JP2023078735A - 光学素子、光学機器、撮像装置、及び光学素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第１透明部材に対する第２透明部材の相対的な変位が抑制される光学素子を提供すること。【解決手段】光学素子は、第１透明部材と、前記第１透明部材と線膨張係数が異なる第２透明部材と、前記第２透明部材と前記第１透明部材とを接合する接着部材と、を備える。前記第１透明部材は、第１主面を有する。前記第２透明部材は、前記第１主面と一部が接触する第２主面と、を有する。前記接着部材は、前記第１主面と前記第２主面とが接触する位置から離間している。【選択図】図２

Description

本発明は、光学素子、光学機器、撮像装置、及び光学素子の製造方法に関する。

従来、光学機器の光学系において、光学系に含まれるレンズを、樹脂レンズとすることで、光学機器の軽量化が図られている。レンズは、光学機能面に歪みを発生させることなく、被取り付け部材に位置精度良く強固に固定されることが好ましい。被取り付け部材にレンズを取り付ける方法の１つとして、被取り付け部材を熱かしめにより変形させることでレンズを被取り付け部材に取り付ける方法がある。レンズが樹脂レンズである場合、熱かしめ時に樹脂レンズが変形することがあり、樹脂レンズが変形すると樹脂レンズの光学性能が劣化する原因となる。特許文献１には、被取り付け部材に熱かしめにより固定するレンズをガラスレンズとし、そのガラスレンズに樹脂レンズを接着剤により接着する方法が提案されている。

特開２０１８－７２７６６号公報

しかしながら、上記の２つのレンズが低温に晒された後、２つのレンズが置かれている環境の温度が低温から室温に戻った際に、２つのレンズのうち一方のレンズが他方のレンズに対して変位することがあった。

本発明は、第１透明部材に対する第２透明部材の相対的な変位が抑制される光学素子を提供することを目的とする。

本発明の光学素子は、第１透明部材と、前記第１透明部材と線膨張係数が異なる第２透明部材と、前記第２透明部材と前記第１透明部材とを接合する接着部材と、を備え、前記第１透明部材は、第１主面を有し、前記第２透明部材は、前記第１主面と一部が接触する第２主面と、を有し、前記接着部材は、前記第１主面と前記第２主面とが接触する位置から離間している、ことを特徴とする。

本発明の光学素子の製造方法は、第１透明部材の一部と第２透明部材の一部とを接触させ、接着剤を、前記第１透明部材と前記第２透明部材とが接触する位置から離間するように供給し、前記接着剤を硬化させることで、前記第２透明部材と前記第１透明部材とを接合する接着部材を形成する、ことを特徴とする。

本発明によれば、第１透明部材に対する第２透明部材の相対的な変位を抑制することができる。

実施形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの概略構成を示す説明図である。 （ａ）は実施形態に係る光学ユニットの平面図である。（ｂ）は実施形態に係る光学ユニットの断面図である。（ｃ）は実施形態に係る光学ユニットの断面拡大図である。 （ａ）は比較例の光学ユニットの平面図である。（ｂ）は比較例の光学ユニットの断面図である。（ｃ）は比較例の光学ユニットの断面拡大図である。 （ａ）～（ｄ）は実施形態に係る光学素子の製造方法の各工程の説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は変形例の光学ユニットの説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は変形例の光学ユニットの説明図である。 実施例１～１７及び比較例１，２の条件及び結果を示す表である。 実施例１～１７及び比較例１，２の条件を示す表である。 実施例１～１７及び比較例１，２の条件を示す表である。

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。

［撮像装置］
図１は、実施形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ６００の概略構成を示す説明図である。デジタルカメラ６００は、例えば一眼レフデジタルカメラである。デジタルカメラ６００は、撮像装置本体の一例であるカメラ本体６０２と、光学機器の一例であるレンズ鏡筒６０１と、を備える。レンズ鏡筒６０１はカメラ本体６０２対して着脱可能な交換レンズである。

レンズ鏡筒６０１は、筐体６１０と、筐体６１０の内部に配置された光学系６１１と、を有する。光学系６１１は、撮像光学系であり、光軸Ｌ０上に配置された、複数のレンズ６０３、光学素子１０、絞り６０５、及び複数のレンズ６０６を含む。被写体からの光は、複数のレンズ６０３、光学素子１０、絞り６０５、及び複数のレンズ６０６を通過して、カメラ本体６０２のイメージセンサ６２１に受光される。

光学素子１０は、光学ユニット１００と、光学ユニット１００を支持する内筒６０４と、を有する。光学ユニット１００は、第１透明部材の一例であるレンズ１１と、第２透明部材の一例であるレンズ１２と、を有する。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。

レンズ１１は、内筒６０４に保持され、レンズ１２は、レンズ１１に固定されている。内筒６０４は、保持部材の一例である。内筒６０４、即ち光学素子１０は、フォーカシングやズーミングのために筐体６１０に対して光軸Ｌ０の方向に移動可能に筐体６１０の内部に配置されている。

カメラ本体６０２は、筐体６２０と、筐体６２０の内部に配置された、上述したイメージセンサ６２１と、を有する。イメージセンサ６２１は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサである。

撮像前の観察期間においては、レンズ鏡筒６０１の光学系６１１を通過した被写体からの光は、カメラ本体６０２の筐体６２０内の主ミラー６０７により反射される。その反射光は、プリズム６２２を透過後、ファインダレンズ６１２を通して撮像者に撮像画像が映し出される。主ミラー６０７は例えばハーフミラーである。主ミラー６０７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の方向に反射される。この反射光は、例えば測距に使用される。また、主ミラー６０７は、主ミラーホルダ６４０に接着剤などによって装着されることで、主ミラーホルダ６４０に支持されている。撮像時において撮像者によって不図示のシャッタボタンが押下された場合、不図示の駆動機構が、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を開く。これにより、レンズ鏡筒６０１の光学系６１１を通過した被写体からの光、即ち撮像光像は、イメージセンサ６２１に結像される。これにより、イメージセンサ６２１から撮像画像が得られる。なお、絞り６０６は、開口面積を変更することにより撮像時の明るさや焦点深度を変更できるよう構成される。

［光学ユニット］
図２（ａ）は、実施形態に係る光学ユニット１００の平面図である。図２（ｂ）は、実施形態に係る光学ユニット１００の断面図である。図２（ｃ）は、実施形態に係る光学ユニット１００の断面拡大図である。図２（ｂ）には、図２（ａ）に示すＩＩＢ－ＩＩＢ線に沿う光学ユニット１００の断面を図示している。図２（ｃ）には、図２（ｂ）の一部分を拡大して図示している。

光学ユニット１００は、上述したように、レンズ１１と、レンズ１２とを備える。レンズ１１の中心軸とレンズ１２の中心軸とが互いに重なる状態で、レンズ１１とレンズ１２とが互いに接触して配置されている。

各レンズ１１，１２の外形は、光軸Ｌ０の方向に視て、円形状である。光軸Ｌ０は、各レンズ１１，１２の中心を通る中心軸でもある。光軸Ｌ０の方向に視て、レンズ１１は、レンズ１２より大きい。即ち、レンズ１１は、レンズ１２より大径である。以下、光軸Ｌ０の方向をＺ方向とする。また、光軸Ｌ０に直交し、光軸Ｌ０から延びる方向を半径方向Ｒ１とする。また、光軸Ｌ０を中心とした光軸Ｌ０の周りの方向を周方向Ｒ２とする。

レンズ１１は、第１主面である主面１１１と、主面１１１の裏の主面１１２と、外周面１１３と、を含む。レンズ１２は、第２主面である主面１２１と、主面１２１の裏の主面１２２と、外周面１２３と、を含む。各主面１１１，１１２，１２１，１２２の一部又は全部は、光学機能面として用いられる。

主面１２１は、主面１１１からＺ方向に離間して主面１１１と対面している。即ち、主面１１１と主面１２１とは間隔をあけて配置されている。各主面１１１，１１２，１２１，１２２の形状は、特に限定されるものではないが、凹球面、凸球面、軸対称非球面、及び平面などの形状のいずれかが好適である。

レンズ１１は、図１に示す内筒６０４の内壁６０４１に固定されている。本実施形態において、内筒６０４は、樹脂製である。レンズ１１は、内筒６０４に熱かしめにより固定されている。

レンズ１２は、主面１２１に対して突出する突出部１２５を有する。突出部１２５は、レンズ１１の主面１１１に向かって突出している。本実施形態では、突出部１２５は、Ｚ方向に視て、リング形状に形成されている。突出部１２５は、主面１２１を主面１１１に対して所定の間隔をあけるように位置決めするためのものであり、主面１１１に接触して設けられている。これにより、レンズ１２は、主面１２１が主面１１１に対してＺ方向に所定の間隔をあけるように、レンズ１１に対して高精度に位置決められている。なおレンズ１１及びレンズ１２の形状によっては突出部１２５を設けることなく、主面１２１と主面１１１とを位置決めすることもできる。そのため、主面１２１は突出部１２５を有していなくても良い。ただし、レンズ１２をレンズ１１に対して高精度に位置決めするという観点においては、主面１２１は突出部１２５を有している方が好ましい。

突出部１２５は、先端面である端面１２５１を含む。端面１２５１は、主面１１１と対面し、主面１１１と部分的に接触する。即ち、端面１２５１及び／又は主面１１１は、粗面となっているため、端面１２５１は、主面１１１に部分的に接触する。具体的には、主面１１１及び端面１２５１の少なくとも一方は、平滑面ではなく、ミクロンオーダー又はサブミクロンオーダーの凹凸表面となっている。図２（ｃ）の例では、主面１１１が粗面となっている。そのため、端面１２５１は、主面１１１と部分的に接触し、接触していない箇所においては主面１１１との間にわずかな隙間がある。

レンズ１１は、第１透明基材の一例である基材１１０を含む。基材１１０は、レンズ本体である。レンズ１１は、基材１１０の表面に形成される機能膜を含んでいてもよい。機能膜は、少なくとも１つの機能層で構成される。機能層は、コーティング層であり、例えば反射防止層、親水層などが挙げられる。反射防止層は、例えば、ミクロンオーダーの粒子を含む塗料から形成される。親水層は、例えばＳｉＯ_２を含んで構成されている。

レンズ１２は、第２透明基材の一例である基材１２０を含む。基材１２０は、レンズ本体である。レンズ１２は、基材１２０の表面に形成される機能膜を含んでいてもよい。機能膜は、少なくとも１つの機能層で構成される。機能層は、コーティング層であり、例えば反射防止層、親水層などが挙げられる。親水層は、例えばＳｉＯ_２を含んで構成されている。

基材１１０の材質は、光学ガラスなどのガラスである。ガラスとしては、珪酸ガラス、硼珪酸ガラス、リン酸ガラス、石英ガラス、ガラスセラミックスなどから選択することができる。

基材１２０の材質は、基材１１０の材質とは異なる材質であり、本実施形態では樹脂である。樹脂は、光学樹脂が好ましい。光学樹脂としては、シクロオレフィンポリマー、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネートなどから選択することができる。

ここで、比較例の光学ユニットについて説明する。なお、以下の説明では、レンズ１１をガラスレンズ、レンズ１２を樹脂レンズともいう。図３（ａ）は、比較例の光学ユニット１００Ｘの平面図である。図３（ｂ）は、比較例の光学ユニット１００Ｘの断面図である。図３（ｃ）は、比較例の光学ユニット１００Ｘの断面拡大図である。図３（ｂ）には、図３（ａ）に示すＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線に沿う光学ユニット１００Ｘの断面を図示している。図３（ｃ）には、図３（ｂ）の一部分を拡大して図示している。

比較例の光学ユニット１００Ｘは、本実施形態と同様、レンズ１１と、レンズ１２とを備える。比較例の光学ユニット１００Ｘは、接着剤で形成された複数、例えば６つの接着部材１３Ｘを備える。複数の接着部材１３Ｘは、周方向Ｒ２に間隔をあけて配置されている。各接着部材１３Ｘは、レンズ１１とレンズ１２との間に配置されている。そして、各接着部材１３Ｘは、主面１１１及び主面１２１に接触して配置されている。各接着部材１３Ｘの少なくとも一部は、レンズ１１の主面１１１とレンズ１２の突出部１２５の端面１２５１との間の隙間に介在している。

即ち、各接着部材１３Ｘは、主面１１１と端面１２５１との間の隙間に介在している部分である接着部１３１Ｘと、主面１１１、主面１２１、及び突出部１２５の外側面１２５２に接触する接着部１３２Ｘと、を含む。接着部１３１Ｘと接着部１３２Ｘとは、連続して一体に形成されている。

比較例の光学ユニット１００Ｘを有する光学機器が低温環境下で使用された後、低温環境下から室温環境下に戻った際に、レンズ１２がレンズ１１に対して相対的に変位する、即ち偏心する現象が発生することがあった。このように、レンズ１１に対してレンズ１２の固定位置が変化することにより、撮像性能が低下する虞があった。

そこで、本発明者らは、光学ユニット１００Ｘを観察した結果、複数の接着部材１３Ｘうち一部の接着部材１３Ｘに含まれる接着部１３１Ｘが、突出部１２５又はレンズ１１から部分的又は全体的に剥離していることを確認した。例えば６つの接着部材１３Ｘのうち、４つの接着部材１３Ｘのそれぞれにおいて、接着部１３１Ｘが部分的又は全体的に剥離するような現象である。本発明者らは、このような界面剥離が発生することで、低温環境下から室温環境下に戻った際に、各接着部材１３Ｘの間で接着力のアンバランスが生じ、レンズ１２がレンズ１１に対して偏心するものと考えた。

本発明者らは、このような界面剥離が発生する原因について、以下のように考察するに至った。即ち、基材１２０の材質は、基材１１０の材質とは異なる。基材１２０の材質が基材１１０の材質とは異なるため、基材１２０の線膨張係数は、基材１１０の線膨張係数とは異なる。即ち、ガラス製の基材１１０の線膨張係数は、樹脂製の基材１２０の線膨張係数に比べて小さい。光学ユニット１００Ｘの置かれている環境の温度が室温から低温に変化する場合、樹脂製の基材１１０を含むレンズ１２は、ガラス製の基材１２０を含むレンズ１１に比べて、半径方向Ｒ１の熱収縮量が大きい。ここで、室温とは、常温、例えば２３℃±２℃である。また、低温とは、例えば氷点下である。低温環境下で光学機器が使用された場合、レンズ１１の熱収縮量とレンズ１２の熱収縮量との差により、各接着部材１３Ｘには熱応力が発生する。また、接着部１３１Ｘの厚みＴ’は、接着部１３２Ｘの厚みＴ’’よりも薄い。よって、接着部１３２Ｘよりも薄い接着部１３１Ｘは、レンズ１１とレンズ１２との半径方向Ｒ１の収縮に追従できず、接着部材１３Ｘの接着部１３１Ｘに発生した熱応力により、接着部材１３Ｘの接着部１３１Ｘにおいて界面剥離が発生したものと考えられる。

図２（ａ）に示すように、本実施形態の光学ユニット１００は、接着剤で形成された少なくとも１つの接着部材、本実施形態では複数、例えば６つの接着部材１３を備える。各接着部材１３は、接着部材１３Ｘとは形状が異なる。即ち、各接着部材１３は、比較例の接着部材１３Ｘとは異なり、主面１１１と端面１２５１との間の隙間には介在していない。

レンズ１１とレンズ１２とは、複数の接着部材１３で接合されている。本実施形態では、レンズ１２は、複数の接着部材１３でレンズ１１に接着により固定されている。複数の接着部材１３は、周方向Ｒ２に間隔をあけて配置されている。本実施形態では、複数の接着部材１３は、周方向Ｒ２に等間隔、例えば光軸Ｌ０を中心に６０度の間隔をあけて配置されている。各接着部材１３は、一部又は全部、本実施形態では全部が、レンズ１１とレンズ１２との間に配置されている。そして、各接着部材１３は、主面１１１及び主面１２１に接触して配置されている。即ち、各接着部材１３は、主面１１１と主面１２１とを接合している。また、各接着部材１３は、突出部１２５に対して半径方向Ｒ１の外方に位置している。

本実施形態において、各接着部材１３は、突出部１２５から離間して配置されている。即ち、突出部１２５の外側面１２５２と各接着部材１３との間には、空隙がある。これにより、各接着部材１３は、比較例のような薄い接着部１３１Ｘを有していないので、各接着部材１３において、界面剥離が発生するのを抑制することができる。つまり、各接着部材１３の厚みＴは、主面１１１と主面１２１との間隔と同じであり、比較例の厚みＴ’より厚い。このため、各接着部材１３は、低温環境下で界面剥離が発生するのが抑制される。よって、光学素子１０が低温環境下に晒された後、光学素子１０の置かれている環境の温度が低温から室温に変化しても、各接着部材１３における接着力のバランスは保たれ、レンズ１１に対するレンズ１２の相対的な変位、即ち偏心が抑制される。レンズ１２を基準とすれば、レンズ１２に対するレンズ１１の相対的な変位が抑制される。

また、複数の接着部材１３が周方向Ｒ２に等間隔に配置されているので、各レンズ１１，１２の熱収縮により各接着部材１３に生じる応力が均一となり、レンズ１１に対するレンズ１２の変位が抑制される。

ここで、レンズ１１に機能膜が含まれていたとしても、レンズ１１の大部分は基材１１０であるため、基材１１０の熱収縮は、レンズ１１の熱収縮といえる。また、レンズ１２に機能膜が含まれていたとしても、レンズ１２の大部分は基材１２０であるため、基材１２０の熱収縮は、レンズ１２の熱収縮といえる。

基材１１０及び基材１２０のそれぞれの表面に形成される機能膜又は機能膜の外層として、ＳｉＯ_２などの親水層を用いてもよい。これにより、接着部１３１の接着界面における密着性を向上させることができ、接着部１３１の剥離を効果的に抑制することができる。また、レンズ１１及びレンズ１２のそれぞれの表面に、大気圧プラズマ処理やＵＶオゾン処理などによってカルボニル基やカルボキシル基等化学的に結合させるような表面改質を施してもよい。これにより、接着部１３１の接着界面における密着性を向上させることができ、接着部１３１の剥離を効果的に抑制することができる。

基材１１０の線膨張係数をα１とし、基材１２０の線膨張係数をα２とする。本実施形態では、α１／α２≦０．２の関係を満たすような、基材１１０の線膨張係数α１と基材１２０の線膨張係数α２との差が大きい場合に、より効果的である。即ち、α１／α２が０．２以下のような、線膨張係数α１と線膨張係数α１とに大きな差がある組み合わせであっても、各接着部材１３に発生する熱応力を効果的に緩和でき、効果的に各接着部材１３の剥離を抑制することができる。よって、レンズ１１に対するレンズ１２の相対的な変位、即ち偏心を効果的に抑制することができる。

なお、レンズ１１とレンズ１２との大小関係は、上述の関係に限定されない。また、樹脂製の基材１２０を有するレンズ１２の半径が大きくなるに連れ、低温時においてレンズ１２の半径方向Ｒ１の収縮量が大きくなる。このため、各接着部材１３に発生する熱応力も大きくなるが、各接着部材１３が上述の構成であるため、レンズ１１に対するレンズ１２の偏心を抑制することができる。

次に、各接着部材１３を形成するのに用いる接着剤について説明する。接着部材１３は未硬化の樹脂を含む接着剤の硬化物である。接着部材１３は樹脂の硬化物を含む。各接着部材１３は、架橋型の接着剤の硬化物であることが好ましい。即ち、接着剤は、架橋型の接着剤であることが好ましい。架橋型の接着剤として、例えば紫外線硬化型樹脂を含む紫外線硬化型接着剤などの光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、又は湿気硬化型接着剤を使用することができる。これらの種類の接着剤の中でも、光硬化型接着剤が好ましい。光硬化型接着剤の中でも、紫外線硬化型接着剤がより好ましい。紫外線硬化型接着剤は、紫外線を照射することで瞬間的に硬化させることが可能である。そのため、塗布の作業性が向上し、また、突出部１２５の端面１２５１と主面１１１との間の隙間に接着剤が染み込むのを容易に防止することができる。

紫外線硬化型接着剤は、光重合開始剤（Ａ）、ウレタン変性（メタ）アクリレート（Ｂ）、及びアクリレートモノマー（Ｃ）を含むことが好ましい。更に、紫外線硬化型接着剤は、接着剤の粘度を調整する目的でシリカ微粒子等のチキソトロピー性付与材（Ｄ）を含むことが好ましい。また、紫外線硬化型接着剤は、接着剤の硬化後の硬さを調整するために、結晶シリカなどの球状フィラーを添加剤（Ｅ）として含むことが好ましい。被着体との接着性を向上させる目的で、紫外線硬化型接着剤には、シランカップリング剤が添加されていてもよい。

光重合開始剤（Ａ）としては、特に限定されないが、例えば、２，４，６－トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、２，４，６－トリメチルベンゾイルフェニルエトキシフォスフィンオキサイド、ビス（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４，４－トリメチル－ペンチルフォスフィンオキサイド、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（イルガキュアー１８４；ＢＡＳＦ製）、２－ヒドロキシ－２－メチル－［４－（１－メチルビニル）フェニル］プロパノールオリゴマー（エサキュアＯＮＥ；ランバルティ製）、１－［４－（２－ヒドロキシエトキシ）－フェニル］－２－ヒドロキシ－２－メチル－１－プロパン－１－オン（イルガキュアー２９５９；ＢＡＳＦ製）、２－ヒドロキシ－１－｛４－［４－（２－ヒドロキシ－２－メチル－プロピオニル）－ベンジル］－フェニル｝－２－メチル－プロパン－１－オン（イルガキュアー１２７；ＢＡＳＦ製）、２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノン（イルガキュアー６５１；ＢＡＳＦ製）、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニル－プロパン－１－オン（ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３；ＢＡＳＦ製）、２－メチル－１－［４－（メチルチオ）フェニル］－２－モルホリノプロパン－１－オン（イルガキュアー９０７；ＢＡＳＦ製）、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルホリノフェニル）－ブタン－１－オン、２－クロロチオキサントン、２，４－ジエチルチオキサントン（カヤキュアＤＥＴＸ－Ｓ：日本化薬社製）、２，４－ジメチルチオキサントン、２，４－ジイソプロピルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、１，２－オクタンジオン，１－［４－（フェニルチオ）－，２－（Ｏ－ベンゾイルオキシム）］（ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ０１：ＢＡＳＦ社製）、オキシフェニル酢酸２－［２－オキソ－２－フェニルアセトキシエトキシ］エチルエステルとオキシフェニル酢酸２－（２－ヒドロキシ－エトキシ）エチルエステルとの混合物（イルガキュア７５４）等を挙げることができる。

ウレタン変性（メタ）アクリレート（Ｂ）は、可撓性をもつポリエーテル骨格を有することが好ましい。ポリエーテル骨格としては、例えばポリアルキレングリコールとジイソシアネートの反応物であるジイソシアネート化合物に、水酸基を有するアクリレートを更に反応させた構造を挙げることができる。

アクリレートモノマー（Ｃ）としては、特に限定はされないが、分子中に１個の（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリレートを好適に使用することができる。具体的にはオクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、イソミリスチル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート等の炭素数５～２５個のアルキル基を有する（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルホリン、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、フェニルグリシジル（メタ）アクリレート、トリシクロデカン（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、１－アダマンチルアクリレート、２－メチル－２－アダマンチルアクリレート、２－エチル－２－アダマンチルアクリレート、１－アダマンチルメタクリレート、ポリプロピレンオキサイド変性ノニルフェニル（メタ）アクリレート、エトキシ化ｏ－フェニルフェノールアクリレート、ジシクロペンタジエンオキシエチル（メタ）アクリレート、等の環状骨格を有する（メタ）アクリレート、水酸基を有する炭素数２～７個のアルキル基を有する（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレンオキサイド変性ノニルフェニル（メタ）アクリレート等のポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性フェノキシ化リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性ブトキシ化リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性オクチルオキシ化リン酸（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性テトラフルフリル（メタ）アクリレート、等を挙げることができる。また、接着剤には、アミド基含有（メタ）アクリレートを樹脂レンズとの接着性を向上させる目的で配合することが好ましい。アミド基含有（メタ）アクリレートの一例としては、Ｎ，Ｎ‐ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド、Ｎ－ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、アクリルロイルモルホリン等があり、単独あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中では、樹脂レンズとして難被着体であるシクロオレフィンポリマーとの接着性が優れている点で、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡＡ）を用いることが好ましい。

接着部材１３中にＮ，Ｎ－ジメチルアクリルアミドが含まれるかどうかを確認する方法としては、ガスクロマトグラフ質量分析計を用いて分析することが可能である。その際、前処理装置として加熱脱着装置やヘッドスペースサンプラーが付属されていることが好ましい。前処理条件としては、例えば、加熱温度８０度、加熱時間３０分間を条件とする。ガスクロマトグラフの温度条件としては、例えば、４０度に３分間保持した後、昇温速度２０度／分で３２０度まで昇温させ、３２０度に５分間保持する条件とする。これにより、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミドを検出することができる。ガスクロマトグラフ質量分析でもっともよく使用されるＥＩ法で質量分析する場合、ｍ／ｚ＝５５、７２、９９に着目することで、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミドを検出しているかどうかを見分けやすい。ガスクロマトグラフ質量分析の装置は、特に限定されないが、例えば、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製のＴｒａｃｅ ＧＣ Ｕｌｔｒａが挙げられる。

ここで、α１＜α２の条件下で、α１／α２がより小さい場合を想定すると、低温時に線膨張係数がα２である基材１２０は、線膨張係数がα１である基材１１０より相対的に熱収縮を引き起こす。そのため、基材１１０，１２０の間の熱収縮量の差に各接着部材１３を追従させる観点から、各接着部材１３の弾性率Ｅは、－３０℃の温度条件下において、できるだけ小さいことが好ましい。本実施形態において、弾性率Ｅとは貯蔵弾性率である。なお、－３０℃の温度環境下における接着部材１３の弾性率Ｅの測定には、ナノインデンターによる微小押し込み硬さ試験を用いることが可能である。

接着部材１３の厚みＴは、基材１１０，１２０の間の熱収縮量の差に追従しやすくする観点から、厚い方が好ましい。接着部材１３の厚みＴが厚い場合には、比較的大きい弾性率Ｅとなる接着剤を適用しても、低温環境下で剥離を抑制でき、レンズ１１に対するレンズ１２の固定位置の変化を抑制でき、弾性率Ｅが大きいことにより高い接着力を維持することができる。

接着部材１３の厚みＴは、大きい接着力と固定位置の変化を抑制する観点から、０．２ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。接着部材１３の厚みＴは、より好ましくは０．５ｍｍ以上、１．１ｍｍ以下である。また、接着部材１３の厚みＴが小さい場合、－３０℃の温度環境下における接着部材１３の弾性率Ｅが小さくなる接着剤を選択することが熱応力の抑制の観点から好ましい。－３０℃の温度環境下における接着部材１３の弾性率Ｅは、０．５ＧＰａ以上、１．７ＧＰａ以下が好ましい。－３０℃の温度環境下における接着部材１３の弾性率Ｅは、大きい接着力と固定位置の変化を抑制する観点から、０．７ＧＰａ以上、１．２ＧＰａ以下がより好ましい。ここで、－３０℃とは、±０．５℃の誤差を含む。

本実施形態では、－３０℃の温度条件下における接着部材１３の弾性率をＥ［ＧＰａ］、接着部材１３におけるレンズ１１とレンズ１２との間の部分の厚みをＴ［ｍｍ］としたとき、Ｅ≦２．３×Ｔ＋２．５の関係を満たすことが好ましい。この関係を満たすことによって、低温時に光学素子１０を使用しても、レンズ１１に対するレンズ１２の固定位置の変化をさらに抑制することができる。なお、厚みＴは、接着部材１３におけるレンズ１１とレンズ１２との間の部分の厚みのうちの最小厚みである。

また、レンズ１２の径が大きい場合は、低温時にレンズ１２の径の収縮量が大きくなるため、各接着部材１３に発生する熱応力も大きくなる。－３０℃の温度条件下における接着部材１３の弾性率をＥ［ＧＰａ］、接着部材１３におけるレンズ１１とレンズ１２との間の部分の厚みをＴ［ｍｍ］、主面１２１の中心軸、即ち光軸Ｌ０と突出部１２５との半径方向Ｒ１の距離をｒ［ｍｍ］とする。本実施形態において、距離ｒは、光軸Ｌ０から突出部１２５までの最短距離である。即ち、距離ｒは、光軸Ｌ０から突出部１２５の内側面１２５３までの距離である。光学ユニット１００は、Ｅ≦２．３Ｔ－０．０８×ｒ＋２．５の関係を満たすことが好ましい。この関係を満たすことにより、レンズ１１に対するレンズ１２の固定位置の変化を、より効果的に抑制することができる。

［光学素子の製造方法］
以下、光学素子１０の製造方法を説明する。図４（ａ）～図４（ｄ）は、実施形態に係る光学素子１０の製造方法の各工程の説明図である。

まず、図４（ａ）に示すように、レンズ１１，１２を用意し、レンズ１１とレンズ１２とを接触させる。具体的には、レンズ１２の突出部１２５を、レンズ１１の主面１１１と接触させる。このとき、レンズ１１の中心軸とレンズ１２の中心軸とが重なるように調整される。

次に、図４（ｂ）に示すように、レンズ１１とレンズ１２との間に接着剤Ａを供給する。接着剤Ａの供給には、接着剤Ａを定量吐出できる公知の方法が用いられる。例えば、接着剤Ａは、エアディスペンサー４１などを用いて、レンズ１２の外周面１２３の近傍からレンズ１１とレンズ１２との間に塗布される。本実施形態では、接着剤Ａは、図２（ａ）に示す周方向Ｒ２に、等間隔に６箇所、塗布される。

各箇所に接着剤Ａが塗布されると、各箇所の接着剤Ａは、レンズ１１とレンズ１２との間を濡れ広がっていくが、突出部１２５までは濡れ広がらず、突出部１２５から離間している。接着剤Ａの粘度は、特に限定されないが、３０００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。接着剤Ａの粘度が３０００ｍＰａ・ｓ以上の場合、接着剤Ａは突出部１２５までは濡れ広がりにくい。

接着剤Ａの塗布の作業性、及び突出部１２５の端面１２５１と主面１１１との隙間への染み込み防止の観点から、接着剤Ａは、６０００ｍＰａ・ｓｅｃ以上、３００００ｍＰａ・ｓｅｃ未満であることがさらに好ましい。粘度が３００００ｍＰａ・ｓｅｃ以上では、レンズ１１，１２に対する接着剤の濡れ性が低く、十分な接着力が得られない可能性がある。接着剤Ａの粘度の調整方法としては、ウレタン変性アクリレート（Ｂ）及びアクリレートモノマー（Ｃ）の組成比を調整することで行える。

接着剤Ａと突出部１２５とが離間した状態を得る方法として、以下の方法が考えられる。例えば、接着性や接着剤の硬さなど、接着剤の機械物性を維持しながら接着剤の粘度のみを調整できることから、シリカ微粒子等のチキソトロピー性付与材（Ｄ）を接着剤Ａに添加して粘度を調整してもよい。また、例えば、予め樹脂レンズとガラスレンズとの接触部分にグリスなどの接着剤と馴染まない、紫外線を照射しても流動性を保つ流体を塗布することで、接着剤Ａが突出部１２５に接触しないようにすることも有効である。

その後、接着剤Ａを硬化させる。接着剤Ａは、例えば紫外線硬化型接着剤である。図４（ｃ）に示すように、光源４２により接着剤Ａに紫外線Ｌ１を照射することで、接着剤Ａを硬化させる。光源４２には、例えば高圧水銀ランプやＬＥＤ照射機などを使用することができる。接着剤Ａが硬化することにより、レンズ１２をレンズ１１に固定する接着部材１３が形成される。接着部材１３は、突出部１２５から離間している。このようにして、レンズ１１とレンズ１２とが接着部材１３で接合されることにより、光学ユニット１００が得られる。

なお、得られた光学ユニット１００をアニール処理してもよい。アニール処理することによって、接着剤の硬化物から生じるアウトガスを低減でき、接着部材１３の接着力をより強固にすることができる。

次に、図４（ｄ）に示すように、内筒６０４の内部に光学ユニット１００を配置し、内筒６０４の内壁６０４１の一部を熱かしめすることによってレンズ１１を内筒６０４の内壁６０４１に固定する。以上の工程により、光学素子１０が得られる。

なお、各工程の順番は、これに限定されるものではない。例えば、レンズ１１を内筒６０４に熱かしめによって固定した後、レンズ１１上にレンズ１２を接着固定してもよい。また、接着部材１３の個数は、６つに限定するものではなく、２つ以上、例えば３つであってもよい。

［変形例］
上記実施形態の変形例について説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、変形例の光学ユニットの説明図である。図５（ａ）に変形例１の光学ユニット１００Ａ、図５（ｂ）に変形例２の光学ユニット１００Ｂ、図６（ａ）及び図６（ｂ）に変形例３の光学ユニット１００Ｃを示す。図６（ｂ）には、図６（ａ）に示すＶＩＢ－ＶＩＢ線に沿う光学ユニット１００Ｃの断面を図示している。なお、上記実施形態のレンズ鏡筒６０１において、光学ユニット１００の代わりに光学ユニット１００Ａ～１００Ｃのいずれかが適用される。

図５（ａ）に示すように、光学ユニット１００Ａは、複数の接着部材１３の代わりに複数の接着部材１３Ａを有する。各接着部材１３Ａは、レンズ１１の主面１１１、レンズ１２の主面１２１、及びレンズ１２の外周面１２３に接触していてもよい。光学ユニット１００Ａを製造する際には、接着剤は、レンズ１２の外側に溢れるように塗布すればよい。レンズ１２の外周面１２３を接着部材１３Ａが接触するので、より強固にレンズ１２をレンズ１１に固定することができる。したがって、低温環境下で光学素子、即ちデジタルカメラを使用した際に、レンズ１１に対するレンズ１２の偏心をより効果的に抑制することができる。

また、図５（ｂ）に示すように、１つの接着部材１３Ｂが突出部１２５を囲むように配置されていてもよい。接着部材１３Ｂは、突出部１２５から離間している。光学ユニット１００Ｂを製造する際には、接着剤は、周方向Ｒ２全体に亘ってレンズ１１とレンズ１２との間に塗布すればよい。

また、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、第２透明部材の一例であるレンズ１２Ｃが、周方向Ｒ２に間隔をあけて配置された複数の突出部１２５Ｃを有していてもよい。複数の接着部材１３の各々は、複数の突出部１２５Ｃのいずれにも接触しないように各突出部１２５Ｃから離間して配置されている。なお、距離ｒは、レンズ１２の中心軸、即ち光軸Ｌ０から複数の突出部１２５Ｃのうち光軸Ｌ０に最も近い突出部１２５Ｃまでの最短距離である。即ち、距離ｒは、光軸Ｌ０から光軸Ｌ０に最も近い突出部１２５Ｃの内側面１２５３Ｃまでの距離である。

［実施例］
以下に実験を行った結果として、上記実施形態に対応する実施例１～１７、及び上記比較例に対応する比較例１，２について説明する。

［実施例１］
光学ユニット１００の製造工程について説明する。レンズ１１，１２は、それぞれ機能膜を有しておらず、それぞれ基材１１０，１２０で構成されているものとした。レンズ１１として、Ｓ－ＦＰＬ５３（オハラ社製）の光学ガラスを用いたガラスレンズを用意した。ガラスレンズは、直径が３５ｍｍ、Ｒ１面が平面、Ｒ２面が凹球面のレンズとした。凹球面の曲率半径Ｒは１９０ｍｍとした。

レンズ１２として、ゼオネックスＥ４８Ｒ（日本ゼオン社製）の樹脂を用いた樹脂レンズを用意した。樹脂レンズは、直径が３４ｍｍ、Ｒ１面が非球面、Ｒ２面が平面のレンズとした。突出部１２５は、高さが０．８ｍｍのリング形状とした。突出部１２５の配置位置は、外周面１２３から半径方向Ｒ１の内方に２ｍｍの位置とした。即ち、図２（ｂ）において、外周面１２３と突出部１２５の外側面１２５２との半径方向Ｒ１の距離Ｂを２ｍｍとした。α１／α２の値は０．２４であった。

レンズ１１のＲ１面にレンズ１２の突出部１２５を接触させ、レンズ１１の中心軸とレンズ１２の中心軸とが重なるように調整を行った。

接着剤について説明する。接着剤は、紫外線硬化型接着剤とした。光重合開始剤（Ａ）として、Ｏｍｎｉｒａｄ１２７（ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ社製）を２質量部、用意した。ウレタン変性アクリレート（Ｂ）として、２官能ウレタンアクリレートプレポリマーＵＦ－８００１Ｇ（Ｍｗ４５００、共栄社化学社製）を２８質量部、用意した。アクリレートモノマー（Ｃ）として、アクリル酸イソボニル（東京化成社製）を２７質量部、メタクリル酸２－ヒドロキシエチル（三菱ガス化学社製）を５質量部、用意した。チキソトロピー性付与材（Ｄ）として、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２（日本アエロジル社製）を５質量部、用意した。添加剤（Ｅ）として、球状シリカＫＥ－Ｓ１００（日本触媒社製）を３３質量部、用意した。これらを液が均一になるまで自転・公転ミキサーＡＲＶ－３１０（シンキー社製）を用いて混合し、紫外線硬化型接着剤を得た。得られた紫外線硬化型接着剤をシリンジに入れ、真空脱泡を行った。紫外線硬化型接着剤を回転式粘度計ＡＲＧ２（ＴＡインスツルメント社製）で計測した結果、１８０００ｍＰａ・ｓｅｃであった。

この接着剤が入ったシリンジ容器をエアパルス方式エアディスペンサーＳｕｐｅｒΣＣＭＩＩＩ（武蔵エンジニアリング社製）に設置し、レンズ１１とレンズ１２との間に、１２０度℃の間隔で３箇所、接着剤を２ｍｇずつ塗布した。最後に接着剤を塗布してから１０秒が経過した後、光の波長が３６５ｎｍのＬＥＤエリア照射機で、５０ｍＷの光を３００秒間、レンズ１１，１２全体に照射し、光学ユニット１００を得た。

（評価）
紫外線硬化型接着剤の硬化前の粘度は、回転式粘度計ＡＲＧ２（ＴＡインスツルメント社製）で計測した。各接着部材１３の厚みＴを、光干渉計ＩＲＭＳ８５９９Ｂ（チノー社製）を用いて計測し、平均値を算出した。－３０℃における接着部材１３の弾性率Ｅを、低温対応のナノインデンター ＮａｎｏＴｅｓｔＸｔｒｅｍｅ（日本レーザー社製）を用いて計測した。接着部材１３を上から顕微鏡で観察したところ、接着部材１３は突出部１２５に接触しておらず、離間している状態であった。

予め、常温において、レンズ１１に対するレンズ１２の固定位置を画像計測機ＮＥＡＩＶ ＶＨＺ－Ｈ３０３０（ニコン社製）で計測した。その後、光学ユニット１００を庫内温度が－３０℃である冷凍庫に入れて２４時間放置した。その後、光学ユニット１００を冷蔵庫から取り出して常温に戻した後、レンズ１１に対するレンズ１２の固定位置を上記の画像計測機で同様に計測した。そして、レンズ１１に対するレンズ１２の固定位置の変化を算出した。

レンズ１１に対するレンズ１２の固定位置の変化が１０μｍ未満の評価を「Ａ」、１０μｍ以上の評価を「Ｂ」とする。

実施例１の測定結果は、固定位置の変化が２．９μｍであった。実施例１の固定位置の変化が２．９μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。

［実施例２］
実施例２では、レンズ１１として、ＢＫ７（オハラ社製）の光学ガラスを用いたガラスレンズを用意した。また、実施例２では、レンズ１２として、ゼオネックスＥ４８０Ｒ（日本ゼオン社製）の樹脂を用いた樹脂レンズを用意した。これら以外は、実施例１と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例２の固定位置の変化は８．１μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例２では、固定位置の変化が実施例１と比較して大きくなったのは、α１／α２の値が０．１であり、実施例１と比較して小さくなったためと考えられる。

［実施例３］
実施例３では、接着剤の塗布量を５ｍｇとした。また、接着部材１３がレンズ１２の外周面１２３にも接触するようにした。これら以外は、実施例１と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例３の固定位置の変化は６．０μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例３では、実施例２と比較して、接着部材１３におけるレンズ１２との接着面積を広くしたことにより、固定位置の変化が小さくなったと考えられる。

［実施例４］
実施例４では、アクリル酸イソボニルを２２質量部とし、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡＡ）（ＫＪケミカルズ社製）を５質量部とした。これら以外は、実施例３と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例４の固定位置の変化は５．２μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例４では、実施例３に対してＮ，Ｎ－ジメチルアクリルアミドを追加したことで、実施例３と比較して接着力が向上し、これにより、実施例３と比較して固定位置の変化が小さくなったと考えられる。

［実施例５］
実施例５では、ＵＦ－８００１Ｇ、及びアクリル酸イソボニルをそれぞれ３４質量部とし、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２を６質量部とし、球状シリカＫＥ－Ｓ１００（日本触媒社製）を１４質量部とした。これら以外は、実施例４と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例５の固定位置の変化は４．２μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例５では、実施例４と比較して、接着剤の弾性率Ｅが小さくなったことにより、固定位置の変化が小さくなったと考えられる。

［実施例６］
実施例６では、ＵＦ－８００１Ｇ、及びアクリル酸イソボニルをそれぞれ４０質量部とし、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２を８質量部とした。また、実施例６では、球状シリカＫＥ－Ｓ１００を添加しなかった。これら以外は、実施例５と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例６の固定位置の変化は１．１μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例６では、実施例５と比較して、接着剤の弾性率Ｅが小さくなったことにより、固定位置の変化が小さくなったと考えられる。

［実施例７］
実施例７では、基材１１０の直径を４５ｍｍ、基材１２０の直径を４４ｍｍとした。これら以外は、実施例５と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例７の固定位置の変化は４．７μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例７では、実施例５と比較して、基材１１０の径を大きくしたことにより、固定位置の変化が大きくなったと考えられる。

［実施例８］
実施例８では、基材１１０の直径を２０ｍｍ、基材１２０の直径を１９ｍｍにとした。これら以外は、実施例５と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例８の固定位置の変化は３．２μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例８では、実施例５と比較して、基材１１０の径を小さくしたことにより、固定位置の変化が小さくなったと考えられる。

［実施例９］
実施例９では、レンズ１２の突出部１２５の高さを０．１ｍｍとした。これ以外は、実施例４と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例９の固定位置の変化は８．２μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例９では、実施例４と比較して、接着部材１３の厚みＴを小さくしたことにより、固定位置の変化が大きくなったと考えられる。

［実施例１０］
実施例１０では、ＵＦ－８００１Ｇ、及びアクリル酸イソボニルをそれぞれ４０質量部とした。また、実施例１０では、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２を８質量部とした。また、実施例１０では、球状シリカＫＥ－Ｓ１００を添加しなかった。これら以外は、実施例９と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例１０の固定位置の変化は１．９μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例１０では、実施例９と比較して、接着部材１３の弾性率Ｅが小さくなったことにより、固定位置の変化が小さくなったと考えられる。

［実施例１１］
実施例１１では、レンズ１２の突出部１２５の高さを０．０１ｍｍとした。これ以外は、実施例８と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例１１の固定位置の変化は７．９μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例１１では、実施例８と比較して、接着部材１３の厚みＴを小さくしたことにより、固定位置の変化が大きくなったと考えられる。

［実施例１２］
実施例１２では、レンズ１２の突出部１２５の高さを０．０１ｍｍとした。これ以外は、実施例１０と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例１２の固定位置の変化は３．０μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例１２では、実施例１０と比較して、接着部材１３の厚みＴを小さくしたことにより、固定位置の変化が大きくなったと考えられる。

［実施例１３］
実施例１３では、レンズ１１として、Ｓ－ＦＰＬ５３（オハラ社製）の光学ガラスを用いたガラスレンズを用意し、レンズ１２として、ゼオネックスＥ４８Ｒ（日本ゼオン社製）の樹脂を用いた樹脂レンズを用意した。これら以外は、実施例９と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例１３の固定位置の変化は４．０μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例１３では、実施例９と比較して、α１／α２が大きくなったため、低温時の熱応力が小さくなり、固定位置の変化が小さくなったと考えられる。

［実施例１４］
実施例１４では、紫外線硬化型接着剤の塗布量を２ｍｇとし、レンズ１２の外周面１２３に接着部材１３が接触しないようにした。これら以外は、実施例６と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例１４の固定位置の変化は４．２μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例１４では、実施例６と比較して、レンズ１２に対する接着部材１３の接触面積を狭くしたことにより、固定位置の変化が大きくなったと考えられる。

［実施例１５］
実施例１５では、ＵＦ－８００１Ｇ、及びアクリル酸イソボニルをそれぞれ４４質量部とした。また、実施例１５では、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２を５質量部とした。また、実施例１５では、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡＡ）と球状シリカＫＥ－Ｓ１００を添加しなかった。これら以外は、実施例６と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例１５の固定位置の変化は３．８μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。また、実施例１５では、実施例６と比較して、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミドを含まなかったことで接着力が低下し、これにより固定位置の変化が大きくなったと考えられる。

［比較例１］
比較例１では、ＵＦ－８００１Ｇを３０質量部、アクリル酸イソボニルを２９質量部、ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２を１質量部とした。これにより、接着剤の粘度を２０００ｍＰａ・ｓｅｃとした。これ以外は、実施例１と同様の条件で光学ユニット１００Ｘを製造した。

比較例１の固定位置の変化は２１μｍであったため、評価結果は「Ｂ」である。比較例１では、実施例１と比較して、接着剤の粘度が２０００ｍＰａ・ｓｅｃと低く、接着剤が突出部１２５と主面１１１との間に染み込んで突出部１２５に接触したことにより、接着部１３１Ｘが形成された。これにより、比較例１では、接着部１３１Ｘが界面剥離したため、実施例１と比較して、固定位置の変化が大きくなったと考えられる。

［実施例１６］
実施例１６では、突出部１２５にグリスを塗布した。これ以外は、比較例１と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例１６の固定位置の変化は２．８μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例１６では、グリスによって接着部材１３が突出部１２５から離間したことにより、比較例１と比較して、固定位置の変化が小さくなったと考えられる。

［実施例１７］
実施例１７では、接着剤を塗布して１秒後に紫外線を照射して接着剤を硬化させた。これ以外は、比較例１と同様の条件で光学ユニット１００を製造した。

実施例１７の固定位置の変化は２．８μｍであったため、評価結果は「Ａ」である。実施例１７では、接着剤が突出部１２５と主面１１１との間の隙間に染み込む前に硬化させたことによって接着部材１３が突出部１２５から離間したため、比較例１と比較して、固定位置の変化が小さくなったと考えられる。

［比較例２］
比較例２では、リング形状の突出部１２５の外側面１２５２と、レンズ１２の外周面１２３との半径方向Ｒ１の距離Ｂが０．１ｍｍのレンズ１２を用意した。これ以外は、実施例１と同様の条件で光学ユニット１００Ｘを製造した。

比較例２の固定位置の変化は２２μｍであったため、評価結果は「Ｂ」である。比較例２では、突出部１２５がレンズ１２の外周面１２３に近く、接着剤が突出部１２５と主面１１１との間に染み込んで突出部１２５に接触したことにより、接着部１３１Ｘが形成された。これにより、比較例２では、接着部１３１Ｘが界面剥離したため、実施例１と比較して、固定位置の変化が大きくなったと考えられる。

以上の実施例１～１７、及び比較例１，２の条件及び結果を図７、図８及び図９の表に示す。図７において、「離間」は、接着部材１３，１３Ｘが突出部１２５から離間しているかどうかを示し、「Ｏ」は離間していることを示し、「－」は離間していないことを示す。「接着」は、レンズ１２の外周面１２３に接着部材１３，１３Ｘが接触しているかどうかを示し、「Ｏ」は接触していることを示し、「－」は接触していないことを示す。「ＤＭＡＡ」は、接着部材１３，１３ＸがＤＭＡＡを含有しているかどうかを示し、「Ｏ」は含有していることを示し、「－」は含有していないことを示す。「粘度」は、未硬化の接着剤の粘度である。「Ｂ」は、レンズ１２の外周面１２３と突出部１２５の外側面１２５２との半径方向Ｒ１の距離である。「突出部の処理」は、突出部１２５にグリスを塗布したかどうかを示し、「グリス」は、グリスを塗布したことを示し、「－」はグリスを塗布していないことを示す。「照射タイミング」は、最後に接着剤を塗布してから何秒後に紫外線を照射したかを示すタイミングである。

以上の結果から、－３０℃の温度条件下における接着部材１３の弾性率をＥ［ＧＰａ］、接着部材１３におけるレンズ１１とレンズ１２との間の部分の厚みをＴ［ｍｍ］としたとき、Ｅ≦２．３×Ｔ＋２．５の関係を満たすことが好ましい。また、Ｅ≦２．３Ｔ－０．０８×ｒ＋２．５の関係を満たすことが好ましい。

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、デジタルカメラ等の撮像装置、及びレンズ鏡筒等の光学機器に、本発明の光学素子を適用した場合について説明したが、これに限定するものではない。例えばスマートフォン、タブレットＰＣ、ゲーム機、モバイル通信機器、ウェアラブル機器、プロジェクターなど、あらゆる撮像装置又はあらゆる光学機器について、本発明の光学素子は適用可能である。

また、上述の実施形態では、好適な例として、基材１１０の材質がガラスであり、基材１２０の材質が樹脂である場合について説明したが、これに限定されるものではない。即ち、基材１１０の線膨張係数と基材１２０の線膨張係数とが異なる場合について、本発明は適用可能である。

１０…光学素子、１１…レンズ（第１透明部材）、１２…レンズ（第２透明部材）、１３…接着部材

Claims (20)

1. 第１透明部材と、
   前記第１透明部材と線膨張係数が異なる第２透明部材と、
   前記第２透明部材と前記第１透明部材とを接合する接着部材と、を備え、
   前記第１透明部材は、第１主面を有し、
   前記第２透明部材は、前記第１主面と一部が接触する第２主面と、を有し、
   前記接着部材は、前記第１主面と前記第２主面とが接触する位置から離間している、
   ことを特徴とする光学素子。
2. 前記接着部材は、前記第１主面と、前記第２主面と、を接合している、
   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透明部材は、外周面を有し、
   前記接着部材は、前記外周面に接触している、
   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１透明部材は、第１透明基材を含み、
   前記第２透明部材は、第２透明基材を含む、
   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１透明基材の線膨張係数をα１、前記第２透明基材の線膨張係数をα２としたとき、α１／α２≦０．２４の関係を満たす、
   ことを特徴とする請求項４に記載の光学素子。
6. 前記第１透明基材の材質は、ガラスであり、
   前記第２透明基材の材質は、樹脂である、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光学素子。
7. 前記第１透明部材を保持する樹脂製の保持部材を更に備える、
   ことを特徴とする請求項６に記載の光学素子。
8. 前記接着部材は、架橋型の接着剤の硬化物である、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学素子。
9. 前記接着部材は、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミドを含む、
   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. －３０℃の温度条件下における前記接着部材の弾性率をＥ［ＧＰａ］、前記接着部材における前記第１透明部材と前記第２透明部材との間の部分の厚みをＴ［ｍｍ］としたとき、Ｅ≦２．３×Ｔ＋２．５の関係を満たす、
    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. 前記第２透明部材は、前記第１主面と接触し、前記第２主面に対して突出する突出部を有し、
    前記接着部材は、前記突出部から離間している、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光学素子。
12. －３０℃の温度条件下における前記接着部材の弾性率をＥ［ＧＰａ］、前記接着部材における前記第１透明部材と前記第２透明部材との間の部分の厚みをＴ［ｍｍ］、前記第２主面の中心軸と前記突出部との半径方向の距離をｒ［ｍｍ］としたとき、Ｅ≦２．３Ｔ－０．０８×ｒ＋２．５の関係を満たす、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の光学素子。
13. 前記突出部は、周方向に間隔をあけて配置された複数の突出部のうちの１つである、
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光学素子。
14. 前記突出部は、リング形状である、
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光学素子。
15. 前記接着部材は、周方向に間隔をあけて配置された複数の接着部材のうちの１つである、
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光学素子。
16. 筐体と、
    前記筐体の内部に配置された、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光学素子と、を備える、
    ことを特徴とする光学機器。
17. 前記光学機器が撮像装置本体に着脱可能なレンズ鏡筒である、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の光学機器。
18. 請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光学素子と、
    前記光学素子を通過した光を受光するイメージセンサと、を備える、
    ことを特徴とする撮像装置。
19. 第１透明部材の一部と第２透明部材の一部とを接触させ、
    接着剤を、前記第１透明部材と前記第２透明部材とが接触する位置から離間するように供給し、
    前記接着剤を硬化させることで、前記第２透明部材と前記第１透明部材とを接合する接着部材を形成する、
    ことを特徴とする光学素子の製造方法。
20. 前記第１透明部材は、ガラス製の第１透明基材を含み
    前記第２透明部材は、樹脂製の第２透明基材を含み、
    保持部材を熱かしめすることによって前記第１透明部材を前記保持部材に固定する、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の光学素子の製造方法。

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