基材と、前記第１透明基材の光学面または前記第２透明基材の光学面と接触する接触面と、前記第１透明基材の光学面および前記第２透明基材の光学面と接触しない非接触面と、を有し、前記第１透明基材と前記第２透明基材とを接合する透明樹脂層と、前記第１透明基材の外周面および前記第２透明基材の外周面を覆う遮光膜と、を有し、前記非接触面の少なくとも一部は、前記遮光膜で覆われていないことを特徴とする光学素子である。

上記課題を解決するための第３の態様は、光学面と前記光学面の外周縁に接する外周面とを有する第１透明基材と、光学面と前記光学面の外周縁に接する外周面とを有し前記第１透明基材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する第２透明基材と、を用意する工程と、
前記第１透明基材の光学面および前記第２透明基材の光学面を接着剤で接合し、透明樹脂層を形成する工程と、前記第１透明基材の外周面と、前記第２透明基材の外周面および前記透明樹脂層の端面に遮光塗料を連続的に塗布し、前記遮光塗料を硬化させて遮光膜を形成する工程と、前記透明樹脂層の端面を覆う前記遮光膜の第１部分の厚みを、前記第１透明基材の外周面を覆う前記遮光膜の第２部分の厚みおよび前記第２透明基材の外周面を覆う前記遮光膜の第３部分の厚みより薄くする工程と、を有することを特徴とする光学素子の製造方法である。

上記課題を解決するための第４の態様は、光学面と前記光学面の外周縁に接する外周面とを有する第１透明基材と、光学面と前記光学面の外周縁に接する外周面とを有し前記第１透明基材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する第２透明基材と、を用意する工程と、前記第１透明基材の光学面および前記第２透明基材の光学面を接着剤で接合し、透明樹脂層を形成する工程と、前記透明樹脂層の端面に撥液性を有する材料を塗布する工程と、前記第１透明基材の外周面と、前記第２透明基材の外周面および前記透明樹脂層の端面に遮光塗料を塗布し、前記遮光塗料を硬化させて遮光膜を形成する工程と、を有することを特徴とする光学素子の製造方法である。

上記課題を解決するための第５の態様は、光学面と前記光学面の外周縁に接する外周面とを有する第１透明基材と、光学面と前記光学面の外周縁に接する外周面とを有し前記第１透明基材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する第２透明基材と、を用意する工程と、前記第１透明基材の光学面および前記第２透明基材の光学面を接着剤で接合し、透明樹脂層を形成する工程と、前記透明樹脂層の端面の算術平均粗さを１μｍ以上３μｍ以下の範囲にする工程と、前記第１透明基材の外周面と、前記第２透明基材の外周面および前記透明樹脂層の端面に遮光塗料を塗布し、前記遮光塗料を硬化させて遮光膜を形成する工程と、を有することを特徴とする光学素子の製造方法である。

本開示によれば、環境温度が大きく変化しても透明基材の外周面から遮光膜が剥がれにくい光学素子を提供することができる。

第１実施形態の光学素子を示す概略図である。 第１実施形態の変形例の光学素子を示す概略図である。 第２実施形態の光学素子を示す概略図である。 第３実施形態の光学素子を示す概略図である。 第３実施形態の変形例の光学素子を示す概略図である。 第４実施形態の光学素子を示す概略図である。 第５実施形態の撮像装置を示す概略図である。 第７実施形態の光学素子の製造方法を示す概略図である。 第８実施形態の光学素子の製造方法を示す概略図である。 第９実施形態の光学素子の製造方法を示す概略図である。 比較例の光学素子を示す概略図である。

以下、本開示の実施形態について説明する。

［光学素子］
（第１実施形態）
図１は第１実施形態の光学素子の概略図である。図１（ａ）はｙ方向から光学素子１０を側面視して積層方向に切断した断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の破線で囲んだ光学素子の端部を拡大した部分拡大図である。

光学素子１０は、第１透明基材１１と第２透明基材１２と透明樹脂層１３および遮光膜１４と、を有する。光学素子１０は、２つの透明基材が接着剤で接合される接合レンズと呼ばれるタイプの光学素子である。

第１透明基材１１は、光学面１１Ａ，１１Ｂと、光学面１１Ａ，１１Ｂの外周縁と接する外周面１１Ｃと、を有する。第１透明基材の光学面１１Ａは光入射面または光射出面の一方であり、第１透明基材の光学面１１Ｂは光入射面または光射出面の他方である。第１透明基材の外周面１１Ｃは、光学面１１Ａおよび１１Ｂと連接しており、遮光膜１４が設けられる。第１透明基材の外周面１１Ｃはコバ部とも呼ばれる。

第２透明基材１２は、光学面１２Ａ，１２Ｂと、光学面１２Ａ，１２Ｂの外周縁と接する外周面１２Ｃと、を有する。第２透明基材の光学面１２Ａは光入射面または光射出面の一方であり、第２透明基材の光学面１２Ｂは光入射面または光射出面の他方である。第２透明基材の外周面１２Ｃは、光学面１２Ａおよび１２Ｂと連接しており、遮光膜１４が設けられる。第２透明基材の外周面１２Ｃはコバ部とも呼ばれる。

第１透明基材１１および第２透明基材１２は、透明な樹脂や、透明なガラスを用いることができる。本明細書において、透明とは、波長が４００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の光の透過率が１０％以上であることを示す。第１透明基材１１および第２透明基材１２は、ガラスを用いることが好ましく、例えば、珪酸ガラスや硼珪酸ガラス、リン酸ガラスに代表される一般的な光学ガラスや、石英ガラス、ガラスセラミックスを用いることができる。第１透明基材１１および第２透明基材１２の外形はｚ方向から平面視した際に円形であることが好ましい。図１において、第１透明基材１１が凸面を有し、第２透明基材１２が凹面を有し、その凸面と凹面とが、透明樹脂層１３によって接合されている。ただし、第１透明基材１１が凹面を有し、第２透明基材１２が凸面を有していても良いし、第１透明基材１１および第２透明基材１２がともに平面で接合されていても構わない。

第１透明基材１１の線膨張係数と第２透明基材１２の線膨張係数は異なる。詳細は後述するが、第１透明基材１１の線膨張係数と第２透明基材１２の線膨張係数が異なることにより、遮光膜１４が第１透明基材１１の外周面１１Ｃおよび／または第２透明基材の外周面１２Ｃから剥がれやすくなる。ここで線膨張係数とは－３０℃から７０℃までの線膨張係数のことである。また、第２透明基材１２の線膨張係数は第１透明基材１１の線膨張係数の１．３倍以上であると遮光膜１４が第１透明基材１１の外周面１１Ｃおよび／または第２透明基材の外周面１２Ｃから剥がれやすくなる。また、第２透明基材１２の線膨張係数は第１透明基材１１の線膨張係数の１．５倍以上であると遮光膜１４が第１透明基材１１の外周面１１Ｃおよび／または第２透明基材の外周面１２Ｃからより剥がれやすくなる。また、第１透明基材１１の線膨張係数と第２透明基材１２の線膨張係数の差が３０×１０^－７／℃以上であると、遮光膜１４が第１透明基材１１の外周面１１Ｃおよび／または第２透明基材の外周面１２Ｃから剥がれやすくなる。第１透明基材１１の線膨張係数と第２透明基材１２の線膨張係数の差が５０×１０^－７／℃以上であると、遮光膜１４が第１透明基材１１の外周面１１Ｃおよび／または第２透明基材の外周面１２Ｃからより剥がれやすくなる。

透明樹脂層１３は、第１透明基材の光学面１１Ａまたは第２透明基材の光学面１２Ａと接触する接触面１３Ａと、第１透明基材の光学面１１Ａおよび第２透明基材の光学面１２Ａと接触しない非接触面１３Ｂと、を有する。光学素子１０において、第１透明基材の光学面１１Ａおよび第２透明基材の光学面１２Ａの全面が接触面１３Ａと接触している。非接触面１３Ｂは、接合樹脂層の外周面（端面）であり、遮光膜１４と接触している。

透明樹脂層１３は接着剤組成物の硬化物であり、その接着剤組成物には、光学的に透明であることに加えて、接着力が高く、硬化速度が速いことが求められる。接着剤組成物は硬化性樹脂と、重合開始剤と、を含有する。硬化性樹脂の種類は特に限定されず、例えば、メタアクリレート、アクリレート、ウレタンアクリレートといった光硬化性樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。光硬化性樹脂としては、具体的には、ＭＳアーデル株式会社のＵＴ２０、ＨＲ１５４、ＨＶ１５３、Ｖ３００、ＯＰＭ５５、協立化学産業株式会社のＷＯＲＬＤ ＲＯＣＫ ５２００ＬＬ、５２１０、５３４２、５５１７、３９７０、デンカ株式会社のＯＰ－１０２０Ｚ、１０３０Ｚ、１０５０Ｚ、１０２０Ｋ、１０３０Ｋ、１０４５Ｋ、１０８０Ｌ、１０５５Ｈ、１０８０Ｌ、株式会社スリーボンドのＴＢ３０３０，３１１４，３１７０Ｄが挙げられる。また、東亞合成株式会社のＬＣＲ０６２８Ａ、セメダイン株式会社のＥＰ－００１Ｋ、ＥＰ－１６０が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、具体的には、株式会社スリーボンドのＴＢ３１１４、ＴＢ３１１３Ｂや、セメダイン株式会社のＥＰ００１Ｋ、ＥＰ１６０が挙げられる。透明度が高いという観点において、硬化物はアクリル樹脂を有することが好ましい。これらの接着剤組成物は硬化開始剤を含有し、熱あるいは紫外線によって硬化させることができる。また、接着剤組成物の硬化収縮の低減や光学特性の調整の観点から、接着剤組成物は無機粒子が混合分散されていてもよい。

透明樹脂層１３の厚みは、接着力と光学性能とを両立する観点において、５μｍ以上１５μｍ以下の範囲であることが好ましい。ここで透明樹脂層１３の厚みとは、第１透明基材の光学面１１Ａまたは第２透明基材の光学面１２Ａの法線方向における透明樹脂層１３の厚みである。透明樹脂層１３の厚みが５μｍ未満であると、温度が大きく変化した際の第１透明基材１１と第２透明基材１２の線膨張係数差によって生じる歪により透明樹脂層１３の屈折率が変動するおそれがある。一方、透明樹脂層１３の厚みが１５μｍを超えると接着力が十分でなくなるおそれがある。また、透明樹脂層１３の厚みの最大値と最小値の差は５μｍ以下であることが好ましい。透明樹脂層１３内に発生する弾性率の差に起因した屈折率の変動を抑制するためである。

遮光膜１４は、第１透明基材の外周面１１Ｃと第２透明基材の外周面１２Ｃおよび透明樹脂層の非接触面１３Ｂを連続的に覆い、迷光を抑制するものである。遮光膜１４は、第１透明基材の光学面１１Ｂの一部、第２透明基材の光学面１２Ｂの一部に設けられていてもよい。第１実施形態においては、遮光膜１４は非接触面１３Ｂの全面を覆っている。なお、遮光膜１４はその遮光性能および／または美観を損なわない範囲で完全に覆われていない領域があっても構わない。遮光膜の性能は迷光を抑制できれば特段に制限はないが、波長４００ｎｍから波長７００ｎｍまで範囲の消衰係数の平均値である平均消衰係数が０．０３以上０．１５以下の範囲であることが好ましい。平均消衰係数が０．０３以上であれば、遮光膜１４と空気の界面で発生する反射光を小さくすることができる。また、平均消衰係数が０．１５以下であれば、第１透明基材１１および／または第２透明基材１２と遮光膜１４との界面で発生する反射光を小さくすることができる。より好ましい平均消衰係数は０．０３以上０．１０以下の範囲である。遮光膜１４を構成する材料は特段に制限はないが、光学特性および第１透明基材１１、第２透明基材１２や透明樹脂層１３との密着性の観点から、黒色の顔料や染料、屈折率調整用顔料などを含む、エポキシ樹脂であることが好ましい。

図１１は比較例の光学素子の概略図である。図１１（ａ）はｙ方向から光学素子１０Ｘを側面視して積層方向に切断した断面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の破線で囲んだ光学素子の端部を拡大した部分拡大図である。

光学素子１０Ｘは、第１透明基材１１Ｘと第２透明基材１２Ｘと透明樹脂層１３Ｘおよび遮光膜１４Ｘと、を有する。

第１透明基材１１Ｘは、光学面１１ＡＸ，１１ＢＸと、光学面１１ＡＸ，１１ＢＸの外周縁と接する外周面１１ＣＸと、を有する。第１透明基材の光学面１１ＡＸは光入射面または光射出面の一方であり、第１透明基材の光学面１１ＢＸは光入射面または光射出面の他方である。

透明樹脂層１３Ｘは、第１透明基材の光学面１１ＡＸまたは第２透明基材の光学面１２ＡＸと接触する接触面１３ＡＸと、第１透明基材の光学面１１ＡＸおよび第２透明基材の光学面１２ＡＸと接触しない非接合部１３ＢＸと、を有する。

遮光膜１４Ｘは、第１透明基材の外周面１１ＣＸと第２透明基材の外周面１２ＣＸおよび透明樹脂層の非接触面１３ＢＸを覆っている。ここまでに示した光学素子１０Ｘの構成は、第１実施形態の光学素子１０と同様であるが、遮光膜１４Ｘの厚みが一様である点が光学素子１０と異なる。

本願発明者が鋭意検討した結果、第１透明基材と第２透明基材の線膨張係数が異なると、環境温度が大きく変化した（例えば、－３０℃から６０℃）際に、遮光膜が割れて第１透明基材の外周面および／または第２透明基材の外周面から剥がれうることを見出した。遮光膜１４Ｘが第１透明基材の外周面１１ＣＸおよび／または第２透明基材の外周面１２ＣＸから剥がれると、外周面１１ＣＸおよび／または外周面１２ＣＸから光線が透明基材に侵入する。侵入した光線が乱反射した結果、光学素子１０Ｘは不要光（フレア）が発生していた。本願発明者は、この現象が遮光膜１４Ｘの厚みが一様であり、かつ、第１透明基材１１Ｘと第２透明基材１２Ｘの線膨張係数が異なるため、遮光膜１４Ｘに亀裂や割れが入る箇所を制御できないことに依るものであることを見出した。

そこで第１実施形態の光学素子１０においては、遮光膜１４の厚みを部分的に異なる構成にした。具体的には、透明樹脂の非接触面１３Ｂを覆う遮光膜の第１部分１４Ａの厚みｔ１を、第１透明基材の外周面１１Ｃを覆う遮光膜の第２部分１４Ｂの厚みｔ２および第２透明基材の外周面１２Ｃを覆う遮光膜の第３部分１４Ｃの厚みｔ３より薄くなる構成とした。このような構成を採ることにより光学素子１０は、環境温度が大きく変化した際に、遮光膜１４は第１透明基材の外周面１１Ｃおよび／または第２透明基材の外周面１２Ｃではなく、第１部分１４Ａが優先的に割れることになる。結果、第１透明基材の外周面１１Ｃおよび／または第２透明基材の外周面１２Ｃから光線が透明基材に侵入することがない。そのため環境温度が大きく変化しても光学特性が維持される光学素子を提供することができる。

遮光膜の第１部分１４Ａの厚みｔ１は、遮光膜の第２部分１４Ｂの厚みｔ２の０．４倍以下であることが好ましい。遮光膜の第１部分１４Ａの厚みｔ１は、遮光膜の第３部分１４Ｃの厚みｔ３の０．４倍以下であることが好ましい。遮光膜の第１部分１４Ａの厚みｔ１が、遮光膜の第２部分の厚みｔ２および第３部分の厚みｔ３の０．４倍以下であることにより、環境温度が変化した際に第１部分１４Ａをより選択的に割れやすくすることができる。より好ましい遮光膜の第１部分１４Ａの厚みｔ１は、遮光膜の第２部分の厚みｔ２および第３部分の厚みｔ３の０．２倍以下である。なお、遮光膜の各部分の厚みとは、それぞれの部分における平均膜厚を意味する。

遮光膜の第１部分１４Ａの厚みｔ１は２μｍ以上８μｍ以下の範囲であることが好ましい。十分な光吸収機能を発現させるためである。遮光膜の第２部分１４Ｂの厚みｔ２および第３部分１４Ｃの厚みｔ３は平均膜厚が５μｍ以上５０μｍ以下の範囲であることが好ましい。第２部分１４Ｂの厚みｔ２および第３部分１４Ｃの厚みｔ３が５０μｍ以下の場合、遮光膜の塗料を硬化した際に生じる応力によって、クラックや剥がれがより発生しにくくなる。また、第２部分１４Ｂの厚みおよび第３部分１４Ｃの厚みが５μｍ以上あることにより十分な遮光性能が得られる。

（第１実施形態の変形例）
図２は第１実施形態の変形例の光学素子の概略図である。図２（ａ）はｙ方向から光学素子１０Ｂを側面視して積層方向に切断した断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の破線で囲んだ光学素子の端部を拡大した部分拡大図である。

光学素子１０Ｂは、接合樹脂層１３と遮光膜１４の形状が光学素子１０と異なる。以下、光学素子１０と異なる点に着目して光学素子１０Ｂを説明する。

光学素子１０Ｂの透明樹脂層１３は、第１透明基材の光学面１１Ａおよび第２透明基材の光学面１２ＡからＸ方向にはみ出して、その一部が遮光膜の第２部分１４Ｂおよび遮光膜の第３部分１４Ｃと接して設けられている。すなわち、透明樹脂層１３の非接触面１３Ｂは遮光膜の第１部分１４Ａのみならず、遮光膜の第２部分１４Ｂおよび遮光膜の第３部分１４Ｃと接して設けられている。

光学素子１０Ｂにおいても、透明樹脂の非接触面１３Ｂを覆う遮光膜の第１部分１４Ａの厚みｔ１が、第１透明基材の外周面１１Ｃを覆う遮光膜の第２部分１４Ｂの厚みｔ２および第２透明基材の外周面１２Ｃを覆う遮光膜の第３部分１４Ｃの厚みｔ３より薄い。このような構成を採ることにより光学素子１０Ｂは、環境温度が大きく変化した際に、遮光膜１４は第１透明基材の外周面１１Ｃおよび／または第２透明基材の外周面１２Ｃではなく、第１部分１４Ａが優先的に割れることになる。結果、第１透明基材の外周面１１Ｃおよび／または第２透明基材の外周面１２Ｃから光線が透明基材に侵入することがない。そのため環境温度が大きく変化しても光学特性が維持される光学素子を提供することができる。

（第２実施形態）
図３は第２実施形態の光学素子の概略図である。図３（ａ）はｙ方向から光学素子２０を側面視して積層方向に切断した断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の破線で囲んだ光学素子の端部を拡大した部分拡大図である。

光学素子２０は、第１透明基材２１と第２透明基材２２と透明樹脂層２３および遮光膜２４と、を有する。光学素子２０も第１実施形態の光学素子１０と同様に、２つの透明基材が接着剤で接合される接合レンズと呼ばれるタイプの光学素子である。

第１透明基材２１は、光学面２１Ａ，２１Ｂと、光学面２１Ａ，２１Ｂの外周縁と接する外周面２１Ｃと、を有する。第１透明基材の光学面２１Ａは光入射面または光射出面の一方であり、第１透明基材の光学面２１Ｂは光入射面または光射出面の他方である。第１透明基材の外周面２１Ｃは、光学面２１Ａおよび２１Ｂと連接しており、遮光膜２４が設けられる。第１透明基材の外周面２１Ｃはコバ部とも呼ばれる。

第２透明基材２２は、光学面２２Ａ，２２Ｂと、光学面２２Ａ，２２Ｂの外周縁と接する外周面２２Ｃと、を有する。第２透明基材の光学面２２Ａは光入射面または光射出面の一方であり、第２透明基材の光学面２２Ｂは光入射面または光射出面の他方である。第２透明基材の外周面２２Ｃは、光学面２２Ａおよび２２Ｂと連接しており、遮光膜２４が設けられる。第２透明基材の外周面２２Ｃはコバ部とも呼ばれる。

透明樹脂層２３は、第１透明基材の光学面２１Ａまたは第２透明基材の光学面２２Ａと接触する接触面２３Ａと、第１透明基材の光学面２１Ａおよび第２透明基材の光学面２２Ａと接触しない非接触面２３Ｂと、を有する。光学素子２０において、第１透明基材の光学面２１Ａおよび第２透明基材の光学面２２Ａの全面が接触面２３Ａと接触している。非接触面２３Ｂは、接合樹脂層の外周面（端面）であり、その全面が露出している。非接触面２３Ｂの厚み（Ｚ方向の長さ）は０．５ｍｍ以下であることが好ましい。非接触面２３Ｂから侵入する光線の量を多くさせないためである。より好ましい非接触面２３Ｂの厚みは０．３ｍｍ以下である。また、２つの接触面２３Ａの距離である透明樹脂層２３の厚みは、接着力と光学性能とを両立する観点において、５μｍ以上１５μｍ以下の範囲であることが好ましい。

遮光膜２４は、第１透明基材の外周面２１Ｃおよび第２透明基材の外周面２２Ｃを覆い、迷光を抑制するものである。遮光膜２４は、第１透明基材の光学面２１Ｂの一部、第２透明基材の光学面２２Ｂの一部に設けられていてもよい。

第２実施形態の光学素子２０においては、透明樹脂層２３の非接触面の全面を遮光膜２４で覆わない構成にした。この構成を採ることにより、光学素子２０は、環境温度が大きく変化した際に、遮光膜の第１の部分２４Ｂと、遮光膜の第２の部分２４Ｃとが別々に伸び縮みしようとする。そのため、第１透明基材２１と第２透明基材２２の線膨張係数が異なっても、遮光膜２４に大きな応力が生じることがない。結果、環境温度が大きく変化しても透明基材の外周面から遮光膜が割れや剥がれが生じにくい。そのため環境温度が大きく変化しても光学特性が維持される光学素子を提供することができる。

遮光膜の第１部分２４Ｂと第２部分の２４Ｃの厚みは、平均膜厚が５μｍ以上５０μｍ以下の範囲であることが好ましい。第１部分２４Ｂの厚みおよび第２部分２４Ｃの厚みが５０μｍ以下の場合、遮光膜の塗料を硬化した際に生じる応力によって、クラックや剥がれがより発生しにくくなる。また、第１部分２４Ｂの厚みおよび第２部分２４Ｃの厚みが５μｍ以上あることにより十分な遮光性能が得られる。

（第３実施形態）
図４は第３実施形態の光学素子の概略図である。図４（ａ）はｙ方向から光学素子３０を側面視して積層方向に切断した断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の破線で囲んだ光学素子の端部を拡大した部分拡大図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）においてｙ方向から平面視した部分をｘ方向から平面視した部分拡大図である。

光学素子３０は、第１透明基材３１と第２透明基材３２と透明樹脂層３３と遮光膜３４および保護膜３５と、を有する。光学素子３０も第１実施形態の光学素子１０と同様に、２つの透明基材が接着剤で接合される接合レンズと呼ばれるタイプの光学素子である。

第１透明基材３１は、光学面３１Ａ，３１Ｂと、光学面３１Ａ，３１Ｂの外周縁と接する外周面３１Ｃと、を有する。第１透明基材の光学面３１Ａは光入射面または光射出面の一方であり、第１透明基材の光学面３１Ｂは光入射面または光射出面の他方である。第１透明基材の外周面３１Ｃは、光学面３１Ａおよび３１Ｂと連接しており、遮光膜３４が設けられる。第１透明基材の外周面３１Ｃはコバ部とも呼ばれる。

第２透明基材３２は、光学面３２Ａ，３２Ｂと、光学面３２Ａ，３２Ｂの外周縁と接する外周面３２Ｃと、を有する。第２透明基材の光学面３２Ａは光入射面または光射出面の一方であり、第２透明基材の光学面３２Ｂは光入射面または光射出面の他方である。第２透明基材の外周面３２Ｃは、光学面３２Ａおよび３２Ｂと連接しており、遮光膜３４が設けられる。第２透明基材の外周面３２Ｃはコバ部とも呼ばれる。第２透明基材３２の直径は第１透明基材３１の直径より大きい。

透明樹脂層３３は、第１透明基材の光学面３１Ａまたは第２透明基材の光学面３２Ａと接触する接触面３３Ａと、第１透明基材の光学面３１Ａおよび第２透明基材の光学面３２Ａと接触しない非接触面３３Ｂと、を有する。光学素子３０において、非接触面３３Ｂは遮光膜の一部および保護膜３５が接している。２つの接触面３３Ａの間隔である透明樹脂層３３の厚みは、接着力と光学性能とを両立する観点において、５μｍ以上１５μｍ以下の範囲であることが好ましい。

保護膜３５は、透明樹脂層の非接触面３３Ｂの少なくとも一部に接して設けられる。保護膜３５は透明樹脂層３３を保護する役割を担う。製造プロセス中においては塵埃の付着の防止、製造後は水分の吸着を抑制する機能を有する。保護膜３５の少なくとも一部には遮光膜の第１部分３４Ａが設けられる。保護膜３５は撥液性を有する材料の硬化物である。遮光膜３４の原料である遮光塗料や水分を弾く撥液機能を有しており、水分および／または油分に対する接触角が５０°以上である。好ましい接触角は純水に対し８０℃以上である。保護膜３５の前駆体である撥液性を有する材料は特段に制限はなく、例えば、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂（フッ素樹脂）、アミノ樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、酸化チタンといった金型の離型膜に用いられる材料を用いることができる。接触角を大きくするという観点においてはフッ素系樹脂であることが好ましい。また、フルオロアルキル基のようなフッ素を含有する化合物といった撥水膜に用いられる材料を用いることができる。また、保護膜３５は多孔質膜であることが好ましい。接触角を大きくすることができるためである。保護膜３５は非接触面３３Ｂの１０面積％以上９０面積％以下の範囲に設けられていることが好ましい。より好ましくは２０面積％以上８０面積％以下の範囲である。

遮光膜３４は、第１透明基材の外周面３１Ｃおよび第２透明基材の外周面３２Ｃを覆い、迷光を抑制するものである。遮光膜３４は、透明樹脂の非接触面３３Ｂを覆う遮光膜の第１部分３４Ａと、透明基材の外周面３１Ｃを覆う遮光膜の第２部分３４Ｂおよび第２透明基材の外周面３２Ｃを覆う遮光膜の第３部分３４Ｃと、を有する。遮光膜の第２部分３４Ｂおよび第３部分３４Ｃは、保護膜３５Ｂの一部を覆っていても構わない。また、遮光膜３４は、第１透明基材の光学面３１Ｂの一部、第２透明基材の光学面３２Ｂの一部に設けられていてもよい。

図４（ｃ）のように、遮光膜３４Ａは透明樹脂層の非接触面３３Ｂの全面に形成されておらず、ｙ方向から平面視した際に保護膜３５が露出している部分を有する。換言すると、透明樹脂層の非接触面３３Ｂの少なくとも一部は遮光膜３４Ａに覆われていない。また、第１部分３４Ａは、第２部分３４Ｂおよび第３部分３４Ｃと連続的に形成されていない。すなわち、第１部分３４Ａと第２部分３４Ｂと第３部分３４Ｃは、連続的に形成されていない部分を有する。

第３実施形態の光学素子３０においては、環境温度が大きく変化した際に、遮光膜の第１の部分３４Ｂと、第２の部分３４Ｃとが別々に伸び縮みしようとする。そのため、第１透明基材３１と第２透明基材３２の線膨張係数が異なっても、遮光膜３４に大きな応力が生じることがない。結果、環境温度が大きく変化しても透明基材の外周面から遮光膜が剥がれない。そのため環境温度が大きく変化しても光学特性が維持される光学素子を提供することができる。

（第３実施形態の変形例）
図５は、第３実施形態の光学素子の変形例を示す概略図であり、図４（ｃ）で示したｘ方向から平面視した際の別の形態を示す概略図である。

図５（ａ）は、図４（ｃ）で示した第３実施形態と同様に、第１部分３４Ａが、第２部分３４Ｂおよび第３部分３４Ｃと連続的に形成されていない。また、図５（ｂ）は、第１部分３４Ａと第２部分３４Ｂは連続的に形成されているが、第１部分３４Ａと第３部分３４Ｃは連続的に形成されていない。これらの変形例は、環境温度が大きく変化した際に、遮光膜第２の部分３４Ｂと、第３の部分３４Ｃとが別々に伸び縮みしようとする。そのため、第１透明基材３１と第２透明基材３２の線膨張係数が異なっても、遮光膜３４に大きな応力が生じることがない。結果、環境温度が大きく変化しても透明基材の外周面から遮光膜が剥がれない。そのため環境温度が大きく変化しても光学特性が維持される光学素子を提供することができる。さらに、図５（ａ）の例では、図４（ｃ）の光学素子よりも透明樹脂層の非接触面３３Ｂにおける遮光膜の第１部分３４Ａで覆われている面積が大きい。そのため、第３実施形態の光学素子３０よりも非接触面３３Ｂから入射する光線の量が少なく遮光性能に優れる。よって、光学素子をレンズとして光学系に組み込む際に光学系の設計自由度を高めることができる。

図５（ｃ）および図５（ｄ）は、第１部分３４Ａが第２部分３４Ｂおよび第３部分３４Ｃと連続的に形成されている。しかし、ｘ方向から平面視した際に保護膜３５が露出している部分を有する。透明樹脂層の非接触面３３Ｂの少なくとも一部は遮光膜３４Ａに覆われておらず、第１部分３４Ａと第２部分３４Ｂと第３部分３４Ｃは、連続的に形成されていない部分を有する。図５（ｃ）および図５（ｄ）は、第１部分３４Ａが第２部分３４Ｂおよび第３部分３４Ｃと連続的に形成されている。しかし、ｙ方向から平面視した際に保護膜３５が露出している部分を有する。透明樹脂層の非接触面３３Ｂの少なくとも一部は遮光膜３４Ａに覆われておらず、第１部分３４Ａと第２部分３４Ｂと第３部分３４Ｃは、連続的に形成されていない部分を有する。これらの変形例は、環境温度が大きく変化した際に、遮光膜３４は第１透明基材の外周面３１Ｃおよび／または第２透明基材の外周面３２Ｃではなく、第３部分３４Ａが優先的に割れることになる。結果、第１透明基材の外周面３１Ｃおよび／または第２透明基材の外周面３２Ｃから光線が透明基材に侵入することがない。そのため環境温度が大きく変化しても光学特性が維持される光学素子を提供することができる。

（第４実施形態）
図６は第４実施形態の光学素子の概略図である。図６（ａ）はｙ方向から光学素子４０を側面視して積層方向に切断した断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の破線で囲んだ光学素子の端部を拡大した部分拡大図である。図６（ｃ）は、図６（ｂ）においてｙ方向から平面視した部分をｘ方向から平面視した部分拡大図である。

光学素子４０は、第１透明基材４１と第２透明基材４２と透明樹脂層４３と遮光膜４４と、を有する。光学素子４０も第１実施形態の光学素子１０と同様に、２つの透明基材が接着剤で接合される接合レンズと呼ばれるタイプの光学素子である。

第１透明基材４１は、光学面４１Ａ，４１Ｂと、光学面４１Ａ，４１Ｂの外周縁と接する外周面４１Ｃと、を有する。第１透明基材の光学面４１Ａは光入射面または光射出面の一方であり、第１透明基材の光学面４１Ｂは光入射面または光射出面の他方である。第１透明基材の外周面４１Ｃは、光学面４１Ａおよび４１Ｂと連接しており、遮光膜４４が設けられる。第１透明基材の外周面４１Ｃはコバ部とも呼ばれる。

第２透明基材４２は、光学面４２Ａ，４２Ｂと、光学面４２Ａ，４２Ｂの外周縁と接する外周面４２Ｃと、を有する。第２透明基材の光学面４２Ａは光入射面または光射出面の一方であり、第２透明基材の光学面４２Ｂは光入射面または光射出面の他方である。第２透明基材の外周面４２Ｃは、光学面４２Ａおよび４２Ｂと連接しており、遮光膜４４が設けられる。第２透明基材の外周面４２Ｃはコバ部とも呼ばれる。

透明樹脂層４３は、第１透明基材の光学面４１Ａまたは第２透明基材の光学面４２Ａと接触する接触面４３Ａと、第１透明基材の光学面４１Ａおよび第２透明基材の光学面４２Ａと接触しない非接触面４３Ｂと、を有する。非接触面４３Ｂは、その表面に凹凸構造を有し、算術平均粗さが１μｍ以上３μｍ以下の範囲であることが好ましい。算術平均粗さを大きくすることで水分および／または油分に対する接触角を大きくすることができ、１μｍ以上とすることで接触角が５０°以上となる。そのような算術平均粗さを有する非接触面４３Ｂに、遮光膜４４の原料である遮光塗料を塗布するとその凹部に塗料が残り、硬化すると図６（ｃ）に示すような島状の遮光膜の第１部分４４Ａを形成できる。非接触面４３Ｂの算術平均粗さが３μｍを超えると接合樹脂層４３の厚みを十分に厚くする必要が生じ、接着力が十分でなくなるおそれがある。

遮光膜４４は、第１透明基材の外周面４１Ｃおよび第２透明基材の外周面４２Ｃを覆い、迷光を抑制するものである。遮光膜４４は、透明樹脂の非接触面４３Ｂを覆う遮光膜の第１部分４４Ａと、透明基材の外周面４１Ｃを覆う遮光膜の第２部分４４Ｂおよび第２透明基材の外周面４２Ｃを覆う遮光膜の第３部分４４Ｃと、を有する。図６（ｃ）は、図６（ｂ）においてｙ方向から平面視した部分をｘ方向から平面視した部分拡大図である。図６（ｃ）のように、遮光膜４４Ａは透明樹脂層の非接触面４３Ｂの全面に形成されておらず、ｙ方向から平面視した際に非接触面４３Ｂが露出している部分を有する。つまり、透明樹脂層の非接触面４３Ｂの少なくとも一部は遮光膜４４Ａに覆われていない。また、第１部分４４Ａは、第２部分４４Ｂおよび第３部分４４Ｃと連続的に形成されていない。すなわち、第１部分４４Ａと第２部分４４Ｂと第３部分４４Ｃは、連続的に形成されていない部分を有する。

第４実施形態の光学素子３０においては、環境温度が大きく変化した際に、遮光膜の第２の部分４４Ｂと、第３の部分４４Ｃとが別々に伸び縮みしようとする。そのため、第１透明基材４１と第２透明基材４２の線膨張係数が異なっても、遮光膜４４に大きな応力が生じることがない。結果、環境温度が大きく変化しても透明基材の外周面から遮光膜が剥がれない。そのため環境温度が大きく変化しても光学特性が維持される光学素子を提供することができる。

［光学機器］
（第５実施形態）
次に、第１実施形態乃至第４実施形態の光学素子の具体的な適用例について説明する。具体的な適用例としては、カメラやビデオカメラ用の光学機器（撮影光学系）を構成するレンズや液晶プロジェクター用の光学機器（投影光学系）を構成するレンズ等が挙げられる。また、ＤＶＤレコーダー等のピックアップレンズに用いることもできる。これらの光学系は、筐体内に配置された複数のレンズからなり、それらの複数のレンズの少なくとも１つを第１実施形態乃至第４実施形態のいずれかの光学素子とすることができる。

［撮像装置］
（第６実施形態）
図７は、第１実施形態の光学素子を用いた撮像装置の好適な実施形態の一例である、一眼レフデジタルカメラ６００の構成を示している。図７において、カメラ本体６０２と光学機器であるレンズ鏡筒６０１とが結合されているが、レンズ鏡筒６０１はカメラ本体６０２に対して着脱可能ないわゆる交換レンズである。

被写体からの光は、レンズ鏡筒６０１の筐体６２０内の撮影光学系の光軸上に配置された複数のレンズ６０３、６０５などからなる光学系を介して撮影される。第１実施形態の光学素子は例えば、レンズ６０３、６０５に用いることができる。ここで、レンズ６０５は内筒６０４によって支持されて、フォーカシングやズーミングのためにレンズ鏡筒６０１の外筒に対して可動支持されている。

撮影前の観察期間では、被写体からの光は、カメラ本体の筐体６２１内の主ミラー６０７により反射され、プリズム６１１を透過後、ファインダレンズ６１２を通して撮影者に撮影画像が映し出される。主ミラー６０７は例えばハーフミラーとなっており、主ミラーを透過した光はサブミラー６０８によりＡＦ（オートフォーカス）ユニット６１３の方向に反射され、例えばこの反射光は測距に使用される。また、主ミラー６０７は主ミラーホルダ６４０に接着などによって装着、支持されている。不図示の駆動機構を介して、撮影時には主ミラー６０７とサブミラー６０８を光路外に移動させ、シャッタ６０９を開き、撮像素子６１０がレンズ鏡筒６０１から入射して撮影光学系を通過した光を受光して撮影光像を結像するようにする。また、絞り６０６は、開口面積を変更することにより撮影時の明るさや焦点深度を変更できるよう構成される。

なお、ここでは、一眼レフデジタルカメラを用いて撮像装置を説明したが、第１実施形態乃至第４実施形態の光学素子はスマートフォンやコンパクトデジタルカメラなどにも同様に用いることができる。

［光学素子の製造方法］
続いて本開示の光学素子の製造方法について説明をする。

（第７実施形態）
本開示の第７実施形態に係る光学素子の製造方法は、第１実施形態の光学素子１０および第２光学素子２０を製造することが可能である。

図８は第７実施形態である光学素子の製造方法を示す概略図である。以下、第１実施形態の光学素子１０の製造例を説明する。

まず、光学面１１Ａ，１１Ｂと光学面の外周縁に接する外周面１１Ｃとを有する第１透明基材１１と、光学面１２Ａ，１２Ｂと光学面の外周縁に接する外周面１２Ｃとを有し第１透明基材１１と線膨張係数が異なる第２透明基材１２と、を用意する。第１透明基材１１は、透明樹脂層１３との密着性を向上させるため、光学面１１Ａに前処理をしておくことが好ましい。第２透明基材１２は、透明樹脂層１３との密着性を向上させるため、光学面１２Ａに前処理をしておくことが好ましい。それぞれの前処理は、オゾン処理であることが好ましい。オゾン処理することにより、接着剤が濡れ広がりやすくなるためである。また、シランカップリング剤を用いてカップリング処理をしてもよい。具体的なカップリング剤としては、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、トリメチルクロロシラン、トリエチルクロロシラン等が挙げられる。

次に、図８（ａ）に示すように、第２透明基材の光学面１２Ａに透明樹脂層１３の前駆体である未硬化の接着剤１３１を設ける。接着剤１３１を設ける手段は特に限定されず、例えば、ディスペンサーを用いることができる。接着剤１３１は硬化性樹脂と、重合開始剤と、を含有する。硬化性樹脂の種類は特に限定されず、例えば、メタアクリレート、アクリレート、ウレタンアクリレートといった光硬化型樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることができる。本実施形態では紫外線硬化のアクリル樹脂を用いた。接着剤１３１は、第１透明基材の光学面１１Ａに設けても良いし、第１透明基材の光学面１１Ａおよび第２透明基材の光学面１２Ａに設けても良い。接着剤１３１は光硬化性の樹脂である。

次に、図８（ｂ）に示すように、第１透明基材の光学面１１Ａと第２透明基材の光学面１２Ａと、を近づけて、接着剤１３１を第１透明基材及び第２透明基材の径方向に広げる。そして、接着剤１３１を第１透明基材の光学面１１Ａと第２透明基材の光学面１２Ａの間に充填する。接着剤１３１が所望の厚みになるまで、第１透明基材１１に第２透明基材１２を近づける。

次に、図８（ｃ）に示すように、光源１１１を用いて、第１透明基材の光学面１１Ｂから紫外線を照射し、接着剤１３１の硬化反応を開始させ、透明樹脂層１３を形成する。透明樹脂層１３は第１透明基材の光学面１１Ａと第２透明基材の光学面１２Ａを接合する。

次に、図８（ｄ）に示すように、第１透明基材の外周面１１Ｃ、第２透明基材の外周面１２Ｃおよび透明樹脂層の端面に遮光膜１４の前駆体である遮光塗料１４１を塗布する。遮光塗料１４１を塗布する手段は特に限定されず、ワイヤーを用いて塗布したり、ディスペンサーを用いて塗布しても良い。

次に、図８（ｅ）に示すように、遮光塗料１４１を硬化させ遮光膜１４を形成する。遮光膜を硬化させる手段は特に限定されず、熱処理しても良いし、室温（２３℃±２℃）に放置して乾燥・硬化させても良い。このとき、遮光膜１４の厚みは一様である。

最後に、図８（ｆ）に示すようにレーザ加工機１１２を用いて、遮光膜１４の透明樹脂層１３の端面を覆う第１部分１４Ａの厚みを、第１透明基材１１の外周面を覆う第２部分１４Ｂおよび第２透明基材１２の外周面を覆う第３部分１４Ｃよりも薄くする。具体的には、レーザ光源１１２から出射されるレーザ光を遮光膜１４の透明樹脂層１３の端面を覆う部分に照射する。第１部分１４Ａの厚みはレーザ光の照射強度、照射時間、繰り返し周波数等によって制御することが可能である。ただし、第１部分１４Ａの厚みを薄くする手段はレーザ光に限定されず、切削等の機械加工でも良い。

以上の工程で第１実施形態の光学素子１０を製造することができる。なお、第１部分の厚みを薄くする工程において、第１部分を除去し、遮光膜１４を第２部分１４Ｂと第３部分１４Ｃとに分離することで、光学素子２０を製造することができる。光学素子２０は、透明樹脂層の端面である非接触面１３Ｂの全面が露出される。

本実施形態においては、遮光塗料１４１を硬化させる工程と、第１部分１４Ａを薄くする工程を分けて行った。しかし、透明樹脂層の端面に塗布する遮光塗料１４１の量を少なくすることで、第１部分１４Ａを第２部分１４Ｂおよび第３部分１４Ｃより薄くすることも可能である。

（第８実施形態）
本開示の第８実施形態に係る光学素子の製造方法は、第３実施形態の光学素子３０を製造することが可能である。図９は第８実施形態である光学素子の製造方法を示す概略図である。第７実施形態と異なる点を中心に説明する。

まず、光学面３１Ａ，３１Ｂと光学面の外周縁に接する外周面３１Ｃとを有する第１透明基材３１と、光学面３２Ａ，３２Ｂと光学面の外周縁に接する外周面３２Ｃとを有し第１透明基材３１と線膨張係数が異なる第２透明基材３２と、を用意する。第１透明基材３１および第２透明基材３２は、透明樹脂層３３との密着性を向上させるため、第７実施形態と同様に前処理をしておくことが好ましい。

次に、図９（ａ）に示すように、第２透明基材の光学面３２Ａに透明樹脂層３３の前駆体である未硬化の接着剤３３１を設ける。接着剤３３１を設ける手段および接着剤３３１の種類は第７実施形態と同様である。

次に、図９（ｂ）に示すように、第１透明基材の光学面３１Ａと第２透明基材の光学面３２Ａと、を近づけて、接着剤３３１を第１透明基材及び第２透明基材の径方向に広げる。そして、接着剤３３１を第１透明基材の光学面３１Ａと第２透明基材の光学面３２Ａの間に充填する。接着剤３３１が所望の厚みになるまで、第１透明基材３１に第２透明基材３２を近づける。ここまでの工程は第７実施形態と同様であるが、接着剤３３１の一部が第１透明基材３１の径の外側にまで延在している点は第７実施形態と異なる。

次に、図９（ｃ）に示すように、光源３１１を用いて、第１透明基材の光学面３１Ｂから紫外線を照射し、接着剤３３１の硬化反応を開始させ、透明樹脂層３３を形成する。透明樹脂層３３は第１透明基材の光学面３１Ａと第２透明基材の光学面３２Ａを接合する。ここで、接着剤３３１の一部が硬化することにより第１透明基材の光学面３１Ａまたは第２透明基材の光学面３２Ａと接触する接触面３３Ａが形成される。また、接着剤３３１の一部が硬化することにより第１透明基材の光学面３１Ａと第２透明基材の光学面３２Ａと接触しない非接触面３３Ｂが形成される。非接触面３３Ｂは透明樹脂層３３の端部に形成される。

次に、図９（ｄ）に示すように、透明樹脂層の非接触面３３Ｂの一部に、保護膜３５の前駆体である撥液性を有する材料３５Ａを塗布する。具体的には不図示のマスクを用いてスプレーコートする。撥液性を有する材料３５Ａを乾燥させることで保護膜３５が形成される。非接触面３３Ｂには保護膜３５が設けられている部分と、保護膜３５が設けられていない部分と、が形成されることになる。

次に、図９（ｅ）に示すように、第１透明基材の外周面３１Ｃと、第２透明基材の外周面３２Ｃおよび透明樹脂層の端面である非接触面３３Ｂに遮光膜３４の前駆体である遮光塗料３４１を塗布する。遮光塗料３４１を塗布する手段は特に限定されず、ワイヤーを用いて塗布したり、ディスペンサーを用いて塗布しても良い。このとき遮光塗料３４１は保護膜３５から弾かれ、非接触面３３Ｂのうち保護膜３５が形成されていない部分に設けられる。

次に、図９（ｆ）に示すように、遮光塗料３４１を硬化させ遮光膜３４を形成する。遮光膜を硬化させる手段は特に限定されず、熱処理しても良いし、室温（２３℃±２℃）に放置して乾燥・硬化させても良い。このとき、遮光膜３４は、透明樹脂層の端面である非接触面３３Ｂの一部を覆う第１部分３４Ａと、第１透明基材の外周面３１Ｃを覆う第２部分３４Ｂと、第２透明基材の外周面３２Ｃを覆う第３部分３４Ｃと、に分離されて形成される。

以上の工程で第３実施形態の光学素子３０を製造することができる。本実施形態においては、保護膜３５は遮光塗料３４１を塗工する前に形成したが、撥液性を有する材料３５Ａを乾燥させる前に遮光塗料３４１を塗工しても構わない。

（第９実施形態）
本開示の第９実施形態に係る光学素子の製造方法は、第４実施形態の光学素子４０を製造することが可能である。図１０は第９実施形態である光学素子の製造方法を示す概略図である。第８実施形態と異なる点を中心に説明する。

まず、光学面４１Ａ，４１Ｂと光学面の外周縁に接する外周面４１Ｃとを有する第１透明基材４１と、光学面４２Ａ，４２Ｂと光学面の外周縁に接する外周面４２Ｃとを有し第１透明基材４１と線膨張係数が異なる第２透明基材４２と、を用意する。第１透明基材４１および第２透明基材４２は、透明樹脂層４３との密着性を向上させるため、第８実施形態と同様に前処理をしておくことが好ましい。

次に、図１０（ａ）に示すように、第２透明基材の光学面４２Ａに透明樹脂層４３の前駆体である未硬化の接着剤４３１を設ける。接着剤４３１を設ける手段および接着剤４３１の種類は第８実施形態と同様である。

次に、図１０（ｂ）に示すように、第１透明基材の光学面４１Ａと第２透明基材の光学面４２Ａと、を近づけて、接着剤４３１を第１透明基材及び第２透明基材の径方向に広げる。そして、接着剤４３１を第１透明基材の光学面４１Ａと第２透明基材の光学面４２Ａの間に充填する。接着剤４３１が所望の厚みになるまで、第１透明基材４１に第２透明基材４２を近づける。ここまでの工程は第８実施形態と同様である。

次に、図１０（ｃ）に示すように、第１光源４１１Ａおよび第２光源４１１Ｂを用いて、接着剤４３１を硬化させる。

具体的には、まず、第１光源４１１Ａおよび第２光源から出射される紫外線を、マスクＭを介して接着剤４３１の端部に照射する。接着剤４３１の端部は、硬化後に非接触面４３Ｂとなる部分である。このときの接着剤４３１の端部に到達する紫外線の総エネルギーを第１エネルギーとする。次に、マスクＭを外し、第１エネルギーより大きい第２エネルギーを与えて接着剤４３１を本硬化させて、接触面４３Ａと非接触面４３Ｂとを有する透明樹脂層４３を形成する。このとき非接触面４３ＢはマスクＭによって第１エネルギーの紫外線が照射されなかった部分と、マスクＭに遮蔽されず第１エネルギーの紫外線が照射された部分を有することになる。そのため、非接触面４３Ｂには凹凸構造が形成される。非接触面４３Ｂの算術平均粗さは１μｍ以上３μｍ以下である。

次に、図１０（ｄ）に示すように、第１透明基材の外周面４１Ｃと、第２透明基材の外周面４２Ｃおよび透明樹脂層の端面である非接触面４３Ｂに遮光膜４４の前駆体である遮光塗料４４１を塗布する。遮光塗料４４１を塗布する手段は特に限定されず、ワイヤーを用いて塗布したり、ディスペンサーを用いて塗布しても良い。このとき遮光塗料４４１は非接触面４３Ｂの凹凸構造の凹部に優先的に設けられる。

次に、図１０（ｅ）に示すように、遮光塗料４４１を硬化させ遮光膜４４を形成する。遮光膜を硬化させる手段は特に限定されず、熱処理しても良いし、室温（２３℃±２℃）に放置して乾燥・硬化させても良い。このとき、遮光膜４４は、透明樹脂層の端面である非接触面４３Ｂの一部を覆う第１部分４４Ａと、第１透明基材の外周面４１Ｃを覆う第２部分４４Ｂと、第２透明基材の外周面４２Ｃを覆う第３部分４４Ｃと、に分離されて形成される。

以上の工程で第４実施形態の光学素子４０を製造することができる。

以下、実施例を挙げて本開示をさらに具体的に説明をする。まず、実施例の評価方法について説明する。

（遮光膜の剥がれ評価）
製造した光学素子を環境試験箱に投入し、－３０℃から６０℃に９０分かけて昇温し、６０℃で１０分保持した後、６０℃から－３０℃に９０分かけて降温し１０分保持する一連の動作を１サイクルとして、１００サイクル繰り返した。その後、－３０℃から２０℃に５０分かけて昇温し、２０℃で１０分保持した後、光学素子を環境試験箱から取り出し、遮光膜が透明基材の外周面から剥がれているか否かを目視および光学顕微鏡にて確認した。

（実施例１）
実施例１では、図１に示した形状の光学素子を図８に示した製造方法で作製した。

第１透明基材１１には、株式会社オハラのＳ－ＦＰＬ５１（線膨張係数：１３１×１０^－７／℃）を用いた。第２透明基材１２には、株式会社オハラのＳ－ＬＡＨ６０（線膨張係数：５６×１０^－７／℃）を用いた。まず、図８（ａ）に示すように、第２透明基材１２に未硬化の接着剤１３１としてアクリル系紫外線硬化樹脂を滴下した。

次に、図８（ｂ）に示すように、第１透明基材１１と第２透明基材１２とを近づけて、接着剤１３１を押し広げることによって、第１透明基材１１と第２透明基材１２の間に接着剤１３１を充填した。このとき接着剤１３１の厚みは１０μｍになるように第１透明基材１１と第２透明基材１２の間隔を調整した。

続いて、図８（ｃ）に示すように、光源１１１を用いて、第１透明基材１１の光学面１１Ｂから紫外線を接着剤１３１の全体に照射して、アクリル樹脂を有する透明樹脂層１３を形成した。光源１１１には高圧水銀ランプ（ＥＸＥＣＵＲＥ２５０、ＨＯＹＡ ＣＡＮＤＥＯ ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ株式会社製）を用いた。紫外線の照射条件は、強度が１０ｍＷ／ｃｍ^２、時間が２００秒であった。

続いて、図８（ｄ）に示すように、第１透明基材の外周面１１Ｃ、第２透明基材の外周面１２Ｃおよび透明樹脂層の端面に遮光膜１４の前駆体である遮光塗料１４１を塗布した。ナイロン製のワイヤーを遮光塗料１４１の入った容器に浸し、遮光塗料１４１を有するワイヤーの先端を第１透明基材の外周面１１Ｃ、第２透明基材の外周面１２Ｃおよび透明樹脂層の端面に接触させた。その後、透明基材の外周面を１周するようにワイヤーを動かした。遮光塗料はキヤノンオプトロン社製のＧＴ－１０００を用いた。

次に、図８（ｅ）に示すように、遮光塗料１４１を熱処理して遮光膜１４を形成した。熱処理条件は温度が１２０℃、時間が２時間であった。

最後に、図８（ｆ）に示すように、レーザ加工機１１２を用いて遮光膜１４の透明樹脂層１３の端面を覆う第１部分１４Ａの厚みを、第１透明基材１１の外周面を覆う第２部分１４Ｂおよび第２透明基材１２の外周面を覆う第３部分１４Ｃよりも薄くした。具体的には、第１の部分の厚みが４μｍ、第２部分および第３部分の厚みが２０μｍとなるようにした。以上の工程により実施例１の光学素子１０を得た。

実施例１の光学素子１０について、遮光膜の剥がれ評価を行ったが、剥がれは確認されなかった。

（実施例２）
実施例２では、図３に示した形状の光学素子を図８に示した製造方法で作製した。図８（ｅ）に示した遮光膜を得る工程までは実施例１と同様の手順で行った。

最後に、図８（ｆ）に示すように、レーザ加工機１１２を用いて遮光膜３４の透明樹脂層３３の端面を覆う第１部分を除去した。透明樹脂層２３の端面である非接触面２３Ｂはその全面が露出された。遮光膜の厚みは、第２部分２４Ｂおよび第３部分２４Ｃの厚みが２０μｍであった。以上の工程により実施例２の光学素子２０を得た。

実施例２の光学素子２０について、遮光膜の剥がれ評価を行ったが、剥がれは確認されなかった。

（実施例３）
実施例３では、図４に示した形状の光学素子を図９に示した製造方法で作製した。

第１透明基材３１には、株式会社オハラのＳ－ＦＰＬ５１（線膨張係数：１３１×１０^－７／℃）を用いた。第２透明基材３２には、株式会社オハラのＳ－ＬＡＨ６０（線膨張係数：５６×１０^－７／℃）を用いた。まず、図９（ａ）に示すように、第２透明基材３２に未硬化の接着剤３３１としてアクリル系紫外線硬化樹脂を滴下した。

次に、図９（ｂ）に示すように、第１透明基材３１と第２透明基材３２とを近づけて、接着剤３３１を押し広げることによって、第１透明基材３１と第２透明基材３２の間に接着剤３３１を充填した。このとき接着剤３１の厚みは１５μｍになるように第１透明基材３１と第２透明基材３２の間隔を調整した。このとき接着剤３３１の一部は第１透明基材３１の径の外側にまで延在した。

続いて、図９（ｃ）に示すように、光源３１１を用いて、第１透明基材３１の光学面３１Ｂから紫外線を接着剤３３１の全体に照射して、アクリル樹脂を有する透明樹脂層３３を形成した。光源３１１には高圧水銀ランプ（ＥＸＥＣＵＲＥ２５０、ＨＯＹＡ ＣＡＮＤＥＯ ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ株式会社製）を用いた。紫外線の照射条件は、強度が１０ｍＷ／ｃｍ^２、時間が２００秒であった。接着剤３３１が硬化することにより、第１透明基材の光学面３１Ａまたは第２透明基材の光学面３２Ａと接触する接触面３３Ａと、第１透明基材の光学面３１Ａと第２透明基材の光学面３２Ａと接触しない非接触面３３Ｂと、が形成された。非接触面３３Ｂは透明樹脂層３３の端部に形成された。

続いて、図９（ｄ）に示すように、透明樹脂層の非接触面３３Ｂに、保護膜３５の前駆体である撥液性を有する材料３５Ａを塗布した。撥液性を有する材料３５Ａとしては、フッ素樹脂を含有したコーティング剤であるハーベス社製のＤＳ―５２１０を用いた。また、塗布に際しては透明樹脂層の非接触面３３Ｂの全面ではなく一部に塗布できるよう、不図示のマスクを介してスプレーコートした。乾燥させることで保護膜３５が形成された。

続いて、図９（ｅ）に示すように、第１透明基材の外周面３１Ｃ、第２透明基材の外周面３２Ｃおよび透明樹脂層の非接触面に遮光膜３４の前駆体である遮光塗料３４１を塗布した。ナイロン製のワイヤーを遮光塗料３４１の入った容器に浸し、遮光塗料３４１が浸されたワイヤーの先端を第１透明基材の外周面３１Ｃ、第２透明基材の外周面３２Ｃおよび透明樹脂層の非接触面３４Ｂに接触させた。その後、透明基材の外周面を１周するようにワイヤーを動かした。遮光塗料はキヤノンオプトロン社製のＧＴ－１０００を用いた。

最後に、図９（ｆ）に示すように、遮光塗料３４１を熱処理して遮光膜３４を形成した。熱処理条件は温度が１２０℃、時間が２時間であった。この熱処理を行うことにより、遮光膜３４は、非接触面３３Ｂの一部を覆う第１部分３４Ａと、第１透明基材の外周面３１Ｃを覆う第２部分３４Ｂと、第２透明基材の外周面３２Ｃを覆う第３部分３４Ｃと、に分離されて形成された。以上の工程により実施例３の光学素子３０を得た。

実施例３の光学素子３０について、遮光膜の剥がれ評価を行ったが、剥がれは確認されなかった。

（実施例４）
実施例４では、図６に示した形状の光学素子を図１０に示した製造方法で作製した。

第１透明基材４１には、株式会社オハラのＳ－ＦＰＬ５３（線膨張係数：１４５×１０^－７／℃）を用いた。第２透明基材４２には、株式会社オハラのＳ－ＬＡＨ６０（線膨張係数：７３×１０^－７／℃）を用いた。まず、図１０（ａ）に示すように、第２透明基材４２に未硬化の接着剤４３１としてアクリル系紫外線硬化樹脂を滴下した。

続いて、図１０（ｂ）に示すように、第１透明基材４１と第２透明基材４２とを近づけて、接着剤４３１を押し広げることによって、第１透明基材４１と第２透明基材４２の間に接着剤４３１を充填した。このとき接着剤４１の厚みは５μｍになるように第１透明基材４１と第２透明基材４２の間隔を調整した。このとき接着剤４３１の一部は第１透明基材４１の径の外側にまで延在した。

続いて、図１０（ｃ）に示すように、第１光源４１１Ａおよび第２光源４１１Ｂを用いて、接着剤４３１を硬化させた。第１光源４１１Ａおよび第２光源４１１Ｂともに、高圧水銀ランプ（ＥＸＥＣＵＲＥ２５０、ＨＯＹＡ ＣＡＮＤＥＯ ＯＰＴＲＯＮＩＣＳ株式会社製）を用いた。まず、第１光源４１１Ａおよび第２光源から出射される紫外線を、マスクＭを介して接着剤４３１の端部に照射し、仮硬化させた。このときの照射条件は、強度が１０ｍＷ／ｃｍ^２、時間が３０秒であった。

続いて、マスクＭを外し、接着剤４３１の全体に紫外線を照射することで本硬化させ、接触面４３Ａと非接触面４３Ｂとを有する透明樹脂層４３を形成した。このときの照射条件は、強度が１０ｍＷ／ｃｍ^２、時間が２６０秒であった。結果、非接触面４３Ｂには凹凸構造が形成された。非接触面４３Ｂの算術平均粗さは１．２μｍであった。

続いて、図１０（ｄ）に示すように、第１透明基材の外周面４１Ｃ、第２透明基材の外周面４２Ｃおよび透明樹脂層の非接触面４４Ｂに遮光膜４４の前駆体である遮光塗料４４１を塗布した。ナイロン製のワイヤーを遮光塗料４４１の入った容器に浸し、遮光塗料４４１が浸されたワイヤーの先端を第１透明基材の外周面４１Ｃ、第２透明基材の外周面４２Ｃおよび透明樹脂層の非接触面４４Ｂに接触させた。その後、透明基材の外周面を１周するようにワイヤーを動かした。遮光塗料はキヤノンオプトロン社製のＧＴ－１０００を用いた。

最後に、図１０（ｅ）に示すように、遮光塗料４４１を熱処理して遮光膜４４を形成した。熱処理条件は温度が１２０℃、時間が２時間であった。この熱処理を行うことにより、遮光膜４４は、非接触面４３Ｂの一部を覆う第１部分４４Ａと、第１透明基材の外周面４１Ｃを覆う第２部分４４Ｂと、第２透明基材の外周面４２Ｃを覆う第３部分４４Ｃと、に分離されて形成された。以上の工程により実施例４の光学素子４０を得た。

実施例４の光学素子４０について、遮光膜の剥がれ評価を行ったが、剥がれは確認されなかった。

（比較例１）
比較例１では、図１１に示した形状の光学素子を図８（ａ）乃至図８（ｅ）に示した製造方法で作製した。実施例１とは図８（ｆ）に示した工程を行わなかった点のみが異なる。

遮光膜１４Ｘの厚みは一様であり、その厚みは２０μｍであった。

比較例１の光学素子１０Ｘについて、遮光膜の剥がれ評価を行ったが、第１透明基材１１外周面１１ＣＸの一部において剥がれが確認された。

以上より、実施例１～４の光学素子によれば、環境温度が大きく変化しても透明基材の外周面から遮光膜が剥がれにくい光学素子を提供することができることが分かった。

１０、２０、３０、４０ 光学素子
１１、２１、３１、４１ 第１透明基材
１１Ａ、１１Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ、３１Ａ、３１Ｂ、４１Ａ、４１Ｂ 第１透明基材の光学面
１１Ｃ、２１Ｃ、３１Ｃ、４１Ｃ 第１透明基材の外周面
１２、２２、３２、４２ 第２透明基材
１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ、４２Ａ、４２Ｂ 第２透明基材の光学面
１２Ｃ、２２Ｃ、３２Ｃ、４２Ｃ 第１透明基材の外周面
１３、２３、３３、４３ 透明樹脂層
１３Ａ、２３Ａ、３３Ａ、４３Ａ 透明樹脂層の接触面
１３Ｂ、２３Ｂ、３３Ｂ、４３Ｂ 透明樹脂層の非接触面
１４、２４、３４、４４ 遮光膜
１４Ａ、３４Ａ、４４Ａ 遮光膜の第１部分
１４Ｂ、２４Ｂ、３４Ｂ、４４Ｂ 遮光膜の第２部分
１４Ｃ、２４Ｃ、３４Ｃ、４４Ｃ 遮光膜の第３部分
３５ 保護膜
６００ 一眼レフデジタルカメラ（撮像装置）
６０１ レンズ鏡筒（交換レンズ、光学機器）
６０２ カメラ本体
６０３ レンズ（光学素子）
６０４ 内筒
６０５ レンズ（光学素子）
６０６ 絞り
６０７ 主ミラー
６０８ サブミラー
６０９ シャッタ
６１０ 撮像素子
６１１ プリズム
６２１ 筐体

Claims (20)

1. 光学面と、前記光学面の外周縁に接する外周面と、を有する第１透明基材と、
   光学面と、前記光学面の外周縁に接する外周面と、を有し、前記第１透明基材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する第２透明基材と、
   前記第１透明基材の光学面または前記第２透明基材の光学面と接触する接触面と、前記第１透明基材の光学面および前記第２透明基材の光学面と接触しない非接触面と、を有し、前記第１透明基材と前記第２透明基材とを接合する透明樹脂層と、
   前記第１透明基材の外周面と、前記第２透明基材の外周面および前記透明樹脂層の非接触面と、を連続的に覆う遮光膜と、を有し、
   前記非接触面を覆う前記遮光膜の第１部分の厚みは、前記第１透明基材の外周面を覆う前記遮光膜の第２部分の厚みおよび前記第２透明基材の外周面を覆う前記遮光膜の第３部分の厚みより薄い、
   ことを特徴とする光学素子。
2. 前記第１部分の厚みをｔ１、前記第２部分の厚みをｔ２、前記第３部分の厚みをｔ３としたときに、
   前記ｔ１が、前記ｔ２の０．４倍以下であり、かつ、前記ｔ３の０．４倍以下である請求項１に記載の光学素子。
3. 光学面と、前記光学面の外周縁に接する外周面と、を有する第１透明基材と、
   光学面と、前記光学面の外周縁に接する外周面と、を有し、前記第１透明基材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する第２透明基材と、
   前記第１透明基材の光学面または前記第２透明基材の光学面と接触する接触面と、前記第１透明基材の光学面および前記第２透明基材の光学面と接触しない非接触面と、を有し、前記第１透明基材と前記第２透明基材とを接合する透明樹脂層と、
   前記第１透明基材の外周面および前記第２透明基材の外周面を覆う遮光膜と、を有し、
   前記非接触面の少なくとも一部は、前記遮光膜で覆われていないことを特徴とする光学素子。
4. 前記非接触面の全面が露出している請求項３に記載の光学素子。
5. 前記非接触面の厚みが０．５ｍｍ以下である請求項４に記載の光学素子。
6. 前記光学素子は保護膜を有し、
   前記遮光膜および前記保護膜が、前記非接触面に設けられている請求項３に記載の光学素子。
7. 前記保護膜が、フッ素樹脂を有する請求項６に記載の光学素子。
8. 前記保護膜が、多孔質膜である請求項６に記載の光学素子。
9. 前記非接触面の一部が露出され、
   前記非接触面の一部に遮光膜が設けられ、
   前記非接触面の算術平均粗さが、１μｍ以上３μｍ以下の範囲である請求項３に記載の光学素子。
10. 前記第２透明基材の線膨張係数が、前記第１透明基材の線膨張係数の１．３倍以上である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光学素子。
11. 前記第２透明基材の線膨張係数が、前記第１透明基材の線膨張係数の１．５倍以上である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光学素子。
12. 前記透明樹脂層の厚みが、５μｍ以上１５μｍ以下である請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光学素子。
13. 前記透明樹脂層は、アクリル樹脂を有する請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光学素子。
14. 筐体と、前記筐体内に少なくとも１つのレンズを有する光学系を備える光学機器であって、
    前記レンズの少なくとも１つが請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の光学素子であることを特徴とする光学機器。
15. 筐体と、前記筐体内に少なくとも１つのレンズを有する光学系と、前記光学系を通過した光を受光する撮像素子と、を備える撮像装置であって、
    前記レンズの少なくとも１つが請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の光学素子であることを特徴とする撮像装置。
16. 前記撮像装置がカメラであることを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
17. 光学面と前記光学面の外周縁に接する外周面とを有する第１透明基材と、光学面と前記光学面の外周縁に接する外周面とを有し前記第１透明基材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する第２透明基材と、を用意する工程と、
    前記第１透明基材の光学面および前記第２透明基材の光学面を接着剤で接合し、透明樹脂層を形成する工程と、
    前記第１透明基材の外周面と、前記第２透明基材の外周面および前記透明樹脂層の端面に連続的に遮光塗料を塗布し、前記遮光塗料を硬化させて遮光膜を形成する工程と、
    前記透明樹脂層の端面を覆う前記遮光膜の第１部分の厚みを、前記第１透明基材の外周面を覆う前記遮光膜の第２部分の厚みおよび前記第２透明基材の外周面を覆う前記遮光膜の第３部分の厚みより薄くする工程と、
    を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
18. 前記第１部分の厚みを、前記第２部分の厚みおよび前記第３部分の厚みより薄くする工程において、
    前記透明樹脂層の端面を露出させ、前記遮光膜を前記第２部分と前記第３部分と、に分離する請求項１７に記載の光学素子の製造方法。
19. 光学面と前記光学面の外周縁に接する外周面とを有する第１透明基材と、光学面と前記光学面の外周縁に接する外周面とを有し前記第１透明基材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する第２透明基材と、を用意する工程と、
    前記第１透明基材の光学面および前記第２透明基材の光学面を接着剤で接合し、透明樹脂層を形成する工程と、
    前記透明樹脂層の端面の一部に撥液性を有する材料を塗布する工程と、
    前記第１透明基材の外周面と、前記第２透明基材の外周面および前記透明樹脂層の端面に遮光塗料を塗布し、前記遮光塗料を硬化させて遮光膜を形成する工程と、
    を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
20. 光学面と前記光学面の外周縁に接する外周面とを有する第１透明基材と、光学面と前記光学面の外周縁に接する外周面とを有し前記第１透明基材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する第２透明基材と、を用意する工程と、
    前記第１透明基材の光学面および前記第２透明基材の光学面を接着剤で接合し、透明樹脂層を形成する工程と、
    前記透明樹脂層の端面の算術平均粗さを１μｍ以上３μｍ以下の範囲にする工程と、
    前記第１透明基材の外周面と、前記第２透明基材の外周面および前記透明樹脂層の端面に遮光塗料を塗布し、前記遮光塗料を硬化させて遮光膜を形成する工程と、
    を有することを特徴とする光学素子の製造方法。

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